化合物、有机电致发光元件用材料、有机电致发光元件、及电子设备的制造方法_3

文档序号:9600607阅读:来源:国知局
基、2 -甲基戊基、1 一戊基己基、1 一丁基戊基、1 一庚基辛基、3 -甲 基戊基。
[0431]本实施方式中的直链或支链的烷基的碳数优选为1~10,进一步优选为1~6。 上述直链或支链的烷基中特别优选甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁 基、正戊基、正己基、戊基、异戊基、新戊基。
[0432] 作为本实施方式中的环烷基,可以举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、4 一甲基 环己基、金刚烷基、降冰片基等。环烷基的成环碳数优选为3~10,进一步优选为5~8。上 述环烷基中,特别优选环戊基、环己基。
[0433] 作为烷基被卤原子取代后的卤代烷基,例如可以举出:上述碳数1~30的烷基被 1个以上卤基取代后的基团。具体来说,可以举出:氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氟乙基、三 氟甲基甲基、三氟乙基、五氟乙基等。
[0434] 作为本实施方式中的碳数3~30的烷基甲硅烷基,可以举出具有在上述碳数1~ 30的烷基中例示的烷基的三烷基甲硅烷基,具体可以举出:三甲基硅基、三乙基甲硅烷基、 三正丁基甲硅烷基、三正辛基甲硅烷基、三异丁基甲硅烷基、二甲基乙基甲硅烷基、二甲基 异丙基甲硅烷基、二甲基正丙基甲硅烷基、二甲基正丁基甲硅烷基、二甲基叔丁基甲硅烷 基、二乙基异丙基甲硅烷基、乙烯基二甲基甲硅烷基、丙基二甲基甲硅烷基、三异丙基甲硅 烷基等。二烷基甲娃烷基中的3个烷基各自可以相同也可以不同。
[0435] 作为本实施方式中的成环碳数6~60的芳基甲硅烷基,可以举出:二烷基芳基甲 硅烷基、烷基二芳基甲硅烷基、三芳基甲硅烷基。
[0436] 二烷基芳基甲娃烷基例如可以举出:具有2个在上述碳数1~30的烷基中例不的 烷基、具有1个上述成环碳数6~30的芳香族烃基的二烷基芳基甲硅烷基。二烷基芳基甲 硅烷基的碳数优选为8~30。
[0437] 烷基^芳基甲娃烷基例如可以举出:具有1个在上述碳数1~30的烷基中例不的 烷基、具有2个上述成环碳数6~30的芳香族烃基的烷基二芳基甲硅烷基。烷基二芳基甲 硅烷基的碳数优选为13~30。
[0438] 三芳基甲硅烷基例如可以举出:具有3个上述成环碳数6~30的芳香族烃基的三 芳基甲硅烷基。三芳基甲硅烷基的碳数优选为18~30。
[0439] 本实施方式中的碳数1~30的烷氧基表示为一OZi。作为该Zi的例子,可以举出 上述碳数1~30的烷基。烷氧基例如可以举出:甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、 己氧基。
[0440] 作为烷氧基被卤原子取代后的卤代烷氧基,例如可以举出上述碳数1~30的烷氧 基被1个以上的卤基取代后的基团。
[0441] 本实施方式中的成环碳数6~30的芳氧基表示为一 0Z2。作为该Z2的例子,可以 举出上述成环碳数6~30的芳香族烃基、或后述的单环基及稠环基。作为该芳氧基,例如 可以举出苯氧基。
[0442] 本实施方式中的碳数2~30的烷基氨基表示为一NHRV或一N(RV)2。作为该队的 例子,可以举出上述碳数1~30的烷基。
[0443] 本实施方式中的成环碳数6~60的芳基氨基表示为一NH2RW或一NH(RW)2。作为 该心的例子,可以举出上述成环碳数6~30的芳香族烃基。
[0444] 本实施方式中的碳数1~30的烷硫基表示为一SRV。作为该Rv的例子,可以举出 上述碳数1~30的烷基。
[0445] 成环碳数6~30的芳硫基表示为一SRW。作为该Rw的例子,可以举出上述成环碳 数6~30的芳香族烃基。
[0446] 作为本实施方式中的卤原子,可以举出氟、氯、溴、碘等,优选为氟原子。
[0447] 本实施方式中,"成环碳"是指构成饱和环、不饱和环或者芳环的碳原子。"成环原 子"是指构成杂环(包括饱和环、不饱和环及芳环)的碳原子及杂原子。
[0448] 另外,本实施方式中,氢原子包括中子数不同的同位素,即氕(Protium)、氘 (Deuterium)、氣(Tritium)〇
[0449] 本实施方式中,作为"取代或未取代的"情况下的取代基,可以举出如上所述的芳 香族烃基、杂环基、烷基(直链或支链的烷基、环烷基、齒烷基)、烷氧基、芳氧基、芳烷基、卤 代烷氧基、烷基甲娃烷基、^烷基芳基甲娃烷基、烷基^芳基甲娃烷基、二芳基甲娃烷基、齒 原子、氰基、羟基、硝基、及羧基。另外也可以举出烯基、炔基。
[0450] 在此所举出的取代基中,优选芳香族烃基、杂环基、烷基、卤原子、烷基甲硅烷基、 芳基甲硅烷基、氰基,进一步优选在各取代基的说明中所优选的具体的取代基。
[0451] "取代或未取代的"情况下的取代基可以进一步被上述取代基取代。另外,"取代或 未取代"情况下的取代基可以多个相互键合而形成环。
[0452] "取代或未取代的"情况下的"未取代"是指未被上述取代基取代而键合有氢原子。
[0453] 本实施方式中,"取代或未取代的碳数XX~YY的ZZ基"的表述中的"碳数XX~ YY"表示ZZ基为无取代时的碳数,不包括发生取代时的取代基的碳数。此处,"YY"大于 "XX","XX"和"YY"各自表示1以上的整数。
[0454] 本实施方式中,"取代或未取代的原子数XX~YY的ZZ基"的表述中的"原子数 XX~YY"表示ZZ基为无取代时的原子数,不包括发生取代时取代基的原子数。此处,"YY" 大于"XX","XX"和"YY"各自表示1以上的整数。
[0455] 以下说明的化合物或其局部结构中,"取代或未取代的"的情况也与上述同样。
[0456] 以下示出通式(1)所示的化合物的具体例,本发明并不限定于这些例示化合物。
[0457] [化37]
[0458]
[0463] [化40]
[0464]
[0470]

[0481] [化49]
[0482]
[0488]
[0493] [化55]
[0494]






[0532]
[0537] [化 77]
[0538]
[0543] [化 80]
[0544]


[0553] [有机EL元件用材料]
[0554] 本实施方式的化合物可以用作有机EL元件用材料。此时,有机EL元件用材料可 以仅含有本实施方式的化合物,也可以含有本实施方式的化合物及其他材料。
[0555] [有机EL元件]
[0556] (有机EL元件的元件构成)
[0557] 以下对本实施方式涉及的有机EL元件的元件构成进行说明。
[0558] 本实施方式涉及的有机EL元件在一对电极之间具备有机层。该有机层具有至少 一层的由有机化合物构成的层。有机层可以含有无机化合物。
[0559] 有机EL元件中,有机层中的至少一层具有发光层。因此,有机层例如可以由一层 发光层构成,也可以具有空穴注入层、空穴传输层、电子注入层、电子传输层、空穴阻挡层、 电子阻挡层等在有机EL元件中所采用的层。
[0560] 作为有机EL元件的典型元件构成,可以举出如下等结构。
[0561] (a)阳极/发光层/阴极
[0562] (b)阳极/空穴注入-传输层/发光层/阴极
[0563] (c)阳极/发光层/电子注入-传输层/阴极
[0564] (d)阳极/空穴注入-传输层/发光层/电子注入-传输层/阴极
[0565] (e)阳极/空穴注入-传输层/发光层/阻挡层/电子注入-传输层/阴极
[0566] 上述中优选使用(d)的构成,当然并不限于此。
[0567] 需要说明的是,上述"发光层"是指具有发光功能的有机层,在采用掺杂体系时,含 有主体材料和掺杂材料。此时,主体材料主要具有促进电子与空穴的复合,将激子封入发光 层内的功能,掺杂材料具有使通过复合而得到的激子有效地发光的功能。在磷光元件的情 况下,主体材料主要具有将由掺杂剂生成的激子封入发光层内的功能。
[0568] 上述"空穴注入-传输层"是指"空穴注入层和空穴传输层中的至少之一","电子 注入-传输层"是指"电子注入层和电子传输层中的至少之一"。在此,具有空穴注入层和 空穴传输层时,优选空穴注入层被设置于阳极侧。另外,具有电子注入层和电子传输层时, 优选电子注入层被设置于阴极侧。
[0569] 需要说明的是,提到电子传输层时,是指存在于发光层与阴极之间的电子传输区 域的有机层中电子迀移率最高的有机层。电子传输区域由一层构成时,该层为电子传输层。 另外,磷光型的有机EL元件中,如构成(e)所示,有时以防止发光层中生成的激发能量的扩 散为目的,在发光层与电子传输层之间采用电子迀移率未必高的阻挡层,从而与发光层相 邻的有机层未必相当于电子传输层。
[0570] 图1中示出本实施方式中的有机EL元件的一例的示意构成。
[0571] 有机EL元件1具有透光性的基板2、阳极3、阴极4、和配置于阳极3与阴极4之间 的有机层10。
[0572] 有机层10具有包含主体材料和掺杂材料的发光层5。另外,有机层10中,在发光 层5与阳极3之间具有空穴传输层6。另外,有机层10中,在发光层5与阴极4之间具有电 子传输层7。
[0573] (发光层)
[0574] 发光层为包含发光性高的物质的层,可以使用各种材料。例如,作为发光性高的物 质,可以使用发出荧光的荧光性化合物、发出磷光的磷光性化合物。荧光性化合物为能够由 单重态激发态发光的化合物,磷光性化合物为能够由三重态激发态发光的化合物。
[0575] 作为发光层,可以采用使上述的发光性高的物质(掺杂材料)分散于其他物质 (主体材料)中的构成。作为用于使发光性高的物质分散的物质,可以使用各种物质,优选 使用与发光性高的物质相比最低未占轨道能级(LUM0能级)更高、最高已占轨道能级(HOMO 能级)更低的物质。
[0576] 本实施方式中,设成使掺杂材料分散在主体材料中的构成。
[0577] ?掺杂材料
[0578] 本实施方式中优选使用上述的上述通式(1)所示的化合物作为掺杂材料。
[0579] 上述通式⑴所示的化合物具有Ar1由上述通式⑵表示的结构,还具有Ar3由上 述通式(3)表示的结构。因此,本实施方式的化合物在有机EL元件中显示出纯蓝色的发光。
[0580] 另外,上述通式(1)所示的化合物具有上述通式(la)所示的结构时,具有长烷基 链。这是因为,上述通式(la)中R'具有4以上且20以下的整数个的接而成 的结构。
[0581] 以往已知化合物的烷基链被延伸而成的化合物,但上述通式(la)所示的结构的 烷基链与以往的化合物相比更长,还不曾研究过使用具有这样长的烷基链的化合物作为掺 杂材料。上述通式(1)所示的化合物具有上述通式(la)所示的延伸得较长后的烷基链,因 此取向性增高。认为使用上述通式(1)所示的化合物作为掺杂材料时,高取向性发挥作用, 从而有机EL元件的发光效率提高。
[0582] 另外,上述通式(1)所示的化合物在具有上述通式(11a)所示的结构时,具有共辄 体系延伸得较长后的结构。这是因为,上述通式(11a)中Ar具有取代或未取代的成环碳数 6~18的二价芳香族烃基、或者取代或未取代的成环原子数5~15的二价杂环基以5以上 且20以下的整数个连接而成的结构。
[0583] 以往已知化合物的共辄体系延伸后的化合物,但上述通式(11a)所示的结构与以 往的化合物相比,共辄体系更长。以往还不曾研究过使用具有这样长的共辄体系的化合物 作为掺杂材料。由于上述通式(1)所示的化合物具有上述通式(11a)所示的延伸得较长的 共辄体系,因此取向性增高。认为若使用上述通式(1)所示的化合物作为掺杂材料,则高取 向性发挥作用,从而有机EL元件的发光效率提高。
[0584]需要说明的是,发光层含有本实施方式涉及的化合物作为掺杂材料时,发光层中 的本实施方式涉及的化合物的含量优选为〇. 1质量%以上且20质量%以下,更优选为1质 量%以上且10质量%以下。
[0585] ?主体材料
[0586] 作为用于使上述的发光性高的物质分散的物质(主体材料),使用:1)铝络合物、 铍络合物、或锌络合物等金属络合物;2)噁二唑衍生物、苯并咪唑衍生物、或菲咯啉衍生物 等杂环化合物;3)咔唑衍生物、蒽衍生物、菲衍生物、芘衍生物、或窟衍生物等稠合芳香族 化合物;4)三芳基胺衍生物、或稠合多环芳香族胺衍生物等芳香族胺化合物。
[0587] 本实施方式中优选使用下述通式(100)所示的蒽衍生物作为主体材料。
[0588][化 85]
[0589]
[0590](上述通式(100)中,Arlul及Ar^谷目独立地为取代或禾取代的成坏原于数5~ 30的单环基、取代或未取代的成环原子数10~30的稠环基、选自上述单环基及上述稠环基 中的2个基团键合而成的链式基团、或者选自上述单环基及上述稠环基中的3个基团键合 而成的链式基团。
[0591] 需要说明的是,构成上述链式基团的上述单环基及上述稠环基相互相同或不同, 构成上述链式基团的基团可以相互键合而形成环。
[0592] 上述通式(100)中,R1M至R1(:s各自独立地为氢原子、卤原子、羟基、氰基、取代或未 取代的碳数1~30的烷基、取代或未取代的碳数3~30的烷基甲硅烷基、取代或未取代的 成环碳数6~60的芳基甲硅烷基、取代或未取代的碳数1~30的烷氧基、取代或未取代的 成环碳数6~30的芳氧基、取代或未取代的碳数2~30的烷基氨基、取代或未取代的成环 碳数6~60的芳基氨基、取代或未取代的碳数1~30的烷硫基、取代或未取代的成环碳数 6~30的芳硫基、取代或未取代的成环原子数5~30的单环基、取代或未取代的成环原子 数10~30的稠环基、选自上述单环基及上述稠环基中的2个基团键合而成的链式基团、或 者选自上述单环基及上述稠环基中的3个基团键合而成的链式基团。
[0593] 相邻的R1M~R1(:s有相互键合而形成环的情况和不形成环的情况。另外,R1M~R1(:s 与构成蒽环的碳原子有相互键合而形成环的情况和不形成环的情况。
[0594]Ar1M有与相邻的R1M及Rμ中的至少一个相互键合而形成环的情况和不形成环的 情况。Ar1(:2有与相邻的Rm及RW5中的至少一个相互键合而形成环的情况和不形成环的情 况。另外,Ar1M及中的至少一个与构成蒽环的碳原子有相互键合而形成环的情况和不 形成环的情况。)
[0595] 上述通式(100)中,稠环基是指2个以上的环结构稠合而成的基团,例如可以使用 前述的芳香族烃基及杂环基中2个以上的环结构稠合而成的基团。
[0596] 另外,上述通式(100)中,单环基是指单环的基团,不包括2环以上的环结构稠合 而成的结构,例如可以使用前述的芳香族烃基及杂环基中的单环的基团。
[0597] 上述单环基的成环原子数为5~30,优选为5~20。作为上述单环基,例如可以举 出:苯基、联苯基、三联苯基、四联苯基等芳香族烃基、以及吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、三嗪基、 呋喃基、噻吩基等杂环基。这些之中,优选苯基、联苯基、三联苯基。
[0598] 上述稠环基的成环原子数为10~30,优选为10~20。作为上述稠环基,例如可以 举出:萘基、菲基、蒽基、窟基、苯并蒽基、苯并菲基、苯并[9, 10]菲、苯并窟基、讳基、芴基、 9, 9 一二甲基芴基、苯并芴基、二苯并芴基、荧蒽基、苯并荧蒽基等稠合芳香族环基;苯并呋 喃基、苯并噻吩基、吲哚基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、喹啉基、菲咯啉基等稠合 杂环基。这些之中,优选萘基、菲基、蒽基、9, 9 一二甲基芴基、荧蒽基、苯并蒽基、二苯并噻吩 基、二苯并呋喃基、咔唑基。
[0599] 作为上述通式(100)中的、由上述单环基与上述稠环基的组合构成的链式基团, 例如可以举出:从蒽环侧开始依次键合苯基、萘基、苯基从而组合成的基团。
[0600] 上述通式(100)中的R1M至R1(]S的烷基、甲硅烷基、烷氧基、芳氧基、芳烷基、卤原子 的具体例与上文的例子相同,环烷基与上文的例子相同。
[0601] 作为上述通式(100)中的Ar1Q1及Ar1Q2、以及R101至R108的"取代或无取代"的优选 取代基,可以举出单环基、稠环基、烷基、环烷基、甲硅烷基、烷氧基、氰基、及卤原子(特别 是氟)。特别优选为单环基、及稠环基。优选的具体取代基与上述通式(100)的各基团及上 文的各基团相同。
[0602] 另外,通式(100)中,氢原子包括中子数不同的同位素,即氕(Protium)、氘 (Deuterium)、氣(Tritium)〇
[0603] 通式(100)所示的蒽衍生物优选由下述蒽衍生物(A)、⑶及(C)中的任一个表 示,可根据所应用的有机EL元件的构成、所要求的特性来选择(A)、(B)及(C)中的任一个。
[0604] ?蒽衍生物㈧
[0605] 蒽衍生物(A)中,上述通式(100)中的及Ar11:2为取代或未取代的成环原子数 10~30的稠环基。作为蒽衍生物(A),可以分为Ar1M及Ar1(]2为相同的取代或未取代的稠 环基的情况、和Ar1Q1及Ar102为不同的取代或未取代的稠环基的情况。Ar101及Ar102不同的 情况中也包括取代位置不同的情况。
[0606] 作为蒽衍生物(A),特别优选上述通式(100)中的及为不同的取代或未 取代的稠环基的蒽衍生物。
[0607] 蒽衍生物(A)的情况下,上述通式(100)中的Arm及Ar11:2中的稠环基的优选的具 体例如上所述。其中,优选萘基、菲基、苯并蒽基、9, 9 一二甲基芴基、二苯并呋喃基。
[0608] ?蒽衍生物(B)
[0609] 蒽衍生物(B)中,上述通式(100)中的Arm及Ar11:2中的一者为取代或未取代的成 环原子数5~30的芳香族烃基,另一者为取代或未取代的成环原子数10~30的稠环基。
[0610] 作为蒽衍生物(B)的优选形态,可以举出:选自萘基、菲基、苯并蒽基、9, 9 一 二甲基芴基及二苯并呋喃基,Ar1M为未取代的苯基或者被在上述单环基及上述稠环基中的 至少一个取代的苯基的情况。
[0611] 蒽衍生物(B)的情况下,优选的单环基及稠环基的具体基团如上所述。
[0612] 作为蒽衍生物(B)的另一优选形态,可以举出:为取代或未取代的成环原子 数10~30的稠环基、为未取代的苯基的情况。此时,作为稠环基,特别优选菲基、9, 9 一 二甲基芴基、二苯并呋喃基、苯并蒽基。
[0613] ?蒽衍生物(C)
[0614] 蒽衍生物(C)中,上述通式(100)中的Arm及Ar11:2各自独立地为取代或未取代的 成环原子数5~30的单环基。
[0615] 作为蒽衍生物(C)的优选形态,可以举出:Arm及Ar各自独立地为取代或未取 代的苯基的情况。
[0616] 作为蒽衍生物(C)的更优选的形态,可以举出:
[0617]Ar1M为未取代的苯基、Ar为上述单环基的情况;和
[0618]Ar1M及Ar11:2各自独立地为具有在上述单环基及上述稠环基中的至少一个作为取 代基的苯基的情况。
[0619] 作为上述通式(100)中的及Ar11:2所具有的上述取代基的优选单环基及稠环 基的具体例如上所述。作为取代基的芳香族烃基进一步优选为苯基、联苯基,作为取代基的 稠环基进一步优选为萘基、菲基、9, 9 一二甲基芴基、二苯并呋喃基、苯并蒽基。
[0620] 作为上述通式(100)所示的蒽衍生物的结构,例如可以举出下述通式(100A)所示 的结构。但是,本发明中并不限定于这些结构的蒽衍生物。
[0621][化 86]
[0622]
[0623] 上述通式(100A)中,RW3及R1W各自独立地为氢原子、卤原子、氰基、取代或未取 代的成环原子数5~30的单环基、取代或未取代的成环原子数10~30的稠环基、选自上 述单环基及上述稠环基中的2个基团键合而成的链式基团、选自上述单环基及上述稠环基 中的3个基团键合而成的链式基团、取代或未取代的碳数1~30的烷基、取代或未取代的 成环碳数3~30的环烷基、取代或未取代的碳数1~30的烷氧基、取代或未取代的碳数为 7~30的芳烷基、取代或未取代的成环碳数6~30的芳氧基、或者取代或未取代的甲硅烷 基。
[0624] 上述通式(100A)中,Ar121及Ar111各自独立地为取代或未取代的成环原子数5~ 30的单环二价残基、或者取代或未取代的成环原子数10~30的稠环二价残基。
[0625] 上述通式(100A)中,Ar122及Ar112各自独立地为单键、取代或未取代的成环原子数 5~30的单环二价残基、或者取代或未取代的成环原子数10~30的稠环二价残基。
[0626] 上
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