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JP2000144125A - 発光素子材料およびそれを使用した発光素子 - Google Patents

発光素子材料およびそれを使用した発光素子

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Publication number
JP2000144125A
JP2000144125A JP11232744A JP23274499A JP2000144125A JP 2000144125 A JP2000144125 A JP 2000144125A JP 11232744 A JP11232744 A JP 11232744A JP 23274499 A JP23274499 A JP 23274499A JP 2000144125 A JP2000144125 A JP 2000144125A
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JP
Japan
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light
group
emitting element
compound
layer
Prior art date
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Application number
JP11232744A
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English (en)
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JP3907149B2 (ja
Inventor
Hisashi Okada
久 岡田
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Publication of JP2000144125A publication Critical patent/JP2000144125A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 発光特性が良好で、かつ繰り返し使用時での
安定性に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子材料
を提供する。 【解決手段】下記一般式(I)で表される部分構造を有
する化合物であることを特徴とする有機エレクトロルミ
ネッセンス素子材料。 【化1】 式中、Q1は5または6員の含窒素芳香族ヘテロ環を形
成するに必要な原子群を表す。Q2は5または6員の芳
香族環を形成するに必要な原子群を表す。XおよびY
は、炭素原子または窒素原子を表す。Zは、SO21
COR2またはPOR3(R4)(R1、R2、R3、R4
それぞれ脂肪族炭化水素基、アリール基、ヘテロ環基、
アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基またはヘテ
ロ環オキシ基を表す。)を表す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気エネルギーを
光に変換して発光できる発光素子(代表的には、有機エ
レクトロルミネッセンス(EL)素子)用材料および発
光素子に関し、表示素子、ディスプレイ、バックライ
ト、電子写真、照明光源、記録光源、読み取り光源、標
識、看板、インテリア等の分野に好適に使用できる発光
素子に関する。
【0002】
【従来の技術】今日、種々の表示素子に関する研究開発
が活発であり、中でも有機EL素子は、低電圧で高輝度
の発光を得ることができるため、有望な表示素子として
注目されている。例えば、有機化合物の蒸着により有機
薄膜を形成するEL素子が知られている(アプライド
フィジックス レターズ、51巻、913頁、1987
年)。この文献に記載された有機EL素子はトリス(8
−ヒドロキシキノリナト)アルミニウム錯体(Alq)
を電子輸送材料として用い、正孔輸送材料(アミン化合
物)と積層させることにより、従来の単層型素子に比べ
て発光特性を大幅に向上させている。
【0003】上記積層型EL素子の発光効率を更に改良
する手段として、蛍光色素をドープする方法が知られて
いる。例えば、ジャーナル オブ アプライド フィジ
ックス 65巻、3610頁、1989年に記載のクマ
リン色素をドープした有機EL素子はドープしない素子
に比べて発光効率が大幅に向上している。この場合、用
いる蛍光性化合物の種類を変えることにより所望の波長
の光を取り出すことが可能であるが、電子輸送材料とし
てAlqを用いた場合、高輝度を得るために駆動電圧を
高くすると、ドープした蛍光性化合物の発光の他にAl
qの緑色発光が観測されてくるため、青色や赤色発光さ
せる場合には色純度の低下が問題になり、色純度を低下
させないホスト材料の開発が望まれている。
【0004】また、これまで開発されてきた有機EL素
子は、素子構成、材料の改善等により、発光強度、耐久
性等が改良されてきているものの、様々な用途展開を考
えた場合、未だ十分な性能を有していない。例えば、A
lqなどの従来の金属錯体は、電界発光時に化学的に不
安定であり、また陰極との密着も悪く、素子劣化の問題
も解決されていない。さらにAlqの場合、オキシンを
配位子に用いた錯体であり、その素材安全性も懸念され
ており、安全性上問題のない有機EL素子用の電子輸送
材料の開発が求められている。
【0005】一方、有機EL素子において高輝度発光を
実現しているものは有機物質を真空蒸着によって積層し
ている素子であるが、製造工程の簡略化、加工性、大面
積化等の観点から塗布方式による素子作製が望ましい。
しかしながら、従来の塗布方式で作製した素子では発光
輝度、発光効率の点で蒸着方式で作製した素子に劣って
おり、高輝度、高効率発光化が大きな課題となってい
た。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第一の目的
は、発光特性が良好であり、また繰り返し使用時での安
定性に優れた発光素子用材料および発光素子の提供にあ
る。本発明の第二の目的は、色純度に優れた発光素子お
よびそれを可能にする発光素子用材料の提供にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題は下記手段によ
って達成された。 (1)下記一般式(I)で表される部分構造を有する化
合物であることを特徴とする発光素子材料。
【0008】
【化8】
【0009】(式中、Q1は5または6員の含窒素芳香
族ヘテロ環を形成するに必要な原子群を表す。Q2は5
または6員の芳香族環を形成するに必要な原子群を表
す。XおよびYは、炭素原子または窒素原子を表す。Z
は、SO21、COR2またはPOR3(R4)(R1、R
2、R3、R4はそれぞれ脂肪族炭化水素基、アリール
基、ヘテロ環基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオ
キシ基またはヘテロ環オキシ基を表す。)を表す。) (2)(1)における一般式(I)で表される部分構造
を有する化合物を配位子に有する金属錯体であることを
特徴とする発光素子材料。 (3)(1)または(2)における化合物が下記一般式
(K−I)で表される金属錯体であることを特徴とする
発光素子材料。
【0010】
【化9】
【0011】(式中、Q1は5または6員の含窒素芳香
族ヘテロ環を形成するに必要な原子群を表す。Q2は5
または6員の芳香族環を表す。XおよびYは、炭素原子
または窒素原子を表す。Zは、SO21、COR2また
はPOR3(R4)(R1、R2、R3、R4はそれぞれ脂肪
族炭化水素基、アリール基、ヘテロ環基、アミノ基、ア
ルコキシ基、アリールオキシ基またはヘテロ環オキシ基
を表す。)を表す。Mは金属イオンを表す。nは1〜4
の整数を表す。) (4)(1)〜(3)における化合物が下記一般式(K
−Ia)で表される金属錯体であることを特徴とする発
光素子材料。
【0012】
【化10】
【0013】(式中、Zは、SO21、COR2または
POR3(R4)(R1、R2、R3、R4はそれぞれ脂肪族
炭化水素基、アリール基、ヘテロ環基、アミノ基、アル
コキシ基、アリールオキシ基またはヘテロ環オキシ基を
表す。)を表す。Mは金属イオンを表す。nは1〜4の
整数を表す。Ra1、Ra2、Ra3、Ra4、Ra5およびRa6
は、それぞれ水素原子または置換基を表す。)
【0014】(5)(1)〜(4)における化合物が下
記一般式(K−Ib)で表される金属錯体であることを
特徴とする発光素子材料。
【0015】
【化11】
【0016】(式中、Rb1は脂肪族炭化水素基、アリー
ル基またはヘテロ環基を表す。Mは金属イオンを表す。
nは1〜4の整数を表す。Ra1、Ra2、Ra3、Ra4、R
a5およびRa6は、それぞれ水素原子または置換基を表
す。) (6)(1)〜(5)における化合物が下記一般式(K
−Ic)で表される金属錯体であることを特徴とする発
光素子材料。
【0017】
【化12】
【0018】(式中、Rc1は炭素数6以下の脂肪族炭化
水素基、アリール基またはヘテロ環基を表す。Mは金属
イオンを表す。nは1〜4の整数を表す。Ra1、Ra2
a3、Ra4、Ra5およびRa6は、それぞれ水素原子また
は置換基を表す。) (7)(1)〜(6)における化合物が下記一般式(K
−Id)で表される金属錯体であることを特徴とする発
光素子材料。
【0019】
【化13】
【0020】(式中、Rd1は炭素数9以上30以下の脂
肪族炭化水素基、アリール基またはヘテロ環基を表す。
Mは金属イオンを表す。nは1〜4の整数を表す。
a1、Ra2、Ra3、Ra4、Ra5およびRa6は、それぞれ
水素原子または置換基を表す。) (8)(1)〜(7)における化合物が下記一般式(K
−Ie)で表される金属錯体であることを特徴とする発
光素子材料。
【0021】
【化14】
【0022】(式中、Re1は置換基としてハロゲン原
子、アルコキシ基、アリールオキシ基またはヘテロ環オ
キシ基を持つ脂肪族炭化水素基、アリール基またはヘテ
ロ環基を表す。Mは金属イオンを表す。nは1〜4の整
数を表す。Ra1、Ra2、Ra3、R a4、Ra5およびR
a6は、それぞれ水素原子または置換基を表す。) (9)(1)〜(5)における化合物が2価ないし4価
の金属イオンを含有することを特徴とする発光素子材
料。
【0023】(10)(1)〜(9)における化合物が
亜鉛イオンを含有することを特徴とする発光素子材料。 (11)(1)〜(10)における化合物が「化学物質
の審査及び製造等の規制に関する法律」で定める「細菌
を用いる復帰突然変異試験」において陰性であることを
特徴とする発光素子材料。 (12)(1)〜(11)における化合物がガラス転移
温度が130℃以上であることを特徴とする発光素子材
料。
【0024】(13)一対の電極間に発光層もしくは発
光層を含む複数の有機化合物薄層を形成した発光素子に
おいて、少なくとも一層が(1)〜(12)記載の発光
素子材料を少なくとも一種以上含有する層であることを
特徴とする発光素子。 (14)一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複
数の有機化合物薄層を形成した発光素子において、少な
くとも一層が(1)〜(12)記載の発光素子材料の少
なくとも一種を塗布することにより成膜した層であるこ
とを特徴とする発光素子。 (15)一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複
数の有機化合物薄層を形成した発光素子において、少な
くとも一層が(1)〜(12)記載の発光素子材料の少
なくとも一種以上をポリマーに分散した層であることを
特徴とする発光素子。
【0025】(16)一対の電極間に発光層もしくは発
光層を含む複数の有機化合物薄層を形成した発光素子に
おいて、(1)〜(12)記載の発光素子材料を含有す
る層が、他の蛍光性化合物を少なくとも一種含有するこ
とを特徴とする発光素子。 (17)一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複
数の有機化合物薄層を形成した発光素子において、有機
化合物薄層が正孔輸送層、発光層、電子輸送層の少なく
とも3層以上から成り、電子輸送層に(1)〜(12)
記載の発光素子材料を少なくとも一種含有することを特
徴とする発光素子。 (18)(17)の発光素子において電子輸送層の膜厚
が1〜80nmであることを特徴とする発光素子。 (19)(17)、(18)の発光素子において、発光
層が単一化合物からなることを特徴とする発光素子。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。まず、一般式(I)で表される部分構造を有する
化合物について説明する。Q1は5または6員の含窒素
芳香族ヘテロ環を形成するに必要な原子群を表す。5、
6員の含窒素芳香族ヘテロ環としては、例えばピロー
ル、イミダゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、
ピリミジン、ピリダジン、チアゾール、イソチアゾー
ル、オキサゾール、イソオキサゾール、セレナゾール、
トリアジンなどが挙げられ、好ましくはピリジン、ピラ
ジン、ピリミジン、ピリダジンであり、より好ましくは
ピリジン、ピラジンであり、特に好ましくはピリジンで
ある。Q1で形成される5または6員の含窒素芳香族ヘ
テロ環は、置換基を有してもよく、例えばアルキル基
(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1
〜20、特に好ましくは炭素数1〜10であり、例えば
メチル、エチル、iso−プロピル、tert−ブチ
ル、n−オクチル、n−デシル、n−ヘキサデシル、シ
クロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが
挙げられる。)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜
30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは
炭素数2〜10であり、例えばビニル、アリル、2−ブ
テニル、3−ペンテニルなどが挙げられる。)、アルキ
ニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭
素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、
例えばプロパルギル、3−ペンチニルなどが挙げられ
る。)、アリール基(好ましくは炭素数6〜30、より
好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜
12であり、例えばフェニル、p−メチルフェニル、ナ
フチルなどが挙げられる。)、アミノ基(好ましくは炭
素数0〜30、より好ましくは炭素数0〜20、特に好
ましくは炭素数0〜10であり、例えばアミノ、メチル
アミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジル
アミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノなどが挙げ
られる。)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜3
0、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭
素数1〜10であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブト
キシ、2−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。)、
アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜30、より好
ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜1
2であり、例えばフェニルオキシ、1−ナフチルオキ
シ、2−ナフチルオキシなどが挙げられる。)、アシル
基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数
1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例え
ばアセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどが
挙げられる。)、アルコキシカルボニル基(好ましくは
炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に
好ましくは炭素数2〜12であり、例えばメトキシカル
ボニル、エトキシカルボニルなどが挙げられる。)、ア
リールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数7〜3
0、より好ましくは炭素数7〜20、特に好ましくは炭
素数7〜12であり、例えばフェニルオキシカルボニル
などが挙げられる。)、アシルオキシ基(好ましくは炭
素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好
ましくは炭素数2〜10であり、例えばアセトキシ、ベ
ンゾイルオキシなどが挙げられる。)、アシルアミノ基
(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2
〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えば
アセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられ
る。)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭
素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好
ましくは炭素数2〜12であり、例えばメトキシカルボ
ニルアミノなどが挙げられる。)、アリールオキシカル
ボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜30、より好ま
しくは炭素数7〜20、特に好ましくは炭素数7〜12
であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが
挙げられる。)、スルホニルアミノ基(好ましくは炭素
数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ま
しくは炭素数1〜12であり、例えばメタンスルホニル
アミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどが挙げられ
る。)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0〜3
0、より好ましくは炭素数0〜20、特に好ましくは炭
素数0〜12であり、例えばスルファモイル、メチルス
ルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスル
ファモイルなどが挙げられる。)、カルバモイル基(好
ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜2
0、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばカル
バモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイ
ル、フェニルカルバモイルなどが挙げられる。)、アル
キルチオ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましく
は炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であ
り、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられ
る。)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜30、
より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数
6〜12であり、例えばフェニルチオなどが挙げられ
る。)、スルホニル基(好ましくは炭素数1〜30、よ
り好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1
〜12であり、例えばメシル、トシルなどが挙げられ
る。)、スルフィニル基(好ましくは炭素数1〜30、
より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数
1〜12であり、例えばメタンスルフィニル、ベンゼン
スルフィニルなどが挙げられる。)、ウレイド基(好ま
しくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜2
0、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばウレ
イド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどが挙げら
れる。)、リン酸アミド基(好ましくは炭素数1〜3
0、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭
素数1〜12であり、例えばジエチルリン酸アミド、フ
ェニルリン酸アミドなどが挙げられる。)、ヒドロキシ
基、メルカプト基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、
塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、シアノ基、スルホ
基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、ス
ルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基(好
ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜1
2であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素
原子、硫黄原子、具体的には例えばイミダゾリル、ピリ
ジル、キノリル、フリル、ピペリジル、モルホリノ、ベ
ンズオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾ
リルなどが挙げられる。)、シリル基(好ましくは炭素
数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ま
しくは3〜24であり、例えばトリメチルシリル、トリ
フェニルシリルなどが挙げられる。)などが挙げられ
る。これらの置換基は更に置換されてもよい。また置換
基が二つ以上ある場合は、同じでも異なってもよい。ま
た、可能な場合には連結して環を連結してもよい。
【0027】置換基として好ましくは、アルキル基、ア
ルケニル基、アルキニル基、アリール基、アミノ基、ア
ルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシ
カルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオ
キシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ
基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルア
ミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキル
チオ基、アリールチオ基、スルホニル基、ハロゲン原
子、シアノ基、カルボキシル基、ヘテロ環基であり、よ
り好ましくはアルキル基、アルケニル基、アリール基、
ハロゲン原子、シアノ基、ヘテロ環基であり、更に好ま
しくはアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ
環基であり、特に好ましくはアルキル基、アルケニル
基、アリール基、芳香族ヘテロ環基である。
【0028】Q2は5または6員の芳香族環を形成する
に必要な原子群を表す。Q2で形成される芳香族環は、
アリール基または芳香族ヘテロ環基であり、例えばベン
ゼン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、ピリジ
ン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、チアゾール、
イソチアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、セ
レナゾール、トリアジンなどが挙げられ、好ましくはベ
ンゼン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン
であり、より好ましくはベンゼン、ピリジンであり、特
に好ましくはベンゼンである。Q2で形成される5また
は6員の芳香族環は、置換基を有してもよく、例えばQ
1の置換基として挙げたものが適用でき、また好ましい
範囲も同様である。また、可能な場合、置換基同士が連
結して環を形成してもよい。
【0029】XおよびYは、炭素原子または窒素原子を
表す。X、Yとして好ましくは、少なくとも一方が炭素
原子であり、より好ましくはX、Yともに炭素原子の場
合、Xが窒素原子でYが炭素原子の場合であり、更に好
ましくはX、Yともに炭素原子の場合である。
【0030】Zは、SO21、COR2またはPOR
3(R4)(R1、R2、R3、R4はそれぞれ脂肪族炭化水
素基、アリール基、ヘテロ環基、アミノ基、アルコキシ
基、アリールオキシ基またはヘテロ環オキシ基を表
す。)を表す。R1、R2、R3、R4で表される脂肪族炭
化水素基として好ましくは、アルキル基(好ましくは炭
素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜12、特に好
ましくは炭素数1〜8であり、例えばメチル、エチル、
iso−プロピル、tert−ブチル、n−オクチル、
n−デシル、n−ヘキサデシル、シクロプロピル、シク
ロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。)、ア
ルケニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましく
は炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8であ
り、例えばビニル、アリル、2−ブテニル、3−ペンテ
ニルなどが挙げられる。)、アルキニル基(好ましくは
炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に
好ましくは炭素数2〜8であり、例えばプロパルギル、
3−ペンチニルなどが挙げられる。)であり、より好ま
しくはアルキル基、アルケニル基である。R1、R2、R
3、R4で表されるアリール基として好ましくは炭素数6
〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましく
は炭素数6〜12であり、例えばフェニル、4−メチル
フェニル、4−メトキシフェニル、3−トリフルオロメ
チルフェニル、ペンタフルオロフェニル、1−ナフチ
ル、2−ナフチルなどが挙げられる。R1、R2、R3
4で表されるヘテロ環基は、単環または縮環のヘテロ
環基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素
数1〜12、更に好ましくは炭素数2〜10のヘテロ環
基)であり、好ましくは窒素原子、酸素原子、硫黄原
子、セレン原子の少なくとも一つを含む芳香族ヘテロ環
基である。R1、R2、R3、R4で表されるヘテロ環基の
具体例としては、例えばピロリジン、ピペリジン、ピロ
ール、フラン、チオフェン、イミダゾリン、イミダゾー
ル、ベンズイミダゾール、ナフトイミダゾール、チアゾ
リジン、チアゾール、ベンズチアゾール、ナフトチアゾ
ール、イソチアゾール、オキサゾリン、オキサゾール、
ベンズオキサゾール、ナフトオキサゾール、イソオキサ
ゾール、セレナゾール、ベンズセレナゾール、ナフトセ
レナゾール、ピリジン、キノリン、イソキノリン、イン
ドール、インドレニン、ピラゾール、ピラジン、ピリミ
ジン、ピリダジン、トリアジン、インダゾール、プリ
ン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾ
リン、シンノリン、プテリジン、フェナントリジン、プ
テリジン、フェナントロリン、テトラザインデンなどが
挙げられ、好ましくはフラン、チオフェン、ピリジン、
キノリン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリア
ジン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリン、キナ
ゾリンであり、より好ましくはフラン、チオフェン、ピ
リジン、キノリンである。
【0031】R1、R2、R3、R4で表されるアミノ基と
して好ましくは、炭素数0〜20、より好ましくは炭素
数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例
えばアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチル
アミノ、ジベンジルアミノ、フェニルアミノ、ジフェニ
ルアミノなどが挙げられる。R1、R2、R3、R4で表さ
れるアルコキシ基として好ましくは、炭素数1〜20、
より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数
1〜12であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキ
シ、2−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。R1
2、R3、R4で表されるアリールオキシ基として好ま
しくは、炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜1
6、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェ
ニルオキシ、4−メトキシフェニルオキシ、1−ナフチ
ルオキシ、2−ナフチルオキシなどが挙げられる。
1、R2、R3、R4で表されるヘテロ環オキシ基として
好ましくは、炭素数1〜20、より好ましくは炭素数2
〜16、特に好ましくは炭素数2〜12であり、例えば
ピリジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる。
【0032】R1、R2、R3、R4は置換基を有してもよ
く、例えばQ1の置換基として挙げたものが適用でき
る。R1、R2として好ましくは脂肪族炭化水素基、アリ
ール基、ヘテロ環基であり、より好ましくはアルキル
基、アリール基、芳香族ヘテロ環基である。R3、R4
して好ましくは脂肪族炭化水素基、アリール基、ヘテロ
環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキ
シ基であり、より好ましくはアルコキシ基、アリールオ
キシ基であり、更に好ましくはアリールオキシ基であ
る。
【0033】Zとして好ましくはSO21であり、より
好ましくはSO25(R5は脂肪族炭化水素基、アリー
ル基、ヘテロ環基)であり、更に好ましくはSO2
6(R6は脂肪族炭化水素基、アリール基、芳香族ヘテロ
環基)である。
【0034】一般式(I)で表される部分構造を有する
化合物のうち好ましくは、一般式(I)で表される部分
構造を有する化合物を配位子とする金属錯体であり、よ
り好ましくは下記一般式(K−I)で表される金属錯体
である。
【0035】
【化15】
【0036】(式中、Q1、Q2、X、YおよびZは、そ
れぞれ一般式(I)におけるそれらと同義であり、また
好ましい範囲も同様である。Mは金属イオンを表し、好
ましくは2〜4価、より好ましくは2または3価の金属
イオンである。Mで表される金属イオンの具体例として
は、ベリリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウ
ムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、イン
ジウムイオン、ジルコニウムイオン、亜鉛イオン、鉄イ
オン、コバルトイオン、ニッケルイオン、銅イオン、白
金イオン、パラジウムイオン、スズイオン、ストロンチ
ウムイオン、スカンジウムイオン、珪素イオン、ゲルマ
ニウムイオン、ユーロピウムイオン、テルビウムイオン
などが挙げられ、好ましくはベリリウムイオン、マグネ
シウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、
亜鉛イオンであり、より好ましくはベリリウムイオン、
アルミニウムイオン、亜鉛イオンであり、更に好ましく
は亜鉛イオンである。nは1〜4の整数を表し、金属イ
オンの価数によって異なる。nとして好ましくは2〜4
であり、より好ましくは2、3である。またnが2〜4
の場合、金属錯体の配位子は同一または互いに異なって
いてもよい。)
【0037】一般式(K−I)で表される化合物のう
ち、より好ましくは一般式(K−Ia)で表される化合
物である。
【0038】
【化16】
【0039】(式中、Zは一般式(I)におけるそれと
同義であり、また好ましい範囲も同様である。M、n
は、それぞれ一般式(K−I)におけるそれらと同義で
あり、また好ましい範囲も同様である。Ra1、Ra2、R
a3、Ra4、Ra5およびRa6は、それぞれ水素原子または
置換基を表し、置換基としては例えば一般式(I)にお
けるQ1で形成される環の置換基の例として挙げたもの
が適用でき、また好ましい範囲も同様である。)
【0040】一般式(K−I)で表される化合物のう
ち、さらに好ましくは一般式(K−Ib)で表される化
合物である。
【0041】
【化17】
【0042】式中、M、n、Ra1、Ra2、Ra3、Ra4
a5およびRa6は、それぞれ一般式(K−Ia)におけ
るそれら同義であり、また好ましい範囲も同様である。
b1は脂肪族炭化水素基、アリール基またはヘテロ環基
を表し、一般式(I)におけるR1〜R4で表される脂肪
族炭化水素基、アリール基、ヘテロ環基と同義であり、
好ましい範囲も同様である。またRb1はRa6と連結して
環を形成してもよい。一般式(K−I)で表される化合
物のうち、蒸着方式により有機層を形成する場合には一
般式(K−Ic)が、また塗布方式により有機層を形成
する場合には一般式(K−Id)で表される化合物がさ
らに好ましい。
【0043】
【化18】
【0044】式中、M、n、Ra1、Ra2、Ra3、Ra4
a5およびRa6は、それぞれ一般式(K−Ia)におけ
るそれら同義であり、また好ましい範囲も同様である。
c1は炭素数6以下の脂肪族炭化水素基、アリール基ま
たはヘテロ環基を表す。アリール基およびヘテロ環基
は、一般式(I)におけるR1〜R4で表されるアリール
基、ヘテロ環基と同義である。Rc1の具体例としては例
えばメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n
−ブチル、iso−ブチル、tert−ブチル、n−ペ
ンチル、n−ヘキシル、シクロヘキシル、ブテニル、フ
ェニル、フリル、チエニル、ピリジル、ピタジニル、ピ
リミジル、イミダゾリル、チアゾリル、オキサゾリルな
どが挙げられ、好ましくはメチル、エチル、フェニル、
チエニルであり、より好ましくはメチル、フェニル、チ
エニルであり、更に好ましくはフェニルである。Rc1
置換基を有してもよく、置換基としては例えばQ1の置
換基として挙げたものが適用できる。また、Rc1はRa6
と連結して環を形成してもよい。
【0045】
【化19】
【0046】式中、M、n、Ra1、Ra2、Ra3、Ra4
a5およびRa6は、それぞれ一般式(K−Ia)におけ
るそれら同義であり、また好ましい範囲も同様である。
d1は炭素数9以上30以下の脂肪族炭化水素基(例え
ば、n−ノニル、n−デシル、n−ドデシル、n−ヘキ
サデシル、n−オクタデシル、3−[2,5−ビス
(1,1−ジメチルプロピル)フェノキシ]プロピル、
4−[2,5−ビス(1,1,3,3−テトラメチルブ
チル)フェノキシ]ブチル)、アリール基またはヘテロ
環基を表す。アリール基およびヘテロ環基は、一般式
(I)におけるR1〜R4で表されるアリール基、ヘテロ
環基と同義である。Rd1で表される脂肪族炭化水素基、
アリール基またはヘテロ環基は置換基を有してもよく、
例えばQ1の置換基として挙げたものが適用できる。R
d1として好ましくは置換基を含めた炭素数が9〜30の
脂肪族炭化水素基、アリール基であり、より好ましくは
炭素数9〜20脂肪族炭化水素基、アリール基であり、
更に好ましくは炭素数9〜20のアルキル基、フェニル
基である。
【0047】一般式(K−I)で表される化合物のう
ち、特に好ましくは一般式(K−Ie)で表される化合
物である。
【0048】
【化20】
【0049】式中、M、n、Ra1、Ra2、Ra3、Ra4
a5およびRa6は、それぞれ一般式(K−Ia)におけ
るそれら同義であり、また好ましい範囲も同様である。
e1は置換基としてハロゲン原子、アルコキシ基、アリ
ールオキシ基、ヘテロ環オキシ基を持つ脂肪族炭化水素
基、アリール基またはヘテロ環基を表す。脂肪族炭化水
素基、アリール基またはヘテロ環基を表は、一般式
(I)におけるR1〜R4で表される脂肪族炭化水素基、
アリール基、ヘテロ環基と同義である。ここでハロゲン
原子として好ましくはフッ素原子、塩素原子であり、よ
り好ましくはフッ素原子である。アルコキシ基として好
ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜2
0、特に好ましくは炭素数1〜10であり、例えばメト
キシ、エトキシ、ブトキシ、2−エチルヘキシロキシな
どが挙げられる。アリールオキシ基として好ましくは炭
素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好
ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルオキ
シ、1−ナフチルオキシ、2−ナフチルオキシなどが挙
げられる。ヘテロ環オキシ基として好ましくは炭素数1
〜30、より好ましくは炭素数1〜12、特に好ましく
は炭素数1〜10であり、ヘテロ原子としては、例えば
窒素原子、酸素原子、硫黄原子を含むものであり、例え
ばピリジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる。
【0050】Re1で表される脂肪族炭化水素基、アリー
ル基、ヘテロ環基はハロゲン原子、アルコキシ基、アリ
ールオキシ基、ヘテロ環オキシ基の他に置換基を有して
もよく、この場合の置換基としては例えばQ1の置換基
として挙げたものが適用できる。Re1として好ましくは
アルコキシ基またはアリールオキシ基で置換された脂肪
族炭化水素基、アリール基であり、より好ましくはアル
コキシ基で置換されたアリール基であり、更に好ましく
はアルコキシ基で置換されたフェニル基である。
【0051】なお、本発明の化合物のうち、さらに好ま
しくは「化学物質の審査及び製造等の規制に関する法
律」で定める「細菌を用いる復帰突然変異試験」におい
て陰性である化合物であり、また発光素子の耐久性面で
はガラス転移温度が130℃以上の化合物が好ましい。
【0052】なお、一般式(I)、(K−I)、(K−
Ia)、(K−Ib)、(K−Ic)、(K−Id)、
(K−Ie)で表される化合物は、低分子量化合物であ
ってもよいし、一般式(I)、(K−I)、(K−I
a)、(K−Ib)、(K−Ic)、(K−Id)、
(K−Ie)で表される残基がポリマー主鎖に接続され
た高分子量化合物もしくは、一般式(I)、(K−
I)、(K−Ia)、(K−Ib)、(K−Ic)、
(K−Id)、(K−Ie)の骨格を主鎖にもつ高分子
量化合物であってもよい。高分子量化合物の場合は、ホ
モポリマーであっても良いし、他のモノマーとの共重合
体であっても良い。また、一般式(I)、(K−I)、
(K−Ia)、(K−Ib)、(K−Ic)、(K−I
d)、(K−Ie)は便宜的に極限構造式で表している
が、その互変異性体であってもよい。
【0053】以下に本発明の一般式(I)で表される部
分構造を有する化合物の具体例を示すが、本発明はこれ
らに限定されるものではない。
【0054】
【化21】
【0055】
【化22】
【0056】
【化23】
【0057】
【化24】
【0058】
【化25】
【0059】
【化26】
【0060】
【化27】
【0061】
【化28】
【0062】
【化29】
【0063】
【化30】
【0064】
【化31】
【0065】
【化32】
【0066】
【化33】
【0067】
【化34】
【0068】
【化35】
【0069】
【化36】
【0070】
【化37】
【0071】尚、上記化合物は配位構造の一例を挙げて
いるが、他の配位構造のものであってもよい。
【0072】本発明の金属錯体の合成に際して原料に用
いる金属塩としては、特に限定はないが硝酸塩、ハロゲ
ン塩(フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物など)、硫
酸塩、カルボン酸塩(酢酸塩など)、ホスホン酸塩、ス
ルホン酸塩、水酸化物などが好適に用いられ、好ましく
は硝酸塩、塩酸塩、硫酸塩、酢酸塩である。金属錯体を
合成する際に用いる配位子と金属塩のモル比は合成する
錯体に応じて適宜選択するが、通常金属イオンに対して
配位子を0.1〜10倍モル、好ましくは0.5〜8倍
モル、更に好ましくは0.5〜6倍モルである。また、
錯体の合成に際しては塩基を用いることができる。塩基
としては、種々の無機または有機塩基を用いることがで
き、例えば金属水酸化物(例えば水酸化ナトリウム、水
酸化カリウムなど)、金属炭酸塩(例えば炭酸ナトリウ
ム、炭酸カリウムなど)、金属炭酸水素塩(例えば炭酸
水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなど)、有機塩基
(例えばトリエチルアミン、ナトリウムアルコキシドな
ど)の使用が好ましい。使用する塩基の量は、特に限定
しないが、好ましくは配位子に対して0.01当量〜3
0当量、より好ましくは1当量〜10当量である。金属
錯体の合成に際しては溶媒を用いてもよく、溶媒として
は特に限定はないが水、アルコール類(例えばメタノー
ル、エタノール、2−プロパノールなど)、エステル類
(例えば酢酸エチルなど)、エーテル類(例えばジエチ
ルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン
など)、アミド類(例えばジメチルホルムアミド、ジメ
チルアセトアミドなど)、ニトリル類(例えばアセトニ
トリルなど)、ケトン類(例えばアセトン、シクロヘキ
サノンなど)、炭化水素類(例えばヘキサン、ベンゼ
ン、トルエンなど)、ハロゲン化炭化水素類(例えばジ
クロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン
など)、カルボン酸類(例えば酢酸など)などを用いる
ことができる。また、これら溶媒を混合して用いてもよ
い。溶媒として好ましくはアルコール類、エーテル類、
ケトン類であり、より好ましくはアルコール類であり、
特に好ましくはメタノール、エタノール、2−プロパノ
ールである。金属錯体を合成する際の反応温度は特に限
定はないが、好ましくは10〜150℃、好ましくは1
0〜100℃、より好ましくは10〜80℃である。
【0073】以下に本発明の化合物の合成法について具
体例をもって説明する。 合成例1.例示化合物6の合成 (1−1)8−ベンゼンスルホニルアミノキノリンの合
成 8−アミノキノリン25.0g(0.173モル)をジ
メチルアセトアミド100ミリリットルに溶解し、窒素
雰囲気下、0℃にてトリエチルアミン26.5ミリリッ
トル(0.19モル)、4−ジメチルアミノピリジン2
g(0.0164モル)を加えた。その後、反応温度を
0℃以下に保つようにベンゼンスルホニルクロリド3
3.6g(0.190モル)をゆっくり滴下した。滴下
終了後、徐々に昇温し、10℃にて1時間反応した後、
反応液を水に注いだ。析出した固体を濾取し、2−プロ
パノールで再結晶することにより、目的物を43.7g
得た。収率89%
【0074】(1−2)例示化合物6の合成 上記で合成した8−ベンゼンスルホニルアミノキノリン
1.42g(4.99ミリモル)をメタノール15ミリ
リットルに溶解した後、ナトリウムメトキシド28%溶
液1.03ミリリットル(5.02ミリモル)を加え
た。室温下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛2水和物5
50mg(2.51ミリモル)/メタノール10ミリリ
ットル溶液を滴下した。8時間攪拌した後、析出した固
体を濾取し、メタノールで洗浄することにより、例示化
合物6を淡黄緑色固体として1.32g得た。収率83
%融点:305〜306℃
【0075】合成例2.例示化合物7の合成 (2−1)8−(1−ナフタレンスルホニルアミノ)キ
ノリンの合成 8−アミノキノリン23.8g(0.165モル)をジ
メチルアセトアミド100ミリリットルに溶解し、窒素
雰囲気下、0℃にてトリエチルアミン26.5ミリリッ
トル(0.19モル)、4−ジメチルアミノピリジン2
g(0.0164モル)を加えた。その後、反応温度を
0℃以下に保つように1−ナフタレンスルホニルクロリ
ド34.5g(0.152モル)をゆっくり滴下した。
滴下終了後、徐々に昇温し、10℃にて1時間反応した
後、反応液を水に注いだ。析出した固体を濾取し、アセ
トニトリルで再結晶することにより、目的物を43.0
g得た。収率85%
【0076】(2−2)例示化合物7の合成 上記で合成した8−(1−ナフタレンスルホニルアミ
ノ)キノリン3.34g(0.01モル)をメタノール
30ミリリットルに溶解した後、ナトリウムメトキシド
28%溶液2.10ミリリットル(0.01モル)を加
えた。室温下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛2水和物
1.10g(0.005モル)/メタノール15ミリリ
ットル溶液を滴下した。5時間攪拌した後、析出した固
体を濾取し、メタノールで洗浄することにより、例示化
合物7を淡黄緑色固体として3.01g得た。収率90
% 融点:290℃以上
【0077】合成例3.例示化合物10の合成 (3−1)8−(ペンタフルオロベンゼンスルホニルア
ミノ)キノリンの合成 8−アミノキノリン13.5g(0.094モル)をジ
メチルアセトアミド100ミリリットルに溶解し、窒素
雰囲気下、0℃にてペンタフルオロベンゼンスルホニル
クロリド25.0g(0.094モル)をゆっくり滴下
した。滴下終了後、徐々に昇温し、室温にて8時間反応
した後、反応液を冷却した希塩酸水に注いだ。析出した
固体を濾取し、アセトニトリルで再結晶することによ
り、目的物を18.3g得た。収率52%
【0078】(3−2)例示化合物10の合成 上記で合成した8−(ペンタフルオロベンゼンスルホニ
ルアミノ)キノリン3.74g(0.01モル)をメタ
ノール30ミリリットルに溶解した後、ナトリウムメト
キシド28%溶液2.05ミリリットル(0.01モ
ル)を加えた。室温下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛
2水和物1.10g(0.005モル)/メタノール1
5ミリリットル溶液を滴下した。5時間室温で攪拌した
後、析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄すること
により、例示化合物10を薄黄緑色固体として3.72
g得た。収率92% 融点:303℃
【0079】合成例4.例示化合物11の合成 (4−1)8−[3−(トリフルオロメチル)ベンゼン
スルホニルアミノ]キノリンの合成 8−アミノキノリン14.4g(0.100モル)をア
セトニトリル150ミリリットルに溶解し、窒素雰囲気
下、0℃にてピリジン8.0g(0.10モル)を加え
た。その後、反応温度を5℃以下に保つように3−(ト
リフルオロメチル)ベンゼンスルホニルクロリド25.
0g(0.102モル)をゆっくり滴下した。滴下終了
後、徐々に昇温し、室温にて1時間反応した後、反応液
を冷却した希塩酸水に注いだ。酢酸エチルで抽出した
後、有機相を水で洗浄し、有機相を無水硫酸マグネシウ
ムで乾燥した。溶媒を減圧溜去した後、シリカゲルカラ
ムクロマトグラフィー(展開溶媒:クロロホルム)にて
精製し、クロロホルム/n−ヘキサンで再結晶すること
により、目的物を31.8g得た。収率90%
【0080】(4−2)例示化合物11の合成 上記で合成した8−[3−(トリフルオロメチル)ベン
ゼンスルホニルアミノ]キノリン3.52g(0.01
モル)をメタノール30ミリリットルに溶解した後、ナ
トリウムメトキシド28%溶液2.05ミリリットル
(0.01モル)を加えた。室温下攪拌しているところ
へ、酢酸亜鉛2水和物1.10g(0.005モル)/
メタノール15ミリリットル溶液を滴下した。10時間
室温にて攪拌した後、析出した固体を濾取し、メタノー
ルで洗浄することにより、例示化合物11を薄淡黄緑色
固体として3.75g得た。収率98% 融点:242℃
【0081】合成例5.例示化合物12の合成 (5−1)8−(4−メトキシベンゼンスルホニルアミ
ノ)キノリンの合成 8−アミノキノリン25.0g(0.173モル)をジ
メチルアセトアミド200ミリリットルに溶解し、窒素
雰囲気下、0℃にてトリエチルアミン26.5ミリリッ
トル(0.19モル)、4−ジメチルアミノピリジン2
g(0.0164モル)を加えた。その後、反応温度を
5℃以下に保つように4−メトキシベンゼンスルホニル
クロリド39.4g(0.191モル)をゆっくり滴下
した。滴下終了後、徐々に昇温し、室温にて4時間反応
した後、反応液を希塩酸水に注いだ。クロロホルムで抽
出した後、有機相を水で洗浄し、有機相を無水硫酸マグ
ネシウムで乾燥した。溶媒を減圧溜去した後、シリカゲ
ルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:クロロホルム
→クロロホルム/メタノール=10/1(容積比))に
て精製し、クロロホルム/n−ヘキサンで再結晶するこ
とにより、目的物を25.3g得た。収率47%
【0082】(5−2)例示化合物12の合成 上記で合成した8−(4−メトキシベンゼンスルホニル
アミノ)キノリン3.14g(0.01モル)をメタノ
ール30ミリリットルに溶解した後、ナトリウムメトキ
シド28%溶液2.10ミリリットル(0.01モル)
を加えた。室温下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛2水
和物1.10g(0.005モル)/メタノール15ミ
リリットル溶液を滴下した。5時間攪拌加熱還流後、析
出した固体を濾取し、メタノールで洗浄することによ
り、例示化合物12を淡黄緑色固体として3.10g得
た。収率93% 融点:273〜275℃
【0083】合成例6.例示化合物13の合成 (6−1)8−(メタンスルホニルアミノ)キノリンの
合成 8−アミノキノリン26.0g(0.180モル)をア
セトニトリル100ミリリットルに溶解し、窒素雰囲気
下、0℃にてピリジン15.8g(0.20モル)を加
えた。その後、反応温度を10℃以下に保つようにメタ
ンスルホニルクロリド21.1g(0.185モル)を
ゆっくり滴下した。滴下終了後、徐々に昇温し、室温に
て6時間反応した後、反応液を希塩酸水に注いだ。炭酸
カリウム水溶液でpHを5に調整し、析出した固体を濾
取した後、水で洗浄した。得られた固体をアセトニトリ
ルで再結晶することにより、目的物を31.0g得た。
収率78%
【0084】(6−2)例示化合物13の合成 上記で合成した8−(メタンスルホニルアミノ)キノリ
ン5.02g(0.023モル)をメタノール60ミリ
リットルに溶解した後、ナトリウムメトキシド28%溶
液4.36g(0.023モル)を加えた。室温下攪拌
しているところへ、酢酸亜鉛2水和物2.48g(0.
0113モル)/メタノール56ミリリットル溶液を滴
下した。2時間攪拌加熱還流後、析出した固体を濾取
し、メタノールで洗浄することにより、例示化合物13
を淡黄緑色固体として5.73g得た。収率99% 融点:300℃以上
【0085】合成例7.例示化合物15の合成 (7−1)8−(トリフルオロメタンスルホニルアミ
ノ)キノリンの合成 8−アミノキノリン12.8g(0.0886モル)を
アセトニトリル100ミリリットルに溶解し、窒素雰囲
気下、反応温度を10℃以下に保つようにトリフルオロ
メタンスルホン酸無水物25.0g(0.0886モ
ル)をゆっくり滴下した。滴下終了後、徐々に昇温し、
室温にて5時間反応した後、反応液を氷水に注いだ。飽
和食塩水で洗浄した後、有機相を無水硫酸マグネシウム
で乾燥し、溶媒を減圧溜去した。得られた固体をアセト
ニトリルで再結晶することにより、目的物を18.9g
得た。収率77%
【0086】(7−2)例示化合物15の合成 上記で合成した)8−(トリフルオロメタンスルホニル
アミノ)キノリン2.76g(0.01モル)をメタノ
ール15ミリリットルに溶解した後、ナトリウムメトキ
シド28%溶液2.05g(0.01モル)を加えた。
室温下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛2水和物1.1
08g(0.005モル)/メタノール15ミリリット
ル溶液を滴下した。室温下6時間攪後、析出した固体を
濾取し、メタノールで洗浄することにより、例示化合物
15を白色固体として2.80g得た。収率91% 融点:288〜289℃
【0087】合成例8.例示化合物38の合成 (8−1)8−(2−チオフェンスルホニルアミノ)キ
ノリンの合成 8−アミノキノリン17.3g(0.120モル)をジ
メチルアセトアミド100ミリリットルに溶解し、窒素
雰囲気下、反応温度を10℃以下に保つように2−チオ
フェンスルホニルクロリド23.0g(0.1261モ
ル)/ジメチルアセトアミド50ミリリット溶液をゆっ
くり滴下した。滴下終了後、徐々に昇温し、室温にて8
時間反応した後、反応液を冷却希塩酸水に注いだ。析出
した固体を濾取し、水で洗浄した後、アセトニトリルで
再結晶することにより、目的物を9.9g得た。収率2
8%
【0088】(8−2)例示化合物38の合成 上記で合成した8−(2−チオフェンスルホニルアミ
ノ)キノリン2.90g(0.01モル)をメタノール
30ミリリットルに溶解した後、ナトリウムメトキシド
28%溶液2.05ミリリットル(0.01モル)を加
えた。室温下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛2水和物
1.10g(0.005モル)/メタノール15ミリリ
ットル溶液を滴下した。室温下10時間反応後、析出し
た固体を濾取し、メタノールで洗浄することにより、例
示化合物38を淡黄緑色固体として3.00g得た。収
率93% 融点:331℃
【0089】合成例9.例示化合物39の合成 (9−1)8−(ドデカンスルホニルアミノ)キノリン
の合成 8−アミノキノリン17.3g(0.120モル)をア
セトニトリル100ミリリットルに溶解し、窒素雰囲気
下、ピリジン9.89g(0.125モル)を加えた。
反応温度を10℃以下に保つようにドデカンスルホニル
クロリド35.4g(0.132モル)/アセトニトリ
ル50ミリリット溶液をゆっくり滴下した。滴下終了
後、徐々に昇温し、室温にて2時間反応した後、反応液
を水に注いだ。析出した固体を濾取し、水で洗浄した
後、アセトニトリルで再結晶することにより、目的物を
38.3g得た。収率85%
【0090】(9−2)例示化合物39の合成 上記で合成した8−(ドデカンスルホニルアミノ)キノ
リン3.76g(0.01モル)をメタノール30ミリ
リットルに溶解した後、ナトリウムメトキシド28%溶
液2.05ミリリットル(0.01モル)を加えた。室
温下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛2水和物1.10
g(0.005モル)/メタノール15ミリリットル溶
液を滴下した。室温下10時間反応後、析出した固体を
濾取し、メタノールで洗浄することにより、例示化合物
39を淡黄緑色固体として1.70g得た。収率42% 融点:122〜125℃
【0091】合成例10.例示化合物40の合成 (10−1)8−(2−ナフタレンスルホニルアミノ)
キノリンの合成 8−アミノキノリン28.8g(0.20モル)をジメ
チルアセトアミド250ミリリットルに溶解し、窒素雰
囲気下、0℃にてトリエチルアミン30.5ミリリット
ル(0.219モル)、4−ジメチルアミノピリジン2
g(0.0164モル)を加えた。その後、反応温度を
5℃以下に保つように2−ナフタレンスルホニルクロリ
ド50.0g(0.220モル)をゆっくり滴下した。
滴下終了後、徐々に昇温し、室温にて1時間反応した
後、反応液を冷却希塩酸水に注いだ。析出した固体を濾
取し、アセトニトリルで再結晶することにより、目的物
を47.2g得た。収率71%
【0092】(10−2)例示化合物40の合成 上記で合成した8−(2−ナフタレンスルホニルアミ
ノ)キノリン3.34g(0.01モル)をメタノール
30ミリリットルに溶解した後、ナトリウムメトキシド
28%溶液2.10ミリリットル(0.01モル)を加
えた。室温下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛2水和物
1.10g(0.005モル)/メタノール15ミリリ
ットル溶液を滴下した。8時間攪拌した後、析出した固
体を濾取し、メタノールで洗浄することにより、例示化
合物7を淡黄緑色固体として3.23g得た。収率88
% 融点:301〜303℃
【0093】合成例11.例示化合物41の合成 (11−1)8−(p−トルエンスルホニルアミノ)キ
ノリンの合成 8−アミノキノリン50.8g(0.352モル)をア
セトニトリル300ミリリットルに溶解し、窒素雰囲気
下、0℃にてピリジン29.0ミリリットル(0.35
9モル)を加えた。その後、反応温度を5℃以下に保つ
ようにp−トルエンスルホニルクロリド67.9g
(0.356モル)/アセトニトリル250ミリリット
ル溶液をゆっくり滴下した。滴下終了後、徐々に昇温
し、室温にて5時間反応した後、反応液を冷却希塩酸水
に注いだ。析出した固体を濾取し、水で洗浄した後、ア
セトニトリルで再結晶することにより目的物を96.7
g得た。収率92%
【0094】(11−2)例示化合物41の合成 上記で合成した8−(p−トルエンスルホニルアミノ)
キノリン53.7g(0.18モル)をメタノール60
0ミリリットルに溶解した後、ナトリウムメトキシド2
8%溶液34.7g(0.18モル)を加えた。室温下
攪拌しているところへ、酢酸亜鉛2水和物19.8g
(0.09モル)/メタノール450ミリリットル溶液
を滴下した。3時間加熱還流した後、析出した固体を濾
取し、メタノールで洗浄することにより、例示化合物4
1を淡黄緑色固体として58.9g得た。収率99% 融点:300℃以上
【0095】合成例12.例示化合物42の合成 (12−1)8−ベンゼンスルホニルアミノ−2−メチ
ルキノリンの合成 8−アミノ−2−メチルキノリン10.5g(0.06
7モル)をアセトニトリル100ミリリットルに溶解
し、窒素雰囲気下、0℃にてピリジン6.0ミリリット
ル(0.074モル)を加えた。その後、反応温度を5
℃以下に保つようにベンゼンスルホニルクロリド11.
9g(0.067モル)/アセトニトリル20ミリリッ
トル溶液をゆっくり滴下した。滴下終了後、徐々に昇温
し、室温にて3時間反応した後、反応液を冷却希塩酸水
に注いだ。析出した固体を濾取し、水で洗浄した後、エ
タノールで再結晶することにより目的物を15.1g得
た。収率76%
【0096】(12−2)例示化合物42の合成 上記で合成した8−ベンゼンスルホニルアミノ−2−メ
チルキノリン2.98g(0.01モル)をメタノール
50ミリリットルに溶解した後、ナトリウムメトキシド
28%溶液1.93g(0.01モル)を加えた。室温
下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛2水和物1.10g
(0.005モル)/メタノール25ミリリットル溶液
を滴下した。3時間加熱還流した後、析出した固体を濾
取し、メタノールで洗浄することにより、例示化合物4
2を淡黄緑色固体として3.20g得た。収率97% 融点:300℃以上
【0097】合成例13.例示化合物43の合成 (13−1)8−(2,4,6−トリメチルベンゼンス
ルホニルアミノ)キノリンの合成 8−アミノキノリン
15.3g(0.106モル)をアセトニトリル100
ミリリットルに溶解し、窒素雰囲気下、0℃にてピリジ
ン8.7ミリリットル(0.108モル)を加えた。そ
の後、反応温度を5℃以下に保つように2,4,6−ト
リメチルベンゼンスルホニルクロリド23.5g(0.
107モル)/アセトニトリル100ミリリットル溶液
をゆっくり滴下した。滴下終了後、徐々に昇温し、室温
にて5時間反応した後、反応液を冷却希塩酸水に注い
だ。析出した固体を濾取し、水で洗浄した後、アセトニ
トリルで再結晶することにより目的物を30.3g得
た。収率88%
【0098】(13−2)例示化合物43の合成 上記で合成した8−(2,4,6−トリメチルベンゼン
スルホニルアミノ)キノリン13.1g(0.04モ
ル)をメタノール200ミリリットルに溶解した後、ナ
トリウムメトキシド28%溶液7.72g(0.04モ
ル)を加えた。室温下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛
2水和物4.38g(0.02モル)/メタノール90
ミリリットル溶液を滴下した。2時間加熱還流した後、
析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄することによ
り、例示化合物43を淡黄緑色固体として14.0g得
た。収率98% 融点:300℃以上
【0099】合成例14.例示化合物44の合成 (14−1)8−ベンゼンスルホニルアミノ−6−メト
キシキノリンの合成 8−アミノ−6−メトキシキノリン0.90g(5.1
7ミリモル)をアセトニトリル10ミリリットルに溶解
し、窒素雰囲気下、0℃にてピリジン0.5ミリリット
ル(6.18ミリモル)を加えた。その後、反応温度を
5℃以下に保つようにベンゼンスルホニルクロリド0.
91g(5.17ミリモル)をゆっくり滴下した。滴下
終了後、徐々に昇温し、室温にて2時間反応した後、反
応液を冷却希塩酸水に注いだ。析出した固体を濾取し、
水で洗浄した後、アセトニトリルで再結晶することによ
り目的物を1.25g得た。収率80%
【0100】(14−2)例示化合物44の合成 上記で合成した8−ベンゼンスルホニルアミノ−6−メ
トキシキノリン1.00g(3.18ミリモル)をメタ
ノール15ミリリットルに溶解した後、ナトリウムメト
キシド28%溶液0.614g(3.18ミリモル)を
加えた。室温下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛2水和
物0.349g(1.59ミリモル)/メタノール5ミ
リリットル溶液を滴下した。3時間加熱還流した後、析
出した固体を濾取し、メタノールで洗浄することによ
り、例示化合物44を淡黄緑色固体として1.1g得
た。収率99% 融点:300℃以上
【0101】合成例15.例示化合物45の合成 (15−1)8−[2−ブトキシ−5−(1,1,3,
3−テトラメチルペンチル)ベンゼンスルホニルアミ
ノ]キノリンの合成 8−アミノキノリン11.5g(0.080モル)をア
セトニトリル150ミリリットルに溶解し、窒素雰囲気
下、0℃にてピリジン6.6ミリリットル(0.082
モル)を加えた。その後、反応温度を5℃以下に保つよ
うに2−ブトキシ−5−(1,1,3,3−テトラメチ
ルペンチル)ベンゼンスルホニルクロリド29.5g
(0.082モル)/アセトニトリル30ミリリットル
をゆっくり滴下した。滴下終了後、徐々に昇温し、室温
にて5時間反応した後、反応液を冷却希塩酸水に注い
だ。析出した固体を濾取し、水で洗浄した後、エタノー
ルで再結晶することにより目的物を31.6g得た。収
率84%
【0102】(15−2)例示化合物45の合成 上記で合成した8−[2−ブトキシ−5−(1,1,
3,3−テトラメチルペンチル)ベンゼンスルホニルア
ミノ]キノリン51.6g(0.11モル)をメタノー
ル400ミリリットルに溶解した後、ナトリウムメトキ
シド28%溶液21.2g(0.11モル)を加えた。
室温下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛2水和物12.
1g(0.055モル)/メタノール250ミリリット
ル溶液を滴下した。4.5時間加熱還流した後、析出し
た固体を濾取し、メタノールで洗浄することにより、例
示化合物45を淡黄緑色固体として51.4g得た。収
率93% 融点:168〜170℃
【0103】本発明の発光素子は陽極、陰極の一対の電
極間に発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物薄
膜を形成した素子であり、発光層のほか正孔注入層、正
孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、保護層などを有し
てもよく、またこれらの各層はそれぞれ他の機能を備え
たものであってもよい。各層の形成にはそれぞれ種々の
材料を用いることができる。
【0104】陽極は正孔注入層、正孔輸送層、発光層な
どに正孔を供給するものであり、金属、合金、金属酸化
物、電気伝導性化合物、またはこれらの混合物などを用
いることができ、好ましくは仕事関数が4eV以上の材
料である。具体例としては酸化スズ、酸化亜鉛、酸化イ
ンジウム、酸化インジウムスズ(ITO)等の導電性金
属酸化物、あるいは金、銀、クロム、ニッケル等の金
属、さらにこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物
または積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物
質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなど
の有機導電性材料、およびこれらとITOとの積層物な
どが挙げられ、好ましくは、導電性金属酸化物であり、
特に、生産性、高導電性、透明性等の点からITOが好
ましい。陽極の膜厚は材料により適宜選択可能である
が、通常10nm〜5μmの範囲のものが好ましく、よ
り好ましくは50nm〜1μmであり、更に好ましくは
100nm〜500nmである。
【0105】陽極は通常、ソーダライムガラス、無アル
カリガラス、透明樹脂基板などの上に層形成したものが
用いられる。ガラスを用いる場合、その材質について
は、ガラスからの溶出イオンを少なくするため、無アル
カリガラスを用いることが好ましい。また、ソーダライ
ムガラスを用いる場合、シリカなどのバリアコートを施
したものを使用することが好ましい。基板の厚みは、機
械的強度を保つのに十分であれば特に制限はないが、ガ
ラスを用いる場合には、通常0.2mm以上、好ましく
は0.7mm以上のものを用いる。陽極の作製には材料
によって種々の方法が用いられるが、例えばITOの場
合、電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着
法、化学反応法(ゾルーゲル法など)、酸化インジウム
スズの分散物の塗布などの方法で膜形成される。陽極は
洗浄その他の処理により、素子の駆動電圧を下げたり、
発光効率を高めることも可能である。例えばITOの場
合、UV−オゾン処理、プラズマ処理などが効果的であ
る。
【0106】陰極は電子注入層、電子輸送層、発光層な
どに電子を供給するものであり、電子注入層、電子輸送
層、発光層などの負極と隣接する層との密着性やイオン
化ポテンシャル、安定性等を考慮して選ばれる。陰極の
材料としては金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合
物、またはこれらの混合物を用いることができ、具体例
としてはアルカリ金属(例えばLi、Na、K等)また
はそのフッ化物、アルカリ土類金属(例えばMg、Ca
等)またはそのフッ化物、金、銀、鉛、アルミニウム、
ナトリウム−カリウム合金またはそれらの混合金属、リ
チウム−アルミニウム合金またはそれらの混合金属、マ
グネシウム−銀合金またはそれらの混合金属、インジウ
ム、イッテリビウム等の希土類金属等が挙げられ、好ま
しくは仕事関数が4eV以下の材料であり、より好まし
くはアルミニウム、リチウム−アルミニウム合金または
それらの混合金属、マグネシウム−銀合金またはそれら
の混合金属等である。陰極の膜厚は材料により適宜選択
可能であるが、通常10nm〜5μmの範囲のものが好
ましく、より好ましくは50nm〜1μmであり、更に
好ましくは100nm〜1μmである。陰極の作製には
電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法、コ
ーティング法などの方法が用いられ、金属を単体で蒸着
することも、二成分以上を同時に蒸着することもでき
る。さらに、複数の金属を同時に蒸着して合金電極を形
成することも可能であり、またあらかじめ調整した合金
を蒸着させてもよい。陽極及び陰極のシート抵抗は低い
方が好ましく、数百Ω/□以下が好ましい。
【0107】発光層の材料は、電界印加時に陽極または
正孔注入層、正孔輸送層から正孔を注入することができ
ると共に陰極または電子注入層、電子輸送層から電子を
注入することができる機能や、注入された電荷を移動さ
せる機能、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させ
る機能を有する層を形成することができるものであれば
何でもよい。発光材料としては例えばベンゾオキサゾー
ル誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチアゾー
ル誘導体、スチリルベンゼン誘導体、ポリフェニル誘導
体、ジフェニルブタジエン誘導体、テトラフェニルブタ
ジエン誘導体、ナフタルイミド誘導体、クマリン誘導
体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、オキサジアゾー
ル誘導体、アルダジン誘導体、ピラリジン誘導体、シク
ロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導
体、キナクリドン誘導体、ピロロピリジン誘導体、チア
ジアゾロピリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、
スチリルアミン誘導体、芳香族ジメチリディン化合物、
8−キノリノール誘導体の金属錯体や希土類錯体に代表
される各種金属錯体等、ポリチオフェン、ポリフェニレ
ン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、本発
明の化合物等が挙げられる。発光層の膜厚は特に限定さ
れるものではないが、通常1nm〜5μmの範囲のもの
が好ましく、より好ましくは5nm〜1μmであり、更
に好ましくは10nm〜500nmである。発光層の形
成方法は、特に限定されるものではないが、抵抗加熱蒸
着、電子ビーム、スパッタリング、分子積層法、コーテ
ィング法(スピンコート法、キャスト法、ディップコー
ト法など)、LB法、インクジェット法などの方法が用
いられ、好ましくは抵抗加熱蒸着、コーティング法であ
る。
【0108】発光層として好ましくは本発明の化合物中
に、他の蛍光性化合物を少なくとも一種含有したもので
ある。この場合含有する蛍光性化合物としては有機無機
を問わないが、好ましくは有機の蛍光性化合物であり、
例えば前述の発光材料等や公知の蛍光性化合物が挙げら
れる。また含有する蛍光性化合物の量は特に限定されな
いが、本発明の化合物に対し0.001〜20重量%で
あることが好ましく、より好ましくは0.01〜10重
量%、更に好ましくは0.1〜1重量%である。
【0109】正孔注入層、正孔輸送層の材料は、陽極か
ら正孔を注入する機能、正孔を輸送する機能、陰極から
注入された電子を障壁する機能のいずれかを有している
ものであればよい。その具体例としては、カルバゾール
誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オ
キサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリ
ールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘
導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導
体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン
誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチ
ルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化
合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系
化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、
ポリ(N−ビニルカルバゾール)誘導体、アニリン系共
重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導
電性高分子オリゴマー等が挙げられる。正孔注入層、正
孔輸送層の膜厚は特に限定されるものではないが、通常
1nm〜5μmの範囲のものが好ましく、より好ましく
は5nm〜1μmであり、更に好ましくは10nm〜5
00nmである。正孔注入層、正孔輸送層は上述した材
料の1種または2種以上からなる単層構造であってもよ
いし、同一組成または異種組成の複数層からなる多層構
造であってもよい。正孔注入層、正孔輸送層の形成方法
としては、真空蒸着法やLB法、インクジェット法、前
記正孔注入輸送剤を溶媒に溶解または分散させてコーテ
ィングする方法(スピンコート法、キャスト法、ディッ
プコート法など)が用いられる。コーティング法の場
合、樹脂成分と共に溶解または分散することができ、樹
脂成分としては例えば、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネ
ート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリ
ブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、
ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、ポリ(N−
ビニルカルバゾール)、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フ
ェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビ
ニル、ABS樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シ
リコン樹脂などが挙げられる。
【0110】電子注入層、電子輸送層の材料は、陰極か
ら電子を注入する機能、電子を輸送する機能、陽極から
注入された正孔を障壁する機能のいずれか有しているも
のであればよい。その具体例としては、本発明の化合物
のほかトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキ
サジアゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキ
ノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノ
ン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミ
ド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリル
ピラジン誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラ
カルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、8−キノリ
ノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベン
ゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属
錯体に代表される各種金属錯体等が挙げられる。電子注
入層、電子輸送層の膜厚は特に限定されるものではない
が、通常1nm〜5μmの範囲のものが好ましく、より
好ましくは5nm〜1μmであり、更に好ましくは10
nm〜500nmであり、特に好ましくは1〜80μm
である。電子注入層、電子輸送層は上述した材料の1種
または2種以上からなる単層構造であってもよいし、同
一組成または異種組成の複数層からなる多層構造であっ
てもよい。電子注入層、電子輸送層の形成方法として
は、真空蒸着法やLB法、インクジェット法、前記電子
注入輸送剤を溶媒に溶解または分散させてコーティング
する方法(スピンコート法、キャスト法、ディップコー
ト法など)などが用いられる。コーティング法の場合、
樹脂成分と共に溶解または分散することができ、樹脂成
分としては例えば、正孔注入輸送層の場合に例示したも
のが適用できる。
【0111】保護層の材料としては水分や酸素等の素子
劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能
を有しているものであればよい。その具体例としては、
In、Sn、Pb、Au、Cu、Ag、Al、Ti、N
i等の金属、MgO、SiO、SiO2 、Al23、G
eO、NiO、CaO、BaO、Fe23、Y23、T
iO2等の金属酸化物、MgF2、LiF、AlF3、C
aF2等の金属フッ化物、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレ
ア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフル
オロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロ
ロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレン
との共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも1
種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて
得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フ
ッ素共重合体、吸水率1%以上の吸水性物質、吸水率
0.1%以下の防湿性物質等が挙げられる。保護層の形
成方法についても特に限定はなく、例えば真空蒸着法、
スパッタリング法、反応性スパッタリング法、MBE
(分子線エピタキシ)法、クラスターイオンビーム法、
イオンプレーティング法、プラズマ重合法(高周波励起
イオンプレーティング法)、プラズマCVD法、レーザ
ーCVD法、熱CVD法、ガスソースCVD法、インク
ジェット法、コーティング法を適用できる。
【0112】なお、本発明の発光素子の構成として好ま
しくは、有機化合物薄層が正孔輸送層、発光層、電子輸
送層の少なくとも3層以上から成り、電子輸送層に本発
明の発光素子材料を少なくとも一種含有するものであ
り、この場合、素子製造法の簡略化、素子特性の再現性
向上、経時での性能変化抑制等の点から、発光層が単一
化合物からなることが好ましい。
【0113】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれにより限定されるものではない。 実施例1 洗浄したITO電極付きガラス基板上に、フタロシアニ
ンを膜厚5nm、ビス〔N−(1−ナフチル)−N−フ
ェニル〕ベンジジンを膜厚40nm、表1記載化合物を
膜厚60nmで、この順に真空蒸着(8×10-6〜1×
10-5torr)した。この上にパターニングしたマス
ク(発光面積が5mm×5mmとなるマスク)を設置
し、マグネシウム:銀=10:1を250nm共蒸着し
た後、銀300nmを蒸着した(8×10-6〜1×10
-5Torr)、発光素子を作製した。東陽テクニカ製ソ
ースメジャーユニット2400型を用いて、ITOを陽
極、Mg:Agを陰極として直流定電圧をEL素子に印
加し発光させ、その輝度をトプコン社の輝度計BM−
8、発光波長を浜松フォトニクス社製スペクトルアナラ
イザーPMA−11を用いて測定した。また、作製した
素子を60℃、20%RHの条件下に3時間放置後発光
させた相対輝度(素子作製直後の輝度を100とした場
合の経時後の輝度を相対値で表した値(駆動電圧10
V))および発光面のダークスポットの有無を評価し
た。結果を表1に示す。
【0114】
【表1】
【0115】
【化38】
【0116】表1の結果より、本発明の化合物を用いる
と最低駆動電圧が低く、かつ高輝度発光が可能であるこ
とがわかる。また、高温保管後の輝度低下、ダークスポ
ットの発生も少なく耐久性に優れていることがわかる。
【0117】実施例2 実施例1と同様にITO基板をエッチング、洗浄後、銅
フタロシアニン5nm、TPD(N,N’−ビス(3−
メチルフェニル)−N,N’−ジフェニルベンジジン)
40nm、赤色発光材料(ナイルレッド)および表2記
載の化合物をそれぞれ蒸着速度0.04Å/秒、4Å/
秒で膜厚60nmとなるように共蒸着した。次いでA
l:Li=100:2比で膜厚200nmとなるように
共蒸着して、発光素子を作製した。駆動電圧8Vと15
Vでの輝度、色度を測定した結果を表2に示す。
【0118】
【表2】
【0119】
【化39】
【0120】表2の結果から明らかなように、本発明の
化合物を用いた素子では、蛍光性化合物をドープした系
でも高輝度発光が可能であることが判る。またAlqを
ホストに用いた素子では駆動電圧を高くすると赤色純度
が低下するのに対し、本発明の化合物をホストに用いた
素子では色純度の変化が殆ど見られず、色純度の高い高
輝度発光が可能であることが判る。
【0121】実施例3 洗浄したITO基板上に、ポリ(N−ビニルカルバゾー
ル)40mg、1,1,4,4−テトラフェニルブタジ
エン0.5mg、表3記載の化合物12mgを1,2−
ジクロロエタン3mlに溶解し、洗浄したITO基板上
にスピンコートした。生成した有機薄膜の膜厚は、約1
10nmであった。有機薄膜上にパターニングしたマス
ク(発光面積が5mm×5mmとなるマスク)を設置
し、蒸着装置内でマグネシウム:銀=10:1を50n
m共蒸着した後、銀150nmを蒸着して、発光素子を
作製した。この素子を実施例1と同様な方法で評価し
た。結果を表3に示す。
【0122】
【表3】
【0123】
【化40】
【0124】表3の結果から明らかなように、本発明の
化合物を用いた素子では、比較化合物に比べ、通常発光
輝度が低い塗布方式においても低電圧駆動、高輝度発光
が可能であることが判る。また、比較化合物C(PB
D)を用いた素子ではダークスポットの発生が顕著に見
られるのに対し、本発明の素子では良好な面状発光を示
した。更に、比較化合物A(Alq)を用いた素子で
は、Alqの発光が主に観測され、青色純度が低下し、
青色発光用のホスト材料としては有効に機能しないのに
対し、本発明の化合物を用いた素子では青色純度が高
く、良好な青色発光用ホスト材料として機能することが
判る。
【0125】実施例4 洗浄したITO電極付きガラス基板上に、銅フタロシア
ニンを膜厚5nm、ビス[N−(1−ナフチル)−N−
フェニル]ベンジジンを膜厚40nm、表4記載の発光
材料を膜厚20nm、表4記載の電子輸送材料を膜厚6
0nm、LiFを膜厚1nmで、この順に真空蒸着(8
×10-6〜1×10-5torr)した。この上にパター
ニングしたマスク(発光面積が4mm×5mmとなるマ
スク)を設置し、Al:Li=100:1を250nm
共蒸着した後、Alを300nmを蒸着し(8×10-6
〜1×10-5Torr)、発光素子を作製した。作製し
た素子について実施例1と同様に評価した。結果を表4
に示す。
【0126】
【表4】
【0127】
【化41】
【0128】表4の結果より、本発明の化合物を用いる
と発光層が単一化合物からなる非ドープ型の素子におい
ても高輝度発光が可能であり、また色純度に優れること
がわかる。
【0129】実施例5 洗浄したITO基板上に、ポリ(N−ビニルカルバゾー
ル)40mgを1,2−ジクロロエタン3mlに溶解
し、膜厚60nmとなるようにスピンコートした。次い
で本発明例示化合物45(12mg)、赤色発光材料R
A(2mg)、ポリ(ブチラール)(40mg)のメタ
ノール3ml溶液を膜厚40nmとなるようにスピンコ
ートした。有機薄膜上にパターニングしたマスク(発光
面積が4mm×5mmとなるマスク)を設置し、蒸着装
置内でマグネシウム:銀=10:1を50nm共蒸着し
た後、銀150nmを蒸着し、素子を作製した。この素
子をITOを陽極、マグネシウム:銀を陰極として10
V電圧をかけたところ、1280cd/m2、色度座標
(0.64,0.34)と、塗布型素子でも高輝度、赤
色純度良好な発光が観測された。
【0130】
【化42】
【0131】実施例6 「化学物質の審査及び製造等の規制に関する法律」で定
められた「細菌を用いる復帰突然変異試験」(通称Am
es試験)を例示化合物6、13、45について行った
結果、いずれも陰性となり素材安全性面に優れることが
わかった。 実施例7 セイコーインスツルメンツ株式会社製SSCE 520
0HおよびRDC220を用いてガラス転移温度を測定
した結果、例示化合物6は137℃、例示化合物38は
139℃となった。有機EL素子の耐久性には有機材料
のガラス転移温度が大きく影響し、一般にガラス転移温
度が高い方が耐久性が良好なことが知られており、本発
明の化合物は耐熱性、耐久性面に優れることがわかっ
た。
【0132】
【発明の効果】本発明により、高輝度発光が可能で耐久
性良好な有機EL素子が得られる。特に通常輝度の低い
塗布方式でも良好な発光特性が得られ、製造コスト面等
で有利な素子作製が可能である。また、駆動電圧の違い
による色度変化が小さい有機EL素子が得られる。

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(I)で表される部分構造を
    有する化合物であることを特徴とする発光素子材料。 【化1】 (式中、Q1は5または6員の含窒素芳香族ヘテロ環を
    形成するに必要な原子群を表す。Q2は5または6員の
    芳香族環を形成するに必要な原子群を表す。XおよびY
    は、炭素原子または窒素原子を表す。Zは、SO21
    COR2またはPOR3(R4)(R1、R2、R3、R4
    それぞれ脂肪族炭化水素基、アリール基、ヘテロ環基、
    アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基またはヘテ
    ロ環オキシ基を表す。)を表す。)
  2. 【請求項2】 請求項1における一般式(I)で表され
    る部分構造を有する化合物を配位子に有する金属錯体で
    あることを特徴とする発光素子材料。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2における化合物が下記一
    般式(K−I)で表される金属錯体であることを特徴と
    する発光素子材料。 【化2】 (式中、Q1は5または6員の含窒素芳香族ヘテロ環を
    形成するに必要な原子群を表す。Q2は5または6員の
    芳香族環を形成するに必要な原子群を表す。XおよびY
    は、炭素原子または窒素原子を表す。Zは、SO21
    COR2またはPOR3(R4)(R1、R2、R3、R4
    それぞれ脂肪族炭化水素基、アリール基、ヘテロ環基、
    アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基またはヘテ
    ロ環オキシ基を表す。)を表す。Mは金属イオンを表
    す。nは1〜4の整数を表す。)
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかにおける化合物
    が下記一般式(K−Ia)で表される金属錯体であるこ
    とを特徴とする発光素子材料。 【化3】 (式中、Zは、SO21、COR2またはPOR
    3(R4)(R1、R2、R3、R4はそれぞれ脂肪族炭化水
    素基、アリール基、ヘテロ環基、アミノ基、アルコキシ
    基、アリールオキシ基またはヘテロ環オキシ基を表
    す。)を表す。Mは金属イオンを表す。nは1〜4の整
    数を表す。Ra1、Ra2、Ra3、Ra4、Ra5およびR
    a6は、それぞれ水素原子または置換基を表す。)
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかにおける化合物
    が下記一般式(K−Ib)で表される金属錯体であるこ
    とを特徴とする発光素子材料。 【化4】 (式中、Rb1は脂肪族炭化水素基、アリール基またはヘ
    テロ環基を表す。Mは金属イオンを表す。nは1〜4の
    整数を表す。Ra1、Ra2、Ra3、Ra4、Ra5およびRa6
    は、それぞれ水素原子または置換基を表す。)
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかにおける化合物
    が下記一般式(K−Ic)で表される金属錯体であるこ
    とを特徴とする発光素子材料。 【化5】 (式中、Rc1は炭素数6以下の脂肪族炭化水素基、アリ
    ール基またはヘテロ環基を表す。Mは金属イオンを表
    す。nは1〜4の整数を表す。Ra1、Ra2、Ra3
    a4、Ra5およびRa6は、それぞれ水素原子または置換
    基を表す。)
  7. 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかにおける化合物
    が下記一般式(K−Id)で表される金属錯体であるこ
    とを特徴とする発光素子材料。 【化6】 (式中、Rd1は炭素数9以上30以下の脂肪族炭化水素
    基、アリール基またはヘテロ環基を表す。Mは金属イオ
    ンを表す。nは1〜4の整数を表す。Ra1、Ra2
    a3、Ra4、Ra5およびRa6は、それぞれ水素原子また
    は置換基を表す。)
  8. 【請求項8】 請求項1〜7のいずれかにおける化合物
    が下記一般式(K−Ie)で表される金属錯体であるこ
    とを特徴とする発光素子材料。 【化7】 (式中、Re1は置換基としてハロゲン原子、アルコキシ
    基、アリールオキシ基またはヘテロ環オキシ基を持つ脂
    肪族炭化水素基、アリール基またはヘテロ環基を表す。
    Mは金属イオンを表す。nは1〜4の整数を表す。
    a1、Ra2、Ra3、R a4、Ra5およびRa6は、それぞれ
    水素原子または置換基を表す。)
  9. 【請求項9】 請求項1〜8のいずれかにおける化合物
    が2価ないし4価の金属イオンを含有することを特徴と
    する発光素子材料。
  10. 【請求項10】 請求項1〜9のいずれかにおける化合
    物が亜鉛イオンを含有することを特徴とする発光素子材
    料。
  11. 【請求項11】 請求項1〜10のいずれかにおける化
    合物が「化学物質の審査及び製造等の規制に関する法
    律」で定める「細菌を用いる復帰突然変異試験」におい
    て陰性であることを特徴とする発光素子材料。
  12. 【請求項12】 請求項1〜11のいずれかにおける化
    合物がガラス転移温度が130℃以上であることを特徴
    とする発光素子材料。
  13. 【請求項13】 一対の電極間に発光層もしくは発光層
    を含む複数の有機化合物薄層を形成した発光素子におい
    て、少なくとも一層が請求項1〜12のいずれかに記載
    の発光素子材料を少なくとも一種以上含有する層である
    ことを特徴とする発光素子。
  14. 【請求項14】 一対の電極間に発光層もしくは発光層
    を含む複数の有機化合物薄層を形成した発光素子におい
    て、少なくとも一層が請求項1〜12のいずれかに記載
    の発光素子材料の少なくとも一種を塗布することにより
    成膜した層であることを特徴とする発光素子。
  15. 【請求項15】 一対の電極間に発光層もしくは発光層
    を含む複数の有機化合物薄層を形成した発光素子におい
    て、少なくとも一層が請求項1〜12のいずれかに記載
    の発光素子材料の少なくとも一種以上をポリマーに分散
    した層であることを特徴とする発光素子。
  16. 【請求項16】 一対の電極間に発光層もしくは発光層
    を含む複数の有機化合物薄層を形成した発光素子におい
    て、請求項1〜12のいずれかに記載の発光素子材料を
    含有する層が、他の蛍光性化合物を少なくとも一種含有
    することを特徴とする発光素子。
  17. 【請求項17】 一対の電極間に発光層もしくは発光層
    を含む複数の有機化合物薄層を形成した発光素子におい
    て、有機化合物薄層が正孔輸送層、発光層、電子輸送層
    の少なくとも3層以上から成り、電子輸送層に請求項1
    〜12のいずれかに記載の発光素子材料を少なくとも一
    種含有することを特徴とする発光素子。
  18. 【請求項18】 請求項17の発光素子において電子輸
    送層の膜厚が1〜80nmであることを特徴とする発光
    素子。
  19. 【請求項19】 請求項17又は18の発光素子におい
    て、発光層が単一化合物からなることを特徴とする発光
    素子。
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