芳香族アミン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
【課題】寿命が長く、高発光効率で、色純度の高い青色発光が得られる有機エレクトロルミネッセンス素子及びそれを実現する芳香族アミン誘導体を提供する。
【解決手段】特定構造の芳香族アミン誘導体、並びに陰極と陽極間に少なくとも発光層を含む一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機薄膜層の少なくとも一層が、前記芳香族アミン誘導体を単独又は混合物の成分として含有する有機エレクトロルミネッセンス素子である。
【解決手段】特定構造の芳香族アミン誘導体、並びに陰極と陽極間に少なくとも発光層を含む一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機薄膜層の少なくとも一層が、前記芳香族アミン誘導体を単独又は混合物の成分として含有する有機エレクトロルミネッセンス素子である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は芳香族アミン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関し、特に、高発光効率で、色純度の高い青色発光が得られる有機エレクトロルミネッセンス素子及びそれを実現する芳香族アミン誘導体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機物質を使用した有機ＥＬ素子は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子としての用途が有望視され、多くの開発が行われている。一般にＥＬ素子は、発光層及び該層をはさんだ一対の対向電極から構成されている。発光は、両電極間に電界が印加されると、陰極側から電子が注入され、陽極側から正孔が注入される。さらに、この電子が発光層において正孔と再結合し、励起状態を生成し、励起状態が基底状態に戻る際にエネルギーを光として放出する現象である。
従来の有機ＥＬ素子は、無機発光ダイオードに比べて駆動電圧が高く、発光輝度や発光効率も低かった。また、特性劣化も著しく実用化には至っていなかった。最近の有機ＥＬ素子は徐々に改良されているものの、さらなる高発光効率、長寿命が要求されている。
例えば、単一のモノアントラセン化合物を有機発光材料として用いる技術が開示されている（特許文献１）。しかしながら、この技術においては、例えば電流密度１６５ｍＡ／ｃｍ2において、１６５０ｃｄ／ｍ2の輝度しか得られておらず、効率は１ｃｄ／Ａであって極めて低く、実用的ではない。また、単一のビスアントラセン化合物を有機発光材料として用いる技術が開示されている（特許文献２）。しかしながら、この技術においても、効率は１〜３ｃｄ／Ａ程度で低く、実用化のための改良が求められていた。一方、有機発光材料として、ジスチリル化合物を用い、これにスチリルアミンなどを添加したものを用いた長寿命の有機ＥＬ素子が提案されている（特許文献３）。しかしながら、この素子は、寿命が十分ではなく、さらなる改良が求められていた。
また、モノもしくはビスアントラセン化合物とジスチリル化合物を有機発光媒体層として用いた技術が開示されている（特許文献４）。しかしながら、これらの技術においては、スチリル化合物の共役構造により発光スペクトルが長波長化して色純度を悪化させていた。
さらに、特許文献５には、スチルベン誘導体を用いた青色発光素子が開示されている。しかしながら、この素子は、発光効率に優れるものの、色純度が悪いため、フルカラーディスプレイ用途に向け、さらなる改良が求められていた。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３７８２号公報
【特許文献２】特開平８−１２６００号公報
【特許文献３】国際公開ＷＯ９４／００６１５７号公報
【特許文献４】特開２００１−２８４０５０号公報
【特許文献５】国際公開ＷＯ０２／０２０４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、寿命が長く、高発光効率で、色純度の高い青色発光が得られる有機ＥＬ素子及びそれを実現する芳香族アミン誘導体を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、前記の好ましい性質を有する芳香族アミン誘導体及びそれを用いた有機ＥＬ素子を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、テトラヒドロクリセン、ジヒドロナフタレン、インデン、インデノインデン等の骨格を分子内に有する下記一般式（Ｉ）で表される芳香族アミン誘導体を利用することによりその目的を達成し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
【０００６】
すなわち、本発明は、下記一般式（Ｉ）で表される芳香族アミン誘導体を提供するものである。
【０００７】
【化１】
【０００８】
［式中、Ａ1〜Ａ6は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のシリル基、又は置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基を表わす。
Ａ1とＡ2、Ａ3とＡ4、Ａ3とＡ4、Ａ4とＡ5、及びＡ5とＡ6はそれぞれ互いに連結して飽和もしく不飽和の環を形成してもよい。
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜２０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜２０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜２０のシクロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のシリル基である。
ａは１〜３の整数を表わし、ａが２以上の場合、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
ただし、Ａ1〜Ａ6うち、少なくとも一つは、下記一般式（ＩＩ）もしくは（ＩＩＩ）を表す。
【０００９】
【化２】
【００１０】
｛式中、Ａｒ1〜Ａｒ4は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０のシクロアルキル基、又は置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基を表わす。Ａｒ1〜Ａｒ4がアリール基の場合、Ａｒ1とＡｒ2は、Ａｒ3とＡｒ4は、それぞれ、連結して飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。
Ａｒ5は、前記Ａｒ1〜Ａｒ4の各基から水素原子を一個除いた二価基のいずれかである。
ｂは１〜３の整数を表し、ａが２以上の場合、複数のＡｒ5は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。｝］
【００１１】
また、本発明は、陰極と陽極間に少なくとも発光層を含む一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機ＥＬ素子において、該有機薄膜層の少なくとも１層が、前記芳香族アミン誘導体を単独又は混合物の成分として含有する有機ＥＬ素子を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の芳香族アミン誘導体を用いた有機ＥＬ素子は、低い印加電圧で実用上十分な発光輝度が得られ、発光効率が高く、長時間使用しても劣化しづらく寿命が長い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の芳香族アミン誘導体は、下記一般式（Ｉ）で表される化合物である。
以下、一般式（Ｉ）で表される芳香族アミン誘導体について説明する。
【００１４】
【化３】
【００１５】
一般式（Ｉ）において、Ａ1〜Ａ6は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０（好ましくは、炭素数１〜２０）のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０（好ましくは、核炭素数５〜２０）のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０（好ましくは、核炭素数６〜２０）のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０（好ましくは、核炭素数５〜１２）のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０（好ましくは、炭素数１〜６）のアルコキシル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０（好ましくは、核炭素数５〜１８）のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０（好ましくは、核炭素数５〜１８）のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０（好ましくは、炭素数１〜６）のアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０（好ましくは、炭素数１〜１０）のシリル基、又は置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０（好ましくは、核炭素数５〜２０）の複素環基を表わす。
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０（好ましくは、炭素数１〜２０）のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜２０（好ましくは、核炭素数５〜２０）のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜２０（好ましくは、核炭素数６〜２０）のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜２０（好ましくは、核炭素数５〜１２）のシクロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜２０（好ましくは、炭素数１〜１０）のシリル基である。
ただし、Ａ1〜Ａ6うち、少なくとも一つは、下記一般式（ＩＩ）もしくは（ＩＩＩ）を表す。
【００１６】
【化４】
【００１７】
一般式（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）において、Ａｒ1〜Ａｒ4は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０（好ましくは、炭素数１〜２０）のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０（好ましくは、核炭素数５〜２０）のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０（好ましくは、核炭素数６〜２０）のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０（好ましくは、核炭素数５〜１２）のシクロアルキル基、又は置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０（好ましくは、核炭素数５〜２０）の複素環基を表わす。Ａｒ1〜Ａｒ4がアリール基の場合、Ａｒ1とＡｒ2は、Ａｒ3とＡｒ4は、それぞれ、連結して飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。
Ａｒ5は、前記Ａｒ1〜Ａｒ4の各基から水素原子を一個除いた二価基のいずれかである。
【００１８】
Ａ1〜Ａ6、Ｒ1、Ｒ2、及びＡｒ1〜Ａｒ4のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ステアリル基、２−フェニルイソプロピル基、トリクロロメチル基、トリフルオロメチル基、ベンジル基、α−フェノキシベンジル基、α，α−ジメチルベンジル基、α，α−メチルフェニルベンジル基、α，α−ジトリフルオロメチルベンジル基、トリフェニルメチル基、α−ベンジルオキシベンジル基等が挙げられる。
Ａ1〜Ａ6、Ｒ1、Ｒ2、及びＡｒ1〜Ａｒ4のアリール基としては、例えば、フェニル基、２−メチルフェニル基、３−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、４−エチルフェニル基、ビフェニル基、４−メチルビフェニル基、４−エチルビフェニル基、４−シクロヘキシルビフェニル基、ターフェニル基、３，５−ジクロロフェニル基、ナフチル基、５−メチルナフチル基、アントリル基、ピレニル基、クリセニル基、フルオランテニル基、ペリレニル基等が挙げられる。
【００１９】
Ａ1〜Ａ6、Ｒ1、Ｒ2、及びＡｒ1〜Ａｒ4のアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、１−フェニルエチル基、２−フェニルエチル基、１−フェニルイソプロピル基、２−フェニルイソプロピル基、フェニル−ｔ−ブチル基、α−ナフチルメチル基、１−α−ナフチルエチル基、２−α−ナフチルエチル基、１−α−ナフチルイソプロピル基、２−α−ナフチルイソプロピル基、β−ナフチルメチル基、１−β−ナフチルエチル基、２−β−ナフチルエチル基、１−β−ナフチルイソプロピル基、２−β−ナフチルイソプロピル基、１−ピロリルメチル基、２−（１−ピロリル）エチル基、ｐ−メチルベンジル基、ｍ−メチルベンジル基、ｏ−メチルベンジル基、ｐ−クロロベンジル基、ｍ−クロロベンジル基、ｏ−クロロベンジル基、ｐ−ブロモベンジル基、ｍ−ブロモベンジル基、ｏ−ブロモベンジル基、ｐ−ヨードベンジル基、ｍ−ヨードベンジル基、ｏ−ヨードベンジル基、ｐ−ヒドロキシベンジル基、ｍ−ヒドロキシベンジル基、ｏ−ヒドロキシベンジル基、ｐ−アミノベンジル基、ｍ−アミノベンジル基、ｏ−アミノベンジル基、ｐ−ニトロベンジル基、ｍ−ニトロベンジル基、ｏ−ニトロベンジル基、ｐ−シアノベンジル基、ｍ−シアノベンジル基、ｏ−シアノベンジル基、１−ヒドロキシ−２−フェニルイソプロピル基、１−クロロ−２−フェニルイソプロピル基等が挙げられる。
【００２０】
Ａ1〜Ａ6、Ｒ1、Ｒ2、及びＡｒ1〜Ａｒ4のシクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、ビシクロヘプチル基、ビシクロオクチル基、トリシクロヘプチル基、アダマンチル基等が挙げられ、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、ビシクロヘプチル基、ビシクロオクチル基、アダマンチル基が好ましい。
Ａ1〜Ａ6のアルコキシル基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、各種ペンチルオキシ基、各種ヘキシルオキシ基等が挙げられる。
Ａ1〜Ａ6のアリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基、トリルオキシ基、ナフチルオキシ基等が挙げられる。
【００２１】
Ａ1〜Ａ6のアリールアミノ基としては、例えば、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジナフチルアミノ基、ナフチルフェニルアミノ基等が挙げられる。
Ａ1〜Ａ6のアルキルアミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジヘキシルアミノ基等が挙げられる。
Ａ1〜Ａ6、Ｒ1及びＲ2、のシリル基の具体例としては、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基等が挙げられる。
Ａ1〜Ａ6及びＡｒ1〜Ａｒ4の複素環基としては、例えば、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ピロール、フラン、チオフェン、ベンゾチオフェン、オキサジアゾリン、インドリン、カルバゾール、ピリジン、キノリン、イソキノリン、ベンゾキノン、ピラロジン、イミダゾリジン、ピペリジン等の残基が挙げられる。
【００２２】
一般式（Ｉ）において、ａは１〜３の整数を表わし、ａが２以上の場合、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
一般式（Ｉ）において、Ａ1とＡ2、Ａ3とＡ4、Ａ3とＡ4、Ａ4とＡ5、及びＡ5とＡ6は、また、一般式（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）において、Ａｒ1〜Ａｒ4がアリール基の場合、Ａｒ1とＡｒ2、及びＡｒ3とＡｒ4は、それぞれ、連結して飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。
この環としては、例えば、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、アダマンタン、ノルボルナン等の炭素数４〜１２のシクロアルカン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン等の炭素数４〜１２のシクロアルケン、シクロヘキサジエン、シクロヘプタジエン、シクロオクタジエン等の炭素数６〜１２のシクロアルカジエン、ベンゼン、ナフタレン、フェナントレン、アントラセン、ピレン、クリセン、アセナフチレン等の炭素数６〜５０の芳香族環、イミダゾール、ピロール、フラン、チオフェン、ピリジン、カルバゾール、アゼピン等の炭素数５〜５０の複素環などが挙げられる。
一般式（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）において、ｂは１〜３の整数を表し、ａが２以上の場合、複数のＡｒ5は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
【００２３】
前記Ａ1〜Ａ6、Ｒ1、Ｒ2、及びＡｒ1〜Ａｒ5の置換基としては、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、アミノ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基等が挙げられる。
これらの中でも、炭素数１〜１０のアルキル基、核炭素数５〜７のシクロアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基が好ましく、炭素数１〜６のアルキル基、核炭素数５〜７のシクロアルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が特に好ましい。
【００２４】
本発明の一般式（Ｉ）で表される芳香族アミン誘導体は、Ａ3〜Ａ6のうち少なくとも一つが前記一般式（ＩＩ）又は（ＩＩＩ）で表される構造であると好ましい。
【００２５】
また、本発明の一般式（Ｉ）で表される芳香族アミン誘導体は、下記一般式（ＩＶ）で表される構造であると好ましい。
【００２６】
【化５】
【００２７】
一般式（ＩＶ）中、Ａ2〜Ａ6は、前記一般式（Ｉ）におけるものと同じである。Ａ3とＡ4、Ａ4とＡ5、及びＡ5とＡ6は、それぞれ互いに連結して飽和もしく不飽和の環を形成してもよい。Ｒ1及びＲ2は、前記一般式（Ｉ）におけるものと同じである。ａは１〜３の整数を表し、ａが２以上の場合、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Ａｒ3及びＡｒ4は、前記一般式（ＩＩＩ）におけるものと同じである。Ａｒ5は、前記一般式（ＩＩＩ）におけるものと同じである。ｂは０〜３の整数を表し、ｂが２以上の場合、複数のＡｒ5は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
【００２８】
本発明の一般式（Ｉ）で表される芳香族アミン誘導体は、前記一般式（ＩＶ）において、Ａｒ3及びＡｒ4が、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、又は置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基であり、Ａｒ5が、前記Ａｒ3及びＡｒ4の各基から水素原子を一個除いた二価基であり、Ａ3〜Ａ6のうち、少なくとも一つは、前記一般式（ＩＩ）又は（ＩＩＩ）で表される構造であると好ましい。
【００２９】
本発明の一般式（Ｉ）で表される芳香族アミン誘導体は、下記一般式（Ｖ）で表される構造であると好ましい。
【００３０】
【化６】
【００３１】
一般式（Ｖ）中、Ａ3〜Ａ10は、一般式（Ｉ）におけるＡ1〜Ａ6と同じである。Ａ3とＡ4、Ａ4とＡ5、Ａ5とＡ6、Ａ7とＡ8、Ａ8とＡ9、及びＡ9とＡ10は、それぞれ互いに連結して飽和もしく不飽和の環を形成してもよい。Ｒ1〜Ｒ4は、一般式（Ｉ）におけるＲ1及びＲ2と同じである。ａ及びｃはそれぞれ１〜３の整数を表し、ａ及び／又はｃが２以上の場合、複数のＲ1とＲ2、及び／又はＲ3とＲ4は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。ただし、Ａ3〜Ａ6のうち少なくとも一つと、Ａ7〜Ａ10のうち少なくとも一つは、それぞれ独立に、上記一般式（ＩＩ）もしくは（ＩＩＩ）を表す。
【００３２】
本発明の一般式（Ｉ）で表される芳香族アミン誘導体は、下記一般式（ＶＩ）で表される構造であると好ましい。
【００３３】
【化７】
【００３４】
一般式（ＶＩ）中、Ａ3〜Ａ10は、一般式（Ｉ）におけるＡ1〜Ａ6と同じである。Ａ3とＡ4、及びＡ7とＡ8はそれぞれ互いに連結して飽和もしく不飽和の環を形成してもよい。Ｒ1〜Ｒ4は、一般式（Ｉ）におけるＲ1及びＲ2と同じである。ａ及びｃはそれぞれ１〜３の整数を表し、ａ及び／又はｃが２以上の場合、複数のＲ1とＲ2及び／又はＲ3とＲ4は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Ａｒ1〜Ａｒ7は、前記一般式（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）におけるＡｒ1〜Ａｒ4と同じである。
【００３５】
本発明の芳香族アミン誘導体は、下記一般式（ＶＩＩ）で表される構造であると好ましい。
【００３６】
【化８】
【００３７】
一般式（ＶＩＩ）中、Ａ2'〜Ａ6'は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のシリル基、又は置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基である。Ａ3'とＡ4'、Ａ4'とＡ5'、及びＡ5'とＡ6'は、それぞれ互いに連結して飽和もしく不飽和の環を形成してもよい。Ｒ1'及びＲ2'は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜２０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜２０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜２０のシクロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のシリル基である。ａ’は１〜３の整数を表し、ａ’が２以上の場合、複数のＲ1'及びＲ2'は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Ａｒ3'は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０のシクロアルキル基、又は置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基である。Ａｒ5'は、前記Ａｒ3'の各基から水素原子を一個除いた二価基のいずれかである。ｂ’は１〜３の整数を表し、ｂ’が２以上の場合、複数のＡｒ5'は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。ｍは２〜３の整数を表し、ｎは０〜１の整数を表し、ｍ＋ｎ＝３である。なお、複数のＡ2'〜Ａ6'、Ｒ1'、Ｒ2'、又はＡｒ5'は、それぞれ同一でも、異なっていても良い。｝
【００３８】
前記一般式（ＩＶ）〜（ＶＩＩ）におけるＡ7〜Ａ10、Ｒ3、Ｒ4及びＡｒ6〜Ａｒ8の各基の具体例、置換基及び好ましい炭素数の範囲は、前記一般式（Ｉ）で説明したものと同様である。
本発明の一般式（Ｉ）で表される芳香族アミン誘導体の具体例を以下に示すが、これら例示化合物に限定されるものではない。
【００３９】
【化９】
【００４０】
【化１０】
【００４１】
【化１１】
【００４２】
【化１２】
【００４３】
【化１３】
【００４４】
【化１４】
【００４５】
【化１５】
【００４６】
次に、本発明の芳香族アミン誘導体の製造方法について説明する。
本発明の一般式（Ｉ）で表される芳香族アミン誘導体の製造方法は、特に限定されず公知の方法で製造すればよく、例えばＡｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．Ｅｎｇｌ．，１２，１３４８（１９９５）、特開平１０−１２３９７４２、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，６１，１１３３（１９９６）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１１８，７２１５（１９９６）に記載されるアリールハライドとアミン化合物から芳香族アミンを合成する方法、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，６５，１１５８（２０００）に記載されるアリールトリフラートとアミン化合物から芳香族アミンを合成する方法等で製造する。
【００４７】
本発明の一般式（Ｉ）で表される芳香族アミン誘導体は、テトラヒドロクリセン、ジヒドロナフタレン、インデン、インデノインデン等で表される共役部位を環化させた構造をとるため、発光波長が短波長化し、青色純度が向上する。また、固体状態で強い蛍光性を持ち、電場発光性にも優れ、蛍光量子効率が０．３以上である。さらに、金属電極又は有機薄膜層からの優れた正孔注入性及び正孔輸送性、金属電極又は有機薄膜層からの優れた電子注入性及び電子輸送性を併せて持ち合わせているので、有機ＥＬ素子用発光材料、特にドーピング材料として有効に用いられ、さらに、他の正孔輸送性材料、電子輸送性材料又はドーピング材料を使用してもさしつかえない。
【００４８】
本発明の有機ＥＬ素子は、陽極と陰極間に一層又は複数層の有機薄膜層を形成した素子である。一層型の場合、陽極と陰極との間に発光層を設けている。発光層は、発光材料を含有し、それに加えて陽極から注入した正孔、又は陰極から注入した電子を発光材料まで輸送させるために、正孔注入材料又は電子注入材料を含有しても良い。本発明の芳香族アミン誘導体は、高い発光特性を持ち、優れた正孔注入性、正孔輸送特性及び電子注入性、電子輸送特性を有しているので、発光材料又はドーピング材料として発光層に使用することができる。
本発明の有機ＥＬ素子においては、発光層が、本発明の芳香族アミン誘導体を含有すると好ましく、含有量としては通常０．１〜２０重量％であり、１〜１０重量％含有するとさらに好ましい。また、本発明の芳香族アミン誘導体は、極めて高い蛍光量子効率、高い正孔輸送能力及び電子輸送能力を併せ持ち、均一な薄膜を形成することができるので、この芳香族アミン誘導体のみで発光層を形成することも可能である。
また、本発明の有機ＥＬ素子は、陰極と陽極間に少なくとも発光層を含む二層以上からなる有機薄膜層が挟持されている有機ＥＬ素子において、陽極と発光層との間に本発明の芳香族アミン誘導体を主成分とする有機層を有しても好ましい。この有機層としては、正孔注入層、正孔輸送層等が挙げられる。
【００４９】
さらに、本発明の芳香族アミン誘導体をドーピング材料として含有する場合、ホスト材料として下記一般式（ＶＩＩＩ）及び（ＩＸ）のアントラセン誘導体及び下記一般式（Ｘ）のピレン誘導体から選ばれる少なくとも一種を含有すると好ましい。
【００５０】
【化１６】
【００５１】
一般式（ＶＩＩＩ）中、Ｘ1及びＸ2は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基、又はハロゲン原子を表わす。ｏ及びｐは、それぞれ独立に、０〜４の整数を表わす。ｏ及び／又はｐが２以上の場合、複数のＸ1及び／又はＸ2は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Ａｒ15及びＡｒ16は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基であり、Ａｒ15及びＡｒ16の少なくとも一方は、置換もしくは無置換の核炭素数１０〜５０の縮合環アリール基又は置換もしくは無置換の炭素数１０以上のアリール基を表す。ｑは、１〜３の整数である。ｑが２以上の場合は、複数の［ ］内の基
【化１７】
は、同じでも異なっていてもよい。
前記Ｘ1及びＸ2並びにＡｒ15及びＡｒ16の具体例や置換基は、前記一般式（Ｉ）で説明したものと同様の例が挙げられる。
【００５２】
【化１８】
【００５３】
一般式（ＩＸ）中、Ｘ1〜Ｘ3は、前記一般式（ＶＩＩＩ）におけるＸ1及びＸ2と同じである。ｏ、ｐ及びｓは、それぞれ独立に、０〜４の整数を表わす。ｏ、ｐ及び／又はｓが２以上の場合、複数のＸ1、Ｘ2及び／又はＸ3は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Ａｒ17は、置換もしくは無置換の核炭素数１０〜５０の縮合環アリール基である。Ａｒ18は、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基である。ｒは、１〜３の整数である。ｒが２以上の場合は、複数の［ ］内の基
【化１９】
は、同じでも異なっていてもよい。
前記一般式（ＩＸ）中のＸ1〜Ｘ3並びにＡｒ17及びＡｒ18の各基の具体例や置換基は、前記一般式（Ｉ）で説明したものと同様の例が挙げられる。
【００５４】
一般式（ＶＩＩＩ）及び（ＩＸ）のアントラセン誘導体の具体例を以下に示すが、これら例示化合物に限定されるものではない。
【００５５】
【化２０】
【００５６】
【化２１】
【００５７】
【化２２】
【００５８】
【化２３】
【００５９】
【化２４】
【００６０】
【化２５】
【００６１】
一般式（Ｘ）中、Ａｒ19及びＡｒ20は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基である。Ｌ1及びＬ2は、それぞれ、置換もしくは無置換のフェニレン基、置換もしくは無置換のナフタレニレン基、置換もしくは無置換のフルオレニレン基又は置換もしくは無置換ジベンゾシロリレン基である。ｓは０〜２の整数、ｔは１〜４の整数、ｕは０〜２の整数、ｖは１〜４の整数である。また、Ｌ1又はＡｒ19は、ピレンの１〜５位のいずれかに結合し、Ｌ2またはＡｒ20は、ピレンの６〜１０位のいずれかに結合する。ただし、ｔ＋Ｖが偶数の時、Ａｒ19，Ａｒ20，Ｌ1，Ｌ2は、下記(1)又は(2)を満たす。
(1)Ａｒ19とＡｒ20が異なる基、及び／又はＬ1とＬ2が異なる基。
(2)Ａｒ19とＡｒ20が同一な基、かつＬ1とＬ2が同一な基の時
(2-1)ｓ≠ｕ及び／又はｔ≠ｖ、又は
(2-2)ｓ＝ｕ かつｔ＝ｖの時
(2-2-1)Ｌ1及びＬ2、又はピレンが、それぞれＡｒ19及びＡｒ19上の異なる結合位置に結合しているか、
(2-2-2)Ｌ1及びＬ2、又はピレンが、それぞれＡｒ19及びＡｒ19上の同じ結合位置で結合している場合、Ｌ1及びＬ2、又はＡｒ19及びＡｒ19のピレンにおける置換位置が１位と６位、又は２位と７位である場合はない。
前記Ａｒ19及びＡｒ20並びにＬ1及びＬ2の各基の具体例や置換基は、前記一般式（Ｉ）で説明したものと同様の例が挙げられる。
【００６２】
一般式（Ｘ）のピレン誘導体の具体例を以下に示すが、これら例示化合物に限定されるものではない。
【化２６】
【００６３】
【化２７】
【００６４】
本発明において、有機薄膜層が複数層型の有機ＥＬ素子としては、（陽極／正孔注入層／発光層／陰極）、（陽極／発光層／電子注入層／陰極）、（陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極）等の構成で積層したものが挙げられる。
前記複数層には、必要に応じて、本発明の芳香族アミン誘導体に加えてさらなる公知の発光材料、ドーピング材料、正孔注入材料や電子注入材料を使用することもできる。有機ＥＬ素子は、前記有機薄膜層を複数層構造にすることにより、クエンチングによる輝度や寿命の低下を防ぐことができる。必要があれば、発光材料、ドーピング材料、正孔注入材料や電子注入材料を組み合わせて使用することができる。また、ドーピング材料により、発光輝度や発光効率の向上、赤色や青色の発光を得ることもできる。また、正孔注入層、発光層、電子注入層は、それぞれ二層以上の層構成により形成されても良い。その際には、正孔注入層の場合、電極から正孔を注入する層を正孔注入層、正孔注入層から正孔を受け取り発光層まで正孔を輸送する層を正孔輸送層と呼ぶ。同様に、電子注入層の場合、電極から電子を注入する層を電子注入層、電子注入層から電子を受け取り発光層まで電子を輸送する層を電子輸送層と呼ぶ。これらの各層は、材料のエネルギー準位、耐熱性、有機層又は金属電極との密着性等の各要因により選択されて使用される。
【００６５】
本発明の芳香族アミン誘導体と共に発光層に使用できる上記一般式（ＩＸ）〜（ＸＩ）以外のホスト材料又はドーピング材料としては、例えば、ナフタレン、フェナントレン、ルブレン、アントラセン、テトラセン、ピレン、ペリレン、クリセン、デカシクレン、コロネン、テトラフェニルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、フルオレン、スピロフルオレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、９，１０−ビス（フェニルエチニル) アントラセン、１，４−ビス（９’−エチニルアントラセニル) ベンゼン等の縮合多量芳香族化合物及びそれらの誘導体、トリス（８−キノリノラート) アルミニウム、ビス−（２−メチル−８−キノリノラート) −４−（フェニルフェノリナート) アルミニウム等の有機金属錯体、トリアリールアミン誘導体、スチリルアミン誘導体、スチルベン誘導体、クマリン誘導体、ピラン誘導体、オキサゾン誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ピラジン誘導体、ケイ皮酸エステル誘導体、ジケトピロロピロール誘導体、アクリドン誘導体、キナクリドン誘導体等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００６６】
正孔注入材料としては、正孔を輸送する能力を持ち、陽極からの正孔注入効果、発光層又は発光材料に対して優れた正孔注入効果を有し、発光層で生成した励起子の電子注入層又は電子注入材料への移動を防止し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。具体的には、フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、イミダゾロン、イミダゾールチオン、ピラゾリン、ピラゾロン、テトラヒドロイミダゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ヒドラゾン、アシルヒドラゾン、ポリアリールアルカン、スチルベン、ブタジエン、ベンジジン型トリフェニルアミン、スチリルアミン型トリフェニルアミン、ジアミン型トリフェニルアミン等と、それらの誘導体、及びポリビニルカルバゾール、ポリシラン、導電性高分子等の高分子材料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００６７】
本発明の有機ＥＬ素子において使用できる正孔注入材料の中で、さらに効果的な正孔注入材料は、芳香族三級アミン誘導体及びフタロシアニン誘導体である。
芳香族三級アミン誘導体としては、例えば、トリフェニルアミン、トリトリルアミン、トリルジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−（４−メチルフェニル）−１，１’−フェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−（４−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−（メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−（４−ｎ−ブチルフェニル）−フェナントレン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ジ−４−トリルアミノフェニル）−４−フェニル−シクロヘキサン等、又はこれらの芳香族三級アミン骨格を有したオリゴマーもしくはポリマーであるが、これらに限定されるものではない。
【００６８】
フタロシアニン（Ｐｃ）誘導体としては、例えば、Ｈ２Ｐｃ、ＣｕＰｃ、ＣｏＰｃ、ＮｉＰｃ、ＺｎＰｃ、ＰｄＰｃ、ＦｅＰｃ、ＭｎＰｃ、ＣｌＡｌＰｃ、ＣｌＧａＰｃ、ＣｌＩｎＰｃ、ＣｌＳｎＰｃ、Ｃｌ２ＳｉＰｃ、（ＨＯ）ＡｌＰｃ、（ＨＯ）ＧａＰｃ、ＶＯＰｃ、ＴｉＯＰｃ、ＭｏＯＰｃ、ＧａＰｃ−Ｏ−ＧａＰｃ等のフタロシアニン誘導体及びナフタロシアニン誘導体があるが、これらに限定されるものではない。
また、本発明の有機ＥＬ素子は、発光層と陽極との間に、これらの芳香族三級アミン誘導体及び／又はフタロシアニン誘導体を含有する層、例えば、前記正孔輸送層又は正孔注入層を形成してなると好ましい。
【００６９】
電子注入材料としては、電子を輸送する能力を持ち、陰極からの電子注入効果、発光層又は発光材料に対して優れた電子注入効果を有し、発光層で生成した励起子の正孔注入層への移動を防止し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。具体的には、フルオレノン、アントラキノジメタン、ジフェノキノン、チオピランジオキシド、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、ペリレンテトラカルボン酸、フレオレニリデンメタン、アントラキノジメタン、アントロン等とそれらの誘導体が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、正孔注入材料に電子受容物質を、電子注入材料に電子供与性物質を添加することにより増感させることもできる。
【００７０】
本発明の有機ＥＬ素子において、さらに効果的な電子注入材料は、金属錯体化合物及び含窒素五員環誘導体である。
前記金属錯体化合物としては、例えば、８−ヒドロキシキノリナートリチウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）亜鉛、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）銅、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）マンガン、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）ガリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）ベリリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリナート）クロロガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリナート）（ｏ−クレゾラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリナート）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリナート）（２−ナフトラート）ガリウム等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
前記含窒素五員誘導体としては、例えば、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、トリアゾール誘導体が好ましい。具体的には、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサゾール、ジメチルＰＯＰＯＰ、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−チアゾール、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−（４’−ｔ−ブチルフェニル）−５−（４”−ビフェニル) １，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、１，４−ビス［２−（５−フェニルオキサジアゾリル) ］ベンゼン、１，４−ビス［２−（５−フェニルオキサジアゾリル) −４−ｔ−ブチルベンゼン］、２−（４’−ｔ−ブチルフェニル）−５−（４”−ビフェニル) −１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−チアジアゾール、１，４−ビス［２−（５−フェニルチアジアゾリル) ］ベンゼン、２−（４’−ｔ−ブチルフェニル）−５−（４”−ビフェニル) −１，３，４−トリアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−トリアゾール、１，４−ビス［２−（５−フェニルトリアゾリル) ］ベンゼン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００７１】
本発明の有機ＥＬ素子においては、発光層中に、一般式（Ｉ）から選ばれる少なくとも一種の芳香族アミン誘導体の他に、発光材料、ドーピング材料、正孔注入材料及び電子注入材料の少なくとも１種が同一層に含有されてもよい。また、本発明により得られた有機ＥＬ素子の、温度、湿度、雰囲気等に対する安定性の向上のために、素子の表面に保護層を設けたり、シリコンオイル、樹脂等により素子全体を保護することも可能である。
本発明の有機ＥＬ素子の陽極に使用される導電性材料としては、４ｅＶより大きな仕事関数を持つものが適しており、炭素、アルミニウム、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、タングステン、銀、金、白金、パラジウム等及びそれらの合金、ＩＴＯ基板、ＮＥＳＡ基板に使用される酸化スズ、酸化インジウム等の酸化金属、さらにはポリチオフェンやポリピロール等の有機導電性樹脂が用いられる。陰極に使用される導電性物質としては、４ｅＶより小さな仕事関数を持つものが適しており、マグネシウム、カルシウム、錫、鉛、チタニウム、イットリウム、リチウム、ルテニウム、マンガン、アルミニウム、フッ化リチウム等及びそれらの合金が用いられるが、これらに限定されるものではない。合金としては、マグネシウム／銀、マグネシウム／インジウム、リチウム／アルミニウム等が代表例として挙げられるが、これらに限定されるものではない。合金の比率は、蒸着源の温度、雰囲気、真空度等により制御され、適切な比率に選択される。陽極及び陰極は、必要があれば二層以上の層構成により形成されていても良い。
【００７２】
本発明の有機ＥＬ素子では、効率良く発光させるために、少なくとも一方の面は素子の発光波長領域において充分透明にすることが望ましい。また、基板も透明であることが望ましい。透明電極は、上記の導電性材料を使用して、蒸着やスパッタリング等の方法で所定の透光性が確保するように設定する。発光面の電極は、光透過率を１０％以上にすることが望ましい。基板は、機械的、熱的強度を有し、透明性を有するものであれば限定されるものではないが、ガラス基板及び透明性樹脂フィルムがある。透明性樹脂フィルムとしては、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリメチルメタアクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルホン、ポリエーテルサルフォン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリビニルフルオライド、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリプロピレン等が挙げられる。
【００７３】
本発明に係わる有機ＥＬ素子の各層の形成は、真空蒸着、スパッタリング、プラズマ、イオンプレーティング等の乾式成膜法やスピンコーティング、ディッピング、フローコーティング等の湿式成膜法のいずれの方法を適用することができる。膜厚は特に限定されるものではないが、適切な膜厚に設定する必要がある。膜厚が厚すぎると、一定の光出力を得るために大きな印加電圧が必要になり効率が悪くなる。膜厚が薄すぎるとピンホール等が発生して、電界を印加しても充分な発光輝度が得られない。通常の膜厚は５ｎｍ〜１０μｍの範囲が適しているが、１０ｎｍ〜０．２μｍの範囲がさらに好ましい。
湿式成膜法の場合、各層を形成する材料を、エタノール、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の適切な溶媒に溶解又は分散させて薄膜を形成するが、その溶媒はいずれであっても良い。また、いずれの有機薄膜層においても、成膜性向上、膜のピンホール防止等のため適切な樹脂や添加剤を使用しても良い。使用の可能な樹脂としては、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、セルロース等の絶縁性樹脂及びそれらの共重合体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の光導電性樹脂、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性樹脂を挙げられる。また、添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等を挙げられる。
【００７４】
本発明の有機ＥＬ素子は、壁掛けテレビのフラットパネルディスプレイ等の平面発光体、複写機、プリンター、液晶ディスプレイのバックライト又は計器類等の光源、表示板、標識灯等に利用できる。また、本発明の材料は、有機ＥＬ素子だけでなく、電子写真感光体、光電変換素子、太陽電池、イメージセンサー等の分野においても使用できる。
【実施例】
【００７５】
次に、実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明する。
合成実施例１（化合物Ｄ−３−１の合成）
アルゴン気流下、冷却管付き３００ｍＬ三口フラスコ中に、文献既知の方法（Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，５７，１２６２（１９９２））により調製した、５，６，１１，１２−テトラヒドロクリセン−２，８−ジオール ビストリフルオロメタンスルホネート ５．３ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ビス（３，４，５−トリメチルフェニル）アミン ６．３ｇ（２５ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム ０．０３ｇ（１．５ｍｏｌ％）、トリ−ｔ−ブチルホスフィン ０．０６ｇ（３ｍｏｌ％）、ｔ−ブトキシナトリウム ２．４ｇ（２５ｍｍｏｌ）、及び乾燥トルエン １００ｍLを加えた後、１００℃にて一晩加熱攪拌した。反応終了後、析出した結晶を濾取し、トルエン ５０ｍＬ及びメタノール １００ｍＬにて洗浄し、淡黄色粉末 ６．２ｇを得た。このものは、1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（図１）及びＦＤ−ＭＳ（フィールドディソプーションマススペクトル）の測定により、化合物Ｄ−３−１と同定した（収率８５％）。なお1Ｈ−ＮＭＲスペクトルは、Ｂｒｕｃｋｅｒ社製 ＤＲＸ−５００（重塩化メチレン溶媒）を使用して測定した。また、得られた化合物についてトルエン溶液中で測定した最大蛍光波長は４３７ｎｍであった。
【００７６】
合成実施例２（化合物Ｄ−５−１の合成）
アルゴン気流下冷却管付き３００ｍＬ三口フラスコ中に、文献既知の方法（Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，６７，１６９（２００２））より調製した、１Ｈ−インデン−２−ボロン酸 ９．８ｇ（６２ｍｍｏｌ）、トリス（４−ブロモフェニル）アミン ８．２ｇ（１７ｍｍｏｌ）、（テトラキストリフェニルホスフィン）パラジウム ０．４ｇ（０．３４ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウム水溶液 ５．４ｇ（５２ｍｍｏｌ、２Ｍ）、ジメトキシエタン ５０ｍＬを加えた後、１００℃にて８時間加熱攪拌した。反応終了後、析出した結晶を濾取し、水 ５０ｍL、メタノール １００ｍLにて洗浄し、カラムクロマトグラフィー（シリカゲル、展開溶媒 ヘキサン／塩化メチレン＝８／２）にて精製し、淡黄色粉末 ６．６ｇを得た。このものは、1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（図２）及びＦＤ−ＭＳ（フィールドディソプーションマススペクトル）の測定により、化合物Ｄ−５−１と同定した（収率６７％）。なお1Ｈ−ＮＭＲスペクトルは、Ｂｒｕｃｋｅｒ社製 ＤＲＸ−５００（重塩化メチレン溶媒）を使用して測定した。また、得られた化合物についてトルエン溶液中で測定した最大蛍光波長は４３３ｎｍであった。
【００７７】
実施例１
２５×７５×１．１ｍｍサイズのガラス基板上に、膜厚１３０ｎｍのインジウムスズ酸化物からなる透明電極を設けた。このガラス基板に紫外線及びオゾンを照射して洗浄したのち、真空蒸着装置にこの基板を設置した。
まず、正孔注入層として、Ｎ’，Ｎ’’−ビス［４−（ジフェニルアミノ）フェニル］−Ｎ’，Ｎ’’−ジフェニルビフェニル−４，４’−ジアミンを ６０ｎｍの厚さに蒸着したのち、その上に正孔輸送層として、Ｎ，，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−ビフェニル）−４，４’−ベンジジンを２０ｎｍの厚さに蒸着した。次いで、ホスト材料として１０−（４−（ナフタレン−２−イル）フェニル）−９−（ナフタレン−２−イル）アントラセン、ドーピング材料として上記 化合物Ｄ−３−１とを、重量比４０：２で同時蒸着し、厚さ４０ｎｍの発光層を形成した。
次に、電子注入層として、トリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウムを２０ｎｍの厚さに蒸着した。次に弗化リチウムを１ｎｍの厚さに蒸着し、次いでアルミニウムを１５０ｎｍの厚さに蒸着した。このアルミニウム／弗化リチウムは陰極として働く。このようにして有機EL素子を作製した。
次にこの素子に通電試験を行ったところ、電圧６．５Ｖ、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2にて、発光効率２．０ｃｄ／Ａ、２０１ｃｄ／ｍ2の純青色発光（発光極大波長：４５０ｎｍ）が得られた。
【００７８】
実施例２
実施例１において、化合物Ｄ−３−１のかわりに化合物Ｄ−１−４を用いて、有機ＥＬ素子を作製した。
この素子に通電試験を行ったところ、電圧６．５Ｖ、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2にて、発光効率 １．７ｃｄ／Ａ、１７２ｃｄ／ｍ2の純青色発光（発光極大波長：４４４ｎｍ）が得られた。
【００７９】
比較例１
実施例２において、化合物Ｄ−１−４のかわりに、Ｎ，Ｎ，Ｎ‘，Ｎ’−テトラキス（２−ナフチル）−４，４‘−ジアミノスチルベンを用いて、有機ＥＬ素子を作製した。
この素子に通電試験を行ったところ、電圧６．５Ｖ、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2にて、発光極大波長が４５５ｎｍの青色発光であり、色純度が悪化した。
本結果から、スチルベン骨格を発光中心とした場合は長波長発光が起こり、青色純度を低下させることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
以上詳細に説明したように、本発明の芳香族アミン誘導体を用いた有機ＥＬ素子は、低い印加電圧で実用上十分な発光輝度が得られ、発光効率が高く、長時間使用しても劣化しづらく寿命が長い。このため、壁掛けテレビのフラットパネルディスプレイ等の平面発光体、複写機、プリンター、液晶ディスプレイのバックライト又は計器類等の光源、表示板、標識灯等に利用できる。また、本発明の材料は、有機ＥＬ素子だけでなく、電子写真感光体、光電変換素子、太陽電池、イメージセンサー等の分野においても使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】合成実施例１において得られた本発明の芳香族アミン誘導体である化合物Ｄ−３−１の1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示す図である。
【図２】合成実施例２において得られた本発明の芳香族アミン誘導体である化合物Ｄ−５−１の1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は芳香族アミン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関し、特に、高発光効率で、色純度の高い青色発光が得られる有機エレクトロルミネッセンス素子及びそれを実現する芳香族アミン誘導体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機物質を使用した有機ＥＬ素子は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子としての用途が有望視され、多くの開発が行われている。一般にＥＬ素子は、発光層及び該層をはさんだ一対の対向電極から構成されている。発光は、両電極間に電界が印加されると、陰極側から電子が注入され、陽極側から正孔が注入される。さらに、この電子が発光層において正孔と再結合し、励起状態を生成し、励起状態が基底状態に戻る際にエネルギーを光として放出する現象である。
従来の有機ＥＬ素子は、無機発光ダイオードに比べて駆動電圧が高く、発光輝度や発光効率も低かった。また、特性劣化も著しく実用化には至っていなかった。最近の有機ＥＬ素子は徐々に改良されているものの、さらなる高発光効率、長寿命が要求されている。
例えば、単一のモノアントラセン化合物を有機発光材料として用いる技術が開示されている（特許文献１）。しかしながら、この技術においては、例えば電流密度１６５ｍＡ／ｃｍ2において、１６５０ｃｄ／ｍ2の輝度しか得られておらず、効率は１ｃｄ／Ａであって極めて低く、実用的ではない。また、単一のビスアントラセン化合物を有機発光材料として用いる技術が開示されている（特許文献２）。しかしながら、この技術においても、効率は１〜３ｃｄ／Ａ程度で低く、実用化のための改良が求められていた。一方、有機発光材料として、ジスチリル化合物を用い、これにスチリルアミンなどを添加したものを用いた長寿命の有機ＥＬ素子が提案されている（特許文献３）。しかしながら、この素子は、寿命が十分ではなく、さらなる改良が求められていた。
また、モノもしくはビスアントラセン化合物とジスチリル化合物を有機発光媒体層として用いた技術が開示されている（特許文献４）。しかしながら、これらの技術においては、スチリル化合物の共役構造により発光スペクトルが長波長化して色純度を悪化させていた。
さらに、特許文献５には、スチルベン誘導体を用いた青色発光素子が開示されている。しかしながら、この素子は、発光効率に優れるものの、色純度が悪いため、フルカラーディスプレイ用途に向け、さらなる改良が求められていた。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３７８２号公報
【特許文献２】特開平８−１２６００号公報
【特許文献３】国際公開ＷＯ９４／００６１５７号公報
【特許文献４】特開２００１−２８４０５０号公報
【特許文献５】国際公開ＷＯ０２／０２０４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、寿命が長く、高発光効率で、色純度の高い青色発光が得られる有機ＥＬ素子及びそれを実現する芳香族アミン誘導体を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、前記の好ましい性質を有する芳香族アミン誘導体及びそれを用いた有機ＥＬ素子を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、テトラヒドロクリセン、ジヒドロナフタレン、インデン、インデノインデン等の骨格を分子内に有する下記一般式（Ｉ）で表される芳香族アミン誘導体を利用することによりその目的を達成し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
【０００６】
すなわち、本発明は、下記一般式（Ｉ）で表される芳香族アミン誘導体を提供するものである。
【０００７】
【化１】
【０００８】
［式中、Ａ1〜Ａ6は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のシリル基、又は置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基を表わす。
Ａ1とＡ2、Ａ3とＡ4、Ａ3とＡ4、Ａ4とＡ5、及びＡ5とＡ6はそれぞれ互いに連結して飽和もしく不飽和の環を形成してもよい。
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜２０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜２０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜２０のシクロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のシリル基である。
ａは１〜３の整数を表わし、ａが２以上の場合、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
ただし、Ａ1〜Ａ6うち、少なくとも一つは、下記一般式（ＩＩ）もしくは（ＩＩＩ）を表す。
【０００９】
【化２】
【００１０】
｛式中、Ａｒ1〜Ａｒ4は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０のシクロアルキル基、又は置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基を表わす。Ａｒ1〜Ａｒ4がアリール基の場合、Ａｒ1とＡｒ2は、Ａｒ3とＡｒ4は、それぞれ、連結して飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。
Ａｒ5は、前記Ａｒ1〜Ａｒ4の各基から水素原子を一個除いた二価基のいずれかである。
ｂは１〜３の整数を表し、ａが２以上の場合、複数のＡｒ5は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。｝］
【００１１】
また、本発明は、陰極と陽極間に少なくとも発光層を含む一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機ＥＬ素子において、該有機薄膜層の少なくとも１層が、前記芳香族アミン誘導体を単独又は混合物の成分として含有する有機ＥＬ素子を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の芳香族アミン誘導体を用いた有機ＥＬ素子は、低い印加電圧で実用上十分な発光輝度が得られ、発光効率が高く、長時間使用しても劣化しづらく寿命が長い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の芳香族アミン誘導体は、下記一般式（Ｉ）で表される化合物である。
以下、一般式（Ｉ）で表される芳香族アミン誘導体について説明する。
【００１４】
【化３】
【００１５】
一般式（Ｉ）において、Ａ1〜Ａ6は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０（好ましくは、炭素数１〜２０）のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０（好ましくは、核炭素数５〜２０）のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０（好ましくは、核炭素数６〜２０）のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０（好ましくは、核炭素数５〜１２）のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０（好ましくは、炭素数１〜６）のアルコキシル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０（好ましくは、核炭素数５〜１８）のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０（好ましくは、核炭素数５〜１８）のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０（好ましくは、炭素数１〜６）のアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０（好ましくは、炭素数１〜１０）のシリル基、又は置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０（好ましくは、核炭素数５〜２０）の複素環基を表わす。
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０（好ましくは、炭素数１〜２０）のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜２０（好ましくは、核炭素数５〜２０）のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜２０（好ましくは、核炭素数６〜２０）のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜２０（好ましくは、核炭素数５〜１２）のシクロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜２０（好ましくは、炭素数１〜１０）のシリル基である。
ただし、Ａ1〜Ａ6うち、少なくとも一つは、下記一般式（ＩＩ）もしくは（ＩＩＩ）を表す。
【００１６】
【化４】
【００１７】
一般式（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）において、Ａｒ1〜Ａｒ4は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０（好ましくは、炭素数１〜２０）のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０（好ましくは、核炭素数５〜２０）のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０（好ましくは、核炭素数６〜２０）のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０（好ましくは、核炭素数５〜１２）のシクロアルキル基、又は置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０（好ましくは、核炭素数５〜２０）の複素環基を表わす。Ａｒ1〜Ａｒ4がアリール基の場合、Ａｒ1とＡｒ2は、Ａｒ3とＡｒ4は、それぞれ、連結して飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。
Ａｒ5は、前記Ａｒ1〜Ａｒ4の各基から水素原子を一個除いた二価基のいずれかである。
【００１８】
Ａ1〜Ａ6、Ｒ1、Ｒ2、及びＡｒ1〜Ａｒ4のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ステアリル基、２−フェニルイソプロピル基、トリクロロメチル基、トリフルオロメチル基、ベンジル基、α−フェノキシベンジル基、α，α−ジメチルベンジル基、α，α−メチルフェニルベンジル基、α，α−ジトリフルオロメチルベンジル基、トリフェニルメチル基、α−ベンジルオキシベンジル基等が挙げられる。
Ａ1〜Ａ6、Ｒ1、Ｒ2、及びＡｒ1〜Ａｒ4のアリール基としては、例えば、フェニル基、２−メチルフェニル基、３−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、４−エチルフェニル基、ビフェニル基、４−メチルビフェニル基、４−エチルビフェニル基、４−シクロヘキシルビフェニル基、ターフェニル基、３，５−ジクロロフェニル基、ナフチル基、５−メチルナフチル基、アントリル基、ピレニル基、クリセニル基、フルオランテニル基、ペリレニル基等が挙げられる。
【００１９】
Ａ1〜Ａ6、Ｒ1、Ｒ2、及びＡｒ1〜Ａｒ4のアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、１−フェニルエチル基、２−フェニルエチル基、１−フェニルイソプロピル基、２−フェニルイソプロピル基、フェニル−ｔ−ブチル基、α−ナフチルメチル基、１−α−ナフチルエチル基、２−α−ナフチルエチル基、１−α−ナフチルイソプロピル基、２−α−ナフチルイソプロピル基、β−ナフチルメチル基、１−β−ナフチルエチル基、２−β−ナフチルエチル基、１−β−ナフチルイソプロピル基、２−β−ナフチルイソプロピル基、１−ピロリルメチル基、２−（１−ピロリル）エチル基、ｐ−メチルベンジル基、ｍ−メチルベンジル基、ｏ−メチルベンジル基、ｐ−クロロベンジル基、ｍ−クロロベンジル基、ｏ−クロロベンジル基、ｐ−ブロモベンジル基、ｍ−ブロモベンジル基、ｏ−ブロモベンジル基、ｐ−ヨードベンジル基、ｍ−ヨードベンジル基、ｏ−ヨードベンジル基、ｐ−ヒドロキシベンジル基、ｍ−ヒドロキシベンジル基、ｏ−ヒドロキシベンジル基、ｐ−アミノベンジル基、ｍ−アミノベンジル基、ｏ−アミノベンジル基、ｐ−ニトロベンジル基、ｍ−ニトロベンジル基、ｏ−ニトロベンジル基、ｐ−シアノベンジル基、ｍ−シアノベンジル基、ｏ−シアノベンジル基、１−ヒドロキシ−２−フェニルイソプロピル基、１−クロロ−２−フェニルイソプロピル基等が挙げられる。
【００２０】
Ａ1〜Ａ6、Ｒ1、Ｒ2、及びＡｒ1〜Ａｒ4のシクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、ビシクロヘプチル基、ビシクロオクチル基、トリシクロヘプチル基、アダマンチル基等が挙げられ、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、ビシクロヘプチル基、ビシクロオクチル基、アダマンチル基が好ましい。
Ａ1〜Ａ6のアルコキシル基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、各種ペンチルオキシ基、各種ヘキシルオキシ基等が挙げられる。
Ａ1〜Ａ6のアリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基、トリルオキシ基、ナフチルオキシ基等が挙げられる。
【００２１】
Ａ1〜Ａ6のアリールアミノ基としては、例えば、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジナフチルアミノ基、ナフチルフェニルアミノ基等が挙げられる。
Ａ1〜Ａ6のアルキルアミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジヘキシルアミノ基等が挙げられる。
Ａ1〜Ａ6、Ｒ1及びＲ2、のシリル基の具体例としては、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基等が挙げられる。
Ａ1〜Ａ6及びＡｒ1〜Ａｒ4の複素環基としては、例えば、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ピロール、フラン、チオフェン、ベンゾチオフェン、オキサジアゾリン、インドリン、カルバゾール、ピリジン、キノリン、イソキノリン、ベンゾキノン、ピラロジン、イミダゾリジン、ピペリジン等の残基が挙げられる。
【００２２】
一般式（Ｉ）において、ａは１〜３の整数を表わし、ａが２以上の場合、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
一般式（Ｉ）において、Ａ1とＡ2、Ａ3とＡ4、Ａ3とＡ4、Ａ4とＡ5、及びＡ5とＡ6は、また、一般式（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）において、Ａｒ1〜Ａｒ4がアリール基の場合、Ａｒ1とＡｒ2、及びＡｒ3とＡｒ4は、それぞれ、連結して飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。
この環としては、例えば、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、アダマンタン、ノルボルナン等の炭素数４〜１２のシクロアルカン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン等の炭素数４〜１２のシクロアルケン、シクロヘキサジエン、シクロヘプタジエン、シクロオクタジエン等の炭素数６〜１２のシクロアルカジエン、ベンゼン、ナフタレン、フェナントレン、アントラセン、ピレン、クリセン、アセナフチレン等の炭素数６〜５０の芳香族環、イミダゾール、ピロール、フラン、チオフェン、ピリジン、カルバゾール、アゼピン等の炭素数５〜５０の複素環などが挙げられる。
一般式（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）において、ｂは１〜３の整数を表し、ａが２以上の場合、複数のＡｒ5は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
【００２３】
前記Ａ1〜Ａ6、Ｒ1、Ｒ2、及びＡｒ1〜Ａｒ5の置換基としては、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、アミノ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基等が挙げられる。
これらの中でも、炭素数１〜１０のアルキル基、核炭素数５〜７のシクロアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基が好ましく、炭素数１〜６のアルキル基、核炭素数５〜７のシクロアルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が特に好ましい。
【００２４】
本発明の一般式（Ｉ）で表される芳香族アミン誘導体は、Ａ3〜Ａ6のうち少なくとも一つが前記一般式（ＩＩ）又は（ＩＩＩ）で表される構造であると好ましい。
【００２５】
また、本発明の一般式（Ｉ）で表される芳香族アミン誘導体は、下記一般式（ＩＶ）で表される構造であると好ましい。
【００２６】
【化５】
【００２７】
一般式（ＩＶ）中、Ａ2〜Ａ6は、前記一般式（Ｉ）におけるものと同じである。Ａ3とＡ4、Ａ4とＡ5、及びＡ5とＡ6は、それぞれ互いに連結して飽和もしく不飽和の環を形成してもよい。Ｒ1及びＲ2は、前記一般式（Ｉ）におけるものと同じである。ａは１〜３の整数を表し、ａが２以上の場合、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Ａｒ3及びＡｒ4は、前記一般式（ＩＩＩ）におけるものと同じである。Ａｒ5は、前記一般式（ＩＩＩ）におけるものと同じである。ｂは０〜３の整数を表し、ｂが２以上の場合、複数のＡｒ5は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
【００２８】
本発明の一般式（Ｉ）で表される芳香族アミン誘導体は、前記一般式（ＩＶ）において、Ａｒ3及びＡｒ4が、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、又は置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基であり、Ａｒ5が、前記Ａｒ3及びＡｒ4の各基から水素原子を一個除いた二価基であり、Ａ3〜Ａ6のうち、少なくとも一つは、前記一般式（ＩＩ）又は（ＩＩＩ）で表される構造であると好ましい。
【００２９】
本発明の一般式（Ｉ）で表される芳香族アミン誘導体は、下記一般式（Ｖ）で表される構造であると好ましい。
【００３０】
【化６】
【００３１】
一般式（Ｖ）中、Ａ3〜Ａ10は、一般式（Ｉ）におけるＡ1〜Ａ6と同じである。Ａ3とＡ4、Ａ4とＡ5、Ａ5とＡ6、Ａ7とＡ8、Ａ8とＡ9、及びＡ9とＡ10は、それぞれ互いに連結して飽和もしく不飽和の環を形成してもよい。Ｒ1〜Ｒ4は、一般式（Ｉ）におけるＲ1及びＲ2と同じである。ａ及びｃはそれぞれ１〜３の整数を表し、ａ及び／又はｃが２以上の場合、複数のＲ1とＲ2、及び／又はＲ3とＲ4は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。ただし、Ａ3〜Ａ6のうち少なくとも一つと、Ａ7〜Ａ10のうち少なくとも一つは、それぞれ独立に、上記一般式（ＩＩ）もしくは（ＩＩＩ）を表す。
【００３２】
本発明の一般式（Ｉ）で表される芳香族アミン誘導体は、下記一般式（ＶＩ）で表される構造であると好ましい。
【００３３】
【化７】
【００３４】
一般式（ＶＩ）中、Ａ3〜Ａ10は、一般式（Ｉ）におけるＡ1〜Ａ6と同じである。Ａ3とＡ4、及びＡ7とＡ8はそれぞれ互いに連結して飽和もしく不飽和の環を形成してもよい。Ｒ1〜Ｒ4は、一般式（Ｉ）におけるＲ1及びＲ2と同じである。ａ及びｃはそれぞれ１〜３の整数を表し、ａ及び／又はｃが２以上の場合、複数のＲ1とＲ2及び／又はＲ3とＲ4は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Ａｒ1〜Ａｒ7は、前記一般式（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）におけるＡｒ1〜Ａｒ4と同じである。
【００３５】
本発明の芳香族アミン誘導体は、下記一般式（ＶＩＩ）で表される構造であると好ましい。
【００３６】
【化８】
【００３７】
一般式（ＶＩＩ）中、Ａ2'〜Ａ6'は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のシリル基、又は置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基である。Ａ3'とＡ4'、Ａ4'とＡ5'、及びＡ5'とＡ6'は、それぞれ互いに連結して飽和もしく不飽和の環を形成してもよい。Ｒ1'及びＲ2'は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜２０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜２０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜２０のシクロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のシリル基である。ａ’は１〜３の整数を表し、ａ’が２以上の場合、複数のＲ1'及びＲ2'は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Ａｒ3'は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０のシクロアルキル基、又は置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基である。Ａｒ5'は、前記Ａｒ3'の各基から水素原子を一個除いた二価基のいずれかである。ｂ’は１〜３の整数を表し、ｂ’が２以上の場合、複数のＡｒ5'は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。ｍは２〜３の整数を表し、ｎは０〜１の整数を表し、ｍ＋ｎ＝３である。なお、複数のＡ2'〜Ａ6'、Ｒ1'、Ｒ2'、又はＡｒ5'は、それぞれ同一でも、異なっていても良い。｝
【００３８】
前記一般式（ＩＶ）〜（ＶＩＩ）におけるＡ7〜Ａ10、Ｒ3、Ｒ4及びＡｒ6〜Ａｒ8の各基の具体例、置換基及び好ましい炭素数の範囲は、前記一般式（Ｉ）で説明したものと同様である。
本発明の一般式（Ｉ）で表される芳香族アミン誘導体の具体例を以下に示すが、これら例示化合物に限定されるものではない。
【００３９】
【化９】
【００４０】
【化１０】
【００４１】
【化１１】
【００４２】
【化１２】
【００４３】
【化１３】
【００４４】
【化１４】
【００４５】
【化１５】
【００４６】
次に、本発明の芳香族アミン誘導体の製造方法について説明する。
本発明の一般式（Ｉ）で表される芳香族アミン誘導体の製造方法は、特に限定されず公知の方法で製造すればよく、例えばＡｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．Ｅｎｇｌ．，１２，１３４８（１９９５）、特開平１０−１２３９７４２、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，６１，１１３３（１９９６）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１１８，７２１５（１９９６）に記載されるアリールハライドとアミン化合物から芳香族アミンを合成する方法、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，６５，１１５８（２０００）に記載されるアリールトリフラートとアミン化合物から芳香族アミンを合成する方法等で製造する。
【００４７】
本発明の一般式（Ｉ）で表される芳香族アミン誘導体は、テトラヒドロクリセン、ジヒドロナフタレン、インデン、インデノインデン等で表される共役部位を環化させた構造をとるため、発光波長が短波長化し、青色純度が向上する。また、固体状態で強い蛍光性を持ち、電場発光性にも優れ、蛍光量子効率が０．３以上である。さらに、金属電極又は有機薄膜層からの優れた正孔注入性及び正孔輸送性、金属電極又は有機薄膜層からの優れた電子注入性及び電子輸送性を併せて持ち合わせているので、有機ＥＬ素子用発光材料、特にドーピング材料として有効に用いられ、さらに、他の正孔輸送性材料、電子輸送性材料又はドーピング材料を使用してもさしつかえない。
【００４８】
本発明の有機ＥＬ素子は、陽極と陰極間に一層又は複数層の有機薄膜層を形成した素子である。一層型の場合、陽極と陰極との間に発光層を設けている。発光層は、発光材料を含有し、それに加えて陽極から注入した正孔、又は陰極から注入した電子を発光材料まで輸送させるために、正孔注入材料又は電子注入材料を含有しても良い。本発明の芳香族アミン誘導体は、高い発光特性を持ち、優れた正孔注入性、正孔輸送特性及び電子注入性、電子輸送特性を有しているので、発光材料又はドーピング材料として発光層に使用することができる。
本発明の有機ＥＬ素子においては、発光層が、本発明の芳香族アミン誘導体を含有すると好ましく、含有量としては通常０．１〜２０重量％であり、１〜１０重量％含有するとさらに好ましい。また、本発明の芳香族アミン誘導体は、極めて高い蛍光量子効率、高い正孔輸送能力及び電子輸送能力を併せ持ち、均一な薄膜を形成することができるので、この芳香族アミン誘導体のみで発光層を形成することも可能である。
また、本発明の有機ＥＬ素子は、陰極と陽極間に少なくとも発光層を含む二層以上からなる有機薄膜層が挟持されている有機ＥＬ素子において、陽極と発光層との間に本発明の芳香族アミン誘導体を主成分とする有機層を有しても好ましい。この有機層としては、正孔注入層、正孔輸送層等が挙げられる。
【００４９】
さらに、本発明の芳香族アミン誘導体をドーピング材料として含有する場合、ホスト材料として下記一般式（ＶＩＩＩ）及び（ＩＸ）のアントラセン誘導体及び下記一般式（Ｘ）のピレン誘導体から選ばれる少なくとも一種を含有すると好ましい。
【００５０】
【化１６】
【００５１】
一般式（ＶＩＩＩ）中、Ｘ1及びＸ2は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基、又はハロゲン原子を表わす。ｏ及びｐは、それぞれ独立に、０〜４の整数を表わす。ｏ及び／又はｐが２以上の場合、複数のＸ1及び／又はＸ2は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Ａｒ15及びＡｒ16は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基であり、Ａｒ15及びＡｒ16の少なくとも一方は、置換もしくは無置換の核炭素数１０〜５０の縮合環アリール基又は置換もしくは無置換の炭素数１０以上のアリール基を表す。ｑは、１〜３の整数である。ｑが２以上の場合は、複数の［ ］内の基
【化１７】
は、同じでも異なっていてもよい。
前記Ｘ1及びＸ2並びにＡｒ15及びＡｒ16の具体例や置換基は、前記一般式（Ｉ）で説明したものと同様の例が挙げられる。
【００５２】
【化１８】
【００５３】
一般式（ＩＸ）中、Ｘ1〜Ｘ3は、前記一般式（ＶＩＩＩ）におけるＸ1及びＸ2と同じである。ｏ、ｐ及びｓは、それぞれ独立に、０〜４の整数を表わす。ｏ、ｐ及び／又はｓが２以上の場合、複数のＸ1、Ｘ2及び／又はＸ3は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Ａｒ17は、置換もしくは無置換の核炭素数１０〜５０の縮合環アリール基である。Ａｒ18は、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基である。ｒは、１〜３の整数である。ｒが２以上の場合は、複数の［ ］内の基
【化１９】
は、同じでも異なっていてもよい。
前記一般式（ＩＸ）中のＸ1〜Ｘ3並びにＡｒ17及びＡｒ18の各基の具体例や置換基は、前記一般式（Ｉ）で説明したものと同様の例が挙げられる。
【００５４】
一般式（ＶＩＩＩ）及び（ＩＸ）のアントラセン誘導体の具体例を以下に示すが、これら例示化合物に限定されるものではない。
【００５５】
【化２０】
【００５６】
【化２１】
【００５７】
【化２２】
【００５８】
【化２３】
【００５９】
【化２４】
【００６０】
【化２５】
【００６１】
一般式（Ｘ）中、Ａｒ19及びＡｒ20は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基である。Ｌ1及びＬ2は、それぞれ、置換もしくは無置換のフェニレン基、置換もしくは無置換のナフタレニレン基、置換もしくは無置換のフルオレニレン基又は置換もしくは無置換ジベンゾシロリレン基である。ｓは０〜２の整数、ｔは１〜４の整数、ｕは０〜２の整数、ｖは１〜４の整数である。また、Ｌ1又はＡｒ19は、ピレンの１〜５位のいずれかに結合し、Ｌ2またはＡｒ20は、ピレンの６〜１０位のいずれかに結合する。ただし、ｔ＋Ｖが偶数の時、Ａｒ19，Ａｒ20，Ｌ1，Ｌ2は、下記(1)又は(2)を満たす。
(1)Ａｒ19とＡｒ20が異なる基、及び／又はＬ1とＬ2が異なる基。
(2)Ａｒ19とＡｒ20が同一な基、かつＬ1とＬ2が同一な基の時
(2-1)ｓ≠ｕ及び／又はｔ≠ｖ、又は
(2-2)ｓ＝ｕ かつｔ＝ｖの時
(2-2-1)Ｌ1及びＬ2、又はピレンが、それぞれＡｒ19及びＡｒ19上の異なる結合位置に結合しているか、
(2-2-2)Ｌ1及びＬ2、又はピレンが、それぞれＡｒ19及びＡｒ19上の同じ結合位置で結合している場合、Ｌ1及びＬ2、又はＡｒ19及びＡｒ19のピレンにおける置換位置が１位と６位、又は２位と７位である場合はない。
前記Ａｒ19及びＡｒ20並びにＬ1及びＬ2の各基の具体例や置換基は、前記一般式（Ｉ）で説明したものと同様の例が挙げられる。
【００６２】
一般式（Ｘ）のピレン誘導体の具体例を以下に示すが、これら例示化合物に限定されるものではない。
【化２６】
【００６３】
【化２７】
【００６４】
本発明において、有機薄膜層が複数層型の有機ＥＬ素子としては、（陽極／正孔注入層／発光層／陰極）、（陽極／発光層／電子注入層／陰極）、（陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極）等の構成で積層したものが挙げられる。
前記複数層には、必要に応じて、本発明の芳香族アミン誘導体に加えてさらなる公知の発光材料、ドーピング材料、正孔注入材料や電子注入材料を使用することもできる。有機ＥＬ素子は、前記有機薄膜層を複数層構造にすることにより、クエンチングによる輝度や寿命の低下を防ぐことができる。必要があれば、発光材料、ドーピング材料、正孔注入材料や電子注入材料を組み合わせて使用することができる。また、ドーピング材料により、発光輝度や発光効率の向上、赤色や青色の発光を得ることもできる。また、正孔注入層、発光層、電子注入層は、それぞれ二層以上の層構成により形成されても良い。その際には、正孔注入層の場合、電極から正孔を注入する層を正孔注入層、正孔注入層から正孔を受け取り発光層まで正孔を輸送する層を正孔輸送層と呼ぶ。同様に、電子注入層の場合、電極から電子を注入する層を電子注入層、電子注入層から電子を受け取り発光層まで電子を輸送する層を電子輸送層と呼ぶ。これらの各層は、材料のエネルギー準位、耐熱性、有機層又は金属電極との密着性等の各要因により選択されて使用される。
【００６５】
本発明の芳香族アミン誘導体と共に発光層に使用できる上記一般式（ＩＸ）〜（ＸＩ）以外のホスト材料又はドーピング材料としては、例えば、ナフタレン、フェナントレン、ルブレン、アントラセン、テトラセン、ピレン、ペリレン、クリセン、デカシクレン、コロネン、テトラフェニルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、フルオレン、スピロフルオレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、９，１０−ビス（フェニルエチニル) アントラセン、１，４−ビス（９’−エチニルアントラセニル) ベンゼン等の縮合多量芳香族化合物及びそれらの誘導体、トリス（８−キノリノラート) アルミニウム、ビス−（２−メチル−８−キノリノラート) −４−（フェニルフェノリナート) アルミニウム等の有機金属錯体、トリアリールアミン誘導体、スチリルアミン誘導体、スチルベン誘導体、クマリン誘導体、ピラン誘導体、オキサゾン誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ピラジン誘導体、ケイ皮酸エステル誘導体、ジケトピロロピロール誘導体、アクリドン誘導体、キナクリドン誘導体等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００６６】
正孔注入材料としては、正孔を輸送する能力を持ち、陽極からの正孔注入効果、発光層又は発光材料に対して優れた正孔注入効果を有し、発光層で生成した励起子の電子注入層又は電子注入材料への移動を防止し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。具体的には、フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、イミダゾロン、イミダゾールチオン、ピラゾリン、ピラゾロン、テトラヒドロイミダゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ヒドラゾン、アシルヒドラゾン、ポリアリールアルカン、スチルベン、ブタジエン、ベンジジン型トリフェニルアミン、スチリルアミン型トリフェニルアミン、ジアミン型トリフェニルアミン等と、それらの誘導体、及びポリビニルカルバゾール、ポリシラン、導電性高分子等の高分子材料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００６７】
本発明の有機ＥＬ素子において使用できる正孔注入材料の中で、さらに効果的な正孔注入材料は、芳香族三級アミン誘導体及びフタロシアニン誘導体である。
芳香族三級アミン誘導体としては、例えば、トリフェニルアミン、トリトリルアミン、トリルジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−（４−メチルフェニル）−１，１’−フェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−（４−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−（メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−（４−ｎ−ブチルフェニル）−フェナントレン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ジ−４−トリルアミノフェニル）−４−フェニル−シクロヘキサン等、又はこれらの芳香族三級アミン骨格を有したオリゴマーもしくはポリマーであるが、これらに限定されるものではない。
【００６８】
フタロシアニン（Ｐｃ）誘導体としては、例えば、Ｈ２Ｐｃ、ＣｕＰｃ、ＣｏＰｃ、ＮｉＰｃ、ＺｎＰｃ、ＰｄＰｃ、ＦｅＰｃ、ＭｎＰｃ、ＣｌＡｌＰｃ、ＣｌＧａＰｃ、ＣｌＩｎＰｃ、ＣｌＳｎＰｃ、Ｃｌ２ＳｉＰｃ、（ＨＯ）ＡｌＰｃ、（ＨＯ）ＧａＰｃ、ＶＯＰｃ、ＴｉＯＰｃ、ＭｏＯＰｃ、ＧａＰｃ−Ｏ−ＧａＰｃ等のフタロシアニン誘導体及びナフタロシアニン誘導体があるが、これらに限定されるものではない。
また、本発明の有機ＥＬ素子は、発光層と陽極との間に、これらの芳香族三級アミン誘導体及び／又はフタロシアニン誘導体を含有する層、例えば、前記正孔輸送層又は正孔注入層を形成してなると好ましい。
【００６９】
電子注入材料としては、電子を輸送する能力を持ち、陰極からの電子注入効果、発光層又は発光材料に対して優れた電子注入効果を有し、発光層で生成した励起子の正孔注入層への移動を防止し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。具体的には、フルオレノン、アントラキノジメタン、ジフェノキノン、チオピランジオキシド、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、ペリレンテトラカルボン酸、フレオレニリデンメタン、アントラキノジメタン、アントロン等とそれらの誘導体が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、正孔注入材料に電子受容物質を、電子注入材料に電子供与性物質を添加することにより増感させることもできる。
【００７０】
本発明の有機ＥＬ素子において、さらに効果的な電子注入材料は、金属錯体化合物及び含窒素五員環誘導体である。
前記金属錯体化合物としては、例えば、８−ヒドロキシキノリナートリチウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）亜鉛、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）銅、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）マンガン、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）ガリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）ベリリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリナート）クロロガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリナート）（ｏ−クレゾラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリナート）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリナート）（２−ナフトラート）ガリウム等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
前記含窒素五員誘導体としては、例えば、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、トリアゾール誘導体が好ましい。具体的には、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサゾール、ジメチルＰＯＰＯＰ、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−チアゾール、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−（４’−ｔ−ブチルフェニル）−５−（４”−ビフェニル) １，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、１，４−ビス［２−（５−フェニルオキサジアゾリル) ］ベンゼン、１，４−ビス［２−（５−フェニルオキサジアゾリル) −４−ｔ−ブチルベンゼン］、２−（４’−ｔ−ブチルフェニル）−５−（４”−ビフェニル) −１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−チアジアゾール、１，４−ビス［２−（５−フェニルチアジアゾリル) ］ベンゼン、２−（４’−ｔ−ブチルフェニル）−５−（４”−ビフェニル) −１，３，４−トリアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−トリアゾール、１，４−ビス［２−（５−フェニルトリアゾリル) ］ベンゼン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００７１】
本発明の有機ＥＬ素子においては、発光層中に、一般式（Ｉ）から選ばれる少なくとも一種の芳香族アミン誘導体の他に、発光材料、ドーピング材料、正孔注入材料及び電子注入材料の少なくとも１種が同一層に含有されてもよい。また、本発明により得られた有機ＥＬ素子の、温度、湿度、雰囲気等に対する安定性の向上のために、素子の表面に保護層を設けたり、シリコンオイル、樹脂等により素子全体を保護することも可能である。
本発明の有機ＥＬ素子の陽極に使用される導電性材料としては、４ｅＶより大きな仕事関数を持つものが適しており、炭素、アルミニウム、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、タングステン、銀、金、白金、パラジウム等及びそれらの合金、ＩＴＯ基板、ＮＥＳＡ基板に使用される酸化スズ、酸化インジウム等の酸化金属、さらにはポリチオフェンやポリピロール等の有機導電性樹脂が用いられる。陰極に使用される導電性物質としては、４ｅＶより小さな仕事関数を持つものが適しており、マグネシウム、カルシウム、錫、鉛、チタニウム、イットリウム、リチウム、ルテニウム、マンガン、アルミニウム、フッ化リチウム等及びそれらの合金が用いられるが、これらに限定されるものではない。合金としては、マグネシウム／銀、マグネシウム／インジウム、リチウム／アルミニウム等が代表例として挙げられるが、これらに限定されるものではない。合金の比率は、蒸着源の温度、雰囲気、真空度等により制御され、適切な比率に選択される。陽極及び陰極は、必要があれば二層以上の層構成により形成されていても良い。
【００７２】
本発明の有機ＥＬ素子では、効率良く発光させるために、少なくとも一方の面は素子の発光波長領域において充分透明にすることが望ましい。また、基板も透明であることが望ましい。透明電極は、上記の導電性材料を使用して、蒸着やスパッタリング等の方法で所定の透光性が確保するように設定する。発光面の電極は、光透過率を１０％以上にすることが望ましい。基板は、機械的、熱的強度を有し、透明性を有するものであれば限定されるものではないが、ガラス基板及び透明性樹脂フィルムがある。透明性樹脂フィルムとしては、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリメチルメタアクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルホン、ポリエーテルサルフォン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリビニルフルオライド、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリプロピレン等が挙げられる。
【００７３】
本発明に係わる有機ＥＬ素子の各層の形成は、真空蒸着、スパッタリング、プラズマ、イオンプレーティング等の乾式成膜法やスピンコーティング、ディッピング、フローコーティング等の湿式成膜法のいずれの方法を適用することができる。膜厚は特に限定されるものではないが、適切な膜厚に設定する必要がある。膜厚が厚すぎると、一定の光出力を得るために大きな印加電圧が必要になり効率が悪くなる。膜厚が薄すぎるとピンホール等が発生して、電界を印加しても充分な発光輝度が得られない。通常の膜厚は５ｎｍ〜１０μｍの範囲が適しているが、１０ｎｍ〜０．２μｍの範囲がさらに好ましい。
湿式成膜法の場合、各層を形成する材料を、エタノール、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の適切な溶媒に溶解又は分散させて薄膜を形成するが、その溶媒はいずれであっても良い。また、いずれの有機薄膜層においても、成膜性向上、膜のピンホール防止等のため適切な樹脂や添加剤を使用しても良い。使用の可能な樹脂としては、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、セルロース等の絶縁性樹脂及びそれらの共重合体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の光導電性樹脂、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性樹脂を挙げられる。また、添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等を挙げられる。
【００７４】
本発明の有機ＥＬ素子は、壁掛けテレビのフラットパネルディスプレイ等の平面発光体、複写機、プリンター、液晶ディスプレイのバックライト又は計器類等の光源、表示板、標識灯等に利用できる。また、本発明の材料は、有機ＥＬ素子だけでなく、電子写真感光体、光電変換素子、太陽電池、イメージセンサー等の分野においても使用できる。
【実施例】
【００７５】
次に、実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明する。
合成実施例１（化合物Ｄ−３−１の合成）
アルゴン気流下、冷却管付き３００ｍＬ三口フラスコ中に、文献既知の方法（Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，５７，１２６２（１９９２））により調製した、５，６，１１，１２−テトラヒドロクリセン−２，８−ジオール ビストリフルオロメタンスルホネート ５．３ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ビス（３，４，５−トリメチルフェニル）アミン ６．３ｇ（２５ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム ０．０３ｇ（１．５ｍｏｌ％）、トリ−ｔ−ブチルホスフィン ０．０６ｇ（３ｍｏｌ％）、ｔ−ブトキシナトリウム ２．４ｇ（２５ｍｍｏｌ）、及び乾燥トルエン １００ｍLを加えた後、１００℃にて一晩加熱攪拌した。反応終了後、析出した結晶を濾取し、トルエン ５０ｍＬ及びメタノール １００ｍＬにて洗浄し、淡黄色粉末 ６．２ｇを得た。このものは、1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（図１）及びＦＤ−ＭＳ（フィールドディソプーションマススペクトル）の測定により、化合物Ｄ−３−１と同定した（収率８５％）。なお1Ｈ−ＮＭＲスペクトルは、Ｂｒｕｃｋｅｒ社製 ＤＲＸ−５００（重塩化メチレン溶媒）を使用して測定した。また、得られた化合物についてトルエン溶液中で測定した最大蛍光波長は４３７ｎｍであった。
【００７６】
合成実施例２（化合物Ｄ−５−１の合成）
アルゴン気流下冷却管付き３００ｍＬ三口フラスコ中に、文献既知の方法（Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，６７，１６９（２００２））より調製した、１Ｈ−インデン−２−ボロン酸 ９．８ｇ（６２ｍｍｏｌ）、トリス（４−ブロモフェニル）アミン ８．２ｇ（１７ｍｍｏｌ）、（テトラキストリフェニルホスフィン）パラジウム ０．４ｇ（０．３４ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウム水溶液 ５．４ｇ（５２ｍｍｏｌ、２Ｍ）、ジメトキシエタン ５０ｍＬを加えた後、１００℃にて８時間加熱攪拌した。反応終了後、析出した結晶を濾取し、水 ５０ｍL、メタノール １００ｍLにて洗浄し、カラムクロマトグラフィー（シリカゲル、展開溶媒 ヘキサン／塩化メチレン＝８／２）にて精製し、淡黄色粉末 ６．６ｇを得た。このものは、1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（図２）及びＦＤ−ＭＳ（フィールドディソプーションマススペクトル）の測定により、化合物Ｄ−５−１と同定した（収率６７％）。なお1Ｈ−ＮＭＲスペクトルは、Ｂｒｕｃｋｅｒ社製 ＤＲＸ−５００（重塩化メチレン溶媒）を使用して測定した。また、得られた化合物についてトルエン溶液中で測定した最大蛍光波長は４３３ｎｍであった。
【００７７】
実施例１
２５×７５×１．１ｍｍサイズのガラス基板上に、膜厚１３０ｎｍのインジウムスズ酸化物からなる透明電極を設けた。このガラス基板に紫外線及びオゾンを照射して洗浄したのち、真空蒸着装置にこの基板を設置した。
まず、正孔注入層として、Ｎ’，Ｎ’’−ビス［４−（ジフェニルアミノ）フェニル］−Ｎ’，Ｎ’’−ジフェニルビフェニル−４，４’−ジアミンを ６０ｎｍの厚さに蒸着したのち、その上に正孔輸送層として、Ｎ，，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−ビフェニル）−４，４’−ベンジジンを２０ｎｍの厚さに蒸着した。次いで、ホスト材料として１０−（４−（ナフタレン−２−イル）フェニル）−９−（ナフタレン−２−イル）アントラセン、ドーピング材料として上記 化合物Ｄ−３−１とを、重量比４０：２で同時蒸着し、厚さ４０ｎｍの発光層を形成した。
次に、電子注入層として、トリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウムを２０ｎｍの厚さに蒸着した。次に弗化リチウムを１ｎｍの厚さに蒸着し、次いでアルミニウムを１５０ｎｍの厚さに蒸着した。このアルミニウム／弗化リチウムは陰極として働く。このようにして有機EL素子を作製した。
次にこの素子に通電試験を行ったところ、電圧６．５Ｖ、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2にて、発光効率２．０ｃｄ／Ａ、２０１ｃｄ／ｍ2の純青色発光（発光極大波長：４５０ｎｍ）が得られた。
【００７８】
実施例２
実施例１において、化合物Ｄ−３−１のかわりに化合物Ｄ−１−４を用いて、有機ＥＬ素子を作製した。
この素子に通電試験を行ったところ、電圧６．５Ｖ、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2にて、発光効率 １．７ｃｄ／Ａ、１７２ｃｄ／ｍ2の純青色発光（発光極大波長：４４４ｎｍ）が得られた。
【００７９】
比較例１
実施例２において、化合物Ｄ−１−４のかわりに、Ｎ，Ｎ，Ｎ‘，Ｎ’−テトラキス（２−ナフチル）−４，４‘−ジアミノスチルベンを用いて、有機ＥＬ素子を作製した。
この素子に通電試験を行ったところ、電圧６．５Ｖ、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2にて、発光極大波長が４５５ｎｍの青色発光であり、色純度が悪化した。
本結果から、スチルベン骨格を発光中心とした場合は長波長発光が起こり、青色純度を低下させることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
以上詳細に説明したように、本発明の芳香族アミン誘導体を用いた有機ＥＬ素子は、低い印加電圧で実用上十分な発光輝度が得られ、発光効率が高く、長時間使用しても劣化しづらく寿命が長い。このため、壁掛けテレビのフラットパネルディスプレイ等の平面発光体、複写機、プリンター、液晶ディスプレイのバックライト又は計器類等の光源、表示板、標識灯等に利用できる。また、本発明の材料は、有機ＥＬ素子だけでなく、電子写真感光体、光電変換素子、太陽電池、イメージセンサー等の分野においても使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】合成実施例１において得られた本発明の芳香族アミン誘導体である化合物Ｄ−３−１の1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示す図である。
【図２】合成実施例２において得られた本発明の芳香族アミン誘導体である化合物Ｄ−５−１の1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）で表わされる芳香族アミン誘導体。
【化１】
［式中、Ａ1〜Ａ6は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のシリル基、又は置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基である。
Ａ1とＡ2、Ａ3とＡ4、Ａ3とＡ4、Ａ4とＡ5、及びＡ5とＡ6は、それぞれ互いに連結して飽和もしく不飽和の環を形成してもよい。
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜２０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜２０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜２０のシクロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のシリル基である。
ａは１〜３の整数を表わし、ａが２以上の場合、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
ただし、Ａ1〜Ａ6うち、少なくとも一つは、下記一般式（ＩＩ）又は（ＩＩＩ）で表される。
【化２】
｛式中、Ａｒ1〜Ａｒ4は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０のシクロアルキル基、又は置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基である。Ａｒ1〜Ａｒ4がアリール基の場合、Ａｒ1とＡｒ2は、Ａｒ3とＡｒ4は、それぞれ、連結して飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。
Ａｒ5は、前記Ａｒ1〜Ａｒ4の各基から水素原子を一個除いた二価基のいずれかである。
ｂは１〜３の整数を表し、ｂが２以上の場合、複数のＡｒ5は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。｝］
【請求項２】
前記一般式（Ｉ）において、Ａ3〜Ａ6のうち少なくとも一つが、前記一般式（ＩＩ）又は（ＩＩＩ）で表される請求項１記載の芳香族アミン誘導体。
【請求項３】
下記一般式（ＩＶ）で表わされる請求項１に記載の芳香族アミン誘導体。
【化３】
｛式中、Ａ2〜Ａ6は、前記一般式（Ｉ）におけるものと同じである。
Ａ3とＡ4、Ａ4とＡ5、及びＡ5とＡ6は、それぞれ互いに連結して飽和もしく不飽和の環を形成してもよい。
Ｒ1及びＲ2は、前記一般式（Ｉ）におけるものと同じである。
ａは１〜３の整数を表し、ａが２以上の場合、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
Ａｒ3及びＡｒ4は、前記一般式（ＩＩＩ）におけるものと同じである。
Ａｒ5は、前記一般式（ＩＩＩ）におけるものと同じである。
ｂは０〜３の整数を表し、ｂが２以上の場合、複数のＡｒ5は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。｝
【請求項４】
前記一般式（ＩＶ）において、
｛Ａｒ3及びＡｒ4が、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、又は置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基であり、
Ａｒ5が、前記Ａｒ3及びＡｒ4の各基から水素原子を一個除いた二価基であり、
Ａ3〜Ａ6のうち、少なくとも一つは、前記一般式（ＩＩ）又は（ＩＩＩ）で表される｝
請求項３記載の芳香族アミン誘導体。
【請求項５】
下記一般式（Ｖ）で表わされる請求項１に記載の芳香族アミン誘導体。
【化４】
｛式中、Ａ3〜Ａ10は、前記一般式（Ｉ）におけるＡ1〜Ａ6と同じである。
Ａ3とＡ4、Ａ4とＡ5、Ａ5とＡ6、Ａ7とＡ8、Ａ8とＡ9、及びＡ9とＡ10は、それぞれ互いに連結して飽和もしく不飽和の環を形成してもよい。
Ｒ1〜Ｒ4は、前記一般式（Ｉ）におけるＲ1及びＲ2と同じである。
ａ及びｃはそれぞれ１〜３の整数を表し、ａ及び／又はｃが２以上の場合、複数のＲ1とＲ2、及び／又はＲ3とＲ4は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
ただし、Ａ3〜Ａ6のうち少なくとも一つと、Ａ7〜Ａ10のうち少なくとも一つは、それぞれ独立に、前記一般式（ＩＩ）又は（ＩＩＩ）で表される。｝
【請求項６】
下記一般式（ＶＩ）で表わされる請求項１に記載の芳香族アミン誘導体。
【化５】
｛式中、Ａ3〜Ａ10は、前記一般式（Ｉ）におけるＡ1〜Ａ6と同じである。
Ａ3とＡ4、及びＡ7とＡ8は、それぞれ互いに連結して飽和もしく不飽和の環を形成してもよい。
Ｒ1〜Ｒ4は、前記一般式（Ｉ）におけるＲ1及びＲ2と同じである。
ａ及びｃはそれぞれ１〜３の整数を表し、ａ及び／又はｃが２以上の場合、複数のＲ1とＲ2及び／又はＲ3とＲ4は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
Ａｒ1〜Ａｒ7は、前記一般式（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）におけるＡｒ1〜Ａｒ4と同じである。｝
【請求項７】
下記一般式（ＶＩＩ）で表わされる芳香族アミン誘導体。
【化６】
｛式中、Ａ2'〜Ａ6'は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のシリル基、又は置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基である。
Ａ3'とＡ4'、Ａ4'とＡ5'、及びＡ5'とＡ6'は、それぞれ互いに連結して飽和もしく不飽和の環を形成してもよい。
Ｒ1'及びＲ2'は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜２０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜２０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜２０のシクロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のシリル基である。
ａ’は１〜３の整数を表し、ａ’が２以上の場合、複数のＲ1'及びＲ2'は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
Ａｒ3'は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０のシクロアルキル基、又は置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基である。
Ａｒ5'は、前記Ａｒ3'の各基から水素原子を一個除いた二価基のいずれかである。
ｂ’は１〜３の整数を表し、ｂ’が２以上の場合、複数のＡｒ5'は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
ｍは２〜３の整数を表し、ｎは０〜１の整数を表し、ｍ＋ｎ＝３である。
なお、複数のＡ2'〜Ａ6'、Ｒ1'、Ｒ2'、又はＡｒ5'は、それぞれ同一でも、異なっていても良い。｝
【請求項８】
陰極と陽極間に少なくとも発光層を含む一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機薄膜層の少なくとも１層が、請求項１〜７のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体を単独又は混合物の成分として含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
該発光層に、請求項１〜７のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体を単独又は混合物の成分として含有する請求項８記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
該発光層が、請求項１〜７のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体を０．１〜２０重量％含有する請求項９記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
有機エレクトロルミネッセンス素子用のドーピング材料である請求項１〜７のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
【請求項１２】
該発光層が、ドーピング材料として請求項１〜７のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体を含有し、ホスト材料として下記一般式（ＶＩＩＩ）で表されるアントラセン誘導体を含有する請求項９記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化７】
｛式中、Ｘ1及びＸ2は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基、又はハロゲン原子である。
ｏ及びｐは、それぞれ独立に、０〜４の整数を表わす。ｏ及び／又はｐが２以上の場合、複数のＸ1及び／又はＸ2は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
Ａｒ15及びＡｒ16は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、又は置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基であり、
Ａｒ15及びＡｒ16の少なくとも一方は、置換もしくは無置換の核炭素数１０〜５０の縮合環アリール基又は置換もしくは無置換の炭素数１０以上のアリール基である。
ｑは、１〜３の整数である。ｑが２以上の場合は、複数の［ ］内の基は、同じでも異なっていてもよい。｝
【請求項１３】
該発光層が、ドーピング材料として請求項１〜７のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体を含有し、ホスト材料として下記一般式（ＩＸ）で表されるアントラセン誘導体を含有する請求項９記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化８】
｛式中、Ｘ1〜Ｘ3は、前記一般式（ＶＩＩＩ）におけるＸ1及びＸ2と同じである。
ｏ、ｐ及びｓは、それぞれ独立に、０〜４の整数を表わす。ｏ、ｐ及び／又はｓが２以上の場合、複数のＸ1、Ｘ2及び／又はＸ3は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
Ａｒ17は、置換もしくは無置換の核炭素数１０〜５０の縮合環アリール基である。
Ａｒ18は、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基である。
ｒは、１〜３の整数である。ｒが２以上の場合は、複数の［ ］内の基は、同じでも異なっていてもよい。｝
【請求項１４】
該発光層が、ドーピング材料として請求項１〜７のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体を含有し、ホスト材料として下記一般式（Ｘ）で表されるピレン誘導体を含有する請求項９記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化９】
｛式中、Ａｒ19及びＡｒ20は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基である。
Ｌ1及びＬ2は、それぞれ、置換もしくは無置換のフェニレン基、置換もしくは無置換のナフタレニレン基、置換もしくは無置換のフルオレニレン基又は置換もしくは無置換ジベンゾシロリレン基である。
ｓは０〜２の整数、ｔは１〜４の整数、ｕは０〜２の整数、ｖは１〜４の整数である。
また、Ｌ1又はＡｒ19は、ピレンの１〜５位のいずれかに結合し、Ｌ2又はＡｒ20は、ピレンの６〜１０位のいずれかに結合する。
ただし、ｔ＋ｖが偶数の時、Ａｒ19，Ａｒ20，Ｌ1及びＬ2は、下記(1)又は(2)を満たす。
(1) Ａｒ19とＡｒ20が異なる基、及び／又はＬ1とＬ2が異なる基。
(2) Ａｒ19とＡｒ20が同一な基、かつＬ1とＬ2が同一な基の時
(2-1) ｓ≠ｕ及び／又はｔ≠ｖ、又は
(2-2) ｓ＝ｕかつｔ＝ｖの時
(2-2-1) Ｌ1及びＬ2、又はピレンが、それぞれＡｒ19及びＡｒ19上の異なる結合位置に結合しているか、
(2-2-2) Ｌ1及びＬ2、又はピレンが、それぞれＡｒ19及びＡｒ19上の同じ結合位置で結合している場合、Ｌ1及びＬ2、又はＡｒ19及びＡｒ19のピレンにおける置換位置が１位と６位、又は２位と７位である場合はない。｝
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）で表わされる芳香族アミン誘導体。
【化１】
［式中、Ａ1〜Ａ6は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のシリル基、又は置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基である。
Ａ1とＡ2、Ａ3とＡ4、Ａ3とＡ4、Ａ4とＡ5、及びＡ5とＡ6は、それぞれ互いに連結して飽和もしく不飽和の環を形成してもよい。
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜２０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜２０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜２０のシクロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のシリル基である。
ａは１〜３の整数を表わし、ａが２以上の場合、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
ただし、Ａ1〜Ａ6うち、少なくとも一つは、下記一般式（ＩＩ）又は（ＩＩＩ）で表される。
【化２】
｛式中、Ａｒ1〜Ａｒ4は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０のシクロアルキル基、又は置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基である。Ａｒ1〜Ａｒ4がアリール基の場合、Ａｒ1とＡｒ2は、Ａｒ3とＡｒ4は、それぞれ、連結して飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。
Ａｒ5は、前記Ａｒ1〜Ａｒ4の各基から水素原子を一個除いた二価基のいずれかである。
ｂは１〜３の整数を表し、ｂが２以上の場合、複数のＡｒ5は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。｝］
【請求項２】
前記一般式（Ｉ）において、Ａ3〜Ａ6のうち少なくとも一つが、前記一般式（ＩＩ）又は（ＩＩＩ）で表される請求項１記載の芳香族アミン誘導体。
【請求項３】
下記一般式（ＩＶ）で表わされる請求項１に記載の芳香族アミン誘導体。
【化３】
｛式中、Ａ2〜Ａ6は、前記一般式（Ｉ）におけるものと同じである。
Ａ3とＡ4、Ａ4とＡ5、及びＡ5とＡ6は、それぞれ互いに連結して飽和もしく不飽和の環を形成してもよい。
Ｒ1及びＲ2は、前記一般式（Ｉ）におけるものと同じである。
ａは１〜３の整数を表し、ａが２以上の場合、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
Ａｒ3及びＡｒ4は、前記一般式（ＩＩＩ）におけるものと同じである。
Ａｒ5は、前記一般式（ＩＩＩ）におけるものと同じである。
ｂは０〜３の整数を表し、ｂが２以上の場合、複数のＡｒ5は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。｝
【請求項４】
前記一般式（ＩＶ）において、
｛Ａｒ3及びＡｒ4が、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、又は置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基であり、
Ａｒ5が、前記Ａｒ3及びＡｒ4の各基から水素原子を一個除いた二価基であり、
Ａ3〜Ａ6のうち、少なくとも一つは、前記一般式（ＩＩ）又は（ＩＩＩ）で表される｝
請求項３記載の芳香族アミン誘導体。
【請求項５】
下記一般式（Ｖ）で表わされる請求項１に記載の芳香族アミン誘導体。
【化４】
｛式中、Ａ3〜Ａ10は、前記一般式（Ｉ）におけるＡ1〜Ａ6と同じである。
Ａ3とＡ4、Ａ4とＡ5、Ａ5とＡ6、Ａ7とＡ8、Ａ8とＡ9、及びＡ9とＡ10は、それぞれ互いに連結して飽和もしく不飽和の環を形成してもよい。
Ｒ1〜Ｒ4は、前記一般式（Ｉ）におけるＲ1及びＲ2と同じである。
ａ及びｃはそれぞれ１〜３の整数を表し、ａ及び／又はｃが２以上の場合、複数のＲ1とＲ2、及び／又はＲ3とＲ4は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
ただし、Ａ3〜Ａ6のうち少なくとも一つと、Ａ7〜Ａ10のうち少なくとも一つは、それぞれ独立に、前記一般式（ＩＩ）又は（ＩＩＩ）で表される。｝
【請求項６】
下記一般式（ＶＩ）で表わされる請求項１に記載の芳香族アミン誘導体。
【化５】
｛式中、Ａ3〜Ａ10は、前記一般式（Ｉ）におけるＡ1〜Ａ6と同じである。
Ａ3とＡ4、及びＡ7とＡ8は、それぞれ互いに連結して飽和もしく不飽和の環を形成してもよい。
Ｒ1〜Ｒ4は、前記一般式（Ｉ）におけるＲ1及びＲ2と同じである。
ａ及びｃはそれぞれ１〜３の整数を表し、ａ及び／又はｃが２以上の場合、複数のＲ1とＲ2及び／又はＲ3とＲ4は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
Ａｒ1〜Ａｒ7は、前記一般式（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）におけるＡｒ1〜Ａｒ4と同じである。｝
【請求項７】
下記一般式（ＶＩＩ）で表わされる芳香族アミン誘導体。
【化６】
｛式中、Ａ2'〜Ａ6'は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のシリル基、又は置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基である。
Ａ3'とＡ4'、Ａ4'とＡ5'、及びＡ5'とＡ6'は、それぞれ互いに連結して飽和もしく不飽和の環を形成してもよい。
Ｒ1'及びＲ2'は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜２０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜２０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜２０のシクロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のシリル基である。
ａ’は１〜３の整数を表し、ａ’が２以上の場合、複数のＲ1'及びＲ2'は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
Ａｒ3'は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０のシクロアルキル基、又は置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基である。
Ａｒ5'は、前記Ａｒ3'の各基から水素原子を一個除いた二価基のいずれかである。
ｂ’は１〜３の整数を表し、ｂ’が２以上の場合、複数のＡｒ5'は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
ｍは２〜３の整数を表し、ｎは０〜１の整数を表し、ｍ＋ｎ＝３である。
なお、複数のＡ2'〜Ａ6'、Ｒ1'、Ｒ2'、又はＡｒ5'は、それぞれ同一でも、異なっていても良い。｝
【請求項８】
陰極と陽極間に少なくとも発光層を含む一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機薄膜層の少なくとも１層が、請求項１〜７のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体を単独又は混合物の成分として含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
該発光層に、請求項１〜７のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体を単独又は混合物の成分として含有する請求項８記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
該発光層が、請求項１〜７のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体を０．１〜２０重量％含有する請求項９記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
有機エレクトロルミネッセンス素子用のドーピング材料である請求項１〜７のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
【請求項１２】
該発光層が、ドーピング材料として請求項１〜７のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体を含有し、ホスト材料として下記一般式（ＶＩＩＩ）で表されるアントラセン誘導体を含有する請求項９記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化７】
｛式中、Ｘ1及びＸ2は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基、又はハロゲン原子である。
ｏ及びｐは、それぞれ独立に、０〜４の整数を表わす。ｏ及び／又はｐが２以上の場合、複数のＸ1及び／又はＸ2は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
Ａｒ15及びＡｒ16は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基、又は置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の複素環基であり、
Ａｒ15及びＡｒ16の少なくとも一方は、置換もしくは無置換の核炭素数１０〜５０の縮合環アリール基又は置換もしくは無置換の炭素数１０以上のアリール基である。
ｑは、１〜３の整数である。ｑが２以上の場合は、複数の［ ］内の基は、同じでも異なっていてもよい。｝
【請求項１３】
該発光層が、ドーピング材料として請求項１〜７のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体を含有し、ホスト材料として下記一般式（ＩＸ）で表されるアントラセン誘導体を含有する請求項９記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化８】
｛式中、Ｘ1〜Ｘ3は、前記一般式（ＶＩＩＩ）におけるＸ1及びＸ2と同じである。
ｏ、ｐ及びｓは、それぞれ独立に、０〜４の整数を表わす。ｏ、ｐ及び／又はｓが２以上の場合、複数のＸ1、Ｘ2及び／又はＸ3は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
Ａｒ17は、置換もしくは無置換の核炭素数１０〜５０の縮合環アリール基である。
Ａｒ18は、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基である。
ｒは、１〜３の整数である。ｒが２以上の場合は、複数の［ ］内の基は、同じでも異なっていてもよい。｝
【請求項１４】
該発光層が、ドーピング材料として請求項１〜７のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体を含有し、ホスト材料として下記一般式（Ｘ）で表されるピレン誘導体を含有する請求項９記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化９】
｛式中、Ａｒ19及びＡｒ20は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基である。
Ｌ1及びＬ2は、それぞれ、置換もしくは無置換のフェニレン基、置換もしくは無置換のナフタレニレン基、置換もしくは無置換のフルオレニレン基又は置換もしくは無置換ジベンゾシロリレン基である。
ｓは０〜２の整数、ｔは１〜４の整数、ｕは０〜２の整数、ｖは１〜４の整数である。
また、Ｌ1又はＡｒ19は、ピレンの１〜５位のいずれかに結合し、Ｌ2又はＡｒ20は、ピレンの６〜１０位のいずれかに結合する。
ただし、ｔ＋ｖが偶数の時、Ａｒ19，Ａｒ20，Ｌ1及びＬ2は、下記(1)又は(2)を満たす。
(1) Ａｒ19とＡｒ20が異なる基、及び／又はＬ1とＬ2が異なる基。
(2) Ａｒ19とＡｒ20が同一な基、かつＬ1とＬ2が同一な基の時
(2-1) ｓ≠ｕ及び／又はｔ≠ｖ、又は
(2-2) ｓ＝ｕかつｔ＝ｖの時
(2-2-1) Ｌ1及びＬ2、又はピレンが、それぞれＡｒ19及びＡｒ19上の異なる結合位置に結合しているか、
(2-2-2) Ｌ1及びＬ2、又はピレンが、それぞれＡｒ19及びＡｒ19上の同じ結合位置で結合している場合、Ｌ1及びＬ2、又はＡｒ19及びＡｒ19のピレンにおける置換位置が１位と６位、又は２位と７位である場合はない。｝
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００７−１３７８２４（Ｐ２００７−１３７８２４Ａ）
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３３４１５４（Ｐ２００５−３３４１５４）
【出願日】平成１７年１１月１８日（２００５．１１．１８）
【出願人】（０００１８３６４６）出光興産株式会社 (2,069)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月１８日（２００５．１１．１８）
【出願人】（０００１８３６４６）出光興産株式会社 (2,069)
【Ｆターム（参考）】
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