CN102066523A - 发磷光性组合物及使用该组合物的发光元件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种组合物,其包含具有选自下式(1-1)、(1-2)、(1-3)及(1-4)所示的含氮多环式化合物中的至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物和发磷光性化合物,

Description

发磷光性组合物及使用该组合物的发光元件
技术领域
本发明涉及一种发磷光性组合物及使用该组合物的发光元件。
背景技术
作为发光元件的发光层中使用的发光材料,已知将显示来自三重激发态的发光的化合物(以下有时称为“发磷光性化合物”。)用于发光层的元件具有高的发光效率。将发磷光性化合物用于发光层时,通常将在基体中添加该化合物而成的组合物用作发光材料。作为基体,由于可通过涂布形成薄膜,因此使用聚乙烯基咔唑(专利文献1)。
但是,该化合物的最低未占分子轨道(以下称为“LUMO”。)的能级高,因此难以注入电子。另一方面,聚芴等共轭系高分子化合物的LUMO低,因此,将其用作基体时,可以比较容易地实现低驱动电压。但是,这样的共轭系高分子化合物的最低三重态激发能(以下称为“T1能量”。)的值小,因此,不适合用作特别是用于波长比绿色短的发光的基体(专利文献2)。例如,由共轭系高分子聚芴和三重态发光化合物构成的发光材料由于来自三重态发光化合物的发光弱,因此,发光效率低(非专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-50483号公报
专利文献2:日本特开2002-241455号公报
非专利文献
非专利文献1:APPLIED PHYSICS LETTERS,80,13,2308(2002)
发明内容
因此,本发明的目的在于,提供一种用于发光元件等时发光效率优异的材料。
本发明的第一方面提供一种组合物,其包含具有选自下式(1-1)、(1-2)、(1-3)及(1-4)所示的含氮多环式化合物中的至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物和发磷光性化合物,
Figure BPA00001279250900021
(式中,R表示氢原子或取代基。存在的多个R可以相同或不同。)
本发明的第二方面提供一种高分子化合物,其包含选自所述式(1-1)、(1-2)、(1-3)及(1-4)所示的含氮多环式化合物中的至少2种含氮多环式化合物的残基和发磷光性化合物的残基。
本发明的第三方面提供一种使用所述组合物或所述高分子化合物而成的薄膜及发光元件。
本发明的第四方面提供一种具备所述发光元件的面状光源、显示装置及照明。
本发明的组合物及高分子化合物(以下称为“本发明的组合物等”)的发光效率高。因此,本发明的组合物等在用于发光元件等的制作时,发光效率优异。另外,本发明的组合物等在较短波长的区域的发光中,通常具有比较优异的发光性。这是由于,本发明的组合物中所含的含氮多环式化合物、本发明的高分子化合物的T1能量大。另外,本发明的组合物等的LUMO能级也比较低,容易注入电子,最高占据分子轨道(以下称为“HOMO”)的能级比较高,容易注入空穴。
具体实施方式
以下对本发明进行详细说明。
<组合物>
本发明的组合物为包含具有选自上式(1-1)、(1-2)、(1-3)及(1-4)(以下称为“式(1-1)~(1-4)”。)所示的含氮多环式化合物中的至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物(以下有时称为“上述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物”。)和发磷光性化合物的组合物。本发明中,例如,所谓上式(1-1)~(1-4)所示的化合物的残基,是指除去了上式(1-1)~(1-4)所示的化合物中的R的一部分或全部(特别是1~3个)而形成的基团。另外,“高分子化合物”是指化合物中存在至少2个相同的结构(重复单元)。
上述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物更优选为具有选自上式(1-1)、(1-2)及(1-3)所示的化合物中的至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物,特别优选为具有选自上式(1-1)、(1-2)及(1-3)所示的化合物中的至少3种含氮多环式化合物的残基的化合物。
上述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物可以为高分子化合物,该情况下,优选为主链及/或侧链具有该含氮多环式化合物的残基的高分子化合物,特别优选具有包含上式(1-1)~(1-4)所示的含氮多环式化合物的残基的重复单元的高分子化合物,及除具有上式(1-1)~(1-4)所示的含氮多环式化合物的残基的重复单元以外还具有包含选自芳香环、含有杂原子的5元环以上的杂环、芳香族胺及后述的式(4)所示的结构中的任一结构的重复单元的高分子化合物。
上式(1-1)~(1-4)中,R表示氢原子或取代基,优选存在的多个R的至少1个为取代基,更优选存在的多个R的至少2个为取代基,进一步优选存在的多个R全部为取代基。存在多个R时,它们可以相同或不同。
作为上述取代基,可以举出:卤素原子、烷基、烷氧基、烷硫基、可具有取代基的芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳烷氧基、芳烷硫基、酰基、酰氧基、酰胺基、酰亚胺基、亚胺残基、取代氨基、取代甲硅烷基、取代甲硅烷氧基、取代甲硅烷硫基、取代甲硅烷氨基、可具有取代基的1价的杂环基、可具有取代基的杂芳基、杂芳氧基、杂芳硫基、芳烯基、芳基乙炔基、取代羧基、氰基等,优选为烷基、烷氧基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的杂芳基。需要说明的是,所谓N价的杂环基(N为1或2),为从杂环式化合物中除去N个氢原子后残留的原子团,在本说明书中均相同。需要说明的是,作为1价杂环基,优选1价芳香族杂环基。
上述R中的至少1个优选为烷基、烷氧基、可具有取代基的芳基、或可具有取代基的杂芳基。上述R中的至少1个更优选为碳原子数为3~10的烷基、或碳原子数为3~10的烷氧基。
上述R中的至少1个优选为氢原子以外的原子总数为3以上的取代基,更优选为氢原子以外的原子总数为5以上的取代基,特别优选为氢原子以外的原子总数为7以上的取代基。存在2个R时,至少1个R优选为取代基,更优选2个R均为取代基。存在的多个R可以相同或不同。
作为上述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物,例如还可以举出:下式(A-1)或(A-2)所示的化合物、具有其残基的化合物。
Z1-(Y1)m-Z2    (A-1)
Z1-(Y2)n-Z2    (A-2)
(式中,Z1及Z2分别独立地表示上式(1-1)、(1-2)、(1-3)或(1-4)所示的含氮多环式化合物的残基。Y1表示-C(Ra)(Rb)-、-N(Rc)-、-O-、-Si(Rd)(Re)-、-P(Rf)-或-S-。Ra~Rf分别独立地表示氢原子或取代基。m为0~5的整数。存在多个Y1时,它们可以相同或不同。Y2表示可具有取代基的亚芳基。n为1~5的整数。存在多个Y2时,它们可以相同或不同。)
作为Ra~Rf所示的取代基,可以举出:烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳烷氧基、芳烷硫基、芳烯基、芳炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、甲硅烷氧基、取代甲硅烷氧基、1价的杂环基、卤素原子。
作为Ra~Rf所示的芳基,可以举出:苯基、C1~C12烷氧基苯基(“C1~C12烷氧基”是指烷氧基部分的碳原子数为1~12。以下相同。)、C1~C12烷基苯基(“C1~C12烷基”是指烷基部分的碳原子数为1~12。以下相同。)、1-萘基、2-萘基、五氟苯基等,优选苯基、C1~C12烷氧基苯基、C1~C12烷基苯基。
作为Ra~Rf所示的1价的杂环基,是指从杂环式化合物中除去1个氢原子后残留的原子团。在此,所谓杂环式化合物,是指具有环式结构的有机化合物中,构成环的元素不仅为碳原子、而且环内包含氧原子、硫原子、氮原子、磷原子等杂原子的化合物。
上述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物为高分子化合物时,从T1能量的观点考虑,优选为具有包含上式(A-1)或(A-2)所示的化合物的残基的重复单元的高分子化合物。
另外,上述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物从T1能量的观点考虑,也优选具有下式(A-3)所示的化合物的残基,
(式中,RING是指组合选自上式(1-1)~(1-4)所示的含氮多环式化合物中的至少2种含氮多环式化合物的残基而成的基团。Z环为包含碳原子、X1及X2的环状结构。X1及X2分别独立地表示-C(R)=。R具有与上述相同的意思。)
上式(A-3)中,作为上述环状结构,可以举出:可具有取代基的芳香环、可具有取代基的非芳香环,例如优选苯环、杂环、脂环式烃环、多个这些环缩合而成的环、这些环的氢原子的一部分被取代了的环。
所谓上式(A-1)~(A-3)所示的化合物的残基,是指除去该化合物中的氢原子、R的一部分或全部而成的基团。
上述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物通过使用不同的HOMO/LUMO的含氮多环式化合物的残基,可以调节能级,因而电荷注入传输性优异。另外,在优选的实施方式中,通过组合供体性和受体性从而具有氧化还原中的耐久性提高、从对称性的观点考虑非晶质性提高、成膜性提高的倾向。
上述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物可以包含其它的部分结构。其它的部分结构的种类根据其是否存在于末端而优选的其它的部分结构的种类不同。
其它的部分结构不存在于末端时,从LUMO及HOMO能级这一点考虑,优选共轭的多价基团。作为这样的基团,可以举出:2价的芳香族基团、3价的芳香族基团。在此,所谓芳香族基团,为由显示芳香性的有机化合物衍生而成的基团。作为这样的芳香族基团,可以举出:用结合键取代苯、萘、蒽、吡啶、喹啉、异喹啉等的芳香环上的n’个(n’为2或3)氢原子而成的基团。
作为上述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物可以含有的优选的其它的部分结构的一例,可以举出下式(4)所示的结构:
Figure BPA00001279250900061
上式(4)中,P环及Q环可以具有选自烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、烯基、炔基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳烷氧基、芳烷硫基、芳烯基、芳炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、卤素原子、酰基、酰氧基、亚胺残基、酰胺基、酰亚胺基、1价的杂环基、羧基、取代羧基及氰基中的取代基。作为该取代基,优选选自烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳烷氧基、芳烷硫基、芳烯基、芳炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、卤素原子、酰基、酰氧基、亚胺残基、酰胺基、酰亚胺基、1价的杂环基、羧基、取代羧基及氰基中的取代基。
上式(4)中,P环及Q环分别独立地表示芳香环,P环可以存在也可以不存在。2个结合键在存在P环时分别存在于P环或Q环上,在不存在P环时分别存在于包含Y的5元环或6元环上或Q环上。另外,上述P环、Q环、包含Y的5元环或6元环上可以具有选自烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、烯基、炔基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳烷氧基、芳烷硫基、芳烯基、芳炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、卤素原子、酰基、酰氧基、亚胺残基、酰胺基、酰亚胺基、1价的杂环基、羧基、取代羧基及氰基的取代基。作为该取代基,优选选自烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳烷氧基、芳烷硫基、芳烯基、芳炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、卤素原子、酰基、酰氧基、亚胺残基、酰胺基、酰亚胺基、1价的杂环基、羧基、取代羧基及氰基的取代基。Y表示-O-、-S-、-Se-、-B(R0)-、-Si(R2)(R3)-、-P(R4)-、-P(R5)(=O)-、-C(R6)(R7)-、-N(R8)-、-C(R9)(R10)-C(R11)(R12)-、-O-C(R13)(R14)-、-S-C(R15)(R16)-、-N-C(R17)(R18)-、-Si(R19)(R20)-C(R21)(R22)-、-Si(R23)(R24)-Si(R25)(R26)-、-C(R27)=C(R28)-、-N=C(R29)-、或-Si(R30)=C(R31)-。在此,R0及R2~R31分别独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、烯基、炔基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳烷氧基、芳烷硫基、芳烯基、芳炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、甲硅烷氧基、取代甲硅烷氧基、1价的杂环基或卤素原子。其中,优选氢原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳烷氧基、芳烷硫基、芳烯基、芳炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、甲硅烷氧基、取代甲硅烷氧基、1价的杂环基、卤素原子,更优选烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳烷氧基、1价的杂环基,进一步优选烷基、烷氧基、芳基、1价的杂环基,特别优选烷基、芳基。
作为上式(4)所示的结构,可以举出:下式(4-1)、(4-2)或(4-3)所示的结构及下式(4-4)或(4-5)所示的结构,
Figure BPA00001279250900071
(式中,A环、B环、及C环分别独立地表示芳香环。式(4-1)、(4-2)及(4-3)可以分别具有选自烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳烷氧基、芳烷硫基、芳烯基、芳炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、卤素原子、酰基、酰氧基、亚胺残基、酰胺基、酰亚胺基、1价的杂环基、羧基、取代羧基及氰基的取代基。Y表示与上述相同的意思。)
Figure BPA00001279250900072
(式中,D环、E环、F环及G环分别独立地表示可具有选自烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳烷氧基、芳烷硫基、芳烯基、芳炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、卤素原子、酰基、酰氧基、亚胺残基、酰胺基、酰亚胺基、1价的杂环基、羧基、取代羧基及氰基中的取代基的芳香环。Y表示与上述相同的意思。)
上式(4-1)、(4-2)、(4-3)、(4-4)及(4-5)中,作为A环、B环、C环、D环、E环、F环及G环所示的芳香环,例示未取代的芳香环作为一例时,可以举出:苯环、萘环、蒽环、并四苯环、并五苯环、芘环、菲环等芳香族烃环;吡啶环、联吡啶环、菲咯啉环、喹啉环、异喹啉环、噻吩环、呋喃环、吡咯环等杂芳香环。这些芳香环可以具有上述取代基。
另外,作为上述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物中可以含有的优选的其它的部分结构的一例,可以举出以下的式子所示的结构的芳香族胺结构,
(式中,Ar6、Ar7、Ar8及Ar9分别独立地表示亚芳基或2价的杂环基。Ar10、Ar11及Ar12分别独立地表示芳基或1价的杂环基。Ar6~Ar12可以具有取代基。x及y分别独立地表示0或1,0≤x+y≤1。)
Ar6、Ar7、Ar8、Ar9所示的亚芳基为从芳香族烃中除去2个氢原子后残留的原子团。作为芳香族烃,包含具有稠环的化合物、2个以上独立的苯环或稠环直接或经由亚乙烯基等结合的化合物。
Ar6、Ar7、Ar8、Ar9所示的2价的杂环基为从杂环式化合物中除去2个氢原子后残留的原子团。2价杂环基的碳原子数通常为4~60。所谓杂环式化合物,是指在具有环式结构的有机化合物中,构成环的元素不仅为碳原子,在环内还包含氧、硫、氮、磷、硼等杂原子的化合物。作为2价的杂环基,优选2价的芳香族杂环基。
Ar10、Ar11、Ar12所示的芳基为从芳香族烃中除去1个氢原子后残留的原子团。芳香族烃如上所述。
Ar10、Ar11、Ar12所示的1价的杂环基是指从杂环式化合物中除去1个氢原子后残留的原子团。1价的杂环基的碳原子数通常为4~60。杂环式化合物如上所述。作为1价的杂环基,优选1价的芳香族杂环基。
上述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物为高分子化合物时,该化合物的聚苯乙烯换算的重均分子量从成膜性的观点考虑优选为3×102以上,更优选为3×102~1×107,进一步优选为1×103~1×107,特别优选为1×104~1×107
上述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物可以在广的发光波长区域使用,该化合物的T1能量的值优选为3.0eV以上,更优选为3.2eV以上,进一步优选为3.4eV以上,特别优选为3.5eV以上。另外,通常,上限为5.0eV。
上述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物的LUMO能级的绝对值优选为1.5eV以上,更优选为1.7eV以上,进一步优选为1.9eV以上,尤其优选为2.0eV以上,特别优选为2.2eV以上。另外,通常,上限为4.0eV。
上述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物的HOMO能级的绝对值优选为6.2eV以下,更优选为5.9eV以下,进一步优选为5.6eV以下。另外,通常,下限为5.0eV。
在本说明书中,各化合物的T1能量的值、LUMO能级的值、HOMO能级的值为通过计算科学方法算出的值。在本说明书中,作为计算科学方法,使用量子化学计算软件Gaussian 03,利用HF(Hartree-Fock)法,进行基底状态的结构最优化,在该最优化的结构中,使用B3P86级的时间相关密度泛函法,算出T1能量的值、LUMO能级的值及HOMO能级的值。这时,作为基底函数,使用6-31g*。作为基底函数不能利用上述6-31g*时,使用LANL2DZ。本发明中,所述“LUMO能级的值”的绝对值(即LUMO能级的值为负的情况下,绝对值是指去掉了该负的符号后的值。)很重要。
构成上述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物的重复单元为1种时,如果将该单元设为A,则上述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物用下式表示:
Figure BPA00001279250900091
(式中,n表示聚合数。)
在此,对n=1、2及3的结构,算出T1能量的值、LUMO能级的值、HOMO能级的值,将算出的T1能量的值、LUMO能级的值作为(1/n)的函数近似线形时的n=∞的值定义为该高分子化合物的T1能量的值、LUMO能级的值、HOMO能级的值。
存在多个构成上述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物的重复单元时,对所有的情况,用与上述相同的方法算出n=∞(在此,n为重复单元的聚合数)时的T1能量的值,将其中最低的T1能量的值定义为该化合物的T1能量的值。对于LUMO能级的值,将赋予最低的T1能量的值的重复单元的n=∞的值定义为该高分子化合物的LUMO能级的值。
上述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物优选存在构成该含氮多环式化合物的杂环结构和与该杂环结构邻接的部分结构(在此,该部分结构具有至少2个π共轭电子)。优选杂环结构和与该杂环结构邻接的该部分结构之间的2面角为40°以上,更优选为55°以上,进一步优选为70°以上,特别优选为80°以上。
进而,在上述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物中,优选包含该杂环结构的所有芳香环及杂芳香环之间的2面角全部为40°以上,更优选为55°以上,进一步优选为70°以上,特别优选为80°以上。另外,为了得到这样的2面角,优选具有上式(A-3)所示的部分结构。
另外,在本说明书中,所谓2面角,是指由基底状态的最优化结构算出的角度。2面角例如用在构成上述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物的杂环结构中位于结合位置的碳原子(a1)和与a1邻接的碳原子或氮原子(a2)、及位于与该杂环结构结合的结构的结合位置的原子(a3)和与a3邻接的原子(a4)定义。在此,可选择多个原子(a2)或原子(a4)时,对所有的情况,算出2面角,将其中值最低的值(为90°以下)设为2面角。原子(a3)及(a4)为具有π共轭电子的原子,更优选为碳原子、氮原子、硅原子、磷原子。在本说明书中,由通过计算科学方法求出的n=3(n为聚合数)的结构的基底状态的最优化结构(即,该结构的生成能量最小的结构)算出。在上述具有杂环结构的化合物中,也存在多个该2面角。该情况下,优选该化合物中的该2面角全部满足上述条件。
作为上述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物,可以举出以下的式(2-1)~(2-16)所示的化合物。下式(2-1)~(2-16)中,R*表示氢原子或取代基。作为R*所示的取代基,可以例示:卤素原子、烷基、烷氧基、烷硫基、可具有取代基的芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳烷氧基、芳烷硫基、酰基、酰氧基、酰胺基、酰亚胺基、亚胺残基、取代氨基、取代甲硅烷基、取代甲硅烷氧基、取代甲硅烷硫基、取代甲硅烷氨基、可具有取代基的1价的杂环基、可具有取代基的杂芳基、杂芳氧基、杂芳硫基、芳烯基、芳基乙炔基、取代羧基、氰基。多个R*可以相同或不同。作为R*,更优选烷基、烷氧基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的杂芳基。存在的多个R*可以相同或不同。
Figure BPA00001279250900131
(式中,n表示聚合数。)
另外,作为上述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物,也可以举出以下的化合物。
Figure BPA00001279250900141
Figure BPA00001279250900151
作为上述发磷光性化合物,可以举出:三重态发光络合物等、及用作低分子系的EL发光性材料的化合物。这些化合物例如公开在Nature,(1998),395,151、Appl.Phys.Lett.(1999),75(1),4、Proc.SPIE-Int.Soc.Opt.Eng.(2001),4105(Organic Light-Emitting Materials and Devices IV),119、J.Am.Chem.Soc.,(2001),123,4304、Appl.Phys.Lett.,(1997),71(18),2596、Syn.Met.,(1998),94(1),103、Syn.Met.,(1999),99(2),1361、Adv.Mater.,(1999),11(10),852、Inorg.Chem.,(2003),42,8609、Inorg.Chem.,(2004),43,6513、Journal of the SID 11/1、161(2003)、WO2002/066552、WO2004/020504、WO2004/020448等中。其中,从得到高发光效率的观点考虑,优选金属络合物的HOMO中的中心金属的最外壳d轨道的轨道系数的平方之和在全部原子轨道系数的平方之和中所占的比例为1/3以上。作为上述发磷光性化合物,可以举出中心金属为属于第6周期的过渡金属的邻位金属化络合物等。
作为上述三重态发光络合物的中心金属,通常为原子序数为50以上的原子、且该络合物具有自旋轨道相互作用、可以引起一重态和三重态间的系间窜跃(intersystem crossing)的金属,优选金、铂、铱、锇、铼、钨、铕、铽、铥、镝、钐、镨、钆、镱的原子,更优选金、铂、铱、锇、铼、钨的原子,进一步优选金、铂、铱、锇、铼的原子,特别优选金、铂、铱、铼的原子,尤其优选铂及铱的原子。
作为上述三重态发光络合物的配体,可以举出:8-羟基喹啉及其衍生物、苯并羟基喹啉及其衍生物、2-苯基吡啶及其衍生物等。
上述发磷光性化合物从溶解性的观点考虑,优选为具有烷基、烷氧基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的杂芳基等取代基的化合物。进而,该取代基的氢原子以外的原子总数优选为3以上,更优选为5以上,进一步优选为7以上,特别优选为10以上。另外,优选在各配体中存在至少1个该取代基,对于每个配体该取代基的种类可以相同或不同。
作为上述发磷光性化合物,可以举出以下的化合物。
Figure BPA00001279250900171
本发明的组合物中的上述发磷光性化合物的含量根据组合的具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物的种类、及欲最优化的特性而不同,将上述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物的含量设定为100重量份时,通常为0.01~80重量份,优选为0.1~30重量份,更优选为0.1~15重量份,特别优选为0.1~10重量份。需要说明的是,在本发明的组合物中,上述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物、上述发磷光性化合物可以分别单独使用1种,也可以组合2种以上使用。
本发明的组合物在不有损本发明的目的的范围内,可以含有上述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物、上述发磷光性化合物以外的任意成分。作为该任意成分,例如可以举出:空穴传输材料、电子传输材料、防氧化剂等。
作为上述空穴传输材料,可以举出作为有机EL元件的空穴传输材料所公知的芳香族胺、咔唑衍生物、聚对苯衍生物等。
作为上述电子传输材料,可以举出:作为有机EL元件的电子传输材料所公知的噁二唑衍生物、蒽醌二甲烷及其衍生物、苯醌及其衍生物、萘醌及其衍生物、蒽醌及其衍生物、四氰基蒽醌二甲烷及其衍生物、芴酮衍生物、二苯基二氰基乙撑及其衍生物、联苯醌衍生物、8-羟基喹啉及其衍生物的金属络合物。
本发明的组合物中,从高效率发光的观点考虑,上述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物的T1能量的值(ETH)和上述发磷光性化合物的T1能量的值(ETG)优选满足下式,
ETH>ETG(eV)
更优选满足ETH>ETG+0.1(eV),
进一步优选满足ETH>ETG+0.2(eV)。
本发明的薄膜可以使用本发明的组合物等制作。薄膜的制作可以使用溶液的涂布、蒸镀、转印等。溶液的涂布使用旋涂法、铸造法(casting)、微凹印涂布法(microgravure coating)、凹版涂布法(gravure coating)、棒涂法(bar coating)、辊涂法、线棒涂布法(wire bar coating)、浸渍涂布法、喷涂法、丝网印刷法、柔版印刷法(flexographic printing)、胶版印刷法(offsetprinting)、喷墨印刷法等即可。
作为溶剂,优选可以使组合物溶解或均一分散的溶剂。作为该溶剂,可以例示:氯系溶剂(氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、氯苯、邻二氯苯等)、醚系溶剂(四氢呋喃、二噁烷等)、芳香族烃系溶剂(甲苯、二甲苯等)、脂肪族烃系溶剂(环己烷、甲基环己烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷等)、酮系溶剂(丙酮、甲乙酮、环己酮等)、酯系溶剂(醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙基溶纤剂醋酸酯等)、多元醇及其衍生物(乙二醇、乙二醇单丁基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单甲基醚、二甲氧基乙烷、丙二醇、二甲氧基甲烷、三乙二醇单乙基醚、甘油、1,2-己二醇等)、醇系溶剂(甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、环己醇等)、亚砜系溶剂(二甲基亚砜等)、酰胺系溶剂(N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺等),可以从其中选择使用。另外,这些有机溶剂可以单独使用也可以组合2种以上使用。
使用喷墨印刷法时,为了改善从喷头的喷出性、参差不齐等,作为溶液中的溶剂的选择、添加剂,可以使用公知的方法。该情况下,优选溶液的粘度在25℃下为1~100mPa·s。另外,蒸发过于显著时,存在难以反复从喷头喷出的倾向。从上述的观点考虑,作为优选的溶剂,例如可以举出:包含茴香醚、双环己烷、二甲苯、四氢化萘、十二烷基苯的单独或混合的溶剂。通常,可以利用混合多种溶剂的方法、调节组合物在溶液中的浓度的方法等得到适合所使用的组合物的喷墨印刷用溶液。
<高分子化合物>
本发明的高分子化合物为包含选自上式(1-1)、(1-2)、(1-3)、(1-4)所示的含氮多环式化合物中的至少2种含氮多环式化合物的残基和发磷光性化合物的残基的高分子化合物。上述发磷光性化合物及上述含氮多环式化合物与在上述组合物一项中说明并例示的化合物相同。作为本发明的高分子化合物,可以举出:(1)主链具有发磷光性化合物的残基的高分子、(2)末端具有发磷光性化合物的残基的高分子化合物、(3)侧链具有发磷光性化合物的残基的高分子化合物等。
<发光元件>
下面对本发明的发光元件进行说明。
本发明的发光元件是使用本发明的组合物等而得到的,通常在设置于由阳极及阴极构成的电极间的层的至少一部分中包含本发明的组合物等,但优选将它们以上述发光性薄膜的形态作为发光层含有。另外,从提高发光效率、耐久性等性能的观点考虑,可以包含具有其它功能的公知的层。作为这样的层,可以举出:电荷传输层(即空穴传输层、电子传输层)、电荷阻挡层(即空穴阻挡层、电子阻挡层)、电荷注入层(即空穴注入层、电子注入层)、缓冲层等。需要说明的是,在本发明的发光元件中,发光层、电荷传输层、电荷阻挡层、电荷注入层、缓冲层等可以分别由一层构成,也可以由二层以上构成。
发光层为具有发光功能的层。空穴传输层为具有传输空穴的功能的层。电子传输层为具有传输电子的功能的层。将这些电子传输层和空穴传输层统称为电荷传输层。另外,电荷阻挡层为具有将空穴或电子密封在发光层中的功能的层,将传输电子、且密封空穴的层称为空穴阻挡层,将传输空穴、且密封电子的层称为电子阻挡层。
作为缓冲层,可以举出:与阳极邻接且包含导电性高分子化合物的层。
作为本发明的发光元件的具体例,可以举出以下a)~q)的结构。
a)阳极/发光层/阴极
b)阳极/空穴传输层/发光层/阴极
c)阳极/发光层/电子传输层/阴极
d)阳极/发光层/空穴阻挡层/阴极
e)阳极/空穴传输层/发光层/电子传输层/阴极
f)阳极/电荷注入层/发光层/阴极
g)阳极/发光层/电荷注入层/阴极
h)阳极/电荷注入层/发光层/电荷注入层/阴极
i)阳极/电荷注入层/空穴传输层/发光层/阴极
j)阳极/空穴传输层/发光层/电荷注入层/阴极
k)阳极/电荷注入层/空穴传输层/发光层/电荷注入层/阴极
l)阳极/电荷注入层/发光层/电子传输层/阴极
m)阳极/发光层/电子传输层/电荷注入层/阴极
n)阳极/电荷注入层/发光层/电子传输层/电荷注入层/阴极
o)阳极/电荷注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/阴极
p)阳极/空穴传输层/发光层/电子传输层/电荷注入层/阴极
q)阳极/电荷注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电荷注入层/阴极
(在此,/表示各层邻接层叠。以下相同。需要说明的是,发光层、空穴传输层、电子传输层可以分别独立地使用2层以上。)
本发明的发光元件具有空穴传输层时(通常,空穴传输层含有空穴传输材料),作为空穴传输材料,可以举出公知的材料,例如可以举出:聚乙烯基咔唑及其衍生物、聚硅烷及其衍生物、侧链或主链具有芳香族胺的聚硅氧烷衍生物、吡唑啉衍生物、芳胺衍生物、茋衍生物、三苯二胺衍生物、聚苯胺及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、聚(对苯乙烯)及其衍生物、聚(2,5-噻吩乙烯)及其衍生物等高分子空穴传输材料,进而还可以举出日本特开昭63-70257号公报、日本特开昭63-175860号公报、日本特开平2-135359号公报、日本特开平2-135361号公报、日本特开平2-209988号公报、日本特开平3-37992号公报、日本特开平3-152184号公报中记载的材料。
本发明的发光元件具有电子传输层时(通常,电子传输层含有电子传输材料),作为电子传输材料,可以举出公知的材料,例如可以举出:噁二唑衍生物、蒽醌二甲烷及其衍生物、苯醌及其衍生物、萘醌及其衍生物、蒽醌及其衍生物、四氰基蒽醌二甲烷及其衍生物、芴酮衍生物、二苯基二氰基乙烯及其衍生物、联苯醌衍生物、8-羟基喹啉及其衍生物的金属络合物、聚喹啉及其衍生物、聚喹喔啉及其衍生物、聚芴及其衍生物等。
作为空穴传输层及电子传输层的膜厚,根据所使用的材料的不同,最佳值不同,以驱动电压和发光效率为适当的值的方式选择即可,但至少需要使厚度为不产生针孔的厚度,过厚时,元件的驱动电压变高,不优选。因此,该空穴传输层及电子传输层的膜厚通常为1nm~1μm,优选为2nm~500nm,更优选为5nm~200nm。
另外,邻接电极而设置的电荷传输层中,具有改善自电极的电荷注入效率的功能、且具有降低元件的驱动电压的效果的电荷传输层有时特别地称为电荷注入层(即空穴注入层、电子注入层的统称。以下相同。)。
为了进一步提高与电极的密合性及改善自电极的电荷注入效果,可以邻接电极而设置上述电荷注入层或绝缘层(通常,以平均膜厚计为0.5nm~4nm,以下相同。),另外,为了提高界面的密合性及防止混合等,也可以在电荷传输层及发光层的界面插入薄的缓冲层。
关于层叠的层的顺序及数目、以及各层的厚度,可以根据发光效率及元件寿命适当选择。
作为电荷注入层,可以举出:包含导电性高分子化合物的层;设置于阳极和空穴传输层之间、且包含电离能在阳极材料与空穴传输层中所含的空穴传输材料之间的材料的层;设置于阴极和电子传输层之间、且包含电子亲和力在阴极材料与电子传输层中所含的电子传输材料之间的材料的层等。
电荷注入层中使用的材料以与电极或邻接的层的材料的关系适当选择即可,可以例示:聚苯胺及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、聚苯乙烯及其衍生物、聚噻吩乙烯及其衍生物、聚喹啉及其衍生物、聚喹喔啉及其衍生物、在主链或侧链上含有芳香族胺结构的聚合物等导电性高分子、金属酞菁(铜酞菁等)、碳等。
绝缘层是具有使电荷容易注入的功能的层。作为绝缘层的材料,例如可以举出:金属氟化物、金属氧化物、有机绝缘材料等。作为设置有绝缘层的发光元件,例如可以举出:邻接阴极设置绝缘层的发光元件、邻接阳极设置绝缘层的发光元件。
本发明的发光元件通常形成于基板上。基板只要是在形成电极、形成有机物的层时不变化的基板即可,例如可以举出:玻璃、塑料、高分子膜、硅等基板。为不透明的基板时,优选相对的电极为透明或半透明。
本发明的发光元件具有的阳极及阴极的至少一个通常是透明或半透明的。其中,优选阳极侧为透明或半透明。
作为阳极的材料,通常使用导电性的金属氧化物膜、半透明的金属薄膜等。具体而言,使用由氧化铟、氧化锌、氧化锡、及它们的复合物即铟·锡·氧化物(ITO)、铟·锌·氧化物等构成的导电性无机化合物制得的膜(NESA等)或金、铂、银、铜等,优选ITO、铟·锌·氧化物、氧化锡。作为制作方法,可以举出:真空蒸镀法、溅射法、离子电镀法、镀敷法等。另外,作为该阳极,还可以使用聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物等有机透明导电膜。需要说明的是,可以将阳极设为2层以上的层叠结构。
作为上述阴极的材料,通常,优选功函数小的材料。可以使用例如:锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡、铝、钪、钒、锌、钇、铟、铈、钐、铕、铽、镱等金属;及它们中的2种以上的合金;或它们中的1种以上与金、银、铂、铜、锰、钛、钴、镍、钨、锡中的1种以上的合金;石墨或石墨层间化合物等。作为合金,可以举出:镁-银合金、镁-铟合金、镁-铝合金、铟-银合金、锂-铝合金、锂-镁合金、锂-铟合金、钙-铝合金等。需要说明的是,可以将阴极设为2层以上的层叠结构。
本发明的发光元件可以用作面状光源、显示装置(例如段式显示元件、点阵显示装置、液晶显示装置等)、其背光灯(例如具备上述发光元件作为背光灯的液晶显示装置)等。
为了使用本发明的发光元件得到面状的发光,可以以面状的阳极和阴极重合的方式进行配置。另外,为了得到图案状的发光,有以下方法:在上述面状发光元件的表面设置设有图案状的窗的掩模的方法、形成极厚的不发光部分的有机物层从而使其实质不发光的方法、将阳极或阴极中的任一个或两个电极形成图案状的方法。通过利用其中的任一种方法形成图案,并且以可以独立打开/关闭几个电极的方式进行配置,可以得到能够显示数字或文字、简单的符号等的段式显示元件。进而,为了制作点阵元件,将阳极和阴极以一同形成条纹状并垂直相交的方式进行配置即可。通过利用分开涂布多种发光颜色不同的材料的方法、或使用滤色片或荧光变换过滤器的方法,可以显示部分颜色、显示多种颜色。点阵元件可以进行无源驱动,也可以与TFT等组合进行有源驱动。这些显示元件可以作为电脑、电视机、便携式设备、手机、汽车导航、摄像机的取景器等显示装置使用。
进而,面状的发光元件通常为自发光薄型,可以优选作为液晶显示装置的背光灯用面状光源、照明(例如面状的照明、该照明用的光源)等使用。另外,使用挠性基板时,也可以作为曲面状的光源、照明、显示装置等使用。
本发明的组合物等也可以作为有机半导体材料等半导体材料、发光材料、光学材料、导电性材料(例如通过掺杂来使用。)使用。进而,可以使用本发明的组合物等制作发光性薄膜、导电性薄膜、有机半导体薄膜等薄膜。
本发明的组合物等可以用与上述发光元件的发光层中使用的发光性薄膜的制作方法相同的方法将导电性薄膜及半导体薄膜成膜、元件化。半导体薄膜优选电子迁移率或空穴迁移率中较大的任一方为10-5cm2/V/秒以上。另外,有机半导体薄膜可以用于有机太阳电池、有机晶体管等。
实施例
以下,列举实施例对本发明进行更详细的说明,但本发明并不限定于这些实施例。
<实施例1>
下式:
Figure BPA00001279250900241
所示的化合物(C-1)的T1能量的值为3.3eV,LUMO能级的绝对值ELUMO为1.6eV,最小2面角为41°。参数的计算使用化合物(C-1)的结构进行。具体而言,用HF法对化合物(C-1)进行结构最优化。这时,作为基底函数,使用6-31g*。其后,使用同一基底函数,利用B3P86级的时间相关密度泛函法,算出LUMO能级的值、及T1能量的值。2面角由用HF法进行了结构最优化的结构算出。存在2个2面角,但在此仅记载最小的值。
另外,用计算科学方法算出下式:
Figure BPA00001279250900242
所示的发磷光性化合物(MC-1)的T1能量的值,结果为2.8eV。
使用包含化合物(C-1)和发磷光性化合物(MC-1)的组合物制作发光元件时,可以确认发光效率优异。
<实施例2>
下式:
Figure BPA00001279250900251
所示的化合物(C-2)的T1能量的值为3.3eV,HOMO能级的绝对值ELUMO为6.2eV,最小2面角为55°。参数的计算使用化合物(C-2)的结构,与实施例1同样操作,用计算科学方法进行。
使用包含化合物(C-2)和发磷光性化合物(MC-1)的组合物制作发光元件时,可以确认发光效率优异。
<实施例3>
下式:
所示的化合物(C-3)的T1能量的值为3.3eV,LUMO能级的绝对值ELUMO为1.8eV,最小2面角为45°。参数的计算使用化合物(C-3)的结构,与实施例1同样操作,用计算科学方法进行。
使用包含化合物(C-3)和发磷光性化合物(MC-1)的组合物制作发光元件时,可以确认发光效率优异。
<实施例4>
下式:
Figure BPA00001279250900261
所示的化合物(C-4)的T1能量的值为3.3eV,HOMO能级的绝对值ELUMO为6.1eV,最小2面角为54°。参数的计算使用化合物(C-4)的结构,与实施例1同样操作,用计算科学方法进行。
使用包含化合物(C-4)和发磷光性化合物(MC-1)的组合物制作发光元件时,可以确认发光效率优异。
<实施例5>
下式:
所示的化合物(C-5)的T1能量的值为3.4eV,HOMO能级的绝对值ELUMO为6.1eV,最小2面角为85°。参数的计算使用化合物(C-5)的结构,与实施例1同样操作,用计算科学方法进行。
使用包含化合物(C-5)和发磷光性化合物(MC-1)的组合物制作发光元件时,可以确认发光效率优异。
<实施例6>
下式:
Figure BPA00001279250900271
所示的化合物(C-6)的T1能量的值为3.3eV,HOMO能级的绝对值ELUMO为6.0eV,最小2面角为64°。参数的计算使用化合物(C-6)的结构,与实施例1同样操作,用计算科学方法进行。
使用包含化合物(C-6)和发磷光性化合物(MC-1)的组合物制作发光元件时,可以确认发光效率优异。
<实施例7>
下式:
Figure BPA00001279250900272
所示的化合物(C-7)的T1能量的值为3.2eV,LUMO能级的绝对值ELUMO为1.9eV。参数的计算使用化合物(C-7)的结构,与实施例1同样操作,用计算科学方法进行。
使用包含化合物(C-7)和发磷光性化合物(MC-1)的组合物制作发光元件时,可以确认发光效率优异。
<实施例8>
下式:
所示的化合物(C-8)的T1能量的值为3.3eV,LUMO能级的绝对值ELUMO为1.6eV。参数的计算使用化合物(C-8)的结构,与实施例1同样操作,用计算科学方法进行。
使用包含化合物(C-8)和发磷光性化合物(MC-1)的组合物制作发光元件时,可以确认发光效率优异。
<实施例9>
下式:
Figure BPA00001279250900282
所示的化合物(C-9)的T1能量的值为3.3eV,LUMO能级的绝对值ELUMO为1.9eV。参数的计算使用化合物(C-9)的结构,与实施例1同样操作,用计算科学方法进行。
使用包含化合物(C-9)和发磷光性化合物(MC-1)的组合物制作发光元件时,可以确认发光效率优异。
<实施例10>
下式:
Figure BPA00001279250900291
所示的化合物(C-10)的T1能量的值为3.3eV,LUMO能级的绝对值ELUMO为1.6eV。参数的计算使用化合物(C-10)的结构,与实施例1同样操作,用计算科学方法进行。
另外,用计算科学方法算出下式:
Figure BPA00001279250900292
所示的发磷光性化合物(MC-2)的T1能量的值,结果为2.9eV。
使用包含化合物(C-10)和发磷光性化合物(MC-2)的组合物制作发光元件时,可以确认发光效率优异。
<实施例11>
下式:
Figure BPA00001279250900293
所示的化合物(C-11)的T1能量的值为3.3eV,LUMO能级的绝对值ELUMO为1.7eV。参数的计算使用化合物(C-11)的结构,与实施例1同样操作,用计算科学方法进行。
使用包含化合物(C-11)和发磷光性化合物(MC-2)的组合物制作发光元件时,可以确认发光效率优异。
<实施例12>
下式:
Figure BPA00001279250900301
所示的化合物(C-12)的T1能量的值为3.1eV,LUMO能级的绝对值ELUMO为2.0eV。参数的计算使用化合物(C-12)的结构,与实施例1同样操作,用计算科学方法进行。
使用包含化合物(C-12)和发磷光性化合物(MC-2)的组合物制作发光元件时,可以确认发光效率优异。
<实施例13>
下式:
Figure BPA00001279250900302
所示的化合物(C-13)的T1能量的值为3.3eV,LUMO能级的绝对值ELUMO为2.2eV。参数的计算使用化合物(C-13)的结构,与实施例1同样操作,用计算科学方法进行。
使用包含化合物(C-13)和发磷光性化合物(MC-2)的组合物制作发光元件时,可以确认发光效率优异。
<实施例14>
下式:
Figure BPA00001279250900311
所示的化合物(C-14)的T1能量的值为3.2eV,LUMO能级的绝对值ELUMO为2.0eV。参数的计算使用化合物(C-14)的结构,与实施例1同样操作,用计算科学方法进行。
使用包含化合物(C-14)和发磷光性化合物(MC-2)的组合物制作发光元件时,可以确认发光效率优异。
<比较例1>
将下式:
Figure BPA00001279250900312
(式中,n为聚合度。)
所示的高分子化合物(CP-1)的n外推至n=∞而算出的T1能量的值为2.6eV,LUMO能级的绝对值ELUMO为2.1eV,HOMO能级的绝对值EHOMO为5.7eV,最小2面角为45°。参数的计算中,将高分子化合物(CP-1)中的下式(CM-1)所示的重复单元(CM-1)如下式(CM-1a)所示进行简化,与实施例3同样操作,用计算科学方法进行。
Figure BPA00001279250900313
使用包含化合物(CP-1)和发磷光性化合物(MC-1)或发磷光性化合物(MC-2)的组合物制作发光元件时,可以确认,与实施例1~14的发光元件相比,发光效率差。
产业上的可利用性
本发明的组合物等在用于发光元件等时,可提供发光效率优异的发光元件。

Claims (21)

1.一种组合物,其包含具有选自下式(1-1)、(1-2)、(1-3)及(1-4)所示的含氮多环式化合物中的至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物和发磷光性化合物,
Figure FPA00001279250800011
式中,R表示氢原子或取代基,存在的多个R可以相同或不同。
2.如权利要求1所述的组合物,其中,所述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物是具有选自所述式(1-1)、(1-2)及(1-3)所示的含氮多环式化合物中的至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物。
3.如权利要求1或2所述的组合物,其中,所述R中的至少1个为烷基、烷氧基、可具有取代基的芳基或可具有取代基的杂芳基。
4.如权利要求3所述的组合物,其中,所述R中的至少1个为氢原子以外的原子的总数为3以上的取代基。
5.如权利要求4所述的组合物,其中,所述R中的至少1个是碳原子数为3~10的烷基或碳原子数为3~10的烷氧基。
6.如权利要求1~5中任一项所述的组合物,其中,所述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物为下式(A-1)或(A-2)所示的化合物或具有其残基的化合物,
Z1-(Y1)m-Z2    (A-1)
Z1-(Y2)n-Z2    (A-2)
式中,Z1及Z2分别独立地表示上式(1-1)、(1-2)、(1-3)或(1-4)所示的含氮多环式化合物的残基;Y1表示-C(Ra)(Rb)-、-N(Rc)-、-O-、-Si(Rd)(Re)-、-P(Rf)-或-S-;Ra~Rf分别独立地表示氢原子或取代基;m为0~5的整数;存在多个Y1时,它们可以相同或不同;Y2表示可具有取代基的亚芳基;n为1~5的整数;存在多个Y2时,它们可以相同或不同。
7.如权利要求1~6中任一项所述的组合物,其中,所述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物为高分子化合物。
8.如权利要求7所述的组合物,其中,所述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物为具有包含所述式(A-1)或(A-2)所示的化合物的残基的重复单元的高分子化合物。
9.如权利要求1~8中任一项所述的组合物,其中,所述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物的由计算科学方法算出的最低三重激发态能量的值为3.0eV以上。
10.如权利要求1~9中任一项所述的组合物,其中,所述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物的由计算科学方法算出的最低未占分子轨道能级的绝对值为1.5eV以上。
11.如权利要求1~9中任一项所述的组合物,其中,所述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物的由计算科学方法算出的最高占据分子轨道能级的绝对值为6.2eV以下。
12.如权利要求1~11中任一项所述的组合物,其中,所述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物的最低三重态激发能的值ETH和所述发磷光性化合物的最低三重态激发能的值ETG满足下式:
ETH>ETG(eV)。
13.如权利要求1~12中任一项所述的组合物,其中,所述具有至少2种含氮多环式化合物的残基的化合物,具有构成该含氮多环式化合物的杂环结构和与该杂环结构邻接的部分结构,且所述部分结构具有至少2个π共轭电子,并且所述杂环结构和所述部分结构之间的2面角为40°以上。
14.如权利要求1~13中任一项所述的组合物,其中,所述发磷光性化合物为铱络合物或铂络合物。
15.如权利要求14所述的组合物,其中,所述发磷光性化合物为以铱或铂为中心金属,以8-羟基喹啉或其衍生物、苯并羟基喹啉或其衍生物、或2-苯基吡啶或其衍生物为配体的金属络合物。
16.一种高分子化合物,其包含选自下式(1-1)、(1-2)、(1-3)及(1-4)所示的含氮多环式化合物中的至少2种含氮多环式化合物的残基和发磷光性化合物的残基,
Figure FPA00001279250800031
式中,R表示氢原子或取代基,存在的多个R可以相同或不同。
17.一种薄膜,其是使用权利要求1~15中任一项所述的组合物或权利要求16所述的高分子化合物而得到的。
18.一种发光元件,其是使用权利要求1~15中任一项所述的组合物或权利要求16所述的高分子化合物而得到的。
19.一种具备权利要求18所述的发光元件的面状光源。
20.一种具备权利要求18所述的发光元件的显示装置。
21.一种具备权利要求18所述的发光元件的照明装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108779080A (zh) * 2016-03-04 2018-11-09 东进世美肯株式会社 新型化合物及包含它的有机发光元件

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010031248A (ja) * 2008-06-23 2010-02-12 Sumitomo Chemical Co Ltd 組成物及び該組成物を用いてなる発光素子
ES2616238T3 (es) 2010-10-06 2017-06-12 Glaxosmithkline Llc, Corporation Service Company Derivados de bencimidazol como inhibidores de PI3 quinasa
US9056874B2 (en) 2012-05-04 2015-06-16 Novartis Ag Complement pathway modulators and uses thereof
CN105229003B (zh) 2013-03-14 2017-03-15 诺华股份有限公司 作为补体因子b抑制剂用于治疗眼科疾病的2‑(1h‑吲哚‑4‑基甲基)‑3h‑咪唑并[4,5‑b]吡啶‑6‑甲腈衍生物
JP6111162B2 (ja) * 2013-07-22 2017-04-05 出光興産株式会社 ベンゾトリアゾール誘導体、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
KR101554700B1 (ko) * 2013-09-24 2015-09-21 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2015066241A1 (en) 2013-10-30 2015-05-07 Novartis Ag 2-benzyl-benzimidazole complement factor b inhibitors and uses thereof
KR101996526B1 (ko) * 2015-02-09 2019-07-05 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20210045541A (ko) * 2019-10-16 2021-04-27 삼성디스플레이 주식회사 유기 전계 발광 소자 및 유기 전계 발광 소자용 다환 화합물

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6370257A (ja) 1986-09-12 1988-03-30 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真用電荷輸送材料
JPS63175860A (ja) 1987-01-16 1988-07-20 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真感光体
JP2651237B2 (ja) 1989-02-10 1997-09-10 出光興産株式会社 薄膜エレクトロルミネッセンス素子
JPH02135361A (ja) 1988-11-16 1990-05-24 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真感光体
JPH02135359A (ja) 1988-11-16 1990-05-24 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真感光体
JPH0337992A (ja) 1989-07-04 1991-02-19 Idemitsu Kosan Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法
JPH03152184A (ja) 1989-11-08 1991-06-28 Nec Corp 有機薄膜el素子
JP5062797B2 (ja) 2000-05-22 2012-10-31 昭和電工株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子および発光材料
JP2002241455A (ja) 2001-02-19 2002-08-28 Fuji Photo Film Co Ltd 新規重合体、それを利用した発光素子用材料および発光素子
JP4387104B2 (ja) 2001-02-20 2009-12-16 アイシス イノベイシヨン リミテツド 金属含有デンドリマー
SG128438A1 (en) * 2002-03-15 2007-01-30 Sumitomo Chemical Co Polymer compound and polymer light emitting deviceusing the same
US6916554B2 (en) * 2002-11-06 2005-07-12 The University Of Southern California Organic light emitting materials and devices
US7011897B2 (en) * 2002-08-16 2006-03-14 The University Of Southern California Organic light emitting materials and devices
GB0219987D0 (en) 2002-08-28 2002-10-09 Isis Innovation Intramolecular interactions in organometallics
GB0220080D0 (en) 2002-08-29 2002-10-09 Isis Innovation Blended dendrimers
JP4363133B2 (ja) * 2003-09-09 2009-11-11 東洋インキ製造株式会社 有機エレクトロルミネッセンス用素子材料およびそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2004346082A (ja) * 2003-09-16 2004-12-09 Tetsuya Nishio 第3級アミン化合物およびそれを使用した有機半導体装置
JP4630637B2 (ja) * 2003-11-21 2011-02-09 キヤノン株式会社 有機発光素子及び有機化合物
US7388100B2 (en) * 2004-07-16 2008-06-17 Tetsuya Nishio Tertiary amine compounds
JP5282260B2 (ja) * 2006-11-27 2013-09-04 ユー・ディー・シー アイルランド リミテッド 有機電界発光素子
JP5187493B2 (ja) * 2006-11-27 2013-04-24 ユー・ディー・シー アイルランド リミテッド 有機電界発光素子および新規なインドール誘導体
JP2009076834A (ja) * 2006-11-27 2009-04-09 Fujifilm Corp 有機電界発光素子および新規なインドール誘導体
JP2008218986A (ja) * 2007-02-06 2008-09-18 Sumitomo Chemical Co Ltd 組成物及び該組成物を用いてなる発光素子
JP2008218987A (ja) * 2007-02-06 2008-09-18 Sumitomo Chemical Co Ltd 組成物及び該組成物を用いてなる発光素子
JP5358962B2 (ja) * 2007-02-06 2013-12-04 住友化学株式会社 組成物及び該組成物を用いてなる発光素子
JP2008218988A (ja) * 2007-02-06 2008-09-18 Sumitomo Chemical Co Ltd 組成物及び該組成物を用いてなる発光素子
JP2009076865A (ja) * 2007-08-29 2009-04-09 Fujifilm Corp 有機電界発光素子
JP2010031249A (ja) * 2008-06-23 2010-02-12 Sumitomo Chemical Co Ltd 組成物及び該組成物を用いてなる発光素子

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108779080A (zh) * 2016-03-04 2018-11-09 东进世美肯株式会社 新型化合物及包含它的有机发光元件
CN108779080B (zh) * 2016-03-04 2022-07-26 东进世美肯株式会社 新型化合物及包含它的有机发光元件

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Publication number Publication date
WO2009157429A1 (ja) 2009-12-30
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