有机电场发光元件用硼化合物以及有机电场发光元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种新颖的有机电场发光元件用硼化合物以及使用其的有机电场发 光元件，详细而言，涉及一种对包含有机化合物的发光层施加电场而发射出光的薄膜型装 置。
【背景技术】
[0002] 通常，有机电场发光元件（以下称为有机电致发光（Electroluminescent，EL)元 件）的最简单的结构包括发光层以及夹持该层的一对对向电极。即，有机EL元件中利用如 下现象：若对两电极间施加电场，则自阴极注入电子，自阳极注入电洞，这些电子及电洞在 发光层中进行再结合而发射出光。
[0003] 近年来，开发出使用有机薄膜的有机EL元件。特别是为了提高发光效率，出于提 高自电极注入载体的效率的目的而进行电极的种类的最佳化，通过开发出在电极间以薄膜 的形式设置有包含芳香族二胺的电洞传输层以及包含8-羟基喹啉铝络合物（以下称为 Alq3)的发光层的元件，与现有的使用蒽等单晶的元件相比较，发光效率得到大幅度的改 善，因此着眼于对具有自发光?高速响应性等特点的高性能平板的实用化而不断推进。
[0004] 另外，作为提高元件的发光效率的尝试，也研究不使用萤光而是使用磷光。以所述 设置有包含芳香族二胺的电洞传输层及包含Alq3的发光层的元件为代表的多种元件利用 萤光发光，但通过使用磷光发光，即利用源自三重激发状态的发光，与现有的使用萤光（单 重态）的元件相比，期待3倍~4倍左右的效率提高。出于该目的，已研究将香豆素衍生物 或二苯甲酮衍生物作为发光层，但仅获得极低的亮度。另外，作为利用三重态状态的尝试， 已研究使用铕络合物，但这仍未达到高效率的发光。近年来，如专利文献1所列举那样，出 于发光的高效率化或长寿命化的目的，正以铱络合物等有机金属络合物为中心，对磷光发 光掺杂剂材料进行大量研究。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :日本专利特表2003-515897号公报
[0008] 专利文献2 :日本专利特开2001-313178号公报
[0009] 专利文献3 :日本专利特开平11-162650号公报
[0010] 专利文献4 :日本专利特开平11-176578号公报
[0011] 专利文献5 :W02007/063754号公报
[0012] 专利文献6 :W02008/149691号公报
[0013] 专利文献 7 :KR10-2011-132721 号公报
[0014] 专利文献8 :日本专利特开2011-71460号公报
[0015] 为了获得高的发光效率，所使用的主体材料与所述掺杂剂材料同时变得重要。作 为主体材料而提出的代表性的可列举专利文献2中介绍的咔唑化合物的4, 4' -双（9-咔唑 基）联苯（4, 4' -bis(9_carbazolyl)biphenyl，以下称为CBP)。在CBP作为三（2_ 苯基P比 啶）铱络合物（以下称为Ir(ppy)3)所代表的绿色磷光发光材料的主体材料来使用的情况 下，在容易流动电洞而难以流动电子的特性上，电荷注入平衡崩塌，过剩的电洞向电子传输 层侧流出，结果，源自Ir(ppy)3的发光效率下降。
[0016] 如上所述，为了利用有机EL元件获得高的发光效率，需要具有高的三重态激发能 量、且在两电荷（电洞?电子）注入传输特性上取得平衡的主体材料。进而，期望电化学性 质稳定、且具备与高耐热性同时优异的非晶稳定性的化合物，要求进一步的改良。
[0017] 专利文献3中公开了具有二苯基氨基的n引噪并味唑（indolocarbazole)化合物作 为电洞传输材料。专利文献4中公开了二苯基n引噪并味挫化合物作为电洞传输材料。专利 文献5及专利文献6中公开了分子内含有两个吲哚并咔唑基的化合物作为磷光主体材料， 且公开了使用该化合物的有机EL元件改善发光效率，成为具有高的驱动稳定性的。
[0018] 专利文献1~专利文献6均公开了将具有吲哚并咔唑骨架的化合物用于有机EL 元件，但未公开在吲哚并咔唑骨架上具有含硼基的化合物。另外，专利文献7中揭示了将两 个吲哚并咔唑基连结的取代基以及在吲哚并咔唑骨架上取代有多种取代基的化合物，但未 揭示将两个吲哚并咔唑基连结的基团或者在吲哚并咔唑骨架上具有含硼基的化合物。进 而，专利文献8中公开了具有含硼基作为将三个吲哚并咔唑基连结的基团的化合物，但未 揭示具有含硼基作为将两个吲哚并咔唑基连结的基团的化合物。
【发明内容】
[0019] 为了将有机EL元件应用于平板显示器等显示元件，需要在改善元件的发光效率 的同时充分确保低驱动电压等驱动时的稳定性。本发明鉴于所述现状，目的在于提供一种 具有高效率且驱动时的高亮度稳定性的在实用上有用的有机EL元件以及适合于该有机EL 元件的化合物。
[0020] 本发明人等人进行了积极研究，结果发现，通过将具有特定结构的吲哚并咔唑骨 架的化合物用作有机EL元件而显示出优异的特性，从而完成本发明。
[0021] 本发明的有机电场发光元件用化合物是由下述通式（1)或通式（2)的任一个所表 不。
[0022] [化 1]
[0023]
[0024] 式中，Q独立地表示选自经取代或未经取代的碳数6~18的芳香族烃基、经取代 或未经取代的碳数3~17的芳香族杂环基、以及该经取代或未经取代的芳香族烃基及芳香 族杂环基的芳香族环连结两个~六个而构成的连结芳香族基中的二价或三价基，连结芳香 族基可以是直链状，也可以是分支状，连结的芳香族环可相同，也可不同。另外，在一分子中 包含两个Q的情况下，这些Li可相同，也可不同。
[0025]Z表示式（la)所表示的含硼基。
[0026]A独立地表示氢、氘、碳数1~12的烷基、碳数2~12的烯基、碳数2~12的炔 基、碳数1~12的烷氧基、羟基、氯、溴、氟、经取代或未经取代的碳数6~18的芳香族烃基、 或者经取代或未经取代的碳数3~17的芳香族杂环基，在A为烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳 香族烃基、或者芳香族杂环基的情况下，邻接的这些基团或者这些基团所具有的取代基可 相互键结而形成环，这些环可以是包含B的杂环，也可以是稠环。
[0027] Y独立地表示下述式（lb)所表示的吲哚并咔唑基。
[0028] [化 2]
[0029]
[0030] 此处，环I表示在任意的位置与邻接环进行缩合的式（lc)所表示的芳香族烃环， 环II表示在任意的位置与邻接环进行缩合的式（Id)所表示的杂环。L2与所述h为相同 含意，为c+1价基。
[0031]Z与通式⑵的Z为相同含意，在存在多个Z的情况下，分别可相同，也可不同。
[0032] R表示氘、碳数1~12的烷基、碳数7~19的芳烷基、碳数2~12的烯基、碳数 2~12的炔基、氰基、碳数2~24的二烷基氨基、碳数6~36的二芳基氨基、碳数14~38 的二芳烷基氨基、氨基、硝基、碳数2~12的酰基、碳数2~12的烷氧基羰基、羧基、碳数 1~12的烷氧基、碳数1~12的烷基磺酰基、碳数1~12的卤代烷基、羟基、酰胺基、苯氧 基、碳数1~12的烷基硫基、经取代或未经取代的碳数6~18的芳香族烃基、经取代或未 经取代的碳数3~17的芳香族杂环基、或者式（la)所表示的含硼基。
[0033] 1及m分别独立地表示0~4的整数，n表示0~2的整数。
[0034] 通式⑴及通式⑵中，a及b表示0或1的整数，c表示0~5的整数。其中，通 式（1)中，1+m+n+a+c多1，通式（2)中，1+m+n+b+c多1，在a+c或b+c为0的情况下，至少 一个R表示式（la)所表示的含硼基。另外，在l、m、n、b及c为2以上的情况下，多个R及 Z分别可相同，也可不同。
[0035] 通式⑴及通式⑵中，Y可列举通式（3)~通式（6)的任一个所表示的吲哚并 咔唑基。
[0036] [化3]
[0037]
[0038] (此处，L2、Z、R、1、m、n及c与式（lb)~式（Id)为相同含意。）
[0039] 通式（1)及通式（2)中，A分别独立地可列举碳数1~12的烷基、经取代或未经 取代的碳数6~18的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3~17的芳香族杂环基。 另外，1^及L2可列举L:及L2的至少一个具有缩环结构的基团。
[0040] 另外，本发明为包括包含所述有机电场发光元件用硼化合物的有机层的有机电场 发光元件。
[0041] 本发明的有机电场发光元件的其他态样为所述的有机电场发光元件，其中包含有 机电场发光元件用硼化合物的有机层为选自发光层、电洞传输层、电洞注入层、电子传输层 及电子注入层中的至少一个层。进而，另一态样为所述的有机电场发光元件，其中包含有机 电场发光元件用硼化合物的有机层为发光层，且该发光层含有磷光发光性掺杂剂及该有机 电场发光元件用化合物作为主体材料。
[0042] 本发明的有机电场发光元件用硼化合物在分子内具有两个吲哚并咔唑基、及至少 一个含硼基。含硼基由于硼原子在其分子轨道上具有空轨道，故而具有最低未占分子轨道 (lowestunoccupiedmolecularorbital，LUM0)能量顺位低、减小与阴极的价带的能隙的 特性，通过将本发明的化合物用于有机EL元件，可期待电荷的注入传输性提高、降低有机 EL元件的电压的效果。
[0043] 使用本发明的化合物的有机EL元件可对于发光层中的多种掺杂剂实现最佳的载 波平衡，其结果为，可提供大幅度改善发光特性的有机EL元件。另外，通过在分子内具有两 个吲哚并咔唑基，可设计出赋予溶解性提高功能的材料，能够提供适合于湿式制程的材料。 进而，该化合物可在氧化、还原、激发的各活性状态下提高稳定性，同时具有良好的非晶特 性，因此能够以低驱动电压来实现耐久性高的有机EL元件。
【附图说明】
[0044] 图1是表示有机EL元件的一结构例的剖面图。
[0045] 图2表示有机电场发光元件用硼化合物的1H-核磁共振(^H-NuclearMagnetic Resonance，iH-NMR)图表。
【具体实施方式】
[0046] 本发明的有机EL元件用硼化合物是由所述通式（1)或通式（2)所表示。
[0047]