咔唑衍生物、使用了其的有机电致发光元件用材料、以及使用了其的有机电致发光元件和 ...的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及咔唑衍生物、使用了该咔唑衍生物的有机电致发光元件用材料、以及 使用了其的有机电致发光元件和电子设备。
【背景技术】
[0002] 通常，有机电致发光（EU元件由阳极、阴极、和被阳极和阴极夹持的1层以上的有 机薄膜层构成。向两电极间施加电压时，电子从阴极侧注入到发光区域，空穴从阳极侧注入 到发光区域，注入的电子和空穴在发光区域中再结合而成为激发状态，当激发状态恢复至 基态时发出光。
[0003] 另外，对于有机EL元件而言，通过在发光层中使用各种发光材料，能获得多种发 光色，因此，在显示器等中的实用化研究盛行。尤其是，对于红色、绿色、蓝色这三原色的发 光材料的研究最活跃，为了提高特性而进行了深入研究。
[0004] 作为这样的有机EL元件用的材料，专利文献1，2中公开了在咔唑的1、3位进一步 键合咔唑而成的化合物。
[0005] 然而，有机EL元件的领域中，为了进一步提高元件性能，要求开发新的材料系。
[0006] 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :国际公开第2011/049325号 专利文献2 :中国专利申请公开第101126020号说明书。
【发明内容】
[0007] 发明所要解决的课题 本发明是为了解决上述课题而完成的，目的在于提供作为有机EL元件用材料有用的 新型材料。
[0008] 用于解决课题的手段 为了达成上述目的，本发明人进行了深入研究，结果发现，在咔唑衍生物的2、3、4位中 的任意位置、键合2个以上以咔唑为代表的特定的结构基团而得到的化合物，作为有机EL 元件用材料，对于提高元件性能是有效的。
[0009] 即，通过本发明的一个实施方式，可提供如下所示的咔唑衍生物。
[0010] [1]下述式（1)表示的咔唑衍生物。
[0011] [化 1]
[式（I)中，A表示取代或未取代的成环碳原子数6~60的芳基、或取代或未取代的成 环原子数5~60的杂芳基。
[0012] X1表示N或CH，X 2~X 4分别表示N或CR。
[0013] R和B1~B 3各自独立地表示氢原子或取代基，相邻的取代基彼此可以相互键合而 形成饱和或不饱和的环结构。R存在多个时，分别可以相同也可以不同。
[0014] B1~B 3中的至少2个由下述式（2)表示。
(*表示与式（1)中的B1~B 3所键合的碳的键合位置。
[0016] η为0~4的整数。L表示取代或未取代的成环碳原子数6~60的亚芳基、取代 或未取代的成环原子数5~60的亚杂芳基、取代或未取代的碳原子数1~50的亚烷基。
[0017] Y 表示 NZ、0、S、CR' R''。
[0018] R1~RS、Z、R'和R' '各自独立地表示单键、氢原子或取代基，相邻的取代基彼此可 以相互键合而形成饱和或不饱和的环结构。
[0019] 其中，Y为NZ时，R1和R8为氢原子。
[0020] 另外，R1~RS、Z、R'和R''中的任一个表示与L键合的单键，η为0时，表示式（1) 与式（2)的连接为单键。η为2以上时，多个L可以相同也可以不同，L彼此可以相互键合 而形成饱和或不饱和的环结构。）]。
[0021] [2]有机电致发光元件用材料，其含有上述咔唑衍生物。
[0022] [3]有机电致发光元件，其是在阴极与阳极间夹持有有机薄膜层的有机电致发光 元件，所述有机薄膜层包括一层或多层，所述一层或多层至少包含发光层，其中，该有机薄 膜层中的至少1层含有上述咔唑衍生物。
[0023] [4]电子设备，其具有上述有机电致发光元件。
[0024] [5]下述式（10)表示的咔唑衍生物。
[0025] [化 3]
[式（10)中，A'表示取代或未取代的成环碳原子数6~60的亚芳基、或取代或未取代 的成环原子数5~60的亚杂芳基。
[0026] X1和X 5表示N或CH，X 2~X 4和X 6~X 8分别表示N或CR。
[0027] R和B1~B 6各自独立地表示氢原子或取代基，相邻的取代基彼此可以相互键合而 形成饱和或不饱和的环结构。
[0028] B1~B 3中的至少2由下述式（2)表示。
(*表示与式（10)中的B1~B 3所键合的碳的键合位置。
[0030] η为0~4的整数。L表示取代或未取代的成环碳原子数6~60的亚芳基、取代 或未取代的成环原子数5~60的亚杂芳基、取代或未取代的碳原子数1~50的亚烷基。
[0031] Y 表示 NZ、0、S、CR' R''。
[0032] R1~RS、Z、R'和R' '各自独立地表示单键、氢原子或取代基，相邻的取代基彼此可 以相互键合而形成饱和或不饱和的环结构。
[0033] 其中，Y为NZ时，R1和R8为氢原子。
[0034] 另外，R1~RS、Z、R'和R''中的任一个表示与L键合的单键，η为0时，表示式（10) 与式（2)的连接为单键。η为2以上时，多个L可以相同也可以不同，L彼此可以相互键合 而形成饱和或不饱和的环结构。）]。
[0035] 发明的效果 本发明提供作为有机EL元件用材料有用的新型材料和使用该材料形成的有机EL元 件。
【附图说明】
[0036] [图1]为表示本发明的实施方式涉及的有机EL元件的一例的概略构成的图。
【具体实施方式】
[0037] 本申请中，"取代或未取代的碳原子数a~b的X基"这样的表达中的"碳原子数 a~b"表示X基为未取代时的碳原子数，不含X基被取代时的取代基的碳原子数。
[0038] 另外，包括下述结构：相邻的取代基彼此形成环时，在一者的取代基的碳原子数在 a~b的范围内成为最小值的位置切开该环，另一者的取代基的碳原子数也在a~b的范围 内。
[0039] "成环碳原子数"表示，原子或分子键合成环状的结构的化合物(例如，单环化合 物、稠环化合物、交联化合物、螺环化合物、碳环化合物、杂环化合物）的构成该环自身的原 子中的碳原子的数目。当该环被取代基取代时，成环碳原子数中不包含取代基中包含的碳。 关于下文中记载的"成环碳原子数"，只要没有特别说明，则表示同样的含义。
[0040] "成环原子数"表示原子或分子键合成环状的结构的化合物(例如，单环化合物、稠 环化合物、交联化合物、螺环化合物、碳环化合物、杂环化合物）的构成该环自身的原子的数 目。成环原子数中不包含不构成环的原子(例如，将构成环的原子的未键合键封端的氢原 子)、该环被取代基取代时的取代基中包含的原子。关于下文中记载的"成环原子数"，只要 没有特别说明，则表示同样的含义。
[0041] 另外，本申请中，"氢原子"包括中子数不同的同位素、即，氕（protium)、氘 (deuterium)和氣（tritium)。
[0042] 此外，"取代或未取代"这样的表达中的任选的取代基优选选自下述基团组中的基 团：碳原子数1~50 (优选为1~18、更优选为1~8)的烷基；成环碳原子数3~50 (优 选为3~10、更优选为3~8、进一步优选为5或6)的环烷基；成环碳原子数6~50 (优选 为6~25、更优选为6~18)的芳基；具有成环碳原子数6~50 (优选为6~25、更优选为 6~18)的芳基的碳原子数7~51 (优选为7~30、更优选为7~20)的芳烷基；氨基；具 有选自碳原子数1~50 (优选为1~18、更优选为1~8)的烷基和成环碳原子数6~50 (优选为6~25、更优选为6~18)的芳基中的取代基的单取代或二取代氨基；具有碳原子 数1~50 (优选为1~18、更优选为1~8)的烷基的烷氧基；具有成环碳原子数6~50 (优选为6~25、更优选为6~18)的芳基的芳基氧基；具有选自碳原子数1~50 (优选为 1~18、更优选为1~8)的烷基和成环碳原子数6~50(优选为6~25、更优选为6~18) 的芳基中的取代基的单取代、二取代或三取代甲硅烷基；成环原子数5~50 (优选为5~ 24、更优选为5~13)的杂芳基；碳原子数1~50 (优选为1~18、更优选为1~8)的卤 代烷基；卤素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子);氰基；硝基；具有选自碳原子数1~50 (优选为1~18、更优选为1~8)的烷基和成环碳原子数6~50 (优选为6~25、更优选 为6~18)的芳基中的取代基的磺酰基；具有选自碳原子数1~50 (优选为1~18、更优 选为1~8)的烷基和成环碳原子数6~50 (优选为6~25、更优选为6~18)的芳基中的 取代基的^取代憐醜基；烷基横醜氧基；芳基横醜氧基；烷基幾基氧基；芳基幾基氧基；含 硼基团；含锌基团；含锡基团；含硅基团；含镁基团；含锂基团；羟基；烷基取代或芳基取代 羰基；羧基；乙烯基；（甲基）丙烯酰基；环氧基；以及氧杂环丁基。
[0043] 这些取代基可以进一步被上述的任选的取代基取代。
[0044][咔唑衍生物] 作为本发明的一个实施方式的咔唑衍生物由下述（1)表示。
式（1)中，A表示取代或未取代的成环碳原子数6~60的芳基、或取代或未取代的成环 原子数5~60的杂芳基。
[0046] X1表示N或CH，X 2~X 4分别表示N或CR。
[0047] R和B1~B 3各自独立地表示氢原子或取代基，相邻的取代基彼此可以相互键合而 形成饱和或不饱和的环结构。R存在多个时，分别可以相同也可以不同。
[0048] B1~B 3中的至少2个由下述式（2)表示。
*表示与式（1)中的B1~B 3所键合的碳的键合位置。
[0050] η为0~4的整数。L表示取代或未取代的成环碳原子数6~60的亚芳基、取代 或未取代的成环原子数5~60的亚杂芳基、取代或未取代的碳原子数1~50的亚烷基。
[0051] Y 表示 NZ、0、S、CR' R''。
[0052] R1~RS、Z、R'和R' '各自独立地表示单键、氢原子或取代基，相邻的取代基彼此可 以相互键合而形成饱和或不饱和的环结构。
[0053] 其中，Y为NZ时，R1和R8为氢原子。
[0054] 另外，R1~RS、Z、R'和R''中的任一个表示与L键合的单键，η为0时，表示式（1) 与式（2)的连接为单键。η为2以上时，多个L可以相同也可以不同，L彼此可以相互键合 而形成饱和或不饱和的环结构。
[0055] 式（1)中，式（2)表示的基团优选为B1~B 3中的任意2个，作为其组合，可举出键 合于（Β1，Β2)、（Β 1，Β3)、（Β2, Β3)，优选为（Β1，Β2)。
[0056] 另外，式（2)中，Y优选为ΝΖ。另外，η优选为0或1，更优选为1。
[0057] 此外，式（1)优选为下述式（3)表示的咔唑衍生物。
[0058] [化 7]
(式（3)中，R11~R 18表不与上述R 1~R 8同样的含义。）。
[0059] 这些中，特别优选下述式（4)或（5)的咔唑衍生物。
(式（4)和（5)中，X11~X 13各自独立地表示CR 51或N。其中，X 11~X 13中的至少1个为 N0
[0061] R19~R2°和R51各自独立地表示氢原子或取代基。R51存在多个时，分别可以相同 也可以不同。）。
[0062] 作为本发明的一个实施方式的咔唑衍生物可以由下述式（10)表示。
[0063] [化 9]
式（10)中，A'表示取代或未取代的成环碳原子数6~60的亚芳基、或取代或未取代的 成环原子数5~60的亚杂芳基。
[0064] X1和X 5表示N或CH，X 2~X 4和X 6~X 8分别表示N或CR。
[0065] R和B1~B 6各自独立地表示氢原子或取代基，相邻的取代基彼此可以相互键合而 形成饱和或不饱和的环结构。R存在多个时，分别可以相同也可以不同。
[0066] B1~B 3中的至少2个由上述式（2)表示。
[0067] 式（10)中，优选B1~B 3中的至少2个由下述式（2)表示，B 4~B 6中的至少2个 由上述式（2)表示。
[0068] 式（10 )表示的咔唑衍生物优选由下述式（11)表示。
(式（11)中，X11~X 13各自独立地表示CR 51或N。R 1~R s、R11~R 1S、R31~R 38和R41~ R48与式（1)的R1~R8相同。
[0070] R51表示氢原子或取代基。R51存在多个时，分别可以相同也可以不同。）。
[0071] 上述式（2 )优选由下述式（2-1)表示，更优选由下述式（2-2 )表示，进一步优选由 下述式（2-3)表示。
上述式（1)~（5)和（10)~（11)中，作为上述KB1~B ^R1~R s、Rn~R 2°、R31~R 38、 R41~R 4S、R51、Z、R'和R''，各自独立地优选为氢原子或选自下述（A)组中的取代基，更优选 为氢原子或选自下述（B)组中的取代基，进一步优选为氢原子或选自下述（C)组中的取代 基。
[0073] 上述（A)组是由下述基团组成的组：取代或未取代的碳原子数1~50的烷基、取 代或未取代的成环碳原子数3~50的环烷基、取代或未取代的成环碳原子数6~60的芳基 (与"芳族烃基"含义相同，在下文中也同样)、取代或未取代的碳原子数7~61的芳烷基、氨 基、具有选自取代或未取代的碳原子数1~50的烷基和取代或未取代的成环碳原子数6~ 60的芳基中的取代基的单取代或二取代氨基、取代或未取代的碳原子数1~50的烷氧基、 取代或未取代的成环碳原子数6~60的芳基氧基、取代或未取代的碳原子数1~50的烷 基硫基、取代或未取代的成环碳原子数6~60的芳基硫基、具有选自取代或未取代的碳原 子数1~50的烷基和取代或未取代的成环碳原子数6~60的芳基中的取代基的单取代、 二取代或三取代甲硅烷基、取代或未取代的成环原子数5~60的杂芳基(与"杂环基"含义 相同，在下文中也同样)、取代或未取代的碳原子数1~50的卤代烷基、卤素原子、氰基、硝 基、具有选自取代或未取代的碳原子数1~50的烷基和取代或未取代的成环碳原子数6~ 60的芳基中的取代基的磺酰基、具有选自取代或未取代的碳原子数1~50的烷基和取代 或未取代的成环碳原子数6~60的芳基中的取代基的二取代磷酰基、烷基磺酰氧基、芳基 磺酰氧基、烷基羰基氧基、芳基羰基氧基、含硼基团、含锌基团、含锡基团、含硅基团、含镁基 团、含锂基团、羟基、烷基取代或芳基取代羰基、羧基、乙烯基、（甲基）丙烯酰基、环氧基、以 及氧杂环丁基。
[0074] 上述（B)组是由下述基团组成的组：取代或未取代的碳原子数1~50的烷基、取 代或未取代的成环碳原子数3~50的环烷基、取代或未取代的成环碳原子数6~60的芳 基、取代或未取代的碳原子数7~51的芳烷基、氨基、具有选自取代或未取代的碳原子数 1~50的烷基和取代或未取代的成环碳原子数6~60的芳基中的取代基的单取代或二取 代氨基、取代或未取代的碳原子数1~50的烷氧基、取代或未取代的成环碳原子数6~60 的芳基氧基、取代或未取代的碳原子数1~50的烷基硫基、取代或未取代的成环碳原子数 6~60的芳基硫基、具有选自取代或未取代的碳原子数1~50的烷基和取代或未取代的成 环碳原子数6~60的芳基中的取代基的单取代、二取代或三取代甲硅烷基、取代或未取代 的成环原子数5~60的杂芳基、取代或未取代的碳原子数1~50的卤代烷基、卤素原子、 氰基、硝基、具有选自取代或未取代的碳原子数1~50的烷基和取代或未取代的成环碳原 子数6~60的芳基中的取代基的磺酰基、具有选自取代或未取代的碳原子数1~50的烷 基和取代或未取代的成环碳原子数6~60的芳基中