CN102224614A

CN102224614A - 有机发光介质

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Publication number: CN102224614A
Application number: CN2010800032731A
Authority: CN
Inventors: 河村昌宏; 水木由美子; 河村祐一郎; 齐藤博之
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 2009-12-16
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2030-12-15
Also published as: KR20110099086A; JP5478615B2; EP2390938A1; KR101379114B1; US20120013244A1; CN102224614B; TW201129672A; EP2390938A4; JPWO2011074254A1; WO2011074254A1

Abstract

一种有机发光介质，其含有下述式(1)所表示的蒽衍生物和分子结构中含有至少1个吸电子基的化合物。

Description

有机发光介质

技术领域

本发明涉及有机发光介质和有机电致发光元件。

背景技术

使用了有机物质的有机电致发光(EL)元件有望用于固体发光型的廉价的大面积全色彩显示元件的用途，一直进行很多开发。通常有机EL元件由发光层和夹持该层的一对对置电极构成。关于发光，在两电极间施加电场时，从阴极侧注入电子，从阳极侧注入空穴。进而，该电子在发光层中与空穴复合，形成激发状态，激发状态恢复到基态时，能量以光的形式放出。

通过有机EL用发光材料的改良，有机EL元件的性能正在慢慢地得到改善。特别是蓝色有机EL元件的色纯度提高(发光波长的短波长化)是与显示器的色再现性提高相关的重要技术。

作为发光层中使用的材料的例子，在专利文献1-3中记载有取代有吸电子基的掺杂材料。使用了这些掺杂材料的有机EL元件具有所谓进行纯蓝色化的特征，但是寿命特性还需要进一步改善。另外，专利文献4、5中公开了几种将邻位具有取代基的化合物作为主体材料的技术。然而，使用了这些主体材料的有机EL元件，也需要进一步改善寿命特性。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】韩国专利公开第10-2007-0115588

【专利文献2】韩国专利公开第10-2008-0079956

【专利文献3】WO2008-102740号公开文本

【专利文献4】WO2005-054162号公开文本

【专利文献5】WO2004-018587号公开文本

发明内容

本发明的目的在于，提供一种有机发光介质，其可以得到色纯度高的蓝色发光，且可以得到发光寿命长的有机EL元件。

根据本发明，可提供以下的有机发光介质等。

1.一种有机发光介质，其含有下述式(1)所表示的蒽衍生物和分子结构中含有至少1个吸电子基的化合物，

【化1】

(式中，R₁～R₈、R₁₁～R₁₄分别表示氢原子、氟原子、取代或无取代的碳数1～10的烷基、取代或无取代的形成环的碳数为3～10的环烷基、取代或无取代的碳数3～30的烷基甲硅烷基、取代或无取代的形成环的碳数为8～30的芳基甲硅烷基、取代或无取代的碳数1～20的烷氧基、取代或无取代的形成环的碳数为6～20的芳氧基、取代或无取代的形成环的碳数为6～30的芳基、或取代或无取代的形成环的原子数为5～30的杂环基。

Ar₁、Ar₂分别表示取代或无取代的形成环的碳数为6～30的芳基、取代或无取代的形成环的原子数为5～30的杂环基。)

2.根据上述1中所述的有机发光介质，其中，所述含有至少1个吸电子基的化合物是下述式(2)所表示的化合物。

【化2】

(式中，Ar₁₁表示取代或无取代的含蒽的基团、取代或无取代的含芘的基团、取代或无取代的含

的基团、取代或无取代的含有苯并荧蒽的基团、或取代或无取代的含苯乙烯基的基团。

Ar₁₂和Ar₁₃分别表示取代或无取代的形成环的碳数6～30的芳基、或取代或无取代的形成环的原子数为5～30的杂环基。

G表示吸电子基。

p和q分别表示0或1的整数，r表示1～5的整数，s表示1～6的整数。当p＝q＝0时，r＝1，当p＝1时，q＝1。)

3.根据上述2中所述的有机发光介质，其中，所述式(2)所表示的化合物是下述式(3)～(8)所表示的化合物。

【化3】

【化4】

(式中，R₂₁～R₂₈、R₃₁～R₃₈、R₄₁～R₄₆、R₅₁～R₆₀、R₇₁～R₇₉分别表示氢原子、氟原子、取代或无取代的碳数1～10的烷基、取代或无取代的形成环的碳数为3～10的环烷基、取代或无取代的碳数3～30的烷基甲硅烷基、取代或无取代的形成环的碳数为8～30的芳基甲硅烷基、取代或无取代的碳数1～20的烷氧基、取代或无取代的形成环的碳数为6～20的芳氧基、取代或无取代的形成环的碳数为6～30的芳基、或取代或无取代的形成环的原子数为5～30的杂环基。

Ar₂₁～Ar₂₄、Ar₃₁～Ar₃₄、Ar₄₁～Ar₄₆、Ar₅₁～Ar₅₄、Ar₆₁～Ar₆₆、Ar₇₁～Ar₇₃分别表示取代或无取代的形成环的碳数6～30的芳基、取代或无取代的形成环的原子数为5～30的杂环基。

G表示吸电子基。

r₁₁、r₁₂、r₂₁、r₂₂、r₃₁、r₃₂、r₄₁、r₄₂、r₅₁、r₅₂、r₇₁分别表示1～5的整数，在G为2个以上时，它们可以相同或不同。)

4.根据上述1～3中任一项所述的有机发光介质，其中，所述吸电子性取代基是氰基。

5.根据上述1～4中任一项所述的有机发光介质，其中，

所述式(1)所表示的蒽衍生物的Ar₁是形成环的碳数为10～30的稠合芳香族环基。

6.根据上述1～4中任一项所述的有机发光介质，其中，所述式(1)所表示的蒽衍生物由下述式(10)所表示，

【化5】

(式中，R₁～R₈、R₁₁～R₁₄和Ar₂与上述1相同。

R₁₀₁～R₁₀₅分别表示氢原子、氟原子、取代或无取代的碳数1～10的烷基、取代或无取代的形成环的碳数为3～10的环烷基、取代或无取代的碳数3～30的烷基甲硅烷基、取代或无取代的形成环的碳数为8～30的芳基甲硅烷基、取代或无取代的碳数1～20的烷氧基、取代或无取代的形成环的碳数为6～20的芳氧基、取代或无取代的形成环的碳数为6～30的芳基、或取代或无取代的形成环的原子数为5～30的杂环基。)

7.根据上述6中所述的有机发光介质，

所述式(1)所表示的蒽衍生物由下述式(11)所表示。

【化6】

(式中，R₁～R₈、R₁₁～R₁₄、R₁₀₁～R₁₀₅与上述6相同。

R₁₅～R₁₉分别表示氢原子、氟原子、取代或无取代的碳数1～10的烷基、取代或无取代的形成环的碳数为3～10的环烷基、取代或无取代的碳数3～30的烷基甲硅烷基、取代或无取代的形成环的碳数为8～30的芳基甲硅烷基、取代或无取代的碳数1～20的烷氧基、取代或无取代的形成环的碳数为6～20的芳氧基、取代或无取代的形成环的碳数为6～30的芳基、或取代或无取代的形成环的原子数为5～30的杂环基。)

8.根据上述6或7中所述的有机发光介质，其中，

所述R₁₀₁～R₁₀₅中的任一个为取代或无取代的形成环的碳数为6～30的芳基、或取代或无取代的形成环的原子数为5～30的杂环基，所述R₁₀₁～R₁₀₅中其余基团都为氢原子。

9.一种有机薄膜，含有上述1～8中任一项所述的有机发光介质。

10.一种有机电致发光元件，其是在阴极和阳极之间夹持有至少含有发光层的一层以上的有机薄膜层的有机电致发光元件，该有机薄膜层的至少一层是上述9中所述的有机薄膜。

根据本发明，可提供具有色纯度高的蓝色发光、且发光寿命长的有机发光介质。

具体实施方式

本发明的有机发光介质包含下述式(1)所表示的蒽衍生物和分子结构中含有至少1个吸电子基的化合物。

【化7】

式中，R₁～R₈、R₁₁～R₁₄分别表示氢原子、氟原子、取代或无取代的碳数1～10的烷基、取代或无取代的形成环的碳数为3～10的环烷基、取代或无取代的碳数3～30的烷基甲硅烷基、取代或无取代的形成环的碳数为8～30的芳基甲硅烷基、取代或无取代的碳数1～20的烷氧基、取代或无取代的形成环的碳数为6～20的芳氧基、取代或无取代的形成环的碳数为6～30的芳基、或者取代或无取代的形成环的原子数为5～30的杂环基。

Ar₁、Ar₂分别表示取代或无取代的形成环的碳数为6～30的芳基、取代或无取代的形成环的原子数为5～30的杂环基。

本发明的材料通过将上述式(1)所表示的蒽衍生物和分子结构中含有至少1个吸电子基的化合物组合使用，可以提高发光寿命。

对于式(1)所表示的蒽衍生物，Ar₁优选形成环的碳数为10～30的稠合芳香族环基。

另外，优选下述式(10)所表示的蒽衍生物。

【化8】

式中，R₁～R₈、R₁₁～R₁₄、Ar₂与式(1)相同。

R₁₀₁～R₁₀₅分别表示氢原子、氟原子、取代或无取代的碳数1～10的烷基、取代或无取代的形成环的碳数为3～10的环烷基、取代或无取代的碳数3～30的烷基甲硅烷基、取代或无取代的形成环的碳数为8～30的芳基甲硅烷基、取代或无取代的碳数1～20的烷氧基、取代或无取代的形成环的碳数为6～20的芳氧基、取代或无取代的形成环的碳数为6～30的芳基、或者取代或无取代的形成环的原子数为5～30的杂环基。

特别优选下述式(11)所表示的蒽衍生物。

【化9】

式中，R₁～R₈、R₁₁～R₁₄、R₁₀₁～R₁₀₅与式(10)相同。

R₁₅～R₁₉分别表示氢原子、氟原子、取代或无取代的碳数1～10的烷基、取代或无取代的形成环的碳数为3～10的环烷基、取代或无取代的碳数3～30的烷基甲硅烷基、取代或无取代的形成环的碳数为8～30的芳基甲硅烷基、取代或无取代的碳数1～20的烷氧基、取代或无取代的形成环的碳数为6～20的芳氧基、取代或无取代的形成环的碳数为6～30的芳基、或者取代或无取代的形成环的原子数为5～30的杂环基。

进一步优选R₁₀₁～R₁₀₅中的任一个为取代或无取代的形成环的碳数为6～30的芳基、或者取代或无取代的形成环的原子数为5～30的杂环基，R₁₀₁～R₁₀₅中的其他基团都是氢原子。

需要说明的是，在本说明书中，所谓“形成环的碳”是指构成饱和环、不饱和环、或芳香环的碳原子。所谓“形成环的原子”，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。

另外，作为“取代或无取代的…”中的取代基，可举出后述的烷基、烷基甲硅烷基、卤代烷基、芳基、环烷基、烷氧基、杂环基、芳烷基、芳氧基、芳硫基、烷氧基羰基、卤素原子、羟基、硝基、氰基、羧基、二苯并呋喃基、芴基等。

本说明书的化合物的氢原子包括氕、氘。

以下，示出上述各式的基团的例和取代基的例子。

作为上述形成环的碳数为6～30的芳基，可举出苯基、萘基、蒽基、菲基、并四苯基、芘基、

基、苯并[c]菲基、苯并[g]

基、苯并菲基、芴基、9，9-二甲基芴-2-基、苯并芴基、二苯并芴基、联苯基、三联苯基、甲苯基、对叔丁基苯基、对(2-苯基丙基)苯基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基、4-甲基-1-蒽基、4’-甲基联苯基、4”-叔丁基-对三联苯-4-基等。

上述形成环的碳数为6～30的芳基优选为无取代的苯基、取代苯基、取代或无取代的形成环的碳数为10～14的芳基(例如，1-萘基、2-萘基、9-菲基)、取代或无取代的芴基(2-芴基)和取代或无取代的芘基(1-芘基、2-芘基、4-芘基)。

上述形成环的碳数为6～30的芳基优选形成环的碳数为6～20的芳基，更优选形成环的碳数为6～14的芳基，特别优选形成环的碳数为6～10的芳基。

上述形成环的碳数为6～30的芳基，可以被烷基、环烷基、芳基、杂环基等取代基所取代，这些可取代的取代基，可举出与上述取代基相同的基团。此外，这些可取代的取代基优选为芳基、杂环基。

作为形成环的原子数为5～30的杂环基，可举出吡咯基、吡嗪基、吡啶基、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、菲啶基、吖啶基、菲酮基、吩噻嗪基、吩噁嗪基、噁唑基、噁二唑基、呋咱基(furazanyl)、噻吩基、2-甲基吡咯基、3-甲基吡咯基、2-叔丁基吡咯基、3-(2-苯基丙基)吡咯基等。优选二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基。上述形成环的原子数为5～30的杂环基优选形成环的原子数为5～20的杂环基，更优选形成环的原子数为5～14的杂环基。

上述形成环的原子数为5～30的杂环基可以被烷基、环烷基、芳基、杂环基等取代基所取代，这些可取代的取代基，可举出与上述取代基相同的基团。此外，这些可取代的取代基优选为芳基、杂环基。

作为碳数1～10的烷基，可举出甲基、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、正庚基、正辛基、羟基甲基、1-羟基乙基、2-羟基乙基、2-羟基异丁基、1，2-二羟基乙基、1，3-二羟基异丙基、2，3-二羟基-叔丁基、1，2，3-三羟基丙基、氨基甲基、1-氨基乙基、2-氨基乙基、2-氨基异丁基、1，2-二氨基乙基、1，3-二氨基异丙基、2，3-二氨基-叔丁基、1，2，3-三氨基丙基、氰基甲基、1-氰基乙基、2-氰基乙基、2-氰基异丁基、1，2-二氰基乙基、1，3-二氰基异丙基、2，3-二氰基-叔丁基、1，2，3-三氰基丙基等。

作为上述碳数1～10的烷基，优选碳数1～8的烷基，更优选碳数1～6的烷基。

作为上述碳数1～10的烷基，优选甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基。上述碳数1～10的烷基可以被烷基、环烷基、芳基、杂环基等取代基所取代，这些可取代的取代基，可举出与上述取代基相同的基团。此外，这些可取代的取代基优选为芳基、杂环基。

作为形成环的碳数为3～10的环烷基，可举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、4-甲基环己基、1-金刚烷基、2-金刚烷基、1-降冰片基、2-降冰片基等。优选环戊基、环己基。作为上述形成环的碳数为3～10的环烷基，优选形成环的碳数为3～8的环烷基、更优选形成环的碳数为3～6的环烷基。上述形成环的碳数为3～10的环烷基可以被烷基、环烷基、芳基、杂环基等取代基所取代，这些可取代的取代基，可举出与上述取代基相同的基团。此外，这些可取代的取代基优选为芳基、杂环基。

作为烷基甲硅烷基、芳基甲硅烷基，可举出三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、乙烯基二甲基甲硅烷基、丙基二甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基等。上述甲硅烷基可以被烷基、环烷基、芳基、杂环基等取代基所取代，这些可取代的取代基，可举出与上述取代基相同的基团。此外，这些可取代的取代基优选为芳基、杂环基。

碳数1～20的烷氧基是以-OZ来表示的基团，Z可以从上述取代或无取代的烷基中选择。上述烷基可以被烷基、环烷基、芳基、杂环基等取代基所取代，这些可取代的取代基，可举出与上述取代基相同的基团。此外，这些可取代的取代基优选为芳基、杂环基。

碳数6～20的芳氧基是以-OZ来表示的基团，Z可以从上述取代或无取代的芳基中选择。芳基可以被烷基、环烷基、芳基、杂环基等取代基所取代，这些可取代的取代基，可举出与上述取代基相同的基团。此外，这些可取代的取代基优选为芳基、杂环基。

作为式(1)所表示的蒽衍生物的具体例，可举出以下。

【化10】

【化11】

【化12】

【化13】

对于分子结构中含有至少1个吸电子基的化合物而言，优选举出下述式(2)所表示的化合物。

【化14】

式中，Ar₁₁表示取代或无取代的含有蒽的基团、取代或无取代的含有芘的基团、取代或无取代的含有

的基团、取代或无取代的含有苯并荧蒽的基团、或者取代或无取代的含有苯乙烯基的基团。

Ar₁₂和Ar₁₃分别表示取代或无取代的形成环的碳数为6～30的芳基、或者取代或无取代的形成环的原子数为5～30的杂环基。

G表示吸电子基。

p、q为0或1的整数，r表示1～5的整数，s表示1～6的整数。当p＝q＝0时，r＝1，当p＝1时，q＝1。

需要说明的是，Ar₁₂的取代或无取代的形成环的碳数为6～30的芳基、和取代或无取代的形成环的原子数为5～30的杂环基，分别为对应的1+r价的残基。

作为上述吸电子基，是具有使电子密度减弱的功能的基团，例如可举出氰基、氟、卤代烷基、卤代烷基取代烷基、硝基、羰基等。其中，优选氰基、氟、卤代烷基、卤代烷基取代烷基，特别优选氰基。可以推测，通过这些吸电子基可以捕获过剩电子从而抑制电子进入空穴传输材料，防止空穴传输材料的劣化，因此可以实现长寿命化。

作为上述含有蒽的基团，为分子内具有蒽骨架的基团。

上述含有芘的基团，为分子内具有芘骨架的基团。

上述含有

的基团，为分子内具有

骨架的基团。

上述含有苯并荧蒽的基团，为分子内具有苯并荧蒽骨架的基团。

上述含有苯乙烯基的基团，为分子内具有苯乙烯基骨架的基团。

在本发明中，式(2)的化合物优选以下述式(3)～(8)所表示的化合物。

【化15】

【化16】

式中，R₂₁～R₂₈、R₃₁～R₃₈、R₄₁～R₄₆、R₅₁～R₆₀、R₇₁～R₇₉分别表示氢原子、氟原子、取代或无取代的碳数1～10的烷基、取代或无取代的形成环的碳数为3～10的环烷基、取代或无取代的碳数3～30的烷基甲硅烷基、取代或无取代的形成环的碳数为8～30的芳基甲硅烷基、取代或无取代的碳数1～20的烷氧基、取代或无取代的形成环的碳数为6～20的芳氧基、取代或无取代的形成环的碳数为6～30的芳基、或者取代或无取代的形成环的原子数为5～30的杂环基。

Ar₂₁～Ar₂₄、Ar₃₁～Ar₃₄、Ar₄₁～Ar₄₆、Ar₅₁～Ar₅₄、Ar₆₁～Ar₆₆、Ar₇₁～Ar₇₃分别表示取代或无取代的形成环的碳数为6～30的芳基、取代或无取代的形成环的原子数为5～30的杂环基。

G表示吸电子基。

r₁₁、r₁₂、r₂₁、r₂₂、r₃₁、r₃₂、r₄₁、r₄₂、r₅₁、r₅₂、r₇₁、分别表示1～5的整数。当G为2个以上时，它们可以相同或不同。

需要说明的是，Ar₂₁的取代或无取代的形成环的碳数为6～30的芳基、和取代或无取代的形成环的原子数为5～30的杂环基，分别为对应的1+r₁₁价的残基。同样地，Ar₂₄的芳基和杂环基为对应的1+r₁₂价的残基，Ar₃₁的芳基和杂环基为对应的1+r₂₁价的残基，Ar₃₄的芳基和杂环基为对应的1+r₂₂价的残基，Ar₄₃的芳基和杂环基为对应的1+r₃₁价的残基，Ar₄₆的芳基和杂环基为对应的1+r₃₂价的残基，Ar₅₁的芳基和杂环基为对应的1+r₄₁价的残基，Ar₅₄的芳基和杂环基为对应的1+r₄₂价的残基，Ar₆₃的芳基和杂环基为对应的1+r₅₁价的残基，Ar₆₆的芳基和杂环基为对应的1+r₅₂价的残基，Ar₇₁的芳基和杂环基为对应的1+r₇₁价的残基。

另外，Ar₆₁和Ar₆₂的取代或无取代的形成环的碳数为6～30的芳基、取代或无取代的形成环的原子数为5～30的杂环基，分别为对应的2价残基。

以下举出式(2)～(8)的各基团和取代基的具体例。

作为烷基，可举出甲基、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、正庚基、正辛基等。

上述碳数优选为1～10，更优选为1～8，进一步优选1～6。其中，优选甲基、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。

烷基甲硅烷基以-SiY₃表示，作为Y的例子，可举出上述的烷基的例子。

作为芳基，例如可举出苯基、萘基、蒽基、菲基、并四苯基、芘基、

基、苯并[c]菲基、苯并[g]

基、苯并菲基、芴基、苯并芴基、二苯并芴基、联苯基、三联苯基等。

上述芳基的形成环的碳数优选为6～20，更优选为6～14，进一步优选6～10。优选为苯基、萘基。

作为取代或无取代的杂环基，例如可举出吡咯基、吡嗪基、吡啶基、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、菲啶基、吖啶基、菲酮基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩噁嗪基、噁唑基、噁二唑基、呋咱基(furazanyl)、噻吩基、2-甲基吡咯基、3-甲基吡咯基、2-叔丁基吡咯基、3-(2-苯基丙基)吡咯基等。

上述取代或无取代的杂环基的形成环的原子数优选为5～20，进一步优选为5～14。

优选二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基。

芳基甲硅烷基以-SiZ₃表示，作为Z的例子，可举出上述的芳基的例子。

烷氧基以-OY表示，作为Y的例子，可举出上述的烷基或芳基的例子。

作为环烷基，可举出环丙基，环丁基，环戊基，环己基，4-甲基环己基，1-金刚烷基，2-金刚烷基，1-降冰片基，2-降冰片基等。形成环的碳数优选为3～10，更优选3～8，进一步优选3～6。

具体的分子结构中含有至少1个吸电子基的化合物的例子如以下所示。

【化17】

【化18】

【化19】

【化20】

【化21】

【化22】

【化23】

【化24】

【化25】

【化26】

在本发明的有机发光介质中，优选含有分子结构中含有至少1个吸电子基的化合物作为掺杂材料(dopant)。此时，优选将上述化合物的含有率设为0.1～20质量％，更优选设为1～10质量％。

本发明的蒽衍生物和含有吸电子基的化合物，除了在发光层中使用以外，也可以在空穴注入层、空穴传输层、电子注入层、电子传输层中使用。

在本发明中，作为有机化合物层(有机薄膜层)为多层的有机EL元件，可举出以(阳极/空穴注入层/发光层/阴极)、(阳极/发光层/电子注入层/阴极)、(阳极/空穴注入层/发光层/电子注入层/阴极)、(阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子注入层/阴极)等的构成层叠而成的元件。

有机EL元件通过将上述有机薄膜层设为多层结构，可以防止由于淬灭导致的亮度、寿命的下降。根据需要，可组合使用发光材料、掺杂材料、空穴注入材料、电子注入材料。另外，利用掺杂材料，有时可以使发光亮度、发光效率提高。另外，空穴注入层、发光层、电子注入层可以分别由二层以上的层构成来形成。这时，对于空穴注入层而言，将从电极注入空穴的层称为空穴注入层，将从空穴注入层取得空穴并将空穴传输到发光层的层称为空穴传输层。同样地，为电子注入层时，将从电极注入电子的层称为电子注入层，将从电子注入层取得电子并将电子传输到发光层的层称为电子传输层。这些各层根据材料的能级、耐热性、与有机层或金属电极的密接性等的各要因来选择使用。

作为可以与本发明的含有吸电子基的化合物一同在发光层中使用的本发明的蒽衍生物以外的材料，可举出例如萘、菲、红荧烯、蒽、并四苯、芘、苝、

十环烯、晕苯、四苯基环戊二烯、五苯基环戊二烯、芴、螺芴等缩合多环芳香族化合物和它们的衍生物、三(8-羟基喹啉)铝等有机金属络合物、三芳基胺衍生物、苯乙烯基胺衍生物、茋衍生物、香豆素衍生物、吡喃衍生物、噁嗪酮衍生物、苯并噻唑衍生物、苯并噁唑衍生物、苯并咪唑衍生物、吡嗪衍生物、肉桂酸酯衍生物、二酮吡咯并吡咯衍生物、吖啶酮衍生物、喹吖啶酮衍生物等，但不限于这些。

作为空穴注入材料，优选具有传输空穴的能力，具有从阳极注入空穴的效果，对发光层或发光材料优良的空穴注入效果，且薄膜形成能力优良的化合物。具体可举出酞菁衍生物、萘酞菁衍生物、卟啉衍生物、联苯胺型三苯基胺、二胺型三苯基胺、六氰基六氮杂苯并菲等和这些的衍生物、以及聚乙烯基咔唑、聚硅烷、导电性高分子等高分子材料，但不限于这些。

可以在本发明的有机EL元件中使用的空穴注入材料之中，更有效的空穴注入材料是酞菁衍生物。

作为酞菁(Pc)衍生物，例如有H2Pc、CuPc、CoPc、NiPc、ZnPc、PdPc、FePc、MnPc、ClAlPc、ClGaPc、ClInPc、ClSnPc、Cl2SiPc、(HO)AlPc、(HO)GaPc、VOPc、TiOPc、MoOPc、GaPc-O-GaPc等酞菁衍生物和萘酞菁衍生物，但不限于这些。

另外，通过在空穴注入材料中添加TCNQ衍生物等电子接受性物质，可以使载流子增敏。

可以在本发明的有机EL元件中使用的优选空穴传输材料，是芳香族叔胺衍生物。

作为芳香族叔胺衍生物，例如为N，N’-二苯基-N，N’-二萘基-1，1’-联苯-4，4’-二胺、N，N，N’，N’-四联苯-1，1’-联苯-4，4’-二胺等，或这些具有芳香族叔胺骨架的寡聚物或聚合物，但不限于这些。

作为电子注入材料，优选具有传输电子的能力，具有从阴极注入电子的效果，对发光层或发光材料优良的电子注入效果，且薄膜形成能力的优良的化合物。

在本发明的有机EL元件中，更有效的电子注入材料是金属络合物化合物和含氮杂环衍生物。

作为上述金属络合物化合物，可举出例如8-羟基喹啉锂、双(8-羟基喹啉)锌、三(8-羟基喹啉)铝、三(8-羟基喹啉)镓、双(10-羟基苯并[h]喹啉)铍、双(10-羟基苯并[h]喹啉)锌等，但不限于这些。

作为上述含氮杂环衍生物，例如优选噁唑、噻唑、噁二唑、噻二唑、三唑、吡啶、嘧啶、三嗪、菲咯啉、苯并咪唑、咪唑并吡啶等，其中优选苯并咪唑衍生物、菲咯啉衍生物、咪唑并吡啶衍生物。

作为优选形态，在这些电子注入材料中还含有掺杂物，为了使从阴极摄取电子变得容易，更优选在第2有机层的阴极界面附近掺杂以碱金属为代表的掺杂物。

作为掺杂物，可举出给予性金属，给予性金属化合物和给予性金属络合物，这些还原性掺杂物可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。

在本发明的有机EL元件中，发光层中，除了选自式(1)所表示的芘衍生物中的至少一种以外，在同一层中还可以含有发光材料、掺杂材料、空穴注入材料、空穴传输材料和电子注入材料的至少一种。另外，为了提高本发明得到的有机EL元件对温度、湿度、气氛等的稳定性，可以在元件的表面设置保护层，或者通过硅油、树脂等来保护元件全体。

作为本发明的有机EL元件的阳极中使用的导电性材料，具备比4eV大的功函数的材料是合适的，可以使用碳、铝、钒、铁、钴、镍、钨、银、金、铂、钯等和它们的合金，可以在ITO基板、NESA基板中使用的氧化锡，氧化铟等氧化金属，还可以使用聚噻吩、聚吡咯等有机导电性树脂。作为可在阴极中使用的导电性物质，具备比4eV小的功函数的材料是合适的，可以使用镁、钙、锡、铅、钛、钇、锂、钌、锰、铝、氟化锂等和它们的合金，但不限于这些。作为合金，可以举出镁/银、镁/铟、锂/铝等作为代表例，但不限于这些。关于合金的比率，可以通过蒸镀源的温度、气氛、真空度等来控制，以适当的比率来选择。关于阳极和阴极，根据需要可以由二层以上的层构成来形成。

在本发明的有机EL元件中，为了更高效地发光，优选将至少一个面设为在元件的发光波长区域为充分透明。另外，优选基板也是透明的。透明电极使用上述的导电性材料，利用蒸镀、溅射等方法以确保规定的透光性的方式进行设定。发光面的电极优选光透射率设为10％以上。基板只要是具有机械性强度、热强度且具有透明性的基板，就没有特别限制，有玻璃基板和透明性树脂膜。

本发明的有机EL元件的各层的形成，可以应用真空蒸镀，溅射，等离子，离子镀等干式成膜法、旋涂法、浸渍法、流涂法等湿式成膜法中的任一方法。膜厚无特别限定，需要设定为适当的膜厚。膜厚过厚时，为了得到一定的光输出，需要大的施加电压，效率变差。膜厚过薄时产生针孔等，即使施加电场也得不到充分的发光亮度。通常的膜厚在5nm～10μm的范围是合适的，进一步优选10nm～0.2μm的范围。

湿式成膜法时，将形成各层的材料在乙醇、氯仿、四氢呋喃、二噁烷等适当的溶剂中溶解或分散，形成薄膜，但是其溶剂可以是任意的。

作为用于这样的湿式成膜法的溶液，可以使用含有本发明的含有吸电子基的化合物和溶剂作为有机EL材料的的含有机EL材料的溶液。

上述有机EL材料含有主体材料和掺杂物材料，上述掺杂物材料是本发明的含有吸电子基的化合物，上述主体材料优选为本发明的蒽衍生物。

在任一的有机薄膜层中，为了提高成膜性、防止膜的针孔等，可以使用适当的树脂、添加剂。

本发明的有机EL元件可以在壁挂电视的平板显示器等的平面发光体、复印机、打印机、液晶显示器的背光或计量仪器类等的光源、显示板、标识灯等中应用。另外，本发明的化合物不仅可以在有机EL元件中使用，在电子照片感光体、光电变换元件、太阳电池、图像传感器等领域也可以使用。

【实施例】

实施例1

将25mm×75mm×厚1.1mm的带有ITO透明电极(阳极)的玻璃基板(Geomatec公司制)在异丙基醇中超声波清洗5分钟，然后进行30分钟的UV臭氧清洗。将清洗后的带有透明电极线的玻璃基板安装在真空蒸镀装置的基板架上，首先在形成有透明电极线的一侧的面上以被覆上述透明电极的方式形成膜厚50nm的化合物A-1膜。在A-1膜的成膜之后，在该A-1膜上形成膜厚45nm的化合物A-2膜。

进而，在该A-2膜上，以20∶1的膜厚比形成化合物EM-1和化合物DM-1的膜，膜厚为20nm，形成蓝色系发光层。

在该膜上，蒸镀下述结构的ET-1，以膜厚30nm进行成膜，作为电子传输层。该后，以膜厚1nm使LiF成膜。在该LiF膜上蒸镀150nm的金属Al，形成金属阴极，制作了有机EL发光元件。

【化27】

实施例2-48，比较例1-7

将主体材料和掺杂材料按照表1、2进行变更，除此以外与实施例1同样地制作有机EL元件。

需要说明的是，各例中使用的材料在以下示出。

【化28】

【化29】

在上述实施例和比较例中制作的有机EL元件中通电电流密度10mA/cm²的电流，用分光放射亮度计(CS1000：美能达制)测定发光光谱，通过下述数式(1)算出外部量子收率。

另外，寿命通过初期亮度500cd/m²的半衰寿命进行评价。结果在表1、2中示出。

【数1】

E . Q . E . = \frac{N_{P}}{N_{E}} \times 100

= \frac{\frac{(π / 10^{9}) &Integral; φ (λ) \cdot dλ}{hc}}{\frac{J / 10}{e}} \times 100

= \frac{\frac{(π / 10^{9}) Σ (φ (λ) \cdot (λ))}{hc}}{\frac{J / 10}{e}} \times 100 (%)

N_P：光子数

N_E：电子数

π：圆周率＝3.1416

λ：波长(nm)

发光强度(W/sr·m²·nm)

h：普朗克常数＝6.63x10^-34(J·s)

c：光速＝3×10⁸(m/s)

J：电流密度(mA/cm²)

e：电荷＝1.6x10^-19(C)

【表1】

	主体材料	掺杂材料	CIEx	CIEy	EQE(％)	寿命(h)
							实施例1	EM-1	DM-1	0.144	0.067	4.5	2000
实施例2	EM-2	DM-1	0.144	0.070	4.7	2100
							实施例3	EM-3	DM-1	0.144	0.068	4.6	2100
实施例4	EM-4	DM-1	0.144	0.068	4.6	2100
							实施例5	EM-5	DM-1	0.144	0.068	4.8	1800
实施例6	EM-6	DM-1	0.144	0.067	4.6	2300
							实施例7	EM-7	DM-1	0.144	0.068	4.5	2000
实施例8	EM-8	DM-1	0.144	0.069	4.7	1800

实施例9	EM-1	DM-2	0.137	0.090	4.6	3000
							实施例10	EM-2	DM-2	0.137	0.093	4.8	3100
实施例11	EM-3	DM-2	0.137	0.091	4.7	3100
							实施例12	EM-4	DM-2	0.137	0.091	4.7	3100
实施例13	EM-5	DM-2	0.137	0.091	4.9	2800
							实施例14	EM-6	DM-2	0.137	0.090	4.7	3300
实施例15	EM-7	DM-2	0.137	0.091	4.6	3000
							实施例16	EM-8	DM-2	0.137	0.092	4.8	2800
实施例17	EM-1	DM-3	0.137	0.090	5.1	2900
							实施例18	EM-2	DM-3	0.137	0.093	5.3	3000
实施例19	EM-3	DM-3	0.137	0.091	5.2	3000
							实施例20	EM-4	DM-3	0.137	0.091	5.2	3000
实施例21	EM-5	DM-3	0.137	0.091	5.4	2700
							实施例22	EM-6	DM-3	0.137	0.090	5.2	3200
实施例23	EM-7	DM-3	0.137	0.091	5.1	2900
							实施例24	EM-8	DM-3	0.137	0.092	5.3	2700
实施例25	EM-1	DM-4	0.136	0.086	4.6	2700
							实施例26	EM-2	DM-4	0.136	0.089	4.8	2800
实施例27	EM-3	DM-4	0.136	0.087	4.7	2800
							实施例28	EM-4	DM-4	0.136	0.087	4.7	2800
实施例29	EM-5	DM-4	0.136	0.087	4.9	2500
							实施例30	EM-6	DM-4	0.136	0.086	4.7	3000

【表2】

	主体材料	掺杂材料	CIEx	CIEy	EQE(％)	寿命(h)
							实施例31	EM-7	DM-4	0.136	0.087	4.6	2700
实施例32	EM-8	DM-4	0.136	0.088	4.8	2500
							实施例33	EM-1	DM-5	0.147	0.070	4.6	2900
实施例34	EM-2	DM-5	0.147	0.073	4.8	3000
							实施例35	EM-3	DM-5	0.147	0.071	4.7	3000
实施例36	EM-4	DM-5	0.147	0.071	4.7	3000
							实施例37	EM-5	DM-5	0.147	0.071	4.9	2700
实施例38	EM-6	DM-5	0.147	0.070	4.7	3200
							实施例39	EM-7	DM-5	0.147	0.071	4.6	2900
实施例40	EM-8	DM-5	0.147	0.072	4.8	2700
							实施例41	EM-1	DM-6	0.142	0.106	7.2	4900
实施例42	EM-2	DM-6	0.142	0.109	7.4	5000
							实施例43	EM-3	DM-6	0.142	0.107	7.3	5000
实施例44	EM-4	DM-6	0.142	0.107	7.3	5000
							实施例45	EM-5	DM-6	0.142	0.107	7.5	4700
实施例46	EM-6	DM-6	0.142	0.106	7.3	5200
							实施例47	EM-7	DM-6	0.142	0.107	7.2	4900
实施例48	EM-8	DM-6	0.142	0.108	7.4	4700
							实施例49	EM-1	DM-7	0.141	0.091	5.8	2700
实施例50	EM-2	DM-7	0.140	0.090	5.8	2500
							实施例51	EM-3	DM-7	0.142	0.092	6.0	2800
实施例52	EM-4	DM-7	0.141	0.091	5.9	2700
							实施例53	EM-5	DM-7	0.141	0.090	5.9	2600

实施例54	EM-6	DM-7	0.141	0.092	6.1	2800
							实施例55	EM-7	DM-7	0.142	0.092	6.2	2700
实施例56	EM-8	DM-7	0.142	0.092	6.1	2700
							比较例1	化合物A	DM-1	0.144	0.075	4.2	1000
比较例2	化合物A	DM-2	0.137	0.095	4.4	1200
							比较例3	化合物A	DM-3	0.137	0.095	4.7	1300
比较例4	化合物A	DM-4	0.136	0.090	4.7	1200
							比较例5	化合物A	DM-5	0.147	0.076	4.5	1100
比较例6	化合物A	DM-6	0.142	0.112	7.3	3500
							比较例7	化合物A	DM-7	0.140	0.104	4.9	1200
比较例8	EM-1	化合物B	0.114	0.222	4.8	1200

由于蒽衍生物的9位、或者10位的电子密度高，因此取代该位置的苯基的邻位芳基或杂芳基取代基的防止缔合的效果高，具有这些基团的蒽衍生物与其他的系统比较，有发光色度大幅地纯蓝色化的特征。但是，发光位置与其他的系统比较，更倾向于在与空穴传输材料的界面进行发光，因此过剩电子变得易于进入空穴传输材料，其结果是空穴传输材料会发生劣化，寿命缩短。与此相对，由于本发明的特征是掺杂剂具有吸电子基，因此具有捕获过剩电子的效果。因此可以认为，组合使用具有本发明的特征的蒽衍生物与掺杂剂时，可以实现纯蓝色化，以及因抑制电子进入空穴传输材料而实现的长寿命化。

另外，与比较例1～7、比较例8相比时可知，通过具有吸电子基的化合物可以提高色纯度，但是组合由于Ar₂而体积增大且缔合防止效果高的本发明的蒽衍生物(1)时，可知可以实现更短波长的发光。

本申请发明的组合是维持纯蓝色化且能够实现长寿命化的组合。

由此，能够实现长寿命且颜色再现性的高的显示设备。

【产业上的利用可能性】

本发明的有机EL元件可以在壁挂电视的平板显示器等的平面发光体、复印机、打印机、液晶显示器的背光或计量仪器类等的光源、显示板、标识灯等中应用。

上文中对本发明的几个实施方式和/或实施例进行详细的说明，但是本领域人员，在不实质上脱离本发明的新教导和效果的范围内，可以容易地对这些例示的实施方式和/或实施例进行多种变更。这些多种变更也包含在本发明的范围内。

该说明书中所述的文献的内容全部被援引。

Claims

【化30】

式中，R₁～R₈、R₁₁～R₁₄分别表示氢原子、氟原子、取代或无取代的碳数1～10的烷基、取代或无取代的形成环的碳数为3～10的环烷基、取代或无取代的碳数3～30的烷基甲硅烷基、取代或无取代的形成环的碳数为8～30的芳基甲硅烷基、取代或无取代的碳数1～20的烷氧基、取代或无取代的形成环的碳数为6～20的芳氧基、取代或无取代的形成环的碳数为6～30的芳基、或取代或无取代的形成环的原子数为5～30的杂环基，

2.根据权利要求1中所述的有机发光介质，其中，所述含有至少1个吸电子基的化合物是下述式(2)所表示的化合物，

【化31】

式中，Ar₁₁表示取代或无取代的含蒽的基团、取代或无取代的含芘的基团、取代或无取代的含

的基团、取代或无取代的含有苯并荧蒽的基团、或取代或无取代的含苯乙烯基的基团，

Ar₁₂和Ar₁₃分别表示取代或无取代的形成环的碳数6～30的芳基、或取代或无取代的形成环的原子数为5～30的杂环基，

G表示吸电子基，

p和q分别表示0或1的整数，r表示1～5的整数，s表示1～6的整数，当p＝q＝0时，r＝1，当p＝1时，q＝1。

3.根据权利要求2中所述的有机发光介质，其中，所述式(2)所表示的化合物是下述式(3)～(8)所表示的化合物，

【化32】

【化33】

式中，R₂₁～R₂₈、R₃₁～R₃₈、R₄₁～R₄₆、R₅₁～R₆₀、R₇₁～R₇₉分别表示氢原子、氟原子、取代或无取代的碳数1～10的烷基、取代或无取代的形成环的碳数为3～10的环烷基、取代或无取代的碳数3～30的烷基甲硅烷基、取代或无取代的形成环的碳数为8～30的芳基甲硅烷基、取代或无取代的碳数1～20的烷氧基、取代或无取代的形成环的碳数为6～20的芳氧基、取代或无取代的形成环的碳数为6～30的芳基、或取代或无取代的形成环的原子数为5～30的杂环基，

Ar₂₁～Ar₂₄、Ar₃₁～Ar₃₄、Ar₄₁～Ar₄₆、Ar₅₁～Ar₅₄、Ar₆₁～Ar₆₆、Ar₇₁～Ar₇₃分别表示取代或无取代的形成环的碳数6～30的芳基、取代或无取代的形成环的原子数为5～30的杂环基，

G表示吸电子基，

r₁₁、r₁₂、r₂₁、r₂₂、r₃₁、r₃₂、r₄₁、r₄₂、r₅₁、r₅₂、r₇₁分别表示1～5的整数，在G为2个以上时，它们可以相同或不同。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的有机发光介质，其中，所述吸电子性取代基是氰基。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的有机发光介质，其中，

所述式(1)所表示的蒽衍生物的Ar₁是形成环的碳数为10～30的缩合芳香族环基。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的有机发光介质，其中，所述式(1)所表示的蒽衍生物由下述式(10)所表示，

【化34】

式中，R₁～R₈、R₁₁～R₁₄和Ar₂与权利要求1相同，

R₁₀₁～R₁₀₅分别表示氢原子、氟原子、取代或无取代的碳数1～10的烷基、取代或无取代的形成环的碳数为3～10的环烷基、取代或无取代的碳数3～30的烷基甲硅烷基、取代或无取代的形成环的碳数为8～30的芳基甲硅烷基、取代或无取代的碳数1～20的烷氧基、取代或无取代的形成环的碳数为6～20的芳氧基、取代或无取代的形成环的碳数为6～30的芳基、或取代或无取代的形成环的原子数为5～30的杂环基。

7.根据权利要求6中所述的有机发光介质，

所述式(1)所表示的蒽衍生物由下述式(11)所表示，

【化35】

式中，R₁～R₈、R₁₁～R₁₄、R₁₀₁～R₁₀₅与权利要求6相同，

R₁₅～R₁₉分别表示氢原子、氟原子、取代或无取代的碳数1～10的烷基、取代或无取代的形成环的碳数为3～10的环烷基、取代或无取代的碳数3～30的烷基甲硅烷基、取代或无取代的形成环的碳数为8～30的芳基甲硅烷基、取代或无取代的碳数1～20的烷氧基、取代或无取代的形成环的碳数为6～20的芳氧基、取代或无取代的形成环的碳数为6～30的芳基、或取代或无取代的形成环的原子数为5～30的杂环基。

8.根据权利要求6或7中所述的有机发光介质，其中，

9.一种有机薄膜，含有权利要求1～8中任一项所述的有机发光介质。

10.一种有机电致发光元件，其是在阴极和阳极之间夹持有至少含有发光层的一层以上的有机薄膜层的有机电致发光元件，该有机薄膜层的至少一层是权利要求9中所述的有机薄膜。