(57)【要約】      （修正有）【課題】４，４’−ビス（カルバゾール−９−イル）−ビフェニル（ＣＢＰ）系シリコン化合物及びそれを利用した有機電界発光素子を提供する。【解決手段】青色発光特性及びホール伝達特性に優れ、これは青色発光材料として使用するか、または赤色、緑色、青色、白色のような多様なりん光または蛍光ドーパントに対してホストとして使用できるＣＢＰ系シリコン化合物で、例えば下式のような化合物である。2005097301.tif 000062このようなＣＢＰ系シリコン化合物を採用した有機電界発光素子は、高効率、高輝度、長寿命及び低消費電力特性を有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記化学式１で表示されることを特徴とする化合物：
【化１】
2005097301.tif 000027
前記化学式中で、ｎ１及びｎ２は独立的に１または２であり、
Ｘは−Ｓｉ（Ａ１）（Ａ２）−またはＳｅであり、
Ａ１、Ａ２、Ｒ１ないしＲ２４は、独立的に水素原子、Ｃ１−Ｃ３０の置換または非置換のアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０の置換または非置換のアシル基、Ｃ１−Ｃ３０の置換または非置換のアルコキシカルボニル基、Ｃ１−Ｃ３０の置換または非置換のアルコキシ基、Ｃ２−Ｃ３０の置換または非置換のアルケニル基、Ｃ２−Ｃ３０の置換または非置換のアルキニル基、Ｃ２−Ｃ３０の置換または非置換のアルキルカルボキシル基、Ｃ６−Ｃ３０の置換または非置換のアリール基、Ｃ６−Ｃ３０の置換または非置換のアラルキル基、Ｃ６−Ｃ３０の置換または非置換のアラルキルオキシ基、Ｃ２−Ｃ３０の置換または非置換のヘテロアリール基、Ｃ２−Ｃ３０の置換または非置換のヘテロアリールオキシ基、Ｃ６−Ｃ３０の置換または非置換のアリールオキシ基、Ｃ６−Ｃ３０の置換または非置換のアリールオキシカルボニル基、Ｃ６−Ｃ３０の置換または非置換のアリールアルケニル基、Ｃ６−Ｃ３０の置換または非置換のアリールアルキニル基、Ｃ６−Ｃ３０の置換または非置換のアリールカルボキシル基、Ｃ２−Ｃ３０の置換または非置換のヘテロアラルキル基、Ｃ４ないしＣ３０の置換または非置換のシクロアルキル基、−Ｎ（Ｒ）（Ｒ’）（但し、ＲとＲ’とは相互独立的に水素原子、Ｃ１−Ｃ３０のアルキル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリール基またはＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基である）、シアノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基であり、Ｒ１ないしＲ２４のうち隣接した２個以上が相互に連結されて環が形成されていてもよい。
【請求項２】
ｎ１及びｎ２が何れも１であることを特徴とする請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
化学式２で表示されることを特徴とする請求項２に記載の化合物：
【化２】
2005097301.tif 000028
前記化学式中で、Ａ１及びＡ２は、前記請求項１に規定の通りである。
【請求項４】
ｎ１及びｎ２が何れも２であることを特徴とする請求項１に記載の化合物。
【請求項５】
化学式３で表示されることを特徴とする請求項４に記載の化合物：
【化３】
2005097301.tif 000029
前記化学式中で、Ａ１及びＡ２は、前記請求項１に規定の通りである。
【請求項６】
下記化学式４ないし１８で表示される化合物のうちから選択されることを特徴とする請求項１に記載の化合物。
【化４】
2005097301.tif 000030
【化５】
2005097301.tif 000031
【化６】
2005097301.tif 000032
【化７】
2005097301.tif 000033
【化８】
2005097301.tif 000034
【化９】
2005097301.tif 000035
【化１０】
2005097301.tif 000036
【化１１】
2005097301.tif 000037
【化１２】
2005097301.tif 000038
【化１３】
2005097301.tif 000039
【化１４】
2005097301.tif 000040
【化１５】
2005097301.tif 000041
【化１６】
2005097301.tif 000042
【化１７】
2005097301.tif 000043
【化１８】
2005097301.tif 000044
【請求項７】
一対の電極間に有機膜を含む有機電界発光素子において、
前記有機膜が請求項１の化合物を含むことを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項８】
前記有機膜が発光層であることを特徴とする請求項７に記載の有機電界発光素子。
【請求項９】
前記発光層が可視領域のりん光または蛍光ドーパントをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の有機電界発光素子。
【請求項１０】
前記有機膜がホール注入層またはホール輸送層であることを特徴とする請求項７に記載の有機電界発光素子。
【請求項１１】
前記化合物でｎ１及びｎ２が何れも１であることを特徴とする請求項７に記載の有機電界発光素子。
【請求項１２】
前記化合物が化学式２で表示されることを特徴とする請求項１１に記載の有機電界発光素子：
【化１９】
2005097301.tif 000045
前記化学式中で、Ａ１及びＡ２は、前記請求項１に規定の通りである。
【請求項１３】
前記化合物でｎ１及びｎ２が何れも２であることを特徴とする請求項７に記載の有機電界発光素子。
【請求項１４】
前記化合物が化学式３で表示されることを特徴とする請求項１３に記載の有機電界発光素子：
【化２０】
2005097301.tif 000046
前記化学式中で、Ａ１及びＡ２は、前記請求項１に規定の通りである。
【請求項１５】
前記化合物が下記化学式４ないし１８で表示される化合物のうち選択されることを特徴とする請求項７に記載の有機電界発光素子：
【化２１】
2005097301.tif 000047
【化２２】
2005097301.tif 000048
【化２３】
2005097301.tif 000049
【化２４】
2005097301.tif 000050
【化２５】
2005097301.tif 000051
【化２６】
2005097301.tif 000052
【化２７】
2005097301.tif 000053
【化２８】
2005097301.tif 000054
【化２９】
2005097301.tif 000055
【化３０】
2005097301.tif 000056
【化３１】
2005097301.tif 000057
【化３２】
2005097301.tif 000058
【化３３】
2005097301.tif 000059
【化３４】
2005097301.tif 000060
【化３５】
2005097301.tif 000061
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、４，４’−ビス（カルバゾール−９−イル）−ビフェニル（ＣＢＰ）系シリコン化合物及びそれを利用した有機電界発光素子に係り、さらに詳細には赤色、緑色、青色、白色のような多様なりん光または蛍光ドーパントに対してホストとして使用できるＣＢＰ系化合物及びそれを利用して高効率、高輝度、長寿命、低消費電力特性を有する有機電界発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
電界発光素子（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＥＬ素子）は、自発光型の表示素子であって、視野角が広く、コントラストに優れるだけでなく、応答時間が早いという長所を有している。
【０００３】
ＥＬ素子は、発光層形成用の材料によって無機ＥＬ素子と有機ＥＬ素子とに区分される。ここで、有機ＥＬ素子は、無機ＥＬ素子に比べて輝度、駆動電圧及び応答速度特性に優れ、多色化が可能であるという長所を有している。
【０００４】
一般的な有機ＥＬ素子は、基板の上部にアノードが形成されており、このアノードの上部にホール輸送層、発光層、電子輸送層及びカソードが順次に形成されている構造を有している。ここで、ホール輸送層、発光層及び電子輸送層は、有機化合物よりなる有機薄膜である。
【０００５】
前述したような構造を有する有機ＥＬ素子の駆動原理は、次の通りである。
【０００６】
前記アノード及びカソード間に電圧を印加すれば、アノードから注入されたホールはホール輸送層を経由して発光層に移動する。一方、電子はカソードから電子輸送層を経由して発光層に注入され、発光層領域でキャリヤが再結合してエキシトンを生成する。このエキシトンが励起状態から基底状態に変化し、これにより、発光層の蛍光性分子が発光することによって画像が形成される。この時、励起状態が一重項励起状態を通じて基底状態に落ちつつ発光することを“蛍光”といい、三重項励起状態を通じて基底状態に落ちつつ発光することを“りん光”という。蛍光の場合、一重項励起状態の比率が２５％（三重項状態の比率が７５％）であるので、発光効率の限界があるが、一方、りん光を利用すれば、三重項及び一重項励起状態を何れも利用できるので、理論的には内部量子効率１００％まで可能である。
【０００７】
りん光を利用した有機電界発光素子として、ＣＢＰ系ホストとスピン軌道結合が大きいＩｒ、Ｐｔのような重い元素を中心に有するりん光色素であるＩｒ（ｐｐｙ）３とＰｔＯＥＰとをりん光ドーパントとして使用した緑色及び赤色の高効率有機電界発光素子を開発した（非特許文献１）。しかし、前記有機電界発光素子は、その寿命が１５０時間以下と短いため、商業的な使用側面で見る時、十分ではない。その原因はＣＢＰのガラス転移温度が１１０℃以下と低く、結晶化が容易に生じるためである。
【０００８】
また、りん光を利用した有機電界発光素子の他の例として、青色のりん光ドーパントである（４，６−Ｆ２ｐｐｙ）２Ｉｒｐｉｃとフッ素化されたｐｐｙリガンド構造に基づくＩｒ化合物を採用した有機電界発光素子が開発された。このような有機電界発光素子においては、ＣＢＰにおいて、三重項状態と基底状態とのエネルギーギャップが緑色及び赤色りん光ドーパント材料の三重項エネルギーギャップには十分なエネルギー転移を可能にするが、青色材料のエネルギーギャップよりは少なくてＰＬ（Ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）ピークが４７５ｎｍと４９５ｎｍとで現れるスカイブルー（４，６−Ｆ２ｐｐｙ）２Ｉｒｐｉｃのような材料でも発熱エネルギー転移ではない非常に非効率的な吸熱転移が起こると報告されている。その結果、ＣＢＰホストは、青色りん光ドーパントへのエネルギー転移が十分ではないので、青色の発光効率が低く、寿命が短い問題点の原因として指摘されている。
【０００９】
また、特許文献１は、ＣＢＰ系化合物を利用した有機電界発光素子を開示している。
最近、ＣＢＰより大きい三重項エネルギーギャップを有するｍＣＰ（１，３−ビス（カルバゾール−９−イル）−ベンゼン）化合物が使われているが、この分子は分子量があまりにも小さく、安定性が低い問題点を有している。したがって、高効率長寿命の青色発光特性を得るためには、ＣＢＰより三重項エネルギーギャップがさらに大きくて青色ドーパントへのエネルギー転移が効率的で高いＴｇ（ガラス転移温度）を有するホスト材料の確保が非常に重要である。
【特許文献１】米国特許公開２００２／０１２５８１８Ａ１号
【非特許文献１】Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，４（１９９９年  ｖｏｌ．７５）＆Ｎａｔｕｒｅ７５０（２０００年  ｖｏｌ．７５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明が解決しようとする技術的課題は、前述した問題点を解決するために電気的な安定性と高い電荷輸送能力とを有し、ガラス転移温度が高く、結晶化を防止できる赤色、緑色、青色、白色などの全てのカラーの蛍光及びりん光ドーパントに適したホスト物質を提供することである。
【００１１】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、前記物質を利用して高効率、低電圧、高輝度及び長寿命を有する有機電界発光素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を達成するために本発明では、下記化学式１で表示されることを特徴とする化合物を提供する。
【００１３】
【化１】
2005097301.tif 000002
【００１４】
前記化学式中で、ｎ１及びｎ２は独立的に１または２であり、Ｘは−Ｓｉ（Ａ１）（Ａ２）−またはＳｅであり、Ａ１、Ａ２、Ｒ１ないしＲ２４は独立的に水素原子、Ｃ１−Ｃ３０の置換または非置換のアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０の置換または非置換のアシル基、Ｃ１−Ｃ３０の置換または非置換のアルコキシカルボニル基、Ｃ１−Ｃ３０の置換または非置換のアルコキシ基、Ｃ２−Ｃ３０の置換または非置換のアルケニル基、Ｃ２−Ｃ３０の置換または非置換のアルキニル基、Ｃ２−Ｃ３０の置換または非置換のアルキルカルボキシル基、Ｃ６−Ｃ３０の置換または非置換のアリール基、Ｃ６−Ｃ３０の置換または非置換のアラルキル基、Ｃ６−Ｃ３０の置換または非置換のアラルキルオキシ基、Ｃ２−Ｃ３０の置換または非置換のヘテロアリール基、Ｃ２−Ｃ３０の置換または非置換のヘテロアリールオキシ基、Ｃ６−Ｃ３０の置換または非置換のアリールオキシ基、Ｃ６−Ｃ３０の置換または非置換のアリールオキシカルボニル基、Ｃ６−Ｃ３０の置換または非置換のアリールアルケニル基、Ｃ６−Ｃ３０の置換または非置換のアリールアルキニル基、Ｃ６−Ｃ３０の置換または非置換のアリールカルボキシル基、Ｃ２−Ｃ３０の置換または非置換のヘテロアラルキル基、Ｃ４ないしＣ３０の置換または非置換のシクロアルキル基、−Ｎ（Ｒ）（Ｒ’）（但し、ＲとＲ’とは相互独立的に水素原子、Ｃ１−Ｃ３０のアルキル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリール基またはＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基である）、シアノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基であり、Ｒ１ないしＲ２４のうち隣接した２個以上が相互連結されて環が形成されていてもよい。なお、本明細書中では、置換基の炭素原子数の範囲を規定する場合、Ｃｘ−Ｃｙ（ｘは炭素原子数の下限値であり、ｙは炭素原子数の上限値を表す。）と表記する場合もある。例えば、炭素原子数１ないし３０個のアルキル基は、Ｃ１−Ｃ３０のアルキル基と表記する。
【００１５】
本発明の他の課題は、一対の電極間に有機膜を含む有機電界発光素子において、前記有機膜が前述した化合物を含むことを特徴とする有機電界発光素子よりなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によるＣＢＰ系シリコン化合物は、青色発光特性及びホール伝達特性に優れ、これは青色発光材料として使用するか、または赤色、緑色、青色、白色のような多様なりん光または蛍光ドーパントに対するホストとして使用できる。このようなＣＢＰ系シリコン化合物を採用した有機電界発光素子は、高効率、高輝度、長寿命及び低消費電力特性を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明による前記化学式１で表示される化合物は青色発光材料であって、従来に提案された分子より濃い青色発光特性を有するので、フルカラー有機電界発光素子のための青色ホストとして使用可能である。特に、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｏｓ、Ｒｅ金属を含む青色りん光ドーパントに適した三重項エネルギーギャップと熱的安定性とを有する青色りん光ホストとして有用であり、この他にも赤色、緑色、青色、白色など多様なりん光または蛍光ドーパントに対するホストとして使用して高効率、高輝度、長寿命、低消費電力などの特性を有する有機電界発光素子が得られる。
【００１８】
前記化学式１で、Ｒ１ないしＲ２４のうち隣接した２個以上が相互連結されて環を形成できる。例えば、Ｒ１とＲ２、Ｒ２とＲ３、Ｒ３とＲ４、Ｒ５とＲ６、Ｒ６とＲ７、Ｒ７とＲ８などのように隣接した一対の置換基は、それぞれベンゼン環、シクロヘキサン環などを形成できる。
【００１９】
前記化学式１で表示される化合物のｎ１及びｎ２は独立的に１または２であればよく、ｎ１及びｎ２が何れも１である化合物、ｎ１及びｎ２が何れも２である化合物、さらにはｎ１及びｎ２の何れか一方が１で、他方が２である化合物であってもよい。
【００２０】
前記化学式１で表示される化合物の代表的な例として、下記化学式２または３で表示される化合物が挙げられる。
【００２１】
【化２】
2005097301.tif 000003
【００２２】
【化３】
2005097301.tif 000004
【００２３】
前記化学式で、Ａ１及びＡ２は、前記の通りである。
【００２４】
前記化学式２または３で表示される化合物の具体的な例として、下記化学式４ないし１８で表示される化合物がある。
【００２５】
【化４】
2005097301.tif 000005
【００２６】
【化５】
2005097301.tif 000006
【００２７】
【化６】
2005097301.tif 000007
【００２８】
【化７】
2005097301.tif 000008
【００２９】
【化８】
2005097301.tif 000009
【００３０】
【化９】
2005097301.tif 000010
【００３１】
【化１０】
2005097301.tif 000011
【００３２】
【化１１】
2005097301.tif 000012
【００３３】
【化１２】
2005097301.tif 000013
【００３４】
【化１３】
2005097301.tif 000014
【００３５】
【化１４】
2005097301.tif 000015
【００３６】
【化１５】
2005097301.tif 000016
【００３７】
【化１６】
2005097301.tif 000017
【００３８】
【化１７】
2005097301.tif 000018
【００３９】
【化１８】
2005097301.tif 000019
【００４０】
本発明の化学式１ないし３で使われた非置換のＣ１−Ｃ３０のアルキル基の具体的な例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ペンチル基、イソアミル基、へキシル基などが挙げられる。前記アルキル基のうち一つ以上の水素原子は、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジノ基（−ＨＮ−ＮＨ２）、ヒドラゾノ基（＝Ｎ−ＮＨ２）、カルボキシル基やその塩、スルホン酸基やその塩、リン酸基やその塩、またはＣ１−Ｃ３０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１−Ｃ３０のアルキニル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、Ｃ７−Ｃ２０のアリールアルキル基、Ｃ２−Ｃ２０のヘテロアリール基、またはＣ３−Ｃ３０のヘテロアリールアルキル基に置換できる。
【００４１】
本発明の化学式１ないし３で使われた非置換のＣ１−Ｃ３０のアシル基の具体的な例として、アセチル基、エチルカルボニル基、イソプロピルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチレンカルボニル基、ジフェニルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基などがあり、これらアシル基のうち少なくとも一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【００４２】
本発明の化学式１ないし３で使われた非置換のＣ２−Ｃ３０のアルコキシカルボニル基の具体的な例として、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基、イソプロピルオキシカルボニル基などがあり、これらアルコキシカルボニル基のうち少なくとも一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【００４３】
本発明の化学式１ないし３で使われた非置換のＣ１−Ｃ３０のアルコキシ基の具体的な例として、メトキシ基、エトキシ基、シクロヘキシルオキシ基、イソプロピルオキシ基などがあり、これらアルコキシ基のうち少なくとも一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【００４４】
本発明の化学式１ないし３で使われた非置換のＣ２−Ｃ３０のアルケニル基は、前記定義されたようなアルキル基の中間や最末端に炭素二重結合を含有していることを意味する。前記Ｃ２−Ｃ３０のアルケニル基の具体的な例としては、ビニル基、１−プロペニル基、アリル基、イソプロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、２−ペンテニル基などがある。これらアルケニル基のうち少なくとも一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【００４５】
本発明の化学式１ないし３で使われた非置換のＣ２−Ｃ３０のアルキニル基は、前記定義されたようなアルキル基の中間や最末端に炭素三重結合を含有していることを意味する。前記Ｃ２−Ｃ３０のアルキニル基の具体的な例としては、エチニル基、２−プロピニル基、２−ブチニル基などがある。これらアルキニル基のうち少なくとも一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【００４６】
本発明の化学式１ないし３で使われた非置換のＣ２−Ｃ３０のアルキルカルボキシル基の例としては、メチルカルボキシル基、エチルカルボキシル基、シクロへキシルカルボキシル基、イソプロピルカルボキシル基などがあり、これらアルキルカルボキシル基のうち少なくとも一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【００４７】
本発明の化学式１ないし３で使われた非置換のアリール基は、単独または組み合わせて使われて、一つ以上の環を含む炭素原子数６ないし３０個のカルボサイクル芳香族システムを意味し、前記環はペンダント方法で互いに結合（共に付着）されるか、または縮合（融合）されうる。アリールという用語は、フェニル、ナフチル、テトラヒドロナフチルのような芳香族ラジカルを含む。よって、非置換のアリール基の例としては、フェニル基、ナフチル基、テトラヒドロナフチル基などがあり、これらアリール基のうち一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。例えば、化学式１ないし３のＡ１やＡ２で使われる置換アリール基には、化学式１８に示すように、アリール基の１種であるフェニル基のうち一つの水素原子が、Ｃ２−Ｃ２０のヘテロアリール基の１種であるカルバゾイル基で置換されたようなものも含まれる。
【００４８】
本発明の化学式１ないし３で使われたＣ６−Ｃ３０の非置換のアリールオキシ基の例としては、フェニルオキシ基、ナフチレンオキシ基、ジフェニルオキシ基などがある。前記アリールオキシ基のうち一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【００４９】
本発明の化学式１ないし３で使われたＣ６−Ｃ３０の置換または非置換のアリールオキシカルボニル基の例としては、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基などがある。前記アリールオキシカルボニル基のうち一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【００５０】
本発明の化学式１ないし３で使われたＣ６−Ｃ３０の置換または非置換のアリールアルケニル基の例としては、スチリル基、シンナミル基などがある。前記アリールアルケニル基のうち一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【００５１】
本発明の化学式１ないし３で使われたＣ６−Ｃ３０の置換または非置換のアリールアルキニル基の例としては、Ｃ６Ｈ５Ｃ≡Ｃ−、Ｃ１０Ｈ７Ｃ≡Ｃ−、Ｃ６Ｈ５−Ｃ６Ｈ４Ｃ≡Ｃ−などがある。前記アリールアルキニル基のうち一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【００５２】
本発明の化学式１ないし３で使われたＣ６−Ｃ３０の置換または非置換のアリールカルボキシル基の例としては、フェニルカルボキシル基、ナフチルカルボキシル基などがある。前記アリールカルボキシル基のうち一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【００５３】
本発明の化学式１ないし３で使われるＣ６−Ｃ３０の非置換のアラルキル基は、前記定義されたようなアリール基で水素原子のうち一部が低級アルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基のような置換基に置換されたことを意味する。例えば、ベンジル基、フェニルエチル基などがある。前記アラルキル基のうち一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【００５４】
本発明で使用するＣ２−Ｃ３０の非置換のヘテロアリール基は、Ｎ、Ｏ、ＰまたはＳのうち選択された１個以上（例えば、１、２または３個）のヘテロ原子を含む環原子数５ないし３０の環システムを意味する。ヘテロアリール基の例として、チエニル基、ピリジル基、フリル基などがある。前記ヘテロアリール基のうち一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【００５５】
本発明で使われるＣ２−Ｃ３０の非置換のヘテロアリールオキシ基は、前記定義されたようなヘテロアリール基に酸素が結合されたことを意味する。例えば、チエニルオキシ基、ピリジルオキシ基、フリルオキシ基などがある。前記ヘテロアリールオキシ基のうち一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【００５６】
本発明で使用するＣ６−Ｃ３０の非置換のアラルキルオキシ基の例としては、ベンジルオキシ基、フェニルエチルオキシ基などがあり、前記アラルキルオキシ基のうち一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【００５７】
本発明で使われるＣ２−Ｃ３０の非置換のヘテロアラルキル基は、前記ヘテロアリール基の水素原子の一部が低級アルキル基に置換されたことを意味する。ヘテロアラルキル基としては、例えば、チエニルメチル基、チエニルエチル基などがある。前記ヘテロアラルキル基のうち一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【００５８】
本発明で使用するＣ４ないしＣ３０の非置換のシクロアルキル基の例としては、シクロへキシル基、シクロペンチル基などがあり、シクロアルキル基のうち一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【００５９】
本発明で使用する−Ｎ（Ｒ）（Ｒ’）の例としては、アミノ基、ジメチルアミノ基などがある。
【００６０】
前述したアルキル基などに置換可能な置換基であるＣ１−Ｃ３０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１−Ｃ３０のアルキニル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、Ｃ７−Ｃ２０のアリールアルキル基、Ｃ２−Ｃ２０のヘテロアリール基、Ｃ３−Ｃ３０のヘテロアリールアルキル基の具体例については、上述した本発明の化学式で使われるＣ１−Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２−Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ２−Ｃ３０のアルキニル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、Ｃ６−Ｃ３０のアラルキル基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアラルキル基の例と同様のものが例示できるため、ここでの説明は省略する。
【００６１】
同様に、前述した−Ｎ（Ｒ）（Ｒ’）のＲとＲ’として使われるＣ１−Ｃ３０のアルキル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリール基の具体例については、上述した本発明の化学式で使われるＣ１−Ｃ３０のアルキル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリール基の例と同様のものが例示できるため、ここでの説明は省略する。
【００６２】
化学式１の化合物は、当該技術分野で公知の色々な反応経路によって合成可能であり、そのうち一実施例による合成方法を説明すれば、次の通りである。
【００６３】
まず、下記反応式１のように、カルバゾール（Ａ）及びフェニルハライド（Ｂ）を反応して化合物（Ｃ）を得る。
【００６４】
【化１９】
2005097301.tif 000020
【００６５】
前記反応式で、−Ｘ’は−Ｃｌ、−Ｂｒまたは−Ｉであり、Ｒ１ないしＲ８、Ｒ１７ないしＲ２０は前記の通りである。
【００６６】
次いで、下記反応式２に示されたように、前記化合物（Ｃ）をｎ−ブチルリチウムのような有機リチウム化合物（ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｔｈｉｕｍ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ）と反応させた後、（Ａ１）（Ａ２）ＳｉＸ’２のようなシリコンハロゲン化物と反応して化学式１で表示される化合物を得る。
【００６７】
【化２０】
2005097301.tif 000021
【００６８】
前記反応式で、−Ｘ’は−Ｃｌ、−Ｂｒまたは−Ｉであり、Ａ１及びＡ２、Ｒ１ないしＲ８、Ｒ１７ないしＲ２０は前記の通りである。
【００６９】
以下、本発明の化学式１による化合物を有機膜形成材料として利用する有機電界発光素子及びその製造方法を説明する。
【００７０】
図１は、有機電界発光素子の構造を示す断面図である。
【００７１】
まず、基板１０の上部にアノード電極用物質をコーティングしてアノード１２を形成する。ここで、前記基板には通常、一般的な有機電界発光素子（有機ＥＬ素子ともいう）として使われる基板を使用するが、透明性、表面平滑性、取扱い容易性及び防水性に優れるガラス基板または透明プラスチック基板が望ましい。そして、アノード電極用物質としては、透明で伝導性に優れるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯなどを使用する。
【００７２】
前記アノード１２の上部にホール注入物質を真空熱蒸着、またはスピンコーティングしてホール注入層（ＨＩＬ：Ｈｏｌｅ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ）１４を形成する。前記ホール注入物質としては、特別に制限されていないが、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ；ｃｏｐｐｅｒ  ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）またはスターバースト型アミン類のＴＣＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＰＢ（ここで、ＴＣＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＰＢは、参照文献Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｆ．Ｃｏｍｐｕｔ．Ｓｃｉ．２００３年  ｖｏｌ．４３，ｐｐ９７０〜９７７にその化学構造式が示されている）を使用することが望ましい。
【００７３】
次いで、前記ＨＩＬ１４の上部にホール輸送層（ＨＴＬ：Ｈｏｌｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｌａｙｅｒ）物質を真空熱蒸着またはスピンコーティングしてＨＴＬ１６を形成する。前記ＨＴＬ物質としては、特別に制限されず、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（α−ＮＰＤ）などが使われる。
【００７４】
前記過程によって形成されたＨＴＬ１６の上部に発光層（ＥＭＬ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｙｅｒ）１８を形成する。ここで、ＥＭＬ１８の材料としては、特別に制限されず、前記化学式１の化合物を単独に使用するか、またはこれをホストとして使用し、可視光領域のりん光または蛍光ドーパントを共に使用することもある。
【００７５】
前記蛍光ドーパントとしては、イデミツ社（出光興産株式会社）から購入可能なＩＤＥ１０２、ＩＤＥ１０５を使用し、前記りん光ドーパントとしてはＩｒ（ｐｐｙ）３（ｐｐｙはフェニルピリジンの略語である）（緑色）、（４，６−Ｆ２ｐｐｙ）２Ｉｒｐｉｃ（参照文献：Ｃｈｉｈａｙａ  Ａｄａｃｈｉｅｔｃ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７９，２０８２−２０８４，２００１）、コビオン（Ｃｏｂｉｏｎ）社のＴＥＢ００２、ＰｔＯＥＰなどを使用する。
【００７６】
前記ＥＭＬ１８の形成方法は、ＥＭＬ１８の材料によって変わり、例えば、真空熱共蒸着法が使われる。
【００７７】
前記ドーパントの含量は、ＥＭＬ形成材料（すなわち、ホストである化学式１の化合物及びドーパントの総重量）１００重量部に基づいて０．１ないし２０重量部、特に、０．５〜１２重量部であることが望ましい。ドーパントの含量が０．１重量部未満であれば、付加による効果が微小であり、２０重量部を超えれば、りん光や蛍光の何れに対しても濃度（増量）によるケンチングのような濃度消光が起こって望ましくない。
【００７８】
前記ＥＭＬ１８上に電子輸送物質を真空蒸着またはスピンコーティングして電子輸送層（ＥＴＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｌａｙｅｒ）２２を形成する。ここで、電子輸送物質としては、特別に制限されず、下記構造式で表示されるＡｌｑ３（トリス（８−キノリノラト）−アルミニウム）、ＢＣＰ（２，９−ジメチル−４，７−ジフェニルフェナントロリン）、ＴＡＺ（３−フェニル−４−（１’−ナフタル）−５−フェニル−１，２，４−トリアゾール）、ＯＸＤ７（１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ｔブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール）などを利用できる。そして、ＥＭＬ１８の形成時にりん光ドーパントを利用する場合、三重項励起子またはホールがＥＴＬ２２に拡散される現象を防止するために、ホールブロッキング物質をさらに真空熱蒸着して、図１のようにホールブロッキング層（ＨＢＬ：Ｈｏｌｅ  Ｂｌｏｃｋｉｎｇ  Ｌａｙｅｒ）２０を形成する。この時、ホールブロッキング物質としては、特別に制限されていないが、電子輸送能力を有しつつ発光化合物より高いイオン化ポテンシャルを有さなければならず、代表的に下記構造式で表示されるＢａｌｑ、フェナントロリン系化合物（例：ＵＤＣ社、ＢＣＰ）などが使われる。
【００７９】
【化２１】
2005097301.tif 000022
【００８０】
また、図１に示されたように、前記ＥＴＬ２２上に電子注入層（ＥＩＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ）２４が積層されうる。ここで、ＥＩＬ形成物質の例としては、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯなどがある。
【００８１】
次いで、ＥＩＬ２４の上部にカソード形成用金属を真空熱蒸着してカソード２６を形成することによって有機ＥＬ素子１が完成される。ここで、カソード形成用金属としては、Ｌｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ａｌ−Ｌｉ、Ｃａ、Ｍｇ−Ｉｎ、Ｍｇ−Ａｇなどが利用される。また、前面発光型の有機電界発光素子を得るためにカソードとして、ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明物質を使用した透過型カソードを使用することもある。
【００８２】
化学式１のＣＢＰ系シリコン化合物は、前述したようにＥＭＬ形成材料として使われることもあるが、ホール伝達能力に優れていることからＨＴＬおよび／またはＨＩＬ形成材料として使用されることもある。
【００８３】
本発明の有機電界発光素子は、前述したアノード、ＨＩＬ、ＨＴＬ、ＥＭＬ、ＨＢＬ、ＥＴＬ、ＥＩＬ、カソードのうち選択された膜間に必要に応じて１層以上の中間層をさらに形成することもある。
【実施例】
【００８４】
下記の合成例及び実施例は、本発明を具体的に例示するためのものであり、これによって本発明が制限されてはならない。
【００８５】
合成例１．化学式４及び５で表示される化合物の製造
下記反応式３の反応経路によって化学式４の化合物と化学式５の化合物とを合成した。
【００８６】
【化２２】
2005097301.tif 000023
【００８７】
中間体（Ａ’）の合成
カルバゾール（３３５ｍｇ、２ｍｍｏｌ）、１，４−ジブロモベンゼン（１．２ｇ、５ｍｍｏｌ）、ＣｕＩ（７６ｍｇ、０．４ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（１．１ｇ、８ｍｍｏｌ）及び１８−クラウン−６（上記反応式３では、１８−Ｃ−６と略記した）（１０ｍｇ、０．０４ｍｍｏｌ）をＤＭＰＵ（１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−（１Ｈ）−ピリミジノン）（５ｍＬ）に溶かした後、１７５℃で８時間加熱した。前記反応混合物を常温に冷ました後、固体物質を濾過して濾過液に少量のアンモニア水を添加した後、ジエチルエーテル（１０ｍＬ）で３回洗浄した。洗浄されたジエチルエーテル層をＭｇＳＯ４で乾燥させた後、減圧乾燥して粗生成物を得、シリカゲルカラムクロマトグラフィで分離、精製して中間体（Ａ’）である４８０ｍｇ（収率７５％）の白色の固体を得た。
【００８８】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．１２（ｄ，２Ｈ）、７．７０（ｄ，２Ｈ）、７．４３−７．３４（ｍ，６Ｈ）、７．３０−７．２６（ｍ，２Ｈ）
化学式４の化合物の合成
中間体（Ａ’）（２ｇ、６．２９ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（２０ｍＬ）に溶かした後、−７８℃でｎ−へキサンに溶けているｎ−ブチルリチウム（上記反応式３では、ｎ−ＢｕＬｉと記した）（２．７５ｍＬ、７．２ｍｍｏｌ、２．５ｅｑｉｖ．）を一滴ずつ滴下した後、１時間攪拌した。前記反応混合物にジクロロジメチルシラン（上記反応式３では、（ＣＨ３）２ＳｉＣｌ２と記した）（０．３６５ｍＬ、３．０ｍｍｏｌ）を付加した後、常温で５時間攪拌した。
【００８９】
前記反応が完結すれば、反応混合物に水酸化アンモニウム溶液（１ｍｌ）を添加し、１時間攪拌した後、酢酸エチル２０ｍＬを利用して３回抽出した。集められた酢酸エチル層を硫酸マグネシウムで乾燥して溶媒を蒸発して得られた残留物を酢酸エチルとｎ−へキサンとの混合溶媒（１：４体積比）に溶かし、溶けない固体を濾過分離して化学式４の化合物である１．２ｇ（収率７４％）の白色の固体を得た。
【００９０】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．１４（ｄ，４Ｈ）、７．８３（ｄ，４Ｈ）、７．６２（ｄ，４Ｈ）、７．４９（ｄ，４Ｈ）、７．４１（ｄｔ，４Ｈ）、７．２９（ｄｔ，４Ｈ）、０．７７３（ｓ，６Ｈ）；
１３ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、１００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）１４０．７、１３８．７、１３７．１、１３５．７、１２６．３、１２５．９、１２３．５、１２０．３、１２０．０、１０９．９、−２．２
前記化学式４の化合物をＣＨＣｌ３に０．２ｍＭの濃度に薄くしてＵＶスペクトルを得、最大吸収波長２９３ｎｍを観察した。そして、化学式４の化合物をＣＨＣｌ３に１０ｍＭの濃度に薄くして２９３ｎｍでフォトルミネセンス（ＰＬ；ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）スペクトルを測定して３６４ｎｍで最大発光を観察した（図２）。この時の色純度は、ＮＴＳＣ色座標計でＣＩＥ（ｘ，ｙ）：０．２５３４，０．３０２９を得た。
【００９１】
また、化学式４の化合物とポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）高分子を１：１５混合重量比で混合し、これをクロロホルムに溶かしたものをガラス基板（厚さ：１．０ｍｍ、５０ｍｍ×５０ｍｍ）の上部にスピンコーティングして薄膜を形成し、そのＰＬ特性を調べ、その結果、３６５ｎｍで最大発光を観察した（図３）。この時の色純度は、ＮＴＳＣ色座標計でＣＩＥ（ｘ，ｙ）：０．１５２３，０．１２３５を得た。
【００９２】
また、化学式４の化合物に対する熱重量分析（ＴＧＡ：Ｔｈｅｒｍｏ  Ｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）及び示差走査熱量計（ＤＳＣ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）を利用した熱分析を実施した。この時、熱分析はＮ２ガス雰囲気下で、ＴＧＡは常温〜６００℃（昇温速度：１０℃／ｍｉｎ）範囲で、そしてＤＳＣは常温〜４００℃の温度範囲で実施した。
【００９３】
その結果、化学式４の化合物の分解温度（Ｔｄ）は３７９℃、ガラス移転温度（Ｔｇ）は８９℃、溶ける点、即ち融点（Ｔｍ）は２７１℃で現れた（図４、図５）。
【００９４】
紫外線（ＵＶ）吸収スペクトル及びイオン化ポテンシャル測定器の光電子分光器（Ｒｉｋｅｎ計器ＡＣ−２）を利用して分析を実施し、その結果、化学式４の化合物のＨＯＭＯ（Ｈｉｇｈｅｓｔ  Ｏｃｃｕｐｉｅｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｏｒｂｉｔａｌ）エネルギー準位５．９２ｅＶとＬＯＭＯ（Ｌｏｗｅｓｔ  Ｏｃｃｕｐｉｅｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｏｒｂｉｔａｌ）エネルギー準位２．４３ｅＶとを得、エネルギーギャップ（Ｅｇ）は３．４９ｅＶで現れた。
【００９５】
化学式５の化合物の合成
中間体（Ａ’）（７１０ｍｇ、２．２ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（１０ｍＬ）に溶かした後、−７８℃でｎ−へキサンに溶けているｎ−ブチルリチウム（０．９２ｍＬ、２．３ｍｍｏｌ、２．５ｅｑｕｉｖ．）を一滴ずつ滴下した後、１時間攪拌した。この反応混合物にジクロロジフェニルシラン（上記反応式３では、Ｐｈ２ＳｉＣｌ２と記した）（０．２０５ｍＬ、１．０ｍｍｏｌ）を付加した後、−７８℃で１時間攪拌し、常温で５時間攪拌した。
【００９６】
前記反応が完結すれば、反応混合物に水酸化アンモニウム溶液（１ｍｌ）を添加し、１時間攪拌した後、酢酸エチル（１０ｍＬ）を利用して３回抽出した。集められた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥して溶媒を蒸発して得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィで分離、精製して化学式５の化合物である３３５ｍｇ（収率５０％）の白色の固体を得た。
【００９７】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．１３（ｄ，４Ｈ）、７．８８（ｄ，４Ｈ）、７．７２（ｄｄ，４Ｈ）、７．６５（ｄ，４Ｈ）、７．５３−７．４６（ｍ，１０Ｈ）、７．４０（ｔ，４Ｈ）、７．２８（ｔ，４Ｈ）；
１３ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、１００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）１４０．５、１３９．２、１３７．９、１３６．４、１３３．６、１３３．１、１３０．０、１２８．２、１２６．３、１２５．９、１２３．５、１２０．３、１２０．１、１０９．９
前記化学式５の化合物をＣＨＣｌ３に０．２ｍＭの濃度に薄くしてＵＶスペクトルを得、最大吸収波長２９３ｎｍを観察した。そして、化学式５の化合物をＣＨＣｌ３に１０ｍＭの濃度に薄くして２９３ｎｍでＰＬを測定して３６５ｎｍで最大発光を観察した（図６）。この時の色純度は、ＮＴＳＣ色座標計でＣＩＥ（ｘ，ｙ）：０．２１６６，０．１４０１を得た。
【００９８】
また、化学式５の化合物と、ＰＭＭＡ高分子を１：１５混合重量比で混合し、これをクロロホルムに溶かしたものをガラス基板（１．０Ｔ、５０ｍｍ×５０ｍｍ）の上部にスピンコーティングして薄膜を形成し、ＰＬを測定した。その結果、３６４ｎｍで最大発光を観察し（図７）、この時の色純度は、ＮＴＳＣ色座標計でＣＩＥ（ｘ，ｙ）：０．１９２１，０．２０１８を得た。
【００９９】
また、ＵＶ吸収スペクトル及びイオン化ポテンシャル測定器のＡＣ−２を通じて化学式５の化合物のＨＯＭＯエネルギー準位６．０９ｅＶとＬＯＭＯエネルギー準位２．６１ｅＶとを得、Ｅｇは３．４８ｅＶで現れた。
【０１００】
また、化学式５の化合物に対するＴＧＡ及びＤＳＣを利用した熱分析を実施した。この時、熱分析はＮ２ガス雰囲気下で、ＴＧＡは常温〜６００℃（昇温速度：１０℃／ｍｉｎ）範囲で、そしてＤＳＣは常温〜４００℃の温度範囲で実施した。
【０１０１】
その結果、化学式５の化合物のＴｄは３９３℃、Ｔｇは１０９℃で現れた。
【０１０２】
合成例２．化学式６の化合物の製造
下記反応式４によって化学式６の化合物を合成した。
【０１０３】
【化２３】
2005097301.tif 000024
【０１０４】
中間体（Ｂ）の合成
カルバゾール（１ｇ、６ｍｍｏｌ）、１，３，５−トリブロモベンゼン（９４４ｍｇ、６ｍｍｏｌ）、ＣｕＩ（５０ｍｇ、０．６ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（３ｇ、４８ｍｍｏｌ）、そして１８−クラウン−６（３０ｍｇ、０．２４ｍｍｏｌ）をＤＭＰＵ（１５ｍＬ）に溶かした後、１７５℃で８時間加熱した。
【０１０５】
前記反応混合物を常温に冷ました後、固体物質を濾過し、濾過液に少量のアンモニア水を添加した後、ジエチルエーテル（２０ｍＬ）で３回洗浄した。洗浄されたジエチルエーテル層をＭｇＳＯ４で乾燥させた後、減圧乾燥して粗生成物を得、シリカゲルカラムクロマトグラフィで分離、精製して中間体（Ｂ）である５６０ｍｇ（収率２０％）の白色の固体を得た。
【０１０６】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．１２（ｄ，４Ｈ）、７．８４（ｄ，２Ｈ）、７．７７（ｔ，１Ｈ）、７．５３（ｄ，４Ｈ）、７．４５（ｄｔ，４Ｈ）、７．３１（ｄｔ，４Ｈ）；
１３ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、１００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）１４０．４、１４０．２、１３４．４、１２８．６、１２６．３、１２３．９、１２３．８、１２０．７、１２０．５、１０９．５
化学式６の化合物の合成
中間体（Ｂ）（２００ｍｇ、０．４１ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（３ｍＬ）に溶かした後、−７８℃でノルマルへキサン（ｎ−へキサン）に溶けているノルマルブチルリチウム（ｎ−ブチルリチウム）（０．２ｍＬ、０．４９ｍｍｏｌ、２．５ｅｑｉｖ．）を一滴ずつ滴下した後、１時間攪拌した。この反応混合物にジクロロジメチルシラン（０．０２ｍＬ、０．１６ｍｍｏｌ）を付加した後、−７８℃で１時間、そして常温で５時間攪拌した。
【０１０７】
前記反応が完結すれば、反応混合物に水酸化アンモニウム溶液（１ｍｌ）を添加し、１時間攪拌した後、酢酸エチル５ｍＬずつ３回抽出した。集められた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を蒸発して得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィで分離、精製して化学式６の化合物である７０ｍｇ（収率４９％）の白色の固体を得た。
【０１０８】
１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．１６−８．１１（ｍ，８Ｈ）、７．９１（ｄ，４Ｈ）、７．８４（ｔ，２Ｈ）、７．４４（ｄ，８Ｈ）、７．３２−７．２４（ｍ，１６Ｈ）、０．７８（ｓ，６Ｈ）；
１３ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、１００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）１４１．７、１４０．５、１３９．３、１３１．０、１２６．４、１２６．２、１２３．６、１２０．５、１２０．４、１０９．５、−２．５
前記過程による化学式６の化合物をＣＨＣｌ３に０．２ｍＭの濃度に薄くしてＵＶスペクトルを得、最大吸収波長２９２．５ｎｍを観察した。そして、化学式６の化合物をＣＨＣｌ３に１０ｍＭの濃度に薄くして２９２．５ｎｍでＰＬを測定し、３６４ｎｍで最大発光を観察した（図８）。この時の色純度は、ＮＴＳＣ色座標計でＣＩＥ（ｘ，ｙ）：０．２２４１，０．１９２６を得た。
【０１０９】
また、化学式６の化合物をＰＭＭＡ高分子と１５：１混合重量比で混合し、これをクロロホルムに溶かしたものをガラス基板（１．０Ｔ、５０ｍｍ×５０ｍｍ）の上部にスピンコーティングして薄膜を形成し、ＰＬを測定した。その結果、３７３ｎｍで最大発光を観察し（図９）、この時の色純度は、ＮＴＳＣ色座標計でＣＩＥ（ｘ，ｙ）：０．１８７８，０．２０８８を得、Ｅｇは３．５１ｅＶで現れた。
【０１１０】
また、化学式６の化合物に対するＴＧＡ及びＤＳＣを利用した熱分析を実施した。この時、熱分析はＮ２ガス雰囲気下で、ＴＧＡは常温〜６００℃（昇温速度：１０℃／ｍｉｎ）範囲で、そしてＤＳＣは常温〜４００℃の温度範囲で実施した。
【０１１１】
その結果、化学式６の化合物のＴｄは４０９℃、Ｔｇは１３０℃で現れた。
【０１１２】
実施例１
アノードとしては、コーニング社の１０Ω／ｃｍ２ＩＴＯ基板を使用し、前記基板の上部にＩＤＥ４０６（イデミツ社）を真空蒸着してＨＩＬを６００Åの厚さに形成した。次いで、前記ＨＩＬの上部に前記ＩＤＥ３２０（イデミツ社）を３００Åの厚さに真空蒸着してＨＴＬを形成した。前記ＨＴＬの上部に９０：１０混合重量比の化学式４の化合物とＴＥＢ００２（コビオン社）の混合物とを真空蒸着して３００Åの厚さにＥＭＬを形成した。
【０１１３】
その後、前記ＥＭＬの上部にＢＡｌｑを真空蒸着して５０Åの厚さのＨＢＬ層を形成した。その後、前記ＨＢＬ層の上部にＡｌｑ３を真空蒸着して２００Åの厚さのＥＴＬを形成した。このＥＴＬの上部にＬｉＦ  １０ÅとＡｌ  ３０００Åとを順次に真空蒸着してカソードを形成することによって有機電界発光素子を完成した。
【０１１４】
実施例２
ＥＭＬ形成時、９０：１０混合重量比の化学式４の化合物及びＴＥＢ００２（コビオン社）の混合物の代わりに、８０：２０混合重量比の化学式４の化合物及びＴＥＢ００２（コビオン社）の混合物を使用したことを除いては、実施例１と同じ方法で実施して有機電界発光素子を完成した。
【０１１５】
実施例３
ＥＭＬ形成時、９０：１０混合重量比の化学式４の化合物及びＴＥＢ００２（コビオン社）の混合物の代わりに、９０：１０混合重量比の化学式５の化合物及びＴＥＢ００２（コビオン社）の混合物を使用したことを除いては、実施例１と同じ方法で実施して有機電界発光素子を完成した。
【０１１６】
実施例４
ＥＭＬ形成時、９０：１０混合重量比の化学式４の化合物及びＴＥＢ００２（コビオン社）の混合物の代わりに、９０：１０混合重量比の化学式６の化合物及びＴＥＢ００２（コビオン社）の混合物を使用したことを除いては、実施例１と同じ方法で実施して有機電界発光素子を完成した。
【０１１７】
前記実施例１及び２によって製造された有機電界発光素子において、駆動電圧、電流密度、輝度、電流効率、電力効率及び色座標特性を調べ、その結果を下記表１に表した。
【０１１８】
【表１】
2005097301.tif 000025
【０１１９】
前記表１で、実施例１及び２の有機電界発光素子は、電圧、電流密度、輝度、効率特性に優れ、色座標特性にも優れることが確認できた。
【０１２０】
前記実施例１、３及び４によるＥＭＬ形成用混合物をＰＭＭＡ高分子と１：１５混合重量比でクロロホルムに溶かした後、これをスピンコーティングして薄膜を形成し、膜ＰＬ特性を調べ、その結果は下記表２及び図１０の通りである。
【０１２１】
【表２】
2005097301.tif 000026
【０１２２】
前記表２で、化学式４の化合物から青色りん光ドーパントであるＴＥＢ００２へのエネルギー移動が効率的に発生することが分かった。
【０１２３】
本発明について前記合成例及び実施例を参考として説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施例が可能であることが分かる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されなければならない。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明によるＣＢＰ系シリコン化合物は、有機電界発光素子の発光層のような有機膜形成材料として有用に使用されうる。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】一般的な有機電界発光素子の構造を示す断面図である。
【図２】化学式４の化合物を含有した溶液のＰＬスペクトルを示す。
【図３】化学式４の化合物含有膜のＰＬスペクトルを示す。
【図４】化学式４の化合物に対するＴＧＡグラフである。
【図５】化学式４の化合物に対するＤＳＣを利用した熱分析グラフである。
【図６】化学式５の化合物を含有した溶液のＰＬスペクトルを示す。
【図７】化学式５の化合物含有膜のＰＬスペクトルを示す。
【図８】化学式６の化合物を含有した溶液のＰＬスペクトルを示す。
【図９】化学式６の化合物含有膜のＰＬスペクトルを示す。
【図１０】化学式４の化合物とＴＥＢ００２との混合物、化学式５の化合物とＴＥＢ００２との混合物、化学式６の化合物とＴＥＢ００２との混合物を含有した膜において、ＰＬスペクトルを示す。
【符号の説明】
【０１２６】
１    有機ＥＬ素子、
１０    基板、
１２    アノード、
１４    ホール注入層（ＨＩＬ）、
１６    ホール輸送層（ＨＴＬ）、
１８    発光層（ＥＭＬ）、
２０    ホールブロッキング層（ＨＢＬ）、
２２    電子輸送層（ＥＴＬ）、
２４    電子注入層（ＥＩＬ）、
２６    カソード。
【図１】
2005097301.tif 000063
【図２】
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【図３】
2005097301.tif 000065
【図４】
2005097301.tif 000066
【図５】
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【図６】
2005097301.tif 000068
【図７】
2005097301.tif 000069
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2005097301.tif 000072