苯并吲哚并咔唑衍生物、使用其的发光元件材料及发光元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种可适用于能够将电能转化为光的发光元件、有机薄膜太阳能电池 等有机电场元件的苯并11引噪并味挫衍生物（benzindolocarbazole derivative)。更详细而 言，本发明涉及可用于显示元件、平板显示器、背光、照明、室内装饰、标识、广告牌、电子照 相机及光信号发生器等领域的发光元件、有机电场元件以及它们中所使用的苯并吲哚并咔 唑衍生物。
【背景技术】
[0002] 由阴极注入的电子与由阳极注入的空穴在被两极夹持的有机荧光体内进行再结 合时发光，该有机薄膜发光元件的研宄近年来正活跃地进行。该发光元件的特征在于，薄型 且在低驱动电压下的高亮度发光和通过选择荧光材料而产生多色发光，该发光元件正备受 关注。
[0003] 该研宄自Kodak公司的C. W. Tang等人揭示了有机薄膜元件高亮度地发光以来，进 行了大量的实用化研宄，有机薄膜发光元件在手机的主显示器等中的应用等实用化正稳步 地进行。但是，仍有很多技术课题，其中同时实现元件的高效率化和长寿命化是重要课题之 〇
[0004] 元件的驱动电压受到将空穴、电子这样的载流子传输至发光层的载流子传输材料 的很大影响。其中，作为传输空穴的材料（空穴传输材料）已知具有胺骨架（例如，参见专 利文献1~2)、咔唑骨架（例如，参见专利文献3)、吲哚并咔唑骨架（例如，参见专利文献 4)的材料。虽然具有胺骨架的材料的空穴传输性高、为有用的骨架，但由于共轭过于扩大， 所以三线态能量降低。因此，特别是将具有胺骨架的材料作为封闭来自磷光发光层的三线 态激子的材料是不充分的，成为降低发光效率的原因。除此之外，在材料的耐热性、元件的 耐久性方面也存在问题。此外，已知具有咔唑骨架、吲哚并咔唑骨架的材料具有高三线态能 级，提出了特别是将它们用作磷光发光层的材料和封闭来自磷光发光层的三线态激子的材 料（例如，参见专利文献5)。因此，具有咔唑骨架、吲哚并咔唑骨架的材料特别适合用于绿 磷光元件等要求高三线态能量的元件。但是，具有高三线态能量时，通常单线态能量也变 大，因此存在电离电势（ionization potential)必然也变大的趋势。因此，特别是对于如 荧光元件或红磷光元件之类、不要求那么大的三线态能量的元件而言，具有咔唑骨架、吲哚 并咔唑骨架的材料会导致高驱动电压化，并导致发光效率降低、元件的耐久性恶化。
[0005] 专利文献1 :日本专利第3828595号公报 [0006] 专利文献2 :日本专利第3194657号公报
[0007] 专利文献3 :日本专利第3139321号公报
[0008] 专利文献4 :国际公开第2007/063754号 [0009] 专利文献5 :国际公开第2010/113761号
【发明内容】
[0010] 如上文所述，现有技术中难以充分降低元件的驱动电压，此外，即使能够降低驱动 电压，也不足以同时实现元件的发光效率、耐久寿命。因此，尚未发现同时实现高发光效率 和耐久寿命的技术。
[0011] 本发明的目的在于，解决上述现有技术的问题，提供一种改善了发光效率和耐久 寿命的有机薄膜发光元件。
[0012] 本发明为下述通式（1-1)或（1-2)表示的苯并吲哚并咔唑衍生物。
[0013]
【主权项】
1. 一种苯并吲哚并咔唑衍生物，其由下述通式（1-1)或（1-2)中的任一通式表示，
式中，R1~R24可以相同也可以不同，分别选自由氢、烷基、环烷基、杂环基、氨基、链烯 基、环條基、炔基、烷氧基、烷基硫基、芳基酿基、芳基硫基酿基、芳基、杂芳基、卤素、幾基、幾 基、氧基羰基和氨基甲酰基、甲硅烷基和一 P( = 〇)R25R26组成的组；R25和R26为芳基或杂芳 基；此外，R 25和R26可以缩合形成环；L1~L4分别独立地为单键、经取代或未取代的亚芳基、 或者经取代或未取代的杂亚芳基；A 1~A 4分别独立地为氨基、芳基、杂环基或杂芳基。
2. 如权利要求1所述的苯并吲哚并咔唑衍生物，其中，上述通式（1-1)中A1~A 2中的 至少一个为下述通式（2)~（7)所示基团中的任一个，上述通式（1-2)中A3~A 4中的至少 一个为下述通式（2)~（7)所示基团中的任一个，
式中，R27~R28可以相同也可以不同，分别选自由芳基、杂芳基、多环式芳香族烃基和多 环式芳香族杂环基组成的组；其中，在*位置，在上述通式（1-1)中与L1~L2中的任一个连 接，在上述通式（1-2)中与L 3~L 4中的任一个连接；
式中，R29~R38可以相同也可以不同，分别选自由氢、烷基、环烷基、芳基、杂环基、链烯 基、环烯基、炔基、卤素、羰基、羧基、氧基羰基、氨基甲酰基、甲硅烷基和一 P ( = 0) R39R4tl组成 的组；R39和R 4°为芳基或杂芳基；此外，R39和R 4°可以缩合形成环；其中，在R29~R38中的任 一位置，在上述通式（1-1)中与L 1~L2中的任一个连接，在上述通式（1-2)中与L3~L4中 的任一个连接，
式中，R41~R48可以相同也可以不同，分别选自由氢、烷基、环烷基、杂环、氨基、链烯基、 环烯基、炔基、卤素、羰基、羧基、氧基羰基、氨基甲酰基、甲硅烷基和一 P ( = 0) R49R5tl组成的 组；R49和R 5(1为芳基或杂芳基；此外，R49和R 5(1可以缩合形成环；Ar 1表示经取代或未取代的 芳基、或者经取代或未取代的杂芳基；L5表示CH 2、N - Ar2、氧原子或硫原子；L5为CH 2时，其 氢原子的至少一个可被烷基取代；Ar2表示经取代或未取代的芳基、或者经取代或未取代的 杂芳基；其中，在R 41~R48或Ar 1中的任一位置，在上述通式（1-1)中与L 1~L2中的任一个 连接，在上述通式（1-2)中与L3~L 4中的任一个连接；
式中，R51~R58可以相同也可以不同，分别选自由氢、烷基、环烷基、芳基、杂环基、链烯 基、环烯基、炔基、卤素、羰基、羧基、氧基羰基、氨基甲酰基、甲硅烷基和一 P ( = 0) R59R6ci组成 的组；R59和R6tl为芳基或杂芳基；此外，R 59和R6tl可以缩合形成环；L6表示CH2、N - Ar3、氧原 子或硫原子；Ar3表示经取代或未取代的芳基、或者经取代或未取代的杂芳基；L 6为CH 2时， 其氢原子的至少一个可被烷基取代；其中，在R51~R58中的任一位置，在上述通式（1-1)中 与L 1~L 2中的任一个连接，在上述通式（1-2)中与L 3~L4中的任一个连接；
式中，环B表示经取代或未取代的缩合芳香族烃环、经取代或未取代的单环芳香族杂 环、或者经取代或未取代的缩合芳香族杂环；R61~R64可以相同也可以不同，分别选自由氢、 烷基、环烷基、杂环基、链條基、环條基、炔基、烷氧基、烷基硫基、芳基酿基、芳基硫基酿基、 芳基、杂芳基、卤素、羰基，羧基，氧基羰基和氨基甲酰基、甲硅烷基和一 P ( = 0) R65R66组成的 组；R65和R66为芳基或杂芳基；此外，R 65和R66可以缩合形成环；Ar 4表示经取代或未取代的 芳基、或者经取代或未取代的杂芳基；其中，在R61~R 64、Ar4和环B中的任一位置，在上述通 式（1-1)中与L1~L 2中的任一个连接，在上述通式（1-2)中与L 3~L4中的任一个连接；
式中，R67~R72可以相同也可以不同，分别选自由氢、烷基、环烷基、芳基、杂环基、链烯 基、环烯基、炔基、卤素、羰基、羧基、氧基羰基、氨基甲酰基、甲硅烷基和一 P ( = 0) R73R74组成 的组；R73和R74为芳基或杂芳基；此外，R 73和R74可以缩合形成环；R68~R 72中相邻的取代 基可以彼此形成环；L7表示单键、经取代或未取代的亚芳基、或者经取代或未取代的杂亚芳 基；X1~X5表示碳原子或氮原子，其为氮原子时，不存在作为氮原子上的取代基的R68~R 72; 在X1~X 5中，氮原子数为1~4 ;其中，在R67上，在上述通式（1-1)中与L1~L 2中的任一 个连接，在上述通式（1-2)中与L3~L 4中的任一个连接；C1为碳原子。
3. 如权利要求2所述的苯并吲哚并咔唑衍生物，其中，在上述通式（1-1)的L1或上述 通式（1-2)的L 3的位置，与上述通式⑵~（7)所示基团中的任一个连接。
4. 如权利要求2或3所述的苯并吲哚并咔唑衍生物，其特征在于，上述通式（1-1)中 A1~A 2中的至少一个为上述通式（7)所示的基团，上述通式（1-2)中A 3~A 4中的至少一 个为上述通式（7)所示的基团，在上述通式（7)中，X\X2和X 4为氮原子。
5. -种发光元件材料，其含有权利要求1~4中任一项所述的苯并吲哚并咔唑衍生物。
6. -种发光元件，其在阳极与阴极之间存在有机层，利用电能进行发光，所述发光元件 的特征在于，在所述阳极与阴极之间的任意层中含有权利要求1~4中任一项所述的苯并 吲哚并咔唑衍生物。
7. 如权利要求5所述的发光元件，其中，在所述有机层中至少存在空穴传输层，在空穴 传输层中含有权利要求1~4中任一项所述的苯并吲哚并咔唑衍生物。
8. 如权利要求5所述的发光元件，其中，在所述有机层中至少存在空穴注入层，在空穴 注入层中含有权利要求1~4中任一项所述的苯并吲哚并咔唑衍生物。
9. 如权利要求5所述的发光元件，其特征在于，在所述有机层中至少存在发光层，发光 层具有主体材料和掺杂剂材料，权利要求1~4中任一项所述的苯并吲哚并咔唑衍生物为 主体材料。
【专利摘要】本发明利用下述通式(1-1)或(1-2)中的任一通式所示的苯并吲哚并咔唑衍生物而提供一种同时实现了高发光效率和高耐久性的有机薄膜发光元件。(需要说明的是，式中，R1～R24可以相同也可以不同，分别表示氢等。L1～L4分别独立地表示单键等。A1～A4分别独立地表示氨基等)。
【IPC分类】C07D487-04, C09K11-06, H01L51-50
【公开号】CN104736542
【申请号】CN201380054417
【发明人】松木真一, 田中大作, 池田武史, 池田笃
【申请人】东丽株式会社
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年10月10日
【公告号】EP2910554A1, US20150280140, WO2014061546A1