(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置される有機層を有する有機発光素子であって、前記有機層が下記構造式（Ｉ）で示されるジベンゾアントラセン化合物を有することを特徴とする有機発光素子。
【化１】
0005317414.tif 000015
式中、Ｒ１、Ｒ２はいずれも置換基である。
前記置換基は、
メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基、あるいは無置換のフェニル基、メチル基を有するフェニル基、エチル基を有するフェニル基、プロピル基を有するフェニル基、フェニル基を有するフェニル基、無置換のナフチル基、無置換のフェナンスリル基、メチル基を有するフルオレニル基、無置換のピレニル基、無置換のペリレニル基、無置換のフルオランテニル基、無置換のベンゾ［ｋ］フルオランテニル基、あるいはハロゲン原子のいずれかである。
式中、Ｒ３からＲ１４はいずれも水素原子もしくは置換基である。
前記置換基は、メチル基、フッ素原子、フェニル基のいずれかである。
【請求項２】
前記構造式（Ｉ）で示されるジベンゾアントラセン化合物は、Ｒ３からＲ１４はいずれも水素原子であり、下記構造式（ＩＩ）で表わされることを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【化２】
0005317414.tif 000016
式中Ｒ１、Ｒ２はいずれも無置換のフェニル基、メチル基を有するフルオレニル基、無置換のフルオランテニル基のいずれかである。
【請求項３】
請求項１あるいは２に記載の有機発光素子を表示部に有し、前記有機発光素子を駆動するドライバーを有することを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規ジベンゾアントラセン化合物およびそれを有する有機発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子の研究が盛んである。
【０００３】
特許文献１は、置換若しくは無置換の二価のアントラセン残基にジベンゾアントラセンの一価の残基が結合するアントラセン誘導体が示唆されている。
【０００４】
また特許文献２は、式（Ｗ）にジベンゾアントラセン骨格が記載されている。Ｒ１乃至Ｒ１４に種々の置換基が列挙されている。
【特許文献１】特開２００１−２８４０５０号公報  （段落番号００１３）
【特許文献２】米国特許２００４−０４６８５３号公報  （段落番号１４６０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
有機発光素子に用いられる有機化合物の研究が盛んであり、更に新規有機化合物の探索が必要である。
【０００６】
本発明の目的は、ジベンゾ［ａ，ｃ］アントラセン誘導体を用い、有機発光素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明により、
陽極と陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置される有機層を有する有機発光素子であって、前記有機層が下記構造式（Ｉ）で示されるジベンゾアントラセン化合物を有することを特徴とする有機発光素子が提供される。
【０００８】
【化１】
0005317414.tif 000002
【０００９】
式中、Ｒ１、Ｒ２はいずれも置換基である。
【００１０】
前記置換基は、
メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基、あるいは無置換のフェニル基、メチル基を有するフェニル基、エチル基を有するフェニル基、プロピル基を有するフェニル基、フェニル基を有するフェニル基、無置換のナフチル基、無置換のフェナンスリル基、メチル基を有するフルオレニル基、無置換のピレニル基、無置換のペリレニル基、無置換のフルオランテニル基、無置換のベンゾ［ｋ］フルオランテニル基、あるいはハロゲン原子のいずれかである。
【００１１】
式中、Ｒ３からＲ１４はいずれも水素原子もしくは置換基である。
【００１２】
前記置換基は、メチル基、フッ素原子、フェニル基のいずれかである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の化合物は発光層のホストまたはゲストにとして有機ＥＬ素子に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に係るジベンゾアントラセン化合物は、下記構造式（Ｉ）で示されることを特徴とするジベンゾアントラセン化合物である。
【００１５】
【化２】
0005317414.tif 000003
【００１６】
前記置換基は、
直鎖あるいは分岐のアルキル基（該アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）、あるいは
置換あるいは無置換のアリール基、あるいは
置換あるいは無置換の複素環基、あるいは
置換アミノ基またはハロゲン原子のいずれかである。
【００１７】
式中、Ｒ３からＲ１４はいずれも水素原子もしくは置換基である。
【００１８】
前記置換基は、
直鎖あるいは分岐のアルキル基（該アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）、あるいは
置換あるいは無置換のアリール基、あるいは
置換あるいは無置換の複素環基、あるいは
置換アミノ基またはハロゲン原子のいずれかである。
【００１９】
またさらに上記構造式（Ｉ）は下記構造式（ＩＩ）で示されるジベンゾアントラセン化合物ことが好ましい。
【００２０】
【化３】
0005317414.tif 000004
【００２１】
式中、Ｒ１、Ｒ２はいずれも置換基である。
【００２２】
前記置換基は、
直鎖あるいは分岐のアルキル基（該アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）、あるいは
置換あるいは無置換のアリール基、あるいは
置換あるいは無置換の複素環基、あるいは
置換アミノ基またはハロゲン原子のいずれかである。
【００２３】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２４】
アルキル基としては、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基などが挙げられる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ターシャリーブチルオキシ基、トリフルオロメチルオキシ基などが挙げられる。
【００２５】
アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、フルオランテニル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ピレニル基、テトラセニル基、ペンタセニル基、トリフェニレニル基、ペリレニル基などが挙げられる。
【００２６】
複素環基としては、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基などが挙げられる。置換アミノ基としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジアニソリルアミノ基などが挙げられる。
【００２７】
ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられる。
【００２８】
Ｒ１、Ｒ２の置換基の例として更に具体的に列挙すると、
メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基等のアルキル基や、メトキシ基、エトキシ基、ターシャリーブチルオキシ基、トリフルオロメチルオキシ基等のアルコキシ基や、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、フルオランテニル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ピレニル基、テトラセニル基、ペンタセニル基、トリフェニレニル基、ペリレニル基等のアリール基、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基等の複素環基、そしてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン原子を挙げることができる。
【００２９】
Ｒ１、Ｒ２の置換基はこの中でも、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、フルオランテニル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ピレニル基、テトラセニル基、ペンタセニル基、トリフェニレニル基、ペリレニル基等のアリール基や、ピリジル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基等の複素環基や、フッ素基が好ましい。
【００３０】
Ｒ１、Ｒ２の置換基が有してもよい置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基などのアルキル基や、フェニル基、ビフェニル基などのアリール基や、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基などの複素環基や、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジアニソリルアミノ基などのアミノ基や、そしてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン原子などが挙げられる。
【００３１】
中でも、メチル基、エチル基、プロピル基などのアルキル基や、フェニル基、ビフェニル基などのアリール基や、フッ素基が好ましい。
【００３２】
また、構造式（Ｉ）で示されるＲ１、Ｒ２は、言い換えるとジベンゾ［ａ，ｃ］アントラセンの９、１４位は、アントラセンの９、１０位と電子的に同様の位置関係である。
【００３３】
アントラセンの９、１０位は一般的に反応性が高く、酸化され易い。
【００３４】
有機発光素子においては酸化ないし還元が生じる。
【００３５】
ジベンゾアントラセン化合物を有機発光素子に用いる場合、ジベンゾアントラセンのこれらの位置に水素原子ではない置換基を結合させることが有効であることに本発明者は気付いた。即ちこれら位置に置換基を設け、水素原子を設けないことで化合物の反応性、具体的には酸化を防止することできる。その結果、有機発光素子の安定性を向上させることができることに本発明者は気付いた。
【００３６】
また、ジベンゾ［ａ，ｃ］アントラセンは平面分子である。分子間の相互作用が強く、スタックされやすいためにエキシマー生成確率が高い。これを抑制するためにも分子には置換基を有することが好ましい。振動子強度の高いアリール基をこの位置に導入することが好ましい。
【００３７】
９、１４位の置換基は異なっても良いが、同じ置換基のほうが中間体の合成が簡便で、コストの面で有利であり、好ましい。
【００３８】
以下に本発明に係るジベンゾアントラセン化合物の具体例を示す。
【００３９】
【化４】
0005317414.tif 000005
【００４０】
【化５】
0005317414.tif 000006
【００４１】
【化６】
0005317414.tif 000007
【００４２】
次に、本発明の有機発光素子について説明する。
【００４３】
有機発光素子は陽極と陰極とその間に配置される有機層とを有する。
【００４４】
この有機層が本発明に係るジベンゾアントラセン化合物を有する。より具体的には有機層そのものが本発明に係るジベンゾアントラセン化合物からなる層であってもよく、有機層が本発明に係るジベンゾアントラセン化合物を含む層であってもよい。
【００４５】
有機層が本発明に係るジベンゾアントラセン化合物を含む有機層である場合、ジベンゾアントラセン化合物はこの有機層を構成する主成分（ホスト材料）であっても副成分（ゲスト材料）であってもよい。
【００４６】
本発明に係るジベンゾアントラセン化合物がゲスト材料である場合、比率は５０重量％以下であることが好ましく、更に好ましくは０．１重量％以上３０重量％以下、特に好ましくは０．１重量％以上１５重量％以下である。
【００４７】
更に本発明に係るジベンゾアントラセン化合物がゲスト材料である場合、有機層には更なる化合物が含まれていてもよい。
【００４８】
この有機層は発光層であることが好ましい。あるいは発光層以外の発光しない層であってもよい。
【００４９】
陽極と陰極との間にはこの有機層以外の層が配置されていてもよい。本発明に係るジベンゾアントラセン化合物からなる（あるいは含む）有機層が発光層である場合、このこの有機層以外の層とは、正孔注入層や正孔輸送層や電子ブロッキング層やホールブロッキング層や電子輸送層や電子注入層のことである。これら層は、発光色相を考慮して適宜設けてもよいし、各層を機能分離、即ちキャリア注入能力やキャリア輸送能力や発光能力を考慮して適宜設けてもよい。
【００５０】
この有機層以外の層は、有機化合物のみから構成されていても無機化合物のみから構成されていてもあるいは有機化合物と無機化合物の両方から構成されていてもよい。
【００５１】
本発明に係るジベンゾアントラセン化合物を含む有機層もそれ以外の層も適宜好ましい方法で形成されればよい。具体的には蒸着法や塗布法である。
【００５２】
陽極と陰極も適宜選択すればよい。例えば陰極あるいは陽極のいずれか一方を光取り出し用電極とし、他方を自発光した光を反射させる側に配置した電極とすればよい。
【００５３】
またこの有機発光素子を外部の酸素や水分や外部応力から保護する保護層を設けてもよい。
【００５４】
本発明の有機発光素子は、表示部に配置されてもよい。この場合この有機発光素子と有機発光素子の発光及び非発光を制御するドライバーを有した表示装置が提供できる。ドライバーは有機発光素子を駆動させるためのものであり、例えばスイッチング素子、より具体的にはＴＦＴを挙げることができる。
【００５５】
他にも電子写真方式の画像形成装置の感光体への露光光源としても本発明の有機発光素子は適用可能である。
【実施例】
【００５６】
実施例１
［例示化合物Ｎｏ．Ａ−７の合成］
（１−１）合成中間体化合物３の合成
【００５７】
【化７】
0005317414.tif 000008
【００５８】
５００ｍｌ反応容器に化合物１（７ｇ，３２．４ｍｏｌ）、化合物２（７．５ｇ，３５．７ｍｏｌ、エタノール１５０ｍｌを加えた。この溶液にＫＯＨ（２ｇ）を溶解させたエタノール１０ｍｌを室温中にて滴下した．完全に化合物１が溶解したことを確認後，８０℃のオイルバスに反応容器を入れ，更にＫＯＨ（２ｇ）を溶解させたエタノール１０ｍｌを滴下した。滴下終了後、５分ほど攪拌したのちに、反応溶液を氷冷後，析出した結晶をろ過し，再結晶を行い，化合物３（７．４ｇ，収率＝６０％）を得た。
【００５９】
（１−２）例示化合物Ｎｏ．Ａ−７の合成
【００６０】
【化８】
0005317414.tif 000009
【００６１】
５００ｍＬ反応容器にアルゴン下、化合物３（５ｇ，１３ｍｍｏｌ）、化合物４を発生させるためにベンゼンジアゾニウム−２−カーボキシレート塩酸塩（２．４ｇ，１３ｍｍｏｌ）とプロピレンオキサイド（２．８ｇ，４８ｍｍｏｌ）を１、２−ジクロロエタン中（１００ｍＬ）に加えた。この混合液をアルゴン下、５時間還流を行った．この溶液を冷却後，１００ｍｌのクロロホルムで希釈し，飽和炭酸水素ナトリウム水溶液（２００ｍＬ×２回）で洗浄した。有機層を集め、飽和食塩水で洗浄し、無水ＭｇＳＯ４で乾燥した後、この溶液を濃縮しシリカゲルクロマトグラフィー（ヘキサン／トルエン）で精製後，再結晶を行い例示化合物Ｎｏ．Ａ−７（２．４ｇ，収率＝４８％）を得た。
【００６２】
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳ（マトリックス支援イオン化−飛行時間型質量分析）によりこの化合物のＭ＋である４３０を確認した。
【００６３】
また、ＮＭＲ測定によりこの化合物の構造を確認した。
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）  σ（ｐｐｍ）：８．２７（ｄｄ，２Ｈ），７．９３（ｍ，２Ｈ），７．５７−７．４９（ｍ，１２Ｈ），７．４８−７．４３（ｍ，２Ｈ），７．３４（ｔ，２Ｈ），６．９７（ｔ，２Ｈ）．
【００６４】
実施例２
［例示化合物Ｎｏ．Ａ−１０の合成］
実施例１の化合物２を化合物５にする以外，同様の合成法によって例示化合物Ｎｏ．Ａ−１０を合成することができる。
【００６５】
【化９】
0005317414.tif 000010
【００６６】
実施例３
［例示化合物Ｎｏ．Ａ−２３の合成］
実施例１の化合物２を化合物６にする以外，同様の合成法によって例示化合物Ｎｏ．Ａ−２３を合成することができる。
【００６７】
【化１０】
0005317414.tif 000011
【００６８】
実施例４
［例示化合物Ｎｏ．Ａ−１２の合成］
実施例１の化合物２を化合物８にする以外，同様の合成法によって例示化合物Ｎｏ．Ａ−１２を合成することができる。
【００６９】
【化１１】
0005317414.tif 000012
【００７０】
実施例５
［例示化合物Ｎｏ．Ａ−３５の合成］
実施例１の化合物２を化合物９にする以外，同様の合成法によって例示化合物Ｎｏ．Ａ−３５を合成することができる。
【００７１】
【化１２】
0005317414.tif 000013
【００７２】
実施例６
ガラス基板上に、陽極としての酸化錫インジウム（ＩＴＯ）をスパッタ法にて１２０ｎｍの膜厚で成膜したものを透明導電性支持基板として用いた。これをアセトン、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で順次超音波洗浄し、次いでＩＰＡで煮沸洗浄後乾燥した。さらに、ＵＶ／オゾン洗浄したものを透明導電性支持基板として使用した。
【００７３】
透明導電性支持基板上に下記化合物Ｂ２で示される化合物のクロロホルム溶液をスピンコート法により２０ｎｍの膜厚で成膜し、ホール輸送層を形成した。
さらに、以下の有機層と電極層を１０−５Ｐａの真空チャンバー内で抵抗加熱による真空蒸着して連続製膜し、素子を作製した。
発光層（２０ｎｍ）：例示化合物Ｎｏ．Ａ−７（重量比２％）：化合物Ｂ１
電子輸送層（３０ｎｍ）：Ｂｐｈｅｎ（同仁化学研究所製）
金属電極層１（０．５ｎｍ）：ＬｉＦ
金属電極層２（１５０ｎｍ）：Ａｌ
【００７４】
【化１３】
0005317414.tif 000014
【００７５】
ＥＬ素子の特性は、電流電圧特性をヒューレッドパッカード社製・微小電流計４１４０Ｂで測定し、発光輝度は、トプコン社製ＢＭ７で測定したところ、発光が観測された。
【００７６】
さらに、この素子に窒素雰囲気下、１００時間電圧を印加したところ、良好な発光の継続が確認された。
【００７７】
このように、Ｒ１およびＲ２の両方に置換基を有するジベンゾ［ａ，ｃ］アントラセン化合物を用いて発光素子を作り出すことが出来た。