稠合杂芳香族衍生物、有机电致发光元件用材料及使用其的有机电致发光元件 |
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申请号 | CN201280035176.X | 申请日 | 2012-09-11 | 公开(公告)号 | CN103649067A | 公开(公告)日 | 2014-03-19 |
申请人 | 出光兴产株式会社; | 发明人 | 中野裕基; 吉田圭; 长岛英明; 桥本亮平; | ||||
摘要 | 本 发明 提供一种下述式(1)所示的化合物。(式中,A1表示O、S、Si(Ar1)(Ar2)、P(=O)(Ar3)(Ar4)、取代或未取代的成环 碳 原子 数6~30的亚芳基、或者取代或未取代的成环原子数5~30的亚杂芳基。) | ||||||
权利要求 | 1.一种下述式(1)所示的化合物, |
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说明书全文 | 稠合杂芳香族衍生物、有机电致发光元件用材料及使用其的有机电致发光元件 技术领域[0001] 本发明涉及一种稠合杂芳香族衍生物、有机电致发光元件用材料及使用该有机电致发光元件用材料的有机电致发光元件。 背景技术[0002] 有机电致发光(EL)元件包括荧光型和磷光型,根据各自的发光机制对最佳的元件设计进行了研究。对于磷光型的有机EL元件而言,已知由于其发光特性而无法通过荧光元件技术的简单转用来得到高性能的元件。其理由一般被认为如下所述。 [0003] 首先,磷光发光为利用了三线态激子的发光,因此用于发光层的化合物的能隙必须较大。其原因在于:某种化合物的能隙(以下,也称为单线态能量。)的值通常大于该化合物的三线态能量(在本发明中是指最低激发三线态与基态的能量差。)的值。 [0004] 因此,为了将磷光发光性掺杂材料的三线态能量有效地限制在发光层内,首先,必须在发光层中使用三线态能量比磷光发光性掺杂材料的三线态能量大的主体材料。进而,优选设置与发光层邻接的电子传输层及空穴传输层、且在电子传输层及空穴传输层中使用三线态能量比磷光发光性掺杂材料的三线态能量大的化合物。 [0006] 此外,对于荧光元件有用的耐氧化性或耐还原性高的烃系化合物而言,由于其π电子云的扩展度大,故能隙小。因此,对于磷光型的有机EL元件,难以选择此类烃系化合物而选择含有氧、氮等杂原子的有机化合物,其结果使磷光型的有机EL元件具有寿命比荧光型的有机EL元件短的间题。 [0007] 进而,磷光发光性掺杂材料的三线态激子的激子衰减速度与单线态激子相比非常慢,这也会对元件性能造成较大影响。即,源自单线态激子的发光会因其发光所致的衰减速度较快而难以引起激子向发光层的周边层(例如空穴传输层或电子传输层)扩散,可期待有效的发光。另一方面,源自三线态激子的发光会因其是自旋禁阻且衰减速度较慢而容易引起激子向周边层扩散,除特定的磷光发光性化合物以外,均会引起热能失活。即,电子及空穴的再结合区域的控制与荧光型的有机EL元件相比更为重要。 [0008] 根据如上所述的理由,为了实现磷光型的有机EL元件的高性能化,需要进行与荧光型的有机EL元件不同的材料选择和元件设计。 [0009] 尤其,在发蓝光的磷光型的有机EL元件的情况下,与发绿光~红光的磷光型的有机EL元件相比,更优选在发光层或其周边层使用三线态能量较大的化合物。为了得到具有较高的三线态能量并且满足其他作为有机EL材料所要求性能的化合物,需要根据考虑到π电子的电子状态的新思想而进行分子设计,而并非简单组合杂环化合物等三线态能量高的分子部分。 [0010] 在专利文献1中公开了具有至少两个二苯并噻吩、且具有芳香环或芳香杂环作为两个二苯并噻吩之间的连接部位的化合物。此外,还表明使用在该连接部位具有咔唑的化合物作为主体化合物的元件具有较长的发光寿命。 [0011] 在专利文献2中公开了具有4个以上的芳香环、芳香杂环且其中的一个环为二苯并呋喃或二苯并噻吩的化合物。其中,使用具有咔唑作为芳香杂环的化合物作为主体化合物或电子传输材料的元件在发光效率、发光寿命方面显示出高性能。 [0012] 专利文献1:国际公开第2010/004877号小册子 [0013] 专利文献2:日本特开2011/084531号公报 发明内容[0014] 本发明的目的在于提供能够在低电压下驱动元件且寿命长的有机EL元件、以及用于实现该有机EL元件的有机EL元件用材料。 [0015] 本发明的有机化合物含有3个以上的特定的稠合芳香杂环,由此π电子云的扩展度变大,因此可以期待提高元件的电荷传输、在低电压下驱动元件。 [0016] 此外,通过使本发明的特定的稠合芳香杂环中不包含咔唑,从而使化合物整体的电离电位变大。如此地使用电离电位较大的化合物作为电子传输(空穴阻挡)层,从而使空穴停留在发光层中,可期待防止发光效率的降低。 [0017] 根据本发明,提供以下的化合物、有机EL元件用材料以及有机EL元件。 [0018] 1.一种下述式(1)所示的化合物。 [0019] [化1] [0020] [0021] [式(1)中, [0022] X1~X3分别独立地表示O或S。 [0023] Y1~Y4及Y21~Y24分别独立地表示C(Ra1)或N。 [0025] 在Y13~Y16中,与A1键合的Y13~Y16表示碳原子,除此以外的Y13~Y16分别独立地表示C(Ra1)或N。 [0026] 在Y17~Y20中,与A1键合的Y17~Y20表示碳原子,除此以外的Y17~Y20分别独立地表示C(Ra1)或N。 [0027] A1表示O、S、Si(Ar1)(Ar2)、P(=O)(Ar3)(Ar4)、取代或未取代的成环碳原子数6~30的亚芳基、或者取代或未取代的成环原子数5~30的亚杂芳基。 [0028] n表示1~4的整数。 [0029] Ar1~Ar4分别独立地表示取代或未取代的成环碳原子数6~30的芳基、或者取代或未取代的成环原子数5~30的杂芳基。 [0030] Ra1表示氢原子、取代或未取代的成环碳原子数6~30的芳基、取代或未取代的成环原子数5~30的杂芳基、取代或未取代的碳原子数1~30的烷基、取代或未取代的碳原子数1~30的氟代烷基、取代或未取代的碳原子数3~30的环烷基、以取代或未取代的碳原子数1~30的烷基和/或未取代的成环碳原子数6~30的芳基取代或未取代的甲硅烷基、氰基、取代或未取代的碳原子数1~30的烷氧基、取代或未取代的成环碳原子数6~30的芳氧基、取代或未取代的碳原子数7~30的芳烷基、羟基、硝基、以取代或未取代的碳原子数1~30的烷基和/或未取代的成环碳原子数6~30的芳基取代或未取代的氨基、羧基、或者P(=O)(Rb)(Rc)。 [0031] Rb及Rc分别独立地表示氢原子、取代或未取代的成环碳原子数6~30的芳基、取代或未取代的成环原子数5~30的杂芳基、取代或未取代的碳原子数1~30的烷基、或者取代或未取代的碳原子数1~30的氟代烷基。] [0032] 2.根据上述1所述的化合物,其以下述式(2)表示。 [0033] [化2] [0034] [0035] [式(2)中, [0036] X1~X3分别与式(1)的X1~X3相同。 [0037] Y1~Y4、Y9、Y10、Y12、Y13、Y15、Y16及Y21~Y24分别独立地表示C(Ra2)或N。 [0038] Y5~Y8中的一个表示单键键合的碳原子,除此以外的Y5~Y8分别独立地表示C(Ra2)或N。 [0039] 在Y17~Y20中,与A2键合的Y17~Y20表示碳原子,除此以外的Y17~Y20分别独立地表示C(Ra2)或N。 [0040] A2表示O、S、Si(Ar1)(Ar2)、P(=O)(Ar3)(Ar4)、取代或未取代的成环碳原子数6~30的亚芳基、或者取代或未取代的成环原子数5~30的除亚咔唑基外的亚杂芳基。 [0041] n、Ar1~Ar4分别与式(1)的n、Ar1~Ar4相同。 [0042] Ra2表示氢原子、取代或未取代的成环碳原子数6~30的芳基、取代或未取代的成环原子数5~30的除咔唑基外的杂芳基、取代或未取代的碳原子数1~30的烷基、取代或未取代的碳原子数1~30的氟代烷基、取代或未取代的碳原子数3~30的环烷基、以取代或未取代的碳原子数1~30的烷基和/或未取代的成环碳原子数6~30的芳基取代或未取代的甲硅烷基、氰基、取代或未取代的碳原子数1~30的烷氧基、取代或未取代的成环碳原子数6~30的芳氧基、取代或未取代的碳原子数7~30的芳烷基、羟基、硝基、以取代或未取代的碳原子数1~30的烷基和/或未取代的成环碳原子数6~30的芳基取代或未取代的氨基、羧基、或者P(=O)(Rb)(Rc)。 [0043] Rb及Rc分别与式(1)的Rb、Rc相同。] [0044] 3.根据上述2所述的化合物,其以下述式(3)表示。 [0045] [化3] [0046] [0047] [式(3)中, [0048] Y1~Y5、Y7~Y10、Y12、Y13、Y15、Y16~Y18、Y20~Y24分别独立地表示C(Ra2)或N。 [0049] X1~X3、A2、n、Ra2分别与式(2)的X1~X3、A2、n、Ra2相同。] [0050] 4.根据上述3所述的化合物,其以下述式(4)表示。 [0051] [化4] [0052] [0053] [式(4)中,X1~X3、Y1~Y5、Y7、Y8、Y17、Y18、Y20~Y24、A2、n分别与式(3)的X1~X3、Y1~Y5、Y7、Y8、Y17、Y18、Y20~Y24、A2、n相同。] [0054] 5.根据上述1~4中任一项所述的化合物,其中,所述A1或A2为取代或未取代的成环碳原子数6~30的亚芳基。 [0055] 6.根据上述1~4中任一项所述的化合物,其中,所述A1或A2为取代或未取代的成环原子数5~20的除亚咔唑基外的亚杂芳基。 [0056] 7.根据上述4所述的化合物,其以下述式(5)表示。 [0057] [化5] [0058] [0059] [式(5)中, [0060] Z1~Z4分别独立地表示C(Ra2)或N。 [0061] X1~X3、Y1~Y5、Y7、Y8、Y17、Y18及Y20~Y24分别与式(4)的X1~X3、Y1~Y5、Y7、Y8、Y17、Y18及Y20~Y24相同。Ra2与式(2)的Ra2相同。] [0062] 8.一种有机电致发光元件用材料,其包含上述1~7中任一项所述的化合物。 [0064] 10.根据上述9所述的有机电致发光元件,其中,所述发光层含有所述有机电致发光元件用材料。 [0065] 11.根据上述10所述的有机电致发光元件,其中,所述发光层含有所述有机电致发光元件用材料作为发光层的主体材料。 [0066] 12.根据上述9~11中任一项所述的有机电致发光元件,其在所述发光层和所示阴极之间具有电子传输带域,该电子传输带域含有所述有机电致发光元件用材料。 [0067] 13.根据上述9~12中任一项所述的有机电致发光元件,其中,所述发光层含有磷光发光性材料。 [0068] 14.根据上述13所述的有机电致发光元件,其中,所述磷光发光性材料为含有选自铱(Ir)、锇(Os)及铂(Pt)中的金属的化合物。 [0069] 15.根据上述14所述的有机电致发光元件,其中,所述含有金属的化合物为邻位金属化金属络合物。 [0070] 16.根据上述9~15中任一项所述的有机电致发光元件,其在所述发光层和所述阴极之间具有电子注入层,所述电子注入层含有含氮杂环衍生物。 [0071] 本发明的化合物具有在连接有2个以上稠合芳香杂环的结构上经由芳香族环或单原子进一步连接稠合芳香杂环而成的结构。通过含有3个以上的稠合芳香杂环,从而使电荷传输性提高,并且能够在低电压下驱动元件。此外,通过这样的构成而具有如下效果:虽使分子骨架坚固,但也能降低结晶性,可以提供像素缺陷少、寿命长的元件。 附图说明 [0072] 图1是表示本发明的实施方式的有机EL元件的一例的概略构成的图。 具体实施方式[0073] (本发明的化合物及有机EL元件用材料) [0074] 本发明的化合物为下述式(1)所示的化合物。 [0075] [化6] [0076] [0077] 式(1)中, [0078] Y1~Y4及Y21~Y24分别独立地表示C(Ra1)或N。 [0079] 在Y5~Y12中,Y5~Y8中的一个和Y9~Y12中的一个表示相互键合的碳原子,除此以外的Y5~Y12分别独立地表示C(Ra1)或N。 [0080] 在Y13~Y16中,与A1键合的Y13~Y16表示碳原子,除此以外的Y13~Y16分别独立地表示C(Ra1)或N。 [0081] 在Y17~Y20中,与A1键合的Y17~Y20表示碳原子,除此以外的Y17~Y20分别独立地表示C(Ra1)或N。 [0082] A1表示O、S、Si(Ar1)(Ar2)、P(=O)(Ar3)(Ar4)、取代或未取代的成环碳原子数6~30的亚芳基、或者取代或未取代的成环原子数5~30的亚杂芳基。 [0083] n表示1~4的整数。 [0084] Ar1~Ar4分别独立地表示取代或未取代的成环碳原子数6~30的芳基、或者取代或未取代的成环原子数5~30的杂芳基。 [0085] Ra1表示氢原子、取代或未取代的成环碳原子数6~30的芳基、取代或未取代的成环原子数5~30的杂芳基、取代或未取代的碳原子数1~30的烷基、取代或未取代的碳原子数1~30的氟代烷基、取代或未取代的碳原子数3~30的环烷基、以取代或未取代的碳原子数1~30的烷基和/或未取代的成环碳原子数6~30的芳基取代或未取代的甲硅烷基、氰基、取代或未取代的碳原子数1~30的烷氧基、取代或未取代的成环碳原子数6~30的芳氧基、取代或未取代的碳原子数7~30的芳烷基、羟基、硝基、以取代或未取代的碳原子数1~30的烷基和/或未取代的成环碳原子数6~30的芳基取代或未取代的氨基、羧基、或者P(=O)(Rb)(Rc)。 [0086] Rb及Rc分别独立地表示氢原子、取代或未取代的成环碳原子数6~30的芳基、取代或未取代的成环原子数5~30的杂芳基、取代或未取代的碳原子数1~30的烷基、或者取代或未取代的碳原子数1~30的氟代烷基。 [0087] 本发明的化合物优选为下述式(2)所示的化合物。 [0088] [化7] [0089] [0090] 式(2)中, [0091] X1~X3及n如式(1)中的定义所述。 [0092] Y1~Y4、Y9、Y10、Y12、Y13、Y15、Y16及Y21~Y24分别独立地表示C(Ra2)或N。 [0093] Y5~Y8中的一个表示单键键合的碳原子,除此以外的Y5~Y8分别独立地表示C(Ra2)或N。 [0094] 在Y17~Y20中,与A2键合的Y17~Y20表示碳原子,除此以外的Y17~Y20分别独立地表示C(Ra2)或N。 [0095] A2表示O、S、Si(Ar1)(Ar2)、P(=O)(Ar3)(Ar4)、取代或未取代的成环碳原子数6~30的亚芳基、或者取代或未取代的成环原子数5~30的除亚咔唑基外的亚杂芳基。 [0096] Ar1~Ar4如式(1)中的定义所述。 [0097] Ra2表示氢原子、取代或未取代的成环碳原子数6~30的芳基、取代或未取代的成环原子数5~30的除咔唑基外的杂芳基、取代或未取代的碳原子数1~30的烷基、取代或未取代的碳原子数1~30的氟代烷基、取代或未取代的碳原子数3~30的环烷基、以取代或未取代的碳原子数1~30的烷基和/或未取代的成环碳原子数6~30的芳基取代或未取代的甲硅烷基、氰基、取代或未取代的碳原子数1~30的烷氧基、取代或未取代的成环碳原子数6~30的芳氧基、取代或未取代的碳原子数7~30的芳烷基、羟基、硝基、以取代或未取代的碳原子数1~30的烷基和/或未取代的成环碳原子数6~30的芳基取代或未取代的氨基、羧基、或者P(=O)(Rb)(Rc)。 [0098] Rb及Rc如式(1)中的定义所述。 [0099] 本发明的化合物更优选为下述式(3)所示的化合物。 [0100] [化8] [0101] [0102] 式(3)中,Y1~Y5、Y7~Y10、Y12、Y13、Y15、Y16~Y18、Y20~Y24分别独立地表示C(Ra2)或N。 [0103] X1~X3、A2、n、Ra2如式(2)中的定义所述。 [0104] 本发明的化合物进一步优选为下述式(4)所示的化合物。 [0105] 通过适当选择3个稠合芳香环的连接位置,从而能够在不损害蓝色磷光型络合物的发光效率的情况下维持较高的三线态能量,并且可以实现高效率的有机EL元件。 [0106] [化9] [0107] [0108] 式(4)中,X1~X3、Y1~Y5、Y7、Y8、Y17、Y18、Y20~Y24、A2、n如式(3)中的定义所述。 [0109] 上述式(1)~(4)中的A1及A2优选为取代或未取代的成环碳原子数6~30的亚芳基。 [0110] 此外,上述式(1)~(4)中的A1及A2优选为取代或未取代的除咔唑基外的成环原子数5~20的亚杂芳基。 [0111] 使分子内具有3个以上稠合芳香环,并适当选择它们的键合位置,在不损害蓝色磷光型络合物的发光效率的情况下维持较高的三线态能量,在此基础上,使分子成为直线结构,从而提高分子的取向性,结果能够使电荷的传输性提高、并且能够在低电压下驱动元件。 [0112] 本发明的化合物特别优选为下述式(5)所示的化合物。 [0113] [化10] [0114] [0115] 式(5)中,Z1~Z4分别独立地表示C(Ra2)或N。 [0116] X1~X3、Y1~Y5、Y7、Y8、Y17、Y18及Y20~Y24如式(4)中的定义所述。Ra2如式(2)中的定义所述。 [0117] 以下,对上述式(1)~(5)中的各基团以及该各基团具有取代基时的取代基进行具体地说明。 [0118] 作为成环碳原子数6~30的芳基或亚芳基,可列举非稠合芳香族环及稠合芳香族环的1价基团(芳基)或2价基团(亚芳基)。更具体而言,可列举:苯基、萘基、菲基、联苯基、三联苯基、荧蒽基(fluoranthenyl)、苯并菲基、菲基、9,9-二甲基芴基等。芳基或亚芳基的成环碳原子数优选为6~20、更优选为6~18。 [0119] 成环碳原子数6~30的芳氧基表示为-OX,作为X的例子,可列举上述的芳香族烃环基的例子。芳氧基为例如苯氧基。 [0120] 作为成环原子数5~30的杂芳基或亚杂芳基,可列举非稠合杂芳香族环及稠合杂芳香族环的1价基团(杂芳基)或2价基团(亚杂芳基)。更具体而言,作为杂芳基,可列举吡咯基、吡嗪基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、三嗪基、吲哚基、异吲哚基、呋喃基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、咔唑基、氮杂咔唑基、菲啶基、吖啶基、菲咯啉基、噻吩基、吡咯烷基、二噁烷基(dioxanyl)、哌啶基、吗啉基、哌嗪基、咔唑基、噻吩基、噁唑基、噁二唑基、苯并噁唑基、噻唑基、噻二唑基、苯并噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并咪唑基、吡喃基、苯并[c]二苯并呋喃基等;作为亚杂芳基,可列举这些杂芳基的2价基团。杂芳基或亚杂芳基的成环原子数优选为5~20、更优选为5~18。 [0121] 作为碳原子数1~30的烷基,有直链状或支链状的烷基,具体而言,可列举甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、三氟甲基等,可优选列举甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基,可更优选列举甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等。烷基的碳原子数优选为1~20、更优选为1~10、进一步优选为3~6。 [0122] 上述碳原子数1~30的烷氧基表示为-OY,作为Y的例子,可列举上述的烷基的例子。烷氧基为例如甲氧基、乙氧基、三氟甲氧基。 [0123] 作为上述碳原子数1~30的氟代烷基,可列举上述的碳原子数1~20的烷基被1个以上的氟原子取代后的基团。具体而言,可列举氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氟乙基、三氟甲基甲基、五氟乙基等。优选为三氟甲基、五氟乙基。 [0124] 作为碳原子数3~30的环烷基,可列举环丙基、环丁基、环戊基、环己基、1-金刚烷基、2-金刚烷基、1-降冰片基、2-降冰片基等,优选为环戊基、环己基。环烷基的碳原子数优选为3~20、更优选为3~12。 [0125] 作为碳原子数7~30的芳烷基,可列举上述的烷基被上述的芳基取代后的基团。芳烷基的碳原子数优选为7~20、更优选为7~18。 [0126] 式(1)~(5)的3个稠合芳香杂环可以不被取代(Ra1、Ra2全部为氢),也可以具有1、2或3个等的取代基。 [0127] 作为上述各基团具有取代基时的取代基,可列举:碳原子数1~30的烷基、烷氧基或氟代烷基、成环碳原子数6~30的芳基或芳氧基、成环碳原子数3~30的杂芳基、碳原子数7~30的芳烷基、甲硅烷基、碳原子数1~6的烷基甲硅烷基、氟基、或者氰基等。 [0128] 以下,例示出上述式(1)~(5)所示的本发明的化合物(以下,有时统称为本发明的化合物)的具体例。 [0129] [化11] [0130] [0131] [化12] [0132] [0133] [化13] [0134] [0135] [化14] [0136] [0137] [化15] [0138] [0139] [化16] [0140] [0141] [化17] [0142] [0143] [化18] [0144] [0145] [化19] [0146] [0147] [化20] [0148] [0149] [化21] [0150] [0151] 本发明的有机EL元件用材料的特征在于含有上述本发明的化合物。 [0152] 本发明的有机EL元件用材料作为磷光型的有机EL元件用材料而有用,可以用于直至蓝、绿、红的全部颜色,尤其作为蓝色用材料有用。 [0153] 本发明的有机EL元件用材料作为发光层材料、电子传输性材料、空穴传输性材料、空穴阻挡材料等而有用。 [0154] 通过使用本发明的有机EL元件用材料,可以得到低电压且长寿命的有机EL元件。 [0155] (本发明的有机EL元件) [0156] 本发明的有机EL元件,其特征在于,其在阴极和阳极之间具有包含发光层在内的一层以上的有机薄膜层,且上述有机薄膜层中的至少一层含有上述本发明的有机EL元件用材料或本发明的化合物(以下,也简称为“有机EL元件用材料”)。 [0157] 通过设置含有本发明的有机EL元件用材料的有机薄膜层,从而可以得到能够进行低电压驱动且寿命长的有机EL元件。 [0158] 在本发明的有机EL元件中,优选使发光层含有本发明的有机EL元件用材料,更优选作为发光层的主体材料而含有本发明的有机EL元件用材料。通过使发光层中含有具有不损害磷光型络合物的发光效率的高能量的本发明的有机EL元件用材料,从而使元件高效率化。具体而言,为了在无效率损失的情况下得到蓝色的磷光发光,而优选使在发光层中使用的主体材料的三线态能量为2.9eV以上。 [0159] 在本发明的有机EL元件中,优选:在发光层和阴极之间依次具有空穴阻挡层及电子传输层,且在发光层和电子传输层之间的空穴阻挡层含有本发明的有机EL元件用材料。 [0160] 通过使空穴阻挡层中含有本发明的有机EL元件用材料,从而可以改善电子向发光层的注入和传输,由此得到元件的驱动电压的降低效果。此外,如上所述,本发明的有机EL元件用材料具有不损害磷光型络合物的发光效率的高能量,因此会抑制源自发光层的能量转移,由此使元件高效率化。具体而言,在空穴阻挡层中使用的材料的三线态能量优选为与上述主体材料相同的三线态能量。 [0161] 在本发明的有机EL元件中,发光层优选含有磷光发光性材料,该磷光发光性材料优选为含有选自铱(Ir)、锇(Os)及铂(Pt)中的金属的化合物,含有该金属的化合物更优选为邻位金属化金属络合物。通过使发光层含有上述磷光发光性材料,从而得到与以往的荧光性材料相比发光效率大幅提升的效果。 [0162] 在本发明的有机EL元件中,优选:在阴极与有机薄膜层的界面区域含有还原性掺杂剂。还原性掺杂剂的具体例将在后文进行叙述。通过使该界面区域含有还原性掺杂剂,从而实现有机EL元件的发光亮度的提高、长寿命化。 [0163] 在本发明的有机EL元件中,优选:在发光层和阴极之间具有电子注入层,且电子注入层含有含氮杂环衍生物。该含氮杂环的具体例将在后文进行叙述。通过使电子注入层含有含氮杂环衍生物,从而容易向邻接层注入电子,使元件的驱动电压降低。 [0164] 下面,对本发明的有机EL元件进行更详细地说明。 [0165] 本发明的有机EL元件在阴极和阳极之间具有包含发光层在内的一层以上的有机薄膜层,该发光层含有磷光发光性材料,并且该有机薄膜层中的至少一层含有本发明的有机EL元件用材料。 [0166] 作为多层型的有机EL元件的结构,例如可列举:阳极/空穴传输带域(空穴注入层和/或空穴传输层)/发光层/阴极、阳极/发光层/电子传输带域(阻挡层和/或电子传输层和/或电子注入层)/阴极、阳极/空穴传输带域/发光层/电子传输带域/阴极等以多层构成层叠而成的结构。 [0167] 此外,有机EL元件的结构可设为至少具有2个含有发光层的有机层单元的串联元件构成。作为有机层单元的结构,可列举:空穴传输带域/发光层、发光层/电子传输带域、空穴传输带域/发光层/电子传输带域。 [0168] 在两个发光层之间夹杂有中间层(也称作中间导电层、电荷产生层、CGL),可以在每个单元设置电子传输带域。在串联元件构成中,至少一个发光层为磷光发光层。作为串联元件构成的具体的层叠顺序的例子,可列举:阳极/磷光发光层/中间层/磷光发光层/电子传输带域(优选包含阻挡层)/阴极、阳极/磷光发光层/电子传输带域(优选包含阻挡层)/中间层/磷光发光层/阴极、阳极/荧光发光层/中间层/磷光发光层/电子传输带域(优选包含阻挡层)/阴极、阳极/磷光发光层/电子传输带域(优选包含阻挡层)/中间层/荧光发光层/阴极、阳极/磷光发光层/电子传输带域(优选包含阻挡层)/中间层/磷光发光层/电子传输带域(优选包含阻挡层)/阴极等。 [0169] 需要说明的是,在本发明中,“空穴注入/传输层”包含在空穴传输层的形态中。此外,上述发光层可以是多个发光层的层叠体。 [0170] 如上所述,本发明的有机EL元件在阳极和发光层之间具有空穴传输带域,且发光层或空穴传输带域可以含有本发明的有机EL元件用材料,此外,在发光层和上述阴极之间具有电子传输带域,且电子传输带域可以含有本发明的有机EL元件用材料。 [0171] 本发明的有机EL元件优选使上述发光层、空穴传输带域(空穴传输层、空穴注入层)、电子传输带域(电子传输层、电子注入层、阻挡层)中的任意一层以上含有上述式(1)所示的有机EL元件用材料,尤其更优选使至少发光层或电子传输带域含有上述式(1)所示的有机EL元件用材料。 [0172] 本发明的有机EL元件优选使含有本发明的有机EL元件用材料的有机薄膜层中含有50体积%(v/v)以上的该材料、更优选含有70体积%(v/v)以上的该材料、进一步优选含有90体积%(v/v)以上的该材料。 [0173] 上述电子传输带域优选在与发光层邻接的部分具有阻挡层。如后所述,阻挡层具有如下功能:防止在发光层生成的三线态激子向电子传输带域扩散,并通过将三线态激子限制在发光层内来抑制三线态激子在除发光掺杂剂以外的电子传输带域的分子上的能量失活。 [0174] 若为了使本发明容易理解而进行说明,则推测如下:通过使用本发明的有机EL元件用材料作为电子传输带域的阻挡层,从而可以使电子有效地注入发光层,并且防止三线态激子在电子传输带域的能量失活。即,推测如下:通过将本发明的有机EL元件用材料用于阻挡层,从而容易控制电子、空穴的再结合区域。此外,本发明的有机EL元件用材料也兼具对空穴注入、空穴传输的高电化学稳定性,因此若使用本发明的有机EL元件用材料作为阻挡层,则推测可以防止该阻挡层的电化学性的劣化,并认为可以得到耐久性优异的有机EL元件。 [0175] 在使用本发明的有机EL元件用材料作为阻挡层的情况下,在将发光层中的磷光T T发光性掺杂剂的三线态能量设为Ed、将作为阻挡层使用的化合物的三线态能量设为ETBT T 时,若满足Ed<ETB的能量大小关系,则推测为:在能量关系上使磷光发光性掺杂剂的三线态激子受到限制(无法向其他分子迁移),除在该掺杂剂上发光以外的能量失活路径被断T T T 开,可高效率地发光。但是,认为:即使在Ed<ETB的关系成立的情况下,在该能量差ΔET T =Ed-ETB较小时,在实际的元件驱动环境即室温程度的环境下,利用周边的热能而以吸热T 的方式超过该能量差ΔE,从而能够使三线态激子向其他分子迁移。尤其在磷光发光的情况下,由于与荧光发光相比激子寿命较长,因此相对容易出现吸热性激子迁移过程的影响,由此推测将本发明的有机EL元件用材料用于阻挡层的情况对于磷光元件的高效率化较为T 有效。相对于室温的热能,该能量差ΔE 越大越优选,进一步优选为0.1eV以上,特别优选为0.2eV以上。 [0176] 本发明的三线态能量被定义为如下值:使试样以10μmol/L溶解于EPA溶剂(二乙基醚∶异戊烷∶乙醇=5∶5∶2(容积比))而制成磷光测定用试样,将该磷光测定用试样放入石英池,在温度77K下照射激发光,测定所放射的磷光的磷光光谱,基于该磷光光T谱通过换算式E(eV)=1239.85/λedge而求出的值。“λedge”是指:在以纵轴为磷光强度、以横轴为波长来表示磷光光谱时,对磷光光谱的短波长侧的上升边划出切线,该切线与横轴的交点的波长值(单位:nm)。 [0177] 作为发光层的主体材料,优选Ab-Ah≤0.1eV的材料。在此,Ab表示阻挡层材料的亲和力,Ah表示发光层主体材料的亲和力。 [0178] 本发明中的亲和力Af(电子亲和力)是指对材料的分子给予一个电子时释放或吸收的能量,在释放的情况下定义为正,在吸收的情况下定义为负。亲和力Af通过电离电位Ip和光学能隙Eg(S)以如下方式来规定。 [0179] Af=Ip-Eg(S) [0180] 在此,电离电位Ip是指为了从各材料的化合物去除电子使其离子化所需的能量,在本发明中为在大气中利用光电子分光装置(AC-3、理研计器株式会社制造)测得的带正号的值。光学能隙Eg(S)是指传导能级与价电子能级之差,在本发明中为将各材料的二氯甲烷稀溶液的紫外/可见光吸收光谱的长波长侧切线与基线(吸收为零)的交点的波长值换算为能量而求得的带正号的值。 [0181] 图1表示本发明的实施方式中的有机EL元件的一例的概略构成。 [0182] 有机EL元件1具有透明的基板2、阳极3、阴极4和配置在阳极3和阴极4之间的有机薄膜层10。 [0183] 有机薄膜层10具有包含作为主体材料的磷光主体和作为磷光材料的磷光掺杂剂的磷光发光层5,也可以在磷光发光层5和阳极3之间具有空穴注入/传输层6等,并且在磷光发光层5和阴极4之间具有电子注入/传输层7等。 [0184] 此外,还可以在磷光发光层5的阳极3侧设置电子阻挡层,并且在磷光发光层5的阴极4侧设置空穴阻挡层。 [0185] 由此,将电子、空穴限制在磷光发光层5,从而可以提高磷光发光层5中的激子的生成概率。 [0187] 换言之,在本说明书中,荧光主体是指构成含有荧光掺杂剂的荧光发光层的材料,并非是指仅能够利用于荧光发光材料的主体。 [0188] 同样地,磷光主体是指构成含有磷光掺杂剂的磷光发光层的材料,并非是指仅能够利用于磷光材料的主体。 [0189] 此外,在本说明书中,“空穴注入/传输层”是指“空穴注入层及空穴传输层中的至少任意一者”,“电子注入/传输层”是指“电子注入层及电子传输层中的至少任意一者”。 [0190] (透明性基板) [0191] 通常,本发明的有机EL元件在透光性的基板上进行制作。在此所述的透光性基板为用于支撑有机EL元件的基板,优选为400nm~700nm的可见区域的光的透射率为50%以上且较平滑的基板。 [0192] 具体而言,可列举玻璃板、聚合物板等。 [0195] (阳极及阴极) [0196] 有机EL元件的阳极担负向空穴注入层、空穴传输层或发光层注入空穴的作用,较为有效的是具有4.5eV以上的功函数。 [0199] 在从阳极提取源自发光层的发光的情况下,优选使阳极的可见区域的光的透射率大于10%。此外,阳极的薄层电阻优选为数百Ω/□以下。阳极的膜厚取决于材料,但通常在10nm~1μm、优选10nm~200nm的范围内进行选择。 [0200] 作为阴极,为了向电子注入层、电子传输层或发光层注入电子,优选功函数小的材料。 [0201] 阴极材料并无特别的限定,具体而言,可以使用铟、铝、镁、镁-铟合金、镁-铝合金、铝-锂合金、铝-钪-锂合金、镁-银合金等。 [0202] 与阳极同样,阴极也可以通过利用蒸镀法、溅射法等方法形成薄膜来制作。此外,也可以采用从阴极侧提取发光的方式。 [0203] (发光层) [0204] 有机EL元件的发光层是兼具以下功能的元件。 [0205] 即,具有以下功能: [0207] (2)传输功能:利用电场力使所注入的电荷(电子和空穴)迁移的功能; [0208] (3)发光功能:提供电子和空穴的再结合的场所而使其发光的功能。 [0209] 但是,空穴的注入容易性和电子的注入容易性可以不同,并且以空穴和电子的迁移率所示的传输能力的大小也可以不同。 [0211] 发光层优选为分子堆积膜。 [0212] 在此,分子堆积膜是由气相状态的材料化合物沉积而形成的薄膜、由溶液状态或液相状态的材料化合物固体化而形成的膜,通常该分子堆积膜可以根据凝集结构、高次结构的不同或者由其引起的功能的不同而与利用LB法形成的薄膜(分子累积膜)进行区分。 [0214] 本发明的有机EL元件在阴极和阳极之间具有包含发光层在内的一层以上的有机薄膜层,并且上述有机薄膜层中的至少一层含有本发明的有机EL元件用材料。此外,在存在多个发光层的情况下,优选使至少一个发光层含有本发明的有机EL元件用材料和至少一种磷光材料。 [0215] (磷光材料) [0216] 本发明的有机EL元件优选含有有机金属络合物作为磷光材料、且该有机金属络合物具有选自Ir、Pt、Os、Au、Be、Cu、Re及Ru中的金属原子和配位体。特别优选使上述配位体具有邻位金属键。 [0217] 在使磷光量子产率高、进一步提高发光元件的外部量子效率的方面,优选为含有选自Ir、Os及Pt中的金属原子的化合物,进一步优选为铱络合物、锇络合物、铂络合物等金属络合物,其中,更优选铱络合物及铂络合物,最优选为邻位金属化铱络合物。 [0218] 以下,示出优选的有机金属络合物的具体例。 [0219] [化22] [0220] [0221] [化23] [0222] [0223] [化24] [0224] [0225] [化25] [0226] [0227] 在本发明中,优选使上述发光层所含的上述磷光材料中的至少一种的发光波长的最大吸收值为450nm以上且750nm以下。作为优选的例子,为最大吸收值在450nm以上且495以下、495nm以上且590nm以下、590nm以上且750nm以下。 [0228] 通过将此类发光波长的磷光材料(磷光掺杂剂)掺杂于本发明中使用的特定的主体材料来构成发光层,从而可以制成高效率的有机EL元件。 [0229] (供电子性掺杂剂及有机金属络合物) [0230] 本发明的有机EL元件还优选在阴极和有机薄膜层的界面区域具有供电子性掺杂剂及有机金属络合物中的至少任意一种。 [0231] 根据这样的构成,可以实现有机EL元件的发光亮度的提高和长寿命化。 [0233] 作为有机金属络合物,可列举选自含有碱金属的有机金属络合物、含有碱土金属的有机金属络合物及含有稀土金属的有机金属络合物等中的至少一种。 [0234] 作为碱金属,可列举锂(Li)(功函数:2.93eV)、钠(Na)(功函数:2.36eV)、钾(K)(功函数:2.28eV)、铷(Rb)(功函数:2.16eV)、铯(Cs)(功函数:1.95eV)等,特别优选功函数为2.9eV以下的碱金属。在这些碱金属中,优选K、Rb、Cs,进一步优选Rb或Cs,最优选Cs。 [0235] 作为碱土金属,可列举钙(Ca)(功函数:2.9eV)、锶(Sr)(功函数:2.0eV以上且2.5eV以下)、钡(Ba)(功函数:2.52eV)等,特别优选功函数为2.9eV以下的碱土金属。 [0236] 作为稀土金属,可列举钪(Sc)、钇(Y)、铈(Ce)、铽(Tb)、镱(Yb)等,特别优选功函数为2.9eV以下的稀土金属。 [0237] 对于在以上的金属中优选的金属而言,其还原能力特别高,并且通过向电子注入区域添加较少量,能够实现有机EL元件的发光亮度的提高和长寿命化。 [0238] 作为碱金属化合物,可列举:氧化锂(Li2O)、氧化铯(Cs2O)、氧化钾(K2O)等碱性氧化物;氟化锂(LiF)、氟化钠(NaF)、氟化铯(CsF)、氟化钾(KF)等碱性卤化物等。优选氟化锂(LiF)、氧化锂(Li2O)、氟化钠(NaF)。 [0239] 作为碱土金属化合物,可列举氧化钡(BaO)、氧化锶(SrO)、氧化钙(CaO)以及将它们混合而成的锶酸钡(BaxSr1-xO)(0<x<1)、钙酸钡(BaxCa1-xO)(0<x<1)等,优选BaO、SrO、CaO。 [0240] 作为稀土金属化合物,可列举氟化镱(YbF3)、氟化钪(ScF3)、氧化钪(ScO3)、氧化钇(Y2O3)、氧化铈(Ce2O3)、氟化钆(GdF3)、氟化铽(TbF3)等,优选YbF3、ScF3、TbF3。 [0241] 作为有机金属络合物,如上所述,只要为分别含有碱金属离子、碱土金属离子、稀土金属离子中的至少一种作为金属离子的有机金属络合物,则并无特别的限定。此外,作为配位体,优选为喹啉醇、苯并喹啉醇、吖啶醇、菲啶醇、羟苯基噁唑、羟苯基噻唑、羟基二芳基噁二唑、羟基二芳基噻二唑、羟苯基吡啶、羟苯基苯并咪唑、羟基苯并三唑、羟基氟硼烷、联吡啶、菲咯啉、酞菁、卟啉、环戊二烯、β-二酮类、偶氮甲碱类及它们的衍生物等,但并不限定于此。 [0242] 作为供电子性掺杂剂及有机金属络合物的添加形态,优选在界面区域形成为层状或岛状的形态。作为形成方法,优选如下方法:边利用电阻加热蒸镀法蒸镀供电子性掺杂剂及有机金属络合物中的至少任意一种,边同时蒸镀形成界面区域的作为发光材料或电子注入材料的有机物,使供电子性掺杂剂及有机金属络合物还原掺杂剂中的至少任意一种分散到有机物中。分散浓度通常以摩尔比计为有机物∶供电子性掺杂剂和/或有机金属络合物=100∶1~1∶100,优选为5∶1~1∶5。 [0243] 在将供电子性掺杂剂及有机金属络合物中的至少任意一种形成为层状的情况下,将作为界面的有机层的发光材料或电子注入材料形成为层状后,利用电阻加热蒸镀法单独蒸镀供电子性掺杂剂及有机金属络合物中的至少任意一种,并优选形成为厚度0.1nm以上且15nm以下的层。 [0244] 在将供电子性掺杂剂及有机金属络合物中的至少任意一种形成为岛状的情况下,将作为界面的有机层的发光材料或电子注入材料形成为岛状后,利用电阻加热蒸镀法单独蒸镀供电子性掺杂剂及有机金属络合物中的至少任意一种,并优选形成为厚度0.05nm以上且1nm以下的岛。 [0245] 此外,在本发明的有机EL元件中,主成分(发光材料或电子注入材料)与供电子性掺杂剂及有机金属络合物中的至少任意一种的比例以摩尔比计优选为主成分∶供电子性掺杂剂和/或有机金属络合物=5∶1~1∶5,进一步优选为2∶1~1∶2。 [0246] (电子注入层及电子传输层) [0247] 电子注入层或电子传输层是有助于向发光层注入电子的层,其电子迁移率大。电子注入层是为了缓和能级的急剧变化等调节能级的目的而设置的。 [0248] 本发明的有机EL元件优选在发光层和阴极之间具有电子注入层、且上述电子注入层含有含氮环衍生物作为主成分。在此,电子注入层可以是作为电子传输层而发挥功能的层。 [0249] 需要说明的是,“作为主成分”是指电子注入层含有50质量%以上的含氮环衍生物。 [0250] 作为用于电子注入层的电子传输性材料,优选使用在分子内含有1个以上杂原子的芳香族杂环化合物,特别优选含氮环衍生物。此外,作为含氮环衍生物,优选具有含氮六元环或含氮五元环骨架的芳香族环、或者具有含氮六元环或含氮五元环骨架的稠合芳香族环化合物。 [0251] 作为该含氮环衍生物,优选例如下述式(A)所示的含氮环金属螯合络合物。 [0252] [化26] [0253] [0254] 通式(A)中的R2~R7分别独立地为氢原子、卤素原子、氧基、氨基、碳原子数1~40的烃基、烷氧基、芳氧基、烷氧基羰基或者芳香族杂环基,它们也可以被取代。 [0255] 作为卤素原子,可列举例如氟、氯、溴、碘等。此外,作为可以被取代的氨基的例子,可列举烷基氨基、芳基氨基、芳烷基氨基。 [0256] 烷氧基羰基表示为-COOY’,作为Y’的例子,可列举与上述烷基相同的基团。烷基1 2 1 2 氨基及芳烷基氨基表示为-NQQ。作为Q 及Q 的具体例,可列举分别独立地与上述烷基、上述芳烷基中所说明的基团相同的基团,优选的例子也同样。 [0257] 芳基氨基表示为-NAr1Ar2,作为Ar1及Ar2的具体例,分别独立地与上述非稠合芳香族烃基及稠合芳香族烃基中所说明的基团相同。 [0258] M为铝(Al)、镓(Ga)或铟(In),优选为In。 [0259] 上述式(A)的L为下述式(A’)或(A”)所示的基团。 [0260] [化27] [0261] [0262] 上述式(A’)中,R8~R12分别独立地为氢原子、或者取代或未取代的碳原子数1~13 27 40的烃基,并且相互邻接的基团可以形成环状结构。此外,上述式(A”)中,R ~R 分别独立地为氢原子、或者取代或未取代的碳原子数1~40的烃基,并且相互邻接的基团可以形成环状结构。 [0263] 作为上述式(A’)及式(A”)的R8~R12及R13~R27所示的碳原子数1~40的烃2 7 基,可列举与上述式(A)中的R ~R 的具体例同样的基团。 [0264] 此外,作为R8~R12及R13~R27中的相互邻接的基团形成环状结构时的2价基团,可列举四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基、二苯甲烷-2,2’-二基、二苯乙烷-3,3’-二基、二苯丙烷-4,4’-二基等。 [0265] 作为用于电子注入层或电子传输层的电子传递性化合物,优选为8-羟基喹啉或其衍生物的金属络合物、噁二唑衍生物、含氮杂环衍生物。作为上述8-羟基喹啉或其衍生物的金属络合物的具体例,可以使用含有喔星(通常为8-喹啉醇或8-羟基喹啉)的螯合物的金属螯合类喔星化合物例如三(8-喹啉醇)铝。而且,作为噁二唑衍生物,可列举下述的物质。 [0266] [化28] [0267]17 18 19 21 22 25 [0268] 上述式中,Ar 、Ar 、Ar 、Ar 、Ar 及Ar 分别表示具有取代基或不具有取代基17 18 19 21 22 25 的芳香族烃基或稠合芳香族烃基,Ar 和Ar 、Ar 和Ar 、以及Ar 和Ar 可以彼此相同或不同。作为芳香族烃基或稠合芳香族烃基,可列举苯基、萘基、联苯基、蒽基、苝基、芘基等。 而且,作为它们的取代基,可列举碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基或氰基等。 20 23 24 [0269] Ar 、Ar 及Ar 分别表示具有取代基或者不具有取代基的2价的芳香族烃基或稠23 27 合芳香族烃基,Ar 和Ar 可以彼此相同或不同。 [0270] 作为2价的芳香族烃基或稠合芳香族烃基,可列举亚苯基、亚萘基、亚联苯基、亚蒽基、亚苝基、亚芘基等。而且,作为它们的取代基,可列举碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基或氰基等。 [0271] 这些电子传递性化合物优选使用薄膜形成性良好的物质。而且,作为这些电子传递性化合物的具体例,可列举下述的物质。 [0272] [化29] [0273] [0274] 作为电子传递性化合物的含氮杂环衍生物,可列举不是金属络合物的含氮化合物。例如可列举含有下述式(B)所示的骨架的五元环或六元环的含氮化合物、下述式(C)所示结构的含氮化合物。 [0275] [化30] [0276] [0277] 上述式(C)中,X表示碳原子或氮原子。Z1和Z2分别独立地表示能够形成含氮杂环的原子群。 [0278] 含氮杂环衍生物进一步优选为具有包含五元环或六元环的含氮多环芳香族的有机化合物。进而,在这种具有多个氮原子的含氮多环芳香族的情况下,优选具有将上述式(B)和(C)或者上述式(B)和下述式(D)组合而成的骨架的含氮芳香多环有机化合物。 [0279] [化31] [0280] [0281] 上述的含氮芳香多环有机化合物的含氮基从例如以下的通式所示的含氮杂环基进行选择。 [0282] [化32] [0283] [0284] 上述各式中,R为碳原子数6~40的芳香族烃基或稠合芳香族烃基、碳原子数3~40的芳香族杂环基或稠合芳香族杂环基、碳原子数1~20的烷基、或者碳原子数1~20的烷氧基,n为0~5的整数,在n为2以上的整数时,多个R可以彼此相同或不同。 [0285] 进而,作为优选的具体的化合物,可列举下述式所示的含氮杂环衍生物。1 1 2 [0286] HAr-L-Ar-Ar1 [0287] 上述式中,HAr为可以具有取代基的碳原子数3~40的含氮杂环基,L 为单键、可以具有取代基的碳原子数6~40的芳香族烃基或稠合芳香族烃基、或者可以具有取代基的1 碳原子数3~40的芳香族杂环基或稠合芳香族杂环基,Ar 为可以具有取代基的碳原子数 2 6~40的2价的芳香族烃基,Ar 为可以具有取代基的碳原子数6~40的芳香族烃基或稠合芳香族烃基、或者可以具有取代基的碳原子数3~40的芳香族杂环基或稠合芳香族杂环基。 [0288] HAr从例如下述的组群中进行选择。 [0289] [化33] [0290] [0291] L1从例如下述的组群中进行选择。 [0292] [化34] [0293]1 [0294] Ar 从例如下述的芳基蒽基中进行选择。 [0295] [化35] [0296] [0297] 上述式中,R1~R14分别独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1~20的烷基、碳原子数1~20的烷氧基、碳原子数6~40的芳氧基、可以具有取代基的碳原子数6~40的芳香族烃基或稠合芳香族烃基、或者碳原子数3~40的芳香族杂环基或稠合芳香族杂环3 基,Ar 为可以具有取代基的碳原子数6~40的芳香族烃基或稠合芳香族烃基、或者碳原子数3~40的芳香族杂环基或稠合芳香族杂环基。 [0298] Ar2从例如下述的组群中进行选择。 [0299] [化36] [0300] [0301] 在作为电子传递性化合物的含氮芳香多环有机化合物中,还适合使用除上述外的下述的化合物。 [0302] [化37] [0303] [0304] 上述式中,R1~R4分别独立地表示氢原子、取代或未取代的脂肪族基、取代或未取代的脂肪族式环基、取代或未取代的碳环式芳香族环基、取代或未取代的杂环基,X1、X2分别独立地表示氧原子、硫原子或二氰基亚甲基。 [0305] 此外,作为电子传递性化合物,还适合使用下述的化合物。 [0306] [化38] [0307]1 2 3 4 [0308] 上述式中,R、R、R 及R 为彼此相同或不同的基团,其是下述式所示的芳香族烃基或稠合芳香族烃基。 [0309] [化39] [0310]5 6 7 8 9 [0311] 上述式中,R、R、R、R 及R 为彼此相同或不同的基团,其是氢原子、或者它们中的至少一个为饱和或不饱和的烷氧基、烷基、氨基或烷基氨基。 [0312] 进而,电子传递性化合物可以是含有该含氮杂环基或含氮杂环衍生物的高分子化合物。 [0313] 此外,电子传输层优选含有下述式(201)~(203)所示的含氮杂环衍生物中的至少任意一种。 [0314] [化40] [0315] [0316] 上述式(201)~(203)中,R为氢原子、可以具有取代基的碳原子数6~60的芳香族烃基或稠合芳香族烃基、可以具有取代基的吡啶基、可以具有取代基的喹啉基、可以具有取代基的碳原子数1~20的烷基、或者可以具有取代基的碳原子数1~20的烷氧基,[0317] n为0~4的整数, [0318] R1为可以具有取代基的碳原子数6~60的芳香族烃基或稠合芳香族烃基、可以具有取代基的吡啶基、可以具有取代基的喹啉基、可以具有取代基的碳原子数1~20的烷基、或者碳原子数1~20的烷氧基, [0319] R2及R3分别独立地为氢原子、可以具有取代基的碳原子数6~60的芳香族烃基或稠合芳香族烃基、可以具有取代基的吡啶基、可以具有取代基的喹啉基、可以具有取代基的碳原子数1~20的烷基、或者可以具有取代基的碳原子数1~20的烷氧基, [0320] L为可以具有取代基的碳原子数6~60的芳香族烃基或稠合芳香族烃基、可以具有取代基的亚吡啶基、可以具有取代基的亚喹啉基、或者可以具有取代基的亚芴基,[0321] Ar1为可以具有取代基的碳原子数6~60的芳香族烃基或稠合芳香族烃基、可以2 具有取代基的亚吡啶基、或者可以具有取代基的亚喹啉基,Ar 为可以具有取代基的碳原子数6~60的芳香族烃基或稠合芳香族烃基、可以具有取代基的吡啶基、可以具有取代基的喹啉基、可以具有取代基的碳原子数1~20的烷基、或者可以具有取代基的碳原子数1~ 20的烷氧基。 [0322] Ar3为可以具有取代基的碳原子数6~60的芳香族烃基或稠合芳香族烃基、可以具有取代基的吡啶基、可以具有取代基的喹啉基、可以具有取代基的碳原子数1~20的烷1 2 1 2 基、可以具有取代基的碳原子数1~20的烷氧基、或者-Ar-Ar 所示的基团(Ar 及Ar 分别与上述相同)。 [0323] 需要说明的是,上述式(201)~(203)中,R为氢原子、可以具有取代基的碳原子数6~60的芳香族烃基或稠合芳香族烃基、可以具有取代基的吡啶基、可以具有取代基的喹啉基、可以具有取代基的碳原子数1~20的烷基、或者可以具有取代基的碳原子数1~20的烷氧基。 [0324] 需要说明的是,电子注入层或电子传输层的膜厚并无特别的限定,优选为1nm~100nm。 [0326] 作为此类绝缘体,优选使用选自碱金属硫属化物、碱土金属硫属化物、碱金属的卤化物及碱土金属的卤化物中的至少一种金属化合物。如果电子注入层由这些碱金属硫属化物等构成,则可以进一步提高电子注入性,在这一点上是优选的。具体而言,作为优选的碱金属硫属化物,例如可列举Li2O、K2O、Na2S、Na2Se及Na2O,作为优选的碱土金属硫属化物,例如可列举CaO、BaO、SrO、BeO、BaS及CaSe。此外,作为优选的碱金属的卤化物,例如可列举LiF、NaF、KF、LiCl、KCl及NaCl等。此外,作为优选的碱土金属的卤化物,例如可列举CaF2、BaF2、SrF2、MgF2及BeF2等氟化物、除氟化物以外的卤化物。 [0327] 此外,作为半导体,可列举包含Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Li、Na、Cd、Mg、Si、Ta、Sb及Zn中的至少一种元素的氧化物、氮化物或氮氧化物等中的单独一种或两种以上的组合。此外,构成电子注入层的无机化合物优选为微结晶或非晶质的绝缘性薄膜。如果电子注入层由这些绝缘性薄膜构成,则由于形成更均质的薄膜而可以减少暗点等像素缺陷。需要说明的是,作为此类无机化合物,可列举碱金属硫属化物、碱土金属硫属化物、碱金属的卤化物及碱土金属的卤化物等。 [0328] 在使用此类绝缘体或半导体的情况下,该层的优选厚度为0.1nm~15nm左右。此外,本发明的电子注入层还优选含有上述的还原性掺杂剂。 [0329] (空穴注入层及空穴传输层) [0330] 在空穴注入层或空穴传输层(也包括空穴注入传输层)中,适合使用芳香族胺化合物、例如下述通式(I)所示的芳香族胺衍生物。 [0331] [化41] [0332] [0333] 上述通式(I)中,Ar1~Ar4表示取代或未取代的成环碳原子数6~50的芳香族烃基或稠合芳香族烃基、取代或未取代的核原子数5~50的芳香族杂环基或稠合芳香族杂环基、或者将这些芳香族烃基或稠合芳香族烃基与芳香族杂环基或稠合芳香族杂环基键合而成的基团。 [0334] 以下记载了上述通式(I)的化合物的具体例,但并不限定于这些化合物。 [0335] [化42] [0336] [0337] 此外,下述通式(II)的芳香族胺也适合使用在空穴注入层或空穴传输层的形成中。 [0338] [化43] [0339] [0340] 上述通式(II)中,Ar1~Ar3的定义与上述通式(I)的Ar1~Ar4的定义相同。以下记载了通式(II)的化合物的具体例,但是并不限定于这些化合物。 [0341] [化44] [0342] [0343] 需要说明的是,本发明并不限于上述的说明,在不脱离本发明主旨的范围内的变更也包含在本发明中。 [0344] 例如如下的变更也是本发明的优选的变形例。 [0345] 本发明中也优选使上述发光层含有电荷注入辅助材料。 [0347] 在此种情况下,通过使发光层中含有空穴注入/传输性的电荷注入辅助剂,从而容易向发光层中注入空穴,并且可以降低驱动电压。 [0348] 作为电荷注入辅助剂,可以利用例如通常的空穴注入/传输材料等。 [0349] 作为具体例,可列举:三唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、多芳基烷烃衍生物、吡唑啉衍生物及吡唑啉酮衍生物、苯二胺衍生物、芳基胺衍生物、被氨基取代后的查尔酮衍生物、噁唑衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、芴酮衍生物、腙衍生物、芪衍生物、硅氮烷衍生物、聚硅烷系、苯胺系共聚物、导电性高分子低聚物(尤其是噻吩低聚物)等。 [0350] 作为空穴注入性的材料,可以列举上述的物质,优选卟啉化合物、芳香族叔胺化合物及苯乙烯基胺化合物,特别优选芳香族叔胺化合物。 [0351] 此外,可列举在分子内具有两个稠合芳香族环的例如4,4’-双(N-(1-萘基)-N-苯基氨基)联苯(以下简记为NPD)、以及将3个三苯基胺单元连接成星爆(starburst)形而成的4,4’,4”-三(N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基)三苯基胺(以下简记为MTDATA)等。 [0352] 此外,六氮杂苯并菲衍生物等也可以适合作为空穴注入性的材料使用。 [0353] 此外,p型Si、p型SiC等的无机化合物也可以作为空穴注入材料使用。 [0354] 本发明的有机EL元件的各层的形成方法并无特别限定。可以采用基于以往公知的真空蒸镀法、旋涂法等的形成方法。用于本发明的有机EL元件的含有上述式(1)所示的化合物的有机薄膜层可以利用基于真空蒸镀法、分子束蒸镀法(MBE法)或溶解于溶剂而成的溶液的浸渍法、旋涂法、浇铸法、棒涂法、辊涂法等涂布法的公知的方法来形成。 [0355] 本发明的有机EL元件的各有机层的膜厚并无特别限制,通常,若膜厚过薄,则容易产生针孔等缺陷,相反,如果膜厚过厚,则需要较高的施加电压,使效率变差,因此通常优选为数nm~1μm的范围。 [0356] 在本说明书所记载的化合物中,化合物所含的氢原子包含中子数不同的同位素、即氕(protium)、氘(deuterium)、氚(tritium)。 [0357] 实施例 [0358] 使用合成例和实施例对本发明进行更详细地说明。但是,本发明不受以下的合成例、实施例的限定。 [0359] 合成例1(化合物(1)的合成) [0360] (1)化合物(1-a)的合成 [0361] [化45] [0362] [0363] 在三口烧瓶中加入二苯并呋喃269.1g(1600mmol)、二氯甲烷1280mL,在氮气气氛下将反应器冷却至0℃。用40分钟向反应器中滴加溴204.6g的二氯甲烷溶液100mL后,在室温下搅拌12小时。反应结束后,将反应器冷却至0℃,加入水500mL,再加入20%NaHSO4水溶液100mL。将试样溶液转移至分液漏斗,用二氯甲烷萃取数次。利用1N氢氧化钠水溶液300mL对其进行洗涤,用无水硫酸镁进行干燥,并进行过滤、浓缩。用己烷对其进行分散洗涤,得到白色的固体。产量为136g,产率为55%。 [0364] (2)化合物(1-b)的合成 [0365] [化46] [0366] [0367] 在三口烧瓶中加入化合物(1-a)20.0g(80.9mmol)、脱水四氢呋喃200mL,在氮气气氛下将反应器冷却至-70℃。向反应器中滴加1.68M正丁基锂己烷溶液53mL(88.9mmol),在-70℃下搅拌1小时。再向其中添加硼酸三异丙酯37.3mL(162mmol),在室温下搅拌6小时。反应结束后,加入1N HCl水溶液100mL,搅拌30分钟后,将试样溶液转移至分液漏斗,用二氯甲烷萃取数次。用无水硫酸镁对其进行干燥,并进行过滤、浓缩。用己烷对其进行分散洗涤,得到白色的固体。产量为15.9g,产率为93%。 [0368] (3)化合物(1-c)的合成 [0369] [化47] [0370] [0371] 在三口烧瓶中加入化合物(1-a)10.0g(40.4mmol)、原高碘酸1.96g(8.60mmol)、碘4.08g(16.1mmol)、稀硫酸8mL、乙酸40mL,在70℃下搅拌3小时。将反应器冷却至室温后,将反应液加入到冰水中,滤取所析出的固体。将所得的固体用甲醇进行洗涤,由此得到白色固体。产量为6.78g,产率为45%。 [0372] (4)化合物(1-d)的合成 [0373] [化48] [0374] [0375] 在 三 口 烧 瓶 中 加 入 化 合 物 (1-c)9.72g(26.1mmol)、3- 溴 苯 基 硼酸 6.02g(30.0mmol)、2M 碳 酸 钠 水 溶 液 45mL、1,2- 二 甲 氧 基 乙 烷 90mL、Pd(PPh3)41.51g(1.31mmol),在氮气气氛下使其回流12小时。 [0376] 反应结束后,将试样溶液转移至分液漏斗,用乙酸乙酯萃取数次。用无水硫酸镁对其进行干燥,并进行过滤、浓缩。用硅胶色谱法(己烷∶二氯甲烷=50∶1)对其进行纯化,得到白色的固体。产量为3.65g,产率为35%。 [0377] (5)化合物(1)的合成 [0378] [化49] [0379] [0380] 在 三 口 烧 瓶 中 加 入 化 合 物 (1-d)3.50g(8.70mmol)、化 合 物(1-b)4.39g(20.7mmol)、2M 碳 酸 钠 水 溶 液 30mL、1,2- 二 甲 氧 基 乙 烷 60mL、Pd(PPh3)41.01g(0.870mmol),在氮气气氛下使其回流12小时。 [0381] 反应结束后,在试样反应溶液中加入甲醇100mL,进行10分钟的超声波洗涤后,滤取所析出的试样,并用甲醇、水、己烷进行洗涤。使试样干燥后,加入乙酸乙酯进行分散洗涤。用甲苯对所得的固体进行重结晶,得到白色固体。鉴定利用基于FD/MS的分子量测定来进行,相对于分子量576,为m/e=576。产量为3.06g,产率为61%。 [0382] 合成例2(化合物(81)的合成) [0383] (1)化合物(81-a)的合成 [0384] [化50] [0385] [0386] 在三口烧瓶中加入二苯并噻吩15.0g(81.4mmol)、氯仿90mL,在氮气气氛下将反应器冷却至0℃。用15分钟向反应器中滴加溴13.1g的二氯甲烷溶液20mL后,在室温下搅拌12小时。反应结束后,将反应器冷却至0℃,加入水100mL,再加入20%NaHSO4水溶液30mL。将试样溶液转移至分液漏斗,用二氯甲烷萃取数次。将其用1N氢氧化钠水溶液30mL进行洗涤,用无水硫酸镁进行干燥,并进行过滤、浓缩。用己烷、甲醇对其进行分散洗涤,得到白色的固体。产量为10.7g,产率为50%。 [0387] (2)化合物(81-b)的合成 [0388] [化51] [0389] [0390] 在三口烧瓶中加入化合物(81-a)7.00g(26.6mmol)、脱水四氢呋喃80mL,在氮气气氛下将反应器冷却至-70℃。向反应器中滴加1.60M正丁基锂己烷溶液23mL(37.2mmol),在-70℃下搅拌1小时。再向其中加入硼酸三异丙酯12.3mL(53.2mmol),在室温下搅拌6小时。反应结束后,加入1N HCl水溶液50mL,搅拌30分钟后,将试样溶液转移至分液漏斗,用二氯甲烷萃取数次。用无水硫酸镁对其进行干燥,并进行过滤、浓缩。用己烷对其进行分散洗涤,得到白色的固体。产量为5.76g,产率为95%。 [0391] (3)化合物(81-c)的合成 [0392] [化52] [0393] [0394] 在三 口烧 瓶 中加 入2,8-二 溴二 苯 并噻 吩10.0g(29.2mmol)、3-溴 苯基 硼 酸5.86g(29.2mmol)、2M碳 酸 钠 水 溶 液44mL、1,2- 二 甲 氧 基 乙 烷 88mL、Pd(PPh3)43.37g(2.92mmol),在氮气气氛下使其回流12小时。 [0395] 反应结束后,将试样溶液转移至分液漏斗,用乙酸乙酯萃取数次。用无水硫酸镁对其进行干燥,并进行过滤、浓缩。用硅胶色谱法(己烷∶二氯甲烷=50∶1)对其进行纯化,得到白色的固体。产量为2.44g,产率为20%。 [0396] (4)化合物(81)的合成 [0397] [化53] [0398] [0399] 在 三 口 烧 瓶 中 加 入 化 合 物 (81-c)2.00g(4.78mmol)、化 合 物(81-b)2.61g(11.4mmol)、2M碳 酸 钠 水 溶 液 17mL、1,2- 二 甲 氧 基 乙 烷 34mL、Pd(PPh3)40.552g(0.478mmol),在氮气气氛下使其回流12小时。 [0400] 反应结束后,在试样溶液中加入甲醇100mL,进行10分钟的超声波洗涤后,滤取所析出的试样,用甲醇、水、己烷进行洗涤。使试样干燥后,再度加入己烷∶乙酸乙酯=1∶1的混合溶剂,进行30分钟的超声波洗涤,得到白色的固体。鉴定利用基于FD/MS的分子量测定来进行,相对于分子量624,为m/e=624。产量为1.64g,产率为55%。 [0401] 合成例3(化合物(17)的合成) [0402] (1)化合物(17-a)的合成 [0403] [化54] [0404] [0405] 在三口烧瓶中加入2-溴-3-羟基吡啶100.1g(575mmol)、2-氟苯基硼酸88.5g(632.5mmol)、碳 酸 钾 88.5g(2300mmol)、N,N- 二 甲 基 乙 酰 胺 1150mL、Pd(PPh3)413.3g(11.5mmol),在氮气气氛下以90℃加热搅拌12小时后,以160℃加热搅拌8小时。 [0406] 反应结束后,冷却至室温,然后向试样溶液中加入甲苯1L、水1L,将其转移至分液漏斗,充分震荡后,回收甲苯相,并用甲苯从水相萃取数次。再用水对该甲苯溶液进行数次洗涤后,用无水硫酸镁进行干燥,使其通过硅胶短柱,并进行浓缩。使所得的试样在己烷200mL中重结晶,得到较薄且带黄色的固体。 [0407] 鉴定利用1H-NMR来进行。产量为54.4g,产率为56%。 [0408] (2)化合物(17-b)的合成 [0409] [化55] [0410] [0411] 在三 口 烧 瓶中 加 入 化合 物(17-a)52.6g(310mmol)、硝 基 苯155mL、溴19.1mL(372mmol),在大气气氛下以140℃加热搅拌12小时。 [0412] 反应结束后,冷却至室温,然后,边用冰水浴冷却试样溶液,边加入硫代硫酸钠水溶液,使残存溴失活,再加入氢氧化钠水溶液进行调整以使水相成的pH值达到10。将溶液转移至分液漏斗,用甲苯萃取数次。用无水硫酸镁对其干燥,并进行过滤、浓缩。用硅胶色谱法(二氯甲烷∶乙酸乙酯=8∶2)对其进行纯化,用己烷对所得的试样进行分散洗涤,并进行滤取、真空干燥(40℃、6小时),得到较薄且带黄色的固体。 [0413] 鉴定利用1H-NMR来进行。产量为32.1g,产率为42%。 [0414] (3)化合物(17-c)的合成 [0415] [化56] [0416] [0417] 在三口烧瓶中加入化合物(17-b)18.0g(72.6mmol)、双频哪醇合二硼27.6g(108.9mmol)、乙酸钾21.4g(217.8mmol)、PdCl2(dppf)2.96g(3.63mmol)、二甲基亚砜 150mL,在氮气气氛下以80℃搅拌16小时。 [0418] 反应结束后,用硅藻土进行过滤,加入水300mL,将试样溶液转移至分液漏斗。用甲苯萃取数次后,用无水硫酸镁对其进行干燥,并进行过滤、浓缩。用硅胶色谱法(己烷∶乙酸乙酯=1∶5)对其进行纯化后,用己烷使其重结晶,由此得到白色固体。产量为4.20g,产率为20%。 [0419] (4)化合物(17)的合成 [0420] [化57] [0421] [0422] 在 三 口 烧 瓶 中 加 入 化 合 物 (1-d)2.55g(6.33mmol)、化 合 物(17-c)4.50g(15.2mmol)、2M 碳 酸 钠 水 溶 液 25mL、1,2- 二 甲 氧 基 乙 烷 50mL、Pd(PPh3)41.76g(1.52mmol),在氮气气氛下使其回流12小时。 [0423] 反应结束后,在试样溶液中加入甲醇100mL,进行10分钟的超声波洗涤后,滤取所析出的试样,用甲醇、水、己烷进行洗涤。使试样干燥后,加入乙酸乙酯,进行分散洗涤,用甲苯对所得的固体进行重结晶,得到白色固体。鉴定利用基于FD/MS的分子量测定来进行,相对于分子量578,为m/e=578。产量为2.00g,产率为55%。 [0424] 合成例4(化合物(129)的合成) [0425] (1)化合物(129-a)的合成 [0426] [化58] [0427] [0428] 在 三 口 烧 瓶 中 加 入 化 合 物(1-c)10.0g(26.8mmol)、3,5- 二 溴 苯 基硼 酸 8.62g(30.8mmol)、2M 碳 酸 钠 水 溶 液 45mL、1,2- 二 甲 氧 基 乙 烷90mL、Pd(PPh3)41.55g(1.34mmol),在氮气气氛下使其回流16小时。 [0429] 反应结束后,在试样溶液中加入己烷50ml、甲醇50ml,进行10分钟的超声波洗涤后,滤取所析出的试样,用甲醇、水、己烷进行洗涤。使试样干燥后,加入乙酸乙酯进行分散洗涤,用甲苯对所得的固体进行重结晶,得到白色固体。鉴定利用基于FD/MS的分子量测定来进行。产量为6.50g,产率为50%。 [0430] (2)化合物(129)的合成 [0431] [化59] [0432] [0433] 在 三 口 烧 瓶 中 加 入 化 合 物 (129-a)3.50g(7.28mmol)、化 合 物(1-b)6.95g(32.8mmol)、2M 碳 酸 钠 水 溶 液 50mL、1,2- 二 甲 氧 基 乙 烷 100mL、Pd(PPh3)40.841g(0.728mmol),在氮气气氛下使其回流16小时。 [0434] 反应结束后,在试样溶液中加入甲醇100mL,进行10分钟的超声波洗涤后,滤取所析出的试样,用甲醇、水、己烷进行洗涤。使试样干燥后,再度加入己烷∶乙酸乙酯=1∶1的混合溶剂,进行30分钟的超声波洗涤,得到白色的固体。鉴定利用基于FD/MS的分子量测定来进行,相对于分子量742,为m/e=742。产量为1.65g,产率为30%。 [0435] 合成例5(化合物(135)的合成) [0436] (1)化合物(135)的合成 [0437] [化60] [0438] [0439] 在 三 口 烧 瓶 中 加 入 化 合 物 (129-a)2.50g(5.20mmol)、化 合 物(17-c)6.44g(21.8mmol)、2M 碳 酸 钠 水 溶 液 30mL、1,2- 二 甲 氧 基 乙 烷 60mL、Pd(PPh3)40.601g(0.520mmol),在氮气气氛下使其回流16小时。 [0440] 反应结束后,在试样溶液中加入甲醇100mL,进行10分钟的超声波洗涤后,滤取所析出的试样,用甲醇、水、己烷进行洗涤。使试样干燥后,再度加入己烷∶乙酸乙酯=1∶1的混合溶剂,进行30分钟的超声波洗涤,得到白色的固体。鉴定利用基于FD/MS的分子量测定来进行,相对于分子量745,为m/e=745。产量为1.50g,产率为39%。 [0441] 合成例6(化合物(144)的合成) [0442] (1)化合物(144-a)的合成 [0443] [化61] [0444] [0445] 在 三 口 烧 瓶 中 加 入 化 合 物 (1-c)10.0g(26.8mmol)、3- 溴 苯 基 硼酸 6.82g(32.2mmol)、2M 碳 酸 钠 水 溶 液 50mL、1,2- 二 甲 氧 基 乙 烷 100mL、Pd(PPh3)41.55g(1.34mmol),在氮气气氛下使其回流12小时。 [0446] 反应结束后,将试样溶液转移至分液漏斗,用乙酸乙酯萃取数次。用无水硫酸镁对其进行干燥,并进行过滤、浓缩。用硅胶色谱法(己烷∶乙酸乙酯=20∶1)对其进行纯化,得到白色的固体。产量为6.32g,产率为59%。 [0447] (2)化合物(144-b)的合成 [0448] [化62] [0449] [0450] 在三口烧瓶中加入化合物(144-a)9.46g(22.9mmol)、脱水四氢呋喃∶脱水甲苯=1∶1的混合溶液80mL,在氮气气氛下将反应器冷却至-70℃。向反应器中滴加1.65M正丁基锂己烷溶液17mL(27.5mmol),在-70℃下搅拌1小时。再向其中加入硼酸三异丙酯10.6mL(45.8mmol),在室温下搅拌6小时。反应结束后,加入1N HCl水溶液50mL,搅拌30分钟后,将试样溶液转移至分液漏斗,用二氯甲烷萃取数次。用无水硫酸镁对其进行干燥,并进行过滤、浓缩。用己烷对其进行分散洗涤,得到白色的固体。产量为8.08g,产率为93%。 [0451] (3)化合物(144)的合成 [0452] [化63] [0453] [0454] 在 三 口 烧 瓶 中 加 入 1,3- 二 溴 苯 2.50g(10.6mmol)、化 合 物(144-b)10.0g(26.5mmol)、2M碳 酸 钠 水 溶 液 40mL、1,2- 二 甲 氧 基 乙 烷 80mL、Pd(PPh3)42.45g(2.12mmol),在氮气气氛下使其回流16小时。 [0455] 反应结束后,在试样溶液中加入甲醇100mL,进行10分钟的超声波洗涤后,滤取所析出的试样,用甲醇、水、己烷进行洗涤。使试样干燥后,再度加入己烷∶乙酸乙酯=1∶1的混合溶剂,进行30分钟的超声波洗涤,得到白色的固体。鉴定利用基于FD/MS的分子量测定来进行,相对于分子量742,为m/e=742。产量为1.74g,产率为22%。 [0456] 合成例7(化合物(9)的合成) [0457] (1)化合物(9)的合成 [0458] [化64] [0459] [0460] 在 三 口 烧 瓶 中 加 入 化 合 物 (144-a)5.00g(12.1mmol)、化 合 物(144-b)4.58g(12.1mmol)、2M碳 酸 钠 水 溶 液20mL、1,2- 二 甲 氧 基 乙 烷 40mL、Pd(PPh3)41.40g(1.21mmol),在氮气气氛下使其回流16小时。 [0461] 反应结束后,在试样溶液中加入甲醇100mL,进行10分钟的超声波洗涤后,滤取所析出的试样,用甲醇、水、己烷进行洗涤。使试样干燥后,再度加入己烷∶乙酸乙酯=1∶1的混合溶剂,进行30分钟的超声波洗涤,得到白色的固体。鉴定利用基于FD/MS的分子量测定来进行,相对于分子量666,为m/e=666。产量为6.05g,产率为75%。 [0462] 合成例8(化合物(140)的合成) [0463] (1)化合物(140-a)的合成 [0464] [化65] [0465] [0466] 在三口烧瓶中加入二苯并呋喃168.1g(1000mmol)、二氯甲烷1600ml,在氮气气氛下将反应器冷却至0℃。用40分钟向反应器中滴加溴255.8g的二氯甲烷溶液125ml,然后在室温下搅拌12小时。反应结束后,将反应器冷却至0℃,加入水500ml,再加入20%NaHSO4水溶液100ml。将试样溶液转移至分液漏斗,用二氯甲烷萃取数次。用1N氢氧化钠水溶液300ml对其进行洗涤,用无水硫酸镁进行干燥,并进行过滤、浓缩。用己烷对其进行分散洗涤,得到白色的固体。产量为212g,产率为65%。 [0467] (2)化合物(140-b)的合成 [0468] [化66] [0469] [0470] 在 三 口 烧 瓶 中 加 入 化 合 物 (140-a)10.0g(50.5mmol)、化 合 物(140-b)14.8g(45.5mmol)、2M碳 酸 钠 水 溶 液75mL、1,2- 二 甲 氧 基 乙 烷 150mL、Pd(PPh3)42.92g(2.53mmol),在氮气气氛下使其回流16小时。 [0471] 反应结束后,将试样溶液转移至分液漏斗,用乙酸乙酯萃取数次。用无水硫酸镁对其进行干燥,并进行过滤、浓缩。用硅胶色谱法(己烷)对其进行纯化,得到白色的固体。产量为12.0g,产率为60%。 [0472] (3)化合物(140-c)的合成 [0473] [化67] [0474] [0475] 在三口烧瓶中加入化合物(140-b)7.15g(17.9mmol)、脱水四氢呋喃100mL,在氮气气氛下将反应器冷却至-70℃。向反应器中滴加1.67M正丁基锂己烷溶液12mL(19.7mmol),在-70℃下搅拌1小时。再向其中添加硼酸三异丙酯12.4mL(53.7mmol),在室温下搅拌6小时。反应结束后,加入1N HCl水溶液50mL,搅拌30分钟后,将试样溶液转移至分液漏斗,用二氯甲烷萃取数次。用无水硫酸镁对其进行干燥,并进行过滤、浓缩。用己烷对其进行分散洗涤,得到白色的固体。产量为3.80g,产率为53%。 [0476] (4)化合物(140-d)的合成 [0477] [化68] [0478] [0479] 在 三 口 烧 瓶 中 加 入 1- 溴 -3- 碘 苯 3.50g(12.4mmol)、化 合 物(140-c)3.00g(8.25mmol)、2M碳 酸 钠 水 溶 液 13mL、1,2- 二 甲 氧 基 乙 烷 25mL、Pd(PPh3)40.477g(0.413mmol),在氮气气氛下使其回流16小时。反应结束后,将试样溶液转移至分液漏斗,用乙酸乙酯萃取数次。用无水硫酸镁对其进行干燥,并进行过滤、浓缩。用硅胶色谱法(己烷)对其进行纯化,得到白色的固体。产量为3.10g,产率为79%。 [0480] (5)化合物(140)的合成 [0481] [化69] [0482] [0483] 在 三 口 烧 瓶 中 加 入 化 合 物 (140-c)3.08g(6.45mmol)、化 合 物(144-b)3.67g(9.70mmol)、2M碳 酸 钠 水 溶 液15mL、1,2- 二 甲 氧 基 乙 烷 30mL、Pd(PPh3)40.560g(0.485mmol),在氮气气氛下使其回流16小时。 [0484] 反应结束后,在试样溶液中加入甲醇100mL,进行10分钟的超声波洗涤后,滤取所析出的试样,用甲醇、水、己烷进行洗涤。使试样干燥后,再度加入己烷∶乙酸乙酯=1∶1的混合溶剂,进行30分钟的超声波洗涤,得到白色的固体。鉴定利用基于FD/MS的分子量测定来进行,相对于分子量728,为m/e=728。产量为1.28g,产率为27%。 [0485] 合成例9(化合物(145)的合成) [0486] (1)化合物(145-a)的合成 [0487] [化70] [0488] [0489] 在 三 口 烧 瓶 中 加 入 化 合 物 (1-a)16.83g(79.4mmol)、3,5-二 溴 吡 啶18.81g(79.4mmol)、2M碳酸钠水溶液119mL、1,2-二甲氧基乙烷119mL、甲苯119mL、Pd(PPh3)42.75g(2.38mmol),在氩气气氛下使其回流8小时。 [0490] 反应结束后,将试样溶液转移至分液漏斗,用乙酸乙酯萃取数次。用无水硫酸镁对其进行干燥,并进行过滤、浓缩。用硅胶色谱法(己烷∶二氯甲烷=1∶5)对其进行纯化,得到白色的固体。产量为14.62g,产率为56%。 [0491] (2)化合物(145)的合成 [0492] [化71] [0493] [0494] 在 三 口 烧 瓶 中 加 入 化 合 物 (145-a)2.50g(7.71mmol)、化 合 物(144-b)2.92g(7.71mmol)、2M碳酸钠水溶液12mL、1,2-二甲氧基乙烷12mL、甲苯12mL、Pd(PPh3)4267mg(0.23mmol),在氩气气氛下使其回流8小时。 [0495] 反应结束后,将试样溶液转移至分液漏斗,用乙酸乙酯萃取数次。用无水硫酸镁对其进行干燥,并进行过滤、浓缩。用硅胶色谱法(己烷∶二氯甲烷∶乙酸乙酯=2∶20∶1)对其进行纯化,得到白色的固体。鉴定利用基于FD/MS的分子量测定来进行,相对于分子量577,为m/e=577。产量为1.29g,产率为27%。 [0496] 实施例1 [0497] 在异丙醇中对膜厚130nm的带ITO电极线的玻璃基板(GEOMATEC公司制造)进行5分钟的超声波洗涤后,进行30分钟的UV臭氧洗涤。 [0498] 将洗涤后的带ITO电极线的玻璃基板安装于真空蒸镀装置的基板固定器上,首先,在形成有ITO电极线一侧的面上,以覆盖ITO电极线的方式电阻加热蒸镀厚度20nm的化合物(HI1),接着,电阻加热蒸镀厚度60nm的化合物(HT1),依次形成薄膜。成膜速率设定为 这些薄膜分别作为空穴注入层及空穴传输层发挥功能。 [0499] 接着,在空穴注入/传输层上同时电阻加热蒸镀化合物(1)和化合物(BD1),形成膜厚50nm的薄膜。此时,以相对于化合物(1)和化合物(BD1)的总质量的质量比成为20%的方式蒸镀化合物(BD1)。成膜速率分别设定为 该薄膜作为磷光发光层发挥功能。 [0500] 接着,在该磷光发光层上电阻加热蒸镀化合物(H1),形成膜厚10nm的薄膜。成膜速率设定为 该薄膜作为阻挡层发挥功能。 [0501] 接着,在该阻挡层上电阻加热蒸镀化合物(ET1),形成膜厚10nm的薄膜。成膜速率设定为 该膜作为电子注入层发挥功能。 [0502] 接着,在该电子注入层上以 的成膜速率蒸镀膜厚1.0nm的LiF。 [0503] 接着,在该LiF膜上以 的成膜速率蒸镀金属铝,形成膜厚80nm的金属阴极,得到有机EL元件。 [0504] 对按照上述方式得到的有机EL元件利用以下所示的方法进行了评价。 [0505] (1)外部量子效率(%) [0506] 在23℃、干燥氮气气氛下,使用亮度计(MINOLTA公司制造的分光亮度放射计2 CS-1000)对亮度1000cd/m 时的外部量子效率进行了测定。 [0507] (2)半衰寿命(小时)2 [0508] 以初始亮度1000cd/m 进行连续通电试验(直流),测定直至初始亮度减半为止的时间。 [0509] (3)电压(V) [0510] 在23℃、干燥氮气气氛下,使用KEITHLY236SOURCE MEASURE UNIT,对经电气配线后的元件施加电压而使其发光,减去对除元件以外的配线电阻施加的电压,测得元件施加电压。在电压的施加、测定的同时,还使用亮度计(MINOLTA公司制造的分光亮度放射计2 CS-1000)进行了亮度测定,从这些测定结果读取元件亮度为100cd/m 时的电压。 [0511] 实施例2~5及比较例1、2 [0512] 代替实施例1中使用的化合物(1)而使用表1中记载的化合物来形成发光层,除此以外,与实施例1同样地制作有机EL元件。对所得的有机EL元件进行了与实施例1同样的评价,结果如表1所示。 [0513] [表1] [0514] [0515] 根据表1,通过在有机EL元件的发光层中使用本发明化合物,从而与比较例1、2相比能够在低电压下进行驱动,进而使元件长寿命化。 [0516] 实施例6~12及比较例3、4 [0517] 代替实施例1中使用的化合物(1)而使用化合物(H1)作为磷光发光层材料,并且代替化合物(H1)而使用表2中记载的化合物作为空穴阻挡层材料来形成空穴阻挡层,除此以外,与实施例1同样地制作有机EL元件。 [0518] [表2] [0519] [0520] 根据表2,通过在有机EL元件的空穴阻挡层中使用本发明化合物,从而与比较例3、4相比使元件长寿命化。 [0521] 以下,示出实施例及比较例中使用的化合物的结构式。 [0522] [化72] [0523] [0524] 表3中示出实施例及比较例中使用的有机EL元件用材料的三线态能量。三线态能量被定义为如下值:使试样以10μmol/L溶解于EPA溶剂(二乙基醚∶异戊烷∶乙醇=5∶5∶2(容积比))而制成磷光测定用试样,将该磷光测定用试样放入石英池,在温度T77K下照射激发光,测定所放射的磷光的磷光光谱。基于该磷光光谱通过换算式E(eV)= 1239.85/λedge而求出的值。 [0525] [表3] [0526] [0527] 由表3可知,在本发明的有机EL元件中,作为本发明的有机EL元件用材料的化合物(1)、(17)、(81)、(129)、(135)、(144)、(9)、(140)的三线态能量(ETTB)与作为磷光性掺杂剂的化合物(BD1)的三线态能量(ETd)之差(ΔET)满足0.2eV<ΔET=ETTB-ETd的关系,通过使用本发明的有机EL元件用材料,从而可以提供效率高的有机EL元件。 [0528] 产业上的可利用性 [0529] 本发明作为能够在低电压下驱动元件、并且耐热性优异的长寿命的有机EL元件以及用于实现该有机EL元件的有机EL元件用材料而有用。 [0530] 上述对本发明的实施方式和/或实施例进行了若干详细地说明,但是本领域技术人员容易在实质上不脱离本发明的新启示和效果的情况下对这些例示的实施方式和/或实施例进行多种变更。因此,这些多种变更包含在本发明的范围内。 [0531] 将本说明书中记载的文献和成为本申请的巴黎公约优选权基础的日本申请说明书的内容全部援引于此。 |