CN102574797B - 苯并[k]荧蒽衍生物和含有其的有机电致发光元件 - Google Patents

苯并[k]荧蒽衍生物和含有其的有机电致发光元件 Download PDF

Info

Publication number
CN102574797B
CN102574797B CN201180002920.1A CN201180002920A CN102574797B CN 102574797 B CN102574797 B CN 102574797B CN 201180002920 A CN201180002920 A CN 201180002920A CN 102574797 B CN102574797 B CN 102574797B
Authority
CN
China
Prior art keywords
group
ring
substituted
carbon atoms
benzo
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201180002920.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102574797A (zh
Inventor
伊藤裕胜
河村昌宏
河村祐郎
河村祐一郎
水木由美子
齐藤博之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Idemitsu Kosan Co Ltd filed Critical Idemitsu Kosan Co Ltd
Publication of CN102574797A publication Critical patent/CN102574797A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102574797B publication Critical patent/CN102574797B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C13/00—Cyclic hydrocarbons containing rings other than, or in addition to, six-membered aromatic rings
    • C07C13/28—Polycyclic hydrocarbons or acyclic hydrocarbon derivatives thereof
    • C07C13/32—Polycyclic hydrocarbons or acyclic hydrocarbon derivatives thereof with condensed rings
    • C07C13/62—Polycyclic hydrocarbons or acyclic hydrocarbon derivatives thereof with condensed rings with more than three condensed rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D213/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/04—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D213/06—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring nitrogen atom
    • C07D213/22—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring nitrogen atom containing two or more pyridine rings directly linked together, e.g. bipyridyl
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D401/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom
    • C07D401/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing two hetero rings
    • C07D401/04—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing two hetero rings directly linked by a ring-member-to-ring-member bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D471/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00
    • C07D471/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D471/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/20—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the material in which the electroluminescent material is embedded
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/623—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing five rings, e.g. pentacene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/654—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
  • Pyridine Compounds (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)

Abstract

本发明提供下述式(1)所示的苯并[k]荧蒽衍生物，式中，R1～R12如说明书所定义。式(1)所示的苯并[k]荧蒽衍生物可降低有机电致发光元件的驱动电压，并且可实现高效率长寿命的发光。

Description

苯并[k]荧蒽衍生物和含有其的有机电致发光元件
技术领域
本发明涉及苯并[k]荧蒽衍生物和含有苯并[k]荧蒽衍生物的有机电致发光元件(有机EL元件)。
背景技术
以往，为了实现发光效率、驱动电压、发光寿命优异的有机EL元件而开发了各种化合物。为了提高来自阴极的电子注入性，提出了将含有多种杂环结构的化合物作为电子传输材料。
专利文献1中公开了具有1,10-菲咯啉结构或双吡啶结构的化合物。然而，实施例中记载的含有上述化合物的有机EL元件的发光亮度、半衰时间、发光效率只是以使用比较化合物的有机EL元件为基础的相对值。并未给出可以判断上述化合物能否实现实用有效的EL元件性能的实测值。
专利文献2和3公开了具有2个2,2’-双吡啶-5-基的蒽化合物。专利文献3中公开的化合物对寿命进行了改善，但驱动电压却有变高的倾向。
专利文献4公开了具有1,10-菲咯啉基的蒽化合物，但期望寿命得到进一步改善。
专利文献5和6记载了将具有苯并咪唑基或与之相似的取代基的苯并[k]荧蒽化合物用作电子传输材料。
专利文献1：日本特开2003-123983号公报
专利文献2：WO2007/086552号公报
专利文献3：日本特开2009-275013号公报
专利文献4：WO2007/018004号公报
专利文献5：WO2009/148269
专利文献6：韩国专利申请公开第2009-0059849号公报。
发明内容
本发明的目的在于解决上述化合物的问题点，并提供降低有机EL元件的驱动电压、且可实现高效率长寿命发光的新型化合物。
本发明人等反复进行深入研究，结果发现下述说明的苯并[k]荧蒽衍生物达成了上述目的，从而完成了本发明。即、本发明涉及以下的苯并[k]荧蒽衍生物、有机电致发光元件用材料和含有该衍生物的有机EL元件。
1.下述式(1)所示的苯并[k]荧蒽衍生物，
[化1]
式中，R1~R12各自独立地为氢原子、卤素原子、取代或未取代的碳原子数1~10的烷基、取代或未取代的成环碳原子数3~8的环烷基、碳原子数3~30的取代甲硅烷基、氰基、取代或未取代的碳原子数1~20的烷氧基、取代或未取代的成环碳原子数6~20的芳氧基、取代或未取代的成环碳原子数6~30的芳基、或取代或未取代的成环碳原子数5~30 的杂环基团，其中，R1~R12的至少一者为下述式(1a)所示的基团，
[化2]
式中，L为单键、取代或未取代的成环碳原子数6~30的芳香族烃环的2~4价的残基、取代或未取代的成环碳原子数5~30的杂环的2~4价的残基、或选自上述芳香族烃环和杂环中的2～3个环以单键键合而成的环的2～4价的残基，
n为1~3的整数，
HAr为下述式(2)所示的基团，
[化3]
式中，X1~X8各自独立地表示氮原子或CR13，且X1~X8中的至少一者为CR13，R13各自独立地表示氢原子、卤素原子、取代或未取代的碳原子数1~10的烷基、取代或未取代的成环碳原子数3~8的环烷基、碳原子数3~30的取代甲硅烷基、氰基、取代或未取代的碳原子数1~20的烷氧基、取代或未取代的成环碳原子数6~20的芳氧基、取代或未取代的碳原子数1~20的烷硫基、取代或未取代的碳原子数1~20的单或二烷基氨基、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碳原子数5~30的杂环基团、取代或未取代的成环碳原子数6~20的芳硫基、或取代或未取代的成环碳原子数6~40的单或二芳基氨基。其中，R13中的一者为单键、且与L键合。两个以上的R13彼此可以键合而形成取代或未取代的饱和或不饱和的基团。其中，排除X4与X5为CR13、且该R13彼此键合而形成取代或未取代的亚甲基的情形。
2. 第1项所述的苯并[k]荧蒽衍生物，其中，HAr为下述式(3)~(7)所示的含氮杂环之一，
[化4]
式中，R21~R66各自独立地为氢原子、卤素原子、取代或未取代的碳原子数1~10的烷基、取代或未取代的成环碳原子数3~8的环烷基、碳原子数3~30的取代甲硅烷基、氰基、取代或未取代的碳原子数1~20的烷氧基、取代或未取代的成环碳原子数6~20的芳氧基、取代或未取代的碳原子数1~20的烷硫基、取代或未取代的碳原子数1~20的单或二烷基氨基、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碳原子数5~30的杂环基团、取代或未取代的成环碳原子数6~20的芳硫基、或取代或未取代的成环碳原子数6~40的单或二芳基氨基，
式(3)中，R21~R28的两个以上可以键合而形成成环的取代或未取代的饱和或不饱和的基团，其中，R21~R28的任一者为单键、且与L键合，排除R24与R25键合而形成取代或未取代的亚甲基的情形，
式(4)中，R31~R38的两个以上可以键合而形成成环的取代或未取代的饱和或不饱和的基团，其中，R31~R38的任一者为单键、且与L键合，
式(5)中，R41~R47的两个以上可以键合而形成成环的取代或未取代的饱和或不饱和的基团，其中，R41~R47的任一者为单键、且与L键合，
式(6)中，R51~R57的两个以上可以键合而形成成环的取代或未取代的饱和或不饱和的基团，其中，R51~R57的任一者为单键、且与L键合，排除R53与R54键合而形成取代或未取代的亚甲基的情形 ，
式(7)中，R61~R66的两个以上可以键合而形成成环的取代或未取代的饱和或不饱和的基团，其中，R61~R66的任一者为单键、且与L键合。
3.第1或2项所述的苯并[k]荧蒽衍生物，其由下述式(8)所示，
[化5]
式中，R1~R3、R5~R12、HAr、L和n与上述相同。
4. 第1~3项中任一项所述的苯并[k]荧蒽衍生物，其中n为1。
5. 有机电致发光元件用材料，其含有第1~4项中任一项所述的苯并[k]荧蒽衍生物。
6. 第5项所述的有机电致发光元件用材料，其中，上述有机电致发光元件用材料为电子注入材料或电子传输材料。
7. 有机电致发光元件，其是在阴极与阳极之间夹持含有发光层的1层以上的有机薄膜层的有机电致发光元件，其中，上述有机薄膜层的至少1层含有1种以上第1~4项中所述的苯并[k]荧蒽衍生物。
8. 第7项所述的有机电致发光元件，其中，上述有机薄膜层含有电子注入层或电子传输层，上述电子注入层或电子传输层含有1种以上上述苯并[k]荧蒽衍生物。
9. 第8项所述的有机电致发光元件，其中，上述含有苯并[k]荧蒽衍生物的电子注入层或电子传输层进一步含有还原性掺杂剂。
10. 第9项所述的有机电致发光元件，其中，上述还原性掺杂剂为选自碱金属、碱土金属、稀土金属、碱金属的氧化物、碱金属的卤化物、碱土金属的氧化物、碱土金属的卤化物、稀土金属的氧化物、希土金属的卤化物、碱金属的有机络合物、碱土金属的有机络合物和稀土金属的有机络合物中的1种以上。
本发明的含有苯并[k]荧蒽衍生物的有机EL元件的驱动电压低、且表现出高效率长寿命的发光。
附图说明
[图1]表示本发明的一例实施方式的图。
[图2]表示本发明的各层的能隙的关系的图。
[图3]表示以本发明的各层的能隙的关系为基础的作用的图。
具体实施方式
本发明的苯并[k]荧蒽衍生物由下述式(1)所示，
[化6]
式中，R1~R12各自独立地为氢原子、卤素原子、取代或未取代的碳原子数1~10的烷基、取代或未取代的成环碳原子数3~8的环烷基、碳原子数3~30的取代甲硅烷基、氰基、取代或未取代的碳原子数1~20的烷氧基、取代或未取代的成环碳原子数6~20的芳氧基、取代或未取代的成环碳原子数6~30的芳基、或取代或未取代的成环碳原子数5~30的杂环基团，其中，R1~R12的至少一者为下述式(1a)所示的基团，
[化7]
式(1)的R1~R12可相同或不同，各自所表示的各基团如下所述。
卤素原子选自氟原子、氯原子、溴原子、和碘原子，优选为氟原子。
作为碳原子数1~10(优选1~6、更优选1~4)的烷基，优选乙基、甲基、异丙基、正丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基、戊基(包含结构异构)、己基(包含结构异构)等。作为取代烷基，可举出具有后述取代基的烷基。
作为成环碳原子数3~8(优选3~6)的环烷基，优选环丙基、环丁基、环戊基、环己基。作为取代环烷基，可举出具有后述取代基的环烷基。
碳原子数3~30的取代甲硅烷基包括碳原子数3~30的烷基甲硅烷基(包括单-、二-和三烷基甲硅烷基)和碳原子数8~30的芳基甲硅烷基(包括芳基二烷基甲硅烷基、二芳基烷基甲硅烷基、和三芳基甲硅烷基)。作为碳原子数3~30(优选3~20、更优选3~10)的烷基甲硅烷基，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等。作为碳原子数8~30的芳基甲硅烷基，可举出三苯基甲硅烷基、苯基二甲基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基、三甲苯基甲硅烷基、三(二甲苯基)甲硅烷基、三萘基甲硅烷基等。
碳原子数1~20(优选1~10、更优选1~6)的烷氧基为-OY所示的基团，Y的具体例子、优选例子、更优选例子选自关于上述烷基而记载的基团。作为取代烷氧基，可举出具有后述取代基的烷氧基。
作为成环碳原子数6~30(优选6~20、更优选6~12)的芳基，可举出：苯基、萘基、菲基、联苯基、三联苯基、蒽基、芘基、基、苯并菲基、苯并蒽基、苯并基、芴基、荧蒽基、丁省基等，更优选苯基、1-萘基、2-萘基、2-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、9-菲基、1-芘基，特别优选苯基。作为取代芳基，可举出具有后述取代基的芳基，优选4-甲苯基、4-氟苯基、4-三氟甲基苯基、4-叔丁基苯基、4-三甲基甲硅烷基苯基、4-甲氧基苯基、4-氰基苯基、3-甲苯基、3-氟苯基、3-三氟甲基苯基、3-叔丁基苯基、3-三甲基甲硅烷基苯基、3-甲氧基苯基、3-氰基苯基、2-甲苯基、2-氟苯基、2-三氟甲基苯基、2-叔丁基苯基、2-三甲基甲硅烷基苯基、2-甲氧基苯基、2-氰基苯基等。作为取代或未取代的芳基，特别优选苯基。
成环碳原子数6~20(优选6~10)的芳氧基为-OAr所示的基团，Ar选自关于上述芳基而记载的基团、优选基团。作为取代芳氧基，可举出具有后述取代基的芳氧基。
作为成环碳原子数5~30(优选5~20、更优选5~12)的杂环基团，可举出吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、三嗪基、吲哚基、喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、吖啶基、吡咯烷基、二烷基、哌啶基、吗啉基、哌嗪基、咔唑基、呋喃基、噻吩基、唑基、异唑基、二唑基、呋咱基、苯并唑基、噻唑基、异噻唑基、噻二唑基、苯并噻吩基、苯并噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、吡唑基、吲唑基、咪唑并吡啶基、四唑基等，优选吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基。作为取代杂环基团，可举出具有后述取代基的杂环基团。
作为式(1)的R1~R12，优选为氢原子、卤素原子、取代或未取代的碳原子数1~10的烷基、取代或未取代的成环碳原子数3~8的环烷基、以及取代或未取代的成环碳原子数6~30的芳基。
式(1)的衍生物中，R7与R12两者为氢原子或上述取代基是优选的。该取代基优选为选自苯基、1-萘基、2-萘基、2-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、9-菲基、1-芘基、4-甲苯基、4-氟苯基、4-三氟甲基苯基、4-叔丁基苯基、4-三甲基甲硅烷基苯基、4 -甲氧基苯基、4-氰基苯基、3-甲苯基、3-氟苯基、3-三氟甲基苯基、3-叔丁基苯基、3-三甲基甲硅烷基苯基、3-甲氧基苯基、3-氰基苯基、2-甲苯基、2-氟苯基、2-三氟甲基苯基、2-叔丁基苯基、2-三甲基甲硅烷基苯基、2-甲氧基苯基、2-氰基苯基等中的基团。R7与R12两者为氢原子或两者为苯基是特别优选的。
式(1)中，上述式(1a)：
[化8]
的各基团如下所述。
上述式(1a)的L为单键、取代或未取代的成环碳原子数6~ 30的芳香族烃环的2~4价的残基、取代或未取代的成环碳原子数5~30的杂环的2~4价的残基、或选自上述芳香族烃环和杂环中的2~3个环以单键键合而成的环的2~4价的残基。
上述成环碳原子数6~30(优选6~20、更优选6~12)的芳香族烃环的2~4价(优选2或3价、更优选2价)的残基为从关于R1~R12而记载的成环碳原子数6~30的芳基除去1~3个氢原子而得到的2~4价的基团。优选为选自苯、萘、联苯、芘、菲、荧蒽、、对三联苯、间三联苯、和9, 9-二甲基芴中的环的2~4价的残基；更优选亚苯基、苯三基、萘二基、联苯二基、芘二基、菲二基、荧蒽二基、二基、对三联苯二基、间三联苯二基、间三联苯三基、和9, 9-二甲基芴二基；进一步优选1,2-亚苯基、1,3-亚苯基、1,4-亚苯基、2,6-萘二基、1,4-萘二基、联苯-4,4'-二基、联苯-3,3'-二基、联苯-4,3'-二基、联苯-3,4'-二基、联苯-3,5-二基、芘-1,6-二基、菲-3, 9-二基、荧蒽-3,8-二基、-6,12-二基、对三联苯-4,4''-二基、对三联苯-3,5-二基、间三联苯-3,5'-二基、间三联苯-4,5'-二基、间三联苯-4,4''-二基、间三联苯-3,4''-二基、间三联苯-4,3''-二基、9, 9-二甲基芴-2,7-二基、苯-1,3,5-三基、和间三联苯-4,5',4''-三基，特别优选1,2-亚苯基、1,3-亚苯基、1,4-亚苯基、2,6-萘二基、联苯-4,4'-二基、联苯-3,3'-二基、联苯-4,3'-二基、联苯-3,4'-二基、联苯-3,5-二基。
上述成环碳原子数5~30(优选5~20、更优选5~12)的杂环的2~4价(优选2或3价、更优选2价)的残基为从关于R1~R12而记载的成环碳原子数5~30的杂环基团除去1~ 3个氢原子而得到的2~4价的基团。优选为选自吡啶、嘧啶、哒嗪、吡嗪、喹啉、异喹啉和三嗪中的环的2~4价的残基；更优选吡啶二基、嘧啶二基、哒嗪二基、吡嗪二基、喹啉二基和三嗪二基；进一步优选嘧啶-2,5-二基、嘧啶-2,4-二基、哒嗪-3,6-二基、吡嗪-2,5-二基、吡啶-2, 4-二基、吡啶-2, 5-二基、吡啶-2,6-二基、喹啉-5,8-二基、喹啉-4,7-二基和三嗪-2,4-二基。
作为选自上述芳香族烃环和杂环中的2~3个环以单键键合而成的环的2~4价的残基，优选下述化合物的2~4价的残基。2~4个键合键可以键合于芳香族烃环和杂环的任意位置。
[化9]
作为优选的2价的残基，可举出下述残基。2个键合键可以键合于各自所属苯环的任意位置，2个键合键的任一者键合于苯并荧蒽骨架、任一者键合于HAr均可。
[化10]
更优选的2价的残基如下所示。2个键合键的任一者键合于苯并荧蒽骨架、任一者键合于HAr均可。
[化11]
上述式(1a)的n为1~3的整数、优选为1。n为2或3时，2或3个HAr可以相同或不同。上述式(1a)中，HAr为下述式(2)所示的基团。
[化12]
上述X1~X8各自独立地表示氮原子或CR13，其X1~X8的至少一者为CR13。R13各自独立地表示氢原子、卤素原子、取代或未取代的碳原子数1~10的烷基、取代或未取代的成环碳原子数3~8的环烷基、碳原子数3~30的取代甲硅烷基、氰基、取代或未取代的碳原子数1~20的烷氧基、取代或未取代的成环碳原子数6~20的芳氧基、取代或未取代的碳原子数1~20的烷硫基、取代或未取代的碳原子数1~20的单或二烷基氨基、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碳原子数5~30 的杂环基团、取代或未取代的成环碳原子数6~20的芳硫基、或取代或未取代的成环碳原子数6~40的单或二芳基氨基。其中，R13中的一者为单键、且与L键合。
卤素原子、取代或未取代的碳原子数1~10的烷基、取代或未取代的成环碳原子数3~8的环烷基、碳原子数3~30 的取代甲硅烷基、氰基、取代或未取代的碳原子数1~20的烷氧基、取代或未取代的成环碳原子数6~20的芳氧基、取代或未取代的成环碳原子数6~30的芳基、以及取代或未取代的成环碳原子数5~30的杂环基团的例子如关于R1~R12所述。
碳原子数1~20的烷硫基表示为-SY1，碳原子数1~20的单或二烷基氨基表示为-NHY2和-NY2Y3。Y1、Y2和Y3与上述Y相同。烷硫基、单或二烷基氨基的任意的取代基可举出后述取代基。
成环碳原子数6~20(优选6~10)的芳硫基为-SA r1所示的基团，Ar1与上述Ar相同。作为取代芳硫基，可举出具有后述取代基的芳氧基。
成环碳原子数6~40(优选6~20)的单或二芳基氨基表示为-NHAr1和-NAr2Ar3。Ar1、Ar2和Ar3与上述Ar相同。取代单或二芳基氨基可举出具有后述取代基的单或二芳基氨基。
作为R13，优选氢原子、取代或未取代的成环碳原子数6~30的芳基、以及取代或未取代的成环碳原子数5~30的杂环基团，特别优选氢原子、苯基、2-、3-、或4-甲氧基苯基、2-、3-、或4-三甲基甲硅烷基苯基、2-、3-、或4-三氟甲基苯基、2-、3-、或4-氰基苯基、2-、3-、或4-氟苯基、1-萘基、2-萘基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-嘧啶基、2-三嗪基、2-双吡啶基、9-菲基、1-芘基、3-荧蒽基、8-荧蒽基。
两个以上的R13彼此可以键合而形成形成环的一部分的取代或未取代的饱和或不饱和的基团。其中，排除X4与X5为CR13、且该R13彼此键合而形成取代或未取代的亚甲基的情形。两个以上的R13可以不相邻，例如，X1与X4为CR13时，该2个R13彼此可以键合而形成成环的取代或未取代的饱和或不饱和的2价基团。另外，X1、X2与X3为CR13时，该3个R13可以键合而形成成环的取代或未取代的饱和或不饱和的3价基团。
各自键合于2个相邻的碳原子的2个R13键合的情形，以及X4与X5为CR13、且该R13彼此键合的情形(其中，排除形成取代或未取代的亚甲基的情形)特别优选。另外，成环的取代或未取代的饱和或不饱和基团可以在其主骨架中含有选自氮原子、氧原子、硫原子中的1个或2个以上的杂原子。
两个以上的R13彼此键合而形成的环包括例如：碳6员环、碳7员环、含有1个氧原子且其它为碳原子的杂5员环、含有1个氧原子且其它为碳原子的杂 6员环、含有1个氧原子且其它为碳原子的杂 7员环、含有1个氮原子且其它为碳原子的杂5员环、含有1个氮原子且其它为碳原子的杂6员环、含有1个硫原子且其它为碳原子的杂5员环、含有1个氧原子和1个氮原子且其它为碳原子的杂5员环等。
两个以上的R13彼此键合而形成环时，环的数目优选为1~8、更优选为1~4、特别优选为1或2。形成2个以上的环时，这些环可以相同或不同。
以下，作为两个以上的R13彼此键合而形成环时的式(2)所示的基团(省略了任意的取代基)，可举出下述化合物的残基。
[化13]
上述残基优选为下述残基。键合键可以键合于含有该键合键的芳香族环的任意位置(其中，排除氮原子)。
[化14]
更优选的残基如下所示。
[化15]
式(2)的HAr优选表示为下述式(3)~(7)。
[化16]
式(3)~(7)中，R21~R66为选自氢原子、卤素原子、或关于R13而记载的基团中的基团。
式(3)中，R21~R28的两个以上可以键合而形成成环的取代或未取代的饱和或不饱和的基团。其中，R21~R28的任一者、优选R21、R22、R24、R25、R27和R28的一者、更优选R21、R22、 R27和R28的一者为单键，且与L键合，排除R24 与R25键合而形成取代或未取代的亚甲基的情形。
式(4)中，R31~R38的2个以上可以键合而形成成环的取代或未取代的饱和或不饱和的基团。其中，R31~R38的任一者、优选R31和R38的一者为单键、且与L键合。
式(5)中，R41~R47的2个以上可以键合而形成成环的饱和或不饱和的基团。其中，R41~R47的任一者、优选R41、R43和R47的一者为单键、且与L键合。
式(6)中，R51~R57的两个以上可以键合而形成成环的取代或未取代的饱和或不饱和的基团。其中，R51~R57的任一者、优选R51、R52和R57的一者为单键、且与L键合。排除R53与R54键合而形成取代或未取代的亚甲基的情形。
式(7)中，R61~R66的两个以上可以键合而形成成环的取代或未取代的饱和或不饱和的基团。其中，R61~R66的一者、优选R61、R62和R66的一者为单键、且与L键合。
式(3)~(7)中，2个以上的Rx键合而形成成环的取代或未取代的饱和或不饱和基团的情形的具体如关于R13所记载的那样。
式(1a)所示的-L-(HAr)n优选键合于式(1)的苯并[k]荧蒽骨架的3、4、7、12位的任一位，特别优选键合于 3或4位。
[化17]
式(1)所示的苯并[k]荧蒽衍生物优选表示为下述式(8)，
[化18]
式中，R1~R3、R5~R12、HAr、L、以及n与上述式(1)相同。
式(1)所示的苯并[k]荧蒽衍生物更优选表示为下述式(9)，
[化19]
式中，R1~R3、R5、R6、R8~R11、HAr、L、以及n与上述式(1 )相同。
式(1)所示的苯并[k]荧蒽衍生物中，R3和R4为苯并[k]荧蒽的活性部位，R3或R4为取代基、优选为-L-(HAr)n时，苯并[k]荧蒽衍生物的稳定性有提高的倾向。含有稳定性提高的式(8)或(9)所示的苯并[k]荧蒽衍生物时，则有机EL元件的寿命有进一步提高的倾向。
式(1)、(8)或(9)所示的苯并[k]荧蒽衍生物的L为单键时，由于苯并荧蒽骨架(电荷传输部位)与-(HAr)n(电子注入部位)的距离短，故认为分子内的电荷移动变得顺利(电子可以在短时间移动至电荷传输部位) 。因此，认为驱动电压降低。
本发明的苯并[k]荧蒽衍生物的L为取代或未取代的成环碳原子数6~30的芳香族烃环的2~4价的残基、取代或未取代的成环碳原子数5~30的杂环的2~4价的残基、或选自上述芳香族烃环和杂环中的2~3个环以单键键合而成的环的2~4价的残基时，由于苯并[k]荧蒽骨架与-(HAr )n间的距离变长，故认为可降低苯并荧蒽骨架与-(HAr)n的电子相关。分子内的电荷移动有时需要时间，但认为可以降低电子注入部位与电荷传输部位的功能的相互干扰。结果，认为在分子间移动时，干扰消失，驱动电压降低。
式(1)或(8)所示的苯并[k]荧蒽衍生物中，优选R7和R12各自独立地为成环碳原子数6~30(优选6~20 、更优选6~12)的芳基，特别优选 R7和R12均为苯基。R7和R12各自为芳基时，认为苯并[k]荧蒽骨架的平面性提高。平面性提高的苯并[k]荧蒽衍生物中，分子彼此的重叠变大、分子彼此的距离变短，认为可以进一步提高苯并[k]荧蒽衍生物的电荷传输性。
本发明的苯并[k]荧蒽衍生物的氢原子包括轻氢、重氢。另外，本说明书中，“成环碳”是指构成饱和环、不饱和环、或芳香环的碳原子。“成环原子”是指构成杂饱和环、杂不饱和环、或杂芳香环的碳原子和杂原子。
作为上述“取代或未取代的...”的情形的任意的取代基，没有特别限定，可举出卤素原子、取代或未取代的碳原子数1~10的烷基、取代或未取代的成环碳原子数3~8的环烷基、取代或未取代的碳原子数3~30的取代甲硅烷基、氰基、取代或未取代的碳原子数1~20的烷氧基、取代或未取代的成环碳原子数6~20的芳氧基、取代或未取代的碳原子数1 ~20的烷硫基、取代或未取代的碳原子数1~20的单或二烷基氨基、取代或未取代的成环碳原子数6~30的芳基、或取代或未取代的成环碳原子数5~30的杂环基团。
具体地，可举出氟原子、甲基、1-、2-或3-吡啶基、三甲基甲硅烷基、甲氧基、氰基、1-或2-萘基、2-、3-或4-甲氧基苯基、2-、3-或4-三甲基甲硅烷基苯基、2-、3-或4-氰基苯基、2-嘧啶基、2-三嗪基、3-或4 -双吡啶基等。
以上详细说明的本发明的苯并[k]荧蒽衍生物包含具有高平面性的苯并[k]荧蒽骨架、分子彼此良好地重叠，因此认为具有高的电荷传输性。特别由于苯并[k]荧蒽骨架的高的平面性，故具有比例如荧蒽骨架更高的电荷传输性。
另外，苯并[k]荧蒽骨架的电荷耐久性高，将本发明的苯并[k]荧蒽衍生物用于有机EL元件时，可以期待寿命的提高。虽然空穴有时会流动至电子注入层侧，但本发明的苯并[k]荧蒽衍生物由于具有空穴耐性，故认为可以防止元件的劣化。
本发明的苯并[k]荧蒽衍生物通过具有苯并[k]荧蒽骨架，亲和力(Af)变大，例如在用于电子传输层时，与相邻的金属络合物层或还原性掺杂剂层的相互作用变高，可以期待表现良好的电子注入性。基于以上理由，认为本发明的苯并[k]荧蒽衍生物可以降低有机EL元件的驱动电压。
吡啶环等杂环由于可以使用其氮原子上的非共用电子对来与金属原子配位，故认为与电极的亲和性变强。本发明的苯并[k]荧蒽衍生物的HAr所含的双吡啶结构、菲咯啉结构中，认为2个氮原子存在于容易与锂离子等形成螯合物的位置。特别是由于双吡啶结构的2个氮原子可以围绕单键旋转，故认为可以对应于进行配位的金属离子的离子半径而使其距离发生改变。如此，HAr由于含有处于容易与金属离子形成螯合物的位置的2个氮原子，故容易在阴极侧捕捉金属离子，因此认为与苯并咪唑基、其它杂环基团相比，可以提高有机EL元件的电子注入性。
另外，具有下述二氮杂芴基
[化20]
时，通过在中央采取以亚甲基连接的5员环结构，2个氮原子间的距离较双吡啶结构的情形增大，故认为变得难以捕捉例如锂离子等离子半径小的离子。
如上所述，本发明的苯并[k]荧蒽衍生物是在1分子中具有苯并[k]荧蒽结构、以及双吡啶结构或与之类似的结构的化合物，是同时具有优异的电荷传输性、电荷耐久性和电子注入性的化合物。
本发明的式(1)的苯并[k]荧蒽衍生物的具体例如下所示，但本发明并不仅限定于下述具体例。
[化21]
[化22]
[化23]
[化24]
[化25]
[化26]
[化27]
[化28]
[化29]
[化30]
[化31]
[化32]
[化33]
本发明的苯并[k]荧蒽衍生物优选用作有机EL元件用材料，更优选用作有机EL元件的电子注入材料或电子传输材料。这是因为HAr起着来自相邻层的电子的授受的媒介作用的缘故。另外，本发明的苯并[k]荧蒽衍生物由于后述原因，认为还可适宜地用作三重态能量阻挡材料。
本发明的苯并[k]荧蒽衍生物的基本骨架、即苯并[k]荧蒽骨架的三重态能量高，三重态激子的限域效应高，因此通过用作与例如有机EL元件的发光层相接的阻挡层的材料，认为可以促进TTF(Triplet-Triplet Fusion，三重态-三重态聚变)现象。另外，因本发明的苯并[k]荧蒽衍生物的基本骨架、即苯并[k]荧蒽骨架的平面性的高低而具有薄膜中的分子堆积提高、电子传输性变大的特征，因此认为可以促进电子向发光层的注入、提高发光层中的重组效率、有效地引起TTF现象。进而，本发明的苯并[k]荧蒽衍生物由于含有来自电极等含金属层的电子注入性高的含氮杂环、即HAr，因此认为可在不进一步层叠电子注入层的情形下实现低驱动电压的有机EL元件。
如此，本发明的苯并[k]荧蒽衍生物是兼具电子注入-传输功能和三重态能量阻挡功能(三重态阻挡功能)的化合物。
如上所述，本发明的苯并[k]荧蒽衍生物是含有具有三重态阻挡功能的结构部位(三重态阻挡结构部位)与具有电子注入-传输功能的结构部位的化合物。结构部位是指化合物所含的各环式结构(除去取代基的单环或稠合多环)。
三重态阻挡结构部位是指在化合物所含的结构部位中，三重态能量变得最低(小)的结构部位。即，以化合物的三重态能量为主而决定的结构部位。三重态阻挡结构部位的三重态能量是指除去取代基，各结构部位彼此的键合位置上取代了氢的独立的环式结构的三重态能量。进而，三重态阻挡结构部位必须是稠合多环芳香族烃化合物。其原因说明如下。
包含烃的稠环的跃迁状态以与环式结构的π电子云相关的π-π*跃迁为基础。该π电子云的宽度小，则对发光层的激发状态造成的影响小。另一方面，结构部位具有非共用电子对时的跃迁状态，由于非共用电子对的参与而与在发光层生成的三重态激子之间产生强烈的相互作用，从而促进主体(host)的三重态激子的失活。结果，无法有效地引起TTF现象。所以，阻挡材料的三重态阻挡结构部位必须为包含形成主要基于π-π*跃迁的激发三重态的烃的稠环。
将本发明的苯并[k]荧蒽衍生物用作阻挡材料时，阻挡材料的三重态能量优选比发光层的主体的三重态能量更大。
阻挡材料的三重态阻挡功能主要由三重态阻挡结构部位来决定。通常，在发光层生成的三重态激子向相邻的阻挡材料跃迁其能量时，三重态能量跃迁至阻挡材料的各结构部位中具有最低三重态能量的结构部位。由此，各结构部位中具有最低三重态能量的三重态阻挡结构部位为稠合多环芳香族烃化合物时，阻挡材料有效地发挥三重态阻挡功能。基于上述原因，化合物所含的结构部位中，三重态能量最低(小)的结构部位不是由碳和氢构成时，当该化合物则变得不具有三重态阻挡结构部位。
以下，对TTF现象进行简单说明。
对有机EL元件施加电压时，来自阳极、阴极的电子和空穴被注入，被注入的电子和空穴在发光层内发生重组而生成激子。其自旋状态中，单重态激子为25%、三重态激子为75%。以往已知的荧光元件中，单重态激子在基态弛豫时会发出光，而剩余的三重态激子则不会发光而经由热失活过程返回至基态。然而，根据S. M. Bachilo等(J. Phys. Cem. A,104,7711(2000))，最初生成的75%的三重态激子中，1/5会变为单重态激子。
TTF现象是指由三重态激子的碰撞聚变而生成单重态激子的现象，若利用该TTF现象，则不仅最初生成的25%的单重态激子，由三重态激子的碰撞聚变而生成的单重态激子也可利用于发光，从而可提高元件的发光效率。
为了有效地引起TTF现象，需要将与单重态激子相比激子寿命显著延长的三重态激子限域于发光层内。
本发明中，优选使含有本发明的苯并[k]荧蒽衍生物的阻挡层与荧光元件的发光层邻接。通过将含有本发明的苯并[k]荧蒽衍生物的阻挡层用于荧光元件，认为可以引起TTF现象、实现高效率的有机EL元件。
应予说明，本发明的阻挡层是对三重态能量具有阻挡功能的层，其功能与空穴阻挡层和电荷阻挡层不同。
含有本发明的苯并[k]荧蒽衍生物的阻挡层、电子注入层或电子传输层优选还含有还原性掺杂剂。
作为还原性掺杂剂，可举出供体性金属、供体性金属化合物和供体性金属络合物，这些还原性掺杂剂可以1种单独使用，也可以组合2种以上使用。
这里，还原性掺杂剂是指供给电子的材料(指供电子性材料)。该供电子性材料是与和该供电子性材料一起在阻挡层、电子注入层或电子传输层中所含的其它有机材料、或构成与阻挡层、电子注入层或电子传输层相邻的层的有机材料发生相互作用而产生自由基阴离子的材料，或具有供电子性自由基的材料。
供体性金属是指功函3.8 eV以下的金属，优选为碱金属、碱土金属和稀土金属，更优选为Cs 、Li、Na、Sr、K、Mg、Ca、Ba、Yb、Eu和Ce。
供体性金属化合物是指含有上述供体性金属的化合物，优选为含有碱金属、碱土金属或稀土金属的化合物，更优选为这些金属的卤化物、氧化物、碳酸盐、硼酸盐。例如为MOx(M为供体性金属、x为0.5~1.5)、MFx(x为1~3)、M(CO3)x(x为0.5~1.5)所示的化合物。
供体性金属络合物是指上述供体性金属的络合物，优选为碱金属、碱土金属或稀土金属的有机金属络合物。优选为下述式(I)所示的有机金属络合物。
[化34]
式中，M为供体性金属，Q为配位体，优选为羧酸衍生物、二酮衍生物或喹啉衍生物，n为1~4的整数。
作为供体性金属络合物的具体例，可举出日本特开2005-72012号公报中记载的钨水车等。进而，还可以将日本特开平11-345687号公报中记载的中心金属为碱金属、碱土金属的酞菁化合物等作为供体性金属络合物使用。
上述还原性掺杂剂优选为选自碱金属、碱土金属、稀土金属、碱金属的氧化物、碱金属的卤化物、碱土金属的氧化物、碱土金属的卤化物、稀土金属的氧化物、稀土金属的卤化物、碱金属的有机络合物、碱土金属的有机络合物和稀土金属的有机络合物中的1种或2种以上，更优选为碱金属的8-喹啉醇络合物。
利用TTF现象时，构成包含本发明的苯并[k]荧蒽衍生物的阻挡层的化合物的三重态能量必须要比主要构成发光层的主体的三重态能量更高。优选的是，阻挡层所含的本发明的苯并[k]荧蒽衍生物、发光层所含的主体和掺杂剂满足下述式(1)和(2)，
ETh、ETb和ETd各自表示主体材料、阻挡层的含氮杂环衍生物以及掺杂剂的三重态能量。
图1为表示本发明的一例实施方式的有机EL元件的概略构成图。图2模式地表示各层的最低激发单重态能级和最低激发三重态能级。应予说明，本发明中，三重态能量是指最低激发三重态下的能量与基态下的能量之差，单重态能量(有时也指能隙)是指最低激发单重态下的能量与基态下的能量之差。
本发明的有机EL元件可以是依次具备阳极、发光层、电子传输区域和阴极的元件，图1所示的有机EL元件从阳极10起，依次层叠有空穴传输区域50、发光层20、电子传输区域30、阴极40。阳极10与发光层20之间优选设有空穴传输区域50。图2所示的实施方式中，显示电子传输区域仅为阻挡层的构成。但是，电子传输区域只要含有阻挡层即可，仅阻挡层的实施方式并不妨碍更高注入性的电子注入层的插入。形成电子注入层时，可以使用以往用作电子注入层的通常的化合物，优选为含杂环化合物。
图2中，来自阳极而被注入的空穴通过空穴传输区域而被注入发光层，来自阴极而被注入的电子通过电子传输区域而被注入发光层。之后，空穴与电子在发光层进行重组，生成单重态激子和三重态激子。重组有在主体分子上发生和在掺杂剂分子上发生的2种情形。本实施方式中，如图2所示，将主体、掺杂剂的三重态能量分别设为ETh、ETd时，优选满足ETh<ETd的关系。通过满足该关系，进而如图3所示，在主体上进行重组而产生的三重态激子不会向具有更高三重态能量的掺杂剂移动。
在掺杂剂分子上进行重组而产生的三重态激子会快速地向主体分子进行能量移动。即，在主体的三重态激子不向掺杂剂移动的情形下，三重态激子彼此通过 TTF现象而有效地在主体上发生碰撞，从而生成单重态激子。进而，由于掺杂剂的单重态能量Esd比主体的单重态能量Esh小，故由TTF现象而生成的单重态激子从主体向掺杂剂进行能量移动，从而有助于掺杂剂的荧光性发光。原本，在用于荧光型元件的掺杂剂中，从激发三重态向基态的跃迁是禁止的，这种跃迁中，三重态激子不会发生光学性能量失活，而会发生热失活。但是，通过使主体与掺杂剂的三重态能量的关系如上所述，则三重态激子在发生热失活之前通过相互碰撞而有效地生成单重态激子，从而使发光效率提高。
电子传输区域中，优选在与发光层相邻的部分设置阻挡层。阻挡层具有下述功能，即，防止在发光层生成的三重态激子向电子传输区域扩散，通过将三重态激子限域在发光层内来提高三重态激子的密度，从而良好地引起TTF现象。
为了防止三重态激子扩散，如图2、3所示，优选构成阻挡层的化合物的三重态能量ETb要比ETh大，进而还要比ETd大。由于阻挡层防止在发光层生成的三重态激子向电子传输区域扩散，因此在发光层内，主体的三重态激子有效地形成单重态激子，该单重态激子向掺杂剂上移动并进行光学性能量失活。形成阻挡层的材料为本发明的苯并[k]荧蒽衍生物。本发明的苯并[k]荧蒽衍生物具有耐空穴性，因而不易劣化，可实现元件的长寿命化。
含有本发明的苯并[k]荧蒽衍生物的阻挡层可以发挥电子注入-传输功能的作用，因而注入至阻挡材料的电子更容易通过电子传输结构部位来供给电子。即，通过向LUMO能级高的结构部位移动，变得有助于电子向发光层注入。
上述电子传输区域与阴极之间可以具有含低功函金属的层。含低功函金属的层是指含有低功函金属、或低功函金属化合物的层。可以仅由低功函金属或低功函金属化合物形成，也可以在用作电子传输层的材料中以掺杂剂的形式添加低功函金属、低功函金属化合物或低功函金属络合物来形成。低功函金属是指功函在3.8 eV以下的金属。低功函在3.8eV以下的金属可举出碱金属、碱土金属等。作为碱金属，可举出Li、Na、K、Cs等。作为碱土金属，可举出Mg、Ca、Sr、Ba等。其它可举出Yb、Eu和Ce等。另外，作为低功函金属化合物，优选低功函金属的氧化物、卤化物、碳酸盐、硼酸盐。作为卤化物，可举出氟化物、氯化物、溴化物，但优选氟化物。例如优选使用LiF。另外，低功函金属络合物是低功函金属的络合物，优选碱金属、碱土金属或稀土金属的有机金属络合物。
应予说明，利用TTF现象来提高效率在蓝色荧光层中显著，但在绿色荧光层、红色荧光层中，也可以将三重态能量限域在发光层内而使发光效率提高。
本发明的有机EL元件的发光层优选含有至少1种下述式(4)所示的蒽衍生物或下述式(5)所示的芘衍生物来作为主体。
(蒽衍生物)
式(4)所示的蒽衍生物为下述化合物，
[化35]
Ar11和Ar12各自独立地为取代或未取代的成环碳原子数5~50的单环基、取代或未取代的成环碳原子数8~50的稠环基、或由单环基与稠环基的组合构成的基团。
R101~R108各自独立地为选自氢原子、取代或未取代的成环碳原子数5~50的单环基、取代或未取代的成环碳原子数8~50的稠环基、由单环基与稠环基的组合构成的基团、取代或未取代的碳原子数1~50的烷基、取代或未取代的成环碳原子数3~50的环烷基、取代或未取代的碳原子数1~50的烷氧基、取代或未取代的碳原子数7~50的芳烷基、取代或未取代的成环碳原子数6~50的芳氧基、取代或未取代的甲硅烷基、卤素原子、氰基中的基团。
式(4)中的单环基是指仅由未稠合的环构成的基团。
作为成环碳原子数5~50(优选5~30、更优选5~20) 的单环基，具体可举出苯基、联苯基、三联苯基、四联苯基等芳香族基团，吡啶基、吡嗪基(pyrazyl)、嘧啶基、三嗪基、呋喃基、噻吩基等杂环基团，优选苯基、联苯基、三联苯基。
式(4)中的稠环基是指2环以上的环结构稠合而得的基团。
作为上述成环碳原子数8~50(优选8~30、更优选8~20)的稠环基，具体可举出萘基、菲基、蒽基、基、苯并蒽基、苯并菲基、三亚苯基、苯并基、茚基、芴基、9, 9-二甲基芴基、苯并芴基、二苯并芴基、荧蒽基、苯并荧蒽基等稠合芳香族环基，或苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、喹啉基、菲咯啉基等稠合杂环基团，萘基、菲基、蒽基、9,9-二甲基芴基、荧蒽基、苯并蒽基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、咔唑基。
碳原子数1~50的烷基、成环碳原子数3~50的环烷基、碳原子数1~50的烷氧基、成环碳原子数6~50的芳氧基和取代或未取代的甲硅烷基的具体例与式(1)相同。
碳原子数7~50的芳烷基表示为-Y-Z，作为Y的例子，可举出对应于上述烷基的例子的亚烷基的例子，作为Z的例子，可举出上述芳基的例子。碳原子数7~50芳烷基的芳基部分为碳原子数6~49(优选6~30、更优选6~20、特别优选6~12)，烷基部分为碳原子数1~44(优选1~30、更优选1~20、更优选1~10、特别优选1~6 ))，例如苄基、苯基乙基、2-苯基丙烷-2-基。
式(4)中的Ar11、Ar12、R101~R108的“取代或未取代”的任意的取代基优选为单环基、稠环基、烷基、环烷基、甲硅烷基、烷氧基、氰基、卤素原子(特别为氟)，特别优选单环基、稠环基，优选的具体取代基与上述式(4)的各基团和上述式(1)中的各基团相同。
式(4)所示的蒽衍生物优选为下述蒽衍生物(A)、(B)和(C)中的任一者，根据适用的有机E L元件的构成或所要求的特性来进行选择。
(蒽衍生物(A))
当该蒽衍生物中，式(4)中的Ar11和Ar12各自独立地为取代或未取代的成环碳原子数8~50的稠环基。作为该蒽衍生物，可以分为Ar11和Ar12为相同的取代或未取代的稠环基的情形、以及为不同的取代或未取代的稠环基的情形。
式(4)中的Ar11和Ar12为不同的(包括取代位置的不同)取代或未取代的稠环基的蒽衍生物特别优选，稠环的优选具体例如上所述。其中，优选萘基、菲基、苯并蒽基、9,9-二甲基芴基、二苯并呋喃基。
(蒽衍生物(B))
该蒽衍生物中，式(4)中的Ar11和Ar12的一者为取代或未取代的成环碳原子数5~50的单环基，另一者为取代或未取代的成环碳原子数8~50的稠环基。
作为优选方式，Ar12为萘基、菲基、苯并蒽基、9,9-二甲基芴基、二苯并呋喃基，Ar11为取代有单环基或稠环基的苯基。
优选的单环基、稠环基的具体基团如上所述。
作为其它优选方式，Ar12为稠环基，Ar11为未取代的苯基。此时，稠环基特别优选菲基、9,9-二甲基芴基、二苯并呋喃基、苯并蒽基。
(蒽衍生物(C))
该蒽衍生物中，式(4)中的Ar11和Ar12各自独立地为取代或未取代的成环碳原子数5~50的单环基。
作为优选方式，Ar11、Ar12均为取代或未取代的苯基。
作为更优选方式，存在Ar11为未取代的苯基，且Ar12为具有单环基、稠环基作为取代基的苯基的情形，以及Ar11、Ar12各自独立地为具有单环基、稠环基作为取代基的苯基的情形。
作为上述取代基的优选的单环基、稠环基的具体例如上所述。进而优选的是，作为取代基的单环基为苯基、联苯基，稠环基为萘基、菲基、9,9-二甲基芴基、二苯并呋喃基、苯并蒽基。
(芘衍生物)
式(5)所示的芘衍生物为下述化合物，
[化36]
式中，Ar111和Ar222各自独立地为取代或未取代的成环碳原子数6~30的芳基。
L101和L102各自独立地表示取代或未取代的成环碳原子数6~30的2价的芳基或杂环基团。
m为0~1的整数、n为1~4的整数、s为0~1的整数、t为0~3的整数。
另外，L101或Ar111键合于芘的1~5位中的任意位置，L102或A r222键合于芘的6~10位的任意位置。
式(5)中的L101和L102优选为包含取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚联苯基、取代或未取代的亚萘基、取代或未取代的三亚苯基和取代或未取代的亚芴基、以及这些取代基的组合的2价的芳基。
另外，该取代基与式(1)中的“取代或未取代的...”中的取代基相同。L101和L102的取代基优选为碳原子数1~20的烷基。
式(5)中的m优选为0~1的整数。式(5)中的n优选为1~2的整数。式(5)中的s优选为0~1的整数。
通式(5)中的t优选为0~2的整数。
Ar111和Ar222的芳基与式(1)中的各基团相同。
优选取代或未取代的成环碳原子数6~20的芳基，更优选取代或未取代的成环碳原子数6~16的芳基，芳基的优选具体例为苯基、萘基、菲基、芴基、联苯基、蒽基、芘基。
含有式(4)所示的蒽衍生物、或式(5)所示的芘衍生物的发光层优选与含有本发明的苯并[k]荧蒽衍生物的阻挡层、电子注入层或电子传输层相接。发光层与含有本发明的苯并[k]荧蒽衍生物的阻挡层、电子注入层或电子传输层相接时，可以利用TTF现象来提高发光效率。
本发明的有机EL元件中，发光层可以含有发光性掺杂剂(磷光性掺杂剂和/或荧光性掺杂剂)。
上述荧光性掺杂剂为可以由单重项激子发光的化合物。作为荧光性掺杂剂，优选为对应于所要求的发光颜色而从胺系化合物、芳香族化合物、三(8-羟基喹啉)铝络合物等螯合物络合物、香豆素衍生物、四苯基丁二烯衍生物、双苯乙烯基亚芳基衍生物、二唑衍生物等中选出的化合物，更优选苯乙烯基胺化合物、苯乙烯基二胺化合物、芳基胺化合物、芳基二胺化合物、芳香族化合物，进一步优选稠合多环胺衍生物、芳香族化合物。上述荧光性掺杂剂可以单独使用也可以多种组合使用。
上述稠合多环胺衍生物优选表示为下述式(12)，
[化37]
式中，Y表示成环碳原子数10~50的取代或未取代的稠合芳基。
Ar101、Ar102各自表示取代或未取代的成环碳原子数6~50的芳基、或取代或未取代的成环碳原子数5~50的杂环基团。
作为Y的具体例，可举出前述稠合芳基，优选为取代或未取代的蒽基、取代或未取代的芘基、取代或未取代的基。
作为Ar101、Ar102的具体例，可举出前述芳基或杂环基团，优选为取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的联苯基、取代或未取代的三联苯基、取代或未取代的二苯并呋喃基。
n为1~4的整数。优选n为1~2的整数。
式(12)中，烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、杂环基团的例子可举出上述所例示的。
上述芳香族化合物优选为下述式(13)所示的苯并[k]荧蒽化合物。
[化38]
式中，X301~X306和X308~X311各自独立地选自氢原子、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碳原子数5~30的杂环基团、取代或未取代的碳原子数1~10的烷基、取代或未取代的成环碳原子数3~8的环烷基、取代或未取代的碳原子数1~20的烷氧基、取代或未取代的碳原子数7~50的芳烷基、取代或未取代的成环碳原子数6~ 50的芳氧基、取代或未取代的成环碳原子数6~50的芳硫基、取代或未取代的碳原子数2~50的烷氧基羰基、被取代或未取代的成环碳原子数6~30的芳基取代的氨基、卤素原子、氰基、硝基、羟基和羧基。
X307和X312各自独立地选自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碳原子数5~30的杂环基团、取代或未取代的碳原子数1~20的烷基、以及取代或未取代的成环碳原子数3~8的环烷基。
其中，X303与X304为相互不同的取代基。
另外，X301~X312中，相邻的取代基彼此可以键合而形成饱和或不饱和的环状结构，这些环状结构可以被取代。
式(13)的X303或X304优选为取代或未取代的成环碳原子数6~30的芳基。另外，式(13)的“取代或未取代”的优选取代基为氰基或卤素原子。
式(13)中，芳基、杂环基团、烷基、环烷基、烷氧基、芳烷基、芳氧基、芳硫基、烷氧基羰基、卤素原子的例子可举出上述所例示的。
应予说明，利用TTF现象时，从效率方面出发，掺杂剂优选为显示主峰波长为550nm以下的荧光发光的掺杂剂，更优选为蓝色发光掺杂剂。
主峰波长是指发光光谱中的发光强度最大的发光光谱的峰波长，主峰波长550 nm相当于绿色发光程度。该波长区域下，利用TTF现象的荧光发光元件的发光效率的提高受到期望。显示480 nm以下的蓝色发光的荧光发光元件中，可期待更高发光效率的提高。
本发明的有机EL元件的基板、阳极、阴极、空穴注入层、空穴传输层等其它构件可以适宜选择使用WO2008/023759 A1、WO2008/023759 A1、WO2009/107596 A1、WO2009/081857 A1、US2009/0243473 A1、US2008/0014464 A1、US2009/0021160 A1等中记载的公知物。
实施例
以下，通过实施例进一步说明本发明，但本发明并不限定于下述实施例。
合成例1
(a) 7,12-二苯基苯并[k]荧蒽-3-基硼酸的合成
按照下述线路，合成7,12-二苯基苯并[k]荧蒽-3-基硼酸。
(a-1) 5-溴苊烯的合成
向5-溴苊 25.4 g(107.3 mmol)、脱水苯500 ml中，添加2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌(DDQ)29.2 g(128.7 mmol)，加热回流下搅拌6 小时。进而在反应混合物中加入DDQ6.0g (26.4 mmol) ，加热搅拌4小时。放冷后，滤除沉淀物并用氯仿洗涤。合并滤液，用10%氢氧化钠水溶液、水洗涤。分液后，将有机相用无水硫酸钠干燥，馏去溶剂。减压下进行干燥，得到褐色的固体，即5-溴苊烯13.0 g(收率51.6 %)。
(a-2) 3-溴-7,12-二苯基苯并[k]荧蒽的合成
将1,3-二苯基异苯并呋喃14.9 g (55.2 mmol)、5-溴-苊烯12.8 g(55.2mmol)和甲苯50 ml的混合物在加热回流下搅拌16小时。馏去溶剂后，加入乙酸1200 ml，加热至80℃。向该混合物中加入48%HBr水溶液150 ml，在80 ℃搅拌1小时。冷却至室温后滤取沉淀物，用甲醇洗涤。将所得黄色固体用甲苯200 ml重结晶。滤取结晶，得到黄色固体、即3-溴-7,12-二苯基苯并[k]荧蒽19.8 g(收率：74%)。
(a-3) 7,12-二苯基苯并[k]荧蒽-3-基硼酸的合成
将3-溴-7,12-二苯基苯并[k]荧蒽30.8 g(64.0 mmol)溶解在脱水四氢呋喃400ml、脱水甲苯300 ml中，冷却至-70 ℃，滴加正丁基锂 44.6 ml(70.4 mmol)并搅拌1小时，加入三异丙基硼酸酯44.0 ml(192 mmol)，用2小时升温至室温。加入10%盐酸200 ml，搅拌2小时。滤取沉淀物并用甲苯洗涤，减压下进行干燥，得到黄色固体、即7,12-二苯基苯并[k]荧蒽-3-基硼酸25.14 g(收率88 %)。
合成例2
(b) 2-(4'-溴苯基)-1,10-菲咯啉的合成
[化40]
将4-溴碘苯6.79 g(24 mmol)溶解于二乙醚100 ml中，冷却至-70 ℃，滴加正丁基锂14 ml (23.4 mmol)并搅拌30分钟，然后升温至0 ℃并搅拌30分钟。将所得溶液在0 ℃下滴加至1,10-菲咯啉3.60 g(20 mmol)的二乙醚100ml溶液中，搅拌3小时。加入冰水，分离有机层，用二氯甲烷(100 ml×2)抽提水层。合并所得有机层并用无水硫酸钠干燥，进行过滤。滤液中加入二氧化锰20 g，搅拌30分钟后，进一步添加二氧化锰20 g并搅拌1小时，在室温放置过夜。过滤反应液，将滤液减压浓缩后通过硅胶柱层析进行纯化，得到黄色固体、即2-(4'-溴苯基)-1,10-菲咯啉，2.50 g(收率37%)。
合成例3
(c) 4-(4-溴苯基)-2-苯基-6-(2-吡啶基) 嘧啶的合成
按照下述线路，进行4-(4-溴苯基)-2-苯基-6-(2-吡啶基)嘧啶的合成。
[化41]
(c-1) (E)-3-(4-溴苯基)-1-(2-吡啶基)-2-丙烯-1-酮的合成
在氮气氛下，在4-溴苯甲醛25.3 g(137 mmol)的乙醇(500 ml)溶液中加入2-乙酰基吡啶15.6 ml (139 mmol)和甲醇钠 25.3 g (28%甲醇溶液、131 mmol)，在室温下进行8小时搅拌。滤取生成的固体并用甲醇洗涤，得到白色固体、即(E)-3-(4-溴苯基)-1-(2-吡啶基)-2-丙烯-1-酮，13.1 g(收率33%)。
(c-2) 4-(4-溴苯基)-2-苯基-6-(2-吡啶基)嘧啶的合成
在氮气氛下，在(E)-3-(4-溴苯基)-1-(2-吡啶基)-2-丙烯-1-酮13.0 g(45.1mmol)的乙醇160 ml溶液中，加入苯甲脒盐酸盐7.3 g(46.6 mmol)和氢氧化钠3.6 g(90mmol)，加热回流并搅拌16小时。将反应混合物冷却至室温后，滤取生成的固体，用水、甲醇洗涤，得到浅茶色固体、即4-(4-溴苯基)-2-苯基-6-(2-吡啶基)嘧啶4.31 g(收率25%)。
实施例1
苯并[k]荧蒽衍生物(化合物1)的合成
[化42]
在氮气氛下，将7,12-二苯基苯并[k]荧蒽-3-基硼酸1.88 g(4.2 mmol )、6-溴-2,2'-双吡啶 0.94 g(4.0 mmol)、四(三苯基膦)钯(0) 0.14 g(0.12 mmol)、1,2-二甲氧基乙烷12 ml和2M碳酸氢钠水溶液6 ml的混合物加热回流并搅拌5小时。将反应混合物冷却至室温，加入水并进行1小时搅拌。滤取生成的固体，用水、甲醇洗涤后，在减压下进行干燥。将所得固体用硅胶柱层析进行纯化，得到黄色固体1.98 g。所得化合物进行质谱分析，结果鉴定为化合物1(相对于分子量 558.21，m/e = 558)。收率为89%。
实施例2
苯并[k]荧蒽衍生物(化合物2)的合成
[化43]
实施例1中，除了代替6-溴-2,2'-双吡啶而使用2-(4'-溴苯基)-1,10-菲咯啉以外，以相同的方法进行合成。所得化合物进行质谱分析，结果鉴定为化合物2(相对于分子量658.24，m/e = 658)。收率为94%。
实施例3
苯并[k]荧蒽衍生物(化合物3)的合成
[化44]
实施例1中，除了代替6-溴-2,2'-双吡啶而使用4-(4-溴苯基)-2-苯基-6-(2-吡啶基)嘧啶以外，以相同方法进行合成。所得化合物进行质谱分析，结果鉴定为化合物3(相对于分子量711.27，m/e = 711) 。收率为74%。
物性值的测定
以下述方法来测定化合物1和2的下述物性值。测定结果示于表1。
（1）三重态能量(ET)
使用市售的装置F-4500(日立社制)进行测定。ET的换算式如下所述。
ET(eV) = 1239.85/λedge
“λedge”意指纵轴为磷光强度、横轴为波长的磷光光谱中，在磷光光谱的短波长侧的隆起部分画切线，该切线与横轴的交点的波长值。单位：nm。
（2）离子电位
大气下，使用光电子分光装置(理研计器(株)社制：AC-3)进行测定。具体来说，用光照射材料，并测定此时由电荷分离所产生的电子量，从而求出。
（3）亲和力
由离子电位与能隙的测定值算出。能隙由化合物1或2的甲苯溶液的吸收光谱的吸收端测定。具体来说，使用市售的可见-紫外分光光度计来测定吸收光谱，由该光谱开始隆起的波长(吸收端)来算出。
[表1]
表1
实施例4
(1)有机EL元件的制造
将25mm×75mm×1.1mm厚的带有ITO透明电极(阳极)的玻璃基板(ジオマテック社制)在异丙醇中进行5分钟的超声波洗涤，然后进行30分钟的UV臭氧洗涤。
将洗涤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支架上，首先，在以覆盖透明电极线的方式形成膜厚50 nm的化合物HT-1的膜。HT-1膜作为空穴注入层而发挥功能。接着，蒸镀化合物HT-2，以在HT-1膜上形成膜厚45 nm的HT-2膜。HT-2膜作为空穴传输层发挥功能。
在HT-2膜上以20∶1的膜厚比蒸镀化合物BH-1(主体材料)和化合物BD-1(掺杂剂材料)，形成膜厚25 nm的有机层的膜。该有机层作为发光层发挥功能。在发光层上蒸镀化合物1，以形成膜厚25 nm的电子传输层。然后，将LiF以膜厚1nm成膜。在该LiF膜上蒸镀80nm金属Al而形成金属阴极，从而制作有机EL发光元件。
[化45]
(2)有机EL元件的评价
对于制作的有机EL元件，测定电流密度10 mA/cm2下驱动时的元件性能(驱动电压、发光效率和发光颜色)、以及电流密度8 mA/cm2下亮度减少5%为止的时间(亮度95%寿命)。结果示于表2。
实施例5、比较例1~2
有机EL元件的制造与评价
除了代替化合物1而使用化合物2(实施例5) 、 ET-1(比较例1)或ET-2(比较例2)来形成电子传输层以外，与实施例3相同地操作，制作并评价有机EL元件。结果示于表2。
[化46]
实施例6
有机EL元件的制造与评价
除了代替BD-1而使用BD-2来形成发光层以外，与实施例5相同地操作，制作并评价有机EL元件。结果示于表2。
[化47]
[表2]
表2
实施例7
将25mm×75mm×l.1mm厚的带有ITO透明电极(阳极)的玻璃基板(ジオマテック社制)在异丙醇中进行5分钟超声波洗涤后，进行30分钟的UV臭氧洗涤。
将洗涤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支架上，首先，以覆盖透明电极线的方式形成膜厚50 nm的化合物HT-1的膜。HT-1膜作为空穴注入层发挥功能。接着，蒸镀化合物HT-2而在HT-1膜上形成膜厚45 nm的HT-2膜。HT-2膜作为空穴传输层发挥功能。
在HT-2膜上以20∶1的膜厚比蒸镀化合物BH-1(主体材料)和化合物BD-1(掺杂剂材料)，形成膜厚25 nm的发光层的膜。在发光层上以1∶1的膜厚比蒸镀化合物1和羟基喹啉锂(Liq)，而在发光层上形成膜厚25 nm的电子传输层。在该电子传输层上蒸镀80 nm金属Al以形成金属阴极，从而制作有机EL元件。
将所得有机EL元件与实施例3相同地进行评价。结果示于表3。
实施例8~9和比较例3~4
有机EL元件的制造与评价
除了代替化合物1而使用化合物2(实施例8)、化合物3(实施例9)、 ET-1(比较例3)或ET-2(比较例4)来形成电子传输层以外，与实施例7相同地制作并评价有机EL元件。结果示于表3。
实施例10
有机EL元件的制造与评价
除了代替BD-1而使用BD-2来形成发光层以外，与实施例7相同地操作，制作并评价有机EL元件。结果示于表3。
[表3]
表3
由表2~3的结果可知，通过使用化合物1~化合物3，可得到驱动电压低、且高效率长寿命的有机EL元件。这被认为是因为通过导入可提高电子注入性的双吡啶结构(化合物1)、菲咯啉结构(化合物2) 、2-苯基-4-(2-吡啶基)嘧啶结构(化合物3)而进行低电压化，而且苯并[k]荧蒽环具有高的空穴耐性，故降低了流入电子传输层的空穴所致的元件劣化，从而同时实现了元件的高效率化和发光寿命的提高的缘故。
同时实现效率、寿命、低电压是困难的技术，但本发明的实施例的结果表明，通过使用化合物1~化合物3，可以解决以往难以实现的课题。
另外，可知由于苯并荧蒽环的亲和力(Af)大，故将电子传输层形成与羟基喹啉锂的共蒸镀层时，驱动电压也为低值。
化合物1~化合物3实现了高发光效率，作为该高效率的主要原因，暗示了阻挡材料的效果参与的可能性。主体材料的BH-1的三重态能量以与化合物1~化合物3相同的方法算出为1.8 eV，化合物1~化合物3的值与之相比非常大，故认为会在发光层内产生三重态激子的限域效应。
产业实用性
含有本发明的苯并[k]荧蒽衍生物的有机EL元件可以用于希望低电力消耗的大型电视用显示面板或照明面板等中。

Claims (13)

1.下述式(9)所示的苯并[k]荧蒽衍生物，
式中，R1～R3、R5、R6和R8～R11为氢原子，
L为单键、取代或未取代的成环碳原子数6～30的芳香族烃环的2价的残基、取代或未取代的成环原子数5～30的杂环的2价的残基、或选自上述芳香族烃环和杂环中的2～3个环以单键键合而成的环的2价的残基，
n为1，
HAr为下述式(3)、(4)或(6)所示的含氮杂环之一，
[化4]
式中，R21～R28和R31～R38为氢原子，
R51～R57各自独立地为氢原子、或取代或未取代的成环碳原子数6～30的芳基，
其中，
式(3)中，R21～R28的任一者为单键、且与L键合，
式(4)中，R31～R38的任一者为单键、且与L键合，
式(6)中，R51～R57的任一者为单键、且与L键合，
上述“取代或未取代的...”的情形的任意的取代基选自氟原子、甲基、1-、2-或3-吡啶基、三甲基甲硅烷基、甲氧基、氰基、1-或2-萘基、2-、3-或4-甲氧基苯基、2-、3-或4-三甲基甲硅烷基苯基、2-、3-或4-氰基苯基、2-嘧啶基、2-三嗪基、和3-或4 -双吡啶基。
2.权利要求1所述的苯并[k]荧蒽衍生物，其中，L所表示的上述成环碳原子数6~30的芳香族烃环选自苯、萘、联苯、芘、菲、荧蒽、、对三联苯、间三联苯和9, 9-二甲基芴。
3.权利要求1所述的苯并[k]荧蒽衍生物，其中，L所表示的上述成环碳原子数5~30的杂环选自吡啶、嘧啶、哒嗪、吡嗪、喹啉、异喹啉和三嗪。
4.权利要求1所述的苯并[k]荧蒽衍生物，其中，L所表示的2~3个环以单键键合而成的环选自下述化合物
。
5.权利要求1所述的苯并[k]荧蒽衍生物，其中，式(3)中，R21、R22、R27和R28的一者为与L键合的单键。
6.权利要求1所述的苯并[k]荧蒽衍生物，其中，式(4)中，R31和R38的一者为与L键合的单键。
7.权利要求1所述的苯并[k]荧蒽衍生物，其中，式(6)中，R51、R52和R57的一者为与L键合的单键。
8.有机电致发光元件用材料，其含有权利要求1～7中任一项所述的苯并[k]荧蒽衍生物。
9.权利要求8所述的有机电致发光元件用材料，其中，上述有机电致发光元件用材料为电子注入材料或电子传输材料。
10.有机电致发光元件，其是在阴极与阳极之间夹持含有发光层的1层以上的有机薄膜层的有机电致发光元件，其中，上述有机薄膜层的至少1层含有1种以上权利要求1～7中任一项所述的苯并[k]荧蒽衍生物。
11.权利要求10所述的有机电致发光元件，其中，上述有机薄膜层含有电子注入层或电子传输层，上述电子注入层或电子传输层含有1种以上上述苯并[k]荧蒽衍生物。
12.权利要求11所述的有机电致发光元件，其中，上述含有苯并[k]荧蒽衍生物的电子注入层或电子传输层进一步含有还原性掺杂剂。
13.权利要求12所述的有机电致发光元件，其中，上述还原性掺杂剂为选自碱金属、碱土金属、稀土金属、碱金属的氧化物、碱金属的卤化物、碱土金属的氧化物、碱土金属的卤化物、稀土金属的氧化物、稀土金属的卤化物、碱金属的有机络合物、碱土金属的有机络合物和稀土金属的有机络合物中的1种以上。
CN201180002920.1A 2010-10-08 2011-10-07 苯并[k]荧蒽衍生物和含有其的有机电致发光元件 Active CN102574797B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-229070 2010-10-08
JP2010229070 2010-10-08
PCT/JP2011/073202 WO2012046839A1 (ja) 2010-10-08 2011-10-07 ベンゾ[ｋ]フルオランテン誘導体及びそれを含んでなる有機エレクトロルミネッセンス素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102574797A CN102574797A (zh) 2012-07-11
CN102574797B true CN102574797B (zh) 2017-03-01

Family

ID=45927831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180002920.1A Active CN102574797B (zh) 2010-10-08 2011-10-07 苯并[k]荧蒽衍生物和含有其的有机电致发光元件

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9273002B2 (zh)
EP (1) EP2626346B1 (zh)
JP (1) JP5909179B2 (zh)
KR (1) KR101429832B1 (zh)
CN (1) CN102574797B (zh)
TW (1) TW201215659A (zh)
WO (1) WO2012046839A1 (zh)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6269060B2 (ja) 2012-06-12 2018-01-31 東レ株式会社 発光素子材料および発光素子
KR102196594B1 (ko) 2012-08-30 2020-12-30 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 방향족 아민 유도체 및 이것을 이용한 유기 전기발광 소자
JP6256349B2 (ja) * 2012-11-28 2018-01-10 コニカミノルタ株式会社 透明電極、及び、電子デバイス
US20150311453A1 (en) * 2012-11-30 2015-10-29 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Organic electroluminescence element and illumination device
US20140284580A1 (en) * 2013-03-22 2014-09-25 E-Ray Optoelectronics Techonology Co., Ltd. Electron transporting compounds and organic electroluminescent devices using the same
KR20240108508A (ko) 2013-05-16 2024-07-09 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
US9966552B2 (en) 2013-09-17 2018-05-08 Lg Display Co., Ltd. Organic light-emitting element
JP2014110421A (ja) * 2013-10-18 2014-06-12 Panasonic Corp 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP6627507B2 (ja) * 2014-05-28 2020-01-08 東レ株式会社 フルオランテン誘導体、それを含有する電子デバイス、発光素子および光電変換素子
CN104529722B (zh) * 2015-01-16 2016-03-23 中国科学院化学研究所 苯并[j]荧蒽衍生物及其制备方法与应用
US10164194B2 (en) * 2015-01-26 2018-12-25 Luminescence Technology Corporation Compound for organic electroluminescent device
WO2016175292A1 (ja) * 2015-04-28 2016-11-03 出光興産株式会社 化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、および電子機器
EP3147961A1 (en) * 2015-09-28 2017-03-29 Novaled GmbH Organic electroluminescent device
CN111205234A (zh) * 2015-09-30 2020-05-29 北京鼎材科技有限公司 一种喹喔啉基团的稠环芳烃衍生物及其应用
WO2017061480A1 (ja) * 2015-10-06 2017-04-13 出光興産株式会社 化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子機器
CN109196679B (zh) * 2015-12-01 2021-06-08 株式会社半导体能源研究所 发光元件、发光装置、电子设备及照明装置
JP6755113B2 (ja) * 2016-04-11 2020-09-16 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
KR20180022546A (ko) * 2016-08-24 2018-03-06 주식회사 엘지화학 신규한 유기 발광 재료 및 이를 포함하는 유기발광 소자
CN107778260A (zh) * 2016-08-24 2018-03-09 株式会社Lg化学 新型有机发光材料及包含其的有机发光元件
KR102148239B1 (ko) * 2017-11-10 2020-08-27 주식회사 진웅산업 벤조플루오란텐계 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
JP7325731B2 (ja) 2018-08-23 2023-08-15 国立大学法人九州大学 有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2022138107A1 (ja) * 2020-12-25 2022-06-30 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
KR20230001569A (ko) * 2021-06-28 2023-01-05 엘티소재주식회사 헤테로고리 화합물, 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003123983A (ja) * 2001-10-10 2003-04-25 Konica Corp 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2005108556A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Tdk Corp 有機ｅｌ素子及び有機ｅｌディスプレイ
JP2005108552A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Tdk Corp 有機ｅｌ素子及び有機ｅｌディスプレイ
JP2008156315A (ja) * 2006-12-26 2008-07-10 Canon Inc ベンゾフルオランテン化合物及びこれを使用した有機発光素子
CN101595080A (zh) * 2006-11-15 2009-12-02 出光兴产株式会社 荧蒽化合物和使用该荧蒽化合物的有机电致发光元件以及含有机电致发光材料的溶液

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3853042B2 (ja) * 1996-11-07 2006-12-06 三井化学株式会社 有機電界発光素子
JP4208290B2 (ja) 1998-06-01 2009-01-14 キヤノン株式会社 発光素子
TWI314947B (en) * 2002-04-24 2009-09-21 Eastman Kodak Compan Organic light emitting diode devices with improved operational stability
TWI265750B (en) * 2003-02-27 2006-11-01 Toyota Jidoshokki Kk Organic electro-luminescence devices
JP4059822B2 (ja) 2003-08-26 2008-03-12 三井化学株式会社 ベンゾフルオランテン化合物、および該ベンゾフルオランテン化合物を含有する有機電界発光素子
DE10339772B4 (de) 2003-08-27 2006-07-13 Novaled Gmbh Licht emittierendes Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE10342340A1 (de) * 2003-09-11 2005-04-14 Basf Ag Verbindungen auf Basis von Fluoranthen und ihre Verwendung
JP5317386B2 (ja) 2005-08-05 2013-10-16 出光興産株式会社 含窒素複素環誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
US20070104977A1 (en) * 2005-11-07 2007-05-10 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescent device
TW200738636A (en) 2006-01-30 2007-10-16 Chisso Corp Novel chemical compound and organic electroluminescent device using the same
EP1995291A4 (en) 2006-02-23 2013-04-17 Idemitsu Kosan Co MATERIAL FOR ORGANIC ELECTROLUMINESCENZING DEVICE, PRODUCTION METHOD AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENSE DEVICE
US20080007160A1 (en) * 2006-02-28 2008-01-10 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescent device using fluoranthene derivative and indenoperylene derivative
EP2031670B1 (en) 2006-06-22 2013-11-27 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescent device employing heterocycle-containing arylamine derivative
US20080032123A1 (en) * 2006-08-02 2008-02-07 Spindler Jeffrey P Dual electron-transporting layer for oled device
KR101019876B1 (ko) * 2006-08-04 2011-03-04 캐논 가부시끼가이샤 유기발광소자 및 벤조〔ｋ〕플루오란텐 화합물
EP2053672A1 (en) 2006-08-04 2009-04-29 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescence device
KR20090040896A (ko) 2006-08-23 2009-04-27 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 방향족 아민 유도체 및 이들을 이용한 유기 전기발광 소자
JP2008162911A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Canon Inc ジアザフルオレン化合物
JP5656338B2 (ja) * 2007-03-12 2015-01-21 ケミプロ化成株式会社 新規な１，１０−フェナントロリン誘導体、電子輸送材料、電子注入材料およびそれを含有する有機電界発光素子
KR101528241B1 (ko) 2007-12-07 2015-06-15 삼성디스플레이 주식회사 방향족 복소환 화합물, 이를 포함한 유기막을 구비한 유기발광 소자 및 상기 유기발광 소자의 제조 방법
JP5355421B2 (ja) 2007-12-21 2013-11-27 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2009107596A1 (ja) 2008-02-25 2009-09-03 出光興産株式会社 有機発光媒体及び有機ｅｌ素子
JP2009275013A (ja) 2008-05-16 2009-11-26 Chisso Corp 新規化合物およびこれを用いた有機電界発光素子
KR101011857B1 (ko) 2008-06-04 2011-02-01 주식회사 두산 벤조플루오란센 유도체 및 이를 이용한 유기 발광 소자
US7931975B2 (en) * 2008-11-07 2011-04-26 Global Oled Technology Llc Electroluminescent device containing a flouranthene compound
US8088500B2 (en) * 2008-11-12 2012-01-03 Global Oled Technology Llc OLED device with fluoranthene electron injection materials

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003123983A (ja) * 2001-10-10 2003-04-25 Konica Corp 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2005108556A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Tdk Corp 有機ｅｌ素子及び有機ｅｌディスプレイ
JP2005108552A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Tdk Corp 有機ｅｌ素子及び有機ｅｌディスプレイ
CN101595080A (zh) * 2006-11-15 2009-12-02 出光兴产株式会社 荧蒽化合物和使用该荧蒽化合物的有机电致发光元件以及含有机电致发光材料的溶液
JP2008156315A (ja) * 2006-12-26 2008-07-10 Canon Inc ベンゾフルオランテン化合物及びこれを使用した有機発光素子

Also Published As

Publication number Publication date
JP5909179B2 (ja) 2016-04-26
JPWO2012046839A1 (ja) 2014-02-24
KR101429832B1 (ko) 2014-08-12
TW201215659A (en) 2012-04-16
CN102574797A (zh) 2012-07-11
WO2012046839A1 (ja) 2012-04-12
KR20130025858A (ko) 2013-03-12
US9273002B2 (en) 2016-03-01
US20120211743A1 (en) 2012-08-23
EP2626346A1 (en) 2013-08-14
EP2626346A4 (en) 2014-03-19
EP2626346B1 (en) 2018-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102574797B (zh) 苯并[k]荧蒽衍生物和含有其的有机电致发光元件
KR102119352B1 (ko) 함질소 축합고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
JP6421474B2 (ja) 環状アジン化合物、その製造方法、及びそれを用いた有機電界発光素子
JP6642866B2 (ja) 有機発光素子
JP5315420B2 (ja) イミダゾピリジン誘導体及びそれを含んでなる有機エレクトロルミネッセンス素子
KR101975067B1 (ko) 치환된 트리페닐렌환 구조를 가지는 화합물 및 유기 일렉트로루미네선스 소자
JP6443107B2 (ja) トリアジン化合物及びその製造方法
JP6657536B2 (ja) 有機発光素子
CN109824671B (zh) 一种喹唑啉并三氮唑衍生物及其在有机电致发光领域的应用
CN113166107B (zh) 有机化合物及包含其的有机电致发光元件
CN108292708B (zh) 有机电致发光器件
CN109280064A (zh) 有机金属化合物和包括其的有机发光器件
CN103493239A (zh) 有机电致发光器件
WO2014024447A1 (ja) トリフェニレン環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子
CN110776515A (zh) 具有氮杂茚并[1，2、c]菲环结构的化合物及使用了该化合物的有机电致发光元件
TWI546295B (zh) 具有經取代之鄰聯三苯結構之化合物及有機電激發光元件
US9991448B2 (en) Compound, luminescent material and organic light emitting device using same
CN111683935B (zh) 杂环化合物及包含其的有机发光器件
US20200102329A1 (en) Organic light emitting device and materials for use in same
JP2023057461A (ja) ジピリジルフェニル基を有するトリアジン化合物
KR102263233B1 (ko) 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
CN116438946A (zh) 有机发光器件
KR20200061721A (ko) 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant