説明

1,3,5−トリアジン化合物、その製造方法、及びこれを構成成分とする有機電界発光素子

【課題】 有機電界発光素子の駆動電圧の低下や高発光効率化に効果のある電子輸送材料を提供する。
【解決手段】 一般式(1)
【化1】


[式中、R、R及びRは各々独立して水素原子又はメチル基を表す。V及びWは炭素原子又は窒素原子を表す。Arは置換されていてもよい芳香族炭化水素基を表す。]
で示される1,3,5−トリアジン化合物を製造し、これを構成成分とする有機電界発光素子を作製する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、1,3,5−トリアジン化合物とその製造方法、及びそれを含有する有機電界発光素子に関する。さらに詳しくは、有機電界発光素子の構成成分として有用なフェナントレニル基又はベンゾキノリニル基を有する1,3,5−トリアジン化合物とその製造方法に関し、本発明の1,3,5−トリアジン化合物を有機電界発光素子の有機化合物層の少なくとも一層に用いることにより、有機電界発光素子の消費電力の低減、長寿命化を達成することができる。
【背景技術】
【0002】
有機電界発光素子は、発光する化合物を含有する発光層を正孔輸送層と電子輸送層で挟み、さらにその外側に陽極と陰極を取付け、発光層に正孔及び電子を注入して再結合するときに生成する励起子が失活する際の光の放出(蛍光又はりん光)を利用する素子である。近年、有機電界発光素子が、次世代フラットパネルディスプレイの本命と注目されている理由として、薄膜化・軽量化が可能であること、自発光素子であるため消費電力が低いこと、簡単な素子構造なため製造コストが低いこと等が挙げられる。また、その製造方法は、真空蒸着、スピンコート、インクジェット、オフセット印刷、熱転写等、様々な製造技術の応用が可能である。現在、携帯電話、携帯音楽機器、PDA(Personal Digital Assistant)等の携帯機器が実用化されているが、より大型化や高精細化が達成されれば、フラットパネルディスプレイのみならず、面発光光源としての照明、フレキシブル特性を利用したペーパーライクディスプレイ、ウエアラブルディスプレイ、透明性を利用したシースルーディスプレイ等への拡張も可能であり、市場の急速な拡大が期待される。
【0003】
しかし、技術的に超えなければならない課題はまだ多く、特に現状では、駆動電圧が高く効率が低いため、消費電力が高いことが問題である。また同時に、高い駆動電圧は素子の短寿命化を起こす原因にもなり得る。
【0004】
この問題点は、有機電界発光素子を構成する材料、特に電子輸送材料の特性が不十分であることに起因する。正孔輸送材料は、トリアリールアミン誘導体を中心に多種多様な材料が知られているが、電子輸送材料の報告例は少ない。既に実用化されている材料としてトリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Alq)があるが、正孔輸送材料、例えばN,N’−ビス(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニル−4,4’−ビフェニル(NPD)に比べて性能が低いため、有機電界発光素子の特性を制限していた。
【0005】
他の電子輸送材料の報告例としては、オキサジアゾール誘導体(特許文献1)、キノキサリン誘導体(特許文献2)、トリアゾール誘導体(特許文献3)、シラシクロペンタジエン誘導体(特許文献4)、キノリン誘導体(特許文献5)、ベンゾイミダゾール誘導体(特許文献6)、ベンゾチアゾール誘導体(非特許文献1)等がある。しかしながら、駆動電圧が高い、薄膜が結晶化しやすい、寿命が短い等、実用上問題点が多い。
【0006】
本発明の1,3,5−トリアジン化合物は、トリアジン環の2位に1つの3,5−二置換フェニル基を有することを特徴とすると共に、4,6位に2つの芳香族炭化水素基を有することを特徴とする。
【0007】
最近、1,3,5−トリアジン化合物を有機電界発光素子に用いる例が特許文献7及び8に開示されているが、これらはトリアジン環の2,4,6位にベンゾアゾール部位を有するトリアジン誘導体であり、本発明の1,3,5−トリアジン化合物とは全く異なるものである。
【0008】
また、特許文献9〜12には、1,3,5−トリアジン誘導体を有機電界発光素子に用いる例が開示されているが、これらのトリアジン誘導体は、トリアジン環の2,4,6位に2,4−二置換フェニル基又は3,4−二置換フェニル基を有している点で、3,5−二置換フェニル基を有することを特徴とする本発明の1,3,5−トリアジン化合物とは異なるものである。
【0009】
また、特許文献13には、1,3,5−トリアジン誘導体を有機電界発光素子に用いる例が開示されているが、これらはトリアジン環の2,4,6位の全てに芳香族複素環基が置換した芳香族炭化水素基を有するトリアジン誘導体であり、本発明の1,3,5−トリアジン化合物とは全く異なるものである。
【0010】
また、特許文献14の27頁には、有機電界発光素子に用いる1,3,5−トリアジン誘導体(化合物番号C−8)の1例のみが例示されているが、これはトリアジン環の2,4,6位に同一の芳香族炭化水素基を有するトリアジン誘導体であり、本発明の1,3,5−トリアジン化合物とは全く異なるものである。
【0011】
また、特許文献15の8頁には、有機電界発光素子に用いる1,3,5−トリアジン誘導体(化合物番号1)の1例のみが例示されているが、これはトリアジン環の2,4,6位に同一の4−一置換フェニル基を有するトリアジン誘導体であり、本発明の1,3,5−トリアジン化合物とは全く異なるものである。
【0012】
また、特許文献16には、1,3,5−トリアジン誘導体を有機電界発光素子に用いる例が開示されているが、これらのトリアジン環の2,4,6位は一置換フェニル基で置換されており、3,5−二置換フェニル基を有することを特徴とする本発明の1,3,5−トリアジン化合物とは異なるものである。
【0013】
また、特許文献17には、1,3,5−トリアジン誘導体を有機電界発光素子に用いる例が開示されているが、トリアジン環の2,4,6位のフェニル基上の置換基の位置は限定されておらず、3,5−二置換フェニル基を有することを特徴とする本発明の1,3,5−トリアジン化合物は具体的に示されていない。
【0014】
【特許文献1】特開平6−136359号公報
【特許文献2】特開平6−207169号公報
【特許文献3】国際公開第95/25097号パンフレット
【特許文献4】特開2005−104986公報
【特許文献5】特開2006−199677公報
【特許文献6】国際公開第2004/080975号パンフレット
【特許文献7】特開平7−157473号公報
【特許文献8】特開2003−303689公報
【特許文献9】米国特許第6057048号明細書
【特許文献10】米国特許第6229012号明細書
【特許文献11】米国特許第6225467号明細書
【特許文献12】特開2004−63465公報
【特許文献13】特開2003−45662公報
【特許文献14】特開2001−143869公報
【特許文献15】特開2003−282270公報
【特許文献16】特許第4106974号明細書
【特許文献17】特開2007−137829公報
【非特許文献1】Applied Physics Letters、89巻、063504、2006年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
本発明は、有機電界発光素子の電子輸送層として、素子の低電圧駆動を可能にする新規構造を有する1,3,5−トリアジン化合物を提供し、さらに当該化合物を用いた長寿命を備えた有機電界発光素子を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明者らは、先の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、本発明の1,3,5−トリアジン化合物(1)は、真空蒸着及びスピンコートのいずれの方法でも非晶質の薄膜形成が可能であり、またこれらを電子輸送層として用いた有機電界発光素子が、汎用の有機電界発光素子に比べて消費電力の低減、及び長寿命化が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0017】
すなわち本発明は、一般式(1)
【0018】
【化1】

【0019】
[式中、R、R及びRは各々独立して水素原子又はメチル基を表す。V及びWは炭素原子又は窒素原子を表す。Arは置換されていてもよい芳香族炭化水素基を表す。]
で示される1,3,5−トリアジン化合物に関するものである。
【0020】
また本発明は、一般式(2)
【0021】
【化2】

【0022】
[式中、V及びWは炭素原子又は窒素原子を表す。MはZnR、MgR、Sn(R、B(ORを表す。但し、R及びRは各々独立して塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表し、Rは炭素数1〜4のアルキル基又はフェニル基を表し、Rは水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又はフェニル基を表し、R及びRは夫々同一又は異なっていてもよい。また、2つのRは酸素原子を介して結合するホウ素原子と一体となって環を形成することもできる。]
で示される化合物と、一般式(3)
【0023】
【化3】

【0024】
[式中、R、R及びRは各々独立して水素原子又はメチル基を表す。Arは置換されていてもよい芳香族炭化水素基を表す。Yは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子又はトリフルオロメタンスルホキシ基を表す。]
で示される化合物を塩基の存在下若しくは不存在下に、パラジウム触媒の存在下でカップリング反応させることを特徴とする、一般式(1)で示される1,3,5−トリアジン化合物の製造方法に関するものである。
【0025】
また本発明は、一般式(4)
【0026】
【化4】

【0027】
[式中、V及びWは炭素原子又は窒素原子を表す。Yは、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子又はトリフルオロメタンスルホキシ基を表す。]
で示される化合物と、一般式(5)
【0028】
【化5】

【0029】
[式中、R、R及びRは各々独立して水素原子又はメチル基を表す。Arは置換されていてもよい芳香族炭化水素基を表す。Rは水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又はフェニル基を表し、Rは夫々同一又は異なっていてもよい。また、2つのRは酸素原子を介して結合するホウ素原子と一体となって環を形成することもできる。]
で示される化合物を塩基及びパラジウム触媒の存在下でカップリング反応させることを特徴とする、一般式(1)で示される1,3,5−トリアジン化合物の製造方法に関するものである。
【0030】
さらに本発明は、一般式(1)で示される1,3,5−トリアジン化合物を構成成分とすることを特徴とする有機電界発光素子に関するものである。
【0031】
以下、本発明を詳細に説明する。
【0032】
、R及びRは、各々独立して水素原子又はメチル基を表し、有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、水素原子が好ましい。
【0033】
Arで表される置換されていてもよい芳香族炭化水素基としては、置換されていてもよいフェニル基又は置換されていてもよいナフチル基を挙げることができる。
【0034】
Arで表される置換されていてもよいフェニル基としては、フェニル基、p−トリル基、m−トリル基、o−トリル基、p−トリフルオロメチルフェニル基、m−トリフルオロメチルフェニル基、o−トリフルオロメチルフェニル基、2,4−ジメチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、メシチル基、2−エチルフェニル基、3−エチルフェニル基、4−エチルフェニル基、2,4−ジエチルフェニル基、3,5−ジエチルフェニル基、2−プロピルフェニル基、3−プロピルフェニル基、4−プロピルフェニル基、2,4−ジプロピルフェニル基、3,5−ジプロピルフェニル基、2−イソプロピルフェニル基、3−イソプロピルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、2,4−ジイソプロピルフェニル基、3,5−ジイソプロピルフェニル基、2−ブチルフェニル基、3−ブチルフェニル基、4−ブチルフェニル基、2,4−ジブチルフェニル基、3,5−ジブチルフェニル基、2−tert−ブチルフェニル基、3−tert−ブチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、2,4−ジ−tert−ブチルフェニル基、3,5−ジ−tert−ブチルフェニル基、ビフェニル−4−イル基、ビフェニル−3−イル基、ビフェニル−2−イル基、2−メチルビフェニル−4−イル基、3−メチルビフェニル−4−イル基、2’−メチルビフェニル−4−イル基、4’−メチルビフェニル−4−イル基、2,2’−ジメチルビフェニル−4−イル基、2’,4’,6’−トリメチルビフェニル−4−イル基、6−メチルビフェニル−3−イル基、5−メチルビフェニル−3−イル基、2’−メチルビフェニル−3−イル基、4’−メチルビフェニル−3−イル基、6,2’−ジメチルビフェニル−3−イル基、2’,4’,6’−トリメチルビフェニル−3−イル基、5−メチルビフェニル−2−イル基、6−メチルビフェニル−2−イル基、2’−メチルビフェニル−2−イル基、4’−メチルビフェニル−2−イル基、6,2’−ジメチルビフェニル−2−イル基、2’,4’,6’−トリメチルビフェニル−2−イル基、2−トリフルオロメチルビフェニル−4−イル基、3−トリフルオロメチルビフェニル−4−イル基、2’−トリフルオロメチルビフェニル−4−イル基、4’−トリフルオロメチルビフェニル−4−イル基、6−トリフルオロメチルビフェニル−3−イル基、5−トリフルオロメチルビフェニル−3−イル基、2’−トリフルオロメチルビフェニル−3−イル基、4’−トリフルオロメチルビフェニル−3−イル基、5−トリフルオロメチルビフェニル−2−イル基、6−トリフルオロメチルビフェニル−2−イル基、2’−トリフルオロメチルビフェニル−2−イル基、4’−トリフルオロメチルビフェニル−2−イル基、3−エチルビフェニル−4−イル基、4’−エチルビフェニル−4−イル基、2’,4’,6’−トリエチルビフェニル−4−イル基、6−エチルビフェニル−3−イル基、4’−エチルビフェニル−3−イル基、5−エチルビフェニル−2−イル基、4’−エチルビフェニル−2−イル基、2’,4’,6’−トリエチルビフェニル−2−イル基、3−プロピルビフェニル−4−イル基、4’−プロピルビフェニル−4−イル基、2’,4’,6’−トリプロピルビフェニル−4−イル基、6−プロピルビフェニル−3−イル基、4’−プロピルビフェニル−3−イル基、5−プロピルビフェニル−2−イル基、4’−プロピルビフェニル−2−イル基、2’,4’,6’−トリプロピルビフェニル−2−イル基、3−イソプロピルビフェニル−4−イル基、4’−イソプロピルビフェニル−4−イル基、2’,4’,6’−トリイソプロピルビフェニル−4−イル基、6−イソプロピルビフェニル−3−イル基、4’−イソプロピルビフェニル−3−イル基、5−イソプロピルビフェニル−2−イル基、4’−イソプロピルビフェニル−2−イル基、2’,4’,6’−トリイソプロピルビフェニル−2−イル基、3−ブチルビフェニル−4−イル基、4’−ブチルビフェニル−4−イル基、2’,4’,6’−トリブチルビフェニル−4−イル基、6−ブチルビフェニル−3−イル基、4’−ブチルビフェニル−3−イル基、5−ブチルビフェニル−2−イル基、4’−ブチルビフェニル−2−イル基、2’,4’,6’−トリブチルビフェニル−2−イル基、3−tert−ブチルビフェニル−4−イル基、4’−tert−ブチルビフェニル−4−イル基、2’,4’,6’−トリ−tert−ブチルビフェニル−4−イル基、6−tert−ブチルビフェニル−3−イル基、4’−tert−ブチルビフェニル−3−イル基、5−tert−ブチルビフェニル−2−イル基、4’−tert−ブチルビフェニル−2−イル基、2’,4’,6’−トリ−tert−ブチルビフェニル−2−イル基等が挙げられる。有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、フェニル基、p−トリル基、m−トリル基、o−トリル基、4−ブチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、ビフェニル−4−イル基、ビフェニル−3−イル基が好ましく、合成が容易である点でフェニル基、p−トリル基及びビフェニル−3−イル基がさらに好ましい。
【0035】
また、Arで表される置換されていてもよいナフチル基としては、1−ナフチル基、4−メチルナフタレン−1−イル基、4−トリフルオロメチルナフタレン−1−イル基、4−エチルナフタレン−1−イル基、4−プロピルナフタレン−1−イル基、4−ブチルナフタレン−1−イル基、4−tert−ブチルナフタレン−1−イル基、5−メチルナフタレン−1−イル基、5−トリフルオロメチルナフタレン−1−イル基、5−エチルナフタレン−1−イル基、5−プロピルナフタレン−1−イル基、5−ブチルナフタレン−1−イル基、5−tert−ブチルナフタレン−1−イル基、2−ナフチル基、6−メチルナフタレン−2−イル基、6−トリフルオロメチルナフタレン−2−イル基、6−エチルナフタレン−2−イル基、6−プロピルナフタレン−2−イル基、6−ブチルナフタレン−2−イル基、6−tert−ブチルナフタレン−2−イル基、7−メチルナフタレン−2−イル基、7−トリフルオロメチルナフタレン−2−イル基、7−エチルナフタレン−2−イル基、7−プロピルナフタレン−2−イル基、7−ブチルナフタレン−2−イル基、7−tert−ブチルナフタレン−2−イル基等が挙げられる。有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、1−ナフチル基、4−メチルナフタレン−1−イル基、4−tert−ブチルナフタレン−1−イル基、5−メチルナフタレン−1−イル基、5−tert−ブチルナフタレン−1−イル基、2−ナフチル基、6−メチルナフタレン−2−イル基、6−tert−ブチルナフタレン−2−イル基、7−メチルナフタレン−2−イル基又は7−tert−ブチルナフタレン−2−イル基が好ましく、合成が容易な点で2−ナフチル基がさらに好ましい。
【0036】
次に、本発明の製造方法について説明する。
【0037】
一般式(2)で示される化合物の好ましい例としては、次の(I)〜(IV)の基本骨格を例示できるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0038】
【化6】

【0039】
Mで表されるZnR、MgRとしては、ZnCl、ZnBr、ZnI、MgCl、MgBr、MgI等が例示できる。反応収率がよい点でZnClが好ましい。
【0040】
Mで表されるSn(Rとしては、SnMe、SnBu等が例示できる。
【0041】
Mで表されるB(ORとしては、B(OH)、B(OMe)、B(O(iso−Pr))、B(OBu)等が例示できる。
【0042】
Mで表されるB(ORにおいて、2つのRが酸素原子を介して結合するホウ素原子と一体となって環を形成した場合のB(ORの例としては、次の(V)〜(X)で示される基が例示でき、反応収率がよい点で(VI)で示される基が好ましい。
【0043】
【化7】

【0044】
としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子又はトリフルオロメタンスルホキシ基が例示でき、反応収率及び選択性がよい点で臭素原子が好ましい。
【0045】
一般式(4)で示される化合物の好ましい例としては、次の(XI)〜(XIV)の基本骨格を例示できるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0046】
【化8】

【0047】
としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子又はトリフルオロメタンスルホキシ基が例示でき、反応収率及び選択性がよい点で臭素原子が好ましい。
【0048】
本発明の1,3,5−トリアジン化合物(1)は、次の反応式
【0049】
【化9】

【0050】
[式中、R、R、R、V、W、Y、Ar及びMは前記と同じである。]
で示す方法により製造することができる。
【0051】
「工程1」は、化合物(2)を塩基の存在下若しくは不存在下に、パラジウム触媒の存在下に化合物(3)と反応させて、本発明の1,3,5−トリアジン化合物(1)を製造する方法であり、鈴木−宮浦反応、根岸反応、玉尾−熊田反応、スティレ反応等の一般的なカップリング反応の反応条件及び触媒を適用することにより、反応収率よく目的物を得ることができる。反応に用いるパラジウム触媒と化合物(3)とのモル比は、1:200〜1:2が好ましく、反応収率がよい点で1:100〜1:10がさらに好ましい。
【0052】
「工程1」で用いることのできるパラジウム触媒としては、塩化パラジウム、酢酸パラジウム、トリフルオロ酢酸パラジウム、硝酸パラジウム等の塩を例示することができる。さらに、π−アリルパラジウムクロリドダイマー、パラジウムアセチルアセトナト、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム及びジクロロ[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム等の錯化合物を例示することができる。入手容易であり、反応収率がよい点で、塩化パラジウム、酢酸パラジウム、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウムが好ましい。中でも、第三級ホスフィンを配位子として有するパラジウム錯体は反応収率がよい点でさらに好ましい。これらの第三級ホスフィンを配位子として有するパラジウム錯体は、パラジウム塩又は錯化合物に第三級ホスフィンを添加し、反応系中で調製することもできる。
【0053】
この際用いることのできる第三級ホスフィンとしては、トリフェニルホスフィン、トリメチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ(tert−ブチル)ホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、tert−ブチルジフェニルホスフィン、9,9−ジメチル−4,5−ビス(ジフェニルホスフィノ)キサンテン、2−(ジフェニルホスフィノ)−2’−(N,N−ジメチルアミノ)ビフェニル、2−(ジ−tert−ブチルホスフィノ)ビフェニル、2−(ジシクロヘキシルホスフィノ)ビフェニル、ビス(ジフェニルホスフィノ)メタン、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン、1,4−ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン、1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン、トリ(2−フリル)ホスフィン、トリ(o−トリル)ホスフィン、トリス(2,5−キシリル)ホスフィン、(±)−2,2’−ビス(ジフェニルホスフィノ)−1,1’−ビナフチル、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,4’,6’−トリイソプロピルビフェニル等が例示できる。入手容易であり、反応収率がよい点で、トリフェニルホスフィン、1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,4’,6’−トリイソプロピルビフェニルが好ましい。用いる第三級ホスフィンとパラジウム塩又は錯化合物とのモル比は、1:10〜10:1が好ましく、反応収率がよい点で1:2〜5:1がさらに好ましい。
【0054】
「工程1」で用いることのできる塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸セシウム、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化セシウム等を例示することができ、反応収率がよい点で炭酸セシウムが好ましい。塩基と化合物(2)とのモル比は、1:2〜10:1が好ましく、反応収率がよい点で1:1〜3:1がさらに好ましい。
【0055】
「工程1」で用いる化合物(2)と化合物(3)とのモル比は、1:1〜5:1が好ましく、反応収率がよい点で2:1〜3:1がさらに好ましい。
【0056】
「工程1」で用いることのできる溶媒として、水、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、トルエン、ベンゼン、ジエチルエーテル又はキシレン等が例示でき、これらを適宜組み合わせて用いてもよい。反応収率がよい点でテトラヒドロフランを用いることが好ましい。
【0057】
「工程1」の反応は、0℃〜150℃の範囲から適宜選ばれた温度で実施することができ、反応収率がよい点で50℃〜120℃の範囲で行うことがさらに好ましい。
【0058】
化合物(1)は、「工程1」の終了後に通常の処理を行うことで得ることができる。必要に応じて、再結晶、カラムクロマトグラフィー又は昇華等で精製してもよい。
【0059】
次に、本発明の1,3,5−トリアジン化合物(1)を製造する「工程1」の原料である化合物(2)は、例えば、次の反応式
【0060】
【化10】

【0061】
[式中、R、V、W及びMは前記と同じである。Yは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子又はトリフルオロメタンスルホキシ基を表す。Lは脱離基を表す。]
で示した方法により製造することができる。
【0062】
「工程2」は、一般式(4a)で示される化合物をリチウム試薬と反応させ、一般式(4b)で示されるリチウム化合物を得る工程である。「工程2」で得られた化合物(4b)は、反応後単離してもよいが、単離せずに「工程3」に供してもよい。
【0063】
「工程2」で用いられるリチウム試薬としては、反応収率がよい点でブチルリチウム、tert−ブチルリチウムが好ましい。リチウム試薬と化合物(4a)とのモル比は、1:1〜5:1が好ましく、反応収率が特によい点で1:1〜3:1がさらに好ましい。
【0064】
「工程2」で反応の際に用いることのできる溶媒として、テトラヒドロフラン、トルエン、ベンゼン、ジエチルエーテル又はキシレン等が例示でき、これらを適宜組み合わせて用いてもよい。反応収率がよい点でテトラヒドロフランを用いることが好ましい。
【0065】
「工程2」の反応は、−150℃〜−20℃の範囲から適宜選ばれた温度で実施することができ、反応収率がよい点で−100℃〜−60℃の範囲がさらに好ましい。
【0066】
化合物(4a)は、例えば、非特許文献2に記載の汎用的な金属触媒を用いるカップリング反応により容易に得ることができる。Yは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子又はトリフルオロメタンスルホキシ基等を例示することができるが、反応収率がよい点で臭素原子が好ましい。
【0067】
「工程3」は、リチウム化合物(4b)と一般式(6)で示されるカップリング用試薬を反応させることにより、「工程1」で用いる一般式(2)で示される化合物を製造する工程である。「工程3」で得られた化合物(2)は、反応後単離してもよいが、単離せずに「工程1」に供してもよい。
【0068】
「工程3」で用いられるカップリング用試薬(6)としては、ジクロロ(テトラメチルエチレンジアミン)亜鉛(II)、塩化亜鉛、臭化亜鉛、ヨウ化亜鉛、塩化トリメチルスズ、塩化トリブチルスズ、ホウ酸トリメチル、ホウ酸トリイソプロピル、(2,3−ジメチルブタン−2,3−ジオキシ)メトキシボラン、(2,3−ジメチルブタン−2,3−ジオキシ)イソプロポキシボラン、1,3−プロパンジオキシボラン等が例示できる。取り扱いが容易である点でジクロロ(テトラメチルエチレンジアミン)亜鉛(II)、ホウ酸トリメチル、ホウ酸トリイソプロピル、(2,3−ジメチルブタン−2,3−ジオキシ)イソプロポキシボランが好ましく、反応収率がよい点でジクロロ(テトラメチルエチレンジアミン)亜鉛(II)がさらに好ましい。Lで表される脱離基としては、Cl、Br、I、MeO、iso−PrOを例示することができる。カップリング用試薬(6)と化合物(4b)とのモル比は、1:1〜10:1が好ましく、反応収率がよい点で1.5:1〜3:1がさらに好ましい。
【0069】
「工程3」の反応は、−150℃〜50℃の範囲から適宜選ばれた温度で実施することができ、反応収率がよい点で−100℃〜30℃の範囲で行うことがさらに好ましい。
【0070】
「工程4」は、化合物(4a)を塩基及びパラジウム触媒の存在下に、一般式(7)で示されるボラン化合物、又は一般式(8)で示されるジボロン化合物と反応させることにより、「工程1」で用いる化合物(2a)を製造する工程であり、例えば、非特許文献3又は4に開示されている反応条件及び触媒を適用することにより、反応収率よく目的物を得ることができる。パラジウム触媒と化合物(4a)とのモル比は、1:200〜1:2が好ましく、反応収率がよい点で1:50〜1:10がさらに好ましい。得られた化合物(2a)は、反応後単離してもよいが、単離せずに「工程1」に供してもよい。
【0071】
「工程4」で用いることのできるパラジウム触媒としては、「工程1」で例示したパラジウム触媒を挙げることができるが、入手容易であり、反応収率がよい点で、塩化パラジウム、酢酸パラジウム、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、ジクロロ[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウムが好ましく、中でも、第三級ホスフィンを配位子として有するパラジウム錯体が反応収率がよい点で好ましい。また、これらの第三級ホスフィンを配位子として有するパラジウム錯体は、パラジウム塩又は錯化合物に第三級ホスフィンを添加し、反応系中で調製することもできる。この際用いることのできる第三級ホスフィンとしては、「工程1」で例示した第三級ホスフィンを挙げることができるが、入手容易であり、反応収率がよい点で、トリフェニルホスフィン、1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセンが好ましい。第三級ホスフィンとパラジウム塩又は錯化合物とのモル比は、1:10〜10:1が好ましく、反応収率がよい点で1:2〜5:1がさらに好ましい。
【0072】
「工程4」で用いることのできる塩基としては、「工程1」で例示した塩基を挙げることができるが、反応収率がよい点で炭酸カリウム及び炭酸セシウムが好ましい。塩基と化合物(4a)とのモル比は、1:2〜10:1が好ましく、反応収率がよい点で1:1〜3:1がさらに好ましい。
【0073】
「工程4」で用いるボラン化合物(7)又はジボロン化合物(8)と化合物(4a)とのモル比は、1:1〜5:1が好ましく、反応収率がよい点で1:1〜3:1がさらに好ましい。
【0074】
「工程4」で用いることのできる溶媒として、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、トルエン、ベンゼン、ジエチルエーテル又はキシレン等が例示でき、これらを適宜組み合わせて用いてもよい。反応収率がよい点でN,N−ジメチルホルムアミド又はジメチルスルホキシドを用いることが好ましい。
【0075】
「工程4」の反応は、0℃〜150℃の範囲から適宜選ばれた温度で実施することができ、反応収率がよい点で50℃〜120℃の範囲で行うことがさらに好ましい。
【0076】
化合物(2a)は、「工程4」の終了後に通常の処理を行うことで得られる。必要に応じて、再結晶、カラムクロマトグラフィー又は昇華等で精製してもよい。
【0077】
一般式(3)で示される化合物は、例えば、特許文献18の方法に従って製造することができる。
【0078】
さらに、本発明の1,3,5−トリアジン化合物(1)は、次の反応式
【0079】
【化11】

【0080】
[式中、R、R、R、R、V、W、Y及びArは前記と同じである。]
で示した方法によっても製造することができる。
【0081】
「工程5」は、化合物(5)を塩基及びパラジウム触媒の存在下に、化合物(4)と反応させて本発明の1,3,5−トリアジン化合物(1)を製造する工程であり、一般的な鈴木−宮浦反応の反応条件及び触媒を適用することにより、反応収率よく目的物を得ることができる。パラジウム触媒と化合物(5)とのモル比は、1:200〜1:2が好ましく、反応収率がよい点で1:100〜1:10がさらに好ましい。
【0082】
「工程5」で用いることのできるパラジウム触媒としては、「工程1」で例示したパラジウム触媒を挙げることができるが、入手容易であり、反応収率がよい点で、塩化パラジウム、酢酸パラジウム、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウムが好ましく、中でも、第三級ホスフィンを配位子として有するパラジウム錯体が反応収率がよい点で好ましい。また、これらのパラジウム錯体は、パラジウム塩又は錯化合物に第三級ホスフィンを添加し、反応系中で調製することもできる。この際用いることのできる第三級ホスフィンとしては、「工程1」で例示した第三級ホスフィンを挙げることができるが、入手容易であり、反応収率がよい点で、トリフェニルホスフィンが好ましい。第三級ホスフィンとパラジウム塩又は錯化合物とのモル比は、1:10〜10:1が好ましく、反応収率がよい点で1:2〜5:1がさらに好ましい。
【0083】
「工程5」で用いることのできる塩基としては、「工程1」で例示した塩基を挙げることができるが、反応収率がよい点で炭酸セシウムが好ましい。塩基と化合物(4)とのモル比は、1:2〜10:1が好ましく、反応収率がよい点で1:1〜3:1がさらに好ましい。
【0084】
「工程5」で用いる化合物(4)と化合物(5)とのモル比は、2:1〜5:1が好ましく、反応収率がよい点で2:1〜3:1がさらに好ましい。
【0085】
「工程5」で用いることのできる溶媒として、水、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、トルエン、ベンゼン、ジエチルエーテル又はキシレン等が例示でき、これらを適宜組み合わせて用いてもよい。反応収率がよい点でテトラヒドロフランを用いることが好ましい。
【0086】
「工程5」の反応は、0℃〜150℃の範囲から適宜選ばれた温度で実施することができ、反応収率がよい点で50℃〜120℃の範囲で行うことが好ましい。
【0087】
化合物(1)は、「工程5」の終了後に通常の処理を行うことで得られる。必要に応じて、再結晶、カラムクロマトグラフィー又は昇華等で精製してもよい。
【0088】
次に、本発明の1,3,5−トリアジン化合物(1)を製造する「工程5」の原料である化合物(5)は、例えば、次の反応式
【0089】
【化12】

【0090】
[式中、R、R、R、R、Y及びArは前記と同じである。]
で示した方法により製造することができる。
【0091】
「工程6」は、化合物(3)を塩基及びパラジウム触媒の存在下に、ボラン化合物(7)又はジボロン化合物(8)と反応させることにより、「工程5」で用いる化合物(5)を製造する工程であり、例えば、非特許文献3又は4に開示されている反応条件及び触媒を適用することにより、反応収率よく目的物を得ることができる。パラジウム触媒と化合物(3)とのモル比は、1:200〜1:2が好ましく、反応収率がよい点で1:100〜1:10がさらに好ましい。得られた化合物(5)は、反応後単離してもよいが、単離せずに「工程5」に供してもよい。
【0092】
「工程6」で用いることのできるパラジウム触媒としては、「工程1」で例示したパラジウム触媒を挙げることができるが、入手容易であり、反応収率がよい点で、塩化パラジウム、酢酸パラジウム、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、ジクロロ[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウムが好ましく、中でも、第三級ホスフィンを配位子として有するパラジウム錯体が反応収率がよい点で好ましい。また、これらのパラジウム錯体は、パラジウム塩又は錯化合物に第三級ホスフィンを添加し、反応系中で調製することもできる。この際用いることのできる第三級ホスフィンとしては、「工程1」で例示した第三級ホスフィンを挙げることができるが、入手容易であり、反応収率がよい点で、トリフェニルホスフィン、1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセンが好ましい。第三級ホスフィンとパラジウム塩又は錯化合物とのモル比は、1:10〜10:1が好ましく、反応収率がよい点で1:2〜5:1がさらに好ましい。
【0093】
「工程6」で用いることのできる塩基としては、「工程1」で例示した塩基を挙げることができるが、反応収率がよい点で酢酸カリウムが好ましい。塩基と化合物(3)とのモル比は、1:2〜10:1が好ましく、反応収率がよい点で1:1〜3:1がさらに好ましい。
【0094】
「工程6」で用いるボラン化合物(7)又はジボロン化合物(8)と化合物(3)とのモル比は、1:1〜5:1が好ましく、反応収率がよい点で2:1〜4:1がさらに好ましい。
【0095】
「工程6」で用いることのできる溶媒として、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン、トルエン、ベンゼン、ジエチルエーテル又はキシレン等が例示でき、これらを適宜組み合わせて用いてもよい。反応収率がよい点でテトラヒドロフランを用いることが好ましい。
【0096】
「工程6」の反応は、0℃〜150℃の範囲から適宜選ばれた温度で実施することができ、反応収率がよい点で50℃〜120℃の範囲で行うことが好ましい。
【0097】
化合物(5)は、「工程6」の終了後に通常の処理を行うことで得られる。必要に応じて、再結晶、カラムクロマトグラフィー又は昇華等で精製してもよい。
【0098】
本発明の1,3,5−トリアジン化合物(1)から成る有機電界発光素子用薄膜の製造方法は特に限定されないが、真空蒸着法による成膜が可能である。真空蒸着法による成膜は、汎用の真空蒸着装置を用いることにより行うことができる。真空蒸着法で膜を形成する際の真空槽の真空度は、有機電界発光素子作製の製造タクトタイムや製造コストを考慮すると、一般的に用いられる拡散ポンプ、ターボ分子ポンプ、クライオポンプ等により到達し得る1×10−2Pa〜1×10−5Pa程度が好ましい。蒸着速度は、形成する膜の厚さによるが0.005nm/秒〜1.0nm/秒が好ましい。また、1,3,5−トリアジン化合物(1)は、クロロホルム、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、クロロベンゼン、トルエン、酢酸エチル又はテトラヒドロフラン等に対する溶解度が高いため、汎用の装置を用いたスピンコ−ト法、インクジェット法、キャスト法又はディップ法等による成膜も可能である。
【0099】
【特許文献18】特開2006−62962公報
【非特許文献2】J.Tsuji著、「Palladium Reagents and Catalysts,John Wiley & Sons,2004年
【非特許文献3】Journal of Organic Chemistry,60巻,7508−7510,1995年
【非特許文献4】Journal of Organic Chemistry,65巻,164−168,2000年
【発明の効果】
【0100】
本発明の1,3,5−トリアジン化合物(1)から成る薄膜は、高い表面平滑性、アモルファス性、耐熱性、電子輸送能、正孔ブロック能、酸化還元耐性、耐水性、耐酸素性、電子注入特性等をもつため、有機電界発光素子の材料として有用であり、とりわけ電子輸送材、正孔ブロック材、発光ホスト材等として用いることができる。従って、本発明の1,3,5−トリアジン化合物(1)から成る薄膜は、有機電界発光素子の構成成分としての利用が期待される。
【実施例】
【0101】
以下、実施例及び参考例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0102】
H−NMRスペクトルの測定には、Bruker社製 DPX250及びDPX500スペクトロメーターを使用した。
【0103】
また、実験で使用した試薬は、Sigma−Aldrich Co.,Ltd.、東京化成工業株式会社、和光純薬工業株式会社、関東化学株式会社から購入し、必要に応じて精製したものを使用した。
【0104】
反応溶媒であるテトラヒドロフランは、関東化学社製の安定剤無添加かつ脱水したものを用いた。
【0105】
カラムクロマトグラフィーには、関東化学社製 粒径63μm−210μmの球状シリカゲルを用いた。
【0106】
実施例1
2−{4,4”−ビス(1,10−フェナントロリン−2−イル)−[1,1’;3’,1”]−テルフェニル−5’−イル}−4,6−ジ−p−トリル−1,3,5−トリアジンの合成
【0107】
【化13】

【0108】
アルゴン気流下、2−(3,5−ジブロモフェニル)−4,6−ジ−p−トリル−1,3,5−トリアジン 248mg(0.500mmol)、2−[4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル]−1,10−フェナントロリン 420mg(1.10mmol)、炭酸セシウム358mg(1.10mmol)、酢酸パラジウム2.3mg(0.01mmol)、トリフェニルホスフィン5.2mg(0.02mmol)をテトラヒドロフラン30mLに懸濁し、14時間還流した。室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を除去した後、メタノールを加え、析出した固体をろ別した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒 メタノール:クロロホルム=1:40)で精製し、目的の2−{4,4”−ビス(1,10−フェナントロリン−2−イル)−[1,1’;3’,1”]−テルフェニル−5’−イル}−4,6−ジ−p−トリル−1,3,5−トリアジンの黄色固体(収量402mg、収率95%)を得た。
【0109】
H−NMR(CDCl):δ2.51(s,6H),7.42(d,J=8.2Hz,4H),7.68(dd,J=8.1,4.4Hz,2H),7.84(d,J=5.5Hz,4H),8.05(d,J=8.4Hz,4H),8.23(m,1H),8.24(d,J=8.4Hz,2H),8.29(dd,J=8.1,1.7Hz,2H),8.37(d,J=8.4Hz,2H),8.58(d,J=8.4Hz,4H),8.73(d,J=8.2Hz,4H),9.11(d,J=1.7Hz,2H),9.29(dd,J=4.4,1.7Hz,2H).
実施例2
2,4−ビス(ビフェニル−3−イル)−6−{3,5−ビス[4−(1,10−フェナントロリン−2−イル)ナフタレン−1−イル]フェニル}−1,3,5−トリアジンの合成
【0110】
【化14】

【0111】
アルゴン気流下、2,4−ジ−m−ビフェニル−6−(3,5−ジブロモフェニル)−1,3,5−トリアジン 172mg(0.278mmol)、2−[1−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)ナフタレン−4−イル]−1,10−フェナントロリン 300mg(0.694mmol)、炭酸セシウム453mg(1.39mmol)、酢酸パラジウム(II) 3.1mg(0.014mmol)、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,4’,6’−トリイソプロピルビフェニル 13.3mg(0.028mmol)をテトラヒドロフラン30mLに懸濁し、14時間還流した。室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を除去した後、メタノールを加え、析出した固体をろ別した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒 メタノール:クロロホルム=1:50〜1:40)で精製した後、クロロホルム−メタノールで再結晶し、目的の2,4−ビス(ビフェニル−3−イル)−6−{3,5−ビス[4−(1,10−フェナントロリン−2−イル)ナフタレン−1−イル]フェニル}−1,3,5−トリアジンの白色固体(収量11mg、収率4%)を得た。
【0112】
H−NMR(CDCl):δ7.33(brt,J=7.2Hz,2H),7.40−7.53(m,8H),7.57−7.68(m,8H),7.76−7.78(m,2H),7.77(brd,J=8.2Hz,2H),7.84(d,J=6.8Hz,4H),7.92−7.99(m,5H),8.15−8.26(m,6H),8.36(d,J=8.3Hz,2H),8.73(brd,J=7.7Hz,2H),8.96(brs,2H),9.00(d,J=1.6Hz,2H),9.17(dd,J=4.4,1.7Hz,2H).
実施例3
2−{4,4”−ビス(ベンゾ[h]キノリン−2−イル)−[1,1’;3’,1”]−テルフェニル−5’−イル}−4,6−ジ(ナフタレン−2−イル)−1,3,5−トリアジンの合成
【0113】
【化15】

【0114】
アルゴン気流下、2−(4−ブロモフェニル)ベンゾ[h]キノリン 334mg(1.00mmol)を20mLのテトラヒドロフランに溶解し、ブチルリチウムを1.10mmol含むヘキサン溶液0.68mLを−78℃で滴下した。溶液を−78℃で15分間攪拌後、ジクロロ(テトラメチルエチレンジアミン)亜鉛(II) 278mg(1.10mmol)を加えて30分間攪拌後、室温まで昇温し、2−(3,5−ジブロモフェニル)−4,6−ジ(ナフタレン−2−イル)−1,3,5−トリアジン 189mg(0.333mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0) 15.4mg(0.013mmol)を加え、13.5時間還流した。室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を除去した後、メタノールを加え、析出した固体をろ別した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒 クロロホルム)で精製し、2−{4,4”−ビス(ベンゾ[h]キノリン−2−イル)−[1,1’;3’,1”]−テルフェニル−5’−イル}−4,6−ジ(ナフタレン−2−イル)−1,3,5−トリアジンの白色固体(収量231mg、収率76%)を得た。
【0115】
H−NMR(CDCl):δ7.61−7.64(m,4H),7.76(d,J=8.9Hz,2H),7.71−7.87(m,4H),7.85(d,J=8.9Hz,2H),7.94−7.97(m,4H),8.10(d,J=8.3Hz,4H),8.14−8.22(m,4H),8.16(d,J=8.4Hz,2H),8.29(brs,1H),8.31(d,J=8.4Hz,2H),8.60(d,J=8.3Hz,4H),8.94(dd,J=8.6,1.7Hz,2H),9.21(d,J=1.7Hz,2H),9.45(brs,2H),9.59(brd,J=7.6Hz,2H).
実施例4
2,4−ビス(ビフェニル−3−イル)−6−{3,5−ビス[6−(ベンゾ[h]キノリン−2−イル)ピリジン−2−イル]フェニル}−1,3,5−トリアジンの合成
【0116】
【化16】

【0117】
アルゴン気流下、2,4−ビス(ビフェニル−3−イル)−6−[3,5−ビス(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル]−1,3,5−トリアジン 266mg(0.373mmol)、2−(6−ブロモピリジン−2−イル)ベンゾ[h]キノリン 250mg(0.746mmol)、炭酸セシウム486mg(1.49mmol)、ジクロロビストリフェニルホスフィンパラジウム(II) 13.1mg(0.019mmol)をテトラヒドロフラン20mLに懸濁し、18時間還流した。室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を除去した後、メタノールを加え、析出した固体をろ別した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒 クロロホルム)で精製し、クロロホルムで再結晶により2,4−ビス(ビフェニル−3−イル)−6−{3,5−ビス[6−(ベンゾ[h]キノリン−2−イル)ピリジン−2−イル]フェニル}−1,3,5−トリアジンの黄色固体(収量155mg、収率43%)を得た。
【0118】
H−NMR(CDCl):δ7.34(m,2H),7.47(t,J=7.7Hz,4H),7.75−7.79(m,6H),7.84(d,J=7.0Hz,2H),7.85−7.87(m,4H),7.90(d,J=8.7Hz,2H),7.95(brd,J=7.7Hz,2H),8.00(d,J=7.5Hz,2H),8.13(d,J=8.3Hz,2H),8.18(t,J=7.7Hz,2H),8.21(dd,J=7.7,1.0Hz,2H),8.95(brd,J=7.7Hz,2H),9.04(dd,J=7.5,1.0Hz,2H),9.12(d,J=8.3Hz,2H),9.21(t,J=1.7Hz,2H),9.38(t,J=1.7Hz,1H),9.61(d,J=8.1Hz,2H),9.83(d,J=1.7Hz,2H).
参考例1
2,4−ビス(ビフェニル−3−イル)−6−[3,5−ビス(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル]−1,3,5−トリアジンの合成
【0119】
【化17】

【0120】
アルゴン気流下、2,4−ジ−m−ビフェニル−6−(3,5−ジブロモフェニル)−1,3,5−トリアジン 310mg(0.500mmol)、ビスピナコラートジボロン305mg(1.20mmol)、酢酸カリウム236mg(2.40mmol)、ジクロロビストリフェニルホスフィンパラジウム(II) 17.5mg(0.025mmol)をテトラヒドロフラン20mLに懸濁し、18時間還流した。室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を除去した後、メタノールを加え、析出した固体をろ別した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒 クロロホルム)で精製し、2,4−ビス(ビフェニル−3−イル)−6−[3,5−ビス(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル]−1,3,5−トリアジンの白色固体(収量305mg、収率85%)を得た。
【0121】
H−NMR(CDCl):δ1.34(s,24H),7.35(brt,J=7.3Hz,2H),7.45(brt,J=7.3Hz,4H),7.61(t,J=7.7Hz,2H),7.73(brd,J=7.3Hz,4H),7.80(brddd,J=7.7,1.6,1.6Hz,2H),8.45(brs,1H),8.73(brddd,J=7.7,1.6,1.6Hz,2H),9.02(brt,J=1.6Hz,2H),9.22(d,J=1.2Hz,2H).
[実施の形態]
1,3,5−トリアジンを構成成分とする有機電界発光素子の作製と性能評価
基板には、2mm幅の酸化インジウム−スズ(ITO)膜がストライプ状にパターンされたITO透明電極付きガラス基板を用いる。この基板をイソプロピルアルコールで洗浄した後、オゾン紫外線洗浄にて表面処理を行う。洗浄後の基板に、真空蒸着法で各層の真空蒸着を行い、断面図を図1に示すような発光面積が4mmの有機電界発光素子を作製する。まず、真空蒸着槽内に前記ガラス基板を導入し、1.0×10−4Paまで減圧する。その後、図1の1で示す前記ガラス基板上に有機化合物層として、正孔注入層2、正孔輸送層3、発光層4及び電子輸送層5を順次成膜し、その後陰極層6を成膜する。正孔注入層2としては、昇華精製したフタロシアニン銅(II)を25nmの膜厚で真空蒸着する。正孔輸送層3としては、N,N’−ジ(ナフチレン−1−イル)−N,N’−ジフェニルベンジジン(NPD)を45nmの膜厚で真空蒸着する。発光層4としては、4,4’−ビス(2,2−ジフェニル−エテン−1−イル)ジフェニル(DPVBi)と4,4’−ビス[4−(ジ−p−トリルアミノ)スチリル]ビフェニル(DPAVBi)を99:1質量%の割合で40nmの膜厚で真空蒸着する。電子輸送層5としては、本発明の1,3,5−トリアジン化合物もしくは既存材料のトリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Alq)を20nmの膜厚で真空蒸着する。なお、各有機材料は抵抗加熱方式により成膜し、加熱した化合物を0.3nm/秒〜0.5nm/秒の成膜速度で真空蒸着する。最後に、ITOストライプと直行するようにメタルマスクを配し、陰極層6を成膜する。陰極層6は、フッ化リチウムとアルミニウムをそれぞれ0.5nmと100nmの膜厚で真空蒸着し、2層構造とする。それぞれの膜厚は、触針式膜厚測定計(DEKTAK)で測定する。さらに、この素子を酸素及び水分濃度1ppm以下の窒素雰囲気グローブボックス内で封止する。封止は、ガラス製の封止キャップと前記成膜基板エポキシ型紫外線硬化樹脂(ナガセケムテックス社製)を用いる。
【0122】
作製した有機電界発光素子に直流電流を印加し、TOPCON社製のLUMINANCE METER(BM−9)の輝度計を用いて発光特性を評価する。発光特性として、電流密度20mA/cmを流した時の電圧(V)、輝度(cd/m)、電流効率(cd/A)、電力効率(lm/W)を測定し、連続点灯時の輝度半減時間を測定する。
【0123】
本発明の化合物を用いれば、既存材料に比較して、低消費電力化、長寿命化が期待される。
【図面の簡単な説明】
【0124】
【図1】実施の形態(素子評価)で作製する有機電界発光素子の断面図である。
【符号の説明】
【0125】
1.ITO透明電極付きガラス基板
2.正孔注入層
3.正孔輸送層
4.発光層
5.電子輸送層
6.陰極層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一般式(1)
【化1】

[式中、R、R及びRは各々独立して水素原子又はメチル基を表す。V及びWは炭素原子又は窒素原子を表す。Arは置換されていてもよい芳香族炭化水素基を表す。]
で示される1,3,5−トリアジン化合物。
【請求項2】
、R及びRが水素原子であることを特徴とする請求項1に記載の1,3,5−トリアジン化合物。
【請求項3】
Vが炭素原子であることを特徴とする請求項1又は2に記載の1,3,5−トリアジン化合物。
【請求項4】
Arが置換されていてもよいフェニル基又は置換されていてもよいナフチル基であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の1,3,5−トリアジン化合物。
【請求項5】
一般式(2)
【化2】

[式中、V及びWは炭素原子又は窒素原子を表す。MはZnR、MgR、Sn(R、B(ORを表す。但し、R及びRは各々独立して塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表し、Rは炭素数1〜4のアルキル基又はフェニル基を表し、Rは水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又はフェニル基を表し、R及びRは夫々同一又は異なっていてもよい。また、2つのRは酸素原子を介して結合するホウ素原子と一体となって環を形成することもできる。]
で示される化合物と、一般式(3)
【化3】

[式中、R、R及びRは各々独立して水素原子又はメチル基を表す。Arは置換されていてもよい芳香族炭化水素基を表す。Yは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子又はトリフルオロメタンスルホキシ基を表す。]
で示される化合物を塩基の存在下若しくは不存在下に、パラジウム触媒の存在下でカップリング反応させることを特徴とする、一般式(1)
【化4】

[式中、R、R、R、V、W及びArは前記と同じである。]
で示される1,3,5−トリアジン化合物の製造方法。
【請求項6】
一般式(4)
【化5】

[式中、V及びWは炭素原子又は窒素原子を表す。Yは、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子又はトリフルオロメタンスルホキシ基を表す。]
で示される化合物と、一般式(5)
【化6】

[式中、R、R及びRは各々独立して水素原子又はメチル基を表す。Arは置換されていてもよい芳香族炭化水素基を表す。Rは水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又はフェニル基を表し、Rは夫々同一又は異なっていてもよい。また、2つのRは酸素原子を介して結合するホウ素原子と一体となって環を形成することもできる。]
で示される化合物を塩基及びパラジウム触媒の存在下でカップリング反応させることを特徴とする、一般式(1)
【化7】

[式中、R、R、R、V、W及びArは前記と同じである。]
で示される1,3,5−トリアジン化合物の製造方法。
【請求項7】
パラジウム触媒が、第三級ホスフィンを配位子として有するパラジウム錯体であることを特徴とする請求項5又は6に記載の1,3,5−トリアジン化合物の製造方法。
【請求項8】
第三級ホスフィンが、トリフェニルホスフィン、1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,4’,6’−トリイソプロピルビフェニルであることを特徴とする請求項7に記載の1,3,5−トリアジン化合物の製造方法。
【請求項9】
一般式(1)
【化8】

[式中、R、R及びRは各々独立して水素原子又はメチル基を表す。V及びWは炭素原子又は窒素原子を表す。Arは置換されていてもよい芳香族炭化水素基を表す。]
で示される1,3,5−トリアジン化合物を構成成分とすることを特徴とする有機電界発光素子。

【図1】
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【公開番号】特開2010−90034(P2010−90034A)
【公開日】平成22年4月22日(2010.4.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−258651(P2008−258651)
【出願日】平成20年10月3日(2008.10.3)
【出願人】(000003300)東ソー株式会社 (1,901)
【出願人】(000173762)財団法人相模中央化学研究所 (151)
【Fターム(参考)】