(57)【要約】      （修正有）【課題】有機ＥＬ素子の発光効率や素子寿命を更に向上させるシラン化合物の提供。【解決手段】式で表される、シラン化合物。2015117210.tif 000015（式中、Ｒ１〜Ｒ６は、すべて無置換であるか、もしくは、それらのうちの何れか１つ以上に炭素数１２以下のアルキル基を有する、炭素数５〜３０の芳香族炭化水素もしくはヘテロ芳香環から誘導される１価又は２価の置換基であり、Ｒ１の炭素数は、Ｒ４の炭素数より４以上多く、Ｒ２及びＲ３の炭素数は１２以下であり、Ｒ５及びＲ６の炭素数は１８以下であり、ｎは１〜３の整数であり、Ｒ１〜Ｒ５に置換されるアルキル基の置換基数は、Ｒ１〜Ｒ５の水素原子数を超えない、Ｒ１〜Ｒ６の炭素数は、当該Ｒ１〜Ｒ６に置換されるアルキル基の炭素数を除いた炭素数であり、１価基又は２価基は、Ｒ１〜Ｒ５に置換されたアルキル基からは発生させない）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表される、シラン化合物。
【化１】
2015117210.tif 000012
・・・（１）
ここで、上記一般式（１）において、
Ｒ１〜Ｒ６は、すべて無置換であるか、もしくは、それらのうちの何れか１つ以上に炭素数１２以下のアルキル基を有する、炭素数５〜３０の芳香族炭化水素もしくはヘテロ芳香環から誘導される１価又は２価の置換基であり、
Ｒ１の炭素数は、Ｒ４の炭素数より４以上多く、
Ｒ２及びＲ３の炭素数は１２以下であり、
Ｒ５及びＲ６の炭素数は１８以下であり、
ｎは１〜３の整数であり、
下記（１）〜（３）の条件を満足する。
（１）：Ｒ１〜Ｒ５に置換されるアルキル基の置換基数は、Ｒ１〜Ｒ５の水素原子数を超えない。
（２）：Ｒ１〜Ｒ６の炭素数は、当該Ｒ１〜Ｒ６に置換されるアルキル基の炭素数を除いた炭素数である。
（３）：１価基又は２価基は、Ｒ１〜Ｒ５に置換されたアルキル基からは発生させない。
【請求項２】
Ｒ１〜Ｒ６は、ヘテロ芳香族、又は、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナンントレン、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、インドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェンもしくはこれらを互いに連結して生成させた芳香族炭化水素から誘導された、１価又は２価の置換基である、請求項１に記載のシラン化合物。
【請求項３】
Ｒ１は、化学式（Ｒ７）ｉから誘導される１価基であり、
Ｒ４は、化学式（Ｒ７）ｊから誘導される２価基であり、
Ｒ７は、ベンゼン又はナフタレンであり、
ｉ＞ｊである、請求項２に記載のシラン化合物。
【請求項４】
Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３である、請求項１〜３の何れか１項に記載のシラン化合物。
【請求項５】
下記化合物１〜化合物２４で表される、請求項１に記載のシラン化合物。
【化２】
2015117210.tif 000013
2015117210.tif 000014
【請求項６】
発光層と陽極との間に位置する積層膜のうち何れか１つの膜中に、請求項１に記載のシラン化合物を含む、有機ＥＬ素子。
【請求項７】
発光層中に請求項１に記載のシラン化合物を含む、有機ＥＬ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シラン化合物及び有機ＥＬ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光材料を表示部の発光素子に用いた有機エレクトロルミネッセンス表示装置（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ：有機ＥＬ表示装置）の開発が盛んになってきている。有機ＥＬ表示装置は、液晶表示装置等とは異なり、陽極及び陰極から注入された正孔及び電子を発光層において再結合させることにより、発光層における有機化合物を含む発光材料を発光させて表示を実現する、いわゆる自発光型の表示装置である。
【０００３】
近年、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という。）として、発光層、及び、この発光層にキャリア（ｃａｒｒｉｅｒ）である正孔や電子を輸送する層等のように、特性の異なる複数の層で構成されたものが提案されている。
【０００４】
有機ＥＬ素子の発光特性の向上及び長寿命化のために、有機ＥＬ素子に用いられる材料として、従来、様々な化合物が検討されてきている。
【０００５】
例えば、下記特許文献１〜下記特許文献４では、発光素子の発光層におけるリン光ホスト化合物として、トリフェニレン骨格を有する有機Ｓｉ化合物が各種開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】欧州特許第２５５１９３２号明細書
【特許文献２】特許第４６２００７９号公報
【特許文献３】特開２０１１−１４０４７５号公報
【特許文献４】特開２００１−３３２３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１〜特許文献４に開示されているリン光ホスト化合物を用いた有機ＥＬ素子では、発光特性や素子寿命が十分ではなく、有機ＥＬ素子の発光効率や素子寿命を更に向上させることが可能な化合物が希求されている。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、有機ＥＬ素子の発光効率や素子寿命を更に向上させることが可能なシラン化合物と、かかるシラン化合物を用いた有機ＥＬ素子とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、下記一般式（１）で表されるシラン化合物が提供される。
【００１０】
【化１】
2015117210.tif 000002
・・・（１）
【００１１】
ここで、上記一般式（１）において、
Ｒ１〜Ｒ６は、すべて無置換であるか、もしくは、それらのうちの何れか１つ以上に炭素数１２以下のアルキル基を有する、炭素数５〜３０の芳香族炭化水素もしくはヘテロ芳香環から誘導される１価又は２価の置換基であり、
Ｒ１の炭素数は、Ｒ４の炭素数より４以上多く、
Ｒ２及びＲ３の炭素数は１２以下であり、
Ｒ５及びＲ６の炭素数は１８以下であり、
ｎは１〜３の整数であり、
下記（１）〜（３）の条件を満足する。
（１）：Ｒ１〜Ｒ５に置換されるアルキル基の置換基数は、Ｒ１〜Ｒ５の水素原子数を超えない。
（２）：Ｒ１〜Ｒ６の炭素数は、当該Ｒ１〜Ｒ６に置換されるアルキル基の炭素数を除いた炭素数である。
（３）：１価基又は２価基は、Ｒ１〜Ｒ５に置換されたアルキル基からは発生させない。
【００１２】
上記シラン化合物は、ケイ素原子に結合する４つの置換基の大きさを、特定の関係を満足するように規定することで、ＨＯＭＯ軌道とＬＵＭＯ軌道とを互いに異なる置換基に局在化させることが可能となる。その結果、かかるシラン化合物を有機ＥＬ素子に用いることによって、有機ＥＬ素子の発光効率及び素子寿命を更に向上させることが可能となる。
【００１３】
上記シラン化合物において、Ｒ１〜Ｒ６は、ヘテロ芳香族、又は、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナンントレン、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、インドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェンもしくはこれらを互いに連結して生成させた芳香族炭化水素から誘導された、１価又は２価の置換基であることが好ましい。
【００１４】
上記置換基を有するシラン化合物を有機ＥＬ素子に用いることで、有機ＥＬ素子の発光効率や素子寿命を更に向上させることができる。
【００１５】
上記シラン化合物において、Ｒ１は、化学式（Ｒ７）ｉから誘導される１価基であり、Ｒ４は、化学式（Ｒ７）ｊから誘導される２価基であり、Ｒ７は、ベンゼン又はナフタレンであり、ｉ＞ｊであることが好ましい。
【００１６】
上記置換基を有するシラン化合物を有機ＥＬ素子に用いることで、有機ＥＬ素子の発光効率や素子寿命を更に向上させることができる。
【００１７】
上記シラン化合物において、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３であってもよい。
【００１８】
上記置換基を有するシラン化合物を有機ＥＬ素子に用いることで、有機ＥＬ素子の発光効率や素子寿命を更に向上させることができる。
【００１９】
上記シラン化合物は、下記化合物１〜化合物２４で表される化合物であることが好ましい。
【００２０】
【化２】
2015117210.tif 000003
2015117210.tif 000004
【００２１】
上記シラン化合物を有機ＥＬ素子に用いることで、有機ＥＬ素子の発光効率や素子寿命を更に向上させることができる。
【００２２】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、発光層と陽極との間に位置する積層膜のうち何れか１つの膜中に、上記シラン化合物を含む有機ＥＬ素子が提供される。
【００２３】
また、上記課題を解決するために、本発明の更に別の観点によれば、発光層中に上記シラン化合物を含む有機ＥＬ素子が提供される。
【００２４】
上記シラン化合物を発光層と陽極との間に位置する積層膜のうち何れか１つの膜中、又は、発光層に含むことにより、かかる有機ＥＬ素子の発光効率及び素子寿命を更に向上させることができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように本発明に係るシラン化合物は、ケイ素原子に結合する４つの置換基の大きさを、特定の関係を満足するように規定することにより、かかるシラン化合物を有機ＥＬ素子に用いることによって、有機ＥＬ素子の発光効率及び素子寿命を更に向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係るシラン化合物について説明するための説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子の一例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ材料を使用して製造した有機ＥＬ素子の概略図である。
【図４】シラン化合物のＨＯＭＯ軌道及びＬＵＭＯ軌道の占有位置を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２８】
（シラン化合物の分子設計思想について）
本発明者は、有機ＥＬ素子において有機分子が劣化する原因について、有機分子の分子軌道に着目しながら鋭意検討を行った結果、以下のような知見に想到した。
すなわち、有機ＥＬ素子に用いられる有機分子は、その分子骨格中に様々な置換基が導入されていることが多いが、同一置換基内にＨＯＭＯ軌道とＬＵＭＯ軌道とが混在すると、電子耐性の低い部位の近傍で電子を輸送しつつ、正孔耐性が低い部位近傍で正孔を輸送することになってしまう。そのため、有機ＥＬ素子の駆動中に有機分子の劣化が進み、素子の駆動寿命を低下させてしまう原因となることに想到した。
【００２９】
そこで、本発明者は、上記知見に基づき、有機分子のＨＯＭＯ軌道とＬＵＭＯ軌道とを分離するための技術について更なる検討を行った結果、以下で説明するような分子設計思想に基づき、本発明を完成するに至ったのである。
【００３０】
以下、図１を参照しながら、本発明の実施形態に係るシラン化合物の分子設計思想について、簡単に説明する。図１は、本発明の実施形態に係るシラン化合物について説明するための説明図である。
【００３１】
本発明者は、図１上段に示したようなケイ素原子を含む分子であるシラン化合物を設計した。かかるシラン化合物は、電荷輸送性を有する置換基で置換された有機ケイ素化合物である。ここで、図１において、置換基Ｌは電荷輸送性を有する置換基を表しており、Ｒは、ＨＯＭＯ軌道やＬＵＭＯ軌道の寄与が小さな置換基を表している。
【００３２】
本実施形態に係るシラン化合物は、ケイ素原子に対して、同じ種類の置換基Ｌが置換されていたとしても、置換基Ｌの個数ｎ，ｍと、置換基Ｌに対して導入される置換基Ｇと、を、特定の関係を満足するように選択する。図１に示したように、置換基Ｌの個数ｎ，ｍや、置換基Ｇを適切に選択することによって、ＨＯＭＯ軌道が分布する置換基と、ＬＵＭＯ軌道が分布する置換基とを分離することが可能となる。これにより、ＨＯＭＯ軌道が分布する置換基の部分で正孔を輸送し、ＬＵＭＯ軌道が分布する置換基の部分で電子を輸送することが可能となるため、素子駆動中の分子の劣化を抑制することが可能となる。かかる分子を用いることで、有機ＥＬ素子の素子寿命や発光効率の向上を図ることが可能となる。
【００３３】
一方、置換基Ｌの個数ｎ，ｍや、置換基Ｇの選択が適切ではない場合には、図１に示したように、有機分子のＨＯＭＯ軌道とＬＵＭＯ軌道とを分離することができず、ＨＯＭＯ軌道とＬＵＭＯ軌道とが混在する置換基が存在してしまう。その結果、有機ＥＬ素子の駆動中に有機分子の劣化が進み、素子の駆動寿命を低下させてしまうこととなる。
【００３４】
以下では、上記の設計思想に基づき設計された、本発明の実施形態に係るシラン化合物について、詳細に説明する。
【００３５】
（シラン化合物について）
本発明者は、上述の分子設計思想に基づき鋭意検討した結果、有機ＥＬ素子における正孔輸送層の材料として、以下に示すシラン化合物に想到し、有機ＥＬ素子の発光効率の向上及び長寿命化を達成できることを確認した。以下、本発明者が想到したシラン化合物について説明する。
【００３６】
本実施形態に係る有機ＥＬ材料は、下記一般式（１）で表される、シラン化合物である。
【００３７】
【化３】
2015117210.tif 000005
・・・（１）
【００３８】
ここで、上記一般式（１）において、Ｒ１〜Ｒ６は、すべて無置換であるか、もしくは、それらのうちの何れか１つ以上に炭素数１２以下のアルキル基を有する、炭素数５〜３０の芳香族炭化水素もしくはヘテロ芳香環から誘導される１価又は２価の置換基であり、Ｒ１の炭素数は、Ｒ４の炭素数より４以上多く、Ｒ２及びＲ３の炭素数は１２以下であり、Ｒ５及びＲ６の炭素数は１８以下であり、ｎは１〜３の整数であり、下記（１）〜（３）の条件を満足する。
【００３９】
（１）：Ｒ１〜Ｒ５に置換されるアルキル基の置換基数は、Ｒ１〜Ｒ５の水素原子数を超えない。
（２）：Ｒ１〜Ｒ６の炭素数は、当該Ｒ１〜Ｒ６に置換されるアルキル基の炭素数を除いた炭素数である。
（３）：１価基又は２価基は、Ｒ１〜Ｒ５に置換されたアルキル基からは発生させない。
【００４０】
本実施形態に係るシラン化合物は、上記（１）〜（３）の条件を満足し、かつ、上記のような特定の置換基Ｒ１〜Ｒ６を備えることで、ケイ素原子に結合する４種類の置換基の大きさを特定の大きさとすることができ、ＨＯＭＯ軌道とＬＵＭＯ軌道とを互いに異なる置換基に局在化させることが可能となる。具体的には、上記一般式（１）において、置換基Ｒ４とこの置換基Ｒ４に導入されているアミン骨格（−ＮＲ５Ｒ６）ｎとで規定される置換基が、ＨＯＭＯ軌道の局在化する置換基となり、置換基Ｒ１が、ＬＵＭＯ軌道の局在化する置換基となる。
【００４１】
一方で、Ｒ１の炭素数が（Ｒ４の炭素数＋５）未満である場合、Ｒ２及びＲ３の炭素数が１２超過である場合、又は、Ｒ５及びＲ６の炭素数が１８超過である場合には、ＨＯＭＯ軌道とＬＵＭＯ軌道とを互いに異なる置換基に局在化させることが出来ず、有機ＥＬ素子の長寿命化や高効率化を実現することはできない。
【００４２】
なお、上記規定では、Ｒ１がＬＵＭＯ軌道の局在化する置換基となるように表現されているが、ケイ素を中心とする四面体構造を考えると、置換基Ｒ１〜Ｒ３は位置的には等価であるため、置換基Ｒ１の位置は、上記一般式（１）においてＲ２の位置であってもよいし、Ｒ３の位置であってもよい。
【００４３】
ここで、上記一般式（１）において、Ｒ１〜Ｒ６に導入されうるアルキル基は、炭素数が１２以下であれば、直鎖、分枝鎖、環状のいずれでもよいが、かかるアルキル基として、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、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、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、１−アダマンチル基、２−アダマンチル基、１−ノルボルニル基、２−ノルボルニル基等を挙げることができる。
【００４４】
また、上記一般式（１）において、Ｒ１〜Ｒ６は、ヘテロ芳香族、又は、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナンントレン、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、インドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェンもしくはこれらを互いに連結して生成させた芳香族炭化水素から誘導された、１価又は２価の置換基であることが好ましい。
【００４５】
特に、上記一般式（１）において、Ｒ１は、化学式（Ｒ７）ｉから誘導される１価基であり、Ｒ４は、化学式（Ｒ７）ｊから誘導される２価基であり、Ｒ７は、ベンゼン又はナフタレンであり、ｉ＞ｊであることが更に好ましい。このようなシラン化合物は、より確実に、ＨＯＭＯ軌道とＬＵＭＯ軌道とを分離することが可能となる。
【００４６】
また、上記一般式（１）において、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３であってもよい。
【００４７】
上記一般式（１）で表されるシラン化合物のより具体的な例として、以下の構造式で表される化合物１〜化合物２４を挙げることができる。しかしながら、本実施形態に係るシラン化合物が、下記の化合物に限定されるものではない。
【００４８】
【化４】
2015117210.tif 000006
2015117210.tif 000007
【００４９】
以上説明したようなシラン化合物は、いずれも有機ＥＬ素子用材料として利用することができる。一般式（１）で表されるシラン化合物では、ケイ素原子に結合する４つの置換基の大きさを特定の関係を満足するように規定することで、ＨＯＭＯ軌道とＬＵＭＯ軌道とを互いに異なる置換基に局在化させることが可能となる。従って、本実施形態に係るシラン化合物は、有機ＥＬ素子用材料、特に、発光層に隣接する正孔輸送層材料として好ましく使用されることができる。本実施形態に係るシラン化合物を正孔輸送層材料として用いることにより、正孔輸送層の電子耐性を向上させることができ、正孔輸送層に侵入した電子が原因となる正孔輸送材料の劣化を抑制し、有機ＥＬ素子の長寿命化を実現することが可能となる。更に、本実施形態に係るシラン化合物を正孔輸送層材料として用いることにより、有機ＥＬ素子の発光効率の更なる向上を実現することも可能となる。
【００５０】
また、本実施形態に係るシラン化合物の用途は、有機ＥＬ素子の正孔輸送材料に限定されるわけではない。例えば、本実施形態に係るシラン化合物を、正孔注入層の材料にも好ましく用いることが可能である。本実施形態に係るシラン化合物を正孔注入層の材料として用いる場合も、電子が原因となる正孔注入層の劣化を抑制することができるため、正孔輸送層の材料として使用した場合と同様に、有機ＥＬ素子の長寿命化を実現することが可能となる。
【００５１】
以上、本実施形態に係るシラン化合物について、詳細に説明した。
【００５２】
（シラン化合物の合成方法について）
次に、本実施形態に係るシラン化合物の合成方法について、簡単に説明する。
【００５３】
本実施形態に係るシラン化合物は、下記の合成スキーム（ｓｃｈｅｍｅ）のように一般化した方法で、合成することができる。
【００５４】
【化５】
2015117210.tif 000008
【００５５】
すなわち、本実施形態に係るシラン化合物の代表的構造である化合物Ｈを合成する場合、上記合成スキームに示すように、代表的に二通りの方法がある。
【００５６】
第１の方法は、上記Ｒｏｕｔｅ１のようにジクロロシランＡに対して、連続的に、有機リチウム化合物を作用させて、化合物Ｈを得る方法である。この方法は、反応工程数を少なくすることが可能であるが、有機リチウムの安定性によって、適用出来ない場合もある。
【００５７】
第２の方法は、上記Ｒｏｕｔｅ２のように、ハロゲン化有機リチウム化合物ＥをジクロロシランＡに作用させて、一旦ジブロモ中間体Ｅを単離した後、例えばＳｕｚｕｋｉ  Ｃｏｕｐｌｉｎｇ反応を用いて、化合物Ｆ、化合物Ｇを順次作用させて、化合物Ｈを段階的に得る方法である。この方法は、反応工程数は増えてしまう一方、生成物を確実に得ることができるという利点がある。
【００５８】
以上、本実施形態に係るシラン化合物の合成方法について、簡単に説明した。なお、上記の合成方法はあくまでも一例であって、本実施形態に係るシラン化合物の合成方法が上記の例に限定されるものではない。
【００５９】
（シラン化合物を用いた有機ＥＬ素子について）
次に、図２を参照しながら、本実施形態に係るジアミン誘導体を利用した有機ＥＬ素子について、簡単に説明する。図２は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子の一例を示す概略断面図である。
【００６０】
本実施形態に係る有機ＥＬ素子は、例えば、図２に示すような構造を有している。なお、図１に示した有機ＥＬ素子の構造はあくまでも一例であって、本実施形態に係る有機ＥＬ素子が図１に示した構造に限定されるものではない。
【００６１】
図２に示す有機ＥＬ発光素子１００は、本実施形態に係るシラン化合物が有機ＥＬ素子用材料として利用される一実施形態の概略断面図である。かかる有機ＥＬ素子１００は、ガラス（ｇｌａｓｓ）基板１０２、ガラス基板１０２上に配置された陽極１０４、陽極１０４上に配置された正孔注入層１０６、正孔注入層１０６上に配置された正孔輸送層１０８、正孔輸送層１０８上に配置された発光層１１０、発光層１１０上に配置された電子輸送層１１２、及び電子輸送層１１２上に配置された陰極１１４を含んでもよい。ここで、電子輸送層１１２は、電子注入層としても機能するものとする。
【００６２】
上記正孔注入層１０６及び正孔輸送層１０８等、有機ＥＬ発光素子を構成する正孔注入層材料及び正孔輸送層材料のうち、少なくともいずれかの材料に、本実施形態に係るジアミン誘導体を用いることによって、有機ＥＬ素子の長寿命化と高効率化とを達成することができる。
【００６３】
ここで、図２に示した有機ＥＬ素子１００の素子構造のうち、陽極１０４、発光層１１０、電子輸送層１１２及び陰極１１４については、特に限定されるものではなく、公知の有機ＥＬ素子用材料を利用することができる。
【００６４】
また、上述したように、本実施形態に係るシラン化合物は、電子耐性を有するため、有機ＥＬ素子の正孔輸送層材料又は正孔注入層材料として好ましいが、これらに限定されるわけではない。例えば、本実施形態に係るシラン化合物は、発光層内のホスト材料として用いることも可能である。
【００６５】
以上、図２を参照しながら、本実施形態に係るシラン化合物を用いた有機ＥＬ素子の一例について、簡単に説明した。
【実施例】
【００６６】
以下では、実施例及び比較例を示しながら、本発明の実施形態に係るシラン化合物及び有機ＥＬ素子について、具体的に説明する。なお、以下に示す実施例は、本発明の実施形態に係るシラン化合物及び有機ＥＬ素子のあくまでも一例であって、本発明の実施形態に係るシラン化合物及び有機ＥＬ素子が下記の例に限定されるものではない。
【００６７】
以下では、本発明の実施形態に係るシラン化合物について、上記化合物６及び化合物７の合成法の例について具体的に説明する。なお、以下に述べる合成法はあくまでも一例であって、本発明の実施形態に係るシラン化合物の合成法が下記の例に限定されるものではない。
【００６８】
［化合物６の合成］
以下の化学反応式は、本発明の実施形態に係るシラン化合物である化合物６の合成プロセス（ｐｒｏｃｅｓｓ）を図示したものである。以下に示した合成プロセスは、先だって説明したＲｏｕｔｅ２に相当する合成プロセスである。なお、化学反応式中のジブロモ体Ｊは、公知材料で多くの合成例が紹介されている（例えば、Ｌｉｕ  ｅｔ  ａｌ，Ａｄｖ．Ｆｕｎｃｔ．Ｍａｔｅｒ．２０１２，２２，２８３０等）ので、詳細な合成方法については省略する。
【００６９】
【化６】
2015117210.tif 000009
【００７０】
○ブロモアミンＬの合成
ジブロモジフェニルシランＪ（５．５４ｇ，１１．２ｍｍｏｌ）、ボロン酸Ｋ（３．２４ｇ，１１．２ｍｍｏｌ）、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）（３８８ｍｇ，０．３３６ｍｍｏｌ）を、トルエン（２００ｍＬ）、エタノール（５０ｍＬ）、２Ｍ−炭酸カリウム水溶液（１００ｍＬ）に添加して減圧脱気を行った後、アルゴン雰囲気下で、８０℃、５時間加熱撹拌を行った。反応液から有機層を取り出し、有機層を水、飽和食塩水で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥、濃縮して得られた残渣をカラムクロマトグラフィーで精製し、ブロモアミンＬをほぼ白色の粉末として得た。（４．０６ｇ，６．１６ｍｍｏｌ，５５％）。
【００７１】
○化合物６の合成
ブロモアミンＬ（２．２４ｇ，３．４０ｍｍｏｌ）、ボロン酸Ｍ（０．８０８ｇ，４．０８ｍｍｏｌ）、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）（１９６ｍｇ，０．１７０ｍｍｏｌ）を、トルエン（１００ｍＬ）、エタノール（２０ｍＬ）、２Ｍ−炭酸カリウム水溶液（５０ｍＬ）に添加して減圧脱気を行った後、アルゴン雰囲気下で、１００℃、８時間加熱撹拌を行った。反応液から有機層を取り出し、有機層を水、飽和食塩水で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥、濃縮して得られた残渣をカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物６をほぼ白色の粉末として得た。（１．９４ｇ，２．６５ｍｍｏｌ，７８％）。
【００７２】
［化合物７の合成］
上記化合物６の合成において、ボロン酸Ｍの置換基をビフェニル基からナフチル基に変更した以外は同様にして、化合物７を合成した。
【００７３】
［化合物１４の合成］
上記化合物６の合成において、ボロン酸Ｍの置換基をビフェニル基からベンゾチオフェン基に変更した以外は同様にして、化合物１４を合成した。
【００７４】
［有機ＥＬ素子の製造］
＜実施例１＞
本発明の実施例に係る有機ＥＬ素子の製造は、真空蒸着を利用して、次のような手順で行った。まず、予めパターニング（ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ）して洗浄処理を施したＩＴＯ−ガラス基板に、オゾン（Ｏ３）による表面処理を行った。なお、かかるＩＴＯ膜の膜厚は、１５０ｎｍであった。オゾン処理後直ちに、正孔注入材料として４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−（２−ナフチル）フェニルアミノ）トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴＡ，膜厚６０ｎｍ）を上記ＩＴＯ膜上に成膜した。
【００７５】
次に、正孔輸送材料として、上記化合物６を成膜し（３０ｎｍ）、正孔輸送層（Ｈｏｌｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｌａｙｅｒ：ＨＴＬ）とした。次に、発光材料として２，５，８，１１−  テトラ−ｔ−ブチルペリレン（ＴＢＰ）を、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（β−ＡＤＮ）に対して３％の割合でドープ（ｄｏｐｅ）した膜を共蒸着によって成膜した（膜厚２５ｎｍ）。
【００７６】
続いて、電子輸送材料としてトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）を成膜し（膜厚２５ｎｍ）、次に、電子注入材料としてフッ化リチウム（ＬｉＦ）（膜厚１．０ｎｍ）及び陰極としてアルミニウム（膜厚１００ｎｍ）を順次積層し、有機ＥＬ素子２００を製造した。
【００７７】
＜実施例２＞
実施例１で用いた化合物６の代わりに化合物７を用いた以外は実施例１と同様にして、有機ＥＬ素子を製造した。
【００７８】
＜実施例３＞
実施例１で用いた化合物６の代わりに化合物１４を用いた以外は実施例１と同様にして、有機ＥＬ素子を製造した。
【００７９】
＜比較例１〜２＞
比較例１及び比較例２として、有機ＥＬ素子の正孔輸送層の材料を構成する化合物として以下に示す構造式の比較化合物ｃ１及び比較化合物ｃ２を用いて、実施例１と同様に有機ＥＬ素子を製造した。なお、比較例１で用いた比較化合物ｃ１は、上記一般式（１）で表される化合物において、置換基Ｒ１の炭素数と置換基Ｒ４の炭素数が等しい場合に該当するものであって、本発明の実施形態に係るシラン化合物とは異なるものである。また、比較例２で用いた比較化合物ｃ２は、一般的に用いられる正孔輸送材料である。
【００８０】
【化７】
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【００８１】
製造した有機ＥＬ素子２００の実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２の概略図を、図３に示す。製造した有機ＥＬ素子２００は、陽極２０４、陽極２０４上に配置された正孔注入層２０６、正孔注入層２０６上に配置された正孔輸送層２０８、正孔輸送層２０８上に配置された発光層２１０、発光層２１０上に配置された電子輸送層２１２及び電子注入層２１４、電子注入層２１４上に配置された陰極２１６から構成されている。
【００８２】
製造した実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２の有機ＥＬ素子２００の素子性能を、以下の表１に示した。なお、製造した有機ＥＬ素子２００の電界発光特性の評価には、浜松ホトニクス製Ｃ９９２０−１１輝度配向特性測定装置を用いた。また、下記の表１において、電流密度は１０（ｍＡ／ｃｍ２）にて測定し、半減寿命は１０００（ｃｄ／ｍ２）にて測定した。
【００８３】
【表１】
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【００８４】
上記表１から明らかなように、本発明の実施形態に係るシラン化合物６，７は、比較例１と比較して、駆動電圧を保ったままで発光効率の向上が認められ、駆動寿命に関しては、大幅な向上が認められている。また、本発明の実施形態に係るシラン化合物１４は、比較例１と比較して、発光効率を保ったままで、駆動電圧の低下と駆動寿命の大幅な向上が認められている。一方、実施例１〜実施例３を比較例２（すなわち、一般的な正孔輸送材料を積層した場合）と比較すると、発光効率に関して向上が認められ、実施例３については駆動電圧に関しても向上が認められている。この結果から明らかなように、本発明の実施形態に係るシラン化合物を用いることで、発光効率の向上を保ったまま、素子の駆動寿命を大幅に向上させたことが明らかとなった。
【００８５】
図４は、シラン化合物のＨＯＭＯ軌道及びＬＵＭＯ軌道の占有位置を示した説明図である。図４に示すように、比較例化合物ｃ１は、本発明の実施形態に係るシラン化合物６と比較して、フェニル基が一つ少ないだけであり、その他の部分は全く同じ分子構造である。しかしながら、商用アプリケーションであるＧａｕｓｓｉａｎ０９を用い、構造最適化計算：Ｂ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ（ｄ）、ＴＤ−ＤＦＴ計算：Ｂ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ（ｄ）による分子軌道計算を行って両者のＨＯＭＯ−ＬＵＭＯの占有位置を評価すると、図４に示したように大きな違いがあることが分かる。すなわち、シラン化合物６では、ＨＯＭＯ軌道とＬＵＭＯ軌道とが異なる置換基に位置しているものの、比較例化合物ｃ１では、ＨＯＭＯ軌道とＬＵＭＯ軌道との混在が認められる。かかる違いにより、表１に示したような素子特性の違いが得られたものと考えられる。
【００８６】
なお、前述した実施例においては、本発明のシラン化合物を有機ＥＬ素子の正孔輸送材料に利用した例を説明したが、本発明のシラン化合物の利用は有機ＥＬ素子に限定されず、その他の発光素子又は発光装置に利用することも可能である。また、図２及び図３に示す有機ＥＬ素子は、パッシブ・マトリクス駆動方式の有機ＥＬディスプレイに利用されるが、アクティブ・マトリクス駆動方式の有機ＥＬディスプレイに利用することもできる。
【００８７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００８８】
１００  有機ＥＬ素子
１０２  ガラス基板
１０４  陽極
１０６  正孔注入層
１０８  正孔輸送層
１１０  発光層
１１２  電子輸送層
１１４  陰極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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