发光材料及使用其的有机发光元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种发光效率高的发光材料、与使用其的有机电致发光元件（有机EL 元件）等有机发光元件。
【背景技术】
[0002] 近年来，业界正盛行提高有机电致发光元件等有机发光元件的发光效率的研 究。尤其是设法通过新开发出构成有机电致发光元件的电子传输材料、电洞传输材料、 发光材料等并进行组合而提高发光效率。其中，对于应用包含咔唑结构或2, 4, 6-三苯 基-1，3, 5-三嗪结构的化合物的有机电致发光元件的研究也常见，迄今为止已提出了若干 提案。
[0003] 例如专利文献1中记载了，使用具有下述通式所表示的结构的化合物作为有机电 致发光元件的电子传输层的电子传输材料的情况。下述通式中，规定n为1或2,Ar为芳撑 或杂芳撑，私及R4为氢原子或芳基，XX3为=CR-或=N-，R为氢原子或取代基，Cz为 咔唑基。
[0004] [化 1]
[0005]
[0006] 关于上述通式所表示的化合物，专利文献1中例示了具有以下结构的化合物A，也 记载了将该化合物用于电子传输层的有机电致发光元件的实施例。然而，对于向化合物A 的咔唑基导入了取代基的化合物并未进行研究。另外，关于化合物A的作为发光材料的有 用性，专利文献1中也未进行研究。
[0007] [化 2]
[0008]
[0009] 专利文献2中记载了如下情况，即具有下述通式所表示的结构的化合物发出蓝色 荧光，并且该化合物可用作发光元件材料。下述通式中，规定R11及R12为氢原子、脂肪族烃 基、芳基或杂环基，R1及R2为氢原子或不包括氨基的取代基，L为连结基。专利文献2中记 载了，使用上述化合物A作为发光材料的有机发光元件发出蓝色荧光的情况。然而，在专利 文献2中，对于向化合物A的咔唑基导入了取代基的化合物也未进行研究。
[0010] [化 3]
[0011]
[0012] 专利文献3中记载了，具有由3个咔唑结构连结而成的部分结构的化合物，并且具 体记载了使用具有此种部分结构的化合物作为有机发光元件的发光层的主体材料的例子。 另外，作为具有由3个咔唑结构连结而成的部分结构的化合物的例子，例示了多个例示结 构中具有下述结构的化合物。然而，并无使用该化合物的实施例，也未提及该化合物的作为 发光材料的有用性。
[0013] [化 4]
[0014]
[0015][现有技术文献]
[0016] [专利文献]
[0017] [专利文献1]日本专利特开2009-21336号公报
[0018] [专利文献2]日本专利特开2002-193952号公报
[0019] [专利文献 3]W02012/077902 号公报
【发明内容】
[0020] [发明要解决的问题]
[0021] 如上所述，针对包含咔唑结构与2, 4, 6-三苯基-1，3, 5-三嗪结构的化合物，迄今 为止进行了若干研究，且虽说较少，但也提出了关于应用于有机发光元件的提案。然而，如 上述专利文献1~3所述，提及包含咔唑结构与2, 4, 6-三苯基-1，3, 5-三嗪结构的化合物 的文献是对包括上述化合物以外的大量化合物在内的广范围的通式所表示的化合物群整 体的有用性进行论述，而非特别着眼于包含咔唑结构与2, 4, 6-三苯基-1，3, 5-三嗪结构 两者的化合物群并对其详细研究。因此，在现有研究中，关于包含咔唑结构与2, 4, 6-三苯 基-1，3, 5-三嗪结构的化合物群的化学结构与该化合物的作为发光材料的有用性的关系， 尚未充分明确，而处于难以基于化学结构而预测作为发光材料的有用性的状况。尤其是上 述专利文献1及2中，甚至未对化合物的作为发光材料的有用性进行研究，因此难以基于该 等文献而获得关于作为发光材料的有用性的启示。另外，在上述专利文献3中，具体记载了 化合物A的作为发光材料的有用性，但化合物A并非放射出延迟荧光者，而在发光效率方面 并不充分令人满意。
[0022] 本发明者等人考虑到上述课题，针对包含咔唑结构与2, 4, 6-三苯基-1，3, 5-三嗪 结构的化合物，以详细评价其作为有机发光元件的发光材料的有用性为目的而进行研究。 另外，也以导出作为发光材料特别有用的化合物的通式，而将发光效率高的有机发光元件 的构成进行一般化为目的而进行努力研究。
[0023][解决问题的技术手段]
[0024] 本发明者等人为了达成上述目的而进行努力研究，结果明确如下情况，即包含咔 唑结构与2, 4, 6-三苯基-1，3, 5-三嗪结构且满足特定结构条件的化合物作为发光材料特 别有用。尤其是明确发现，在包含咔唑结构与2, 4, 6-三苯基-1，3, 5-三嗪结构的化合物中 有可用作延迟荧光材料的化合物，而可廉价地提供发光效率高的有机发光元件。本发明者 等人基于该等见解，而提供以下的本发明作为解决上述课题的手段。
[0025] [1] -种发光材料，其特征在于：包含下述通式（1)所表示的化合物，
[0026] [化 5]
[0027]
[0028] [通式（1)中，R1及R2各自独立表示经取代或未经取代的咔唑基、经取代或未经取 代的芳基、经取代或未经取代的杂芳基、经取代或未经取代的烷基、或者经取代或未经取代 的环烷基，
[0029] R5及R6各自独立表示经取代或未经取代的烷基，
[0030] R\R8及R9各自独立表示经取代或未经取代的芳基、经取代或未经取代的烷基、或 者经取代或未经取代的咔唑基，
[0031] Rw表示咔唑基，该咔唑基也可被经取代或未经取代的咔唑基、经取代或未经取代 的芳基、经取代或未经取代的杂芳基、经取代或未经取代的烷基、或者经取代或未经取代的 环烷基取代，
[0032] nl、n2、n6及n7各自独立表示0~4中的任一整数，
[0033] n5表不0~3中的任一整数，
[0034] n8及n9各自独立表不0~5中的任一整数，
[0035] nlO表示 0 或 1，
[0036] 当nl、n2及n5~n9为2以上的整数时，各nl、n2及n5~n9所对应的多个R1、!?2 及R5~R9分别可相互相同也可不同]。
[0037] [2]根据[1]所述的发光材料，其特征在于：通式（1)所表示的化合物为下述通式 (2)所表示的化合物，
[0038] [化 6]
[0039]
[0040] [通式（2)中，R1及R2各自独立表示经取代或未经取代的咔唑基、经取代或未经取 代的芳基、经取代或未经取代的杂芳基、经取代或未经取代的烷基、或者经取代或未经取代 的环烷基，
[0041] R5及R6各自独立表示经取代或未经取代的烷基，
[0042] R\R8及R9各自独立表示经取代或未经取代的芳基、经取代或未经取代的烷基、或 者经取代或未经取代的咔唑基，
[0043] nl、n2、n6及n7各自独立表示0~4中的任一整数，
[0044] n5表不0~3中的任一整数，
[0045] n8及n9各自独立表不0~5中的任一整数，
[0046] 当nl、n2、n5~n9为2以上的整数时，各nl、n2、n5~n9所对应的多个R1、R2、 R5~R9分别可相互相同也可不同]。
[0047] [3]根据[1]所述的发光材料，其特征在于：通式（1)所表示的化合物为下述通式 (3)所表示的化合物，
[0048] [化 7]
[0049]
[0050] [通式（3)中，R1~R4各自独立表示经取代或未经取代的咔唑基、经取代或未经取 代的芳基、经取代或未经取代的杂芳基、经取代或未经取代的烷基、或者经取代或未经取代 的环烷基，
[0051] R5及R6各自独立表示经取代或未经取代的烷基，
[0052] R\R8及R9各自独立表示经取代或未经取代的芳基、经取代或未经取代的烷基、或 者经取代或未经取代的咔唑基，
[0053] nl~n4及n7各自独立表不0~4中的任一整数，
[0054] n5及n6表不0~3中的任一整数，
[0055] n8及n9各自独立表不0~5中的任一整数，
[0056] 当nl~n9为2以上的整数时，各nl~n9所对应的多个R1~R9分别可相互相同 也可不同]。
[0057] [4]根据[1]至[3]中任一项所述的发光材料，其特征在于：其放射出延迟荧光。
[0058] [5]根据[2]或[4]所述的发光材料，其特征在于：通式⑵中的n6为0。
[0059] [6]根据[2]、[4]、[5]中任一项所述的发光材料，其特征在于：通式⑵中的nl 为1~4中的任一整数。
[0060] [7]根据[6]所述的发光材料，其特征在于：通式⑵中的咔唑基的3位键合有R1。
[0061] [8]根据[6]或[7]所述的发光材料，其特征在于：通式⑵中的n2为1~4中 的任一整数。
[0062][9]根据[8]所述的发光材料，其特征在于：通式⑵中的咔唑基的6位键合有R2。
[0063] [10]根据[1]、[2]、[4]至[9]中任一项所述的发光材料，其特征在于：通式（1) 及（2)中的R1及R2各自独立为经取代或未经取代的9-咔唑基、经取代或未经取代的苯基、 经取代或未经取代的吡啶基、碳数1~6的烷基、碳数5~7的环烷基。
[0064] [11]根据[1]、[2]、[4]至[9]中任一项所述的发光材料，其特征在于：通式（1) 及（2)中的R1及R2各自独立为9-咔唑基、苯基、甲苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、联苯基、 吡啶基、吡咯基、叔丁基、或环己基。
[0065] [12]根据[2]、[4]、[5]中任一项所述的发光材料，其特征在于：通式⑵中的nl 与n2均为0。
[0066] [13]根据[3]或[4]所述的发光材料，其特征在于：通式⑶中的nl~n4中的 至少一个为1~4中的任一整数。
[0067] [14]根据[3]或[4]所述的发光材料，其特征在于：通式⑶中的nl~n4各自 独立为1~4中的任一整数。
[0068] [15]根据[3]、[4]、[13]、[14]中任一项所述的发光材料，其特征在于：通式（3) 中的R1~R4各自独立为经取代或未经取代的9-咔唑基、经取代或未经取代的苯基、经取代 或未经取代的吡啶基、碳数1~6的烷基、碳数5~7的环烷基。
[0069] [16]根据[3]、[4]、[13]、[14]中任一项所述的发光材料，其特征在于：通式（3) 中的R1~R4各自独立为9-咔唑基、苯基、甲苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、联苯基、吡啶 基、吡咯基、叔丁基、或环己基。
[0070] [17]根据[3]、[4]、[13]至[16]中任一项所述的发光材料，其特征在于：通式（3) 中的n5与n6均为0。
[0071] [18]根据[1]至[17]中任一项所述的发光材料，其特征在于：通式⑴~⑶中 的n7、n8及n9均为0。
[0072] [19] -种延迟荧光体，其特征在于：具有上述通式（1)所表示的结构。
[0073] [20] -种化合物，其特征在于：其以上述通式（2)表示。
[0074] [21] -种化合物，其特征在于：其以下述通式⑷表示，
[0075] [化 8]
[0076]
[0077] [通式（4)中，Rn及R14各自独立表示经取代或未经取代的咔唑基、经取代或未经 取代的芳基、经取代或未经取代的杂芳基、经取代或未经取代的烷基、或者经取代或未经取 代的环烷基，
[0078] R15及R16各自独立表示烷基，
[0079] R17、Ris及R19各自独立表示经取代或未经取代的芳基、经取代或未经取代的烷基、 或者经取代或未经取代的咔唑基，
[0080] nil~nl4及nl7各自独立表示0~4中的任一整数，
[0081] nl5及nl6表示0~3中的任一整数，
[0082] nl8及nl9各自独立表不0~5中的任一整数，
[0083] 其中，nil~nl4中的至少一个为1~4中的任一整数，
[0084] 当nil~nl9为2以上的整数时，各nil~nl9所对应的多个R11~R19分别可相 互相同也可不同]。
[0085] [22] -种有机发光元件，其特征在于：在基板上具有包含根据[1]至[18]中任一 项所述的发光材料的发光层。
[0086] [23]根据[22]所述的有机发光元件，其特征在于：其放射出延迟荧光。
[0087] [24]根据[22]或[23]所述的有机发光元件，其特征在于：其是有机电致发光元 件。
[0088] [发明效果]
[0089] 本发明的有机发光元件具有发光效率高的特征。另外，本发明的化合物或发光材 料可有效地用于制造此种有机发光元件。尤其是本发明的延迟荧光体具有如下特征：在 用作有机发光元件的发光层时使有机发光元件放射出延迟荧光，而可飞跃性地提高发光效 率。
【附图说明】
[0090] 图1是表示有机电致发光元件的层构成例的概略剖视图。
[0091] 图2是使用化合物1的有机光致发光元件与有机电致发光元件的发光光谱。
[0092] 图3是使用化合物1的有机电致发光元件的暂态衰减曲线。
[0093] 图4是表示使用化合物1的有机电致发光元件的电压-电流密度特性的标绘图。
[0094] 图5是表示使用化合物1的有机电致发光元件的电流密度-外部量子效率特性的 标绘图。
[0095] 图6是使用化合物2的有机光致发光元件与有机电致发光元件的发光光谱。
[0096] 图7是使用化合物2的有机电致发光元件的暂态衰减曲线。
[0097] 图8是表示使用化合物2的有机电致发光元件的电压-电流密度特性的标绘图。
[0098] 图9是表示使用化合物2的有机电致发光元件的电流密度-外部量子效率特性的 标绘图。
[0099] 图10是使用化合物3的有机光致发光元件与有机电致发光元件的发光光谱。
[0100] 图11是使用化合物3的有机电致发光元件的暂态衰减曲线。
[0101] 图12是表示使用化合物3的有机电致发光元件的电压-电流密度特性的标绘图。
[0102] 图13是表示使用化合物3的有机电致发光元件的电流密度-外部量子效率特性 的标绘图。
[0103] 图14是使用化合物4的有机光致发光元件与有机电致发光元件的发光光谱。
[0104] 图15是使用化合物4的有机电致发光元件的暂态衰减曲线。
[0105] 图16是表示使用化合物4的有机电致发光元件的电压-电流密度特性的标绘图。
[0106] 图17是表示使用化合物4的有机电致发光元件的电流密度