(57)【要約】      （修正有）【課題】発光素子構造の低層化が可能であり高いガラス転移点（Ｔｇ）と薄膜の安定性に優れた発光素子用ホスト材料の提供。【解決手段】４，５位にビフェニール基を有するイミダゾール化合物を含有する発光素子用ホスト材料を用いる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）で示されるイミダゾール化合物を含有する発光素子用ホスト材料。
【化１】
2014143386.tif 000013
（式中、Ｒ１は水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基、多環芳香族炭化水素基、ビフェニル基を表し、Ｒ２は水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基、多環芳香族炭化水素基、ビフェニル基を表し、Ｒ７は芳香族炭化水素基を有するアミノ基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基を表し、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、及びＲ１１はそれぞれ独立に水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基を表す。）
【請求項２】
一般式（２）で示されるイミダゾール化合物を含有する発光素子用ホスト材料。
【化２】
2014143386.tif 000014
（式中、Ｒ１は水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基、多環芳香族炭化水素基、ビフェニル基を表し、Ｒ２は水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基、多環芳香族炭化水素基、ビフェニル基を表し、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０、及びＲ２１はそれぞれ独立に水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、フェニル基、多環芳香族炭化水素基を有するアミノ基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、カルバゾール基を表し、または、それぞれ縮環して５員環もしくは６員環を形成していても良い。但し、Ｒ１２又はＲ１６とＲ１７又はＲ２１とが縮環して５員環を形成する場合を除く。）
【請求項３】
請求項１または２記載の発光素子用ホスト材料を含有する発光素子。
【請求項４】
請求項１または２記載の発光素子用ホスト材料を含有する溶液を基板上に塗布し、成膜する工程を有する発光素子の製造方法。
【請求項５】
請求項１または２記載の発光素子用ホスト材料を基板上に蒸着し、成膜する工程を有する発光素子の製造方法。
【請求項６】
請求項１または２記載の発光素子用ホスト材料を基板上に溶融塗布し、成膜する工程を有する発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子用ホスト材料、それを含有する発光素子及びその製造方法に関し、とりわけ有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子等の発光素子の発光層を構成するホスト材料、このホスト材料を含有する発光素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子の発光層を構成するホスト材料や発光材料として、これまで様々な検討が行われてきている。
例えば、特許文献１には、２，４，５−トリアリール置換イミダゾール化合物及び１，２，４，５−テトラアリール置換イミダゾール化合物を青色蛍光発光材料に用いることが記載されている。
また、特許文献２には、ｏ−フェニルピリジン誘導体を発光材料に用いること、２，４，５−トリス（６−ピリジルビフェニル）イミダゾール誘導体を燐光ホスト材料として用いることが記載されている。
さらに、非特許文献１には、ＣＢＰ（４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル）やｍＣＰ（Ｎ，Ｎ'−ジカルバゾイル−３，５−ベンゼン）がホスト材料として用いることが記載されている。
また、非特許文献２には、ベンゾジフラン誘導体をバイポーラー性ホスト材料として用いることが記載されている。
【０００３】
燐光発光材料を発光ドーパントとして用いた発光素子におけるホスト材料は、電子とホールの輸送能力を十分に持ち、且つ高いガラス転移点（Ｔｇ）と成膜性を有することが必要である。
【０００４】
しかしながら、良く知られたホスト化合物であるＣＢＰは薄膜の安定性が不十分である。またｍＣＰはガラス転移点（Ｔｇ）が低いので、素子を形成した際の熱安定性が低いという問題があった。
【０００５】
また、近年、高い発光効率を得るために、素子構造は非常に多くの層からなる多層構造になってきているので、素子構造の低層化による製造工程の簡略化、コストダウンが求められている。例えば非特許文献２に記載のベンゾジフラン誘導体を用いた発光素子においては、有機層の単層化ないし低層化を実現可能であるが、素子構成が特殊であり、製造が困難である。また、その成膜プロセスは真空蒸着法に限られるので、製造工程が煩雑であるという問題もある。すなわち、素子構成と製造プロセスをともに簡略化しうる電子デバイス用材料がこれまで見つかっていないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００５／０８５２０８号
【特許文献２】特開２００３−２８２２７０号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．２００３，８２，２４２２
【非特許文献２】Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．２００９，２１，３７７６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、発光素子構造の低層化が可能であり、薄膜の安定性に優れた発光素子用ホスト材料、それを含有する発光素子及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意検討を重ねた結果、イミダゾール環の４位と５位に同じ構造のビフェニル環を有する基本骨格構造をベースとする化合物において、イミダゾール環の１位と２位に特定の官能基を有しており、さらにビフェニル環の４’位に特定の官能基を有するイミダゾール化合物が上記課題を解決しうる発光素子用ホスト材料になり得ることを見出した。
【００１０】
すなわち、本発明は、一般式（１）で示されるイミダゾール化合物を含有する発光素子用ホスト材料を提供する。
【００１１】
【化１】
2014143386.tif 000002
（式中、Ｒ１は水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基、多環芳香族炭化水素基、ビフェニル基を表し、Ｒ２は水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基、多環芳香族炭化水素基、ビフェニル基を表し、Ｒ７は芳香族炭化水素基を有するアミノ基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基を表し、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、及びＲ１１はそれぞれ独立に水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基を表す。）
【００１２】
また、本発明は、一般式（２）で示されるイミダゾール化合物、すなわち一般式（１）中のＲ７が置換基を有していても良いジフェニルアミノ基であるイミダゾール化合物を含有する発光素子用ホスト材料を提供する。
【００１３】
【化２】
2014143386.tif 000003
（式中、Ｒ１は水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基、多環芳香族炭化水素基、ビフェニル基を表し、Ｒ２は水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基、多環芳香族炭化水素基、ビフェニル基を表し、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０、及びＲ２１はそれぞれ独立に水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、フェニル基、多環芳香族炭化水素基を有するアミノ基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、カルバゾール基を表し、または、それぞれ縮環して５員環もしくは６員環を形成していても良い。但し、Ｒ１２又はＲ１６とＲ１７又はＲ２１とが縮環して５員環を形成する場合を除く。）
【００１４】
また、本発明は、本発明の発光素子用ホストを含有する発光素子、本発明の発光素子用ホスト材料を含有する溶液を基板上に塗布し、成膜する工程を有する発光素子の製造方法、本発明の発光素子用ホスト材料を基板上に蒸着し、成膜する工程を有する発光素子の製造方法、本発明の発光素子用ホスト材料を基板上に溶融塗布し、成膜する工程を有する発光素子の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の発光素子用ホスト材料は、例えば燐光ドーパントのホスト材料として用いることによって、安定で高い量子効率の発光素子を得ることができる。
また、本発明の発光素子用ホスト材料は優れた成膜性を有していることから、ホスト材料として、特に燐光ドーパントのホスト材料として従来は難しかった塗布法による発光層の成膜が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例９で作成した発光素子の電圧−輝度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明を詳細に述べる。
上記の一般式（１）及び一般式（２）で示されるイミダゾール化合物における各置換基を具体的に説明する。
一般式（１）及び（２）中、Ｒ１は水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基、多環芳香族炭化水素基、ビフェニル基を表す。
【００１８】
Ｒ１が示す炭素数１〜１０のアルキル基としては、好ましくは炭素数１〜６、特に好ましくは炭素数１〜４のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、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、アミル基、イソアミル基、ｔｅｒｔ−アミル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基などが挙げられる。
上記アルキル基は置換基を有していても良く、かかる置換基としては、例えば、アミノ基、芳香族炭化水素基を有するアミノ基（例えば、ジフェニルアミノ基、ジナフチルアミノ基など）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子など）、ニトロ基、シアノ基、炭素数１〜６のアルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基など）、フェニル基、多環芳香族炭化水素基などが挙げられる。上記の芳香族炭化水素基、フェニル基、および多環芳香族炭化水素基は、アミノ基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数１〜６のアルキル基を有していても良い。
【００１９】
Ｒ１が示す多環芳香族炭化水素基としては、炭素数９〜２０、より好ましくは炭素数１０〜１８、特に好ましくは炭素数１０〜１６の多環芳香族炭化水素基が挙げられる。
例えば、ペンタレニル基、インデニル基、アズレニル基、ナフチル基等の炭素縮合二環系、インダセニル基、ビフェニレニル基、アセナフチレニル基、フルオレニル基、フェナレニル基、フェナントリル基、アントラセニル基等の炭素縮合三環系、ピレニル基、クリセニル基等の炭素縮合四環系、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ペンタセニル基等の炭素縮合五環系などが挙げられる。好ましくは炭素縮合二〜四環系であり、特に好ましくは炭素縮合二〜三環系である。
好ましくは炭素数１０〜１８の炭素縮合二〜四環系であり、特に好ましくは炭素数１０〜１６の炭素縮合二〜三環系である。
【００２０】
Ｒ１が示すフェニル基、多環芳香族炭化水素基、及びビフェニル基は置換基を有していても良く、かかる置換基としては、例えば、アミノ基、芳香族炭化水素基を有するアミノ基（例えば、ジフェニルアミノ基、ジナフチルアミノ基などであり、さらに芳香族炭化水素基はアミノ基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数１〜６のアルキル基を有していても良い。）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子など）、ニトロ基、シアノ基、炭素数１〜６のアルキル基（例えば、メチル基、エチル基、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、アミル基、イソアミル基、ｔｅｒｔ−アミル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基など）、炭素数１〜６のアルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基など）などが挙げられる。
【００２１】
一般式（１）及び（２）中のＲ１は、フェニル基、多環芳香族炭化水素基が好ましく、より好ましくはフェニル基である。フェニル基又は多環芳香族炭化水素基が置換基を有する場合の置換基としては、シアノ基、炭素数１〜４のアルコキシ基、及びジフェニルアミノ基が好ましい。
すなわち、フェニル基；シアノ基、炭素数１〜４のアルコキシ基、及びジフェニルアミノ基から選ばれる少なくとも１つの置換基を有するフェニル基；多環芳香族炭化水素基（例えば、ナフチル基、ピレニル基など）；シアノ基、炭素数１〜４のアルコキシ基、及びジフェニルアミノ基から選ばれる少なくとも１つの置換基を有する多環芳香族炭化水素基（例えば、ナフチル基、ピレニル基など）が好ましく、特にはシアノ基、炭素数１〜４のアルコキシ基、及びジフェニルアミノ基から選ばれる少なくとも１つの置換基を有するフェニル基が好ましい。
【００２２】
一般式（１）及び（２）中、Ｒ２は水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基、多環芳香族炭化水素基、ビフェニル基を表す。
かかる炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基、多環芳香族炭化水素基、及びビフェニル基は置換基を有していても良く、かかる置換基としては、Ｒ１で説明した置換基と同様のものが挙げられる。
一般式（１）及び（２）中のＲ２としては、好ましくは水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基であり、特に好ましくは水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基であり、殊に好ましくは水素原子、炭素数１〜８のアルキル基である。
【００２３】
一般式（１）中、Ｒ７は芳香族炭化水素基を有するアミノ基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基を表わす。
芳香族炭化水素基を有するアミノ基としては、フェニル基を有するアミノ基や多環芳香族炭化水素基を有するアミノ基が挙げられ、例えば、ジフェニルアミノ基、ジナフチルアミノ基、ジアントラセニル基などが挙げられる。
芳香族炭化水素基を有するアミノ基は置換基を有していても良く、かかる置換基としてハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、多環芳香族炭化水素基を有するアミノ基、その他のアミノ基、カルバゾール基が挙げられる。
一般式（１）中のＲ７は、芳香族炭化水素基を有するアミノ基が好ましく、ジフェニルアミノ基がさらに好ましい。一般式（１）中のＲ７がジフェニルアミノ基であるイミダゾール化合物は、一般式（２）にて示されるイミダゾール化合物に相当する。
【００２４】
一般式（２）中、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０、及びＲ２１は、ジフェニルアミノ基が有する置換基を示すものであり、それぞれ独立に水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、フェニル基、多環芳香族炭化水素基を有するアミノ基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、カルバゾール基を表す。
炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、フェニル基、及びハロゲン原子は、Ｒ２における炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、フェニル基、及びハロゲン原子と同様である。
多環芳香族炭化水素基を有するアミノ基は、Ｒ７における多環芳香族炭化水素基を有するアミノ基と同様である。
【００２５】
一般式（２）中、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０、及びＲ２１は、それぞれ縮環して５員環もしくは６員環を形成していても良い。但し、Ｒ１２又はＲ１６とＲ１７又はＲ２１とが縮環して５員環を形成する場合、すなわちＲ１２とＲ１７とが縮環して５員環を形成する場合、Ｒ１２とＲ２１とが縮環して５員環を形成する場合、Ｒ１６とＲ１７とが縮環して５員環を形成する場合、Ｒ１６とＲ２１とが縮環して５員環を形成する場合を除く。
また、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０、及びＲ２１は、イミダゾール環の４位と５位にビフェニル環を有する基本骨格構造に付随するジフェニルアミノ基の置換基であり、本発明の効果に悪影響を与えない範囲で、任意の置換基を有していても良い。好ましくはそれぞれ独立に水素原子、炭素数１〜６のアルキル基である。
【００２６】
一般式（１）及び（２）中、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、及びＲ１１は、それぞれ独立に水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基を表す。Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、及びＲ１１は、イミダゾール環の４位と５位に同じ構造のビフェニル環を有する基本骨格構造に付随する置換基であり、本発明の効果に悪影響を与えない範囲で、任意の置換基を有していてもよい。
炭素数１〜６のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、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、アミル基、イソアミル基、ｔｅｒｔ−アミル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基などが挙げられ、好ましくは炭素数１〜３のアルキル基である。
また、炭素数１〜６のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基などが挙げられ、好ましくは炭素数１〜３のアルコキシ基である。
好ましくはそれぞれ独立に水素原子、炭素数１〜３のアルキル基、炭素数１〜３のアルコキシ基である。
【００２７】
一般式（１）、及び一般式（２）で示されるイミダゾール化合物は、ガラス転移点が高いため、熱安定性に優れ、発光素子用ホスト材料として好適に用いることができる。
かかる化合物のガラス転移点（Ｔｇ）は、通常８０℃以上である。発光素子、特にはホスト材料として用いる際にアモルファス状態であることが好ましいため、かかるガラス転移点は高いもしくはピークが無いことが好ましい。後述する多様な製造方法を採用することができる点で、好ましくはガラス転移点（Ｔｇ）が、１００℃以上、特に好ましくは１２０℃以上である。また、融点（Ｔｍ）は通常１５０℃〜４００℃であり、好ましくは１８０〜３８０℃であり、特に好ましくは２００〜３５０℃である。
【００２８】
一般式（１）、及び一般式（２）で示されるイミダゾール化合物は、公知の方法により製造することができる。
【００２９】
一般式（１）、及び一般式（２）で示されるイミダゾール化合物は、発光素子用ホスト材料として好適に用いることができ、この発光素子用のホスト材料は発光素子や有機薄膜太陽電池などの材料として好適に用いることができる。詳細には、例えば、有機ＥＬディスプレイや有機ＥＬ照明などの発光素子の発光層に含まれるホスト材料として好適に用いることができる。
【００３０】
発光素子は、陰極及び陽極と、これら各極間に介在する発光層とを備える電子デバイスであり、発光素子としては、例えば、有機ＥＬ素子が挙げられる。有機ＥＬ素子では、陽極から正孔が、陰極から電子が発光層に注入され、それらが発光層中で再結合することにより励起子が生成し、これが失活する際に発光する。この有機ＥＬ素子は、発光光源、照明装置、表示デバイスなどに応用できる。
なお、有機ＥＬ素子の陰極、陽極、及び発光層を構成するその他の材料などは、公知のものから適宜選択して用いることができる。また、上記素子は、陰極と発光層との間に電子輸送材料を含む電子輸送層を備えていてもよく、陽極と有機薄膜層との間に正孔輸送材料を含む正孔輸送層を備えていてもよい。これらの電子輸送材料や正孔輸送材料も公知の材料を適宜用いることができる。
【００３１】
本発明の発光素子用ホスト材料とは、２種以上の化合物で構成される発光層中において、混合比（質量比）の最も高い化合物である。例えば、発光層が化合物Ａ、化合物Ｂの２種から構成され、その混合比がＡ：Ｂ＝１０：９０であれば、化合物Ｂがホスト化合物である。さらに、発光層が化合物Ａ、化合物Ｂ、化合物Ｃの３種から構成され、その混合比がＡ：Ｂ：Ｃ＝５：１０：８５であれば、化合物Ｃがホスト化合物である。
【００３２】
本発明の発光素子用ホスト材料を用いて、発光素子の発光層を成膜する方法としては、例えば、本発明の発光素子用ホスト材料の溶液を基板上に塗布する方法、該ホスト材料を基板上に蒸着する方法、該ホスト材料を溶融させて基板上に塗布する方法が挙げられる。
【００３３】
かかる基板としては、一般的に発光素子に用いられる公知の基板が挙げられ、ガラス、水晶、サファイア、シリコン、炭化ケイ素、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルフォン、ポリイミド、シクロオレフィン系ポリマーおよびポリカーボネイトなどが挙げられる。
かかる基板は、ＩＴＯ等の透明導電層を有していても良い。
【００３４】
本発明の発光素子用ホスト材料を含有する溶液を塗布する方法としては、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法などが挙げられる。本発明の発光素子用ホスト材料を含有する溶液に用いられる溶剤としては、例えば、トルエン、キシレンなどの芳香族化合物、１，２−ジクロロエタン、クロロベンゼンなどの含ハロゲン溶剤、エチレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル系溶剤、酢酸エチルなどの脂肪族エステル、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶剤、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどのアミド系溶剤、ジメチルスルホキシドなどが挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
本発明の発光素子用ホスト材料を含有する溶液を基板や他の層の上に塗布した後、必要に応じて、加熱乾燥や減圧乾燥などを行って溶剤を除去することによって、発光層が成膜される。
【００３５】
本発明の発光素子用ホスト材料を基板上に蒸着する方法としては、公知の蒸着法を適用することができる。
また、本発明の発光素子用ホスト材料を基板上に溶融塗布する方法としては、公知の溶融塗布法を適用することができる。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
実施例で得られた化合物は、それぞれ融点（ｍｐ）、赤外分光法（ＩＲ）、核磁気共鳴法（１Ｈ  ＮＭＲ、１３Ｃ  ＮＭＲ）、マトリックス支援レーザー脱離イオン化法（ＭＡＬＤＩ）と飛行時間型（ＴＯＦ）質量分析計（ＭＳ）を用いて同定した。実施例にて採用した分析条件等を実施例中に記載した。
【００３７】
〔参考例１〕
４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−イミダゾールの合成
酢酸（４０ｍｌ）に、酢酸アンモニウム（１．２７ｇ）、ベンズアルデヒド（０．４１ｇ）、及び４，４’−ジブロモベンジル（１．１０ｇ）を加え、２４時間加熱還流した。反応終了後、反応混合物に水（６０ｍｌ）を加え、析出した沈殿物をろ取し、これを水（１５０ｍｌ）で３回洗浄した。得られた固体をＴＨＦに溶かした後、減圧下濃縮して得られた固体をベンゼン（８０ｍｌ）で洗浄し白色固体を得た。これをＴＨＦ−ベンゼン（１：１）混合溶媒で再結晶し、無色針状晶として４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−イミダゾール（１．０９ｇ、収率８０％）で得た。
【００３８】
〔参考例２〕
４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−２−（４−シアノフェニル）−１Ｈ−イミダゾールの合成
ベンズアルデヒドを４−シアノベンズアルデヒドに替えた以外は、参考例１と同様の操作を行い、４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−２−（４−シアノフェニル）−１Ｈ−イミダゾール（収率７７％）を得た。
【００３９】
〔参考例３〕
４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−２−（４−メトキシフェニル）−１Ｈ−イミダゾールの合成
ベンズアルデヒドをｐ−アニスアルデヒドに替えた以外は、参考例１と同様の操作を行い、４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−２−（４−メトキシフェニル）−１Ｈ−イミダゾール（収率７０％）を得た。
【００４０】
〔参考例４〕
４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−２−［４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル］−１Ｈ−イミダゾールの合成
ベンズアルデヒドを４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）ベンズアルデヒドに替えた以外は参考例１と同様の操作を行い、４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−２−［４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル］−１Ｈ−イミダゾール（収率７７％）を得た。
【００４１】
〔参考例５〕
４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−１−メチル−２−フェニルイミダゾールの合成
アルゴン気流下、ＤＭＦ（６ｍｌ）の溶液に炭酸カリウム（１．６５９ｇ）、４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−イミダゾール（１．３６２ｇ）を加え室温で３０分間攪拌し、ヨウ化メチル（０．８５２ｇ）を加え同温で３０分間撹拌した。反応終了後に水（１２０ｍｌ）を加え、析出した沈殿物を濾取すると白色固体が得られた。これをアセトニトリルから再結晶し、４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−１−メチル−２−フェニルイミダゾール（１．１７５ｇ、収率８４％）を得た。
【００４２】
〔参考例６〕
４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−２−（４−シアノフェニル）−１−メチルイミダゾールの合成
４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−イミダゾールを４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−２−（４−シアノフェニル）−１Ｈ−イミダゾールに替えた以外は参考例５と同様の操作を行い、４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−２−（４−シアノフェニル）−１−メチルイミダゾール（収率８０％）を得た。
【００４３】
〔参考例７〕
４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−２−（４−メトキシフェニル）−１−メチルイミダゾールの合成
４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−イミダゾールを４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−２−（４−メトキシフェニル）−１Ｈ−イミダゾールに替えた以外は参考例５と同様の操作を行い、４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−２−（４−メトキシフェニル）−１−メチルイミダゾール（収率８０％）を得た。
【００４４】
〔参考例８〕
４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−２−［４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル］−１−メチルイミダゾールの合成
４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−イミダゾールを４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−２−［４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル］−１Ｈ−イミダゾールに替えた以外は参考例５と同様の操作を行い、４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−２−［４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル］−１−メチルイミダゾール（収率７９％）を得た。
【００４５】
〔実施例１〕
４，５−ビス［４’−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）ビフェニル−４−イル］−２−フェニル−１Ｈ−イミダゾールの合成
アルゴン気流下、ベンゼン（３０ｍｌ）に４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−イミダゾール（３４０ｍｇ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（５２ｍｇ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液（２０ｍｌ）、５，５−ジメチル−２−［４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル−４−イル］−１，３，２−ジオキサボリナン（６２０ｍｇ）を加え、２４時間加熱還流した。反応終了後、反応混合物に水（６０ｍｌ）を加え、有機層と水層を分離した。水層をベンゼン（６０ｍｌ）で３回抽出後、ベンゼン層を前述の有機層と合わせて不溶物をろ別した。ろ液を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮し褐色固体を得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィーに付しベンゼン溶出分より黄色固体を得た。これをＴＨＦ−シクロヘキサン（１：９）で再結晶し、４，５−ビス［４’−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）ビフェニル−４−イル］−２−フェニル−１Ｈ−イミダゾール（４７８ｍｇ、収率８１％）を得た。
【００４６】
【化３】
2014143386.tif 000004
【００４７】
〔実施例２〕
４，５−ビス［４’−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）ビフェニル−４−イル］−２−（４−シアノフェニル）−１Ｈ−イミダゾールの合成
アルゴン気流下、ベンゼン（３０ｍｌ）に４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−２−（４−シアノフェニル）−１Ｈ−イミダゾール（３６０ｍｇ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（５２ｍｇ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液（２０ｍｌ）、５，５−ジメチル−２−［４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル−４−イル］−１，３，２−ジオキサボリナン（６２０ｍｇ）を加え、２４時間加熱還流した。反応終了後、反応混合物に水（６０ｍｌ）を加え、有機層と水層を分離した。水層をベンゼン（６０ｍｌ）で３回抽出後、ベンゼン層を前述の有機層と合わせて不溶物をろ別した。ろ液を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮し褐色固体を得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィーに付しトルエン−酢酸エチル（２０：１）溶出分より黄色固体を得た。これをＴＨＦ−シクロヘキサン（１：９）で再結晶し、４，５−ビス［４’−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）ビフェニル−４−イル］−２−（４−シアノフェニル）−１Ｈ−イミダゾール（４２８ｍｇ、収率７１％）を得た。
【００４８】
【化４】
2014143386.tif 000005
【００４９】
〔実施例３〕
４，５−ビス［４’−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）ビフェニル−４−イル］−２−（４−メトキシフェニル）−１Ｈ−イミダゾールの合成
アルゴン気流下、ベンゼン（３０ｍｌ）に４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−２−（４−メトキシフェニル）−１Ｈ−イミダゾール（３４０ｍｇ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（５２ｍｇ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液（２０ｍｌ）、５，５−ジメチル−２−［４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル−４−イル］−１，３，２−ジオキサボリナン（６２０ｍｇ）を加え、２４時間加熱還流した。反応終了後、反応混合物に水（６０ｍｌ）を加え、有機層と水層を分離した。水層をベンゼン（６０ｍｌ）で３回抽出後、ベンゼン層を前述の有機層と合わせて不溶物をろ別した。ろ液を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮し褐色固体を得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィーに付しベンゼン溶出分より黄色オイルを得た。これをＴＨＦ−シクロヘキサン（１：９）で再結晶し、４，５−ビス［４’−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）ビフェニル−４−イル］−２−（４−メトキシフェニル）−１Ｈ−イミダゾール（４２９ｍｇ、収率７０％）を得た。
【００５０】
【化５】
2014143386.tif 000006
【００５１】
〔実施例４〕
４，５−ビス［４’−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）ビフェニル−４−イル］−２−［４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル］−１Ｈ−イミダゾールの合成
アルゴン気流下、ベンゼン（３０ｍｌ）に４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−２−［４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル］−１Ｈ−イミダゾール（４６６ｍｇ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（５２ｍｇ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液（２０ｍｌ）、５，５−ジメチル−２−［４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル−４−イル］−１，３，２−ジオキサボリナン（６１６ｍｇ）を加え、２４時間加熱還流した。反応終了後、反応混合物に水（５０ｍｌ）を加え、有機層と水層を分離した。水層をベンゼン（５０ｍｌ）で３回抽出後、ベンゼン層を前述の有機層と合わせて不溶物をろ別した。ろ液を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮し褐色固体を得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィーに付しベンゼン溶出分より黄色オイルを得た。これをＴＨＦ−シクロヘキサン（１：９）で再結晶し、４，５−ビス［４’−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）ビフェニル−４−イル］−２−［４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル］−１Ｈ−イミダゾール（４３２ｍｇ、収率６１％）を得た。
【００５２】
【化６】
2014143386.tif 000007
【００５３】
〔実施例５〕
４，５−ビス［４’−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）ビフェニル−４−イル］−１−メチル−２−フェニルイミダゾールの合成
窒素気流下、ベンゼン（２５ｍｌ）に４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−１−メチル−２−フェニルイミダゾール（２３４ｍｇ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（３５ｍｇ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液（２０ｍｌ）、５，５−ジメチル−２−［４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル−４−イル］−１，３，２−ジオキサボリナン（４１２ｍｇ）を加え、２４時間加熱還流した。反応終了後、反応混合物に水（６０ｍｌ）を加え、有機層と水層を分離した。水層をベンゼン（６０ｍｌ）で３回抽出後、ベンゼン層を前述の有機層と合わせて不溶物をろ別した。ろ液を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮し淡褐色固体を得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィーに付しトルエン−酢酸エチル（１５：１）溶出分より淡黄白色固体を得た。これをＴＨＦ−シクロヘキサン（１：１）で再結晶し、４，５−ビス［４’−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）ビフェニル−４−イル］−１−メチル−２−フェニルイミダゾール（２６１ｍｇ、収率７５％）を得た。
【００５４】
【化７】
2014143386.tif 000008
【００５５】
〔実施例６〕
４，５−ビス［４’−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）ビフェニル−４−イル］−１−メチル−２−（４−シアノフェニル）イミダゾールの合成
２−（４−シアノフェニル）−１−メチル−４，５−ビス［４’−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）ビフェニル−４−イル］イミダゾールの合成
窒素気流下、ベンゼン（１５ｍｌ）に４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−１−メチル−２−（４−シアノフェニル）イミダゾール（１２４ｍｇ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（１７ｍｇ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液（２０ｍｌ）、５，５−ジメチル−２−［４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル−４−イル］−１，３，２−ジオキサボリナン（２１０ｍｇ）を加え、２４時間加熱還流した。反応終了後、反応混合物に水（６０ｍｌ）を加え、有機層と水層を分離した。水層をベンゼン（６０ｍｌ）で３回抽出後、ベンゼン層を前述の有機層と合わせて不溶物をろ別した。ろ液を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮し淡褐色固体を得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィーに付しトルエン−酢酸エチル（１０：１）溶出分より黄色固体を得た。これをＴＨＦ−メタノール（２：１）で再結晶し、４，５−ビス［４’−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）ビフェニル−４−イル］−１−メチル−２−（４−シアノフェニル）イミダゾール（１２２ｍｇ、収率５９％）を得た。
【００５６】
【化８】
2014143386.tif 000009
【００５７】
〔実施例７〕
４，５−ビス［４’−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）ビフェニル−４−イル］−１−メチル−２−（４−メトキシフェニル）イミダゾールの合成
窒素気流下、ベンゼン（３０ｍｌ）に４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−１−メチル−２−（４−メトキシフェニル）イミダゾール（２４９ｍｇ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（３５ｍｇ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液（２０ｍｌ）、５，５−ジメチル−２−［４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル−４−イル］−１，３，２−ジオキサボリナン（４１２ｍｇ）を加え、２４時間加熱還流した。反応終了後、反応混合物に水（２０ｍｌ）を加え、有機層と水層を分離した。水層をベンゼン（２０ｍｌ）で３回抽出後、ベンゼン層を前述の有機層と合わせて不溶物をろ別した。ろ液を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮し灰白色固体を得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィーに付しトルエン溶出分より淡黄色オイルを得た。これをＴＨＦ−シクロヘキサン（３：２）で再結晶し、４，５−ビス［４’−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）ビフェニル−４−イル］−１−メチル−２−（４−メトキシフェニル）イミダゾール（２８３ｍｇ、収率７７％）を得た。
【００５８】
【化９】
2014143386.tif 000010
【００５９】
〔実施例８〕
４，５−ビス［４’−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）ビフェニル−４−イル］−２−［４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル］−１−メチルイミダゾールの合成
アルゴン気流下、ベンゼン（３０ｍｌ）に４，５−ビス（４−ブロモフェニル）−２−［４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル］−１−メチルイミダゾール（３１８ｍｇ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（３５ｍｇ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液（２０ｍｌ）、５，５−ジメチル−２−［４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル−４−イル］−１，３，２−ジオキサボリナン（４１２ｍｇ）を加え、２４時間加熱還流した。反応終了後、反応混合物に水（２０ｍｌ）を加え、有機層と水層を分離した。水層をトルエン（２０ｍｌ）で３回抽出後、トルエン層を前述の有機層と合わせて不溶物をろ別した。ろ液を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮し灰色固体を得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィーに付しヘキサン−酢酸エチル（２：５）溶出分より淡黄色固体を得た。これをＴＨＦ−シクロヘキサン（１０：１）で再結晶し、４，５−ビス［４’−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）ビフェニル−４−イル］−２−［４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル］−１−メチルイミダゾール（３２５ｍｇ、収率６７％）を得た。
【００６０】
【化１０】
2014143386.tif 000011
【００６１】
〔比較例１〕
従来一般に用いられる材料であるＣＢＰ（4,4'-N,N'-dicarbazole-biphenyl）を用いた。
【００６２】
〔評価項目〕
１．熱的特性測定
実施例および比較例の化合物のＤＳＣ測定により、融点（Ｔｍ）、及びガラス転移温度（Ｔｇ）の測定を行った。まずサンプルを１０℃／ｍｉｎで加熱し、吸熱融解を示すピークが得られた温度をＴｍとした。これを冷却固化させアモルファス状態とした後、再度加熱を行い、吸熱ピークが観測された温度をＴｇとした。
その結果を表１に表わす。
【００６３】
【表１】
2014143386.tif 000012
【００６４】
表１より、本発明の発光素子用ホスト材料は、いずれも高いＴｇを有し、かつ高いＴｍを有していることから、本発明の発光素子用ホスト材料を用いて有機ＥＬ素子などの発光素子を製造した際の熱安定性が高く、素子の長寿命化が期待できることが分かる。
【００６５】
〔実施例９〕
＜塗布単層デバイスの作成、及び評価＞
実施例６で合成したイミダゾール化合物の０．０３ｇ／ｍＬクロロベンゼン溶液に３重量％のＩｒ（ｐｉｑ）３を添加して塗布液を調製した。この塗布液を用いて洗浄済ＩＴＯガラス基板に、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコートし、１３０℃で１０分間アニーリングを行って、発光層（１００ｎｍ）を塗布成膜した。次いで真空蒸着によりフッ化リチウム（１ｎｍ）とアルミニウム（１００ｎｍ）を成膜して陰極を形成し、さらにアルミキャップによる封止を行い、デバイスを作成した。これに電圧を印加することで赤色発光が確認された。
得られた発光素子の素子特性をＩ−Ｖ−Ｌ測定システム（輝度計：コニカミノルタ  ＣＳ−２０００、ソースメーター：ＫＥＩＴＨＬＥＹ  ２４２０）にて評価した。その結果を図１に示す。
【００６６】
〔比較例２〕
実施例９において用いた実施例６のイミダゾール化合物を、一般的なホスト材料である比較例１のＣＢＰに替えて、ＩＴＯガラス基板上にスピンコートによる成膜検討を試みたが、ＩＴＯガラス基板上でＣＢＰ薄膜の結晶化が起こり、有機ＥＬ素子に必要なアモルファス膜を得ることができず、塗布デバイスを作成することができなかった。
【００６７】
以上の結果より、本発明の発光素子用ホスト材料は優れた成膜性を有していることから、ホスト材料として、特に燐光ドーパントのホスト材料として従来は難しかった塗布法による発光層の成膜が可能となることが分かる。
さらに、本発明の発光素子用ホスト材料はガラス転移点（Ｔｇ）が高く、かつ融点（Ｔｍ）が高いので、薄膜を成膜した場合に薄膜の安定性が高いことが分かる。
したがって、本発明の発光素子用ホスト材料を発光素子に適用した場合、発光効率が向上し、発光素子が長寿命化されるという効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の発光素子用ホスト材料は、発光素子を含む様々な電子デバイスに利用することができる。例示すれば、有機ＥＬ素子等の発光素子を含む様々な電子デバイス、より具体的には、フラットパネル・ディスプレイ（例えば、コンピュータ用ディスプレイや壁掛けテレビ）や面発光体光源（例えば、照明、複写機用光源、液晶ディスプレイ用バックライト光源、計器類のバックライト光源）、表示板、標識灯等の電子デバイスにおいて、好適に利用することができる。
【図１】
2014143386.tif 000015