JP2015149317A - 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光効率の高い有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた素子を提供する。【解決手段】下記一般式（１）で表される有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。式中、Ar1、Ar2、Ar3、Ar4及びAr5はアリール基、ヘテロアリール基、又はアルキル基であり、Ar1、Ar2及びAr3のうち少なくとも１つは電子吸引基を含む。L1、L2及びL3は単結合又は２価の共役結合の連結基である。【選択図】図１
Description
本発明は有機エレクトロルミネッセンス素子用材料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する。特に、青色発光領域において、高効率の有機エレクトロルミネッセンス素子材料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する。
近年、画像表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス表示装置（Organic Electroluminescence Display：有機ＥＬ表示装置）の開発が盛んになってきている。有機ＥＬ表示装置は、液晶表示装置等とは異なり、陽極及び陰極から注入された正孔及び電子を発光層において再結合させることにより、発光層における有機化合物を含む発光材料を発光させて表示を実現するいわゆる自発光型の表示装置である。
有機エレクトロルミネッセンス素子（有機EL素子）としては、例えば、陽極、陽極上に配置された正孔輸送層、正孔輸送層上に配置された発光層、発光層上に配置された電子輸送層及び電子輸送層上に配置された陰極から構成された有機エレクトロルミネッセンス素子が知られている。陽極からは正孔が注入され、注入された正孔は正孔輸送層を移動して発光層に注入される。一方、陰極からは電子が注入され、注入された電子は電子輸送層を移動して発光層に注入される。発光層に注入された正孔と電子とが再結合することにより、発光層内で励起子が生成される。有機エレクトロルミネッセンス素子は、その励起子の輻射失活によって発生する光を利用して発光する。尚、有機エレクトロルミネッセンス素子は、以上に述べた構成に限定されず、種々の変更が可能である。
有機エレクトロルミネッセンス素子を表示装置に応用するにあたり、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率の向上が求められている。特に、青色発光領域及び緑色発光領域においては、赤色発光領域に比べて、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率は十分なものとは言い難い。有機エレクトロルミネッセンス素子の高発光効率化を実現するために、正孔輸送層の定常化、安定化などが検討されている。正孔輸送層に用いられる正孔輸送材料としては、カルバゾール誘導体、芳香族アミン系化合物等の様々な化合物が知られているが、有機エレクトロルミネッセンス素子の長寿命化に有利な材料として、縮合環が置換したカルバゾール誘導体が提案されている（特許文献１、２、３）。また、フェニルシリル基を有するアミン誘導体が有機感光体材料や塗布型有機エレクトロルミネッセンス素子材料として提案されている（特許文献４、５）。
しかしながら、これらの材料を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子も充分な発光効率を有しているとは言い難く、現在では一層、発光効率が高い有機エレクトロルミネッセンス素子が望まれている。
本発明は、上述の問題を解決するものであって、発光効率の高い有機エレクトロルミネッセンス素子材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを目的とする。
特に、本発明は、発光層又は発光層と陽極との間に配置される積層膜の一つの膜に用いる発光効率の高い有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを目的とする。
本発明の一実施形態によると、下記一般式（１）で表される有機エレクトロルミネッセンス素子用材料が提供される。
式中、Ar1、Ar2及びAr3は置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のヘテロアリール基、又は置換若しくは無置換のアルキル基であり、Ar1、Ar2及びAr3のうち少なくとも１つは電子吸引基を含み、Ar4及びAr5は置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、置換若しくは無置換の環形成炭素数１以上３０以下のヘテロアリール基、又は置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基であり、L1、L2及びL3は単結合又は２価の共役結合の連結基である。
式中、Ar1、Ar2及びAr3は置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のヘテロアリール基、又は置換若しくは無置換のアルキル基であり、Ar1、Ar2及びAr3のうち少なくとも１つは電子吸引基を含み、Ar4及びAr5は置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、置換若しくは無置換の環形成炭素数１以上３０以下のヘテロアリール基、又は置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基であり、L1、L2及びL3は単結合又は２価の共役結合の連結基である。
本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、シリル基を有するアミン誘導体において、シリル基に少なくとも１つの電子吸引基を有することにより、HOMOのレベルを調整し、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率を向上させることができる。
前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料において、前記式（１）中、前記L3は環形成炭素数６以上１８以下のアリーレン基であってもよい。
本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、環形成炭素数６以上１８以下のアリーレン基を介して、電子吸引基を有するシリル基を結合したアミン誘導体であることにより、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率を向上させることができる。
また、本発明の一実施形態によると、前記何れか一に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含む正孔輸送材料が提供される。
本発明の一実施形態に係る正孔輸送材料は、シリル基に少なくとも１つの電子吸引基を有するアミン誘導体を含むことにより、HOMOのレベルを調整し、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率を向上させることができる。
また、本発明の一実施形態によると、前記何れか一に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を発光層に含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。
本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、シリル基に少なくとも１つの電子吸引基を有するアミン誘導体を用いて発光層を形成することで、HOMOのレベルが大きくなり、発光効率を向上させることができる。
また、本発明の一実施形態によると、前記何れか一に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を発光層と陽極との間に配置される積層膜の一つの膜中に含む有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。
本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、シリル基に少なくとも１つの電子吸引基を有するアミン誘導体を用いて発光層と陽極との間に配置される積層膜の一つの膜を形成することで、HOMOのレベルが大きくなり、発光効率を向上させることができる。
本発明によると、発光効率の高い有機エレクトロルミネッセンス素子材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。特に、本発明によると、発光層又は発光層と陽極との間に配置される積層膜の一つの膜に用いる発光効率の高い有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。
上述の問題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明者らは、従来のフェニルシリル基を有するアミン誘導体では最高被占軌道（HOMO）のレベルが小さいため、十分な発光効率を得られないと考えた。そこで、フェニルシリル基に電子吸引基を導入することにより、HOMOのレベルを大きくなるように調整することにより、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率を向上させることができることを見出した。
以下、図面を参照して本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料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ついて説明する。但し、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、本実施の形態で参照する図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、下記一般式（１）で示されるシリル基を有するアミン誘導体を含む。
式（１）中、Ar1、Ar2及びAr3は置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のヘテロアリール基、又は置換若しくは無置換のアルキル基である。また、Ar1、Ar2及びAr3のうち少なくとも１つは電子吸引基を含む。Ar4及びAr5は置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、置換若しくは無置換の環形成炭素数１以上３０以下のヘテロアリール基、又は置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基である。L1、L2及びL3は単結合又は２価の共役結合の連結基である。
Ar1、Ar2及びAr3として用いる「置換若しくは無置換のアリール基」のアリール基、及び「置換若しくは無置換のヘテロアリール基」のヘテロアリール基としては、特に限定されるものではないが、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、トリフェニレン基、ビフェニレン基、ピレニル基、ベンゾチアゾリル基、チオフェニル基、チエノチオフェニル基、チエノチエノチオフェニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾチオフェニル基、ジベンゾフリル基、Ｎ−アリールカルバゾリル基、Ｎ−ヘテロアリールカルバゾリル基、Ｎ−アルキルカルバゾリル基、フェノキサジル基、フェノチアジル基、ピリジル基、ピリミジル基、トリアジル基、キノリニル基、キノキサリル基が挙げられ、Ar1、Ar2、及びAr3のアリール基又はヘテロアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、トリフェニレン基、ジベンゾチオフェニル基、ジベンゾフリル基、Ｎ−フェニルカルバゾリル基が好ましく、特に、フェニル基、ビフェニル基、フルオレニル基、トリフェニレン基、ジベンゾチオフェニル基、ジベンゾフリル基、Ｎ−フェニルカルバゾリル基が好ましい。
Ar1、Ar2及びAr3として用いる「置換若しくは無置換のアルキル基」のアルキル基としては、特に限定されるものではないが、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、シクロブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、シクロヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等を例示することができる。
Ar1、Ar2及びAr3のアリール基、ヘテロアリール基又はアルキル基に置換される置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基が挙げられる。
Ar1、Ar2、及びAr3のアリール基、ヘテロアリール基又はアルキル基の置換基のアルキル基は、特に限定されるものではないが、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、シクロブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、シクロヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等を例示することができる。
Ar1、Ar2、及びAr3のアリール基又はヘテロアリール基の置換基のアルコキシ基は、特に限定されるものではないが、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基、ｎ−ヘプチルオキシ基、ｎ−オクチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシ基等を例示することができる。
Ar1、Ar2、及びAr3のアリール基又はヘテロアリール基の置換基のアリール基及びヘテロアリール基は、特に限定されるものではないが、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、トリフェニレン基、ビフェニレン基、ピレニル基、ベンゾチアゾリル基、チオフェニル基、チエノチオフェニル基、チエノチエノチオフェニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾチオフェニル基、ジベンゾフリル基、Ｎ−アリールカルバゾリル基、Ｎ−ヘテロアリールカルバゾリル基、Ｎ−アルキルカルバゾリル基、フェノキサジル基、フェノチアジル基、ピリジル基、ピリミジル基、トリアジル基、キノリニル基、キノキサリル基が挙げられ、Ar1、Ar2、及びAr3のアリール基又はヘテロアリール基の置換基のアリール基及びヘテロアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、トリフェニレン基、ジベンゾチオフェニル基、ジベンゾフリル基、Ｎ−フェニルカルバゾリル基が好ましく、特に、フェニル基、ビフェニル基、フルオレニル基、トリフェニレン基、ジベンゾチオフェニル基、ジベンゾフリル基、Ｎ−フェニルカルバゾリル基が好ましい。
式（１）中、Ar1、Ar2及びAr3が含む電子吸引基は、例えば、ニトロ基、シアノ基、アシル基又はハロゲン原子から選択される。また、Ar1、Ar2及びAr3のうち２つが電子吸引基を含んでもよく、Ar1、Ar2及びAr3の全てが電子吸引基を含んでもよい。本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、シリル基を有するアミン誘導体において、シリル基に少なくとも１つの電子吸引基を有することにより、HOMOのレベルを大きくして、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率を向上させることができる。
シリル基を有するアミン誘導体において、シリル基以外に電子吸引基を導入することも考えられるが、本発明においては、シリル基に電子吸引基を導入することにより、共役系への影響を抑制し、シリル基の強電子耐性による有機エレクトロルミネッセンス素子の長寿命化も維持できる。
また、Ar4及びAr5として用いるアリール基としては、上述した「置換若しくは無置換のアリール基」のアリール基の中で、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基を用いることが好ましい。
Ar4及びAr5として用いるヘテロアリール基としては、上述した「置換若しくは無置換のヘテロアリール基」のヘテロアリール基の中で、置換若しくは無置換の環形成炭素数１以上３０以下のヘテロアリール基を用いることが好ましい。
Ar4及びAr5として用いるアルキル基としては、上述した「置換若しくは無置換のアルキル基」のアルキル基の中で、置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基を用いることが好ましい。
また、L1、L2及びL3として用いる２価の共役結合の連結基としては、環形成炭素数６以上３０以下のアリーレン基が好ましく、例えば、上述した「置換若しくは無置換のアリール基」のアリール基と同様のものから選択することができるがこれらに限定されるものではない。また、L3としては、環形成炭素数６以上１８以下のアリーレン基が好ましく、フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基が好適である。環形成炭素数が１８を超えると、ギャップが狭くなり好ましくない。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、一例として、以下の構造式により示された物質である。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、一例として、以下の構造式により示された物質である。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、シリル基を有するアミン誘導体において、シリル基に少なくとも１つの電子吸引基を有することにより、HOMOのレベルを大きくして、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率を向上させることができる。このような化合物を有機エレクトロルミネッセンス素子用材料として用いることはこれまでに報告されておらず、新規な材料である。本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層に好適に用いることができる。また、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、発光層と陽極との間に配置された積層膜の何れか一層に用いることができる。これにより、正孔輸送性が向上し、有機エレクトロルミネッセンス素子の高発光効率化を実現することができる。
（有機エレクトロルミネッセンス素子）
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子１００を示す模式図である。有機エレクトロルミネッセンス素子１００は、例えば、基板１０２、陽極１０４、正孔注入層１０６、正孔輸送層１０８、発光層１１０、電子輸送層１１２、電子注入層１１４及び陰極１１６を備える。一実施形態において、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層に用いることができる。また、一実施形態において、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、発光層と陽極との間に配置された積層膜の何れか一層に用いることができる。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子１００を示す模式図である。有機エレクトロルミネッセンス素子１００は、例えば、基板１０２、陽極１０４、正孔注入層１０６、正孔輸送層１０８、発光層１１０、電子輸送層１１２、電子注入層１１４及び陰極１１６を備える。一実施形態において、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層に用いることができる。また、一実施形態において、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、発光層と陽極との間に配置された積層膜の何れか一層に用いることができる。
例えば、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を正孔輸送層１０８に用いる場合について説明する。基板１０２は、例えば、透明ガラス基板や、シリコン等から成る半導体基板樹脂等のフレキシブルな基板であってもよい。陽極１０４は、基板１０２上に配置され、酸化インジウムスズ（ITO）やインジウム亜鉛酸化物（IZO）等を用いて形成することができる。正孔注入層１０６は、陽極１０４上に配置され、例えば、4,4′,4′′-Tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine（2-TNATA）、N,N,N′,N′-Tetrakis(3-methylphenyl)-3,3′-dimethylbenzidine（HMTPD）等を含む。正孔輸送層１０８は、正孔注入層１０６上に配置され、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を用いて形成される。発光層１１０は、正孔輸送層１０８上に配置され、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を用いて形成される。また、例えば、9,10-Di(2-naphthyl)anthracene（ADN）を含むホスト材料に2,5,8,11-Tetra-t-butylperylene (TBP)をドープして形成することもできる。電子輸送層１１２は、発光層１１０上に配置され、例えば、Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminium（Alq3）を含む材料により形成される。電子注入層１１４は、電子輸送層１１２上に配置され、例えば、フッ化リチウム（LiF）を含む材料により形成される。陰極１１６は、電子注入層１１４上に配置され、Al等の金属や酸化インジウムスズ（ITO）やインジウム亜鉛酸化物（IZO）等の透明材料により形成される。上記薄膜は、真空蒸着、スパッタ、各種塗布など材料に応じた適切な成膜方法を選択することにより、形成することができる。
本実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子１００においては、上述した本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を用いることにより、高効率化を実現可能な正孔輸送層が形成される。なお、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、TFTを用いたアクティブマトリクスの有機EL発光装置にも適用することができる。
（製造方法）
上述した本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、例えば、以下のように合成することができる。
上述した本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、例えば、以下のように合成することができる。
（化合物Ａの合成）
アルゴン雰囲気下、３００ｍＬシュレンクフラスコに３−（４−ブロモフェニル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール ２．０ｇ、酸化銅（Ｉ）０．０７２ｇ、Ｎ−メチルピロリドン１０．２ｍＬ、２８％アンモニア水３．４ｍＬを加え、４０度で１０分加熱攪拌を行った。８０℃に昇温した後、１２時間加熱攪拌を行った。反応溶液を水に注ぎこみ、酢酸エチルで抽出した。溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物Ａを１．６ｇ得た。
アルゴン雰囲気下、３００ｍＬシュレンクフラスコに３−（４−ブロモフェニル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール ２．０ｇ、酸化銅（Ｉ）０．０７２ｇ、Ｎ−メチルピロリドン１０．２ｍＬ、２８％アンモニア水３．４ｍＬを加え、４０度で１０分加熱攪拌を行った。８０℃に昇温した後、１２時間加熱攪拌を行った。反応溶液を水に注ぎこみ、酢酸エチルで抽出した。溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物Ａを１．６ｇ得た。
（化合物Ｂの合成）
アルゴン雰囲気下、２００ｍＬ三つ口フラスコに、化合物Ａ １．５ｇと４−ブロモビフェニル １．５０ｇ、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（Ｐｄ２（ｄｂａ）３）０．２３ｇ、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（（ｔ−Ｂｕ）３Ｐ） ０．１８ｇ、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド ０．８６ｇを加えて、４５ｍＬトルエン溶媒中で、８０℃で１．５時間加熱攪拌した。空冷後、水を加えて水洗し、有機層を溶媒留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物Ｂを１．８６ｇ得た。
アルゴン雰囲気下、２００ｍＬ三つ口フラスコに、化合物Ａ １．５ｇと４−ブロモビフェニル １．５０ｇ、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（Ｐｄ２（ｄｂａ）３）０．２３ｇ、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（（ｔ−Ｂｕ）３Ｐ） ０．１８ｇ、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド ０．８６ｇを加えて、４５ｍＬトルエン溶媒中で、８０℃で１．５時間加熱攪拌した。空冷後、水を加えて水洗し、有機層を溶媒留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物Ｂを１．８６ｇ得た。
（化合物Ｃの合成）
アルゴン雰囲気下で、１００ｍＬ四つ口フラスコにジクロロジフェニルシラン ３．０ｇを入れ、６ｍＬのＴＨＦに溶解した。続いて４−フルオロフェニルマグネシウムブロミドの１８％ＴＨＦ溶液を１３．１６ｍＬ滴下した後、５時間加熱還流した。ＴＨＦを減圧留去し、残渣をヘキサンで洗浄した。沈殿物をろ別した後、ろ液を減圧留去し、化合物Ｃを１．９ｇ得た。
アルゴン雰囲気下で、１００ｍＬ四つ口フラスコにジクロロジフェニルシラン ３．０ｇを入れ、６ｍＬのＴＨＦに溶解した。続いて４−フルオロフェニルマグネシウムブロミドの１８％ＴＨＦ溶液を１３．１６ｍＬ滴下した後、５時間加熱還流した。ＴＨＦを減圧留去し、残渣をヘキサンで洗浄した。沈殿物をろ別した後、ろ液を減圧留去し、化合物Ｃを１．９ｇ得た。
（化合物Ｄの合成）
アルゴン雰囲気下で、１００ｍＬ四つ口フラスコに４，４’−ジブロモビフェニル１．５ｇ、ＴＨＦを９．６ｍＬ加え、−７８℃に冷却した。そこへ、１．６４Ｍのｎ−ブチルリチウム（ｎ−ヘキサン溶液）３ｍＬ加え−７８℃で１時間攪拌した。次に化合物Ｃ１．５ｇ加え−７８℃で１時間攪拌した後、徐々に室温に戻し、室温で１時間攪拌した。生成した固体をろ別し、これをシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物Ｄを１．１０ｇ得た。
アルゴン雰囲気下で、１００ｍＬ四つ口フラスコに４，４’−ジブロモビフェニル１．５ｇ、ＴＨＦを９．６ｍＬ加え、−７８℃に冷却した。そこへ、１．６４Ｍのｎ−ブチルリチウム（ｎ−ヘキサン溶液）３ｍＬ加え−７８℃で１時間攪拌した。次に化合物Ｃ１．５ｇ加え−７８℃で１時間攪拌した後、徐々に室温に戻し、室温で１時間攪拌した。生成した固体をろ別し、これをシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物Ｄを１．１０ｇ得た。
（化合物１の合成）
アルゴン雰囲気下、１００ｍＬ三つ口フラスコに、化合物Ｂ １．０５ｇと化合物Ｄ １．１０ｇ、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０） （Ｐｄ２（ｄｂａ）３）０．１１ｇ、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（（ｔ−Ｂｕ）３Ｐ） ０．３０ｍｇ、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド ０．４１ｇを加えて、２２ｍＬトルエン溶媒中で、８０℃で１．５時間加熱攪拌した。空冷後、水を加えて有機層を分取し溶媒留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物１を１．７０ｇ得た。
アルゴン雰囲気下、１００ｍＬ三つ口フラスコに、化合物Ｂ １．０５ｇと化合物Ｄ １．１０ｇ、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０） （Ｐｄ２（ｄｂａ）３）０．１１ｇ、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（（ｔ−Ｂｕ）３Ｐ） ０．３０ｍｇ、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド ０．４１ｇを加えて、２２ｍＬトルエン溶媒中で、８０℃で１．５時間加熱攪拌した。空冷後、水を加えて有機層を分取し溶媒留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物１を１．７０ｇ得た。
上述した化合物１、２、４及び５を正孔輸送材料として用いて、上述した製造方法により、実施例１〜４の有機エレクトロルミネッセンス素子を形成した。また、比較例として、下記に示す化合物１３及び１４を正孔輸送材料として用いて、比較例１及び比較例２の有機エレクトロルミネッセンス素子を形成した。
本実施例においては、基板１０２には透明ガラス基板を用い、１５０ｎｍの膜厚のＩＴＯで陽極１０４を形成し、６０ｎｍの膜厚の２−ＴＮＡＴＡで正孔注入層１０６を形成し、実施例及び比較例の化合物を用いて３０ｎｍの膜厚の正孔輸送層１０８を形成し、ＡＤＮにＴＢＰを３％ドープした２５ｎｍの膜厚の発光層１１０を形成し、２５ｎｍの膜厚のＡｌｑ３で電子輸送層１１２を形成し、１ｎｍの膜厚のＬｉＦで電子注入層１１４を形成し、１００ｎｍの膜厚のＡｌで陰極１１６を形成した。
作成した有機エレクトロルミネッセンス素子について、電圧及び発光効率を評価した。なお、電流密度を１０ ｍＡ／ｃｍ２として評価した。
表１に示した結果から、本発明の実施例１〜４では、比較例に比して、低電圧で駆動するとともに、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率が向上することが明らかとなった。実施例１と比較例１、実施例５と比較例２とを比較すると、シリル基に電子吸引基としてフッ素原子を導入することにより、有意な発光効率の向上が認められた。また、実施例２のように、電子吸引基を変更しても発光効率が向上することが明らかとなった。さらに、導入する電子吸引基の位置を増やした実施例３においても同様の発光効率の向上が示された。
１００ 有機ＥＬ素子、１０２ 基板、１０４ 陽極、１０６ 正孔注入層、１０８ 正孔輸送層、１１０ 発光層、１１２ 電子輸送層、１１４ 電子注入層、１１６ 陰極
Claims (5)
- 下記一般式（１）で表されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
［式中、Ar1、Ar2及びAr3は置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のヘテロアリール基、又は置換若しくは無置換のアルキル基であり、Ar1、Ar2及びAr3のうち少なくとも１つは電子吸引基を含み、Ar4及びAr5は置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、置換若しくは無置換の環形成炭素数１以上３０以下のヘテロアリール基、又は置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基であり、L1、L2及びL3は単結合又は２価の共役結合の連結基である。］ - 前記式（１）中、前記L3は環形成炭素数６以上１８以下のアリーレン基であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
- 請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含むことを特徴とする正孔輸送材料。
- 請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を発光層に含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を発光層と陽極との間に配置される積層膜の一つの膜中に含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
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