化合物、组合物、有机电致发光元件和电子设备的制作方法

文档序号:13078209阅读:209来源:国知局

本发明涉及化合物、组合物、有机电致发光元件和电子设备。



背景技术:

使用有机物质的有机电致发光元件(以下有时简写为“有机el元件”)有望用作固体发光型的廉价且大面积的全彩显示元件,从而进行了大量开发。一般来说,有机el元件由发光层和夹持该发光层的一对对向电极构成。如果向两电极之间施加电场,则从阴极侧注入电子,并从阳极侧注入空穴。进而,该电子在发光层中与空穴复合,形成激发态,激发态恢复至基态时,将能量以光的形式进行释放。

对于近年来的有机el元件而言,为了提高元件性能而研究了各种用于形成有机层的化合物(专利文献1~4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2011/032686号

专利文献2:国际公开第2012/087007号

专利文献3:国际公开第2013/012298号

专利文献4:国际公开第2012/086170号



技术实现要素:

发明要解决的问题

然而,用于形成有机层的化合物的可溶性尚不充分。

本发明的目的在于,提供能够使可溶性提高的化合物。此外,本发明的目的在于,提供包含该化合物的组合物、提供包含该化合物的有机电致发光元件、以及提供具备该有机电致发光元件的电子设备。

用于解决问题的方法

本发明的一个方式所述的化合物具有下述通式(1)所示的第一结构、下述通式(2)所示的第二结构、下述通式(3)所示的第三结构、以及下述通式(4)所示的第四结构,上述第一结构、上述第二结构、上述第三结构和上述第四结构分别相互独立地包含于分子中。

(上述通式(1)中,

x11~x16各自独立地为:

与r1键合的碳原子、

氮原子、或者

与分子中的上述第二结构、上述第三结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合的碳原子,

x11~x16之中,至少一者为氮原子,

r1为氢原子或取代基,

多个r1彼此相同或不同,

多个r1彼此可以相互键合而形成环结构。)

(上述通式(2)中,

x1为与r2键合的碳原子或者与x2键合的碳原子,

x2为与r3键合的碳原子或者与x1键合的碳原子,

x3为氧原子、硫原子、氮原子、或者与ra和rb键合的碳原子,

ra和rb各自独立地为氢原子或取代基,

x3中的氮原子或与r4键合、或与l键合、或者

与分子中的上述第一结构、上述第三结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合,

x4为与r5键合的碳原子或者与x5键合的碳原子,

x5为与r6键合的碳原子或者与x4键合的碳原子,

其中,x1与x2的组合以及x4与x5的组合中的至少一个组合是相互键合的碳原子的组合,

l为单键、或者取代或未取代的芳香族烃基,

l或与y1~y8中的任一者键合、或与x3键合、或与r5或r6键合、或者

与上述第一结构、上述第三结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合、或与取代基键合,

作为取代或未取代的芳香族烃基的l可以与y9或y16键合而形成环结构,

y1~y8各自独立地为:

与r7键合的碳原子、

与l键合的碳原子、

与y9~y16中的任一者键合的碳原子、或者

与分子中的上述第一结构、上述第三结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合的碳原子,

y9~y16各自独立地为:

与r8键合的碳原子、

与y1~y8中的任一者键合的碳原子、或者

与分子中的上述第一结构、上述第三结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合的碳原子,

y9或y16可以与作为取代或未取代的芳香族烃基的l键合而形成环结构,

r2~r8各自独立地为氢原子或取代基,

多个r7彼此相同或不同,

多个r8彼此相同或不同,

m为分子中的上述第二结构的数量,是1以上的整数,

p为1以上且3以下的整数。)

(上述通式(3)中,

x6为与r9键合的碳原子或者与x7键合的碳原子,

x7为与r10键合的碳原子或者与x6键合的碳原子,

r9和r10各自独立地为氢原子或取代基,

x8为键合于取代或未取代的芳香族烃基上的氮原子、或者

与分子中的上述第一结构、上述第二结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合的氮原子,

z1~z4各自独立地为:

与r11键合的碳原子、

与分子中的上述第一结构、上述第二结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合的碳原子、或者

与*1或*2所示的部位键合的碳原子,

z5~z8各自独立地为:

与r12键合的碳原子、

与z9~z14中的任一者键合的碳原子、

与分子中的上述第一结构、上述第二结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合的碳原子、或者

与*1或*2所示的部位键合的碳原子,

r11和r12各自独立地为氢原子或取代基,

多个r11彼此相同或不同,

多个r11彼此可以相互键合而形成环结构,

多个r12彼此相同或不同,

多个r12彼此可以相互键合而形成环结构,

z9~z14各自独立地为:

与r13键合的碳原子、

与z5~z8中的任一者键合的碳原子、

与分子中的上述第一结构、上述第二结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合的碳原子、或者

与*1或*2所示的部位键合的碳原子,

r13为氢原子或取代基,

多个r13彼此相同或不同,

多个r13彼此可以相互键合而形成环结构,

q为0或者1以上且4以下的整数,

x9为氧原子、硫原子、氮原子、或者与r14和r15键合的碳原子,

r14和r15各自独立地为氢原子或取代基,

x9中的氮原子或与r16键合、或者

与分子中的上述第一结构、上述第二结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合,

r16为氢原子或取代基,

z15~z18各自独立地为:

与r17键合的碳原子、或者

与分子中的上述第一结构、上述第二结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合的碳原子,

r17为氢原子或取代基,

多个r17彼此相同或不同,

多个r17彼此可以相互键合而形成环结构,

*1和*2各自独立地为:

与z1~z14中的碳原子键合的键合部位、或者

与x8中的氮原子上键合的取代或未取代的芳香族烃基键合的键合部位,

n为分子中的上述第三结构的数量,是1以上的整数。)

(上述通式(4)中,

r18为氢原子或取代基,

多个r18彼此相同或不同,

多个r18彼此可以相互键合而形成环结构,

ar为取代或未取代的芳香族烃基,

r19为取代基,

s为1以上且5以下的整数,

多个r19彼此相同或不同,

多个r19彼此可以相互键合而形成环结构,

u为3或4,

t为0或1,

r为0或1,

t+r为1或2,

在r=0时,t=1且u=4,r18代替环b键合于环a,

在t=0时,r=1且u=4,r18代替ar键合于环a,

*3为与上述第一结构、上述第二结构和上述第三结构中的至少一者所包含的原子键合的键合部位。)

本发明的一个方式所述的组合物包含上述本发明的一个方式所述的化合物、以及溶剂。

本发明的一个方式所述的有机电致发光元件包含阳极、有机层和阴极,上述有机层包含上述本发明的一个方式所述的化合物。

本发明的一个方式所述的电子设备具备上述本发明的一个方式所述的有机电致发光元件。

根据本发明的一个方式,可提供能够使可溶性提高的化合物。此外,根据本发明,可提供包含该化合物的组合物、可提供包含该化合物的有机电致发光元件,并且,可提供具备该有机电致发光元件的电子设备。

附图说明

图1是一个实施方式所述的有机el元件的一例的简要构成的示意图。

具体实施方式

〔化合物〕

本实施方式的化合物具有下述通式(1)所示的第一结构、下述通式(2)所示的第二结构、下述通式(3)所示的第三结构、以及下述通式(4)所示的第四结构,上述第一结构、上述第二结构、上述第三结构和上述第四结构分别相互独立地包含于分子中。

上述通式(1)中,

x11~x16各自独立地为:

与r1键合的碳原子、

氮原子、或者

与分子中的上述第二结构、上述第三结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合的碳原子,

x11~x16之中,至少一者为氮原子,

r1为氢原子或取代基,

多个r1彼此相同或不同,

多个r1彼此可以相互键合而形成环结构。

上述通式(2)中,

x1为与r2键合的碳原子或者与x2键合的碳原子,

x2为与r3键合的碳原子或者与x1键合的碳原子,

x3为氧原子、硫原子、氮原子、或者与ra和rb键合的碳原子,

ra和rb各自独立地为氢原子或取代基,

x3中的氮原子或与r4键合、或与l键合、或者

与分子中的上述第一结构、上述第三结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合,

x4为与r5键合的碳原子或者与x5键合的碳原子,

x5为与r6键合的碳原子或者与x4键合的碳原子,

其中,x1与x2的组合以及x4与x5的组合中的至少一个组合是相互键合的碳原子的组合,

l为单键、或者取代或未取代的芳香族烃基,

l或与y1~y8中的任一者键合、或与x3键合、或与r5或r6键合、或者

与上述第一结构、上述第三结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合、或与取代基键合,

作为取代或未取代的芳香族烃基的l可以与y9或y16键合而形成环结构,

y1~y8各自独立地为:

与r7键合的碳原子、

与l键合的碳原子、

与y9~y16中的任一者键合的碳原子、或者

与分子中的上述第一结构、上述第三结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合的碳原子,

y9~y16各自独立地为:

与r8键合的碳原子、

与y1~y8中的任一者键合的碳原子、或者

与分子中的上述第一结构、上述第三结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合的碳原子,

y9或y16可以与作为取代或未取代的芳香族烃基的l键合而形成环结构,

r2~r8各自独立地为氢原子或取代基,

多个r7彼此相同或不同,

多个r8彼此相同或不同,

m为分子中的上述第二结构的数量,是1以上的整数,

p为1以上且3以下的整数。

在m为2以上的整数时,多个第二结构彼此相同或不同。此外,在m为2以上的整数时,多个第二结构各自独立地与第一结构、第三结构和第四结构中的任一者键合。多个第二结构优选分别与第一结构键合。

上述通式(3)中,

x6为与r9键合的碳原子或者与x7键合的碳原子,

x7为与r10键合的碳原子或者与x6键合的碳原子,

r9和r10各自独立地为氢原子或取代基,

x8为键合于取代或未取代的芳香族烃基上的氮原子、或者

与分子中的上述第一结构、上述第二结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合的氮原子,

z1~z4各自独立地为:

与r11键合的碳原子、

与分子中的上述第一结构、上述第二结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合的碳原子、或者

与*1或*2所示的部位键合的碳原子,

z5~z8各自独立地为:

与r12键合的碳原子、

与z9~z14中的任一者键合的碳原子、

与分子中的上述第一结构、上述第二结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合的碳原子、或者

与*1或*2所示的部位键合的碳原子,

r11和r12各自独立地为氢原子或取代基,

多个r11彼此相同或不同,

多个r11彼此可以相互键合而形成环结构,

多个r12彼此相同或不同,

多个r12彼此可以相互键合而形成环结构,

z9~z14各自独立地为:

与r13键合的碳原子、

与z5~z8中的任一者键合的碳原子、

与分子中的上述第一结构、上述第二结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合的碳原子、或者

与*1或*2所示的部位键合的碳原子,

r13为氢原子或取代基,

多个r13彼此相同或不同,

多个r13彼此可以相互键合而形成环结构,

q为0或者1以上且4以下的整数,

x9为氧原子、硫原子、氮原子、或者与r14和r15键合的碳原子,

r14和r15各自独立地为氢原子或取代基,

x9中的氮原子或与r16键合、或者

与分子中的上述第一结构、上述第二结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合,

r16为氢原子或取代基,

z15~z18各自独立地为:

与r17键合的碳原子、或者

与分子中的上述第一结构、上述第二结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合的碳原子,

r17为氢原子或取代基,

多个r17彼此相同或不同,

多个r17彼此可以相互键合而形成环结构,

*1和*2各自独立地为:

与z1~z14中的碳原子键合的键合部位、或者

与x8中的氮原子上键合的取代或未取代的芳香族烃基键合的键合部位,

n为分子中的上述第三结构的数量,是1以上的整数。

在n为2以上的整数时,多个第三结构彼此相同或不同。此外,在n为2以上的整数时,多个第三结构各自独立地与第一结构、第二结构和第四结构中的任一者键合。多个第三结构优选分别与第一结构键合。

上述通式(4)中,

r18为氢原子或取代基,

多个r18彼此相同或不同,

多个r18彼此可以相互键合而形成环结构,

ar为取代或未取代的芳香族烃基,

r19为取代基,

s为1以上且5以下的整数,

多个r19彼此相同或不同,

多个r19彼此可以相互键合而形成环结构,

u为3或4,

t为0或1,

r为0或1,

t+r为1或2,

在r=0时,t=1且u=4,r18代替环b键合于环a,

在t=0时,r=1且u=4,r18代替ar键合于环a,

*3为与上述第一结构、上述第二结构和上述第三结构中的至少一者所包含的原子键合的键合部位。

本实施方式的化合物中,上述第四结构优选由下述通式(41)表示。

上述通式(41)中,r18、r19、ar、s和*3分别与上述通式(4)中的r18、r19、ar、s和*3同义,u为3。

本实施方式的化合物中,上述第四结构还优选由下述通式(42)表示。

上述通式(42)中,r18、ar和*3分别与上述通式(4)中的r18、ar和*3同义,u为4。

本实施方式的化合物中,上述第四结构还优选由下述通式(43)表示。

上述通式(43)中,r18、r19、s和*3分别与上述通式(4)中的r18、r19、s和*3同义,u为4。

本实施方式的化合物中,上述第四结构优选与上述第一结构键合。

本实施方式的化合物中,优选的是,上述通式(4)中的*3为与x11键合的键合部位,

x11为与上述第四结构键合的碳原子。

即,本实施方式的化合物优选包含由上述第一结构与上述第四结构键合而形成的下述通式(1-4)所示的结构。

上述通式(1-4)中的x12~x16、r18、r19、ar、s、u、t和r分别与上述通式(1)中的x12~x16、以及上述通式(4)中的r18、r19、ar、s、u、t和r同义。x11为与上述第四结构键合的碳原子。

上述通式(1-4)中,x12~x16之中,氮原子优选为1个以上且3个以下。

上述通式(1-4)中,还优选的是,x12和x14为氮原子,

x13和x15为与上述第二结构或上述第三结构键合的碳原子,

x16为与r1键合的碳原子。

上述通式(1-4)中,还优选的是,x12、x14和x16为氮原子,

x13和x15为与上述第二结构或上述第三结构键合的碳原子。

本实施方式的化合物中,上述第二结构和上述第三结构中的至少一者优选键合于上述第一结构的r1。

本实施方式的化合物中,上述m与上述n的合计(m+n)优选为2以上且4以下的整数。

本实施方式的化合物中,

上述通式(2)所示的第二结构优选由下述通式(20)表示。

上述通式(20)中,x3、y1~y8、y9~y16、l、m和p分别与上述通式(2)中的x3、y1~y8、y9~y16、l、m和p同义,x1和x2为相互键合的碳原子,x4和x5为相互键合的碳原子。

上述通式(20)中,

p优选为1,

y1~y8中的任一者优选为与y13~y16中的任一者键合的碳原子,

y13~y16中的任一者优选为与y1~y8中的任一者键合的碳原子。

本实施方式的化合物中,优选的是,

l是取代或未取代的成环碳数为6的芳香族烃基,

y16为与l键合的碳原子,l与y16键合而形成环结构。

即,上述通式(2)所示的第二结构还优选由下述通式(21)表示。

上述通式(21)中,x3、y1~y8、y9~y16、m和p分别与上述通式(2)中的x3、y1~y8、y9~y16、m和p同义,其中,y1~y8和x3中的任一者是与作为l的芳香族烃基键合的碳原子或氮原子,x1和x2为相互键合的碳原子,x4为与r5键合的碳原子,x5为与r6键合的碳原子,r5~r6分别与上述通式(2)中的r5~r6同义,r20为氢原子或取代基,v为3。多个r20相同或不同。

上述通式(21)中,

p优选为1以上且3以下的整数。

本实施方式的化合物中,上述通式(2)所示的第二结构还优选由下述通式(22)表示。

上述通式(22)中,x3、y1~y16、l、m和p分别与上述通式(2)中的x3、y1~y16、l、m和p同义,其中,y1~y8和x3中的任一者为与l键合的碳原子或氮原子,x1和x2为相互键合的碳原子,x4和x5为相互键合的碳原子。

上述通式(22)中,

p优选为2,

x3优选为与r4键合的氮原子、或者

与分子中的上述第一结构、上述第三结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合的氮原子,

y1~y8各自独立地优选为:

与r7键合的碳原子、

与l键合的碳原子、或者

与分子中的上述第一结构、上述第三结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合的碳原子、

y9~y16各自独立地优选为:

与r8键合的碳原子、或者

与分子中的上述第一结构、上述第三结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合的碳原子。

本实施方式的化合物中,上述通式(2)所示的第二结构还优选由下述通式(23)表示。

上述通式(23)中,x3、y1~y16、l、m和p分别与上述通式(2)中的x3、y1~y16、l、m和p同义,其中,y1~y8和x3中的任一者为与l键合的碳原子或氮原子,x1和x2为相互键合的碳原子,x4为与r5键合的碳原子,x5为与r6键合的碳原子。

上述通式(23)中,

x3优选为与r4键合的氮原子、或者

与分子中的上述第一结构、上述第三结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合的氮原子。

本实施方式的化合物中,

上述通式(2)所示的第二结构还优选由下述通式(24)表示。

上述通式(24)中,x3、y1~y16和m分别与上述通式(2)中的x3、y1~y16和m同义,ya~yh分别与上述通式(2)中的y9~y16同义,l21和l22各自独立地与上述通式(2)中的l同义,其中,ya~yd中的任一者为与l21键合的碳原子,ye~yh中的任一者为与y5~y8中的任一者键合的碳原子,x1和x2为相互键合的碳原子,x4为与r5键合的碳原子,x5为与r6键合的碳原子,xa为与xb键合的碳原子,xb为与xa键合的碳原子。

上述通式(24)中,

x3优选为与r4键合的氮原子、或者

与分子中的上述第一结构、上述第三结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合的氮原子,

ya~yd各自独立地优选为:

与r8键合的碳原子、

与l21键合的碳原子、或者

与分子中的上述第一结构、上述第三结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合的碳原子,

ye~yh各自独立地优选为:

与r8键合的碳原子、

与y5~y8中的任一者键合的碳原子、或者

与分子中的上述第一结构、上述第三结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合的碳原子,

y1~y4各自独立地优选为:

与r7键合的碳原子、或者

与分子中的上述第一结构、上述第三结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合的碳原子,

y5~y8各自独立地优选为:

与r7键合的碳原子、

与ye~yh中的任一者键合的碳原子、或者

与分子中的上述第一结构、上述第三结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合的碳原子。

本实施方式的化合物中,作为上述第二结构,可列举出例如下述结构。下述结构中,波浪线部分表示上述第二结构与其它结构的键合部位。

本实施方式的化合物中,

优选为q=0,上述第三结构更优选由下述通式(31)表示。

上述通式(31)中,x8、x9、z1~z4、z15~z18和n分别与上述通式(3)中的x8、x9、z1~z4、z15~z18和n同义,

x6和x7为相互键合的碳原子,

*1和*2各自独立地为与z1~z8中的碳原子键合的键合部位,

z5~z8各自独立地为:

与r12键合的碳原子、

与分子中的上述第一结构、上述第二结构和上述第四结构中的至少一者所包含的原子键合的碳原子、或者

与*1或*2所示的部位键合的碳原子,

r12与上述通式(3)中的r12同义,

z1~z8之中,至少两个为与*1或*2所示的部位键合的碳原子。

上述通式(31)中,上述第三结构优选为选自下述通式(31a)、(31b)、(31c)、(31d)、(31e)和(31f)所示结构中的任一者。

上述通式(31a)~(31f)中,x6~x9、z1~z4和z15~z18分别与上述通式(31)中的x6~x9、z1~z4和z15~z18同义,上述通式(31a)~(31b)中,z5和z8分别与上述通式(31)中的z5和z8同义,上述通式(31c)~(31d)中,z5和z6分别与上述通式(31)中的z5和z6同义,上述通式(31e)~(31f)中,z7和z8分别与上述通式(31)中的z7和z8同义。

本实施方式的化合物中,作为上述第三结构,可列举出例如下述结构。下述结构中,波浪线部分表示上述第三结构与其它结构的键合部位。

本实施方式的化合物中,优选的是,多个r1彼此未相互键合,未形成环结构。

本实施方式的化合物中,多个r1彼此还优选相互键合而形成环结构。

本实施方式的化合物中,

作为取代基的r1~r20、ra和rb优选各自独立地选自:

取代或未取代的成环碳数为6~30的芳香族烃基、

取代或未取代的成环原子数为5~30的杂环基、

取代或未取代的碳数为1~30的烷基、

取代或未取代的碳数为1~30的氟烷基、

取代或未取代的碳数为3~30的环烷基、

取代或未取代的碳数为7~30的芳烷基、

取代甲硅烷基、

取代锗基、

取代氧化膦基、

卤素原子、

氰基、

硝基、以及

羧基。

本实施方式的化合物中,

作为取代基的r4优选为取代或未取代的成环碳数为6~30的芳香族烃基,

作为取代基的r14、r15、ra和rb优选各自独立地选自:

取代或未取代的成环碳数为6~30的芳香族烃基、以及

取代或未取代的碳数为1~30的烷基,

x8上取代的取代或未取代的芳香族烃基优选为取代或未取代的成环碳数为6~30的芳香族烃基。

本实施方式的化合物优选的是:上述第一结构与上述第二结构键合、上述第一结构与上述第三结构键合、上述第一结构与上述第四结构键合。

本实施方式的化合物优选由下述通式(100)~(109)中的任一者表示。

上述通式(100)~(109)中,x11~x16和r1分别与上述通式(1)中的x11~x16和r1同义,x1~x5、y1~y16、l和p分别与上述通式(2)中的x1~x5、y1~y16、l和p同义,x6~x9、z1~z18、q、*1和*2分别与上述通式(3)中的x6~x9、z1~z18、q、*1和*2同义,r18、r19、ar、s、u、t和r分别与上述通式(4)中的r18、r19、ar、s、u、t和r同义,*21表示上述第二结构的与上述第一结构键合的键合部,*31表示上述第三结构的与上述第一结构键合的键合部。

(本实施方式的化合物的制造方法)

本实施方式的化合物例如可通过后述实施例中记载的方法来制造。本实施方式的化合物可通过仿效该实施例中记载的方法,使用与目标物质相匹配的已知代替反应、原料来制造。

以下示出本实施方式的化合物的例子。应予说明,本发明的化合物不限定于这些例子。

本实施方式的化合物的可溶性优异。

〔组合物〕

本实施方式的组合物包含本发明的一个实施方式的化合物、以及溶剂。

溶剂优选为有机溶剂。作为有机溶剂,可例示出例如氯系溶剂(例如氯仿、氯苯、氯甲苯、氯二甲苯、氯苯甲醚、二氯甲烷、二氯苯、二氯甲苯、二氯乙烷、三氯乙烷、三氯苯、三氯甲基苯、溴苯、二溴苯和溴苯甲醚等)、醚系溶剂(例如四氢呋喃、二噁烷、二氧戊环、噁唑、甲基苯并噁唑、苯并异噁唑、呋喃、呋咱、苯并呋喃和二氢苯并呋喃等)、芳香族烃系溶剂(例如乙基苯、二乙基苯、三乙基苯、三甲基苯、三甲氧基苯、丙基苯、异丙基苯、二异丙基苯、二丁基苯、戊基苯、二己基苯、环己基苯、四甲基苯、十二烷基苯、苯甲腈、苯乙酮、甲基苯乙酮、甲氧基苯乙酮、甲苯甲酸乙酯、甲苯、乙基甲苯、甲氧基甲苯、二甲氧基甲苯、三甲氧基甲苯、异丙基甲苯、二甲苯、丁基二甲苯、异丙基二甲苯、苯甲醚、乙基苯甲醚、二甲基苯甲醚、三甲基苯甲醚、丙基苯甲醚、异丙基苯甲醚、丁基苯甲醚、甲基乙基苯甲醚、茴香脑、茴香醇、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、苯甲酸丁酯、二苯基醚、丁基苯基醚、苄基甲基醚、苄基乙基醚、亚甲二氧基苯、甲基萘、四氢萘、苯胺、甲基苯胺、乙基苯胺、丁基苯胺、联苯、甲基联苯和异丙基联苯等)、脂肪族烃系溶剂(例如环己烷、甲基环己烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、十四烷、十氢萘和异丙基环己烷等)、酮系溶剂(例如丙酮、甲乙酮、环己酮和苯乙酮等)、酯系溶剂(例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙基溶纤剂乙酸酯、苯甲酸甲酯和乙酸苯酯等)、多元醇及其衍生物(例如乙二醇、乙二醇单丁醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单甲醚、二甲氧基乙烷、丙二醇、二乙氧基甲烷、三乙二醇单乙醚、甘油和1,2-己二醇等)、醇系溶剂(例如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇和环己醇等)、亚砜系溶剂(例如二甲基亚砜等)、以及酰胺系溶剂(例如n-甲基-2-吡咯烷酮和n,n-二甲基甲酰胺等)等。

这些有机溶剂可以单独使用一种,也可以组合使用多种。

本实施方式的组合物中,除了包含本实施方式的化合物和溶剂之外,还可以包含其它材料。

本发明的一个实施方式的组合物可适合地用作有机el元件用材料。

〔有机el元件〕

针对本实施方式所述的有机el元件的构成进行说明。

有机el元件包含阳极、有机层和阴极。有机层包含由有机化合物构成的1层以上的层。有机层还可以包含无机化合物。本实施方式的有机el元件的有机层之中的至少一者包含本实施方式的化合物。

作为有机el元件的代表性元件构成,可列举出例如以下的(a)~(e)等构成。

(a)阳极/发光层/阴极

(b)阳极/空穴注入·传输层/发光层/阴极

(c)阳极/发光层/电子注入·传输层/阴极

(d)阳极/空穴注入·传输层/发光层/电子注入·传输层/阴极

(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

上述之中,优选使用(b)、(c)和(d)的构成。其中,本发明不限定于这些构成。应予说明、上述“发光层”是指具有发光功能的有机层。上述“空穴注入·传输层”是指“空穴注入层和空穴传输层之中的至少一者”。上述“电子注入·传输层”是指“电子注入层和电子传输层之中的至少一者”。有机el元件具有空穴注入层和空穴传输层时,优选在空穴传输层与阳极之间设置有空穴注入层。此外,有机el元件具有电子注入层和电子传输层时,优选在电子传输层与阴极之间设置有电子注入层。此外,空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层各自可以由一层构成,也可以由多层构成。

本实施方式的有机el元件中,有机层优选包含发光层,该发光层优选包含本实施方式的化合物。

图1示出本实施方式中的有机el元件的一例的简要构成。

有机el元件1具有:透光性的基板2、阳极3、阴极4、以及配置在阳极3与阴极4之间的有机层10。

有机层10包含:发光层7、设置在阳极3与发光层7之间的空穴注入层5、设置在空穴注入层5与发光层7之间的空穴传输层6、以及设置在发光层7与阴极4之间的电子传输区域11。

电子传输区域11包含电子传输层8和电子注入层9。

本实施方式中,发光层7包含本发明的一个实施方式的化合物。

(发光层)

有机el元件1的发光层7至少包含本发明的一个实施方式的化合物。

有机el元件1的发光层7中,本发明的一个实施方式的化合物的含有率优选为0.1质量%以上,更优选为1质量%以上且99.9质量%以下、进一步优选为5质量%以上且95质量%以下。

本实施方式的有机el元件1不排除发光层7中包含除了本发明的一个实施方式的化合物之外的材料。

例如,发光层7可以包含发出荧光的荧光性化合物、或者发出磷光的磷光性化合物来作为发光材料。荧光性化合物是能够由单重激发态进行发光的化合物,磷光性化合物是能够由三重激发态进行发光的化合物。

作为能够用于发光层7的蓝色系荧光发光材料,可以使用例如芘衍生物、苯乙烯基胺衍生物、衍生物、荧蒽衍生物、芴衍生物、二胺衍生物和三芳基胺衍生物等。具体而言,可列举出n,n’-双[4-(9h-咔唑-9-基)苯基]-n,n’-二苯基均二苯代乙烯-4,4’-二胺(简称:yga2s)、4-(9h-咔唑-9-基)-4’-(10-苯基-9-蒽基)三苯基胺(简称:ygapa)、以及4-(10-苯基-9-蒽基)-4’-(9-苯基-9h-咔唑-3-基)三苯基胺(简称:pcbapa)等。

作为能够用于发光层7的绿色系荧光发光材料,可以使用例如芳香族胺衍生物等。具体而言,可列举出n-(9,10-二苯基-2-蒽基)-n,9-二苯基-9h-咔唑-3-胺(简称:2pcapa)、n-[9,10-双(1,1’-联苯-2-基)-2-蒽基]-n,9-二苯基-9h-咔唑-3-胺(简称:2pcabpha)、n-(9,10-二苯基-2-蒽基)-n,n’,n’-三苯基-1,4-苯二胺(简称:2dpapa)、n-[9,10-双(1,1’-联苯-2-基)-2-蒽基]-n,n’,n’-三苯基-1,4-苯二胺(简称:2dpabpha)、n-[9,10-双(1,1’-联苯-2-基)]-n-[4-(9h-咔唑-9-基)苯基]-n-苯基蒽-2-胺(简称:2ygabpha)、以及n,n,9-三苯基蒽-9-胺(简称:dphapha)等。

作为能够用于发光层7的红色系荧光发光材料,可以使用例如并四苯衍生物和二胺衍生物等。具体而言,可列举出n,n,n’,n’-四(4-甲基苯基)并四苯-5,11-二胺(简称:p-mphtd)和7,14-二苯基-n,n,n’,n’-四(4-甲基苯基)苊并[1,2-a]荧蒽-3,10-二胺(简称:p-mphafd)等。

作为能够用于发光层7的蓝色系磷光发光材料,可以使用例如铱络合物、锇络合物和铂络合物等金属络合物。具体而言,可列举出双[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶基-n,c2’]四(1-吡唑基)硼酸合铱(iii)(简称:fir6)、双[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶基-n,c2’]吡啶甲酰合铱(iii)(简称:fir(pic))、双[2-(3’,5’-双三氟甲基苯基)吡啶基-n,c2’]吡啶甲酰合铱(iii)(简称:ir(cf3ppy)2(pic))、以及双[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶基-n,c2’]乙酰丙酮合铱(iii)(简称:fir(acac))等。

作为能够用于发光层7的绿色系磷光发光材料,可列举出例如铱络合物等。可列举出三(2-苯基吡啶基-n,c2’)铱(iii)(简称:ir(ppy)3)、双(2-苯基吡啶基-n,c2’)乙酰丙酮合铱(iii)(简称:ir(ppy)2(acac))、双(1,2-二苯基-1h-苯并咪唑)乙酰丙酮合铱(iii)(简称:ir(pbi)2(acac))、以及双(苯并[h]喹啉)乙酰丙酮合铱(iii)(简称:ir(bzq)2(acac))等。

作为能够用于发光层7的红色系磷光发光材料,可使用例如铱络合物、铂络合物、铽络合物和铕络合物等金属络合物等。具体而言,可列举出双[2-(2’-苯并[4,5-α]噻吩基)吡啶基-n,c3’]乙酰丙酮合铱(iii)(简称:ir(btp)2(acac))、双(1-苯基异喹啉基-n,c2’)乙酰丙酮合铱(iii)(简称:ir(piq)2(acac))、(乙酰丙酮)双[2,3-双(4-氟苯基)喹啉]合铱(iii)(简称:ir(fdpq)2(acac))、以及2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21h,23h-卟啉合铂(ii)(简称:ptoep)等有机金属络合物。

此外,例如三(乙酰丙酮)(单菲咯啉)合铽(iii)(简称:tb(acac)3(phen))、三(1,3-二苯基-1,3-丙二酮)(单菲咯啉)合铕(iii)(简称:eu(dbm)3(phen))和三[1-(2-噻吩甲酰基)-3,3,3-三氟丙酰](单菲咯啉)合铕(iii)(简称:eu(tta)3(phen))等稀土类金属络合物是由稀土类金属离子进行发光(不同的多重态之间的电子跃迁),因此可用作磷光性化合物。

·发光层的膜厚

本实施方式的有机el元件1中的发光层7的膜厚优选为5nm以上且50nm以下、更优选为7nm以上且50nm以下、进一步优选为10nm以上且50nm以下。如果为5nm以上,则可容易地形成发光层7,还容易调整色度。此外,如果为50nm以下,则能够抑制驱动电压的上升。

(基板)

基板2可用作有机el元件1的支承体。作为基板2,可以使用例如玻璃、石英和塑料等。此外,也可以使用挠性基板。挠性基板是指能够折弯(柔性)的基板,可列举出例如由聚碳酸酯、聚芳酯、聚醚砜、聚丙烯、聚酯、聚氟乙烯、聚氯乙烯、聚酰亚胺和聚萘二甲酸乙二醇酯形成的塑料基板等。此外,也可以使用无机蒸镀膜。

(阳极)

在基板2上形成的阳极3优选使用功函数大(具体为4.0ev以上)的金属、合金、导电性化合物、以及它们的混合物等。具体而言,可列举出例如氧化铟-氧化锡(ito:indiumtinoxide)、含有硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡、氧化铟-氧化锌、含有氧化钨和氧化锌的氧化铟、以及石墨烯等。除此之外,还可列举出金(au)、铂(pt)、镍(ni)、钨(w)、铬(cr)、钼(mo)、铁(fe)、钴(co)、铜(cu)、钯(pd)、钛(ti)、或者金属材料的氮化物(例如氮化钛)等。

这些材料通常通过溅射法来成膜。例如,氧化铟-氧化锌可通过使用相对于氧化铟添加1质量%以上且10质量%以下的氧化锌而得到的靶材,并利用溅射法来形成。此外,例如含有氧化钨和氧化锌的氧化铟可通过使用相对于氧化铟含有0.5质量%以上且5质量%以下的氧化钨、0.1质量%以上且1质量%以下的氧化锌的靶材,并利用溅射法来形成。除此之外,还可以通过真空蒸镀法、涂布法、喷墨法或旋涂法等来制作。

在阳极3上形成的有机层之中,与阳极3接触而形成的空穴注入层5使用无论阳极3的功函数如何均容易注入空穴(hole)的复合材料来形成,因此也可以使用可作为电极材料的材料(例如金属、合金、导电性化合物和它们的混合物,除此之外,还包括属于元素周期表第1族或第2族的元素)。

还可以使用功函数小的材料、即属于元素周期表第1族或第2族的元素、即锂(li)和铯(cs)等碱金属和镁(mg)、钙(ca)和锶(sr)等碱土金属、以及包含它们的合金(例如mgag、alli)、以及铕(eu)和镱(yb)等稀土类金属和包含它们的合金等。应予说明,使用碱金属、碱土金属和包含它们的合金来形成阳极3时,可以使用真空蒸镀法、溅射法。进而,使用银浆等时,可以使用涂布法或喷墨法等。

(空穴注入层)

空穴注入层5是包含空穴注入性高的物质的层。作为空穴注入性高的物质,可以使用钼氧化物、钛氧化物、钒氧化物、铼氧化物、钌氧化物、铬氧化物、锆氧化物、铪氧化物、钽氧化物、银氧化物、钨氧化物和锰氧化物等。

此外,作为空穴注入性高的物质,还可列举出作为低分子的有机化合物的、4,4’,4”-三(n,n-二苯基氨基)三苯基胺(简称:tdata)、4,4’,4”-三[n-(3-甲基苯基)-n-苯基氨基]三苯基胺(简称:mtdata)、4,4’-双[n-(4-二苯基氨基苯基)-n-苯基氨基]联苯(简称:dpab)、4,4’-双(n-{4-[n’-(3-甲基苯基)-n’-苯基氨基]苯基}-n-苯基氨基)联苯(简称:dntpd)、1,3,5-三[n-(4-二苯基氨基苯基)-n-苯基氨基]苯(简称:dpa3b)、3-[n-(9-苯基咔唑-3-基)-n-苯基氨基]-9-苯基咔唑(简称:pczpca1)、3,6-双[n-(9-苯基咔唑-3-基)-n-苯基氨基]-9-苯基咔唑(简称:pczpca2)、以及3-[n-(1-萘基)-n-(9-苯基咔唑-3-基)氨基]-9-苯基咔唑(简称:pczpcn1)等芳香族胺化合物等、二吡嗪并[2,3-f:20,30-h]喹喔啉-2,3,6,7,10,11-六甲腈(hat-cn)。

此外,作为空穴注入性高的物质,也可以使用高分子化合物(低聚物、树状高分子和聚合物等)。可列举出例如聚(n-乙烯基咔唑)(简称:pvk)、聚(4-乙烯基三苯基胺)(简称:pvtpa)、聚[n-(4-{n’-[4-(4-二苯基氨基)苯基]苯基-n’-苯基氨基}苯基)甲基丙烯酰胺](简称:ptpdma)、以及聚[n,n’-双(4-丁基苯基)-n,n’-双(苯基)联苯胺](简称:poly-tpd)等高分子化合物。此外,也可以使用聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(pedot/pss)和聚苯胺/聚(苯乙烯磺酸)(pani/pss)等添加有酸的高分子化合物。

(空穴传输层)

空穴传输层6是包含空穴传输性高的物质的层。空穴传输层6可以使用芳香族胺化合物、咔唑衍生物和蒽衍生物等。具体而言,可以使用4,4’-双[n-(1-萘基)-n-苯基氨基]联苯(简称:npb)、n,n’-双(3-甲基苯基)-n,n’-二苯基-[1,1’-联苯基]-4,4’-二胺(简称:tpd)、4-苯基-4’-(9-苯基芴-9-基)三苯基胺(简称:baflp)、4,4’-双[n-(9,9-二甲基芴-2-基)-n-苯基氨基]联苯(简称:dfldpbi)、4,4’,4”-三(n,n-二苯基氨基)三苯基胺(简称:tdata)、4,4’,4”-三[n-(3-甲基苯基)-n-苯基氨基]三苯基胺(简称:mtdata)和4,4’-双[n-(螺-9,9’-双芴-2-基)-n-苯基氨基]联苯(简称:bspb)等芳香族胺化合物等。此处所述的物质主要是具有10-6cm2/(v·s)以上的空穴迁移率的物质。

空穴传输层6也可以使用cbp、9-[4-(n-咔唑基)]苯基-10-苯基蒽(czpa)和9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9h-咔唑(pczpa)之类的咔唑衍生物;t-budna、dna、dpanth之类的蒽衍生物。还可以使用聚(n-乙烯基咔唑)(简称:pvk)、聚(4-乙烯基三苯基胺)(简称:pvtpa)等高分子化合物。

其中,如果是空穴传输性比电子传输性高的物质,则也可以使用这些之外的物质。应予说明,包含空穴传输性高的物质的层不仅可以是单层,也可以制成层叠两层以上的由上述物质形成的层的层。

将空穴传输层配置两层以上时,优选将包含能隙更大的材料的层配置在接近发光层7的一侧。

本实施方式中,空穴传输层6优选具有防止发光层7中生成的三重态激子向空穴传输层中扩散、将三重态激子封闭在发光层7内的功能。

(电子传输层)

电子传输层8是包含电子传输性高的物质的层。电子传输层8可以使用1)铝络合物、铍络合物和锌络合物等金属络合物;2)咪唑衍生物、苯并咪唑衍生物、吖嗪衍生物、咔唑衍生物和菲咯啉衍生物等杂芳香族化合物;以及3)高分子化合物。具体而言,作为低分子的有机化合物,可以使用alq、三(4-甲基-8-羟基喹啉)铝(简称:almq3)、双(10-羟基苯并[h]喹啉)铍(简称:bebq2)、balq、znq、znpbo和znbtz等金属络合物等。此外,除了金属络合物之外,还可以使用2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(简称:pbd)、1,3-双[5-(对叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基]苯(简称:oxd-7)、3-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-5-(4-联苯基)-1,2,4-三唑(简称:taz)、3-(4-叔丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-联苯基)-1,2,4-三唑(简称:p-ettaz)、红菲咯啉(简称:bphen)、浴铜灵(简称:bcp)和4,4’-双(5-甲基苯并噁唑-2-基)均二苯代乙烯(简称:bzos)等杂芳香族化合物。本实施方式中,可适合地使用苯并咪唑化合物。此处所述的物质主要是具有10-6cm2/(v·s)以上的电子迁移率的物质。应予说明,只要是电子传输性比空穴传输性高的物质,则也可以将除了上述之外的物质用作电子传输层8。此外,电子传输层8不仅可以是单层,也可以制成层叠两层以上由上述物质形成的层的层。

此外,电子传输层8也可以使用高分子化合物。可以使用例如聚[(9,9-二己基芴-2,7-二基)-co-(吡啶-3,5-二基)](简称:pf-py)、以及聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-co-(2,2’-联吡啶-6,6’-二基)](简称:pf-bpy)等。

本实施方式中,电子传输层8优选具有防止发光层7中生成的三重态激子向电子传输层8、电子注入层9扩散、将三重态激子封闭在发光层7内的功能。

(电子注入层)

电子注入层9是包含电子注入性高的物质的层。电子注入层9可以使用锂(li)、铯(cs)、钙(ca)、氟化锂(lif)、氟化铯(csf)、氟化钙(caf2)和锂氧化物(liox)等之类的碱金属、碱土金属、或者它们的化合物。除此之外,也可以使用在具有电子传输性的物质中含有碱金属、碱土金属、或者它们的化合物的物质,具体而言,也可以使用使alq中含有镁(mg)的物质等。应予说明,此时可以更高效地自阴极4进行电子注入。

或者,还可以使用向电子注入层9中混合有机化合物和供电子体(掺杂物)而得到的复合材料。这种复合材料借助供电子体而在有机化合物中产生电子,因此电子注入性和电子传输性优异。此时,作为有机化合物,优选为所产生的电子的传输优异的材料,具体而言,可以使用例如构成上述电子传输层8的物质(金属络合物、杂芳香族化合物等)。

作为供电子体,只要是对有机化合物显示出供电子性的物质即可。具体而言,优选为碱金属、碱土金属、稀土类金属,可列举出锂、铯、镁、钙、饵和镱等。此外,优选为碱金属氧化物、碱土金属氧化物,可列举出锂氧化物、钙氧化物和钡氧化物等。此外,也可以使用氧化镁之类的路易斯碱。此外,还可以使用四硫富瓦烯(简称:ttf)等有机化合物。

(阴极)

阴极4优选使用功函数小(具体为3.8ev以下)的金属、合金、导电性化合物、以及它们的混合物等。作为这种阴极材料的具体例,可列举出属于元素周期表第1族或第2族的元素、即锂(li)和铯(cs)等碱金属、镁(mg)、钙(ca)和锶(sr)等碱土金属和包含它们的合金(例如mgag、alli)、以及铕(eu)和镱(yb)等稀土类金属和包含它们的合金等。

应予说明,使用碱金属、碱土金属或包含它们的合金来形成阴极4时,可以使用真空蒸镀法、溅射法。此外,使用银浆等时,可以使用涂布法或喷墨法等。

应予说明,通过设置电子注入层9,无论功函数的大小如何,均能够使用al、ag、ito、石墨烯、或者含有硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡等各种导电性材料来形成阴极4。这些导电性材料可使用溅射法、喷墨法、旋涂法等来进行成膜。

(层的形成方法)

作为本实施方式的有机el元件1的各层的形成方法,除了上述特别说明的内容之外没有限定。可以采用例如干式成膜法和湿式成膜法等公知方法。作为干式成膜法,可列举出例如真空蒸镀法、分子束蒸镀法(mbe法)、溅射法、等离子体法和离子镀法等。作为湿式成膜法,可列举出例如旋涂法、浸渍法、流涂法、注浆法、棒涂法、辊涂法、喷墨法、印刷法(例如凸版印刷法、凹版印刷法、平版印刷法、孔版印刷法、以及将它们与胶版印刷法组合的印刷法)、喷墨印刷法、喷涂法、狭缝涂布法、间隙涂布法(gapcoatingmethod)、凹版辊涂法、以及弯月涂布法(meniscuscoatingmethod)等可列举出。

本实施方式的有机el元件1中,含有本发明的一个实施方式的化合物的发光层优选使用包含溶剂和本发明的一个实施方式的化合物的溶液(以下也称为“涂布液”),并利用涂布法来成膜。涂布液中根据需要可以含有发光材料等其它材料。

作为涂布法,适合使用湿式成膜法。尤其是需要形成微细的图案时,优选为例如印刷法、喷墨印刷法和分散涂布等。此外,也可以使用下述方法:通过上述湿式成膜法在转印前驱基板上将本发明的一个实施方式的化合物进行成膜后,利用激光光线、热压等转印在具有对象电极的配线基板上。基于这些方法的成膜可通过本领域技术人员公知的条件来进行,省略其详细说明。

涂布法中使用的涂布液只要含有至少1种本发明的一个实施方式的化合物即可,可以溶解在溶剂中,也可以分散在溶剂中。上述涂布液中的本发明的一个实施方式的化合物的含量相对于成膜用溶液整体优选为0.1~15质量%、更优选为0.5~10质量%。

作为溶剂,可列举出与本发明的一个实施方式的组合物中的溶剂相同的有机溶剂。

上述有机溶剂之中,从溶解性、成膜均匀性和粘度特性等的观点出发,优选至少包含甲苯、二甲苯、乙基苯、戊基苯、苯甲醚、4-甲氧基甲苯、2-甲氧基甲苯、1,2-二甲氧基苯、均三甲基苯、四氢萘、环己基苯、2,3-二氢苯并呋喃、环己酮和甲基环己酮中的任一种以上。

涂布液中使用的有机溶剂的沸点优选为110℃以上、且在20℃的水中的溶解度优选为1质量%以下,更优选为下述通式(5)所示的化合物。

(上述通式(5)中,r为碳数1~20的取代基,w表示0~6的整数。多个r彼此相同或不同。)

成膜用的涂布液优选包含:本发明的一个实施方式的化合物;以及,作为溶剂的、沸点为110℃以上且在20℃的水中的溶解度为1质量%以下的上述通式(5)所示的化合物。此外,成膜用的涂布液中根据需要可以加入添加剂。作为添加剂,可列举出例如粘度调节剂、表面张力调节剂、交联反应引发剂和交联反应催化剂等。应予说明,该添加剂期望选择即使残留在膜中也不对元件特性造成影响的添加剂、或者可在成膜步骤中从膜内去除的添加剂。

(膜厚)

本实施方式的有机el元件1的各有机层的膜厚除了上述特别提及的内容之外没有限定。通常,膜厚优选为几nm~1μm的范围,这是因为不易产生针孔等缺陷、在低施加电压下的效率提高。

本实施方式中,成环碳数表示:原子呈环状键合的结构的化合物(例如单环化合物、稠环化合物、交联化合物、碳环化合物、杂环化合物)中的构成该环自身的原子之中的碳原子数量。该环被取代基取代时,取代基中包含的碳不包括在成环碳数中。针对下文中表述的“成环碳数”,在没有特别记载的情况下均如此。例如,苯环的成环碳数为6,萘环的成环碳数为10,吡啶基的成环碳数为5,呋喃基的成环碳数为4。此外,苯环、萘环上取代有例如烷基作为取代基时,该烷基的碳数不包括在成环碳数的数量中。此外,芴环上键合有例如芴环作为取代基时(包括螺芴环),作为取代基的芴环的碳数不包括在成环碳数的数量中。

本实施方式中,成环原子数表示:原子呈环状键合的结构(例如单环、稠环、环集合)的化合物(例如单环化合物、稠环化合物、交联化合物、碳环化合物、杂环化合物)中的构成该环自身的原子数量。未构成环的原子(例如,对构成环的原子的连接键进行封端的氢原子)、该环被取代基取代时的取代基中包含的原子不包括在成环原子数中。针对下文中表述的“成环原子数”,在没有特别记载的情况下均如此。例如,吡啶环的成环原子数为6,喹唑啉环的成环原子数为10,呋喃环的成环原子数为5。针对吡啶环、喹唑啉环的碳原子上分别键合的氢原子、构成取代基的原子,不包括在成环原子数的数量中。此外,芴环上键合有例如芴环作为取代基时(包括螺芴环),作为取代基的芴环的原子数不包括在成环原子数的数量中。

以下,针对上述通式中记载的各取代基进行说明。

作为本实施方式中的成环碳数为6~30的芳香族烃基(有时称为芳基),可列举出例如苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、芴基、芘基、基、荧蒽基、苯并[a]蒽基、苯并[c]菲基、三亚苯基、苯并[k]荧蒽基、苯并[g]基、苯并[b]三亚苯基、芘基和苝基等。

作为本实施方式中的芳基,成环碳数优选为6~20、更优选为6~14、进一步优选为6~12。上述芳基之中,特别优选为苯基、联苯基、萘基、菲基、三联苯基、芴基。针对1-芴基、2-芴基、3-芴基和4-芴基,优选在9位的碳原子上取代有后述本实施方式中的取代或未取代的碳数为1~30的烷基、取代或未取代的成环碳数为6~18的芳基。

本实施方式中的成环原子数为5~30的杂环基(有时称为杂芳基、杂芳香族环基、或者芳香族杂环基)中,作为杂原子,优选包含选自氮原子、硫原子、氧原子、硅原子、硒原子和锗原子中的至少任一种原子,更优选包含选自氮、硫和氧中的至少任一种原子。

作为本实施方式中的成环原子数为5~30的杂环基,可列举出例如吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、萘啶基、酞嗪基、喹喔啉基、喹唑啉基、菲啶基、吖啶基、菲咯啉基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、三唑基、四唑基、吲哚基、苯并咪唑基、吲唑基、咪唑并吡啶基、苯并三唑基、咔唑基、呋喃基、噻吩基、噁唑基、噻唑基、异噁唑基、异噻唑基、噁二唑基、噻二唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并异噁唑基、苯并异噻唑基、苯并噁二唑基、苯并噻二唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、哌啶基、吡咯烷基、哌嗪基、吗啉基、吩嗪基、吩噻嗪基和吩噁嗪基等。

本实施方式中的杂环基的成环原子数优选为5~20、进一步优选为5~14。上述杂环基之中,特别优选为1-二苯并呋喃基、2-二苯并呋喃基、3-二苯并呋喃基、4-二苯并呋喃基、1-二苯并噻吩、2-二苯并噻吩基、3-二苯并噻吩基、4-二苯并噻吩基、1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、4-咔唑基和9-咔唑基。关于1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基和4-咔唑基,优选在9位的氮原子上取代有本实施方式中的取代或未取代的成环碳数为6~30的芳基、或者取代或未取代的成环原子数为5~30的杂环基。

此外,本实施方式中,杂环基可以是由例如下述通式(xy-1)~(xy-18)所示的局部结构衍生出的基团。

上述通式(xy-1)~(xy-18)中,x和y各自独立地为杂原子,优选为氧原子、硫原子、硒原子、硅原子或锗原子。上述通式(xy-1)~(xy-18)所示的局部结构在任意位置具有连接键而形成杂环基,该杂环基可以具有取代基。

此外,本实施方式中,作为咔唑基,还可包括例如对于下述式所示那样的咔唑环进一步稠合有环的基团。这样的基团也可以具有取代基。此外,连接键(波浪线部分)的位置也可适当变更。

作为本实施方式中的碳数为1~30的烷基,可以为直链、支链或环状中的任一者。作为直链或支链的烷基,可列举出例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、新戊基、戊基、异戊基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、1-戊基己基、1-丁基戊基、1-庚基辛基和3-甲基戊基等。

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之中,特别优选为甲基、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、异戊基和新戊基。

作为本实施方式中的碳数为3~30的环烷基,可列举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、4-甲基环己基、金刚烷基、降冰片烷基等。环烷基的成环碳数优选为3~10、进一步优选为5~8。上述环烷基之中,特别优选为环戊基、环己基。

作为烷基被卤素原子取代而得到的卤代烷基,可列举出例如上述碳数1~30的烷基被1个以上卤素原子取代而得到的氟烷基。具体而言,可列举出氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氟乙基、三氟甲基甲基、三氟乙基和五氟乙基等。

作为芳烷基,优选成环碳数为6~30的芳烷基,用-z3-z4表示。作为该z3的例子,可列举出与上述碳数为1~30的烷基相对应的亚烷基。作为该z4的例子,可列举出上述成环碳数为6~30的芳基的例子。该芳烷基优选为碳数7~30的芳烷基(芳基部分的碳数为6~30、优选为6~20、更优选为6~12),且烷基部分的碳数为1~30(优选为1~20、更优选为1~10、进一步优选为1~6)。作为该芳烷基,可列举出例如苄基、2-苯基丙烷-2-基、1-苯基乙基、2-苯基乙基、1-苯基异丙基、2-苯基异丙基、苯基叔丁基、α-萘基甲基、1-α-萘基乙基、2-α-萘基乙基、1-α-萘基异丙基、2-α-萘基异丙基、β-萘基甲基、1-β-萘基乙基、2-β-萘基乙基、1-β-萘基异丙基、2-β-萘基异丙基。

作为本实施方式中的取代甲硅烷基,可列举出碳数为3~30的烷基甲硅烷基、以及成环碳数为6~30的芳基甲硅烷基。

作为本实施方式中的碳数为3~30的烷基甲硅烷基,可列举出具有上述碳数为1~30的烷基中例示出的烷基的三烷基甲硅烷基,具体而言,可列举出三甲基甲硅烷基、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、以及三异丙基甲硅烷基等。三烷基甲硅烷基中的3个烷基彼此可以相同也可以不同。

作为本实施方式中的成环碳数为6~30的芳基甲硅烷基,可列举出二烷基芳基甲硅烷基、烷基二芳基甲硅烷基和三芳基甲硅烷基。

二烷基芳基甲硅烷基可列举出例如具有2个上述碳数为1~30的烷基中例示出的烷基、且具有1个上述成环碳数为6~30的芳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。

烷基二芳基甲硅烷基可列举出例如具有1个上述碳数为1~30的烷基中例示出的烷基、且具有2个上述成环碳数为6~30的芳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。

三芳基甲硅烷基可列举出例如具有3个上述成环碳数为6~30的芳基的三芳基甲硅烷基。三芳基甲硅烷基的碳数优选为18~30。

作为本实施方式中的取代锗基,优选用-ge(r101)3表示。r101各自独立地为取代基。取代基r101优选为取代或未取代的碳数为1~30的烷基、或者取代或未取代的成环碳数为6~30的芳香族烃基。多个r101彼此相同或不同。

作为本实施方式中的取代氧化膦基,优选用下述通式(200)表示。

上述通式(200)中,r102和r103各自独立地为取代基。取代基r102和取代基r103优选为取代或未取代的碳数为1~30的烷基、或者取代或未取代的成环碳数为6~30的芳香族烃基。波浪线部分为连接键。

作为卤素原子,可列举出氟原子、氯原子、溴原子和碘原子等,优选为氟原子。

本实施方式中,“成环碳”是指构成饱和环、不饱和环或芳香环的碳原子。“成环原子”是指构成杂环(包括饱和环、不饱和环和芳香环)的碳原子和杂原子。

此外,本实施方式中,氢原子包括中子数量不同的同位素、即氕(protium)、氘(deuterium)、氚(tritium)。

此外,作为“取代或未取代的”这一情况下的取代基,除了上述那样的芳基、杂环基、烷基(直链或支链的烷基、环烷基、卤代烷基)、芳烷基、烷基甲硅烷基、芳基甲硅烷基、卤素原子、氰基之外,还可列举出烯基、炔基、烷氧基、芳氧基、烷基硫基、芳基硫基、硅氧烷基、烷基氨基、芳基氨基、氨基、醛基、羰基、酯基、氨甲酰基、羟基、硝基和羧基。

此处列举出的取代基之中,优选为芳基、杂环基、烷基、卤素原子、烷基甲硅烷基、芳基甲硅烷基和氰基,进一步优选在各取代基的说明中视作优选的具体取代基。

这些取代基中,除了上述芳基、杂环基、烷基、芳烷基、烷基甲硅烷基、芳基甲硅烷基、卤素原子和氰基之外,还可以进一步被烯基、炔基、烷氧基、芳氧基、烷基硫基、芳基硫基、硅氧烷基、烷基氨基、芳基氨基、氨基、甲酰基、羰基、酯基、氨甲酰基、羟基、硝基和羧基取代。此外,这些取代基可以多个相互键合而形成环。

作为碳数为2~30的烯基,可以为直链、支链或环状中的任一者,可列举出例如乙烯基、丙烯基、丁烯基、油烯基、二十碳五烯基、二十二碳六烯基、苯乙烯基、2,2-二苯基乙烯基、1,2,2-三苯基乙烯基、2-苯基-2-丙烯基、环戊二烯基、环戊烯基、环己烯基和环己二烯基等。

作为碳数为2~30的炔基,可以为直链、支链或环状中的任一者,可列举出例如乙炔基、丙炔基和2-苯基乙炔基等可列举出。

碳数为1~30的烷氧基用-oza表示。作为该za的例子,可列举出上述碳数为1~30的烷基。烷氧基可列举出例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基和己氧基。烷氧基的碳数优选为1~20。

作为烷氧基被卤素原子取代而得到的卤代烷氧基,可列举出例如上述碳数为1~30的烷氧基被1个以上氟原子取代而得到的基团。

成环碳数为6~30的芳氧基用-ozb表示。作为该zb的例子,可列举出上述成环碳数为6~30的芳基。芳氧基的成环碳数优选为6~20。作为该芳氧基,可列举出例如苯氧基。

碳数为1~30的烷基硫基用-srv表示。作为该rv的例子,可列举出上述碳数为1~30的烷基。烷基硫基的碳数优选为1~20。

成环碳数为6~30的芳基硫基用-srw表示。作为该rw的例子,可列举出上述成环碳数为6~30的芳基。芳基硫基的成环碳数优选为6~20。

硅氧烷基是借助醚键而形成的硅化合物基团,可列举出例如三甲基硅氧烷基等。

碳数为2~30的烷基氨基用-nhrv或-n(rv)2表示。作为该rv的例子,可列举出上述碳数为1~30的烷基。

成环碳数为6~60的芳基氨基用-nhrw或-n(rw)2表示。作为该rw的例子,可列举出上述成环碳数为6~30的芳基。

醛基、羰基、酯基、氨甲酰基和氨基任选被脂肪族烃、脂环式烃、芳香族烃或杂环等取代,脂肪族烃、脂环式烃、芳香族烃和杂环可以进一步具有取代基。

“取代或未取代的”这一情况下的“未取代”是指未被上述取代基取代而键合有氢原子。

应予说明,本实施方式中,“取代或未取代的碳数为xx~yy的zz基”这一表述中的“碳数为xx~yy”表示zz基未被取代时的碳数,不包括被取代时的取代基的碳数。此处,“yy”大于“xx”,“xx”和“yy”分别是指1以上的整数。

本实施方式中,“取代或未取代的原子数为xx~yy的zz基”这一表述中的“原子数为xx~yy”表示zz基未被取代时的原子数,不包括未被取代时的取代基的原子数。此处,“yy”大于“xx”,“xx”和“yy”分别是指1以上的整数。

本实施方式中,取代基彼此相互键合而构筑环结构的情况下,环结构为饱和环、不饱和环、芳香族烃环或杂环。此外,本实施方式中,作为芳香族烃环和杂环,可列举出成为上述一价基团源的环结构。

本实施方式中,作为连接基团中的芳香族烃基和杂环基,可列举出从上述一价基团中去除1个以上原子而得到的二价以上的基团。此外,连接基团中的“具有碳-碳双键的碳数为2~30的链状或支链状的烃基”可列举出从上述烯基中去除1个以上原子而得到的二价以上的基团,“具有碳-碳三键的碳数为2~30的链状或支链状的烃基”可列举出从上述炔基中去除1个以上原子而得到的二价以上的基团。

〔电子设备〕

本发明的一个实施方式所述的有机el元件可以用于显示装置和发光装置等电子设备。作为显示装置,可列举出例如有机el面板模块等显示部件、电视机、手机、平板电脑和个人电脑等。作为发光装置,可列举出例如照明和车辆用灯具等。

〔实施方式的变形〕

应予说明,本发明不限定于上述实施方式,在能够实现本发明目的的范围内的变更、改良等均涵盖在本发明中。

有机el元件的构成不限定于上述实施方式中说明的构成。

例如,可以在发光层的阳极侧、阴极侧邻接地设置阻挡层。阻挡层优选接触发光层地配置,从而阻挡空穴、电子和激子中的至少一者。

例如,在发光层的阴极侧接触地配置有阻挡层时,该阻挡层传输电子,并阻止空穴到达与该阻挡层相比更靠近阴极侧的层(例如电子传输层)。有机el元件包含电子传输层时,优选在发光层与电子传输层之间包含该阻挡层。

此外,在发光层的阳极侧接触地配置有阻挡层时,该阻挡层传输空穴,并阻止电子到达与该阻挡层相比更靠近阳极侧的层(例如空穴传输层)。有机el元件包含空穴传输层时,优选在发光层与空穴传输层之间包含该阻挡层。

此外,为了不使激发能量从发光层向其周边层泄漏,也可以与发光层邻接地设置阻挡层。阻止在发光层中生成的激子向与该阻挡层相比更靠近电极侧的层(例如电子传输层、空穴传输层)移动。

发光层与阻挡层优选进行了接合。

本发明的一个实施方式的化合物可以存在于空穴传输层,也可以存在于电子传输层,还可以存在于空穴传输层和电子传输层这两者。

为包含本发明的一个实施方式的化合物的层时,空穴传输层和电子传输层优选使用包含溶剂和本发明的一个实施方式的化合物的溶液,并利用上述涂布法来成膜。

另外,本发明的实施中的具体结构和形状等在能够实现本发明目的的范围内也可以制成其它结构等。

实施例

以下说明本发明所述的实施例。本发明不受这些实施例的限定。

[合成实施例1]化合物h-1的合成

(1)化合物b1的合成

在氩气气氛下,依次添加作为嘧啶中间体的化合物a1(5.47g、12.0mmol)、硼酸cl(3.62g、13.2mmol)、二氯(双三苯基膦)合钯络合物(210mg、48.0mmol)、2m碳酸钠水溶液(24ml)、甲苯(24ml)和dme(24ml),以100℃加热搅拌8小时。

将反应液冷却至室温后,利用分液操作而分成水层和有机层,在减压下蒸馏去除有机层中的有机溶剂。利用重结晶来提纯所得固体,从而得到作为嘧啶中间体的化合物b1(3.63g、收率为50%)。

(2)化合物h-1的合成

在氩气气氛下,依次添加联咔唑基体c2(4.90g、12.0mmol)、化合物b1(3.63g、6.00mmol)、三(二亚苄基丙酮)二钯(110mg、0.120mmol)、三叔丁基鏻四氟硼酸盐(70.0mg、0.240mmol)、叔丁醇钠(1.73g、18.0mmol)和无水二甲苯(80ml),并加热回流8小时。

将反应液冷却至室温后,过滤去除不溶物,在减压下蒸馏去除有机溶剂。利用硅胶柱色谱法来提纯所得残渣,从而得到化合物h-1(5.68g、收率为70%)。

针对化合物h-1,以下示出hplc(高效液相色谱法,highperformanceliquidchromatography)和lc-ms(liquidchromatography-massspectrometry,液相色谱-质谱法)的分析结果。

hplc:纯度为98.6%

lc-ms:计算值(calcdfor)c100h64n6=1348、

实验值(found)m/z=1348(m+,100)

[合成实施例2]化合物h-2的合成

在氩气气氛下,依次添加三咔唑基体c3(2.73g、4.20mmol)、作为三嗪中间体的化合物a2(1.21g、2.00mmol)、三(二亚苄基丙酮)二钯(73.0mg、0.0800mmol)、2-二环己基膦基-2’,4’,6’-三异丙基联苯(150mg、0.320mmol)、叔丁醇钠(1.15g、12.0mmol)和无水甲苯(40ml),加热回流7小时。

将反应液冷却至室温后,过滤去除不溶物,在减压下蒸馏去除有机溶剂。利用硅胶柱色谱法来提纯所得残渣,从而得到化合物h-2(1.94g、收率为53%)。

针对化合物h-2,以下示出hplc和lc-ms的分析结果。

hplc:纯度为98.9%

lc-ms:计算值(calcdfor)c135h85n9=1833、

实验值(found)m/z=1833(m+,100)

[实施例1]

(基板的清洗)

针对25mm×25mm×厚1.1mm的带ito透明电极的玻璃基板(geomatecco.,ltd.制),在异丙醇中进行5分钟的超声波清洗后,进行5分钟的uv臭氧清洗。

(基底层的形成)

通过旋涂法,将作为空穴传输材料的heraeus公司制造的cleviousai4083(商品名)以30nm的厚度成膜在上述ito基板上。成膜后,利用丙酮去除不需要的部分,接着,在大气中用200℃的加热板进行10分钟烧制,从而制作形成有基底层的基底基板。

(发光层的形成)

使用合成实施例1中得到的化合物h-1作为主体材料,并使用化合物d-1作为掺杂材料,按照化合物h-1∶化合物d-1以质量比计达到90∶10的混合比,制作1.6质量%的甲苯溶液。材料的溶解使用了超声波。目视该甲苯溶液,确认所有化合物均完全溶解而达到透明。使用该甲苯溶液,通过旋涂法,在上述基底基板上以膜厚达到50nm的方式进行涂布成膜。进行涂布成膜后,用甲苯去除不需要的部分,在150℃的加热板上进行加热干燥,从而制作成膜有发光层的涂布层叠基板。应予说明,发光层的成膜所需的所有操作均在氮气气氛的手套箱中实施。

(蒸镀、密封)

将涂布层叠基板搬运至蒸镀室中,蒸镀50nm的下述化合物et-1作为电子传输层。进而,蒸镀层叠1nm的氟化锂、80nm的铝。待所有蒸镀步骤结束之后,在氮气气氛的手套箱中利用带腔加工玻璃(ザグリガラス)进行密封,从而制作有机el元件。

利用直流电流驱动使所得有机el元件发光,测定电流密度为10ma/cm2时的外部量子收率(eqe)。将测定结果示于表1。

[实施例2]

作为主体材料,使用合成实施例2中得到的化合物h-2来代替化合物h-1,除此之外,利用与实施例1相同的方法制作有机el元件。利用直流电流驱动使所得有机el元件发光,测定电流密度为10ma/cm2时的外部量子收率(eqe)。将测定结果示于表1。

[比较例1]

作为主体材料,使用下述比较化合物h-a来代替化合物h-1,除此之外,想要利用与实施例1相同的方法制作有机el元件,但甲苯溶液中的材料不溶解而产生白浊,无法制备溶液,因此未制成元件。

[表1]

如上所述,可确认:实施例1和实施例2中使用的本发明的一个实施方式的化合物的可溶性优异。

此外,如表1所示那样,可确认:实施例1和实施例2的有机el元件的外部量子效率eqe高。

符号的说明

1…有机el元件、2…基板、3…阳极、4…阴极、7…发光层、10…有机层、11…电子传输区域。

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