本発明の有機電界発光素子は一対の電極を有し、前記一対の電極間に少なくとも発光層を有する機能層が狭持される。前記発光層には、燐光発光材料が含有される。前記一対の電極間に狭持される機能層には、発光層に含まれる化合物の正孔注入機能や正孔輸送機能、および電子注入機能や電子輸送機能に応じて、電荷注入輸送層が含まれうる。電荷注入輸送層とは、正孔注入成分を含有する正孔注入輸送層(発光層の陽極側に配置される)や、電子注入輸送成分を含有する電子注入輸送層(発光層の陰極側に配置される)などである。
発光層に含まれる化合物の正孔注入機能や正孔輸送機能、および電子注入機能や電子輸送機能が高い場合には、発光層だけの一層型素子(電子注入輸送層がない)とすることができる。一層型素子では、発光層が正孔注入輸送層および/または電子注入輸送層の機能を兼ね備える。
また、発光層に含まれる化合物の正孔注入機能や正孔輸送機能が十分でない場合には、発光層の陽極側に正孔注入輸送層を設けた二層型の素子とすることが好ましい。一方、発光層に含まれる化合物の電子注入機能や電子輸送機能が十分でない場合には、発光層の陰極側に電子注入輸送層を設けた二層型の素子とすることができる。もちろん、発光層を、正孔注入輸送層と電子注入輸送層で挟み込んだ三層型の素子とすることもできる。
また、正孔注入輸送層、電子注入輸送層、および発光層のそれぞれの層は、一層構造であっても多層構造であってもよい。正孔注入輸送層および電子注入輸送層はそれぞれ、注入機能を有する層と、輸送機能を有する層とを別々に有していてもよい。
より具体的に、本発明の有機発光素子の構造の例が図1〜図8に示されるが、特にこれらに限定されるわけではない。
図1には、基板1/陽極2/正孔注入輸送層3/発光層4/電子注入輸送層5/陰極6と、電源7を含む素子(EL−1)が;図2には、基板1/陽極2/正孔注入輸送層3/発光層4/陰極6と、電源7を含む素子(EL−2)が;図3には、基板1/陽極2/発光層4/電子注入輸送層5/陰極6と、電源7を含む素子(EL−3)が;図4には、基板1/陽極2/発光層4/陰極型6と、電源7を含む素子(EL−4)が示される。
図5Aには、基板1/陽極2/正孔注入層3’/正孔輸送層3”/発光層4/電子注入輸送層5/陰極6と、電源7を含む素子(EL−5A)が示される。
一方、図5Bには、基板1/陽極2/正孔注入輸送層3/発光層4/正孔阻止層(電子輸送層)5’/電子注入輸送層5/陰極6と、電源7を含む素子(EL−5B)が示される。
さらに、図5Cには、基板1/陽極2/正孔注入層3’/正孔輸送層3”/発光層4/正孔阻止層(電子輸送層)5’/電子注入輸送層5/陰極6と、電源7を含む素子(EL−5C)が示される。
また、図6〜図8には、EL−4に類似する素子が示される。つまり、図6には、正孔注入輸送成分3aと、発光成分4aと、電子注入成分5aとを混合させた発光層を一対の電極間に挟持させた型の素子(EL−6)が;図7には、正孔注入輸送成分3aと、発光成分4aとを混合させた発光層を、一対の電極間に挟持させた型の素子(EL−7)が;図8には、発光層として発光成分4aと、電子注入輸送成分5aを混合させた発光層を、一対の電極間に挟持させた型の素子(EL−8)が示される。
本発明の有機電界発光素子の好ましい素子構成は、(EL−1)型素子、(EL−2)型素子、(EL−3)型素子、(EL−5A)型素子、(EL−5B)型素子、(EL−5C)型素子、(EL−6)型素子または(EL−7)型素子であり、より好ましくは、(EL−1)型素子、(EL−2)型素子、(EL−5A)型素子、(EL−5B)型素子、(EL−5C)型素子または(EL−7)型素子である。
もちろん、本発明の有機電界発光素子の素子構成は、これらに限定されるものではない。それぞれの型の素子において、正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層をそれぞれ、複数設けてもよい。また、それぞれの型の素子において、正孔注入輸送層と発光層との間に、発光成分と正孔注入輸送成分の混合層を設けてもよく、電子注入輸送層と発光層との間に、発光成分と電子注入輸送成分の混合層を設けてもよい。
燐光発光材料
本発明の有機発光素子の発光層は、燐光発光材料を含む。燐光発光材料は、発光層においてドーパント材料(またはゲスト材料)として作用することが好ましい。発光層に含有される燐光発光材料は、一種単独でも、二種以上の組合せでもよい。燐光発光材料は、特に限定されないが、遷移金属錯体であることが好ましい。遷移金属錯体の例には、下記一般式(a−1)または一般式(a−2)で表される化合物が含まれる。
一般式(a−1)におけるM1は、m価の金属原子を表し、好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金または金を表す。
一般式(a−1)におけるA1は、5員または6員の含窒素複素環を形成するための原子群を表す。形成される含窒素複素環は、置換基を有していてもよい。含窒素複素環の好ましい例には、ピリジル、ピリミジル、ピラジン、トリアジン、ベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾイミダゾール、キノリル、イソキノリル、キノキサリン、およびフェナントリレンなどが含まれる。
一般式(a−1)におけるA2は、5員または6員の環状構造を形成するための原子群を表す。形成される環状構造は、芳香族炭化水素環または芳香族複素環であり、置換基を有していてもよい。芳香族炭化水素環または芳香族複素環の好ましい例には、フェニル、ビフェニル、ナフチル、アントリル、チエニル、ピリジル、キノリル、およびイソキノリルなどが含まれる。
一般式(a−1)におけるA1またはA2が有する置換基の例には、フッ素原子等のハロゲン原子;メチル基、エチル基等の炭素数1〜6のアルキル基;ビニル基、アリル基等の炭素数2〜6のアルケニル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基;メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基;フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基;ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミンオ基;アセチル基等のアシル基;トリフルオロメチル基等のハロアルキル基;シアノ基などが含まれる。
LおよびL’はM1に配位可能な原子を表し、LおよびL’を繋ぐ点線は結合を形成していても、分離していてもよいことを表す。また、ndは1〜mの整数を表す。
一方、一般式(a−2)において、V1〜V8は水素原子または、アルキル基、あるいは、アリール基から選ばれる置換基を表し;Y1〜Y4は、C−V9(V9は水素原子、アルキル基、またはアリール基を表す)、あるいは窒素原子を表し;M2は金属原子を表す。
一般式(a−1)または一般式(a−2)で表される燐光発光材料の具体例を以下に示すが、下記の化合物に限定されるものではない。
燐光材料を含む発光層に、ホスト化合物として一般式(1)で表される化合物および/または一般式(1)で表される化合物以外の発光機能を有する化合物が含まれる場合には、燐光発光材料の含有量は、ホスト化合物に対して、0.001から40重量%であることが好ましく、0.01〜30重量%であることがより好ましく、0.1〜20重量%であることがさらに好ましい。
発光層における一般式(1)以外の発光機能を有する化合物の含有量は、一般式(1)で表される化合物に対して、0.001〜40重量%であることが好ましく、0.05〜30重量%であることがより好ましく、0.1〜20重量%であることがさらに好ましい。
一般式(1)で表される化合物(ホスト材料)
本発明の有機電界発光素子は、一対の電極に狭持される機能層の、少なくともいずれかの一層に、一般式(1)で表される化合物を含む。一般式(1)で表される化合物は、正孔注入輸送層および/または発光層に含まれることが好ましく、発光層に含まれることがより好ましい。発光層に含まれる一般式(1)で表される化合物は、ホスト材料として作用することが好ましい。
式(1)におけるR1〜R6は、それぞれ独立に置換基を表し、式(1)におけるn1〜n6は、0または1〜3の整数を表す。R1〜R6はそれぞれ隣接する基と共に、環を形成していてもよい。
式(1)におけるAおよびBは、直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換または未置換のアリール基あるいは置換または未置換のアラルキル基を表す。ただし、AとBは互いに同一の基ではない。さらに、AとBのいずれもが、アリール基である場合は除かれる。
式(1)におけるnは、1または2を表す。
つまり、一般式(1)で表されるフルオレン化合物は、nの値に応じて、以下の(1−A)または(1−B)の2種の構造をとるが、好ましくは(1−A)の構造(n=1)である。
式(1−A)または式(1−B)におけるR1〜R6、n1〜n6、AおよびBは、一般式(1)のそれと同様に定義される。
一般式(1)で表される化合物におけるR1〜R6は、それぞれ独立に置換基を表す。
R1〜R6が表す置換基は、水素原子;ハロゲン原子;シアノ基;ニトロ基;置換または未置換のアミノ基;エステル基;炭素数1〜10の直鎖、分岐または環状のアルキル基;炭素数1〜10の直鎖、分岐または環状のアルコキシ基;炭素数7〜20の置換または未置換のアラルキル基;炭素数7〜20の置換または未置換のアラルキルオキシ基;炭素数4〜20の置換または未置換のアリール基;または炭素数4〜20の置換または未置換のアリールオキシ基であることが好ましい。
R1〜R6が表す置換基は、水素原子;ハロゲン原子;シアノ基;ニトロ基;置換または未置換のアミノ基;炭素数1〜8の直鎖、分岐または環状のアルキル基;炭素数1〜8の直鎖、分岐または環状のアルコキシ基;炭素数7〜16の置換または未置換のアラルキル基;炭素数7〜16の置換または未置換のアラルキルオキシ基;炭素数4〜16の置換または未置換のアリール基;または炭素数4〜16の置換または未置換のアリールオキシ基であることがより好ましい。
また、R1〜R6は、それぞれ隣接する基と共に環を形成していてもよい。
R1〜R6が示すハロゲン原子の例には、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などが含まれる。
R1〜R6のアミノ基の例には、(無置換の)アミノ基、N-メチルアミノ基、N-エチルアミノ基、N-n-プロピルアミノ基、N-iso-プロピルアミノ基、N-n-ブチルアミノ基、N-iso-ブチルアミノ基、N-sec-ブチルアミノ基、N-tert-ブチルアミノ基、N-n-ペンチルアミノ基、N-シクロペンチルアミノ基、N-n-ヘキシルアミノ基、N-シクロヘキシルアミノ基、N-ベンジルアミノ基、N-フェネチルアミノ基、N-フェニルアミノ基、N-(1-ナフチル)アミノ基、N-(2-ナフチル)アミノ基、N-(4-フェニルフェニル)アミノ基、N-(3-フェニルフェニル)アミノ基、N-(2-フェニルフェニル)アミノ基、N-(4-メチルフェニル)アミノ基、N-(2-メチルフェニル)アミノ基、N-(2-アントラニル)アミノ基、N-(9-アントラニル)アミノ基、N,N-ジメチルアミノ基、N,N-ジエチルアミノ基、N,N-ジ-n-プロピルアミノ基、N,N-ジ-iso-プロピルアミノ基、N,N-ジ-n-ブチルアミノ基、N,N-ジ-iso-ブチルアミノ基、N,N-ジ-sec-ブチルアミノ基、N,N-ジ-n-ペンチルアミノ基、N,N-ジシクロペンチルアミノ基、N,N-ジシクロヘキシルアミノ基、N,N-ジベンジルアミノ基、N,N-ジフェネチルアミノ基、N-メチル-N-エチルアミノ基、N-メチル-N-n-プロピルアミノ基、N-メチル-N-iso-プロピルアミノ基、N-メチル-N-n-ブチルアミノ基、N-メチル-N-tert-ブチルアミノ基、N-メチル-N-シクロペンチルアミノ基、N-メチル-N-シクロヘキシルアミノ基、N-メチル-N-ベンジルアミノ基、N-メチル-N-フェネチルアミノ基、N-エチル-N-tert-ブチルアミノ基、N-エチル-N-シクロヘキシルアミノ基、N-エチル-N-ベンジルアミノ基、N-iso-プロピル-N-シクロペンチルアミノ基、N-iso-プロピル-N-シクロヘキシルアミノ基、N-iso-プロピル-N-ベンジルアミノ基、N-tert-ブチル-N-シクロヘキシルアミノ基、N-tert-ブチル-N-ベンジルアミノ基、N-シクロペンチル-N-ベンジルアミノ基、N-シクロヘキシル-N-ベンジルアミノ基、N,N-ジフェニルアミノ基、N,N-ジ(1-ナフチル)アミノ基、N,N-ジ(2-ナフチル)アミノ基、N,N-ジ(4-フェニルフェニル)アミノ基、N,N-(4-メチルフェニル)アミノ基、N,N-ジ(3-メチルフェニル)アミノ基、N-フェニル-N-(1-ナフチル)アミノ基、N-フェニル-N-(2-ナフチル)アミノ基、N-フェニル-N-(4-フェニルフェニル)アミノ基、N-フェニル-N-(4-メチルフェニル)アミノ基、N-(1-ナフチル)-N-(4'-フェニルフェニル)アミノ基などが含まれる。
R1〜R6のエステル基は、オキシカルボニル基であっても、カルボニルオキシ基のいずれであってもよい。オキシカルボニル基の例には、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n-プロピルオキシカルボニル基、iso-プロピルオキシカルボニル基、n-ブチルオキシカルボニル基、iso-ブチルオキシカルボニル基、tert-ブチルオキシカルボニル基、n-ペンチルオキシカルボニル基、シクロペンチルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、フェニルオキシカルボニル基、1-ナフチルオキシカルボニル基、2-ナフチルオキシカルボニル基などが含まれる。カルボニルオキシ基の例には、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、n-プロピルカルボニルオキシ基、n-ブチルカルボニルオキシ基、tert-ブチルカルボニルオキシ基、シクロヘキシルカルボニルオキシ基、ベンジルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基、1-ナフチルカルボニルオキシ基、2-ナフチルカルボニルオキシ基などが含まれる。
R1〜R6のアルキル基のうち、無置換のアルキル基の具体例には、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、イソブチル基、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、n-ヘキシル基、1-メチルペンチル基、4-メチル-2-ペンチル基、2-エチルブチル基、n-ヘプチル基、1-メチルヘキシル基、n-オクチル基、1-メチルヘプチル基、2-エチルヘキシル基、2-プロピルペンチル基、n-ノニル基、2,2-ジメチルヘプチル基、2,6-ジメチル-4-ヘプチル基、3,5,5-トリメチルヘキシル基、n-デシル基、1-エチルオクチル基、n-ウンデシル基、1-メチルデシル基、n-ドデシル基、n-トリデシル基、1-ヘキシルヘプチル基、n-テトラデシル基、n-ペンタデシル基、1-ヘプチルオクチル基、n-ヘキサデシル基、n-ヘプタデシル基、1-オクチルノニル基、n-オクタデシル基、1-ノニルデシル基、1-デシルウンデシル基、n-エイコシル基、n-ドコシル基、n-テトラコシル基、シクロヘキシルメチル基、(1-イソプロピルシクロヘキシル)メチル基、2-シクロヘキシルエチル基、ボルネル基、イソボルネル基、1-ノルボルニル基、2-ノルボルナンメチル基、1-ビシクロ〔2.2.2〕オクチル基、1-アダマンチル基、3-ノルアダマンチル基、1-アダマンチルメチル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、1-メチルシクロペンチル基、シクロヘキシル基、4-メチルシクロヘキシル基、3-メチルシクロヘキシル基、2-メチルシクロヘキシル基、2,3-ジメチルシクロヘキシル基、2,5-ジメチルシクロヘキシル基、2,6-ジメチルシクロヘキシル基、3,4-ジメチルシクロヘキシル基、3,5-ジメチルシクロヘキシル基、2,4,6-トリメチルシクロヘキシル基、3,3,5-トリメチルシクロヘキシル基、2,6-ジイソプロピルシクロヘキシル基、4-tert-ブチルシクロヘキシル基、3-tert-ブチルシクロヘキシル基、4-フェニルシクロヘキシル基、2-フェニルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基、シクロドデシル基、シクロテトラデシル基などが含まれる。
R1〜R6のアルキル基のうち、オキシ基を有するアルキル基の具体例には、メトキシメチル基、エトキシメチル基、n-ブトキシメチル基、n-ヘキシルオキシメチル基、(2-エチルブチルオキシ)メチル基、n-オクチルオキシメチル基、n-デシルオキシメチル基、2-メトキシエチル基、2-エトキシエチル基、2-n-プロポキシエチル基、2-イソプロポキシエチル基、2-n-ブトキシエチル基、2-n-ペンチルオキシエチル基、2-n-ヘキシルオキシエチル基、2-(2'-エチルブチルオキシ)エチル基、2-n-ヘプチルオキシエチル基、2-n-オクチルオキシエチル基、2-(2'-エチルヘキシルオキシ)エチル基、2-n-デシルオキシエチル基、2-n-ドデシルオキシエチル基、2-n-テトラデシルオキシエチル基、2-シクロヘキシルオキシエチル基、2-メトキシプロピル基、3-メトキシプロピル基、3-エトキシプロピル基、3-n-プロポキシプロピル基、3-イソプロポキシプロピル基、3-(n-ブトキシ)プロピル基、3-(n-ペンチルオキシ)プロピル基、3-(n-ヘキシルオキシ)プロピル基、3-(2'-エチルブトキシ)プロピル基、3-(n-オクチルオキシ)プロピル基、3-(2'-エチルヘキシルオキシ)プロピル基、3-(n-デシルオキシ)プロピル基、3-(n-ドデシルオキシ)プロピル基、3-(n-テトラデシルオキシ)プロピル基、3-シクロヘキシルオキシプロピル基、4-メトキシブチル基、4-エトキシブチル基、4-n-プロポキシブチル基、4-イソプロポキシブチル基、4-n-ブトキシブチル基、4-n-ヘキシルオキシブチル基、4-n-オクチルオキシブチル基、4-n-デシルオキシブチル基、4-n-ドデシルオキシブチル基、5-メトキシペンチル基、5-エトキシペンチル基、5-n-プロポキシペンチル基、6-エトキシヘキシル基、6-イソプロポキシヘキシル基、6-n-ブトキシヘキシル基、6-n-ヘキシルオキシヘキシル基、6-n-デシルオキシヘキシル基、4-メトキシシクロヘキシル基、7-エトキシヘプチル基、7-イソプロポキシヘプチル基、8-メトキシオクチル基、10-メトキシデシル基、10-n-ブトキシデシル基、12-エトキシドデシル基、12-イソプロポキシドデシル基、テトラヒドロフルフリル基、2-(2'-メトキシエトキシ)エチル基、2-(2'-エトキシエトキシ)エチル基、2-(2'-n-ブトキシエトキシ)エチル基、3-(2'-エトキシエトキシ)プロピル基、2-アリルオキシエチル基、2-(4'-ペンテニルオキシ)エチル基、3-アリルオキシプロピル基、3-(2'-ヘキセニルオキシ)プロピル基、3-(2'-ヘプテニルオキシ)プロピル基、3-(1'-シクロヘキセニルオキシ)プロピル基、4-アリルオキシブチル基、ベンジルオキシメチル基、2-ベンジルオキシエチル基、2-フェネチルオキシエチル基、2-(4'-メチルベンジルオキシ)エチル基、2-(2'-メチルベンジルオキシ)エチル基、2-(4'-フルオロベンジルオキシ)エチル基、2-(4'-クロロベンジルオキシ)エチル基、3-ベンジルオキシプロピル基、3-(4'-メトキシベンジルオキシ)プロピル基、4-ベンジルオキシブチル基、2-(ベンジルオキシメトキシ)エチル基、2-(4'-メチルベンジルオキシメトキシ)エチル基、フェニルオキシメチル基、4-メチルフェニルオキシメチル基、3-メチルフェニルオキシメチル基、2-メチルフェニルオキシメチル基、4-メトキシフェニルオキシメチル基、4-フルオロフェニルオキシメチル基、4-クロロフェニルオキシメチル基、2-クロロフェニルオキシメチル基、2-フェニルオキシエチル基、2-(4'-メチルフェニルオキシ)エチル基、2-(4'-エチルフェニルオキシ)エチル基、2-(4'-メトキシフェニルオキシ)エチル基、2-(4'-クロロフェニルオキシ)エチル基、2-(4'-ブロモフェニルオキシ)エチル基、2-(1'-ナフチルオキシ)エチル基、2-(2'-ナフチルオキシ)エチル基、3-フェニルオキシプロピル基、3-(2'-ナフチルオキシ)プロピル基、4-フェニルオキシブチル基、4-(2'-エチルフェニルオキシ)ブチル基、5-(4'-tert-ブチルフェニルオキシ)ペンチル基、6-(2'-クロロフェニルオキシ)ヘキシル基、8-フェニルオキシオクチル基、10-フェニルオキシデシル基、10-(3'-クロロフェニルオキシ)デシル基、2-(2'-フェニルオキシエトキシ)エチル基、3-(2'-フェニルオキシエトキシ)プロピル基、4-(2'-フェニルオキシエトキシ)ブチル基などが含まれる。
R1〜R6のアルキル基のうち、チオ基を有するアルキル基の例には、n-ブチルチオメチル基、n-ヘキシルチオメチル基、2-メチルチオエチル基、2-エチルチオエチル基、2-n-ブチルチオエチル基、2-n-ヘキシルチオエチル基、2-n-オクチルチオエチル基、2-n-デシルチオエチル基、3-メチルチオプロピル基、3-エチルチオプロピル基、3-n-ブチルチオプロピル基、4-エチルチオブチル基、4-n-プロピルチオブチル基、4-n-ブチルチオブチル基、5-エチルチオペンチル基、6-メチルチオヘキシル基、6-エチルチオヘキシル基、6-n-ブチルチオヘキシル基、8-メチルチオオクチル基、2-(2'-メトキシエチルチオ)エチル基、4-(3'-エトキシプロピルチオ)ブチル基、2-(2'-エチルチオエチルチオ)エチル基、2-アリルチオエチル基、2-ベンジルチオエチル基、3-(4'-メチルベンジルチオ)プロピル基、4-ベンジルチオブチル基、2-(2'-ベンジルオキシエチルチオ)エチル基、3-(3'-ベンジルチオプロピルチオ)プロピル基、2-フェニルチオエチル基、2-(4'-メトキシフェニルチオ)エチル基、2-(2'-フェニルオキシエチルチオ)エチル基、3-(2'-フェニルチオエチルチオ)プロピル基などが含まれる。
R1〜R6のアルキル基のうち、ヒドロキシル基を有するアルキル基の例には、2-ヒドロキシエチル基、2-ヒドロキシプロピル基、3-ヒドロキシプロピル基、3-ヒドロキシブチル基、4-ヒドロキシブチル基、6-ヒドロキシヘキシル基、5-ヒドロキシヘプチル基、8-ヒドロキシオクチル基、10-ヒドロキシデシル基、12-ヒドロキシドデシル基、2-ヒドロキシシクロヘキシル基などが含まれる。
R1〜R6のアルコキシ基の具体例は、上記アルキル基から誘導される直鎖、分岐または環状のアルコキシ基などである。
R1〜R6のアラルキル基の具体例には、(無置換の)ベンジル基、α-メチルベンジル基、α-エチルベンジル基、フェネチル基、α-メチルフェネチル基、β-メチルフェネチル基、α,α-ジメチルベンジル基、α,α-ジメチルフェネチル基、4-メチルフェネチル基、4-メチルベンジル基、3-メチルベンジル基、2-メチルベンジル基、4-エチルベンジル基、2-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、2-tert-ブチルベンジル基、4-tert-ペンチルベンジル基、4-シクロヘキシルベンジル基、4-n-オクチルベンジル基、4-tert-オクチルベンジル基、4-アリルベンジル基、4-ベンジルベンジル基、4-フェネチルベンジル基、4-フェニルベンジル基、4-(4'-メチルフェニル)ベンジル基、4-メトキシベンジル基、2-メトキシベンジル基、2-エトキシベンジル基、4-n-ブトキシベンジル基、4-n-ヘプチルオキシベンジル基、4-n-デシルオキシベンジル基、4-n-テトラデシルオキシベンジル基、4-n-ヘプタデシルオキシベンジル基、3,4-ジメトキシベンジル基、4-メトキシメチルベンジル基、4-イソブトキシメチルベンジル基、4-アリルオキシベンジル基、4-ビニルオキシメチルベンジル基、4-ベンジルオキシベンジル基、4-フェネチルオキシベンジル基、4-フェニルオキシベンジル基、3-フェニルオキシベンジル基、4-ヒドロキシベンジル基、3-ヒドロキシベンジル基、2-ヒドロキシベンジル基、4-ヒドロキシ-3-メトキシベンジル基、4-フルオロベンジル基、2-フルオロベンジル基、4-クロロベンジル基、3-クロロベンジル基、2-クロロベンジル基、3,4-ジクロロベンジル基、2-フルフリル基、ジフェニルメチル基、1-ナフチルメチル基、2-ナフチルメチル基などが含まれる。
R1〜R6のアラルキルオキシ基の具体例は、例えば、上記アラルキル基から誘導される置換または未置換のアラルキルオキシ基である。
R1〜R6のアリール基の第一の例は、未置換のフェニル基および置換基を有するフェニル基である。
R1〜R6のアリール基のうち、アルキル基を有するフェニル基の例には、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、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、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、2-sec-ブチルフェニル基、4-tert-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、4-n-ペンチルフェニル基、4-イソペンチルフェニル基、4-tert-ペンチルフェニル基、4-n-ヘキシルフェニル基、4-n-ヘプチルフェニル基、4-n-オクチルフェニル基、4-(2'-エチルヘキシル)フェニル基、4-tert-オクチルフェニル基、4-n-ノニルフェニル基、4-n-デシルフェニル基、4-n-ドデシルフェニル基、4-n-テトラデシルフェニル基、4-n-ヘキサデシルフェニル基、4-n-オクタデシルフェニル基、4-シクロペンチルフェニル基、4-シクロヘキシルフェニル基、4-(4'-tert-ブチルシクロヘキシル)フェニル基、4-(4'-メチルシクロヘキシル)フェニル基、3-シクロヘキシルフェニル基、2-シクロヘキシルフェニル基、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、3,4-ジメチルフェニル基、3,5-ジメチルフェニル基、2,6-ジメチルフェニル基、2,3,5-トリメチルフェニル基、3,4,5-トリメチルフェニル基、2,4-ジエチルフェニル基、2,3,6-トリメチルフェニル基、2,4,6-トリメチルフェニル基、2,6-ジエチルフェニル基、2,6-ジイソプロピルフェニル基、2,6-ジイソブチルフェニル基、2,4-ジ-tert-ブチルフェニル基、2,5-ジ-tert-ブチルフェニル基、3,5-ジ-tert-ブチルフェニル基、2,4-ジネオペンチルフェニル基、2,5-ジ-tert-ペンチルフェニル基、4,6-ジ-tert-ブチル-2-メチルフェニル基、5-tert-ブチル-2-メチルフェニル基、4-tert-ブチル-2,6-ジメチルフェニル基、2,3,5,6-テトラメチルフェニル基などが含まれる。
R1〜R6のアリール基のうち、アルコキシ基を有するフェニル基の例には、4-メトキシフェニル基、3-メトキシフェニル基、2-メトキシフェニル基、4-エトキシフェニル基、2-エトキシフェニル基、3-n-プロポキシフェニル基、4-イソプロポキシフェニル基、2-イソプロポキシフェニル基、4-n-ブトキシフェニル基、4-イソブトキシフェニル基、2-イソブトキシフェニル基、2-sec-ブトキシフェニル基、4-n-ペンチルオキシフェニル基、4-イソペンチルオキシフェニル基、2-イソペンチルオキシフェニル基、2-ネオペンチルオキシフェニル基、4-n-ヘキシルオキシフェニル基、2-(2'-エチルブチル)オキシフェニル基、4-n-オクチルオキシフェニル基、4-n-デシルオキシフェニル基、4-n-ドデシルオキシフェニル基、4-n-テトラデシルオキシフェニル基、4-n-ヘキサデシルオキシフェニル基、4-n-オクタデシルオキシフェニル基、4-シクロヘキシルオキシフェニル基、2-シクロヘキシルオキシフェニル基、2,3-ジメトキシフェニル基、2,4-ジメトキシフェニル基、2,5-ジメトキシフェニル基、2,6-ジメトキシフェニル基、3,4-ジメトキシフェニル基、3,5-ジメトキシフェニル基、3,5-ジエトキシフェニル基、3,5-ジ-n-ブトキシフェニル基、2-メトキシ-4-メチルフェニル基、2-メトキシ-5-メチルフェニル基、2-メチル-4-メトキシフェニル基、3-メチル-4-メトキシフェニル基、3-メチル-5-メトキシフェニル基、3-エチル-5-メトキシフェニル基、2-メトキシ-4-エトキシフェニル基、2-メトキシ-6-エトキシフェニル基、3,4,5-トリメトキシフェニル基などが含まれる。
R1〜R6のアリール基のうち、ハロゲン原子を有するフェニル基の例には、4-フルオロフェニル基、3-フルオロフェニル基、2-フルオロフェニル基、4-クロロフェニル基、3-クロロフェニル基、2-クロロフェニル基、4-ブロモフェニル基、2-ブロモフェニル基、2,3-ジフルオロフェニル基、2,4-ジフルオロフェニル基、2,5-ジフルオロフェニル基、2,6-ジフルオロフェニル基、3,4-ジフルオロフェニル基、3,5-ジフルオロフェニル基、2,3-ジクロロフェニル基、2,4-ジクロロフェニル基、2,5-ジクロロフェニル基、2,6-ジクロロフェニル基、3,4-ジクロロフェニル基、3,5-ジクロロフェニル基、2,5-ジブロモフェニル基、2,4,6-トリクロロフェニル基、2,3,6-トリブロモフェニル基、3,4,5-トリフルオロフェニル基、2-フルオロ-4-メチルフェニル基、2-フルオロ-5-メチルフェニル基、3-フルオロ-2-メチルフェニル基、3-フルオロ-4-メチルフェニル基、4-フルオロ-2-メチルフェニル基、5-フルオロ-2-メチルフェニル基、2-クロロ-4-メチルフェニル基、2-クロロ-5-メチルフェニル基、2-クロロ-6-メチルフェニル基、3-クロロ-2-メチルフェニル基、4-クロロ-2-メチルフェニル基、4-クロロ-3-メチルフェニル基、2-クロロ-4,6-ジメチルフェニル基、2-フルオロ-4-メトキシフェニル基、2-フルオロ-6-メトキシフェニル基、3-フルオロ-4-エトキシフェニル基、5-クロロ-2-メトキシフェニル基、6-クロロ-3-メトキシフェニル基、5-クロロ-2,4-ジメトキシフェニル基、2-クロロ-4-ニトロフェニル基、4-クロロ-2-ニトロフェニル基、4-トリフルオロメチルフェニル基、3-トリフルオロメチルフェニル基、2-トリフルオロメチルフェニル基、3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、4-トリフルオロメチルオキシフェニル基などが含まれる。
R1〜R6のアリール基のうち、アルケニル基、アラルキル基、またはアリール基を有するフェニル基の例には、4-アリルフェニル基、2-アリルフェニル基、2-イソプロペニルフェニル基、4-ベンジルフェニル基、2-ベンジルフェニル基、4-(4'-メチルベンジル)フェニル基、4-クミルフェニル基、4-(4'-メトキシクミル)フェニル基、4-フェニルフェニル基、3-フェニルフェニル基、2-フェニルフェニル基、4-(4'-メチルフェニル)フェニル基、4-(4'-エチルフェニル)フェニル基、4-(4'-イソプロピルフェニル)フェニル基、4-(4'-tert-ブチルフェニル)フェニル基、4-(4'-n-ヘキシルフェニル)フェニル基、4-(4'-n-オクチルフェニル)フェニル基、4-(4'-メトキシフェニル)フェニル基、4-(4'-エトキシフェニル)フェニル基、4-(4'-n-ブトキシフェニル)フェニル基、2-(2'-メトキシフェニル)フェニル基、4-(4'-フルオロフェニル)フェニル基、4-(4'-クロロフェニル)フェニル基、3-メチル-4-フェニル基、2-メトキシ-5-フェニルフェニル基、3-メトキシ-4-フェニルフェニル基などが含まれる。
アルコキシアルキル基(アルコキシアルキルオキシ基を含む)を有するフェニル基の例には、4-メトキシメチルフェニル基、4-エトキシメチルフェニル基、4-n-ブトキシメチルフェニル基、3-メトキシメチルフェニル基、4-(2’-メトキシエチル)フェニル基、4-(2'-エトキシエチルオキシ)フェニル基、4-(2'-n-ブトキシエチルオキシ)フェニル基、4-(3'-エトキシプロピルオキシ)フェニル基などが含まれる。
アルケニルオキシ基(アルケニルオキシアルキル基や、アルケニルオキシアルキルオキシ基を含む)を有するフェニル基の例には、4-ビニルオキシフェニル基、4-アリルオキシフェニル基、3-アリルオキシフェニル基、4-(4'-ペンテニルオキシ)フェニル基、4-アリルオキシメチルフェニル基、4-(2'-アリルオキシエチルオキシ)フェニル基などが含まれる。
アラルキルオキシ基(アラルキルオキシアルキル基や、アラルキルオキシアルキルオキシ基を含む)を有するフェニル基の例には、4-ベンジルオキシフェニル基、2-ベンジルオキシフェニル基、4-フェネチルオキシフェニル基、4-(4'-クロロベンジルオキシ)フェニル基、4-(4'-メチルベンジルオキシ)フェニル基、4-(4'-メトキシベンジルオキシ)フェニル基、4-(3'-エトキシベンジルオキシ)フェニル基、4-(ベンジルオキシメチル)フェニル基、4-(2'-ベンジルオキシエチルオキシ)フェニル基が含まれる。
アリールオキシ基(アリールオキシアルキル基や、アリールオキシアルキルオキシ基を含む)を有するフェニル基の例には、4-フェニルオキシフェニル基、3-フェニルオキシフェニル基、2-フェニルオキシフェニル基、4-(4'-メチルフェニルオキシ)フェニル基、4-(4'-メトキシフェニルオキシ)フェニル基、4-(4'-クロロフェニルオキシ)フェニル基、4-フェニルオキシメチルフェニル基、4-(2'-フェニルオキシエチルオキシ)フェニル基、4-〔2'-(4'-メチルフェニルオキシ)エチルオキシ〕フェニル基、4-〔2'-(4'-メトキシフェニルオキシ)エチルオキシ〕フェニル基、4-〔2'-(4'-クロロフェニルオキシ)エチルオキシ〕フェニル基などが含まれる。
アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、アラルキルカルボニル基、またはアリールカルボニル基を有するフェニル基の例には、4-アセチルフェニル基、3-アセチルフェニル基、2-アセチルフェニル基、4-エチルカルボニルフェニル基、2-エチルカルボニルフェニル基、4-n-ブチルカルボニルフェニル基、4-n-ヘキシルカルボニルフェニル基、4-n-オクチルカルボニルフェニル基、4-シクロヘキシルカルボニルフェニル基、4-アリルカルボニルフェニル基、4-ベンジルカルボニルフェニル基、4-(4'-メチルベンジル)カルボニルフェニル基、4-フェニルカルボニルフェニル基、4-(4'-メチルフェニル)カルボニルフェニル基、4-(4'-クロロフェニル)カルボニルフェニル基などが含まれる。
オキシカルボニル基を有するフェニル基の例には、4-メトキシカルボニルフェニル基、2-メトキシカルボニルフェニル基、4-エトキシカルボニルフェニル基、3-エトキシカルボニルフェニル基、4-n-プロポキシカルボニルフェニル基、4-n-ブトキシカルボニルフェニル基、4-n-ヘキシルオキシカルボニルフェニル基、4-n-デシルオキシカルボニルフェニル基、4-シクロヘキシルオキシカルボニルフェニル基、4-アリルオキシカルボニルフェニル基、4-ベンジルオキシカルボニルフェニル基、4-(4'-クロロベンジル)オキシカルボニルフェニル基、4-フェネチルオキシカルボニルフェニル基、4-フェニルオキシカルボニルフェニル基、4-(4'-エチルフェニル)オキシカルボニルフェニル基、4-(4'-クロロフェニル)オキシカルボニルフェニル基、4-(4'-エトキシフェニル)オキシカルボニルフェニル基などが含まれる。
カルボニルオキシ基を有するフェニル基の例には、4-アセチルオキシフェニル基、3-アセチルオキシフェニル基、2-アセチルオキシフェニル基、4-エチルカルボニルオキシフェニル基、2-エチルカルボニルオキシフェニル基、4-n-プロピルカルボニルオキシフェニル基、4-n-ペンチルカルボニルオキシフェニル基、4-n-オクチルカルボニルオキシフェニル基、4-シクロヘキシルカルボニルオキシフェニル基、3-シクロヘキシルカルボニルオキシフェニル基、4-アリルカルボニルオキシフェニル基、4-ベンジルカルボニルオキシフェニル基、4-フェネチルカルボニルオキシフェニル基、4-フェニルカルボニルオキシフェニル基、4-(4'-メチルフェニル)カルボニルオキシフェニル基、4-(2'-メチルフェニル)カルボニルオキシフェニル基、4-(4'-クロロフェニル)カルボニルオキシフェニル基、4-(2'-クロロフェニル)カルボニルオキシフェニル基などが含まれる。
チオ基を有するフェニル基の例には、4-メチルチオフェニル基、2-メチルチオフェニル基、2-エチルチオフェニル基、3-エチルチオフェニル基、4-n-プロピルチオフェニル基、2-イソプロピルチオフェニル基、4-n-ブチルチオフェニル基、2-イソブチルチオフェニル基、2-ネオペンチルフェニル基、4-n-ヘキシルチオフェニル基、4-n-オクチルチオフェニル基、4-シクロヘキシルチオフェニル基、4-ベンジルチオフェニル基、3-ベンジルチオフェニル基、2-ベンジルチオフェニル基、4-(4'-クロロベンジルチオ)フェニル基、4-フェニルチオフェニル基、3-フェニルチオフェニル基、2-フェニルチオフェニル基、4-(4'-メチルフェニルチオ)フェニル基、4-(3'-メチルフェニルチオ)フェニル基、4-(4'-メトキシフェニルチオ)フェニル基、4-(4'-クロロフェニルチオ)フェニル基などが含まれる。
アミノ基を有するフェニル基の例には、4-アミノフェニル基、3-アミノフェニル基、2-アミノフェニル基、4-(N-メチルアミノ)フェニル基、3-(N-メチルアミノ)フェニル基、4-(N-エチルアミノ)フェニル基、2-(N-イソプロピルアミノ)フェニル基、4-(N-n-ブチルアミノ)フェニル基、2-(N-n-ブチルアミノ)フェニル基、4-(N-n-オクチルアミノ)フェニル基、4-(N-n-ドデシルアミノ)フェニル基、4-(N-ベンジルアミノ)フェニル基、4-(N-フェニルアミノ)フェニル基、2-(N-フェニルアミノ)フェニル基、4-(N,N-ジメチルアミノ)フェニル基、3-(N,N-ジメチルアミノ)フェニル基、4-(N,N-ジエチルアミノ)フェニル基、2-(N,N-ジメチルアミノ)フェニル基、2-(N,N-ジエチルアミノ)フェニル基、4-(N,N-ジ-n-ブチルアミノ)フェニル基、4-(N,N-ジ-n-ヘキシルアミノ)フェニル基、4-(N-シクロヘキシル-N-メチルアミノ)フェニル基、4-(N,N-ジエチルアミノ)-1-ナフチル基、4-(N-ベンジル-N-フェニルアミノ)フェニル基、4-(N,N-ジフェニルアミノ)フェニル基、4-〔N-フェニル-N-(4-メチルフェニル)アミノ〕フェニル基、4-〔N,N-ジ(3'-メチルフェニル)アミノ〕フェニル基、4-〔N,N-ジ(4'-メチルフェニル)アミノ〕フェニル基、4-〔N,N-ジ(4'-メトキシフェニル)アミノ〕フェニル基、2-(N,N-ジフェニルアミノ)フェニル基などが含まれる。
他のフェニル基の例には、4-ニトロフェニル基、3-ニトロフェニル基、2-ニトロフェニル基、3,5-ジニトロフェニル基、4-ホルミルフェニル基、3-ホルミルフェニル基、2-ホルミルフェニル基、4-ピロリジノフェニル基、4-ピペリジノフェニル基、4-モルフォリノフェニル基、4-(N-エチルピペラジノ)フェニル基、4-ヒドロキシフェニル基、3-ヒドロキシフェニル基、2-ヒドロキシフェニル基、4-メチル-3-ヒドロキシフェニル基、6-メチル-3-ヒドロキシフェニル基、4-シアノフェニル基、2-シアノフェニル基などが含まれる。
R1〜R6のアリール基の第二の例は、未置換のナフチル基および置換基を有するナフチル基である。ナフチル基の例には、1-ナフチル基、2-ナフチル基、4-エチル-1-ナフチル基、6-n-ブチル-2-ナフチル基、1,2,3,4-テトラヒドロ-5-ナフチル基、1,2,3,4-テトラヒドロ-6-ナフチル基、4-アリルオキシ-1-ナフチル基、4-ベンジルオキシ-1-ナフチル基、5-(4'-メチルベンジルオキシ)-1-ナフチル基、6-ベンジルオキシ-2-ナフチル基、6-(4'-メチルベンジルオキシ)-2-ナフチル基、7-ベンジルオキシ-2-ナフチル基、2-メトキシ-1-ナフチル基、4-メトキシ-1-ナフチル基、4-n-ブトキシ-1-ナフチル基、5-エトキシ-1-ナフチル基、6-エトキシ-2-ナフチル基、6-n-ブトキシ-2-ナフチル基、6-n-ヘキシルオキシ-2-ナフチル基、7-メトキシ-2-ナフチル基、7-n-ブトキシ-2-ナフチル基、4-クロロ-1-ナフチル基、4-クロロ-2-ナフチル基、6-ブロモ-2-ナフチル基、2,4-ジクロロ-1-ナフチル基、1,6-ジクロロ-2-ナフチル基、4-フェニルオキシ-1-ナフチル基、6-フェニルオキシ-2-ナフチル基、7-フェニルオキシ-2-ナフチル基、4-アセチル-1-ナフチル基、6-アセチル-2-ナフチル基、6-n-ブチルカルボニル-2-ナフチル基、4-フェニルカルボニル-1-ナフチル基、4-エトキシカルボニル-1-ナフチル基、6-メトキシカルボニル-2-ナフチル基、6-n-ブトキシカルボニル-2-ナフチル基、6-フェニルオキシカルボニル-2-ナフチル基、6-ベンジルオキシカルボニル−2−ナフチル基、4-アセチルオキシ-1-ナフチル基、4-n-ブチルカルボニルオキシ-1-ナフチル基、5-アセチルオキシ-1-ナフチル基、6-エチルカルボニルオキシ-2-ナフチル基、7-アセチルオキシ-2-ナフチル基、6-ベンジルカルボニルオキシ-2-ナフチル基、4-フェニルカルボニルオキシ-1-ナフチル基、6-フェニルカルボニルオキシ-2-ナフチル基、7-フェニルカルボニルオキシ-2-ナフチル基、2-エチルチオ-1-ナフチル基、4-メチルチオ-1-ナフチル基、6-エチルチオ-2-ナフチル基、6-フェニルチオ-2-ナフチル基、4-ニトロ-1-ナフチル基、4-ホルミル-1-ナフチル基、1-ホルミル-2-ナフチル基、4-ピロリジノ-1-ナフチル基、2-ヒドロキシ-1-ナフチル基、8-ヒドロキシ-1-ナフチル基、4-ヒドロキシ-1-ナフチル基、1-ヒドロキシ-2-ナフチル基、6-ヒドロキシ-2-ナフチル基、4-シアノ-1-ナフチル基、6-シアノ-2-ナフチル基を含まれる。
R1〜R6のアリール基の他の例には、2-アントラセニル基、9-アントラセニル基、フルオレニル基、4-キノリル基、5-ピリジル基、4-ピリジル基、3-ピリジル基、2-ピリジル基、2-ピリミジル基、4-ピリミジン基、5-ピリミジル基、2-ピリダジニル基、2-ピラジニル基、3-フリル基、2-フリル基、3-チエニル基、2-チエニル基、2-オキサゾリル基、2-チアゾリル基、2-ベンゾチオフェニル基、2-ベンゾフリル基、2-ベンゾオキサゾリル基、2-ベンゾチアゾリル基、2-ベンゾイミダゾリル基、5-インダニル基が含まれる。
R1〜R6の置換または未置換のアリールオキシ基の具体例は、上記のアリール基から誘導される置換または未置換のアリールオキシ基である。
一般式(1)におけるn1〜n6は、それぞれ0〜3の整数を表す。n1〜n6が2以上の場合には、それぞれのR1〜R6は同一であっても、異なっていてもよい。n1〜n6は好ましくは、0〜2であり、より好ましくは0〜1である。
一般式(1)で表されるフルオレン化合物におけるAおよびBは、直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換または未置換のアリール基、あるいは、置換または未置換のアラルキル基を表す。
AおよびBは、炭素数1〜10の置換または未置換の直鎖、分岐または環状のアルキル基、炭素数6〜20の置換または未置換の芳香族炭化水素基、炭素数4〜20の置換または未置換の芳香族複素環基、あるいは、炭素数7〜20のアラルキル基であることが好ましく;炭素数1〜6の置換または未置換の直鎖、分岐または環状のアルキル基、炭素数6〜15の置換または未置換の芳香族炭化水素基、炭素数4〜15の置換または未置換の芳香族複素環基、あるいは、炭素数7〜15の置換または未置換のアラルキル基であることがより好ましい。
AおよびBで表されるアルキル基の具体例は、例えば、R1〜R6の直鎖、分岐または環状のアルキル基の具体例と同様である。AおよびBで表されるアリール基の具体例は、例えば、R1〜R6の置換または未置換のアリール基の具体例と同様である。AおよびBで表されるアラルキル基の具体例は、例えば、R1〜R6の置換または未置換のアラルキル基の具体例と同様である。
ただし、AとBは、互いに同一の基ではなく、異なる基であることを特徴とする。AとBとの組合せは、例えば以下に示されるものが好ましいが、特に限定されない。
1.Aが直鎖、分岐または環状のアルキル基、BがAとは異なる直鎖、分岐または環状のアルキル基の組合せ
1−1.Aが直鎖または分岐のアルキル基、Bが環状のアルキル基の組合せ
1−2.Aが環状のアルキル基、Bが直鎖または分岐のアルキル基の組合せ
1−3.Aが直鎖のアルキル基、Bが分岐のアルキル基の組合せ
1−4.Aが分岐のアルキル基、Bが直鎖のアルキル基の組合せ
2.Aが直鎖、分岐または環状のアルキル基、Bが置換または未置換のアリール基の組合せ
3 Aが置換または未置換のアリール基、Bが直鎖、分岐または環状のアルキル基の組合せ
4.Aが直鎖、分岐または環状のアルキル基、Bが置換または未置換のアラルキル基の組合せ
5.Aが置換または未置換のアラルキル基、Bが直鎖、分岐または環状のアルキル基の組合せ
6.Aが置換または未置換のアラルキル基、Bが置換または未置換のアリール基の組合せ
7.Aが置換または未置換のアリール基、Bが置換または未置換のアラルキル基の組合せ
8.Aが置換または未置換のアラルキル基、BがAとは異なる置換または未置換のアラルキル基の組合せ
上記の組合せのうち、1、1−1、1−2、2、3、4、5、6または7の組合せが好ましく、1−1、1−2、2、3、4または5がさらに好ましい。
一般式(1)で表される化合物において、nは1又は2を表し、好ましくは、1を表す。
本発明の一般式(1)で表される化合物の具体例として、例えば、以下に示す化合物(化6〜化40)を挙げることができるが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。
一般式(1)で表される化合物は、特開2004−277368号明細書を参照して製造することができる。例えば、以下に示す工程により製造することができる。すなわち、一般式(A)で表される化合物に、2倍モル以上の一般式(B)で表されるボロン酸誘導体を、塩基(例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機塩基、ピリジン、トリエチルアミン等の有機塩基)、およびパラジウム触媒〔例えば、パラジウム/炭素、テトラキス(トリフェニルホスフィン)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〕の存在下で反応させて、一般式(1)で表される化合物を製造することができる。
上記スキームにおけるR1〜R6、n1〜n6、A、Bおよびnは、一般式(1)のそれと同様に定義される。Xは、ハロゲン原子またはトリフルオロメタンスルホニルオキシ基などの脱離基を表す。
一方、一般式(1)で表される化合物は、以下に示す工程によっても製造することができる。すなわち、一般式(C)で表されるボロン酸誘導体と、2倍モル以上の一般式(D)で表される化合物を、塩基(例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機塩基、ピリジン、トリエチルアミン等の有機塩基)、およびパラジウム触媒〔例えば、パラジウム/炭素、テトラキス(トリフェニルホスフィン)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〕の存在下で反応させることにより、一般式(1)で表される化合物を製造することができる。
上記スキームにおけるR1〜R6、n1〜n6、A、Bおよびnは、一般式(1)のそれと同様に定義される。Xはハロゲン原子またはトルフルオロメタンスルホニルオキシ基などの脱離基を表す。
前述の通り、有機電界発光素子は、一対の電極と、当該電極対に狭持された機能層を有する。機能層には、少なくとも発光層が含まれ、さらに正孔注入輸送層や電子注入輸送層などが含まれていてもよい。
有機電界発光素子の各構成要素について、図1に示された基板1/陽極2/正孔注入輸送層3/発光層4/電子注入輸送層5/陰極6を有する(EL−1)型素子を参照して説明する。図1において7は電源を示す。
本発明の有機電界発光素子は、基板1に支持されていることが好ましい。基板は、透明ないし半透明であることが好ましい。基板の材質の例には、ソーダライムガラス、ボロシリケートガラスなどのガラス、およびポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの透明性高分子が含まれる。
また基板は、半透明プラスチックシート、石英、透明セラミックスあるいはこれらを組み合わせた複合シートからなる基板であってもよい。さらに、基板に、例えば、カラーフィルター膜、色変換膜、誘電体反射膜を組み合わせて、発光色をコントロールすることもできる。
陽極2の電極材料は、仕事関数の比較的大きい金属、合金または導電性化合物であることが好ましい。陽極2の電極材料の例には、金、白金、銀、銅、コバルト、ニッケル、パラジウム、バナジウム、タングステン、酸化インジウム(In2O3)、酸化錫(SnO2)、酸化亜鉛、ITO(インジウム・チン・オキサイド:Indium Tin Oxide)、ポリチオフェン、ポリピロールなどが含まれる。これらの電極材料は単独で使用してもよく、あるいは複数併用してもよい。
また、陽極は一層構造であってもよく、多層構造であってもよい。陽極のシート電気抵抗は、好ましくは、数百Ω/□以下、より好ましくは、5〜50Ω/□程度に設定する。陽極の厚みは、使用する電極材料の材質にもよるが、一般に約5〜1000nm、好ましくは約10〜500nmである。
陽極2は、電極材料を蒸着法、スパッタリング法などの方法により、基板の上に形成することができる。
正孔注入輸送層3は、陽極からの正孔(ホール)の注入を容易にする機能、および注入された正孔を輸送する機能を有する。本発明の電界発光素子の正孔注入輸送層3は、一般式(1)で表される化合物および/または他の正孔注入輸送機能を有する化合物を含む。他の正孔注入輸送機能を有する化合物の例には、フタロシアニン誘導体、トリアリールアミン誘導体、トリアリールメタン誘導体、オキサゾール誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ピラゾリン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリフェニレンビニレンおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリ−N−ビニルカルバゾールなどが含まれる。正孔注入輸送機能を有する化合物は、単独で使用してもよく、または複数併用してもよい。
一般式(1)で表される化合物以外の、正孔注入輸送機能を有する化合物の具体例には、トリアリールアミン誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリ−N−ビニルカルバゾールおよびその誘導体が含まれる。
トリアリールアミン誘導体の例には、4,4'-ビス〔N-フェニル-N-(4’’-メチルフェニル)アミノ〕-1,1'-ビフェニル、4,4'-ビス〔N-フェニル-N-(3’’-メチルフェニル)アミノ〕-1,1'-ビフェニル、4,4'-ビス〔N-フェニル-N-(3’’-メトキシフェニル)アミノ〕-1,1'-ビフェニル、4,4'-ビス〔N-フェニル-N-(1’’-ナフチル)アミノ〕-1,1'-ビフェニル、3,3'-ジメチル-4,4'-ビス〔N-フェニル-N-(3''-メチルフェニル)アミノ〕-1,1'-ビフェニル、1,1-ビス〔4'-[N,N-ジ(4''-メチルフェニル)アミノ]フェニル〕シクロヘキサン、9,10-ビス〔N-(4'-メチルフェニル)-N-(4''-n-ブチルフェニル)アミノ〕フェナントレン、3,8-ビス(N,N-ジフェニルアミノ)-6-フェニルフェナントリジン、4-メチル-N,N-ビス〔4'',4'''-ビス[N',N'-ジ(4-メチルフェニル)アミノ]ビフェニル-4-イル〕アニリン、N,N'-ビス〔4-(ジフェニルアミノ)フェニル〕-N,N'-ジフェニル-1,3-ジアミノベンゼン、N,N'-ビス〔4-(ジフェニルアミノ)フェニル〕-N,N'-ジフェニル-1,4-ジアミノベンゼン、5,5''-ビス〔4-(ビス[4-メチルフェニル]アミノ〕フェニル-2,2’:5',2’’-ターチオフェン、1,3,5-トリス(ジフェニルアミノ)ベンゼン、4,4',4''-トリス(N-カルバゾリイル)トリフェニルアミン、4,4',4''-トリス〔N,N-ビス(4'''-tert-ブチルビフェニル-4''''-イル)アミノ〕トリフェニルアミン、1,3,5-トリス〔N-(4'-ジフェニルアミノ〕ベンゼンなどが含まれる。
一般式(1)で表される化合物と、その他の正孔注入機能を有する化合物を併用する場合には、正孔注入輸送層中に占める一般式(1)で表される化合物の含有量は、0.1重量%以上であることが好ましく、0.5〜99.9重量%であることがより好ましく、3〜97重量%であることがさらに好ましい。
発光層4は、正孔および電子の注入機能、それらの輸送機能、正孔と電子の再結合により励起子を生成させる機能を有する化合物を含有する層である。
発光層は、前述の燐光発光材料(燐光発光機能を有する化合物)の少なくとも一種を含む。さらに発光層は、一般式(1)で表される化合物か、一般式(1)で表される化合物以外の発光機能を有する化合物の、いずれか一方または両方を含む。本発明の有機電界発光素子の発光層は、一般式(1)で表される化合物を含有していることが好ましい。
発光層において、燐光発光材料はドーパント材料(またはゲスト材料)として機能する。一方、一般式(1)で表される化合物および/または一般式(1)で表される化合物以外の発光機能を有する化合物はホスト材料として機能する。
一般式(1)で表される化合物以外の発光機能を有する化合物の例には、トリアリールアミン誘導体、有機金属錯体、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、ポリ−N−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリフェニレンおよびその誘導体、ポリフルオレンおよびその誘導体、ポリフェニレンビニレンおよびその誘導体、ポリビフェニレンビニレンおよびその誘導体、ポリターフェニレンビニレンおよびその誘導体、ポリナフチレンビニレンおよびその誘導体、ポリチエニレンビニレンおよびその誘導体などが含まれる。
一般式(1)で表される化合物以外の発光機能を有する化合物は、トリアリールアミン誘導体および有機金属錯体が好ましい。トリアリールアミン誘導体の例には、正孔注入輸送機能を有する化合物として例示した化合物が含まれる。有機金属策体の例には、トリス(8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(10-ベンゾ[h]キノリノラート)ベリリウム、2-(2'-ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾールの亜鉛塩などが含まれる。
有機電界発光素子の発光層に、一般式(1)で表される芳香族炭化水素化合物と、一般式(1)で表される化合物以外の発光機能を有する化合物との両方が含有される場合には、両方の化合物の合計に占める一般式(1)で表される化合物の割合は、60〜99.999重量%であることが好ましい。
本発明の有機電界発光素子の発光層の陰極側には電子注入輸送層が形成される。電子注入輸送層は、発光層に隣接して形成されてもよく、または発光層と電子注入輸送層との間に電子輸送層(正孔阻止層)が形成されていてもよい。
正孔阻止層は、発光層に注入された正孔を発光層中に効率よく蓄積する。それにより、正孔と電子とが再結合する確立を向上させて、発光の高効率化を達成する。正孔阻止層には、例えば、フェアントロリン誘導体、トリアゾール誘導体、ビス(2-メチルキノリノラト)(4-フェニルフェノラート)アルミニウムなどが含まれる。
電子注入輸送層5は、陰極からの電子の注入を容易にする機能および/または注入された電子を輸送する機能を有する化合物を含有する層である。
本発明の有機電界発光素子の電子注入輸送層には、一般式(1)の化合物が含まれていてもよく、他の電子注入輸送機能を有する化合物が含まれていてもよい。他の電子注入輸送機能を有する化合物の例には、有機金属錯体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、ペリレン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレノン誘導体、チオピランジオキサイド誘導体などが含まれる。電子注入輸送層には、電子注入機能を有する化合物の一種が含まれていてもよく、また複数種が含まれていてもよい。
有機金属錯体の例には、トリス(8-キノリノラート)アルミニウム等の有機アルミニウム錯体、ビス(10-ベンゾ[h]キノリノラート)ベリリウム等の有機ベリリウム錯体、5-ヒドロキシフラボンのベリリウム塩、5-ヒドロキシフラボンのアルミニウム塩などが含まれる。
電子注入輸送層は、好ましくは一般式(1)で表される化合物または有機アルミニウム錯体を含む。ここで有機アルミニウム錯体とは、置換または未置換の8-キノリノラート配位子を有する有機アルミニウム錯体である。置換または未置換の8-キノリラート配位子を有する有機アルミニウム錯体の例には、一般式(a)〜一般式(c)で表される化合物が含まれる。
(Q)3−Al ・・・(a)
(式(a)におけるQは、置換または未置換の8-キノリノラート配位子を表す)
(Q)2−Al−O−L’ ・・・(b)
(式(b)におけるQは、置換または未置換の8-キノリノラート配位子を表し、O−L’はフェノラート配位子を表し、L’はフェニル基を有する炭素数6〜24の炭化水素基を表す)
(Q)2−Al−O−Al−(Q)2 ・・・(c)
(式(c)におけるQは、置換または未置換の8-キノリノラート配位子を表す)
電子注入輸送層に含まれる置換または未置換の8-キノリノラート配位子を有する有機アルミニウム錯体の具体例には、トリス(8-キノリノラート)アルミニウム、トリス(4-メチル-8-キノリノラート)アルミニウム、トリス(5-メチル-8-キノリノラート)アルミニウム、トリス(3,4-ジメチル-8-キノリノラート)アルミニウム、トリス(4,5-ジメチル-8-キノリノラート)アルミニウム、トリス(4,6-ジメチル-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)(フェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2-メチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(3-メチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(4-メチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(3-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(4-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,3-ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,6-ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(3,4-ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(3,5-ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(3,5-ジ-tert-ブチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,6-ジフェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,4,6-トリフェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,4,6-トリメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,4,5,6-テトラメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(1-ナフトラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2-ナフトラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)(2-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)(3-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)(4-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)(3,5-ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)(3,5-ジ-tert-ブチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2-メチル-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-4-エチル-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2-メチル-4-エチル-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-4-メトキシ-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2-メチル-4-メトキシ-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-5-シアノ-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2-メチル-5-シアノ-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-5-トリフルオロメチル-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2-メチル-5-トリフルオロメチル-8-キノリノラート)アルミニウムなどが含まれる。
陰極6の電極材料は、比較的仕事関数の小さい金属、合金または導電性化合物であることが好ましい。陰極6の電極材料の例には、リチウム、リチウム−インジウム合金、リチウムフルオライド、有機酸リチウム塩(安息香酸リチウム、酢酸リチウムなど)、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、カルシウム、マグネシウム、マグネシウム−銀合金、マグネシム−インジウム合金、インジウム、ルテニウム、チタニウム、マンガン、イットリウム、アルミニウム、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−カルシウム合金、アルミニウム−マグネシウム合金、グラファイト薄などが含まれる。これらの電極材料を単独で使用しても、また複数種を併用してもよい。
陰極は、一層構造であってもよく、多層構造であってもよい。陰極のシート電気抵抗は数百Ω/□以下であることが好ましい。陰極の厚みは、使用する電極材料にもよるが、通常5〜1000nm、好ましくは10〜500nmである。有機電界発光素子の発光を効率よく取り出すために、陽極または陰極の少なくとも一方の電極は、透明または半透明であることが好ましい。陽極または陰極の発光光の透過率が、70%以上となるように、電極材料、電極の厚みを設定することが好ましい。
陰極は、これらの電極材料の層を蒸着法、スパッタリング法、イオン蒸着法、イオンプレーティング法、クラスターイオンビーム法などにより電子注入輸送層の上に形成することによって、作製することができる。
正孔注入輸送層、発光層または電子注入輸送層は、真空蒸着法、イオン化蒸着法、溶液塗布法(例えば、スピンコート法、キャスト法、デイップコート法、バーコート法、ロールコート法、ラングミュア・ブロジェット法、インクジェット法)を使用して形成することができるが、特にこれらの手段に限定されない。
真空蒸着法により、正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層等の各層を形成する場合、真空蒸着の条件は通常、10−3Pa程度以下の真空下で、ボート温度(蒸着源温度)を約50〜500℃、基板温度を−50〜300℃程度、蒸着速度を約0.005〜50nm/secとすることが好ましいが、特に限定されない。
正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層等の各層を真空蒸着法で形成する場合は、真空下で、各層を連続して形成することが好ましい。連続で形成することにより諸特性に優れた有機電界発光素子を製造することが可能となる。正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層等の各層を、複数の化合物を使用して真空蒸着法により形成する場合、化合物を入れた各ボートを個別に温度制御して、蒸着することが好ましい。
溶液塗布法により各層を形成する場合、各層を形成する成分、および必要に応じてバインダー樹脂などを、溶媒に溶解または分散させて塗布液とする。
溶媒は、有機溶媒でも水でもよい。有機溶媒の例には、ヘキサン、オクタン、デカン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、1-メチルナフタレンなどの炭化水素系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒;ジクロロメタン、クロロホルム、テトラクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロトルエンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、乳酸エチルなどのエステル系溶媒;メタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールなどのアルコール系溶媒;ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン、アニソールなどのエーテル系溶媒;N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、1-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシドなどの極性溶媒が含まれる。溶媒は単独で使用してもよく、また複数併用してもよい。
正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層の各層の成分を溶媒に分散させるには、ボールミル、サンドミル、ペイントシェーカー、アトライター、ホモジナイザーなどを使用して、各成分を微粒子状に分散させることができる。
溶液塗布法に用いる塗布液に含まれるバインダー樹脂の例には、ポリ-N-ビニルカルバゾール、ポリアリーレート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリシロキサン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエーテル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリパラキシレン、ポリエチレン、ポリフェニレンオキサイド、ポリエーテルスルホン、ポリアニリンおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリフェニレンビニレンおよびその誘導体、ポリフルオレンおよびその誘導体、ポリチエニレンビニレンおよびその誘導体などの高分子化合物が含まれる。バインダー樹脂は単独で使用してもよく、また、複数併用してもよい。
塗布液の固体成分濃度は特に限定されず、所望の厚みを得るために適した濃度範囲に設定する。通常は0.1〜50重量%、好ましくは1〜30重量%である。
バインダー樹脂を使用する場合、塗布液におけるその含有量は特に限定されない。正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層等の各層を形成する成分の合計に対するバインダー樹脂の含有率は、通常は5〜99.9重量%であり、好ましくは10〜99重量%である。
正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層等の各層の膜厚は、特に限定されるものではないが、通常は5nm〜5μmである。
有機電界発光素子は、酸素や水分などの浸入を防止する目的で、保護層(封止層)を有することが好ましい。保護層の材質は、有機高分子材料または無機材料などである。有機高分子材料の例には、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、エポキシシリコーン樹脂、ポリスチレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリパラキシレン、ポリエチレン、ポリフェニレンオキサイドなどが含まれ、光硬化性樹脂であってもよい。無機材料の例には、ダイアモンド薄膜、アモルファスシリカ、電気絶縁性ガラス、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物などが含まれる。保護層に使用する材料は単独で使用してもよく、また複数併用してもよい。保護層は一層構造であってもよく、また多層構造であってもよい。
また有機電界発光素子は、不活性物質中に封入されて、保護されてもよい。不活性物質の例には、パラフィン、流動パラフィン、シリコンオイル、フルオロカーボン油、ゼオライト含有フルオロカーボン油などが含まれる。
有機電界発光素子の電極に、保護膜として金属酸化物膜(例えば、酸化アルミニウム膜)、金属フッ化膜を設けてもよい。
有機電界発光素子の陽極の表面に界面層(中間層)を設けることもできる。界面層の材質の例には、有機リン化合物、ポリシラン、芳香族アミン誘導体、フタロシアニン誘導体などが含まれる。さらに、電極(例えば陽極)の表面は、酸、アンモニア/過酸化水素、あるいはプラズマで処理してもよい。
有機電界発光素子は、通常、直流駆動型の素子として使用することができるが、交流駆動型の素子として使用してもよい。また、本発明の有機電界発光素子は、セグメント型、単純マトリック駆動型等のパッシブ駆動型であってもよく、TFT(薄膜トランジスタ)型、MIM(メタル−インスレーター−メタル)型等のアクティブ駆動型であってもよい。駆動電圧は通常、2〜30Vである。有機電界発光素子は、パネル型光源(例えば、時計、液晶パネル等のバックライト)、各種の発光素子(例えば、LED等の発光素子の代替)、照明装置(平面照明、特殊照明等)、各種の表示素子〔例えば、情報表示素子(パソコンモニター、携帯電話・携帯端末用表示素子)〕、各種の標識、各種のセンサーなどに使用することができる。
[実施例1]
厚さ150nmのITO透明電極(陽極)を有するガラス基板を、中性洗剤、セミコクリーン(フルウチ化学製)、超純水、アセトン、イソプロパノールを用いて超音波洗浄した。この基板を窒素ガスにより乾燥し、さらにUV/オゾン洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダーに固定し、蒸着槽を1×10−5Paに減圧した。
先ず、ITO透明電極上にビス〔N−フェニル−N−(1−ナフチル)〕−4,4’−ジアミノー1,1’−ビフェニルを蒸着速度0.1nm/secで蒸着し、膜厚40nmの正孔注入層を設けた。
次に、1,3−ビス(N−カルバゾリル)ベンゼン(以下、m−CPと略記する)を蒸着速度0.1nm/secで蒸着し、膜厚10nmの正孔輸送層を設けた。
例示化合物A−4と、式(a1−1)で表される燐光発光材料であるトリス(フェニルピリジル)イリジウム錯体〔以下、Ir(ppy)3と略記する〕をそれぞれ蒸着速度0.2nm/sec、0.016nm/secで前記正孔輸送層上に蒸着して膜厚25nmの発光層を設けた。
さらに、4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(以下、BPhenと略記する)を蒸着速度0.1nm/sec、で前記発光層の上に蒸着して膜厚15nmの正孔阻止層(電子輸送層)を設けた。
さらにトリス(8−キノリノラート)アルミニウムを蒸着速度0.1nm/secで前記正孔阻止層の上に蒸着して厚さ25nmの電子輸送層を設けた。なお蒸着時の基板温度は室温であった。
引き続き、リチウムフルオライドを蒸着速度0.02nm/secで0.5nmの厚さに蒸着した。最後に陰極としてアルミニウムを蒸着速度2.0nm/secで100nmの厚さに蒸着して有機電界発光素子を作製した。蒸着は、蒸着槽の減圧状態を保ったまま実施した。
作製した有機電界発光素子に直流電圧を印加し、室温、乾燥雰囲気下、10mA/cm2の定電流密度で連続駆動させた。初期には、電圧値は6.4Vであり、輝度2100cd/m2の緑色の発光が確認された。輝度の半減期は3900時間であった。
[比較例1]
実施例1において、発光層の形成に際して例示化合物A−4の化合物を使用する代わりに、下記の化合物(CBP)を使用した以外は、実施例1に記載の操作に従い、有機電界発光素子を作製した。
作製した有機電界発光素子に直流電圧を印加し、室温、乾燥雰囲気下、10mA/cm2の定電流密度で連続駆動させた。初期には、電圧値は6.2Vであり、輝度1800cd/m2の緑色の発光が確認された。輝度の半減期は600時間であった。
[実施例2]
実施例1において、例示化合物A−4の化合物を使用する変わりに、例示化合物A−9の化合物を使用した以外は、実施例1に記載の操作に従い、有機電界発光素子を作製した。
作製した有機電界発光素子に直流電圧を印加し、室温、乾燥雰囲気下、10mA/cm2の定電流密度で連続駆動させた。初期には、電圧値は6.5Vであり、輝度2200cd/m2の緑色の発光が確認された。輝度の半減期は3800時間であった。
[比較例2]
実施例1において、発光層の形成に際して例示化合物A−4の化合物を使用する代わりに、下記の4,4'−ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル(α−NPD)を使用した以外は、実施例1に記載の操作に従い、有機電界発光素子を作製した。
作製した有機電界発光素子に直流電圧を印加し、室温、乾燥雰囲気下、10mA/cm2の定電流密度で連続駆動させた。初期には、電圧値は6.1Vであり、輝度900cd/m2の緑色の発光が確認された。輝度の半減期は120時間であった。
[実施例3]
実施例1において、例示化合物A−4の化合物を使用する変わりに、例示化合物A−21の化合物を使用した以外は、実施例1に記載の操作に従い、有機電界発光素子を作製した。
作製した有機電界発光素子に直流電圧を印加し、室温、乾燥雰囲気下、10mA/cm2の定電流密度で連続駆動させた。初期には、電圧値は6.5Vであり、輝度2100cd/m2の緑色の発光が確認された。輝度の半減期は3900時間であった。
[実施例4]
実施例1において、例示化合物A−4の化合物を使用する変わりに、例示化合物A−26の化合物を使用した以外は、実施例1に記載の操作に従い、有機電界発光素子を作製した。
作製した有機電界発光素子に直流電圧を印加し、室温、乾燥雰囲気下、10mA/cm2の定電流密度で連続駆動させた。初期には、電圧値は6.4Vであり、輝度2000cd/m2の緑色の発光が確認された。輝度の半減期は3700時間であった。
[実施例5]
厚さ150nmのITO透明電極(陽極)を有するガラス基板を、中性洗剤、セミコクリーン(フルウチ化学製)、超純水、アセトン、イソプロパノールを用いて超音波洗浄した。この基板を窒素ガスにより乾燥し、さらにUV/オゾン洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダーに固定し、蒸着槽を1×10−5Paに減圧した。
先ず、ITO透明電極上に銅フタロシアニンを蒸着速度0.1nm/secで蒸着し、膜厚10nmの正孔注入層を成膜した。ビス〔N−フェニル−N−(1−ナフチル)〕−4,4’−ジアミノー1,1’−ビフェニルを蒸着速度0.1nm/secで蒸着し、膜厚30nmの正孔注入層を設けた。
次に、m−CPを蒸着速度0.1nm/secで蒸着し、膜厚10nmの正孔輸送層を設けた。
例示化合物B−9と、上記式(a1−13)で表される燐光発光材料であるイリジウム錯体をそれぞれ蒸着速度0.2nm/sec、0.016nm/secで前記正孔輸送層上に蒸着して膜厚25nmの発光層を設けた。
さらに、BPhenを蒸着速度0.1nm/sec、で前記発光層の上に蒸着して膜厚15nmの正孔阻止層(電子輸送層)を設けた。
さらにトリス(8−キノリノラート)アルミニウムを蒸着速度0.1nm/secで前記正孔阻止層の上に蒸着して厚さ25nmの電子輸送層を設けた。なお蒸着時の基板温度は室温であった。
引き続き、リチウムフルオライドを蒸着速度0.02nm/secで0.5nmの厚さに蒸着し、最後に陰極としてアルミニウムを蒸着速度2.0nm/secで100nmの厚さに蒸着して有機電界発光素子を作製した。蒸着は、蒸着槽の減圧状態を保ったまま実施した。
作製した有機電界発光素子に直流電圧を印加し、室温、乾燥雰囲気下、10mA/cm2の定電流密度で連続駆動させた。初期には、電圧値は6.5Vであり、輝度1100cd/m2の赤色の発光が確認された。輝度の半減期は3200時間であった。
[実施例6]
実施例5において、例示化合物B−9の化合物を使用する変わりに、例示化合物B−31の化合物を使用した以外は、実施例5に記載の操作に従い、有機電界発光素子を作製した。
作製した有機電界発光素子に直流電圧を印加し、室温、乾燥雰囲気下、10mA/cm2の定電流密度で連続駆動させた。初期には、電圧値は6.4Vであり、輝度1200cd/m2の赤色の発光が確認された。輝度の半減期は3100時間であった。
[実施例7]
実施例5において、例示化合物B−9の化合物を使用する変わりに、例示化合物A−61の化合物を使用した以外は、実施例5に記載の操作に従い、有機電界発光素子を作製した。
作製した有機電界発光素子に直流電圧を印加し、室温、乾燥雰囲気下、10mA/cm2の定電流密度で連続駆動させた。初期には、電圧値は6.3Vであり、輝度1100cd/m2の赤色の発光が確認された。輝度の半減期は3200時間であった。
[実施例8]
実施例5において、例示化合物B−9の化合物を使用する変わりに、例示化合物A−36の化合物を使用した以外は、実施例5に記載の操作に従い、有機電界発光素子を作製した。
作製した有機電界発光素子に直流電圧を印加し、室温、乾燥雰囲気下、10mA/cm2の定電流密度で連続駆動させた。初期には、電圧値は6.4Vであり、輝度1000cd/m2の赤色の発光が確認された。輝度の半減期は3000時間であった。
[実施例9]
実施例5において、例示化合物B−9の化合物を使用する変わりに、例示化合物A−2の化合物を使用した以外は、実施例5に記載の操作に従い、有機電界発光素子を作製した。
作製した有機電界発光素子に直流電圧を印加し、室温、乾燥雰囲気下、10mA/cm2の定電流密度で連続駆動させた。初期には、電圧値は6.5Vであり、輝度1200cd/m2の赤色の発光が確認された。輝度の半減期は3100時間であった。
[実施例10]
厚さ110nmのITO透明電極(陽極)を有するガラス基板を、中性洗剤、セミコクリーン(フルウチ化学製)、超純水、アセトン、イソプロパノールを用いて超音波洗浄した。この基板を窒素ガスにより乾燥し、さらにUV/オゾン洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダーに固定し、蒸着槽を1×10−5Paに減圧した。
先ず、ITO透明電極上にビス〔N−フェニル−N−(1−ナフチル)〕−4,4’−ジアミノー1,1’−ビフェニルを蒸着速度0.1nm/secで蒸着し、膜厚40nmの正孔注入層を設けた、次に、m−CPを蒸着速度0.1nm/secで蒸着し、膜厚10nmの正孔輸送層を設けた。
上記CBPと、式(a1−1)で表される燐光発光材料であるIr(ppy)3をそれぞれ蒸着速度0.2nm/sec、0.016nm/secで前記正孔輸送層上に蒸着して膜厚25nmの発光層を設けた。
例示化合物A−61を蒸着速度0.1nm/sec、で前記発光層の上に蒸着して膜厚15nmの正孔阻止層(電子輸送層)を設けた。
さらにトリス(8−キノリノラート)アルミニウムを蒸着速度0.1nm/secで前記正孔阻止層の上に蒸着して厚さ25nmの電子輸送層を設けた。なお蒸着時の基板温度は室温であった。
引き続き、リチウムフルオライドを蒸着速度0.02nm/secで0.5nmの厚さに蒸着し、最後に陰極としてアルミニウムを蒸着速度2.0nm/secで100nmの厚さに蒸着して有機電界発光素子を作製した。蒸着は、蒸着槽の減圧状態を保ったまま実施した。
作製した有機電界発光素子に直流電圧を印加し、室温、乾燥雰囲気下、10mA/cm2の定電流密度で連続駆動させた。初期には、電圧値は5.8Vであり、輝度2100cd/m2の緑色の発光が確認された。輝度の半減期は1300時間であった。
比較例1の有機電界発光素子と比較して本発明の化合物を正孔阻止層に使用することで、駆動電圧が低電圧化し、発光輝度が向上し、輝度の半減期も永くなることが分かる。
[実施例11]
実施例10において、正孔阻止層(電子輸送層)の形成にあたり、例示化合物A−61の化合物を使用する変わりに、例示化合物B−31の化合物を使用した以外は、実施例10に記載の操作に従い、有機電界発光素子を作製した。
作製した有機電界発光素子に直流電圧を印加し、室温、乾燥雰囲気下、10mA/cm2の定電流密度で連続駆動させた。初期には、電圧値は5.7Vであり、輝度2000cd/m2の赤色の発光が確認された。輝度の半減期は1300時間であった。
[実施例12]
厚さ110nmのITO透明電極(陽極)を有するガラス基板を、中性洗剤、セミコクリーン(フルウチ化学製)、超純水、アセトン、イソプロパノールを用いて超音波洗浄した。この基板を窒素ガスにより乾燥し、さらにUV/オゾン洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダーに固定し、蒸着槽を1×10−5Paに減圧した。
先ず、ITO透明電極上にビス〔N−フェニル−N−(1−ナフチル)〕−4,4’−ジアミノー1,1’−ビフェニルを蒸着速度0.1nm/secで蒸着し、膜厚40nmの正孔注入層を設けた。
次に、例示化合物A−36を蒸着速度0.1nm/secで蒸着し、膜厚10nmの正孔輸送層を設けた。
上記CBPと、式(a1−1)で表される燐光発光材料であるIr(ppy)3をそれぞれ蒸着速度0.2nm/sec、0.016nm/secで前記正孔輸送層上に蒸着して膜厚25nmの発光層を設けた。
その後、BPhenを蒸着速度0.1nm/sec、で前記発光層の上に蒸着して膜厚15nmの正孔阻止層(電子輸送層)を設けた。
さらにトリス(8−キノリノラート)アルミニウムを蒸着速度0.1nm/secで前記正孔阻止層の上に蒸着して厚さ25nmの電子輸送層を設けた。なお蒸着時の基板温度は室温であった。
引き続き、リチウムフルオライドを蒸着速度0.02nm/secで0.5nmの厚さに蒸着し、最後に陰極としてアルミニウムを蒸着速度2.0nm/secで100nmの厚さに蒸着して有機電界発光素子を作製した。蒸着は、蒸着槽の減圧状態を保ったまま実施した。
作製した有機電界発光素子に直流電圧を印加し、室温、乾燥雰囲気下、10mA/cm2の定電流密度で連続駆動させた。初期には、電圧値は6.0Vであり、輝度2200cd/m2の緑色の発光が確認された。輝度の半減期は1300時間であった。
比較例1の有機電界発光素子と比較して本発明の化合物を正孔輸送層に使用することで、駆動電圧が低電圧化し、発光輝度が向上し、輝度の半減期も永くなることが分かる。