1.一种电荷传输性离子化合物,其由空穴传输性化合物的阳离子自由基和下述式(6)所示的抗衡阴离子形成,
式(6)中,ar各自独立地为可以具有取代基的芳香环基或氟取代的烷基,
f4表示取代有4个氟原子,
f(5-a)表示取代有5-a个氟原子,
k各自独立地表示0~5的整数,
a各自独立地表示0~5的整数,
k+a≥1,
ar中的芳香环基表示芳香族烃环基、芳香族杂环基、或者芳香族烃环基与芳香族杂环基连结而成的基团,
ar中的芳香环基可以具有的取代基为:
卤原子或氰基;或者
含有1~5个芳香环的芳香环基、烃环基、烷基、烯基、炔基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、烷基酮基或芳基酮基,相邻的取代基可以彼此键合而形成环,这些取代基可以进一步取代有卤原子、烷基或芳基;或者
交联基团。
2.如权利要求1所述的电荷传输性离子化合物,其中,所述k为0,所述a为1,且所述ar各自独立地为可以具有取代基的芳香环基。
3.如权利要求1所述的电荷传输性离子化合物,其中,所述式(6)的ar为苯环、萘环、蒽环、菲环、二萘嵌苯环、并四苯环、芘环、苯并芘环、1,2-苯并菲环、苯并[9,10]菲环、苊环、荧蒽环或芴环来源的1价基团;联苯基、三联苯基、四联苯基;或者呋喃环、苯并呋喃环、噻吩环、苯并噻吩环、吡咯环、吡唑环、咪唑环、噁二唑环、吲哚环、咔唑环、吡咯并咪唑环、吡咯并吡唑环、吡咯并吡咯环、噻吩并吡咯环、噻吩并噻吩环、呋喃并吡咯环、呋喃并呋喃环、噻吩并呋喃环、苯并异噁唑环、苯并异噻唑环、苯并咪唑环、吡啶环、吡嗪环、哒嗪环、嘧啶环、三嗪环、喹啉环、异喹啉环、噌啉环、喹喔啉环、菲啶环、萘嵌间二氮杂苯环、喹唑啉环、喹唑啉酮环或甘菊环来源的1价基团。
4.如权利要求1所述的电荷传输性离子化合物,其中,所述式(6)的ar为苯环、萘环、芴环、吡啶环或咔唑环来源的1价基团或联苯基。
5.如权利要求1所述的电荷传输性离子化合物,其中,所述式(6)的ar为苯环或联苯基。
6.如权利要求1所述的电荷传输性离子化合物,其中,所述式(6)的ar是碳原子数为1~5的直链或支链全氟烷基。
7.如权利要求1所述的电荷传输性离子化合物,其中,所述式(6)的ar是全氟甲基。
8.如权利要求1所述的电荷传输性离子化合物,其中,所述式(6)的ar具有4个以上的氟原子作为取代基。
9.如权利要求1所述的电荷传输性离子化合物,其中,所述式(6)的ar中的至少一个由下式(3)表示,
式(3)中,ar7为取代基,f4表示取代有4个氟原子。
10.如权利要求9所述的电荷传输性离子化合物,其中,所述式(3)的ar7为:
卤原子或氰基;或者
含有1~5个芳香环的芳香环基、烃环基、烷基、烯基、炔基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、烷基酮基或芳基酮基;相邻的取代基可以彼此键合而形成环;这些取代基可以进一步取代有卤原子、烷基或芳基。
11.如权利要求10所述的电荷传输性离子化合物,其中,所述式(3)的ar7由下式(4)表示,
12.如权利要求1所述的电荷传输性离子化合物,其中,所述式(6)的ar中的至少一个具有交联基团。
13.如权利要求1所述的电荷传输性离子化合物,其中,所述式(6)的ar中的至少一个具有选自以下的交联基团组z中的交联基团,
[交联基团组z]
式(z-1)~(z-7)中的星号(*)表示结合键,
这些交联基团可以进一步具有碳原子数为30以下的环状/非环状脂肪族来源的基团、碳原子数为30以下的芳基、碳原子数为30以下的烷基氧基、碳原子数为30以下的芳烷基作为取代基。
14.如权利要求1所述的电荷传输性离子化合物,其中,ar中的至少一个包含下述通式(7)或(8)而构成,
式(7)、式(8)中,星号(*)表示结合键,
这些式(7)、式(8)可以具有卤原子或氰基、或者含有1~5个芳香环的芳香环基、烃环基、烷基、烯基、炔基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、烷基酮基或芳基酮基作为取代基;相邻的取代基可以彼此键合而形成环;这些取代基可以进一步取代有卤原子、烷基或芳基。
15.如权利要求1所述的电荷传输性离子化合物,其中,由所述式(6)所示的抗衡阴离子结构由式(9)所表示,
式(9)中,ar1~ar4各自独立地为可以具有取代基的芳香环基,与式(6)的ar是同样的。
16.如权利要求1所述的电荷传输性离子化合物,其中,由式(6)所示的抗衡阴离子结构为下式(a-1)~式(a-28),
17.如权利要求1所述的电荷传输性离子化合物,其中,所述空穴传输性化合物为高分子化合物。
18.如权利要求1所述的电荷传输性离子化合物,其中,所述空穴传输性化合物的阳离子自由基为芳香族叔胺化合物的阳离子自由基。
19.如权利要求1所述的电荷传输性离子化合物,其中,所述空穴传输性化合物为具有由下式(11)、式(15)和式(16)表示的重复单元中的至少任一者的芳香族叔胺高分子化合物,
式(11)中,j、k、l、m、n、p各自独立地表示0以上的整数,l+m≥1,
ar11、ar12、ar14各自独立地表示可以具有取代基的碳原子数为30以下的2价芳香环基,
ar13表示可以具有取代基的碳原子数为30以下的2价芳香环基或由下式(12)表示的2价基团,
q11、q12各自独立地表示氧原子、硫原子、可以具有取代基的碳原子数为6以下的烃链,
s1~s4各自独立地为下式(13)所示的基团;
式(12)中,r11表示烷基、芳香环基或由碳原子数为40以下的烷基和芳香环基形成的3价基团,它们可以带有取代基,
r12表示烷基、芳香环基或由碳原子数为40以下的烷基和芳香环基形成的2价基团,它们可以带有取代基,
ar31表示1价芳香环基或1价交联基团,这些基团可以带有取代基,
星号(*)表示与式(11)的氮原子的结合键;
式(13)中,q、r表示0以上的整数,
ar21、ar23各自独立地表示2价芳香环基,这些基团可以带有取代基,
ar22表示可以具有取代基的1价芳香环基,
r13表示烷基、芳香环基或由烷基与芳香环基形成的2价基团,它们可以带有取代基,
ar32表示1价芳香环基或1价交联基团,这些基团可以带有取代基,
星号(*)表示与式(11)的氮原子的结合键;
式(15)、式(16)中,ar45、ar47和ar48各自独立地表示可以具有取代基的1价芳香族烃基或可以具有取代基的1价芳香族杂环基,
ar44和ar46各自独立地表示可以具有取代基的2价芳香族烃基、或者可以具有取代基的2价芳香族杂环基,
r41~r43各自独立地表示氢原子或取代基;
上述ar11~ar14、r11、r12、ar21~ar23、ar31~ar32、ar44~ar48、q11和q12可以具有的取代基、以及为取代基时的r41~r43选自下述取代基组w中,
[取代基组w]
碳原子数为1以上10以下的烷基;
碳原子数为2以上11以下的烯基;
碳原子数为2以上11以下的炔基;
碳原子数为1以上10以下的烷氧基;
碳原子数为4以上25以下的芳氧基;
碳原子数为2以上11以下的烷氧羰基;
碳原子数为2以上20以下的二烷基氨基;
碳原子数为10以上30以下的二芳基氨基;
碳原子数为6以上25以下的芳烷基氨基;
碳原子数为2以上10以下的酰基;
卤原子;
碳原子数为1以上8以下的卤代烷基;
碳原子数为1以上10以下的烷硫基;
碳原子数为4以上25以下的芳硫基;
碳原子数为2以上33以下的甲硅烷基;
碳原子数为2以上33以下的甲硅烷氧基;
氰基;
碳原子数为6以上30以下的芳香族烃基;
碳原子数为3以上28以下的芳香族杂环基。
20.如权利要求19所述的电荷传输性离子化合物,其中,所述ar11、ar12、ar13、ar14、ar21、ar23、ar44或ar46的芳香环基各自独立地为苯环、萘环、蒽环、菲环、二萘嵌苯环、并四苯环、芘环、苯并芘环、1,2-苯并菲环、苯并[9,10]菲环、苊环、荧蒽环、芴环、联苯基、三联苯基、四联苯基、呋喃环、苯并呋喃环、噻吩环、苯并噻吩环、吡咯环、吡唑环、咪唑环、噁二唑环、吲哚环、咔唑环、吡咯并咪唑环、吡咯并吡唑环、吡咯并吡咯环、噻吩并吡咯环、噻吩并噻吩环、呋喃并吡咯环、呋喃并呋喃环、噻吩并呋喃环、苯并异噁唑环、苯并异噻唑环、苯并咪唑环、吡啶环、吡嗪环、哒嗪环、嘧啶环、三嗪环、喹啉环、异喹啉环、噌啉环、喹喔啉环、菲啶环、萘嵌间二氮杂苯环、喹唑啉环、喹唑啉酮环或甘菊环的2价基团、或者它们中的2个以上连接而成的2价基团。
21.如权利要求19所述的电荷传输性离子化合物,其中,所述ar11、ar12、ar13、ar14、ar21或ar23的芳香环基各自独立地为苯环、萘环、芴环、吡啶环、咔唑环或联苯的2价基团、或者它们中的2个以上连接而成的2价基团。
22.如权利要求19所述的电荷传输性离子化合物,其中,所述r11的3价的芳香环基为苯环、萘环、咔唑环、二苯并呋喃环、二苯并噻吩环或将它们连结而成的碳原子数为30以下的连结环的3价基团,
所述r11的3价的烷基为甲烷、乙烷、丙烷、异丙烷、丁烷、异丁烷或戊烷的3价基团,
所述r12和r13的2价的芳香环基各自独立地为苯环、萘环、咔唑环、二苯并呋喃环、二苯并噻吩环或将它们连结而成的碳原子数为30以下的连结环的2价基团,
所述r12和r13的2价的烷基各自独立地为甲烷、乙烷、丙烷、异丙烷、丁烷、异丁烷或戊烷的2价基团,
所述ar31的芳香环基为苯环、萘环、咔唑环、二苯并呋喃环或二苯并噻吩环的1价基团、或者将它们连结而成的碳原子数为30以下的连结环的1价基团。
23.如权利要求19所述的电荷传输性离子化合物,其中,所述ar22、ar32、ar45、ar47和ar48的芳香环基各自独立地为苯环、萘环、蒽环、菲环、二萘嵌苯环、并四苯环、芘环、苯并芘环、1,2-苯并菲环、苯并[9,10]菲环、苊环、荧蒽环、芴环、联苯基、三联苯基、四联苯基、呋喃环、苯并呋喃环、噻吩环、苯并噻吩环、吡咯环、吡唑环、咪唑环、噁二唑环、吲哚环、咔唑环、吡咯并咪唑环、吡咯并吡唑环、吡咯并吡咯环、噻吩并吡咯环、噻吩并噻吩环、呋喃并吡咯环、呋喃并呋喃环、噻吩并呋喃环、苯并异噁唑环、苯并异噻唑环、苯并咪唑环、吡啶环、吡嗪环、哒嗪环、嘧啶环、三嗪环、喹啉环、异喹啉环、噌啉环、喹喔啉环、菲啶环、萘嵌间二氮杂苯环、喹唑啉环、喹唑啉酮环或者甘菊环的1价基团、或者这些芳香环中的2个以上连接而成的1价基团。
24.如权利要求19所述的电荷传输性离子化合物,其中,所述ar22、ar32、ar45、ar47和ar48的芳香环基各自独立地为苯环、萘环、芴环、吡啶环、咔唑环或联苯的1价基团、或者这些芳香环中的2个以上连接而成的1价基团。
25.如权利要求19所述的电荷传输性离子化合物,其中,所述ar31为交联基团时的交联基团是选自以下的交联基团组z中的交联基团,
[交联基团组z]
式(z-1)~(z-7)中的星号(*)表示结合键,
这些交联基团可以进一步具有碳原子数为30以下的环状/非环状脂肪族来源的基团、碳原子数为30以下的芳基、碳原子数为30以下的烷基氧基、碳原子数为30以下的芳烷基作为取代基。
26.如权利要求19所述的电荷传输性离子化合物,其中,所述ar31为交联基团时的交联基团是下述通式(7)或(8)所表示的交联基团,
式(7)、式(8)中,星号(*)表示结合键,
这些式(7)、式(8)可以具有卤原子或氰基、或者含有1~5个芳香环的芳香环基、烃环基、烷基、烯基、炔基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、烷基酮基或芳基酮基作为取代基;相邻的取代基可以彼此键合而形成环;这些取代基可以进一步取代有卤原子、烷基或芳基。
27.如权利要求19所述的电荷传输性离子化合物,其中,所述ar32的交联基团为苯并环丁烯环、萘并环丁烯环或氧杂环丁烷环来源的基团、乙烯基或丙烯酰基。
28.如权利要求1所述的电荷传输性离子化合物,其中,所述空穴传输性化合物的阳离子自由基为具有由下式(10)表示的部分结构的芳香族叔胺化合物,
式(10)中,y表示1~5的整数,ar81~ar84各自独立地表示可以具有取代基的芳香族烃基或者可以具有取代基的芳香族杂环基,r81~r84各自独立地表示任意的基团。
29.如权利要求28所述的电荷传输性离子化合物,其中,所述式(10)的ar81~ar84各自独立地由下式(13)表示,
式(13)中,q、r表示0以上的整数,
ar21、ar23各自独立地表示2价芳香环基,这些基团可以带有取代基,
ar22表示可以具有取代基的1价芳香环基,
r13表示烷基、芳香环基或由烷基与芳香环基形成的2价基团,它们可以带有取代基,
ar32表示1价芳香环基或1价交联基团,这些基团可以带有取代基,
星号(*)表示与式(10)的氮原子的结合键。
30.如权利要求28所述的电荷传输性离子化合物,其中,所述式(10)的r81~r84各自独立地表示氢原子或选自下述取代基组w中的取代基,
[取代基组w]
碳原子数为1以上10以下的烷基;
碳原子数为2以上11以下的烯基;
碳原子数为2以上11以下的炔基;
碳原子数为1以上10以下的烷氧基;
碳原子数为4以上25以下的芳氧基;
碳原子数为2以上11以下的烷氧羰基;
碳原子数为2以上20以下的二烷基氨基;
碳原子数为10以上30以下的二芳基氨基;
碳原子数为6以上25以下的芳烷基氨基;
碳原子数为2以上10以下的酰基;
卤原子;
碳原子数为1以上8以下的卤代烷基;
碳原子数为1以上10以下的烷硫基;
碳原子数为4以上25以下的芳硫基;
碳原子数为2以上33以下的甲硅烷基;
碳原子数为2以上33以下的甲硅烷氧基;
氰基;
碳原子数为6以上30以下的芳香族烃基;
碳原子数为3以上28以下的芳香族杂环基。
31.如权利要求28所述的电荷传输性离子化合物,其中,具有由所述式(10)表示的部分结构的芳香族叔胺化合物为具有2个以上由所述式(10)表示的部分结构的高分子化合物。
32.如权利要求31所述的电荷传输性离子化合物,其中,具有由所述式(10)表示的部分结构的芳香族叔胺化合物为具有2个以上由所述式(10)表示的部分结构的高分子化合物,是由ar81或ar82中的任一者以及ar83或ar84中的任一者这两方与高分子化合物的主链连结的高分子化合物。
33.一种电荷传输膜用组合物,其含有权利要求1所述的电荷传输性离子化合物和溶剂。
34.如权利要求33所述的电荷传输膜用组合物,其中,所述溶剂含有选自由醚系溶剂以及酯系溶剂组成的组中的至少一种溶剂。
35.如权利要求33所述的电荷传输膜用组合物,其中,所述溶剂含有芳香族烃系溶剂。
36.权利要求1~32中任一项所述的电荷传输性离子化合物的制备方法,其包括将具有下式(1)的结构的电子接受性化合物与所述空穴传输性化合物溶解在溶剂中并进行混合的工序,
式(1)中,ar各自独立地为可以具有取代基的芳香环基或氟取代的烷基,
f4表示取代有4个氟原子,
f(5-a)表示取代有5-a个氟原子,
k各自独立地表示0~5的整数,
a各自独立地表示0~5的整数,
k+a≥1,
ar中的芳香环基表示芳香族烃环基、芳香族杂环基、或者芳香族烃环基与芳香族杂环基连结而成的基团,
ar中的芳香环基可以具有的取代基为:
卤原子或氰基;或者
含有1~5个芳香环的芳香环基、烃环基、烷基、烯基、炔基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、烷基酮基或芳基酮基,相邻的取代基可以彼此键合而形成环,这些取代基可以进一步取代有卤原子、烷基或芳基;或者
交联基团;
x+表示具有下式(2)的结构的抗衡阳离子,
式(2)中,ar5、ar6为可以具有取代基的各自独立的芳香环基,
ar5和ar6可以具有的取代基为卤原子;或者,由1~5个芳香环构成的芳香环基、烃环基、烷基、芳烷基、烷基氧基、芳氧基和羟基,这些取代基可以进一步取代有卤原子、烷基或芳基。
37.如权利要求36所述的电荷传输性离子化合物的制备方法,其中,所述式(1)的ar、所述式(2)的ar5和ar6为可以具有取代基的各自独立的芳香环基,该芳香环基是碳原子数为30以下的芳香环基,是苯环、萘环、蒽环、菲环、二萘嵌苯环、并四苯环、芘环、苯并芘环、1,2-苯并菲环、苯并[9,10]菲环、苊环、荧蒽环、芴环、联苯基、三联苯基、四联苯基、呋喃环、苯并呋喃环、噻吩环、苯并噻吩环、吡咯环、吡唑环、咪唑环、噁二唑环、吲哚环、咔唑环、吡咯并咪唑环、吡咯并吡唑环、吡咯并吡咯环、噻吩并吡咯环、噻吩并噻吩环、呋喃并吡咯环、呋喃并呋喃环、噻吩并呋喃环、苯并异噁唑环、苯并异噻唑环、苯并咪唑环、吡啶环、吡嗪环、哒嗪环、嘧啶环、三嗪环、喹啉环、异喹啉环、噌啉环、喹喔啉环、菲啶环、萘嵌间二氮杂苯环、喹唑啉环、喹唑啉酮环或甘菊环来源的1价基团。
38.如权利要求37所述的电荷传输性离子化合物的制备方法,其中,所述式(2)的ar5和ar6可以具有的取代基为:
氟原子、氯原子、溴原子、碘原子;或者
苯基、联苯基、三联苯基、四联苯基、萘基、菲基、苯并[9,10]菲基、萘苯基、
环丙基、环丁基、环戊基、环己基、
甲基、乙基、支链或直链的丙基、丁基、己基、辛基、癸基、
苄基、苯基乙基、苯基己基、
甲氧基、乙氧基、丁氧基、己氧基、辛氧基、
苯氧基、或萘氧基;
在这些取代基上可以进一步取代有卤原子、烷基或芳基。
39.如权利要求36~38中任一项所述的电荷传输性离子化合物的制备方法,其中,该方法包括对将所述电子接受性化合物与空穴传输性化合物溶解在溶剂中得到的溶液进行加热的工序。
40.如权利要求39所述的电荷传输性离子化合物的制备方法,其中,该方法包括对将所述电子接受性化合物与作为空穴传输性化合物的芳香族叔胺化合物溶解在溶剂中得到的溶液进行加热的工序。
41.权利要求1~32中任一项所述的电荷传输性离子化合物的制备方法,其包括将具有下式(1)的结构的电子接受性化合物与所述空穴传输性化合物的混合物进行加热的工序,
式(1)中,ar各自独立地为可以具有取代基的芳香环基或氟取代的烷基,
f4表示取代有4个氟原子,
f(5-a)表示取代有5-a个氟原子,
k各自独立地表示0~5的整数,
a各自独立地表示0~5的整数,
k+a≥1,
ar中的芳香环基表示芳香族烃环基、芳香族杂环基、或者芳香族烃环基与芳香族杂环基连结而成的基团,
ar中的芳香环基可以具有的取代基为:
卤原子或氰基;或者
含有1~5个芳香环的芳香环基、烃环基、烷基、烯基、炔基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、烷基酮基或芳基酮基,相邻的取代基可以彼此键合而形成环,这些取代基可以进一步取代有卤原子、烷基或芳基;或者
交联基团;
x+表示具有下式(2)的结构的抗衡阳离子,
式(2)中,ar5、ar6为可以具有取代基的各自独立的芳香环基,
ar5和ar6可以具有的取代基为卤原子;或者,由1~5个芳香环构成的芳香环基、烃环基、烷基、芳烷基、烷基氧基、芳氧基和羟基,这些取代基可以进一步取代有卤原子、烷基或芳基。
42.如权利要求41所述的电荷传输性离子化合物的制备方法,其中,所述式(1)的ar、所述式(2)的ar5和ar6为可以具有取代基的各自独立的芳香环基,该芳香环基是碳原子数为30以下的芳香环基,是苯环、萘环、蒽环、菲环、二萘嵌苯环、并四苯环、芘环、苯并芘环、1,2-苯并菲环、苯并[9,10]菲环、苊环、荧蒽环、芴环、联苯基、三联苯基、四联苯基、呋喃环、苯并呋喃环、噻吩环、苯并噻吩环、吡咯环、吡唑环、咪唑环、噁二唑环、吲哚环、咔唑环、吡咯并咪唑环、吡咯并吡唑环、吡咯并吡咯环、噻吩并吡咯环、噻吩并噻吩环、呋喃并吡咯环、呋喃并呋喃环、噻吩并呋喃环、苯并异噁唑环、苯并异噻唑环、苯并咪唑环、吡啶环、吡嗪环、哒嗪环、嘧啶环、三嗪环、喹啉环、异喹啉环、噌啉环、喹喔啉环、菲啶环、萘嵌间二氮杂苯环、喹唑啉环、喹唑啉酮环或甘菊环来源的1价基团。
43.如权利要求41或42所述的电荷传输性离子化合物的制备方法,其中,所述式(2)的ar5和ar6可以具有的取代基为:
氟原子、氯原子、溴原子、碘原子;或者
苯基、联苯基、三联苯基、四联苯基、萘基、菲基、苯并[9,10]菲基、萘苯基、
环丙基、环丁基、环戊基、环己基、
甲基、乙基、支链或直链的丙基、丁基、己基、辛基、癸基、
苄基、苯基乙基、苯基己基、
甲氧基、乙氧基、丁氧基、己氧基、辛氧基、
苯氧基、或萘氧基;
在这些取代基上可以进一步取代有卤原子、烷基或芳基。
44.如权利要求41~43中任一项所述的电荷传输性离子化合物的制备方法,其中,所述混合物为将具有所述式(1)的结构的电子接受性化合物与所述空穴传输性化合物溶解在溶剂中所得的溶液进行涂布并成膜而得到的膜。
45.一种电荷传输膜,其含有权利要求1~32中任一项所述的电荷传输性离子化合物。
46.一种有机电致发光元件,其是在阳极与阴极之间具有空穴注入层和发光层并利用电能发光的有机电致发光元件,其中,所述空穴注入层包含权利要求1~32中任一项所述的电荷传输性离子化合物。
47.一种显示屏,其使用了权利要求46所述的有机电致发光元件。
48.一种照明装置,其使用了权利要求46所述的有机电致发光元件。
49.一种发光装置,其使用了权利要求46所述的有机电致发光元件。
50.一种电荷传输膜的形成方法,将权利要求33~35中任一项所述的电荷传输膜用组合物通过湿式成膜法形成薄膜、干燥后,进行加热处理。
51.一种有机电致发光元件的制造方法,其是在阳极与阴极之间具有空穴注入层、发光层并利用电能发光的有机电致发光元件的制造方法,其中,包括下述工序:将权利要求33~35中任一项所述的电荷传输膜用组合物通过湿式成膜法形成薄膜、干燥后,进行加热处理,形成所述空穴注入层。