JP2001131174A - バソフェナントロリン化合物及びその製造方法 - Google Patents

バソフェナントロリン化合物及びその製造方法

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JP2001131174A JP31207199A JP31207199A JP2001131174A JP 2001131174 A JP2001131174 A JP 2001131174A JP 31207199 A JP31207199 A JP 31207199A JP 31207199 A JP31207199 A JP 31207199A JP 2001131174 A JP2001131174 A JP 2001131174A
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徹朗 柴沼
Yasunori Kijima
靖典 鬼島
Nobutoshi Asai
伸利 浅井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子を効率良く輸送し、かつホールをブロッ
クするキャリア輸送材料として好適な新規な有機材料
と、これを効率的に製造する方法を提供すること。 【解決手段】 下記一般式〔Ｉ〕又は〔II〕で表される
バソフェナントロリン化合物と、有機リチウムを用いた
求核置換反応による製造方法。 【化５７】 （但し、前記一般式〔Ｉ〕において、Ｒ1 及びＲ2 は、
互いに同一の若しくは異なる基であって、直鎖、分岐又
は環状の飽和又は不飽和の炭化水素基であり、或いは置
換又は未置換の飽和又は不飽和の炭化水素基であり、Ｒ
1 及びＲ2 の少なくとも一方の炭素数が２以上である。
また、前記一般式〔II〕において、Ａｒ1及びＡｒ
2 は、互いに同一の若しくは異なる置換又は未置換のア
リール基である。）

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機電界発光素子
（例えば、自発光の平面型ディスプレイであって、特
に、有機薄膜を電界発光層に用いる有機電界発光カラー
ディスプレイ等の表示素子又は発光性デバイスに好適な
有機電界発光素子）に用いるのに好適なバソフェナント
ロリン化合物及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、マルチメディア指向の商品を初め
として、人間と機械とのインターフェースの重要性が高
まってきている。人間がより快適に効率良く機械操作す
るためには、操作される機械からの情報を誤りなく、簡
潔に、瞬時に、充分な量で取り出す必要があり、そのた
めに、ディスプレイを初めとする様々な表示素子につい
て研究が行われている。
【０００３】また、機械の小型化に伴い、表示素子の小
型化、薄型化に対する要求も日々、高まっているのが現
状である。
【０００４】例えば、ノート型パーソナルコンピュー
タ、ノート型ワードプロセッサなどの、表示素子一体型
であるラップトップ型情報処理機器の小型化には目を見
張る進歩があり、それに伴い、その表示素子である液晶
ディスプレイに関しての技術革新も素晴らしいものがあ
る。
【０００５】今日、液晶ディスプレイは、様々な製品の
インターフェースとして用いられており、ラップトップ
型情報処理機器はもちろんのこと、小型テレビや時計、
電卓を初めとして、我々の日常使用する製品に多く用い
られている。
【０００６】これらの液晶ディスプレイは液晶が低電圧
駆動、低消費電力であるという特徴を生かし、小型から
大容量表示デバイスに至るまで、人間と機械のインター
フェースとして、表示素子の中心として研究されてき
た。
【０００７】しかし、この液晶ディスプレイは自発光性
でないため、バックライトを必要とし、このバックライ
ト駆動に、液晶を駆動するよりも大きな電力を必要とす
るため、結果的に内蔵蓄電池等では使用時間が短くな
り、使用上の制限がある。
【０００８】更に、液晶ディスプレイは、視野角が狭い
ため、大型ディスプレイ等の大型表示素子には適してい
ないことも問題である。
【０００９】また、液晶ディスプレイは、液晶分子の配
向状態による表示方法であるので、視野角の中において
も、角度によりコントラストが変化してしまうのも大き
な問題であると考えられる。
【００１０】また、駆動方式から考えれば、駆動方式の
一つであるアクティブマトリクス方式は、動画を扱うに
十分な応答速度を示すが、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
駆動回路を用いるため、画素欠陥により画面サイズの大
型化が困難であり、コストダウンの点からみても不利で
ある。
【００１１】液晶ディスプレイにおいて、別の駆動方式
である単純マトリクス方式は、低コストである上に画面
サイズの大型化が比較的容易であるが、動画を扱うに十
分な応答速度を有していないという問題がある。
【００１２】これに対し、自発光性表示素子は、プラズ
マ表示素子、無機電界発光素子、有機電界発光素子等が
研究されている。
【００１３】プラズマ表示素子は低圧ガス中でのプラズ
マ発光を表示に用いたもので、大型化、大容量化に適し
ているが、薄型化、コストの面での問題を抱えている。
また、駆動に高電圧の交流バイアスを必要とし、携帯用
デバイスには適していない。
【００１４】無機電界発光素子は、緑色発光ディスプレ
イ等が商品化されたが、プラズマ表示素子と同様に、交
流バイアス駆動であり、駆動には数百Ｖ必要であり、実
用性に欠けている。
【００１５】しかし、技術の発展により、カラーディス
プレイ表示に必要なＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三
原色の発光に成功はしているが、無機材料のために、分
子設計などによる発光波長等の制御は困難であり、フル
カラー化は困難であると思われる。
【００１６】一方、有機化合物による電界発光現象は、
１９６０年代前半に、強く螢光を発生するアントラセン
単結晶へのキャリア注入による発光現象が発見されて以
来、長い期間、研究されてきたが、低輝度、単色で、し
かも単結晶であったため、有機材料へのキャリア注入と
いう基礎的研究として行われていた。
【００１７】しかし、１９８７年にEastman Kodak 社の
Tangらが低電圧駆動、高輝度発光が可能なアモルファス
発光層を有する積層構造の有機薄膜電界発光素子を発表
して以来、各方面で、Ｒ、Ｇ、Ｂの三原色の発光、安定
性、輝度上昇、積層構造、作製方法等の研究開発が盛ん
に行われている。
【００１８】さらに、有機材料の特徴であるが、分子設
計等により様々な新規材料が発明され、直流低電圧駆
動、薄型、自発光性等の優れた特徴を有する、有機電界
発光表示素子のカラーディスプレイへの応用研究も盛ん
に行われ始めている。
【００１９】有機電界発光素子（以下、有機ＥＬ素子と
称することがある。）は、１μｍ以下の膜厚であり、電
流を注入することにより電気エネルギーを光エネルギー
に変換して面状に発光するなど、自発光型の表示デバイ
スとして理想的な特徴を有している。
【００２０】図７は、従来の有機ＥＬ素子１０の一例を
示す。この有機ＥＬ素子１０は、透明基板（例えばガラ
ス基板）６上に、ＩＴＯ（Indium tin oxide）透明電極
５、ホール輸送層４、発光層３、電子輸送層２、陰極
（例えばアルミニウム電極）１を例えば真空蒸着法で順
次成膜したものである。
【００２１】そして、陽極である透明電極５と陰極１と
の間に直流電圧７を選択的に印加することによって、透
明電極５から注入されたキャリアとしてのホールがホー
ル輸送層４を経て、また陰極１から注入された電子が電
子輸送層２を経て移動し、電子−ホールの再結合が生
じ、ここから所定波長の発光８が生じ、透明基板６の側
から観察できる。
【００２２】発光層３には、例えばアントラセン、ナフ
タリン、フェナントレン、ピレン、クリセン、ペリレ
ン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチルベン等
の発光物質を使用してよい。これは、電子輸送層２に含
有させることができる。
【００２３】図８は、別の従来例を示すものであり、発
光層３を省略し、電子輸送層２に上記の如き発光物質を
含有させ、電子輸送層２とホール輸送層４との界面から
所定波長の発光１８が生じるように構成した有機ＥＬ素
子２０を示すものである。
【００２４】図９は、上記の有機ＥＬ素子の具体例を示
す。即ち、各有機層（ホール輸送層４、発光層３又は電
子輸送層２）の積層体を陰極１と陽極５との間に配する
が、これらの電極をマトリクス状に交差させてストライ
プ状に設け、輝度信号回路３４、シフトレジスタ内蔵の
制御回路３５によって時系列に信号電圧を印加し、多数
の交差位置（画素）にてそれぞれ発光させるように構成
している。
【００２５】従って、このような構成により、ディスプ
レイとしては勿論、画像再生装置としても使用可能とな
る。なお、上記のストライプパターンをＲ、Ｇ、Ｂの各
色毎に配し、フルカラー又はマルチカラー用として構成
することができる。
【００２６】こうした有機ＥＬ素子を用いた、複数の画
素からなる表示デバイスにおいて、発光する有機薄膜層
２、３、４は一般に、透明電極５と金属電極１との間に
挟まれており、透明電極５側に発光する。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
有機ＥＬ素子の構成材料として、有機発光材料、及び有
機発光材料に好適なキャリア輸送材料への関心が高まっ
ており、これらの有機材料の利点は分子設計によって光
学的および電気的性質をある程度コントロールできると
ころにある。そのため、所定の発光を有する有機発光材
料と、それに適したキャリア輸送材料とを組み合わせる
ことにより、効率良く発光を得ることができる。これに
よって、Ｒ、Ｇ、Ｂの三原色発光をすべて、それぞれの
発光材料で作成したフルカラー有機ＥＬ素子の実現が可
能となる。
【００２８】こうした有機ＥＬ素子の特徴として、正孔
（ホール）輸送層が発光素子を兼ねる素子構造を持つこ
とがある。これらの素子構造では、電子を効率良く輸送
し、かつホールをブロックするキャリア輸送層が必要で
ある。
【００２９】しかしながら、このような要求を充たす有
機材料と、これを効率的に製造する方法は、未だ見出さ
れてはいない。
【００３０】そこで、本発明の目的は、電子を効率良く
輸送し、かつホールをブロックするキャリア輸送材料と
して好適な新規な有機材料と、これを効率的に製造する
方法を提供することにある。
【００３１】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、下記一
般式〔Ｉ〕又は〔II〕で表されるバソフェナントロリン
化合物に係るものである。
【化７】 （但し、前記一般式〔Ｉ〕において、Ｒ1 及びＲ2 は、
互いに同一の若しくは異なる基であって、直鎖、分岐又
は環状の飽和又は不飽和の炭化水素基、或いは置換又は
未置換の飽和又は不飽和の炭化水素基であり、Ｒ1 及び
Ｒ2 の少なくとも一方の炭素数が２以上である。）
【化８】 （但し、前記一般式〔II〕において、Ａｒ1 及びＡｒ2
は、互いに同一の若しくは異なる置換又は未置換のアリ
ール基である。）
【００３２】本発明のバソフェナントロリン化合物は、
その分子内に導入される置換基に依存して例えばキャリ
ア輸送性を制御できることから、様々な有機電界発光素
子のキャリア輸送材料として利用可能である。さらに、
これらの材料は、高いガラス転移点及び融点を有し、電
気的に、熱的又は化学的に安定である上に、昇華性であ
り、真空蒸着プロセスによって、均一なアモルファス膜
を容易に形成しうる利点がある。
【００３３】本発明のバソフェナントロリン化合物にお
いて、Ｒ1 及びＲ2 、Ａｒ1 及びＡｒ2 は同一であるの
が好ましい。なお、ここで、「アリール基」とは、例え
ばフェニル基、ナフチル基、アントリル基などの炭素環
式芳香族基、例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル
基などの複素環式芳香族基を意味する。
【００３４】また、本発明は、下記一般式〔III 〕又は
〔Ｖ〕で表されるリチウム化合物と、下記一般式〔IV〕
で表されるバソフェナントロリンとを求核置換反応させ
ることによって、前記一般式〔Ｉ〕又は〔II〕で表され
るバソフェナントロリン化合物を得る、バソフェナント
ロリン化合物の製造方法も提供するものである。 一般式〔III 〕： Ｒ3 −Ｌｉ 又は Ｒ4 −Ｌｉ （但し、前記一般式〔III 〕において、Ｒ3 及びＲ
4 は、互いに同一の若しくは異なる基であって、直鎖、
分岐又は環状の飽和又は不飽和の炭化水素基、或いは置
換又は未置換の飽和又は不飽和の炭化水素基であり、Ｒ
3 及びＲ4 の少なくとも一方の炭素数が２以上であ
る。） 一般式〔Ｖ〕： Ａｒ3 −Ｌｉ 又は Ａｒ4 −Ｌｉ （但し、前記一般式〔Ｖ〕において、Ａｒ3 及びＡｒ4
は、互いに同一の若しくは異なる置換又は未置換のアリ
ール基である。）
【化９】
【００３５】本発明の製造方法により、本発明のバソフ
ェナントロリン化合物を効率的に製造することができ
る。この場合、求核置換反応において、溶液中で前記リ
チウム化合物によりカルボアニオンを発生させ、このカ
ルボアニオンと前記バソフェナントロリンとを反応させ
るのがよい。
【００３６】本発明のバソフェナントロリン化合物のう
ち、一般式〔Ｉ〕で表される化合物のＲ1 及びＲ2 にお
いて、分岐又は環状の飽和又は不飽和の炭化水素基の具
体例としては、例えばエチル基、ブチル基、ｎ−プロピ
ル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル
基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチ
ル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロ
ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、２−エチルブチル基、
３，３−ジメチルブチル基、シクロヘキシル基、ｎ−ヘ
プチル基、シクロヘキシルメチル基、ｎ−オクチル基、
ｔｅｒｔ−オクチル基、２−エチルヘキシル基、ｎ−ノ
ニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−テトラデ
シル基、ｎ−ヘキサデシル基などを挙げることができる
が、これらに限定されるものではない。
【００３７】また、Ｒ1 及びＲ2 の置換又は未置換の飽
和又は不飽和の炭化水素基の具体例として、例えばベン
ジル基、フェネチル基、α−メチルベンジル基、α，α
−ジメチルベンジル基、１−ナフチルメチル基、２−ナ
フチルメチル基、フルフリル基、２−メチルベンジル
基、３−メチルベンジル基、４−メチルベンジル基、４
−エチルベンジル基、４−イソプロピルベンジル基、４
−ｔｅｒｔ−ブチルベンジル基、４−ｎ−ヘキシルベン
ジル基、４−ノニルベンジル基、３，４−ジメチルベン
ジル基などの飽和又は不飽和の炭化水素基を挙げること
かできるが、これらに限定されるものではない。
【００３８】また、一般式〔II〕で表される化合物のＡ
ｒ1 及びＡｒ2 において、置換又は未置換のアリール基
の具体例として、例えばフェニル基、１−ナフチル基、
２−アントリル基、９−アントリル基、２−フルオレニ
ル基、４−キノリル基、４−ピリジル基、３−ピリジニ
ル基、２−ピリジニル基、３−フリル基、２−フリル
基、３−チエニル基、２−オキサゾリル基、２−チアゾ
リル基、２−ベンゾオキサゾル基、２−ベンゾチアゾリ
ル基、２−ベンゾイミダゾリル基、４−メチルフェニル
基、３−メチルフェニル基、２−メチルフェニル基、
２，３−ジメチルフェニル基、２，４−ジメチルフェニ
ル基、２，５−ジメチルフェニル基、２，６−ジメチル
フェニル基、３，４−ジメチルフェニル基、３，５−ジ
メチルフェニル基、２，３，４−トリメチルフェニル
基、２，３，５−トリメチルフェニル基、２，３，６−
トリメチルフェニル基、３，４，５−トリメチルフェニ
ル基、４−エチルフェニル基、３−エチルフェニル基、
２−エチルフェニル基、２，３−ジエチルフェニル基、
２，４−ジエチルフェニル基、２，５−ジエチルフェニ
ル基、２，６−ジエチルフェニル基、３，４−ジエチル
フェニル基、３，５−ジエチルフェニル基、２，３，４
−トリエチルフェニル基、２，３，５−トリエチルフェ
ニル基、２，３，６−トリエチルフェニル基、３，４，
５−トリエチルフェニル基、４−ｎ−プロピルフェニル
基、４−イソプロピルフェニル基、２−イソプロピルフ
ェニル基、４−ｎ−ブチルフェニル基、４−イソブチル
フェニル基、４−ｓｅｃ−ブチルフェニル基、４−ｔｅ
ｒｔ−ブチルフェニル基、３−ｔｅｒｔ−ブチルフェニ
ル基、２−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基などを挙げるこ
とができるが、これらに限定されるものではない。
【００３９】本発明のバソフェナントロリン化合物とし
ては、例えば以下の化合物（例示化合物１〜１７８）を
挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるも
のではない（但し、Ｍｅはメチル基、Ｅｔはエチル基、
Ｐｒはプロピル基、Ｂｕはブチル基を表す。）。
【００４０】
【化１０】
【００４１】
【化１１】
【００４２】
【化１２】
【００４３】
【化１３】
【００４４】
【化１４】
【００４５】
【化１５】
【００４６】
【化１６】
【００４７】
【化１７】
【００４８】
【化１８】
【００４９】
【化１９】
【００５０】
【化２０】
【００５１】
【化２１】
【００５２】
【化２２】
【００５３】
【化２３】
【００５４】
【化２４】
【００５５】
【化２５】
【００５６】
【化２６】
【００５７】
【化２７】
【００５８】
【化２８】
【００５９】
【化２９】
【００６０】
【化３０】
【００６１】
【化３１】
【００６２】
【化３２】
【００６３】
【化３３】
【００６４】
【化３４】
【００６５】
【化３５】
【００６６】
【化３６】
【００６７】
【化３７】
【００６８】
【化３８】
【００６９】
【化３９】
【００７０】
【化４０】
【００７１】
【化４１】
【００７２】
【化４２】
【００７３】
【化４３】
【００７４】
【化４４】
【００７５】
【化４５】
【００７６】以下、本発明のバソフェナントロリン化合
物を有機ＥＬ素子に適用した好ましい実施の形態を説明
する。
【００７７】＜第１の実施の形態＞図１は、本発明の第
１の実施の形態による青色発光性の有機ＥＬ素子の要部
を示す概略断面図である。
【００７８】本実施の形態では、ガラス基板６上にＩＴ
Ｏ（Indium Tin Oxide）やＺｎをドープしたインジウム
酸化物等からなる透明電極５をスパッタリング又は真空
蒸着等の方法により形成し、その上に順次、ホール輸送
層４ａ、ホール輸送性発光層４ｂ、ホールブロック性の
ある上記一般式のバソフェナントロリン化合物（誘導
体）含有層３３、電子輸送層２、カソード電極１を真空
蒸着法により積層し、アモルファス有機薄膜からなる有
機電界発光素子（有機ＥＬ素子）２１を作製したもので
ある。
【００７９】この有機ＥＬ素子２１は、ホール輸送層４
が発光層としての性能を兼ね備えた構造として構成さ
れ、その基本構造は後述する他の実施の形態でも同様で
ある。
【００８０】本実施の形態の有機ＥＬ素子２１の特徴
は、上記のバソフェナントロリン誘導体含有層３３がホ
ールブロック層としてホール輸送層４と電子輸送層２と
の間に挿入されて積層されているので、ホール輸送層４
中での電子−ホールの再結合を促進させ、ホール輸送層
４での発光が得られ、並びに／或いは、バソフェナント
ロリン誘導体含有層３３からの発光も得られることであ
る。
【００８１】図２は、上記した本実施の形態（図１）の
積層構造をバンドモデルで模式的に示したものである。
【００８２】図２において、Ａｌ及びＡｌ−Ｌｉ（アル
ミニウム−リチウム）からなるカソード１及びＩＴＯ透
明電極５の層に示した太線（Ｌ1 、Ｌ2 ）は、それぞれ
のメタルの凡その仕事関数であり、これらの両電極間の
各層においては上部の太線ｌ1 、ｌ2 、ｌ3 、ｌ4 及び
数値はそれぞれの最低非占有分子軌道（ＬＵＭＯ）のレ
ベルを示し、下方の太線ｌ5 、ｌ6 、ｌ7 、ｌ8 及び数
値はそれぞれの最高占有分子軌道（ＨＯＭＯ）のレベル
を示している。但し、図２中のエネルギーレベル値は一
例であって、材質によって種々に変化するものである。
【００８３】この有機ＥＬ素子においては、図２に示す
ように、アノードとしての透明電極５から注入されたホ
ールｈがホール輸送層４を経て移動し、一方、カソード
の金属電極１から注入された電子ｅが電子輸送層２を経
て移動し、この電子−ホールがホール輸送性発光層４に
おいて再結合して発光を生じる。
【００８４】カソードとしての金属電極１から注入され
る電子ｅは、エネルギーレベルの低い方へ移動する性質
があるため、金属電極１、電子輸送層２、ホールブロッ
ク層３３、ホール輸送性発光層４ｂ、ホール輸送層４ａ
の順に各層の最低非占有分子軌道（ＬＵＭＯ）レベルｌ
1 〜ｌ4 を経由してホール輸送性発光層４ｂ、４ａに到
達することができる。
【００８５】一方、アノードとしてのＩＴＯ透明電極５
から注入されるホールｈは、エネルギーレベルの高い方
へ移動する性質があるため、ホール輸送層４ａ、ホール
輸送性発光層４ｂ、ホールブロック層３３の順に各層の
最高占有分子軌道（ＨＯＭＯ）レベルｌ5 〜ｌ7 を経由
して電子輸送層２へ移動することができる。
【００８６】しかし、図２に示す如く、ホールブロック
層３３の最高占有分子軌道（ＨＯＭＯ）レベルｌ7 より
も電子輸送層２の最高占有分子軌道（ＨＯＭＯ）レベル
ｌ8の方がエネルギー的に低いため、注入されたホール
ｈはホールブロック層３３から電子輸送層２へ移動し難
くなり、ホールブロック層３３に充満するようになる。
【００８７】この結果、ホールブロック層３３に充満し
たホールｈがホール輸送層４での電子−ホールの再結合
を促進させ、ホール輸送層４を構成するホール輸送性発
光層４ａ、４ｂの発光材料を発光させることになる。
【００８８】このように、ホールブロック層３３を設け
ることにより、ホール輸送層４において電子−ホールの
再結合を効率よく生じるようにホールブロック層３３に
おいてホールｈの輸送を効果的に制御している。そし
て、これにより発光するホール輸送性発光層４ａ、４ｂ
のうち、主としてホールブロック層３３に隣接するホー
ル輸送性発光層４ｂによる発光にホール輸送性発光層４
ａの発光も加わり、特定波長（青色）の光を放出する。
【００８９】本来、カソード電極１からの電子の注入と
アノード電極５からのホールの注入とにより、電子輸送
層２及びホール輸送層４はそれぞれの層において電子−
ホールの再結合が生じる。従って、上記の如ホールブロ
ック層３３が存在しない場合には、電子輸送層２とホー
ル輸送層４との界面において電子−ホールの再結合が生
じ、長波長の発光しか得られない。しかし、本実施例の
如くホールブロック層３３を設けることにより、発光性
物質が含有されているホール輸送層４を発光領域として
青色発光を促進させることが可能になる。
【００９０】上記のように、ホールブロック層３３はホ
ールｈの輸送を制御するためのものであり、このために
は、ホールブロック層３３の最高占有分子軌道（ＨＯＭ
Ｏ）が、ホール輸送性発光層４ｂ及び電子輸送層２の最
高占有分子軌道（ＨＯＭＯ）レベルのエネルギー的に低
い方のレベルの最高占有分子軌道（ＨＯＭＯ）レベル以
下にあり、かつ、ホールブロック層３３の最低非占有分
子軌道（ＬＵＭＯ）が、ホール輸送性発光層４ｂ及び電
子輸送層２の最低非占有分子軌道（ＬＵＭＯ）レベル
の、エネルギー的に低い方の最低非占有分子軌道（ＬＵ
ＭＯ）レベル以上であり、エネルギー的に高い方の最低
非占有分子軌道（ＬＵＭＯ）レベル以下であればよく、
上記の構成に限定されるものではない。
【００９１】但し、本発明は、上記エネルギー準位が上
記範囲に無く、バソフェナントロリン化合物含有層それ
自身が発光することを妨げるものではない。また、ホー
ルブロック層が複数層からなる積層構造であってもよ
い。
【００９２】上記のホールブロック層３３は、上記のバ
ソフェナントロリン誘導体及び／又はその他の材質で形
成できると共に、その厚みもその機能を保持することが
できる範囲で変化させてよい。その厚みは１Å〜１００
０Å（０．１ｎｍ〜１００ｎｍ）とするのがよいが、厚
みがあまり薄いと、ホールブロック能が不完全で再結合
領域がホール輸送層及び電子輸送層にまたがり易く、ま
たあまり厚いと、膜抵抗の増加から発光しないことがあ
る。
【００９３】上記の有機ＥＬ素子２１は、図３のような
真空蒸着装置１１を用いて作製される。この装置の内部
には、アーム１２の下に固定された一対の支持手段１３
が設けられ、この双方の固定手段１３、１３の間には、
透明ガラス基板６を下向きにし、マスク２２をセットで
きるステージ機構（図示省略）が設けられている。そし
て、ガラス基板６及びマスク２２の下方には、支軸１４
ａに支持されたシャッター１４が配置され、その下方に
所定個数の各種蒸着源２８を配置する。各蒸着源は、電
源２９による抵抗加熱方式で加熱される。この加熱に
は、必要に応じてＥＢ（電子線）加熱方式等も使用され
る。
【００９４】上記の装置において、マスク２２は画素用
であり、シャッター１４は蒸着材料用である。そして、
シャッター１４は支軸１４ａを中心に回動し、蒸着材料
の昇華温度に合わせて、材料の蒸気流を遮断するための
ものである。
【００９５】図４は、上記の真空蒸着装置により作製し
た有機ＥＬ素子２１の具体例を示す平面図である。即
ち、サイズＬが３０ｍｍ×３０ｍｍのガラス基板６上
に、サイズが２ｍｍ×２ｍｍのＩＴＯ透明電極５を上記
した真空蒸着装置により約１００ｎｍの厚さで蒸着後
に、全面にＳｉＯ2 ３０を蒸着し、これを所定の画素パ
ターンにエッチングして多数の開口３１を形成し、ここ
に透明電極５をそれぞれ露出させる。従って、ＳｉＯ2
によって２ｍｍ×２ｍｍの発光領域（画素）ＰＸに対し
蒸着マスク２２を用いて各有機層４、３３、２及び金属
電極１を順次形成する。
【００９６】この真空蒸着装置１１においては、上記し
た図４のような多数の画素を有するもの以外に、サイズ
の大きい画素を単独に形成することもできる。
【００９７】上記のように、発光領域中で電子−ホール
の再結合の効率を改善するための有機層３３を積層する
ことによって、安定した、高輝度で低電圧駆動の、ホー
ル輸送性発光層４を有する有機ＥＬ素子を形成すること
ができる。特に、詳しくは後述するように、青色発光に
関しては直流駆動で１００００cd/m2 以上、１／１００
デューティ比でのパルス駆動でも、直流換算でピーク輝
度５５０００cd/m2 以上の輝度を得ることが可能とな
る。
【００９８】上記電界発光素子の透明電極、有機ホール
輸送層、有機ホールブロック層、有機電子輸送層及び金
属電極は、それぞれが複数層からなる積層構造であって
もよい。
【００９９】また、上記電界発光素子における各有機層
は、真空蒸着以外にも、昇華又は気化を伴う他の成膜方
法、或いはスピンコートやキャスト等の方法で形成して
もよい。
【０１００】また、上記した電界発光素子のホール輸送
性発光層は、この素子の発光スペクトルの制御のために
微量分子の共蒸着を行ってもよく、例えば、ペリレン誘
導体、クマリン誘導体等の有機物質を微量含む有機薄膜
であってもよい。
【０１０１】また、ホール輸送材料として使用可能な材
料としては、ベンジジン又はその誘導体、スチリルアミ
ン又はその誘導体、トリフェニルメタン又はその誘導体
をはじめ、ポルフィリン又はその誘導体、トリアゾール
又はその誘導体、イミダゾール又はその誘導体、オキサ
ジアゾール又はその誘導体、ポリアリールアルカン又は
その誘導体、フェニレンジアミン又はその誘導体、アリ
ールアミン又はその誘導体、オキサゾール又はその誘導
体、アントラセン又はその誘導体、フルオレノン又はそ
の誘導体、ヒドラゾン又はその誘導体、スチルベン又は
その誘導体、またはポリシラン系化合物、ビニルカルバ
ゾール系化合物、チオフェン系化合物、アニリン系化合
物等の複素環式共役系のモノマー、オリゴマー、ポリマ
ー等が挙げられる。
【０１０２】具体的には、α−ナフチルフェニルジアミ
ン、ポルフィリン、金属テトラフェニルポルフィリン、
金属ナフタロシアニン、４，４’，４”−トリメチルト
リフェニルアミン、４，４’，４”−トリス（３−メチ
ルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン、Ｎ，
Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（ｐ−トリル）ｐ−フェニ
レンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−
４，４’−ジアミノビフェニル、Ｎ−フェニルカルバゾ
ール、４−ジ−ｐ−トリルアミノスチルベン、ポリ（パ
ラフェニレンビニレン）、ポリ（チオフェンビニレ
ン）、ポリ（２，２’−チエニルピロール）等が挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。
【０１０３】また、電子輸送性材料として使用可能な材
料としては、キノリン又はその誘導体、ペリレン又はそ
の誘導体、ビススチリル又はその誘導体、ピラジン又は
その誘導体等が挙げられる。
【０１０４】具体的には、８−ヒドロキシキノリンアル
ミニウム、アントラセン、ナフタリン、フェナントレ
ン、ピレン、クリセン、ペリレン、ブタジエン、クマリ
ン、アクリジン、スチルベン、又はこれらの誘導体等が
挙げられる。
【０１０５】また、上記電界発光素子のアノード電極、
カソード電極等の使用材料にも制限はない。
【０１０６】カソード電極材料については、効率良く電
子を注入するために、電極材料の真空準位からの仕事関
数の小さい金属を用いるのが好ましく、アルミニウム−
リチウム合金以外にも、例えば、アルミニウム、インジ
ウム、マグネシウム、銀、カルシウム、バリウム、リチ
ウム等の低仕事関数金属を単体で、または他の金属との
合金として安定性を高めて使用してもよい。
【０１０７】また、アノード電極側から有機電界発光を
取り出すため、後述する実施例はアノード電極には透明
電極であるＩＴＯを用いたが、効率良くホールを注入す
るために、アノード電極材料の真空準位からの仕事関数
が大きいもの、例えば金、二酸化スズ−アンチモン混合
物、酸化亜鉛−アルミニウム混合物の電極を用いてもよ
い。
【０１０８】また、基板２としては、ガラス基板に限ら
ず、不透明な材質、例えばシリコン基板、Ｃｒ基板等を
用いてもよいし、ガラス上に金属を蒸着等によって形成
した基板を用いてもよい。基板に不透明な材質を用いた
場合には、発光を外部に取り出すために、有機ＥＬデバ
イスの上面（カソード電極側）が透明若しくは半透明な
材質で形成されていることが好ましく、これらの材料に
は例えばＩＴＯ等を使用することができる。
【０１０９】また、モノカラー用の有機電界発光素子は
勿論、発光材料を選択することによって、Ｒ、Ｇ、Ｂの
三色を発光するフルカラー用、又はマルチカラー用の有
機電界発光素子を作製することができる。その他、本発
明はディスプレイ用としてだけでなく、光源用としても
使用可能な有機電界発光素子に適用できると共に、他の
光学的用途にも適用することができる。
【０１１０】なお、上記した有機電界発光素子は、安定
性を高めるためにゲルマニウム酸化物等で封止を行って
大気中の酸素等の影響を排してもよく、また真空に引い
た状態で素子を駆動してもよい。
【０１１１】＜第２の実施の形態＞図５は、本発明の第
２の実施の形態による有機ＥＬ素子の要部を示す概略断
面図である。
【０１１２】本実施の形態による有機ＥＬ素子２２で
は、図１の素子と比べて、ＩＴＯ透明電極５上に、ホー
ル輸送性発光層４ｂを形成し、ホール輸送性発光層を単
層に形成していることが異なっている。
【０１１３】＜第３の実施の形態＞図６は、本発明の第
３の実施の形態による有機電界発光素子の要部を示す概
略断面図である。
【０１１４】本実施の形態による有機ＥＬ素子２３で
は、図１の素子と比べて、ＩＴＯ透明電極５上に、ホー
ル輸送層（ホール輸送性発光層を兼ねる）４ａを形成
し、上記した第２の実施の形態と同様にホール輸送性発
光層を単層に形成している。
【０１１５】
【実施例】以下、本発明を実施例について更に詳細に説
明する。
【０１１６】実施例１ ＜２，９−ジ（２−メチルフェニル）バソフェナントロ
リンの合成＞
【０１１７】
【化４６】
【０１１８】２−ヨードトルエン（５．８４ｇ、２６．
４ｍｍｏｌ）のｎ−ヘキサン溶液（４０ｍｌ）に、ｎ−
ブチルリチウム（１．６Ｍ ｎ−ヘキサン溶液、１７．
０ｍｌ、２６．８ｍｍｏｌ）を室温下、徐々に滴下し
た。滴下後、反応溶液を更に室温下、１６時間攪拌した
後、生成物をろ別し、白色固体をｎ−ヘキサン（４０ｍ
ｌ×３）で洗浄した。得られた白色固体の無水ジエチル
エーテル／トルエン（３／１）溶液（２０ｍｌ）に、バ
ソフェナントロリン（２．０３ｇ、６．１１ｍｍｏｌ）
のトルエン溶液（５０ｍｌ）を室温下、徐々に滴下した
後、室温下、１６時間攪拌した。
【０１１９】得られた反応溶液に氷冷した水６０ｍｌを
加え、有機層を分離した。水層をクロロホルムで３回抽
出し、得られた有機層を先に分離した有機層と混合し
た。混合した有機層に二酸化マンガン（化学処理品）６
０ｇを加え、３０分攪拌した後、さらに、硫酸ナトリウ
ム１００ｇを加え、３０分攪拌した。
【０１２０】得られた混合溶液をろ過、濃縮し、残渣を
カラムクロマトグラフィー（シリカゲル、展開溶媒：ｎ
−ヘキサン／クロロホルム＝４／１→２／１）により精
製し、その後、再結晶（再結晶溶媒：クロロホルム／ｎ
−ヘキサン＝２／１）により、目的化合物（１．０１
ｇ、収率４９．５％）を淡黄色結晶として得た。
【０１２１】この生成物の固定は、 1Ｈ−ＮＭＲ（溶
媒：クロロホルム）及びＦＡＢ−ＭＳ測定により行っ
た。1 Ｈ−ＮＭＲ：2.70(m,6H,CH3-Ar-)、7.25-7.75(s,18H,a
romatic) 、7.80(s,2H,aromatic) 、7.90(s,2H,aromati
c) 。 ＭＳ：m/s(relative intensity) 512 (M+ ,100) 。
【０１２２】また、この生成物のテトラヒドロフラン
（ＴＨＦ）溶液の可視吸収極大波長は２９７ｎｍ、蛍光
波長は３９０ｎｍであった。
【０１２３】実施例２ ＜２，９−ジ（２，６−ジメチルフェニル）バソフェナ
ントロリンの合成＞
【０１２４】
【化４７】
【０１２５】２−ブロモ−ｍ−キシレン（１７．８ｇ、
９６．３ｍｍｏｌ）のｎ−ヘキサン／無水ジエチルエー
テル（１０／１）溶液（１１０ｍｌ）に、ｎ−ブチルリ
チウム（１．６Ｍ ｎ−ヘキサン溶液、６０．２ｍｌ、
９６．３ｍｍｏｌ）を室温下、徐々に滴下した。滴下
後、２時間加熱還流し、反応溶液を更に室温下、１６時
間攪拌した後、生成物をろ別し、白色固体をｎ−ヘキサ
ン（５０ｍｌ×３）で洗浄した。得られた白色固体の無
水ジエチルエーテル溶液（４０ｍｌ）に、バソフェナン
トロリン（５．０９ｇ、１５．３ｍｍｏｌ）のトルエン
溶液（８０ｍｌ）を室温下、徐々に滴下した。滴下後、
２時間加熱還流し、反応溶液を室温下、１６時間攪拌し
た。
【０１２６】得られた反応溶液に氷冷した水６０ｍｌを
徐々に加え、有機層を分離した。水層をクロロホルムで
３回抽出し、得られた有機層を先に分離した有機層と混
合した。混合した有機層に二酸化マンガン（化学処理
品）６０ｇを加え、３０分攪拌した後、さらに、硫酸ナ
トリウム１００ｇを加え、３０分攪拌した。
【０１２７】得られた混合溶液をろ過、濃縮し、残渣を
カラムクロマトグラフィー（シリカゲル、展開溶媒：ｎ
−ヘキサン／クロロホルム＝８／１→４／１）により精
製し、その後、再結晶（再結晶溶媒：クロロホルム／ｎ
−ヘキサン＝２／１）により、目的化合物（２．００
ｇ、収率３９．４％）を淡黄色結晶として得た。
【０１２８】この生成物の固定は、 1Ｈ−ＮＭＲ及びＦ
ＡＢ−ＭＳ測定により行った。1 Ｈ−ＮＭＲ：2.25(m,12H,CH3-Ar-) 、7.05-7.25(s,6H,
aromatic)、7.35-7.70(s,12H,aromatic) 、7.95(s,2H,a
romatic) 。 ＭＳ：m/s(relative intensity) 540 (M+ ,100) 。
【０１２９】また、この生成物のＴＨＦ溶液の可視吸収
極大波長は２８６ｎｍ、蛍光波長は３８０ｎｍであっ
た。
【０１３０】実施例３ ＜２，９−ジナフチル−バソフェナントロリンの合成＞
【０１３１】
【化４８】
【０１３２】１−ブロモナフタレン（５．０１ｇ、２
４．４ｍｍｏｌ）のｎ−ヘキサン／無水ジエチルエーテ
ル（１／１）溶液（６０ｍｌ）に、ｎ−ブチルリチウム
（１．６Ｍ ｎ−ヘキサン溶液、１５．３ｍｌ、２４．
４ｍｍｏｌ）を０℃で徐々に滴下した。滴下後、室温
下、１６時間攪拌した後、生成物をろ別し、残渣をｎ−
ヘキサン（４０ｍｌ×３）で洗浄した。得られた固体の
無水ジエチルエーテル溶液（４０ｍｌ）に、バソフェナ
ントロリン（２．０３ｇ、６．１１ｍｍｏｌ）のトルエ
ン溶液（８０ｍｌ）を室温下、徐々に滴下した。滴下
後、反応溶液を室温下、１６時間攪拌した。
【０１３３】得られた反応溶液に氷冷した水６０ｍｌを
徐々に加え、有機層を分離した。水層をクロロホルムで
３回抽出し、得られた有機層を先に分離した有機層と混
合した。混合した有機層に二酸化マンガン（化学処理
品）６０ｇを加え、３０分攪拌した後、さらに、硫酸ナ
トリウム１００ｇを加え、３０分攪拌した。
【０１３４】得られた混合溶液をろ過、濃縮し、残渣を
カラムクロマトグラフィー（シリカゲル、展開溶媒：ｎ
−ヘキサン／クロロホルム＝８／１→４／１）により精
製し、その後、再結晶（再結晶溶媒：クロロホルム／ｎ
−ヘキサン＝２／１）により、目的化合物（１．３８
ｇ、収率６８．２％）を得た。
【０１３５】この生成物の固定は、 1Ｈ−ＮＭＲ及びＦ
ＡＢ−ＭＳ測定により行った。1 Ｈ−ＮＭＲ：7.30-8.00(s,24H,aromatic) 、8.32(s,2
H,aromatic) 、8.68(s,2H,aromatic) 。 ＭＳ：m/s(relative intensity) 584 (M+ ,100) 。
【０１３６】実施例４ ＜２，９−ジフルオレニル−バソフェナントロリンの合
成＞
【０１３７】
【化４９】
【０１３８】フルオレン（４．１６ｇ、２５．０ｍｍｏ
ｌ）のＴＨＦ溶液（３０ｍｌ）に、リチウムジイソプロ
ピルアミン（ＬＤＡ）（１．８９ｇ、１７．４ｍｍｏ
ｌ）を加え、室温下、１６時間攪拌した。その後、ＴＨ
Ｆとジイソプロピルアミンを減圧留去した。得られた黄
色固体の無水ジエチルエーテル溶液（２０ｍｌ）に、バ
ソフェナントロリン（２．０３ｇ、６．１１ｍｍｏｌ）
のトルエン溶液（６０ｍｌ）を室温下、徐々に滴下し
た。滴下後、２時間加熱還流し、反応溶液を室温下、１
６時間攪拌した。
【０１３９】得られた反応溶液に氷冷した水６０ｍｌを
徐々に加え、有機層を分離した。水層をクロロホルムで
３回抽出し、得られた有機層を先に分離した有機層と混
合した。混合した有機層に二酸化マンガン（化学処理
品）６０ｇを加え、３０分攪拌した後、さらに、硫酸ナ
トリウム１００ｇを加え、３０分攪拌した。
【０１４０】得られた混合溶液をろ過、濃縮し、残渣を
カラムクロマトグラフィー（シリカゲル、展開溶媒：ｎ
−ヘキサン／クロロホルム＝８／１→４／１）により精
製し、その後、再結晶（再結晶溶媒：クロロホルム／ｎ
−ヘキサン＝２／１）により、目的化合物（１．３８
ｇ、収率６８．２％）を得た。
【０１４１】この生成物の同定は、 1Ｈ−ＮＭＲ及びＦ
ＡＢ−ＭＳ測定により行った。1 Ｈ−ＮＭＲ：4.51(m,2H,Ar-CH2-Ar)、7.30-7.78(s,28
H,aromatic) 、7.81(s,2H,aromatic) 。 ＭＳ：m/s(relative intensity) 660 (M+ ,100) 。
【０１４２】実施例５ ＜２，９−ジベンジル−バソフェナントロリンの合成＞
【０１４３】
【化５０】
【０１４４】無水トルエン（２．２４ｇ、２４．９ｍｍ
ｏｌ）にｎ−ブチルリチウム（１．６Ｍ ｎ−ヘキサン
溶液、４．４５ｍｌ、７．１３ｍｍｏｌ）を室温下、徐
々に滴下した。滴下後、−２２℃で、Ｍｅ−ＴＨＦ
（０．６２７ｇ、７．４７ｍｍｏｌ）を２０分かけて加
え、その後ＴＨＦ（１．０６ｇ、１４．７ｍｍｏｌ）を
３０分かけて加えた後、６〜１０℃で１６時間攪拌し
た。得られた反応溶液と、バソフェナントロリン（２．
０３ｇ、６．１１ｍｍｏｌ）のトルエン溶液（４０ｍ
ｌ）を室温下、徐々に滴下した。滴下後、反応溶液を室
温下、１６時間攪拌した。
【０１４５】得られた反応溶液に氷冷した水６０ｍｌを
徐々に加え、有機層を分離した。水層をクロロホルムで
３回抽出し、得られた有機層を先に分離した有機層と混
合した。混合した有機層に二酸化マンガン（化学処理
品）６０ｇを加え、３０分攪拌した後、さらに、硫酸ナ
トリウム１００ｇを加え、３０分攪拌した。
【０１４６】得られた混合溶液をろ過、濃縮し、残渣を
カラムクロマトグラフィー（シリカゲル、展開溶媒：ｎ
−ヘキサン／クロロホルム＝８／１→４／１）により精
製し、その後、再結晶（再結晶溶媒：クロロホルム／ｎ
−ヘキサン＝２／１）により、目的化合物（０．８８
ｇ、収率４３．３％）を得た。
【０１４７】この生成物の同定は、 1Ｈ−ＮＭＲ及びＦ
ＡＢ−ＭＳ測定により行った。1 Ｈ−ＮＭＲ：4.68(m,4H,-CH2-Ar)、7.28-7.78(s,22H,a
romatic) 、7.81(s,2H,aromatic) 。 ＭＳ：m/s(relative intensity) 512 (M+ ,100) 。
【０１４８】実施例６ ＜２，９−ジシクロヘキシル−バソフェナントロリンの
合成＞
【０１４９】
【化５１】
【０１５０】クロロシクロヘキサン（３．００ｇ、２
５．０ｍｍｏｌ）にｎ−ヘキサン／無水ジエチルエーテ
ル（１０／１）溶液（５０ｍｌ）に、ｎ−ブチルリチウ
ム（１．６Ｍ ｎ−ヘキサン溶液、３６．３ｍｌ、５
８．０ｍｍｏｌ）を室温下、徐々に滴下した。滴下後、
反応溶液を更に室温下、１６時間攪拌した後、生成物を
ろ別し、白色固体をｎ−ヘキサン（５０ｍｌ×３）で洗
浄した。得られた白色固体の無水ジエチルエーテル溶液
（１０ｍｌ）に、バソフェナントロリン（２．０３ｇ、
６．１１ｍｍｏｌ）のトルエン溶液（４０ｍｌ）を室温
下、徐々に滴下した。滴下後、反応溶液を室温下、１６
時間攪拌した。
【０１５１】得られた反応溶液に氷冷した水６０ｍｌを
徐々に加え、有機層を分離した。水層をクロロホルムで
３回抽出し、得られた有機層を先に分離した有機層と混
合した。混合した有機層に二酸化マンガン（化学処理
品）６０ｇを加え、３０分攪拌した後、さらに、硫酸ナ
トリウム１００ｇを加え、３０分攪拌した。
【０１５２】得られた混合溶液をろ過、濃縮し、残渣を
カラムクロマトグラフィー（シリカゲル、展開溶媒：ｎ
−ヘキサン／クロロホルム＝８／１→４／１）により精
製し、その後、再結晶（再結晶溶媒：クロロホルム／ｎ
−ヘキサン＝２／１）により、目的化合物（０．９８
ｇ、収率４８．３％）を得た。
【０１５３】この生成物の同定は、 1Ｈ−ＮＭＲ及びＦ
ＡＢ−ＭＳ測定により行った。1 Ｈ−ＮＭＲ：0.80-2.45(m,20H,-CH2-CH2-CH2-CH2-CH
2-)、3.20(m,2H,-CH-Ar) 、7.25-7.75(s,12H,aromatic)
、7.81(s,2H,aromatic) 。 ＭＳ：m/s(relative intensity) 496 (M+ ,100) 。
【０１５４】実施例７ ＜２，９−ジビフェニル−バソフェナントロリンの合成
＞
【０１５５】
【化５２】
【０１５６】４−ブロモビフェニル（６．３３ｇ、２
７．２ｍｍｏｌ）にｎ−ヘキサン／無水ジエチルエーテ
ル（１０／１）溶液（１１０ｍｌ）に、ｎ−ブチルリチ
ウム（１．６Ｍ ｎ−ヘキサン溶液、１７．０ｍｌ、２
７．２ｍｍｏｌ）を室温下、徐々に滴下した。滴下後、
反応溶液を室温下、１６時間攪拌した後、生成物をろ別
し、白色固体をｎ−ヘキサン（５０ｍｌ×３）で洗浄し
た。得られた白色固体の無水ジエチルエーテル溶液（２
０ｍｌ）に、バソフェナントロリン（２．０３ｇ、６．
１１ｍｍｏｌ）のトルエン溶液（４０ｍｌ）を室温下、
徐々に滴下した。滴下後、反応溶液を室温下、１６時間
攪拌した。
【０１５７】得られた反応溶液に氷冷した水６０ｍｌを
徐々に加え、有機層を分離した。水層をクロロホルムで
３回抽出し、得られた有機層を先に分離した有機層と混
合した。混合した有機層に二酸化マンガン（化学処理
品）６０ｇを加え、３０分攪拌した後、さらに、硫酸ナ
トリウム１００ｇを加え、３０分攪拌した。
【０１５８】得られた混合溶液をろ過、濃縮し、残渣を
カラムクロマトグラフィー（シリカゲル、展開溶媒：ｎ
−ヘキサン／クロロホルム＝８／１→４／１）により精
製し、その後、再結晶（再結晶溶媒：クロロホルム／ｎ
−ヘキサン＝２／１）により、目的化合物（０．７６
ｇ、収率３７．４％）を得た。
【０１５９】この生成物の同定は、 1Ｈ−ＮＭＲ及びＦ
ＡＢ−ＭＳ測定により行った。1 Ｈ−ＮＭＲ：7.25-7.78(s,26H,aromatic) 、7.81(s,2
H,aromatic) 、8.32(s,4H,aromatic) 。 ＭＳ：m/s(relative intensity) 636 (M+ ,100) 。
【０１６０】実施例８ ＜２，９−ジ（２−メチルベンジル）−バソフェナント
ロリンの合成＞
【０１６１】
【化５３】
【０１６２】α−ブロモ−ｏ−キシレン（４．９１ｇ、
２４．９ｍｍｏｌ）にｎ−ブチルリチウム（１．６Ｍ
ｎ−ヘキサン溶液、４．４５ｍｌ、７．１３ｍｍｏｌ）
を室温下、徐々に滴下した。滴下後、−２２℃で、Ｍｅ
−ＴＨＦ（０．６２７ｇ、７．４７ｍｍｏｌ）を２０分
かけて加え、その後ＴＨＦ（１．０６ｇ、１４．７ｍｍ
ｏｌ）を３０分かけて加えた後、６〜１０℃で１６時間
攪拌した。得られた反応溶液と、バソフェナントロリン
（２．０３ｇ、６．１１ｍｍｏｌ）のトルエン溶液（４
０ｍｌ）を室温下、徐々に滴下した。滴下後、反応溶液
を室温下、１６時間攪拌した。
【０１６３】得られた反応溶液に氷冷した水６０ｍｌを
徐々に加え、有機層を分離した。水層をクロロホルムで
３回抽出し、得られた有機層を先に分離した有機層と混
合した。混合した有機層に二酸化マンガン（化学処理
品）６０ｇを加え、３０分攪拌した後、さらに、硫酸ナ
トリウム１００ｇを加え、３０分攪拌した。
【０１６４】得られた混合溶液をろ過、濃縮し、残渣を
カラムクロマトグラフィー（シリカゲル、展開溶媒：ｎ
−ヘキサン／クロロホルム＝８／１→４／１）により精
製し、その後、再結晶（再結晶溶媒：クロロホルム／ｎ
−ヘキサン＝２／１）により、目的化合物（０．７２
ｇ、収率３５．４％）を得た。
【０１６５】この生成物の同定は、 1Ｈ−ＮＭＲ及びＦ
ＡＢ−ＭＳ測定により行った。1 Ｈ−ＮＭＲ：2.35(m,6H,CH3-Ar-)、4.65(m,4H,CH2-Ar
-)、7.25-7.78(s,20H,aromatic) 、7.81(s,2H,aromati
c) 。 ＭＳ：m/s(relative intensity) 540 (M+ ,100) 。
【０１６６】実施例９ ＜２，９−ジ（８−メチルナフチル）−バソフェナント
ロリンの合成＞
【０１６７】
【化５４】
【０１６８】１−ブロモ−８−メチルナフタレン（５．
３４ｇ、２４．４ｍｍｏｌ）にｎ−ヘキサン／無水ジエ
チルエーテル（１／１）溶液（６０ｍｌ）に、ｎ−ブチ
ルリチウム（１．６Ｍ ｎ−ヘキサン溶液、１５．３ｍ
ｌ、２４．４ｍｍｏｌ）を０℃で徐々に滴下した。滴下
後、室温下、１６時間攪拌した後、生成物をろ別し、残
渣をｎ−ヘキサン（４０ｍｌ×３）で洗浄した。得られ
た固体の無水ジエチルエーテル溶液（４０ｍｌ）に、バ
ソフェナントロリン（２．０３ｇ、６．１１ｍｍｏｌ）
のトルエン溶液（８０ｍｌ）を室温下、徐々に滴下し
た。滴下後、反応溶液を室温下、１６時間攪拌した。
【０１６９】得られた反応溶液に氷冷した水６０ｍｌを
徐々に加え、有機層を分離した。水層をクロロホルムで
３回抽出し、得られた有機層を先に分離した有機層と混
合した。混合した有機層に二酸化マンガン（化学処理
品）６０ｇを加え、３０分攪拌した後、さらに、硫酸ナ
トリウム１００ｇを加え、３０分攪拌した。
【０１７０】得られた混合溶液をろ過、濃縮し、残渣を
カラムクロマトグラフィー（シリカゲル、展開溶媒：ｎ
−ヘキサン／クロロホルム＝８／１→４／１）により精
製し、その後、再結晶（再結晶溶媒：クロロホルム／ｎ
−ヘキサン＝２／１）により、目的化合物（１．３０
ｇ、収率６４．０％）を得た。
【０１７１】この生成物の同定は、 1Ｈ−ＮＭＲ及びＦ
ＡＢ−ＭＳ測定により行った。1 Ｈ−ＮＭＲ：2.60(m,6H,CH3-Ar-)、7.30-7.81(s,22H,a
romatic) 、7.81(s,2H,aromatic) 、8.25(s,2H,aromati
c) 。 ＭＳ：m/s(relative intensity) 612 (M+ ,100) 。
【０１７２】実施例１０ ＜２，９−ジ（２−メチルナフチル）−バソフェナント
ロリンの合成＞
【０１７３】
【化５５】
【０１７４】１−ブロモ−２−メチルナフタレン（５．
３４ｇ、２４．４ｍｍｏｌ）のｎ−ヘキサン／無水ジエ
チルエーテル（１／１）溶液（６０ｍｌ）に、ｎ−ブチ
ルリチウム（１．６Ｍ ｎ−ヘキサン溶液、１５．３ｍ
ｌ、２４．４ｍｍｏｌ）を０℃で徐々に滴下した。滴下
後、室温下、１６時間攪拌した後、生成物をろ別し、残
渣をｎ−ヘキサン（４０ｍｌ×３）で洗浄した。得られ
た固体の無水ジエチルエーテル溶液（４０ｍｌ）に、バ
ソフェナントロリン（２．０３ｇ、６．１１ｍｍｏｌ）
のトルエン溶液（８０ｍｌ）を室温下、徐々に滴下し
た。滴下後、反応溶液を室温下、１６時間攪拌した。
【０１７５】得られた反応溶液に氷冷した水６０ｍｌを
徐々に加え、有機層を分離した。水層をクロロホルムで
３回抽出し、得られた有機層を先に分離した有機層と混
合した。混合した有機層に二酸化マンガン（化学処理
品）６０ｇを加え、３０分攪拌した後、さらに、硫酸ナ
トリウム１００ｇを加え、３０分攪拌した。
【０１７６】得られた混合溶液をろ過、濃縮し、残渣を
カラムクロマトグラフィー（シリカゲル、展開溶媒：ｎ
−ヘキサン／クロロホルム＝８／１→４／１）により精
製し、その後、再結晶（再結晶溶媒：クロロホルム／ｎ
−ヘキサン＝２／１）により、目的化合物（１．２０
ｇ、収率５９．１％）を得た。
【０１７７】この生成物の同定は、 1Ｈ−ＮＭＲ及びＦ
ＡＢ−ＭＳ測定により行った。1 Ｈ−ＮＭＲ：2.80(m,6H,CH3-Ar-)、7.25-7.78(s,24H,a
romatic) 、7.81(s,2H,aromatic) 。 ＭＳ：m/s(relative intensity) 612 (M+ ,100) 。
【０１７８】実施例１１ ＜２，９−ジ（α−メチルベンジル）−バソフェナント
ロリンの合成＞
【０１７９】
【化５６】
【０１８０】１−ブロモ−１−フェニルエタン（４．９
１ｇ、２４．９ｍｍｏｌ）にｎ−ブチルリチウム（１．
６Ｍ ｎ−ヘキサン溶液、４．４５ｍｌ、７．１３ｍｍ
ｏｌ）を室温下、徐々に滴下した。滴下後、−２２℃
で、Ｍｅ−ＴＨＦ（０．６２７ｇ、７．４７ｍｍｏｌ）
を２０分かけて加え、その後ＴＨＦ（１．０６ｇ、１
４．７ｍｍｏｌ）を３０分かけて加えた後、６〜１０℃
で１６時間攪拌した。得られた反応溶液と、バソフェナ
ントロリン（２．０３ｇ、６．１１ｍｍｏｌ）のトルエ
ン溶液（４０ｍｌ）を室温下、徐々に滴下した。滴下
後、反応溶液を室温下、１６時間攪拌した。
【０１８１】得られた反応溶液に氷冷した水６０ｍｌを
徐々に加え、有機層を分離した。水層をクロロホルムで
３回抽出し、得られた有機層を先に分離した有機層と混
合した。混合した有機層に二酸化マンガン（化学処理
品）６０ｇを加え、３０分攪拌した後、さらに、硫酸ナ
トリウム１００ｇを加え、３０分攪拌した。
【０１８２】得られた混合溶液をろ過、濃縮し、残渣を
カラムクロマトグラフィー（シリカゲル、展開溶媒：ｎ
−ヘキサン／クロロホルム＝８／１→４／１）により精
製し、その後、再結晶（再結晶溶媒：クロロホルム／ｎ
−ヘキサン＝２／１）により、目的化合物（０．８３
ｇ、収率４０．９％）を得た。
【０１８３】この生成物の同定は、 1Ｈ−ＮＭＲ及びＦ
ＡＢ−ＭＳ測定により行った。1 Ｈ−ＮＭＲ：2.40(m,6H,CH3-Ar-)、4.64(m,2H,-CH-Ar)
、7.25-7.78(s,22H,aromatic) 、7.81(s,2H,aromatic)
。 ＭＳ：m/s(relative intensity) 540 (M+ ,100) 。
【０１８４】
【発明の作用効果】本発明のバソフェナントロリン化合
物は、その分子内に導入される置換基に依存して、例え
ばキャリア輸送性を制御できることから、様々な有機電
界発光素子のキャリア輸送材料として利用可能である。
さらに、これらの材料は高いガラス転移点及び融点を有
し、電気的、熱的又は化学的に安定である上に、昇華性
であり、真空蒸着プロセスによって、均一なアモルファ
ス膜を容易に形成しうる利点がある。また、本発明のバ
ソフェナントロリン化合物は、有機リチウムを用いた求
核置換反応を用いて、効率的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバソフェナントロリン化合物を用いた
有機ＥＬ素子の要部の概略断面図である。
【図２】同、有機ＥＬ素子の積層構造を模式的に示すバ
ンドモデル図である。
【図３】同、有機ＥＬ素子の製造に使用する真空蒸着装
置の概略断面図である。
【図４】同、有機ＥＬ素子の平面図である。
【図５】本発明のバソフェナントロリン化合物を用いた
他の有機ＥＬ素子の要部の概略断面図である。
【図６】本発明のバソフェナントロリン化合物を用いた
更に他の有機ＥＬ素子の要部の概略断面図である。
【図７】従来の有機ＥＬ素子の一例を示す概略断面図で
ある。
【図８】同、他の有機ＥＬ素子の一例を示す概略断面図
である。
【図９】同、有機ＥＬ素子の具体例を示す概略斜視図で
ある。
【符号の説明】
１…金属電極（カソード）、２…電子輸送層、４…ホー
ル輸送層、４ａ、４ｂ…ホール輸送性発光層、５…ＩＴ
Ｏ透明電極（アノード）、６…ガラス基板、１０、２
１、２２、２３…有機ＥＬ素子、３３…ホールブロック
層、ｅ…電子、ｈ…ホール
フロントページの続き (72)発明者 浅井 伸利 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 田村 眞一郎 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 3K007 AB02 AB03 AB06 AB18 BB01 CA00 CA01 CA04 CB01 DA00 DB03 EB00 FA01 FA02 4C065 AA04 BB09 CC09 DD02 EE02 HH02 JJ01 KK01 PP03 PP04 QQ04

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 下記一般式〔Ｉ〕で表されるバソフェナ
    ントロリン化合物。 【化１】 （但し、前記一般式〔Ｉ〕において、Ｒ1 及びＲ2 は、
    互いに同一の若しくは異なる基であって、直鎖、分岐又
    は環状の飽和又は不飽和の炭化水素基、或いは置換又は
    未置換の飽和又は不飽和の炭化水素基であり、Ｒ1 及び
    Ｒ2 の少なくとも一方の炭素数が２以上である。）
  2. 【請求項２】 下記一般式〔II〕で表されるバソフェナ
    ントロリン化合物。 【化２】 （但し、前記一般式〔II〕において、Ａｒ1 及びＡｒ2
    は、互いに同一の若しくは異なる置換又は未置換のアリ
    ール基である。）
  3. 【請求項３】 有機電解発光素子に用いる有機材料、例
    えばキャリア輸送材料として利用可能な、請求項１又は
    ２に記載したバソフェナントロリン化合物。
  4. 【請求項４】 下記一般式〔III 〕で表されるリチウム
    化合物と、下記一般式〔IV〕で表されるバソフェナント
    ロリンとを求核置換反応させることによって、下記一般
    式〔Ｉ〕で表されるバソフェナントロリン化合物を得
    る、バソフェナントロリン化合物の製造方法。 一般式〔III 〕： Ｒ3 −Ｌｉ 又は Ｒ4 −Ｌｉ （但し、前記一般式〔III 〕において、Ｒ3 及びＲ
    4 は、互いに同一の若しくは異なる基であって、直鎖、
    分岐又は環状の飽和又は不飽和の炭化水素基、或いは置
    換又は未置換の飽和又は不飽和の炭化水素基であり、Ｒ
    3 及びＲ4 の少なくとも一方の炭素数が２以上であ
    る。） 【化３】 【化４】 （但し、前記一般式〔Ｉ〕において、Ｒ1 及びＲ2 は、
    互いに同一の若しくは異なる基であって、直鎖、分岐又
    は環状の飽和又は不飽和の炭化水素基、或いは置換又は
    未置換の飽和又は不飽和の炭化水素基であり、Ｒ1 及び
    Ｒ2 の少なくとも一方の炭素数が２以上である。）
  5. 【請求項５】 下記一般式〔Ｖ〕で表されるリチウム化
    合物と、下記一般式〔IV〕で表されるバソフェナントロ
    リンとを求核置換反応させることによって、下記一般式
    〔II〕で表されるバソフェナントロリン化合物を得る、
    バソフェナントロリン化合物の製造方法。 一般式〔Ｖ〕： Ａｒ3 −Ｌｉ 又は Ａｒ4 −Ｌｉ （但し、前記一般式〔Ｖ〕において、Ａｒ3 及びＡｒ4
    は、互いに同一の若しくは異なる置換又は未置換のアリ
    ール基である。） 【化５】 【化６】 （但し、前記一般式〔II〕において、Ａｒ1 及びＡｒ2
    は、互いに同一の若しくは異なる置換又は未置換のアリ
    ール基である。）
  6. 【請求項６】 前記求核置換反応において、溶液中で前
    記リチウム化合物によりカルボアニオンを発生させ、こ
    のカルボアニオンと前記バソフェナントロリンとを反応
    させる、請求項４又は５に記載した、バソフェナントロ
    リン化合物の製造方法。
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