JP4512217B2

JP4512217B2 - アリールシラン化合物、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: JP4512217B2
Application number: JP23424199A
Authority: JP
Inventors: 達也五十嵐
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1999-08-20
Filing date: 1999-08-20
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2019-08-20
Also published as: US6558819B1; JP2001055447A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規シラン化合物、電気エネルギーを光に変換して発光できる発光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、中でも有機電界発光（有機エレクトロルミネッセンス）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発光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発光素子はトリス（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】
［有機］発光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特に青色発光素子では、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、新規青色発光材料の開発が望まれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、新規アリールシラン化合物、発光特性が良好な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。
【０００５】
【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（１）で表される繰り返し単位と下記一般式（２）で表される繰り返し単位をそれぞれ一つ以上主鎖骨格として有し、一般式（１）で表される繰り返し単位と前記一般式（２）で表される繰り返し単位とが、交互に連結し、ポリスチレン換算重量平均分子量が１，０００〜５，０００，０００である化合物。
【０００６】
【化２】

【０００７】
Ｒ¹，Ｒ²はアリール基又はピリジル基を表す。Ａｒ¹，Ａｒ²はアリーレン連結基またはピラジレンを表す。Ｒ³，Ｒ⁴は水素原子またはアルキル基を表す。Ｒ⁵，Ｒ⁶は置換基を表す。ｍ，ｎは０を表す。
２．Ｒ¹，Ｒ²がアリール基を表し、Ａｒ¹，Ａｒ²がアリーレン連結基を表し、Ｒ³，Ｒ⁴はアルキル基を表すことを特徴とする上記１に記載の化合物。
３．Ａｒ¹，Ａｒ²はフェニレン基を表し、Ｒ³，Ｒ⁴は炭素数１〜２０のアルキル基を表すことを特徴とする上記１又は２に記載の化合物。
４．Ｒ¹，Ｒ²がフェニル基を表し、Ｒ³，Ｒ⁴は炭素数１〜１０のアルキル基を表すことを特徴とする上記１〜３のいずれかに記載の化合物。
５．蛍光極大波長λｍａｘが４００〜５００ｎｍであることを特徴とする上記１〜４のいずれかに記載の化合物。
６．上記１〜５のいずれかに記載の化合物から成る発光素子材料。
７．一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、少なくとも一層が上記６に記載の発光素子材料を少なくとも一種含有する層であることを特徴とする発光素子。
８．上記６に記載の発光素子材料を塗布プロセスで成膜し、かつ、上記６に記載の発光素子材料を発光層に少なくとも一種含有する上記７に記載の発光素子。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、前記一般式（１）で表される繰り返し単位と前記一般式（２）で表される繰り返し単位をそれぞれ一つ以上主鎖骨格として有し、前記一般式（１）で表される繰り返し単位と前記一般式（２）で表される繰り返し単位とが、交互に連結し、ポリスチレン換算重量平均分子量が１，０００〜５，０００，０００である化合物に関するものであるが、その他の事項についても記載した。
以下、本発明について詳細に説明する。本発明の化合物は、一般式（１）で表される繰り返し単位と一般式（２）で表される繰り返し単位をそれぞれ一つ以上含む化合物である。
【０００９】
【化３】

【００１０】
一般式（１）について説明する。
Ｒ¹，Ｒ²は置換基を表す。置換基としては、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１〜１２、さらに好ましくは炭素数1〜６、例えばメチル基、ｔ−ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基などが挙げられる）、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２〜１２、さらに好ましくは炭素数２〜６、例えば、プロペニル基などが挙げられる）、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２〜１２、さらに好ましくは炭素数２〜６、例えば、エチニル基などが挙げられる）、アリール基（好ましくは炭素数６〜４０、より好ましくは炭素数６〜２０、さらに好ましくは炭素数６〜１２、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基などが挙げられる）、ヘテロアリール基（好ましくは、酸素原子または硫黄原子または窒素原子を含むものであり、好ましくは炭素数１〜４０、より好ましくは炭素数２〜２０、さらに好ましくは炭素数３〜１２、例えば、ピリジル基、チエニル基、カルバゾリル基などが挙げられる）、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１２、さらに好ましくは炭素数1〜６、例えばメトキシ基、イソプロポキシ基等が挙げられる）、アリールオキシ基（好ましくは炭素数６〜４０、より好ましくは炭素数６〜２０、さらに好ましくは炭素数６〜１２、例えば、フェノキシ基、ナフトキシ基、ピレニルオキシ基などが挙げられる）、ヘテロ環基（好ましくは、酸素原子または硫黄原子または窒素原子を含むものであり、好ましくは炭素数１〜４０、より好ましくは炭素数２〜２０、さらに好ましくは炭素数３〜１２、例えば、ピペリジル基、モルホリノ基等が挙げられる）、シリル基（好ましくは炭素数１〜３０、特に好ましくは炭素数３〜２０、さらに好ましくは炭素数３〜１２、例えばトリメチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる）などが挙げられる。これらの置換基はさらに置換基を有していてもよい。
【００１１】
Ｒ¹，Ｒ²は、好ましくは、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基であリ、より好ましくは、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基であり、さらに好ましくはアリール基、ヘテロアリール基、特に好ましくはアリール基である。
【００１２】
Ａｒ¹，Ａｒ²はそれぞれアリーレン基（好ましくは炭素数６〜４０、より好ましくは炭素数６〜３０さらに好ましくは炭素数６〜１２、例えば、フェニレン、ナフタレン、アントラセニレン、ピレニレンなど）、又は、ヘテロアリーレン基（好ましくは、酸素原子、硫黄原子、窒素原子のいずれかを含み、好ましくは炭素数１〜５０、より好ましくは炭素数１〜３０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばイミダゾリレン、ピリジレン、ピラジレン、フリレン、ベンズアゾレン（ベンズオキサゾレン、ベンズイミダゾリレン、ベンズチアゾリレン好ましくはベンズオキサゾレン、ベンズイミダゾリレン、より好ましくは、ベンズイミダゾリレン）、トリアゾリレン基などが挙げられる。）を表す。
【００１３】
Ａｒ¹，Ａｒ²は、好ましくは、アリーレン基、含窒素ヘテロアリーレン基であり、より好ましくはアリーレン基であり、さらに好ましくは、フェニレン基であり、特に好ましくは無置換ｐ−フェニレン基である。
【００１４】
一般式（２）について説明する。
Ｒ³，Ｒ⁴は水素原子または置換基を表す。置換基としては例えばアルキル基（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、アントラニ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１〜３０、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６〜１２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。）、ヘテロアリールオキシ基（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、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリ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７〜３０、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０〜３０、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１〜２０、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。）、ヘテロアリールチオ基（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、例えばピリジルチオ、２−ベンズイミゾリルチオ、２−ベンズオキサゾリルチオ、２−ベンズチアゾリ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１〜２０、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１〜３０、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１〜１２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、チエニル、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、特に好ましくは炭素数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。
【００１５】
Ｒ³，Ｒ⁴は、好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基であり、より好ましくは水素原子、アルキル基であり、さらに好ましくはアルキル基である。
【００１６】
Ｒ⁵，Ｒ⁶は置換基を表す。置換基としては例えば前記Ｒ³で記載した基が挙げられる。Ｒ⁵，Ｒ⁶は、好ましくはアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基であり、より好ましくはアルキル基、アリール基であり、さらに好ましくはアルキル基である。
【００１７】
ｍ，ｎは０〜３の整数を表す。ｍ，ｎが２以上の場合、複数のＲ⁵，Ｒ⁶は同じであっても異なってもよい。ｍ，ｎは、好ましくは０，１であり、より好ましくは０である。
【００１８】
本発明の化合物は、一般式（１）で表される繰り返し単位を２つ以上有することが好ましく、４つ以上有することがより好ましい。また、一般式（２）で表される繰り返し単位を２つ以上有することが好ましく、４つ以上有することがより好ましい。
本発明の化合物は、一般式（１）、（２）の繰り返し単位を主鎖、側鎖のどちらに有していてもよいが、一般式（１）、（２）の繰り返し単位を主鎖上に有することが好ましい。
【００１９】
本発明の化合物の重量平均分子量（ポリスチレン換算）は、好ましくは１，０００〜５，０００，０００、より好ましくは２，０００〜１，０００，０００、さらに好ましくは３，０００〜１００，０００である。
【００２０】
本発明の化合物は、その蛍光スペクトルのλｍａｘ（最大発光波長）が４００〜５００ｎｍであることが好ましく、４００〜４８０ｎｍであることがより好ましく、４００〜４６０ｎｍであることがさらに好ましい。
【００２１】
次に一般式（１）の化合物例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２２】
【化４】

【００２３】
【化５】

【００２４】
【化６】

【００２５】
【化７】

【００２６】
次に、本発明の化合物の製造方法について述べる。本発明の化合物は、種々の公知の手法で合成可能であり、例えば、アリールハライドをニッケルまたは銅誘導体存在下ホモカップリングし炭素炭素結合を生成する合成（重合）法、アリールハライド誘導体とビニルベンゼン誘導体をパラジウム触媒存在下反応させ炭素炭素結合を生成する合成（重合）法、ホウ酸誘導体またはホウ酸エステル誘導体とアリールハライド誘導体またはアリールトリフラート誘導体をパラジウム触媒存在下反応させカップリングさせ炭素炭素結合を生成する重合法、アルキルハライド誘導体同士を塩基存在下反応させ、炭素炭素結合を生成する合成（重合）法が挙げられるが、パラジウム触媒存在下炭素炭素結合を生成する合成（重合）法好ましい。ホウ酸誘導体とアリールハライド誘導体をパラジウム触媒存在下重合する手法がさらに好ましい。
【００２７】
ホウ酸誘導体としては、置換または無置換のアリールホウ酸誘導体（例えば、１，４−フェニルジホウ酸、４，４′−ビフェニルジホウ酸等が挙げられる）、ヘテロアリールホウ酸誘導体（例えばピリジルジホウ酸などが挙げられる）などが挙げられる。ホウ酸エステル誘導体としては、置換または無置換のアリールホウ酸エステル誘導体（例えば、フェニルジホウ酸ピナコールエステル）、ヘテロアリールホウ酸エステル誘導体（例えばピリジルジホウ酸ピナコールエステル誘導体）などが挙げられる。
【００２８】
アリールハライド誘導体のハロゲン原子は、好ましくは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子であり、特に好ましくは臭素原子である。アリールハライド誘導体としては、例えば、ジブロモベンゼン誘導体、ジブロモビフェニル誘導体等が挙げられる。アリールトリフラート誘導体としては、例えば、ジトリフルオロメタンスルホニルベンゼン誘導体等が挙げられる。
【００２９】
パラジウム触媒としては、特に限定しないが、例えば、パラジウムテトラキストリフェニルホスフィン、パラジウムカーボン、酢酸パラジウム、パラジウムジクロライド（ｄｐｐｆ）（ｄｐｐｆ：１，１’−ビスジフェニルホスフィノフェロセン）などが挙げられる。トリフェニルホスフィンなどの配位子を同時に添加しても良い。
【００３０】
本反応は、塩基を用いたほうが好ましい。用いる塩基の種類は特に限定しないが、例えば、炭酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、トリエチルアミンなどが挙げられる。用いる塩基の量は特に限定しないが、ホウ酸（エステル）部位に対して、好ましくは０．１〜２０当量、特に好ましくは１〜１０当量である。
【００３１】
本反応は溶媒を用いた方が好ましい。用いる溶媒は特に限定しないが、例えば、エタノール、水、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジメチルホルムアミド、トルエン、テトラヒドロフラン及びそれらの混合溶媒を用いることができる。
【００３２】
次に、本発明の化合物を含有する発光素子に関して説明する。本発明の発光素子は、本発明の化合物を利用する素子であればシステム、駆動方法、利用形態など特に問わないが、本発明の化合物からの発光を利用するもの、または本化合物を電荷輸送材料として利用する物が好ましい。代表的な発光素子として有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を挙げることができる。
【００３３】
本発明の化合物を含有する発光素子の有機層の形成方法は、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、インクジェット法などの方法が用いられ、特性面、製造面で抵抗加熱蒸着、コーティング法が好ましく、コーティング法がより好ましい。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、金属ハロゲン化物、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）及びそのフッ化物、アルカリ土類金属（例えばＭｇ、Ｃａ等）及びそのフッ化物、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。陰極は、上記化合物及び混合物の単層構造だけでなく、上記化合物及び混合物を含む積層構造を取ることもできる。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。
【００３８】
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。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、有機シラン誘導体、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）、インクジェット法、ＬＢ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。
【００３９】
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、有機シラン誘導体、本発明の化合物等が挙げられる。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〜５００ｎｍ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、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）、インクジェット法が用いられる。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。
【００４０】
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、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、有機シラン誘導体、本発明の化合物等が挙げられる。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１０ｎｍ〜５００ｎｍ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、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）、インクジェッ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、正孔注入輸送層の場合に例示したものが適用できる。
【００４１】
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、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂等の金属酸化物、ＭｇＦ₂、ＬｉＦ、ＡｌＦ₃、ＣａＦ₂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、コーティング法を適用できる。
【００４２】
【実施例】
以下に本発明の具体的実施例を述べるが、本発明の実施の態様はこれらに限定されない。
（１−１）の合成
ビスブロモフェニルジフェニルシランａ０．８７ｇ、ビスボリックアシッドピナコールエステル誘導体ｂ１．０ｇ、炭酸ナトリウム０．７５ｇ、トリフェニルホスフィン０．１４ｇ、パラジウムカーボン０．０５ｇにジエチレングリコールジメチルエーテル２０ｍｌを加え還流攪拌した。８時間後、反応溶液をクロロホルム２００ｍｌ、水２００ｍｌで希釈し、セライトろ過した。有機層を水２００ｍｌで２回洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を濃縮し、残さにメタノール３００ｍｌを加え、析出した固体を濾別した。白色固体（１−１）１．２ｇが得られた。ＧＰＣを測定したところ、ポリスチレン換算分子量Ｍｗ＝６９００であった。また、（１−１）４０ｍｇをジクロロエタン３ｍｌに溶解し、２０００ｒｐｍ，１０秒でスピンコートし作製した薄膜の膜蛍光極大波長λｍａｘは４０３ｎｍであった。
【００４３】
【化８】

【００４４】
比較例１
洗浄したＩＴＯ基板上に、ＢａｙｔｒｏｎＰ（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ溶液（ポリジオキシエチレンチエニレン−ポリスチレンスルホン酸ドープ体）／バイエル社製）を２０００ｒｐｍ、６０秒でスピンコートした後、１００℃で１時間真空乾燥し、ホール輸送性膜を作製した（膜厚約４０ｎｍ）。化合物ｃ（Ｍｗ＝６３００）４０ｍｇをジクロロエタン３ｍｌに溶解し、先に作製したＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ層上にスピンコートした（２０００ｒｐｍ，２０秒）。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５０ｎｍを蒸着した。東陽テクニカ製ソースメジャーユニット２４００型を用いて、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。その結果、色度値（０．１９，０．２２）の青緑色発光が得られ、１１Ｖで１２２ｃｄ／ｍ²の輝度が得られた。
【００４５】
【化９】

【００４６】
実施例１
化合物ｃの代わりに、本発明の化合物（１−１）を用い、比較例１と同様に素子作製評価した。その結果、色度値（０．１４，０．１０）の色純度の高い青色発光が得られ、１３Ｖで３１０ｃｄ／ｍ²の輝度が得られた。
【００４７】
実施例２
化合物ｃの代わりに、本発明の化合物（１−１１）を用い、比較例１と同様に素子作製評価した。その結果、色度値（０．１５，０．１５）の色純度の高い青色発光が得られ、１３Ｖで６６０ｃｄ／ｍ²の輝度が得られた。
【００４８】
実施例３
ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）４０ｍｇ、（１−１２）１２ｍｇを１，２−ジクロロエタン４ｍｌ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７０ｎｍであった。この上に、化合物ｄを４０ｎｍ蒸着し、比較例１と同様に陰極を蒸着した。比較例１と同様に評価し、その結果、色度値（０．１５，０．１６）の青色発光が得られ、１０Ｖで１０９０ｃｄ／ｍ²の輝度が得られた。
【００４９】
【化１０】

【００５０】
同様に、本発明の化合物含有ＥＬ素子を作製・評価したところ、本発明の化合物がＥＬ素子材料として機能することが確認できた。特に、色純度の高い青色発光素子を作製できることが分かった。
【００５１】
【発明の効果】
本発明の化合物は有機ＥＬ用材料として使用可能であり、本発明の化合物を含有する素子は色相などのＥＬ特性に優れる。また、本発明の化合物は医療用途、蛍光増白剤、写真用材料、ＵＶ吸収材料、レーザー色素、カラーフィルター用染料、色変換フィルター等にも適用可能である。

Claims

下記一般式（１）で表される繰り返し単位と下記一般式（２）で表される繰り返し単位をそれぞれ一つ以上主鎖骨格として有し、一般式（１）で表される繰り返し単位と前記一般式（２）で表される繰り返し単位とが、交互に連結し、ポリスチレン換算重量平均分子量が１，０００〜５，０００，０００である化合物。

Ｒ¹，Ｒ²はアリール基又はピリジル基を表す。Ａｒ¹，Ａｒ²はアリーレン連結基またはピラジレンを表す。Ｒ³，Ｒ⁴は水素原子またはアルキル基を表す。Ｒ⁵，Ｒ⁶は置換基を表す。ｍ，ｎは０を表す。
Ｒ¹，Ｒ²がアリール基を表し、Ａｒ¹，Ａｒ²がアリーレン連結基を表し、Ｒ³，Ｒ⁴はアルキル基を表すことを特徴とする請求項１に記載の化合物。
Ａｒ¹，Ａｒ²はフェニレン基を表し、Ｒ³，Ｒ⁴は炭素数１〜２０のアルキル基を表すことを特徴とする請求項１又は２に記載の化合物。
Ｒ¹，Ｒ²がフェニル基を表し、Ｒ³，Ｒ⁴は炭素数１〜１０のアルキル基を表すことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の化合物。
蛍光極大波長λｍａｘが４００〜５００ｎｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の化合物。
請求項１〜５のいずれかに記載の化合物から成る発光素子材料。
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６に記載の発光素子材料を少なくとも一種含有する層であることを特徴とする発光素子。
請求項６に記載の発光素子材料を塗布プロセスで成膜し、かつ、請求項６に記載の発光素子材料を発光層に少なくとも一種含有する請求項７に記載の発光素子。