CN115039248A - 有机电致发光元件和电子设备 - Google Patents

有机电致发光元件和电子设备 Download PDF

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齐藤雅俊
中村雅人
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Abstract

提供进一步改善了元件性能的有机电致发光元件以及包含这样的有机电致发光元件的电子设备,提供一种有机电致发光元件,其中,电子传输层包含式(1)所示的化合物A,发光层包含式(10)所示的主体材料B。
Figure DDA0003778712680000011
式中,各符号与说明书中的定义相同。

Description

有机电致发光元件和电子设备
技术领域
本发明涉及有机电致发光元件和包含该有机电致发光元件的电子设备。
背景技术
一般而言,有机电致发光元件(以下有时也记为“有机EL元件”)由阳极、阴极、以及夹在阳极与阴极之间的有机层构成。若在两电极间施加电压,则将电子从阴极侧注入发光区域、将空穴从阳极侧注入发光区域,所注入的电子与空穴在发光区域中发生复合而生成激发态,激发态恢复到基态时放出光。因此,发现高效地将电子或空穴传输至发光区域、使电子与空穴容易复合、使激子高效地发光的材料的组合在得到高性能有机EL元件方面是重要的。
专利文献1~9公开了用作有机EL元件用材料的化合物和包含该化合物的有机EL元件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:WO2005/112519A1
专利文献2:WO2017/200210A1
专利文献3:KR2014-0006708
专利文献4:WO2019/139419A1
专利文献5:WO2018/105888A1
专利文献6:WO2018/056645A1
专利文献7:CN107880031
专利文献8:WO2012/108881A1
专利文献9:US2014/0361268
发明内容
发明要解决的问题
以往,已经报道了大量有机EL元件用的化合物,但是依然寻求进一步使有机EL元件的性能提高。
本发明是为了解决上述问题而做出的,目的在于通过包含特定化合物的组合而提供进一步改善了元件性能的有机EL元件、包含这样的有机EL元件的电子设备。
用于解决问题的手段
本发明人等对于包含专利文献1~9记载的化合物的有机EL元件的性能,反复进行深入研究,结果发现,具有包含在下文中记载的化合物A的空穴阻挡层和包含在下文中记载的主体材料B的发光层的有机EL元件显示更高性能。
在一个方案中,本发明提供下述的有机EL元件。
该有机EL元件具有阴极、阳极和位于该阴极与该阳极之间的有机层,该有机层包含发光层和电子传输层,该电子传输层包含化合物A,该发光层包含主体材料B,该化合物A由式(1)表示,该主体材料B由式(10)表示。
[化学式1]
Figure BDA0003778712660000021
(式中,
Y1和Y2中的1个为氮原子、其余的1个为CR;
R选自氢原子、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基、取代或未取代的碳数1~50的烷基、取代或未取代的成环碳数3~50的环烷基、氟原子和氰基;
Ar1和Ar2各自独立地选自取代或未取代的成环碳数6~50的芳基和取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基;
L1和L2各自独立地为单键或者取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基;
R1~R6各自独立地选自氢原子、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基、取代或未取代的碳数1~50的烷基、取代或未取代的成环碳数3~50的环烷基、氟原子和氰基;
选自R1~R6中的相邻的2个可以相互键合而形成取代或未取代的环,也可以不相互键合因而不形成环;
Cz由下述式(1-a)或式(1-b)表示;
[化学式2]
Figure BDA0003778712660000031
(式中,
R21~R28和R31~R38各自独立地为氢原子或取代基,该取代基选自取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基、取代或未取代的碳数1~50的烷基、取代或未取代的成环碳数3~50的环烷基、氟原子和氰基;
选自R21~R28中的相邻的2个可以相互键合而形成取代或未取代的环,也可以不相互键合因而不形成环;
选自R31~R38中的相邻的2个可以相互键合而形成取代或未取代的环,也可以不相互键合因而不形成环;
R24与R25和R34与R35可以相互键合而形成取代或未取代的环,也可以不相互键合因而不形成环;
Ra选自取代或未取代的成环碳数6~50的芳基和取代或未取代的碳数1~50的烷基;
选自R21~R28中的1个为经由*a而与L3键合的单键;
*b表示与L3键合的位置。)
n为1~3的整数,在n为2或3的情况下,2或3个Cz相互相同或不同;
L3和L4各自独立地为单键或者取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基,其中,在n为2或3的情况下,L4为取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基。)
[化学式3]
Figure BDA0003778712660000041
(式中,
选自R101~R110中的至少1个各自独立地为式(31)所示的基团;
在式(31)所示的基团存在2个以上的情况下,2个以上的式(31)所示的基团可以相同也可以不同;
选自并非式(31)所示的基团的R101~R110中的一组以上的相邻的2个可以相互键合而形成取代或未取代的环,也可以不相互键合因而不形成环;
并非式(31)所示的基团且也不形成上述环的R101~R110各自独立地为氢原子、卤素原子、氰基、硝基、取代或未取代的碳数1~50的烷基、取代或未取代的碳数2~50的烯基、取代或未取代的碳数2~50的炔基、取代或未取代的成环碳数3~50的环烷基、-Si(R901)(R902)(R903)、-O-(R904)、-S-(R905)、-N(R906)(R907)、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、或者取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基;
R901~R907各自独立地为氢原子、取代或未取代的碳数1~50的烷基、取代或未取代的成环碳数3~50的环烷基、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、或者取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基;
在R901~R907存在2个以上的情况下,2个以上的R901~R907可以相同也可以不同。)
-L101-Ar101 (31)
(式中,
L101为单键、取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基、或者取代或未取代的成环原子数5~50的二价杂环基;
Ar101为取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、或者取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基。))
在另一个方案中,本发明提供包含上述有机电致发光元件的电子设备。
发明的效果
具有包含化合物A的空穴阻挡层和包含主体材料B的发光层的有机EL元件显示高的元件性能。
附图说明
图1是表示本发明的一个方案涉及的有机EL元件的层构成的一例的示意图。
图2是表示本发明的一个方案涉及的有机EL元件的层构成的另一例子的示意图。
具体实施方式
[定义]
在本说明书中,氢原子意味着包含中子数不同的同位素、即氕(protium)、氘(deuterium)和氚(tritium)。
在本说明书中,在化学结构式中,没有明确显示“R”等符号和表示氘原子的“D”的可键合位置设为键合有氢原子、即氕原子、氘原子或氚原子。
在本说明书中,成环碳数是指原子以环状键合的结构的化合物(例如单环化合物、稠环化合物、桥环化合物、碳环化合物和杂环化合物)的构成该环自身的原子之中的碳原子的数量。该环被取代基取代时,取代基中所含的碳不包括在成环碳数中。下文中记载的“成环碳数”只要没有另行记载就同样设定。例如,苯环的成环碳数为6,萘环的成环碳数为10,吡啶环的成环碳数为5,呋喃环的成环碳数为4。另外,例如9,9-二苯基芴基的成环碳数为13,9,9’-螺双芴基的成环碳数为25。
另外,在苯环上作为取代基例如取代有烷基时,该烷基的碳数不包括在苯环的成环碳数中。因此,取代有烷基的苯环的成环碳数为6。另外,在萘环上作为取代基例如取代有烷基时,该烷基的碳数不包括在萘环的成环碳数中。因此,取代有烷基的萘环的成环碳数为10。
在本说明书中,成环原子数是指原子以环状键合的结构(例如单环、稠环和联环(ring assemblies))的化合物(例如单环化合物、稠环化合物、桥环化合物、碳环化合物和杂环化合物)的构成该环自身的原子的数量。不构成环的原子(例如对构成环的原子的键进行封端的氢原子)、该环被取代基取代时的取代基中所含的原子不包括在成环原子数中。下文中记载的“成环原子数”只要没有另行记载就同样设定。例如,吡啶环的成环原子数为6,喹唑啉环的成环原子数为10,呋喃环的成环原子数为5。例如,键合于吡啶环的氢原子或构成取代基的原子的数量不包括在吡啶成环原子数的数量中。因此,键合有氢原子或取代基的吡啶环的成环原子数为6。另外,例如喹唑啉环的碳原子上键合的氢原子或构成取代基的原子不包括在喹唑啉环的成环原子数的数量中。因此,键合有氢原子或取代基的喹唑啉环的成环原子数为10。
在本说明书中,“取代或未取代的碳数XX~YY的ZZ基”这样的表述中的“碳数XX~YY”表示ZZ基为未取代时的碳数,发生了取代时的取代基的碳数不包括在内。在此,“YY”大于“XX”,“XX”是指1以上的整数,“YY”是指2以上的整数。
在本说明书中,“取代或未取代的原子数XX~YY的ZZ基”这样的表述中的“原子数XX~YY”表示ZZ基为未取代时的原子数,发生了取代时的取代基的原子数不包括在内。在此,“YY”大于“XX”,“XX”是指1以上的整数,“YY”是指2以上的整数。
在本说明书中,未取代的ZZ基是表示“取代或未取代的ZZ基”为“未取代的ZZ基”的情况,取代的ZZ基表示“取代或未取代的ZZ基”为“取代的ZZ基”的情况。
在本说明书中,表述为“取代或未取代的ZZ基”时的“未取代”是指ZZ基中的氢原子未与取代基发生置换。“未取代的ZZ基”中的氢原子为氕原子、氘原子或氚原子。
另外,在本说明书中,表述为“取代或未取代的ZZ基”时的“取代”是指,ZZ基中的1个以上的氢原子与取代基发生了置换。表述为“被AA基取代的BB基”时的“取代”也同样地是指BB基中的1个以上的氢原子与AA基发生了置换。
“本说明书中记载的取代基”
以下,对本说明书中记载的取代基进行说明。只要没有另行记载,本说明书中记载的各取代基就如下定义。
本说明书中记载的“未取代的芳基”的成环碳数只要本说明书中没有另行记载,则为6~50,优选为6~30,更优选为6~18。
本说明书中记载的“未取代的杂环基”的成环原子数只要本说明书中没有另行记载,则为5~50,优选为5~30,更优选为5~18。
本说明书中记载的“未取代的烷基”的碳数只要本说明书中没有另行记载,则为1~50,优选为1~20,更优选为1~6。
本说明书中记载的“未取代的烯基”的碳数只要本说明书中没有另行记载,则为2~50,优选为2~20,更优选为2~6。
本说明书中记载的“未取代的炔基”的碳数只要本说明书中没有另行记载,则为2~50,优选为2~20,更优选为2~6。
本说明书中记载的“未取代的环烷基”的成环碳数只要本说明书中没有另行记载,则为3~50,优选为3~20,更优选为3~6。
本说明书中记载的“未取代的亚芳基”的成环碳数只要本说明书中没有另行记载,则为6~50,优选为6~30,更优选为6~18。
本说明书中记载的“未取代的二价杂环基”的成环原子数只要本说明书中没有另行记载,则为5~50,优选为5~30,更优选为5~18。
本说明书中记载的“未取代的亚烷基”的碳数只要本说明书中没有另行记载,则为1~50,优选为1~20,更优选为1~6。
·“取代或未取代的芳基”
作为本说明书中记载的“取代或未取代的芳基”的具体例(具体例组G1),可以举出以下的未取代的芳基(具体例组G1A)和取代的芳基(具体例组G1B)等。(在此,未取代的芳基是指“取代或未取代的芳基”为“未取代的芳基”的情况,取代的芳基是指“取代或未取代的芳基”为“取代的芳基”的情况。)在本说明书中,仅表述为“芳基”时,包括“未取代的芳基”和“取代的芳基”这两者。
“取代的芳基”是指“未取代的芳基”的1个以上的氢原子与取代基发生了置换后的基团。作为“取代的芳基”,例如可以举出下述具体例组G1A的“未取代的芳基”的1个以上的氢原子与取代基发生了置换后的基团、以及下述具体例组G1B的取代的芳基的例子等。需要说明的是,在此列举的“未取代的芳基”的例子以及“取代的芳基”的例子仅为一例,本说明书中记载的“取代的芳基”中也包括下述具体例组G1B的“取代的芳基”中的芳基自身的碳原子上键合的氢原子进一步与取代基发生了置换后的基团、以及下述具体例组G1B的“取代的芳基”中的取代基的氢原子进一步与取代基发生了置换后的基团。
·未取代的芳基(具体例组G1A):
苯基、
对联苯基、
间联苯基、
邻联苯基、
对三联苯-4-基、
对三联苯-3-基、
对三联苯-2-基、
间三联苯-4-基、
间三联苯-3-基、
间三联苯-2-基、
邻三联苯-4-基、
邻三联苯-3-基、
邻三联苯-2-基、
1-萘基、
2-萘基、
蒽基、
苯并蒽基、
菲基、
苯并菲基、
非那烯基、
芘基、
Figure BDA0003778712660000091
基、
苯并
Figure BDA0003778712660000092
基、
三亚苯基、
苯并三亚苯基、
并四苯基、
并五苯基、
芴基、
9,9’-螺双芴基、
苯并芴基、
二苯并芴基、
荧蒽基、
苯并荧蒽基、
苝基以及
从下述通式(TEMP-1)~(TEMP-15)所示的环结构除去1个氢原子由此衍生的一价芳基。
[化学式4]
Figure BDA0003778712660000101
[化学式5]
Figure BDA0003778712660000102
·取代的芳基(具体例组G1B):
邻甲苯基、
间甲苯基、
对甲苯基、
对二甲苯基、
间二甲苯基、
邻二甲苯基、
对异丙基苯基、
间异丙基苯基、
邻异丙基苯基、
对叔丁基苯基、
间叔丁基苯基、
邻叔丁基苯基、
3,4,5-三甲基苯基、
9,9-二甲基芴基、
9,9-二苯基芴基
9,9-双(4-甲基苯基)芴基、
9,9-双(4-异丙基苯基)芴基、
9,9-双(4-叔丁基苯基)芴基、
氰基苯基、
三苯基甲硅烷基苯基、
三甲基甲硅烷基苯基、
苯基萘基、
萘基苯基以及
从上述通式(TEMP-1)~(TEMP-15)所示的环结构衍生的一价基团的1个以上的氢原子与取代基发生了置换后的基团。
·“取代或未取代的杂环基”
本说明书中记载的“杂环基”是成环原子中包含至少1个杂原子的环状的基团。作为杂原子的具体例,可以举出氮原子、氧原子、硫原子、硅原子、磷原子和硼原子。
本说明书中记载的“杂环基”是单环的基团或者稠环的基团。
本说明书中记载的“杂环基”是芳香族杂环基或者非芳香族杂环基。
作为本说明书中记载的“取代或未取代的杂环基”的具体例(具体例组G2),可以举出以下的未取代的杂环基(具体例组G2A)以及取代的杂环基(具体例组G2B)等。(在此,未取代的杂环基是指“取代或未取代的杂环基”为“未取代的杂环基”的情况,取代的杂环基是指“取代或未取代的杂环基”为“取代的杂环基”的情况。)在本说明书中,仅表述为“杂环基”时包括“未取代的杂环基”和“取代的杂环基”这两者。
“取代的杂环基”是指“未取代的杂环基”的1个以上的氢原子与取代基发生了置换后的基团。“取代的杂环基”的具体例可以举出下述具体例组G2A的“未取代的杂环基”的氢原子发生了取代后的基团、以及下述具体例组G2B的取代的杂环基的例子等。需要说明的是,在此列举的“未取代的杂环基”的例子、“取代的杂环基”的例子仅为一例,本说明书中记载的“取代的杂环基”中还包括具体例组G2B的“取代的杂环基”中的杂环基自身的成环原子上键合的氢原子进一步与取代基发生了置换后的基团、以及具体例组G2B的“取代的杂环基”中的取代基的氢原子进一步与取代基发生了置换后的基团。
具体例组G2A例如包括以下的包含氮原子的未取代的杂环基(具体例组G2A1)、包含氧原子的未取代的杂环基(具体例组G2A2)、包含硫原子的未取代的杂环基(具体例组G2A3)以及从下述通式(TEMP-16)~(TEMP-33)所示的环结构除去1个氢原子由此衍生的一价杂环基(具体例组G2A4)。
具体例组G2B例如包括以下的包含氮原子的取代的杂环基(具体例组G2B1)、包含氧原子的取代的杂环基(具体例组G2B2)、包含硫原子的取代的杂环基(具体例组G2B3)以及从下述通式(TEMP-16)~(TEMP-33)所示的环结构衍生的一价杂环基的1个以上的氢原子与取代基发生了置换后的基团(具体例组G2B4)。
·包含氮原子的未取代的杂环基(具体例组G2A1):
吡咯基、
咪唑基、
吡唑基、
三唑基、
四唑基、
噁唑基、
异噁唑基、
噁二唑基、
噻唑基、
异噻唑基、
噻二唑基、
吡啶基、
哒嗪基、
嘧啶基、
吡嗪基、
三嗪基、
吲哚基、
异吲哚基、
吲嗪基、
喹嗪基、
喹啉基、
异喹啉基、
噌啉基、
酞嗪基、
喹唑啉基、
喹喔啉基、
苯并咪唑基、
吲唑基、
菲咯啉基、
菲啶基、
吖啶基、
吩嗪基、
咔唑基、
苯并咔唑基、
吗啉基、
吩噁嗪基、
吩噻嗪基、
氮杂咔唑基以及二氮杂咔唑基。
·包含氧原子的未取代的杂环基(具体例组G2A2):
呋喃基、
噁唑基、
异噁唑基、
噁二唑基、
呫吨基、
苯并呋喃基、
异苯并呋喃基、
二苯并呋喃基、
萘并苯并呋喃基、
苯并噁唑基、
苯并异噁唑基、
吩噁嗪基、
吗啉基、
二萘并呋喃基、
氮杂二苯并呋喃基、
二氮杂二苯并呋喃基、
氮杂萘并苯并呋喃基以及
二氮杂萘并苯并呋喃基。
·包含硫原子的未取代的杂环基(具体例组G2A3):
噻吩基、
噻唑基、
异噻唑基、
噻二唑基、
苯并噻吩基(benzothienyl)、
异苯并噻吩基(isobenzothienyl)、
二苯并噻吩基(dibenzothienyl)、
萘并苯并噻吩基(naphthobenzothienyl)、
苯并噻唑基、
苯并异噻唑基、
吩噻嗪基、
二萘并噻吩基(dinaphthothienyl)、
氮杂二苯并噻吩基(azadibenzothienyl)、
二氮杂二苯并噻吩基(diazadibenzothienyl)、
氮杂萘并苯并噻吩基(azanaphthobenzothienyl)、以及
二氮杂萘并苯并噻吩基(diazanaphthobenzothienyl)。
·从下述通式(TEMP-16)~(TEMP-33)所示的环结构除去1个氢原子由此衍生的一价杂环基(具体例组G2A4):
[化学式6]
Figure BDA0003778712660000151
[化学式7]
Figure BDA0003778712660000161
在上述通式(TEMP-16)~(TEMP-33)中,XA和YA各自独立地为氧原子、硫原子、NH或CH2。其中,XA和YA之中至少1个为氧原子、硫原子或NH。
在上述通式(TEMP-16)~(TEMP-33)中,XA和YA的至少任一个为NH或CH2时,从上述通式(TEMP-16)~(TEMP-33)所示的环结构衍生的一价杂环基包括从这些NH或CH2除去1个氢原子而得到的一价基团。
·包含氮原子的取代的杂环基(具体例组G2B1):
(9-苯基)咔唑基、
(9-联苯基)咔唑基、
(9-苯基)苯基咔唑基、
(9-萘基)咔唑基、
二苯基咔唑-9-基、
苯基咔唑-9-基、
甲基苯并咪唑基、
乙基苯并咪唑基、
苯基三嗪基、
联苯基三嗪基、
二苯基三嗪基、
苯基喹唑啉基以及
联苯基喹唑啉基。
·包含氧原子的取代的杂环基(具体例组G2B2):
苯基二苯并呋喃基、
甲基二苯并呋喃基、
叔丁基二苯并呋喃基以及
螺[9H-呫吨-9,9’-[9H]芴]的一价残基。
·包含硫原子的取代的杂环基(具体例组G2B3):
苯基二苯并噻吩基、
甲基二苯并噻吩基、
叔丁基二苯并噻吩基和
螺[9H-噻吨-9,9’-[9H]芴]的一价残基。
·从上述通式(TEMP-16)~(丁EMP-33)所示的环结构衍生的一价杂环基的1个以上的氢原子与取代基发生了置换后的基团(具体例组G2B4):
上述“一价杂环基的1个以上的氢原子”是指,选自该一价杂环基的成环碳原子上键合的氢原子、XA和YA的至少任一个为NH时的氮原子上键合的氢原子以及XA和YA中的一者为CH2时的亚甲基的氢原子中的1个以上的氢原子。
·“取代或未取代的烷基”
作为本说明书中记载的“取代或未取代的烷基”的具体例(具体例组G3),可以举出以下的未取代的烷基(具体例组G3A)和取代的烷基(具体例组G3B)。(在此,未取代的烷基是指“取代或未取代的烷基”为“未取代的烷基”的情况,取代的烷基是指“取代或未取代的烷基”为“取代的烷基”的情况。)以下,仅表述为“烷基”时,包括“未取代的烷基”和“取代的烷基”这两者。
“取代的烷基”是指“未取代的烷基”中的1个以上的氢原子与取代基发生了置换后的基团。作为“取代的烷基”的具体例,可以举出下述的“未取代的烷基”(具体例组G3A)中的1个以上的氢原子与取代基发生了置换后的基团以及取代的烷基(具体例组G3B)的例子等。在本说明书中,“未取代的烷基”中的烷基是指链状的烷基。因此,“未取代的烷基”包括作为直链的“未取代的烷基”以及作为支链状的“未取代的烷基”。需要说明的是,在此列举的“未取代的烷基”的例子、“取代的烷基”的例子仅为一例,本说明书中记载的“取代的烷基”还包括具体例组G3B的“取代的烷基”中的烷基自身的氢原子进一步与取代基发生了置换后的基团以及具体例组G3B的“取代的烷基”中的取代基的氢原子进一步与取代基发生了置换后的基团。
·未取代的烷基(具体例组G3A):
甲基、
乙基、
正丙基、
异丙基、
正丁基、
异丁基、
仲丁基、以及
叔丁基。
·取代的烷基(具体例组G3B):
七氟丙基(包括异构体)、
五氟乙基、
2,2,2-三氟乙基以及
三氟甲基。
·“取代或未取代的烯基”
作为本说明书中记载的“取代或未取代的烯基”的具体例(具体例组G4),可以举出以下的未取代的烯基(具体例组G4A)以及取代的烯基(具体例组G4B)等。(在此,未取代的烯基是指“取代或未取代的烯基”为“未取代的烯基”的情况,“取代的烯基”是指“取代或未取代的烯基”为“取代的烯基”的情况。)在本说明书中,仅仅表述为“烯基”时,包括“未取代的烯基”和“取代的烯基”这两者。
“取代的烯基”是指“未取代的烯基”中的1个以上的氢原子与取代基发生了置换后的基团。作为“取代的烯基”的具体例,可以举出下述的“未取代的烯基”(具体例组G4A)具有取代基的基团以及取代的烯基(具体例组G4B)的例子等。需要说明的是,在此列举的“未取代的烯基”的例子、“取代的烯基”的例子仅为一例,本说明书中记载的“取代的烯基”还包括具体例组G4B的“取代的烯基”中的烯基自身的氢原子进一步与取代基发生了置换后的基团以及具体例组G4B的“取代的烯基”中的取代基的氢原子进一步与取代基发生了置换后的基团。
·未取代的烯基(具体例组G4A):
乙烯基、
烯丙基、
1-丁烯基、
2-丁烯基以及
3-丁烯基。
·取代的烯基(具体例组G4B):
1,3-丁二烯基、
1-甲基乙烯基、
1-甲基烯丙基、
1,1-二甲基烯丙基、
2-甲基烯丙基以及
1,2-二甲基烯丙基。
·“取代或未取代的炔基”
作为本说明书中记载的“取代或未取代的炔基”的具体例(具体例组G5),可以举出以下的未取代的炔基(具体例组G5A)等。(在此,未取代的炔基是指“取代或未取代的炔基”为“未取代的炔基”的情况。)以下仅表述为“炔基”时,包括“未取代的炔基”和“取代的炔基”这两者。
“取代的炔基”是指“未取代的炔基”中的1个以上的氢原子与取代基发生了置换后的基团。作为“取代的炔基”的具体例,可以举出下述的“未取代的炔基”(具体例组G5A)中的1个以上的氢原子与取代基发生了置换后的基团等。
·未取代的炔基(具体例组G5A):
乙炔基
·“取代或未取代的环烷基”
作为本说明书中记载的“取代或未取代的环烷基”的具体例(具体例组G6),可以举出以下的未取代的环烷基(具体例组G6A)以及取代的环烷基(具体例组G6B)等。(在此,未取代的环烷基是指“取代或未取代的环烷基”为“未取代的环烷基”的情况,取代的环烷基是指“取代或未取代的环烷基”为“取代的环烷基”的情况。)在本说明书中,仅表述为“环烷基”时,包括“未取代的环烷基”和“取代的环烷基”这两者。
“取代的环烷基”是指“未取代的环烷基”中的1个以上的氢原子与取代基发生了置换后的基团。作为“取代的环烷基”的具体例,可以举出下述的“未取代的环烷基”(具体例组G6A)中的1个以上的氢原子与取代基发生了置换后的基团以及取代的环烷基(具体例组G6B)的例子等。需要说明的是,在此列举的“未取代的环烷基”的例子、“取代的环烷基”的例子仅为一例,本说明书中记载的“取代的环烷基”还包括具体例组G6B的“取代的环烷基”中的环烷基自身的碳原子上键合的1个以上的氢原子与取代基发生了置换后的基团以及具体例组G6B的“取代的环烷基”中的取代基的氢原子进一步与取代基发生了置换后的基团。
·未取代的环烷基(具体例组G6A):
环丙基、
环丁基、
环戊基、
环己基、
1-金刚烷基、
2-金刚烷基、
1-降冰片基以及
2-降冰片基。
·取代的环烷基(具体例组G6B):
4-甲基环己基。
·“-Si(R901)(R902)(R903)所示的基团”
作为本说明书中记载的-Si(R901)(R902)(R903)所示的基团的具体例(具体例组G7),可以举出
-Si(G1)(G1)(G1)、
-Si(G1)(G2)(G2)、
-Si(G1)(G1)(G2)、
-Si(G2)(G2)(G2)、
-Si(G3)(G3)(G3)、以及
-Si(G6)(G6)(G6)
。此处,
G1为具体例组G1中记载的“取代或未取代的芳基”。
G2为具体例组G2中记载的“取代或未取代的杂环基”。
G3为具体例组G3中记载的“取代或未取代的烷基”。
G6为具体例组G6中记载的“取代或未取代的环烷基”。
-Si(G1)(G1)(G1)中的多个G1相互相同或者不同。
-Si(G1)(G2)(G2)中的多个G2相互相同或者不同。
-Si(G1)(G1)(G2)中的多个G1相互相同或者不同。
-Si(G2)(G2)(G2)中的多个G2相互相同或者不同。
-Si(G3)(G3)(G3)中的多个G3相互相同或者不同。
-Si(G6)(G6)(G6)中的多个G6相互相同或者不同。
·“-O-(R904)所示的基团”
作为本说明书中记载的-O-(R904)所示的基团的具体例(具体例组G8),可以举出
-O(G1)、
-O(G2)、
-O(G3)以及
-O(G6)。
此处,
G1为具体例组G1中记载的“取代或未取代的芳基”。
G2为具体例组G2中记载的“取代或未取代的杂环基”。
G3为具体例组G3中记载的“取代或未取代的烷基”。
G6为具体例组G6中记载的“取代或未取代的环烷基”。
·“-S-(R905)所示的基团”
作为本说明书中记载的-S-(R905)所示的基团的具体例(具体例组G9),可以举出
-S(G1)、
-S(G2)、
-S(G3)以及
-S(G6)。
此处,
G1为具体例组G1中记载的“取代或未取代的芳基”。
G2为具体例组G2中记载的“取代或未取代的杂环基”。
G3为具体例组G3中记载的“取代或未取代的烷基”。
G6为具体例组G6中记载的“取代或未取代的环烷基”。
·“-N(R906)(R907)所示的基团”
作为本说明书中记载的-N(R906)(R907)所示的基团的具体例(具体例组G10),可以举出
-N(G1)(G1)、
-N(G2)(G2)、
-N(G1)(G2)、
-N(G3)(G3)以及
-N(G6)(G6)。
此处,
G1为具体例组G1中记载的“取代或未取代的芳基”。
G2为具体例组G2中记载的“取代或未取代的杂环基”。
G3为具体例组G3中记载的“取代或未取代的烷基”。
G6为具体例组G6中记载的“取代或未取代的环烷基”。
-N(G1)(G1)中的多个G1相互相同或者不同。
-N(G2)(G2)中的多个G2相互相同或者不同。
-N(G3)(G3)中的多个G3相互相同或者不同。
-N(G6)(G6)中的多个G6相互相同或者不同。
·“卤素原子”
作为本说明书中记载的“卤素原子”的具体例(具体例组G11),可以举出氟原子、氯原子、溴原子以及碘原子等。
·“取代或未取代的氟烷基”
本说明书中记载的“取代或未取代的氟烷基”是指“取代或未取代的烷基”中的构成烷基的碳原子上键合的至少1个氢原子与氟原子发生了置换后的基团,也包括“取代或未取代的烷基”中的构成烷基的碳原子上键合的全部氢原子经氟原子置换后的基团(全氟基团)。“未取代的氟烷基”的碳数只要本说明书中没有另行记载,则为1~50,优选为1~30,更优选为1~18。“取代的氟烷基”是指“氟烷基”的1个以上的氢原子与取代基发生了置换后的基团。需要说明的是,本说明书中记载的“取代的氟烷基”中也包括“取代的氟烷基”中的烷基链的碳原子上键合的1个以上的氢原子进一步与取代基发生了置换后的基团以及“取代的氟烷基”中的取代基的1个以上的氢原子进一步与取代基发生了置换后的基团。作为“未取代的氟烷基”的具体例,可以举出上述“烷基”(具体例组G3)中的1个以上的氢原子与氟原子发生了置换后的基团的例子等。
·“取代或未取代的卤烷基”
本说明书中记载的“取代或未取代的卤烷基”是指“取代或未取代的烷基”中的构成烷基的碳原子上键合的至少1个氢原子与卤素原子发生了置换后的基团,也包括“取代或未取代的烷基”中的构成烷基的碳原子上键合的全部氢原子经卤素原子取代后的基团。“未取代的卤烷基”的碳数只要本说明书中没有另行记载,则为1~50,优选为1~30,更优选为1~18。“取代的卤烷基”是指“卤烷基”的1个以上的氢原子与取代基发生了置换后的基团。需要说明的是,本说明书中记载的“取代的卤烷基”还包括“取代的卤烷基”中的烷基链的碳原子上键合的1个以上的氢原子进一步与取代基发生了置换后的基团以及“取代的卤烷基”中的取代基的1个以上的氢原子进一步与取代基发生了置换后的基团。作为“未取代的卤烷基”的具体例,可以举出上述“烷基”(具体例组G3)中的1个以上的氢原子与卤素原子发生了置换后的基团的例子等。卤烷基有时称为卤代烷基。
·“取代或未取代的烷氧基”
作为本说明书中记载的“取代或未取代的烷氧基”的具体例,为-O(G3)所示的基团,在此,G3为具体例组G3中记载的“取代或未取代的烷基”。“未取代的烷氧基”的碳数只要本说明书中没有另行记载,则为1~50,优选为1~30,更优选为1~18。
·“取代或未取代的烷硫基”
作为本说明书中记载的“取代或未取代的烷硫基”的具体例,为-S(G3)所示的基团,在此,G3为具体例组G3中记载的“取代或未取代的烷基”。“未取代的烷硫基”的碳数只要本说明书中没有另行记载,则为1~50,优选为1~30,更优选为1~18。
·“取代或未取代的芳氧基”
作为本说明书中记载的“取代或未取代的芳氧基”的具体例,为-O(G1)所示的基团,在此,G1为具体例组G1中记载的“取代或未取代的芳基”。“未取代的芳氧基”的成环碳数只要本说明书中没有另行记载,则为6~50,优选为6~30,更优选为6~18。
·“取代或未取代的芳硫基”
作为本说明书中记载的“取代或未取代的芳硫基”的具体例,为-S(G1)所示的基团,在此,G1为具体例组G1中记载的“取代或未取代的芳基”。“未取代的芳硫基”的成环碳数只要本说明书中没有另行记载,则为6~50,优选为6~30,更优选为6~18。
·“取代或未取代的三烷基甲硅烷基”
作为本说明书中记载的“三烷基甲硅烷基”的具体例,为-Si(G3)(G3)(G3)所示的基团,在此,G3为具体例组G3中记载的“取代或未取代的烷基”。-Si(G3)(G3)(G3)中的多个G3相互相同或不同。“三烷基甲硅烷基”的各烷基的碳数只要本说明书中没有另行记载,则为1~50,优选为1~20,更优选为1~6。
·“取代或未取代的芳烷基”
作为本说明书中记载的“取代或未取代的芳烷基”的具体例,为-(G3)-(G1)所示的基团,在此,G3为具体例组G3中记载的“取代或未取代的烷基”,G1为具体例组G1中记载的“取代或未取代的芳基”。因此,“芳烷基”为“烷基”的氢原子与作为取代基的“芳基”发生了置换后的基团,为“取代的烷基”的一个方案。“未取代的芳烷基”为取代有“未取代的芳基”的“未取代的烷基”,“未取代的芳烷基”的碳数只要本说明书中没有另行记载,则为7~50,优选为7~30,更优选为7~18。
作为“取代或未取代的芳烷基”的具体例,可以举出苄基、1-苯基乙基、2-苯基乙基、1-苯基异丙基、2-苯基异丙基、苯基叔丁基、α-萘基甲基、1-α-萘基乙基、2-α-萘基乙基、1-α-萘基异丙基、2-α-萘基异丙基、β-萘基甲基、1-β-萘基乙基、2-β-萘基乙基、1-β-萘基异丙基以及2-β-萘基异丙基等。
本说明书中记载的取代或未取代的芳基只要本说明书中没有另行记载,则优选为苯基、对联苯基、间联苯基、邻联苯基、对三联苯-4-基、对三联苯-3-基、对三联苯-2-基、间三联苯-4-基、间三联苯-3-基、间三联苯-2-基、邻三联苯-4-基、邻三联苯-3-基、邻三联苯-2-基、1-萘基、2-萘基、蒽基、菲基、芘基、
Figure BDA0003778712660000251
基、三亚苯基、芴基、9,9’-螺双芴基、9,9-二甲基芴基以及9,9-二苯基芴基等。
本说明书中记载的取代或未取代的杂环基只要本说明书中没有另行记载,则优选为吡啶基、嘧啶基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、喹唑啉基、苯并咪唑基、菲咯啉基、咔唑基(1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、4-咔唑基或9-咔唑基)、苯并咔唑基、氮杂咔唑基、二氮杂咔唑基、二苯并呋喃基、萘并苯并呋喃基、氮杂二苯并呋喃基、二氮杂二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、萘并苯并噻吩基、氮杂二苯并噻吩基、二氮杂二苯并噻吩基、(9-苯基)咔唑基((9-苯基)咔唑-1-基、(9-苯基)咔唑-2-基、(9-苯基)咔唑-3-基或(9-苯基)咔唑-4-基)、(9-联苯基)咔唑基、(9-苯基)苯基咔唑基、二苯基咔唑-9-基、苯基咔唑-9-基、苯基三嗪基、联苯基三嗪基、二苯基三嗪基、苯基二苯并呋喃基以及苯基二苯并噻吩基等。
在本说明书中,咔唑基只要本说明书中没有另行记载,则具体而言为以下任一个基团。
[化学式8]
Figure BDA0003778712660000261
在本说明书中,(9-苯基)咔唑基只要本说明书中没有另行记载,则具体而言为以下任一个基团。
[化学式9]
Figure BDA0003778712660000262
上述通式(TEMP-Cz1)~(TEMP-Cz9)中,*表示键合位置。
在本说明书中,二苯并呋喃基以及二苯并噻吩基只要本说明书中没有另行记载,则具体而言为以下任一个基团。
[化学式10]
Figure BDA0003778712660000263
上述通式(TEMP-34)~(TEMP-41)中,*表示键合位置。
本说明书中记载的取代或未取代的烷基只要本说明书中没有另行记载,则优选为甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基以及叔丁基等。
·“取代或未取代的亚芳基”
本说明书中记载的“取代或未取代的亚芳基”只要没有另行记载,就是从上述“取代或未取代的芳基”除去芳环上的1个氢原子由此衍生的二价基团。作为“取代或未取代的亚芳基”的具体例(具体例组G12),可以举出从具体例组G1中记载的“取代或未取代的芳基”除去芳环上的1个氢原子由此衍生的二价基团等。
·“取代或未取代的二价杂环基”
本说明书中记载的“取代或未取代的二价杂环基”只要没有另行记载,就是从上述“取代或未取代的杂环基”除去杂环上的1个氢原子由此衍生的二价基团。作为“取代或未取代的二价杂环基”的具体例(具体例组G13),可以举出从具体例组G2中记载的“取代或未取代的杂环基”除去杂环上的1个氢原子由此衍生的二价基团等。
·“取代或未取代的亚烷基”
本说明书中记载的“取代或未取代的亚烷基”只要没有另行记载,就是从上述“取代或未取代的烷基”除去烷基链上的1个氢原子由此衍生的二价基团。作为“取代或未取代的亚烷基”的具体例(具体例组G14),可以举出从具体例组G3中记载的“取代或未取代的烷基”除去烷基链上的1个氢原子由此衍生的二价基团等。
本说明书中记载的取代或未取代的亚芳基只要本说明书中没有另行记载,则优选为下述通式(TEMP-42)~(TEMP-68)中的任一基团。
[化学式11]
Figure BDA0003778712660000281
[化学式12]
Figure BDA0003778712660000282
上述通式(TEMP-42)~(TEMP-52)中,Q1~Q10各自独立地为氢原子或取代基。
上述通式(TEMP-42)~(TEMP-52)中,*表示键合位置。
[化学式13]
Figure BDA0003778712660000291
上述通式(TEMP-53)~(TEMP-62)中,Q1~Q10各自独立地为氢原子或取代基。
式Q9和Q10可以经由单键相互键合而形成环。
上述通式(TEMP-53)~(TEMP-62)中,*表示键合位置。
[化学式14]
Figure BDA0003778712660000301
上述通式(TEMP-63)~(TEMP-68)中,Q1~Q8各自独立地为氢原子或取代基。
上述通式(TEMP-63)~(TEMP-68)中,*表示键合位置。
本说明书中记载的取代或未取代的二价杂环基只要本说明书中没有另行记载,则优选为下述通式(TEMP-69)~(TEMP-102)中的任一基团。
[化学式15]
Figure BDA0003778712660000302
[化学式16]
Figure BDA0003778712660000311
[化学式17]
Figure BDA0003778712660000312
上述通式(TEMP-69)~(TEMP-82)中,Q1~Q9各自独立地为氢原子或取代基。
[化学式18]
Figure BDA0003778712660000313
[化学式19]
Figure BDA0003778712660000321
[化学式20]
Figure BDA0003778712660000322
[化学式21]
Figure BDA0003778712660000323
上述通式(TEMP-83)~(TEMP-102)中,Q1~Q8各自独立地为氢原子或取代基。
以上是对于“本说明书中记载的取代基”的说明。
·“键合而形成环的情况”
在本说明书中,表述为“相邻的2个以上所组成的组中的1组以上相互键合而形成取代或未取代的单环、或者相互键合而形成取代或未取代的稠环、或者不相互键合”的情况,是指“相邻的2个以上所组成的组中的1组以上相互键合而形成取代或未取代的单环”的情况、“相邻的2个以上所组成的组中的1组以上相互键合而形成取代或未取代的稠环”的情况和“相邻的2个以上所组成的组中的1组以上不相互键合”的情况。
以下,对于本说明书中的“相邻的2个以上所组成的组中的1组以上相互键合而形成取代或未取代的单环”的情况以及“相邻的2个以上所组成的组中的1组以上相互键合而形成取代或未取代的稠环”的情况(以下有时将这些情况合称为“键合而形成环的情况”。)进行说明。以母骨架为蒽环的下述通式(TEMP-103)所示的蒽化合物的情况为例进行说明。
[化学式22]
Figure BDA0003778712660000331
例如,在R921~R930之中的“相邻的2个以上所组成的组中的1组以上相互键合而形成环”的情况中,作为1组的相邻的2个所组成的组是指,R921与R922的组、R922与R923的组、R923与R924的组、R924与R930的组、R930与R925的组、R925与R926的组、R926与R927的组、R927与R928的组、R928与R929的组、以及R929与R921的组。
上述“1组以上”是指,上述相邻的2个以上所组成的组中的2组以上可以同时形成环。例如,在R921与R922相互键合而形成环QA而且同时R925与R926相互键合而形成环QB时,上述通式(TEMP-103)所示的蒽化合物由下述通式(TEMP-104)表示。
[化学式23]
Figure BDA0003778712660000341
“相邻的2个以上所组成的组”形成环的情况不仅包括如前述例子那样由相邻的“2个”组成的组发生键合的情况,还包括由相邻的“3个以上”组成的组发生键合的情况。例如,是指R921与R922相互键合而形成环QA,并且R922与R923相互键合而形成环QC,由相互相邻的3个(R921、R922和R923)组成的组相互键合而形成环并稠合于蒽母骨架的情况,这种情况下,上述通式(TEMP-103)所示的蒽化合物由下述通式(TEMP-105)表示。在下述通式(TEMP-105)中,环QA和环QC共有R922
[化学式24]
Figure BDA0003778712660000342
所形成的“单环”或“稠环”中,作为仅所形成的环的结构,可以为饱和的环也可以为不饱和的环。即便是“相邻的2个所组成的组中的1组”形成“单环”或“稠环”的情况下,该“单环”或“稠环”也可以形成饱和的环或不饱和的环。例如,在上述通式(TEMP-104)中所形成的环QA和环QB各自为“单环”或“稠环”。另外,在上述通式(TEMP-105)中所形成的环QA以及环QC为“稠环”。上述通式(TEMP-105)的环QA与环QC通过环QA与环QC稠合而形成了稠环。上述通式(TMEP-104)的环QA如果为苯环,则环QA为单环。上述通式(TMEP-104)的环QA如果为萘环,则环QA为稠环。
“不饱和的环”是指芳香族烃环或芳香族杂环。“饱和的环”是指脂肪族烃环或非芳香族杂环。
作为芳香族烃环的具体例,可以举出具体例组G1中作为具体例举出的基团被氢原子封端而成的结构。
作为芳香族杂环的具体例,可以举出具体例组G2中作为具体例举出的芳香族杂环基被氢原子封端而成的结构。
作为脂肪族烃环的具体例,可以举出具体例组G6中作为具体例举出的基团被氢原子封端而成的结构。
“形成环”是指,仅由母骨架的多个原子形成环,或者由母骨架的多个原子与另外的1个以上的任选元素形成环。例如,上述通式(TEMP-104)所示的R921与R922相互键合而形成的环QA是指由R921所键合的蒽骨架的碳原子、R922所键合的蒽骨架的碳原子与1个以上的任选元素形成环。作为具体例,在由R921与R922形成环QA的情况之中,在由R921所键合的蒽骨架的碳原子、R922所键合的蒽骨架的碳原子和4个碳原子形成单环的不饱和的环的情况下,由R921与R922形成的环为苯环。
在此,“任选元素”只要本说明书中没有另行记载,则优选为选自由碳元素、氮元素、氧元素以及硫元素组成的组中的至少1种元素。在任选元素中(例如碳元素或氮元素的情况下),不形成环的键可以被氢原子等封端,也可以被后述的“任选取代基”所取代。在包含碳元素以外的任选元素时,所形成的环为杂环。
构成单环或稠环的“1个以上的任选元素”只要本说明书中没有另行记载,则优选为2个以上且15个以下,更优选为3个以上且12个以下,进一步优选为3个以上且5个以下。
本说明书中只要没有另行记载,则“单环”以及“稠环”之中优选为“单环”。
本说明书中只要没有另行记载,则“饱和的环”以及“不饱和的环”之中优选为“不饱和的环”。
本说明书中只要没有另行记载,则“单环”优选为苯环。
本说明书中只要没有另行记载,则“不饱和的环”优选为苯环。
“相邻的2个以上所组成的组中的1组以上”“相互键合而形成取代或未取代的单环”的情况下或者“相互键合而形成取代或未取代的稠环”的情况下,本说明书中只要没有另行记载,则优选为相邻的2个以上所组成的组中的1组以上相互键合而形成由母骨架的多个原子和1个以上且15个以下的选自由碳元素、氮元素、氧元素以及硫元素组成的组中的至少1种元素形成的取代或未取代的“不饱和的环”。
上述的“单环”或“稠环”具有取代基时的取代基例如为后述的“任选取代基”。上述的“单环”或“稠环”具有取代基时的取代基的具体例为在上述的“本说明书中记载的取代基”的项中所描述过的取代基。
上述的“饱和的环”或“不饱和的环”具有取代基时的取代基例如为后述的“任选取代基”。上述的“单环”或“稠环”具有取代基时的取代基的具体例为在上述的“本说明书中记载的取代基”的项中所描述过的取代基。
以上是对于“相邻的2个以上所组成的组中的1组以上相互键合而形成取代或未取代的单环”的情况以及“相邻的2个以上所组成的组中的1组以上相互键合而形成取代或未取代的稠环”的情况(“键合而形成环的情况”)的说明。
·表述为“取代或未取代的”时的取代基
在本说明书中的一个实施方式中,上述表述为“取代或未取代的”时的取代基(在本说明书中,有时称为“任选取代基”。)例如为选自由未取代的碳数1~50的烷基、
未取代的碳数2~50的烯基、
未取代的碳数2~50的炔基、
未取代的成环碳数3~50的环烷基、
-Si(R901)(R902)(R903)、
-O-(R904)、
-S-(R905)、
-N(R906)(R907)、
卤素原子、氰基、硝基、
未取代的成环碳数6~50的芳基以及
未取代的成环原子数5~50的杂环基
组成的组中的基团等,
此处,R901~R907各自独立地为
氢原子、
取代或未取代的碳数1~50的烷基、
取代或未取代的成环碳数3~50的环烷基、
取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、或者
取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基。
在R901存在有2个以上的情况下,2个以上的R901相互相同或者不同,
在R902存在有2个以上的情况下,2个以上的R902相互相同或者不同,
在R903存在有2个以上的情况下,2个以上的R903相互相同或者不同,
在R904存在有2个以上的情况下,2个以上的R904相互相同或者不同,
在R905存在有2个以上的情况下,2个以上的R905相互相同或者不同,
在R906存在有2个以上的情况下,2个以上的R906相互相同或者不同,
在R907存在有2个以上的情况下,2个以上的R907相互相同或者不同。
在一个实施方式中,上述表述为“取代或未取代的”时的取代基为选自由
碳数1~50的烷基、
成环碳数6~50的芳基以及
成环原子数5~50的杂环基
组成的组中的基团。
在一个实施方式中,上述表述为“取代或未取代的”时的取代基为选自由
碳数1~18的烷基、
成环碳数6~18的芳基以及
成环原子数5~18的杂环基
组成的组中的基团。
上述任选取代基的各基团的具体例是在上述的“本说明书中记载的取代基”的项中所描述的取代基的具体例。
在本说明书中只要没有另行记载,则可以由相邻的任选取代基彼此形成“饱和的环”或“不饱和的环”,优选形成取代或未取代的饱和的五元环、取代或未取代的饱和的六元环、取代或未取代的不饱和的五元环或者取代或未取代的不饱和的六元环,更优选形成苯环。
在本说明书中只要没有另行记载,则任选取代基可以还具有取代基。作为任选取代基进一步具有的取代基,则与上述任选取代基同样。
在本说明书中,使用“AA~BB”表示的数值范围是指以“AA~BB”之前记载的数值AA作为下限值、以“AA~BB”之后记载的数值BB作为上限值而包含的范围。
本发明的有机EL元件具有阴极、阳极和位于该阴极与该阳极之间的有机层,该有机层包含发光层和电子传输层,该电子传输层包含化合物A,该发光层包含主体材料B。
化合物A
化合物A由式(1)表示,用于电子传输层。
[化学式25]
Figure BDA0003778712660000381
(式中,
Y1和Y2中的1个为氮原子、其余的1个为CR;
R选自氢原子、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基、取代或未取代的碳数1~50的烷基、取代或未取代的成环碳数3~50的环烷基、氟原子和氰基;
Ar1和Ar2各自独立地选自取代或未取代的成环碳数6~50的芳基和取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基;
L1和L2各自独立地为单键或者取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基;
R1~R6各自独立地选自氢原子、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基、取代或未取代的碳数1~50的烷基、取代或未取代的成环碳数3~50的环烷基、氟原子和氰基;
选自R1~R6中的相邻的2个可以相互键合而形成取代或未取代的环,也可以不相互键合因而不形成环;
Cz由下述式(1-a)或式(1-b)表示;
[化学式26]
Figure BDA0003778712660000391
(式中,
R21~R28和R31~R38各自独立地为氢原子或取代基,该取代基选自取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基、取代或未取代的碳数1~50的烷基、取代或未取代的成环碳数3~50的环烷基、氟原子和氰基;
选自R21~R28中的相邻的2个可以相互键合而形成取代或未取代的环,也可以不相互键合因而不形成环;
选自R31~R38中的相邻的2个可以相互键合而形成取代或未取代的环,也可以不相互键合因而不形成环;
R24与R25和R34与R35可以相互键合而形成取代或未取代的环,也可以不相互键合因而不形成环
Ra选自取代或未取代的成环碳数6~50的芳基和取代或未取代的碳数1~50的烷基;
选自R21~R28中的1个为经由*a而与L3键合的单键;
*b表示与L3键合的位置。)
n为1~3的整数,在n为2或3的情况下,2或3个Cz相互相同或不同;
L3和L4各自独立地为单键或者取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基,其中,在n为2或3的情况下,L4为取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基。)
以下,对表示化合物A的式(1)和后述的各式中的符号进行说明。需要说明的是,只要没有特别限定,则相同符号具有相同含义。
Y1和Y2中的1个为氮原子、其余的1个为CR。即,Y1为氮原子且Y2为CR,或者Y1为CR且Y2w氮原子。
n为1~3的整数,优选为1或2,更优选为1。在n为2或3的情况下,2或3个Cz相互相同或不同。
R选自氢原子、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基、取代或未取代的碳数1~50的烷基、取代或未取代的成环碳数3~50的环烷基、氟原子和氰基,优选选自氢原子、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基和取代或未取代的碳数1~50的烷基,更优选为氢原子。
上述取代或未取代的成环碳数6~50的芳基的细节与“本说明书中记载的取代基”中的记载相同,更优选为苯基、对联苯基、间联苯基、邻联苯基、对三联苯-4-基、对三联苯-3-基、对三联苯-2-基、间三联苯-4-基、间三联苯-3-基、间三联苯-2-基、邻三联苯-4-基、邻三联苯-3-基、邻三联苯-2-基、1-萘基、2-萘基、芴基、9,9’-螺双芴基、9,9-二甲基芴基或9,9-二苯基芴基,进一步优选为苯基、对联苯基、间联苯基、邻联苯基、1-萘基、2-萘基、芴基、9,9’-螺双芴基、9,9-二甲基芴基或9,9-二苯基芴基。
上述取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基的细节与“本说明书中记载的取代基”中的记载相同,更优选为咔唑基(1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、4-咔唑基或9-咔唑基)、二苯并呋喃基、萘并苯并呋喃基、二苯并噻吩基、萘并苯并噻吩基、苯基二苯并呋喃基或苯基二苯并噻吩基,进一步优选为咔唑基(1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、4-咔唑基或9-咔唑基)、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基。
上述取代或未取代的碳数1~50的烷基的细节与“本说明书中记载的取代基”中的记载相同,优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基,更优选为甲基、异丙基或叔丁基。
上述取代或未取代的成环碳数3~50的环烷基的细节与“本说明书中记载的取代基”中的记载相同,优选为环丙基、环丁基、环戊基或环己基,更优选为环丙基、环戊基或环己基。
R1~R6各自独立地选自氢原子、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基、取代或未取代的碳数1~50的烷基、取代或未取代的成环碳数3~50的环烷基、氟原子和氰基,优选选自氢原子、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基和取代或未取代的碳数1~50的烷基,更优选为氢原子。可以R1~R6均为氢原子。
上述取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基、取代或未取代的碳数1~50的烷基、取代或未取代的成环碳数3~50的环烷基的细节各自与在上文中针对R所描述的对应的基团的细节相同。
选自R1~R6中的相邻的2个、即,选自R1与R2、R3与R4、R4与R5和R5与R6中的至少1组的相邻的2个可以相互键合而形成环,也可以不相互键合因而不形成环,优选不相互键合因而不形成环。
上述取代或未取代的环选自取代或未取代的芳香族烃环、取代或未取代的脂肪族烃环、取代或未取代的芳香族杂环、和取代或未取代的脂肪族杂环,优选为取代或未取代的芳香族烃环。
上述芳香族烃环例如为苯环、亚联苯环、萘环、蒽环、苯并蒽环、菲环、苯并菲环、非那烯环、芘环、
Figure BDA0003778712660000411
环、1,1-二甲基茚环、或者三亚苯环,优选为苯环或萘环,更优选为苯环。
上述脂肪族烃环例如为环戊烯环、环戊二烯环、环己烯环、环己二烯环、或者对上述芳香族烃环进行部分氢化而得到的脂肪族烃环。
上述芳香族杂环例如为吡咯环、呋喃环、噻吩环、吡啶环、咪唑环、吡唑环、吲哚环、异吲哚环、苯并呋喃环、异苯并呋喃环、苯并噻吩环、苯并咪唑环、吲唑环、二苯并呋喃环、萘并苯并呋喃环、二苯并噻吩环、萘并苯并噻吩环、咔唑环、或者苯并咔唑环。
上述脂肪族杂环例如为对上述芳香族杂环进行部分氢化而得到的脂肪族杂环。
L3和L4各自独立地为单键或者取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基。
其中,在n为2或3的情况下,L4为取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基。
在本发明的一个方案中,L3和L4优选各自独立地为取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基。
在本发明的另一个方案中,优选L3为单键且L4为取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基。
在本发明的此外的另一个方案中,L3和L4优选为单键。
L3和L4表示的取代或未取代的碳数6~50的亚芳基的细节与“本说明书中记载的取代基”中的记载相同,可以举出从上述的“取代或未取代的碳数6~50的芳基”除去芳香族环上的1个氢原子由此衍生的二价基团。
L3和L4表示的取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基的未取代的亚芳基优选各自独立地选自亚苯基、亚联苯基、亚萘基、亚菲基、亚蒽基和亚荧蒽基。
Ar1和Ar2各自独立地选自取代或未取代的成环碳数6~50的芳基和取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基。
上述取代或未取代的成环碳数6~50的芳基的细节与在上文中针对R所描述的对应的基团的细节相同。
Ar1和Ar2表示的取代或未取代的成环碳数6~50的芳基的未取代的芳基优选各自独立地选自苯基、联苯基、萘基、菲基、蒽基和荧蒽基。
上述取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基的细节各自与在上文中针对R所描述的对应的基团的细节相同。
Ar1和Ar2表示的取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基的未取代的杂环基优选各自独立地选自吡啶基、嘧啶基、三嗪基、喹啉基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、氮杂二苯并呋喃基和氮杂二苯并噻吩基。
L1和L2各自独立地为单键或者取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基。
在本发明的一个方案中,优选的是,L1和L2中的1个为取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基,其余的1个为单键。
在本发明的另一个方案中,L1和L2优选各自独立地为取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基。
在本发明的此外的另一个方案中,L1和L2优选为单键。
L1和L2表示的取代或未取代的碳数6~50的亚芳基的细节与针对L3和L4所描述的亚芳基的细节相同。
L1和L2表示的取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基的未取代的亚芳基优选各自独立地选自亚苯基、亚联苯基、亚萘基和亚菲基。
Cz为下述式(1-a)或式(1-b)所示的基团。
[化学式27]
Figure BDA0003778712660000431
R21~R28和R31~R38各自独立地为氢原子或取代基。
该取代基选自取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基、取代或未取代的碳数1~50的烷基、取代或未取代的成环碳数3~50的环烷基、氟原子和氰基,
优选选自氢原子、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基和取代或未取代的碳数1~50的烷基,更优选为氢原子。
选自R21~R28中的1个,优选R21、R22、R23、或者R24,更优选R23为经由*a而与L3键合的单键,*b表示与L3键合的位置。
并非经由*a而与L3键合的单键的R21~R28可以均为氢原子。另外,R31~R38可以均为氢原子。
选自并非经由*a而与L3键合的单键的R21~R28中的相邻的2个、即,选自R21与R22、R22与R23、R23与R24、R25与R26、R26与R27、R27与R28中的至少1组的相邻的2个可以相互键合而形成取代或未取代的环,也可以不相互键合因而不形成环,优选不相互键合因而不形成环。
并非经由*a而与L3键合的单键的R24与R25可以相互键合而形成取代或未取代的环,也可以不相互键合因而不形成环,优选不相互键合因而不形成环。
选自R31~R38中的相邻的2个、即,选自R31与R32、R32与R33、R33与R34、R35与R36、R36与R37、R37与R38中的至少1组的相邻的2个可以相互键合而形成取代或未取代的环,也可以不相互键合因而不形成环,优选不相互键合因而不形成环。
R34与R35可以相互键合而形成取代或未取代的环,也可以不相互键合因而不形成环,优选不相互键合因而不形成环。
上述取代或未取代的环的细节与针对选自R1~R6中的至少1组的相邻的2个任选形成的环的记载相同。
并非经由*a而与L3键合的单键的R21~R28和R31~R38表示的取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基、取代或未取代的碳数1~50的烷基、取代或未取代的成环碳数3~50的环烷基的细节各自与在上文中针对R所描述的对应的基团的细节相同。
上述取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基优选为不包含含氮五元环和含氮七元环的基团。作为包含含氮五元环的杂环基,例如可以举出包含吡咯烷结构、吡咯啉结构、吡咯结构、咔唑结构、与这些类似的结构的基团。作为包含含氮七元环的杂环基,例如可以举出包含氮杂环庚三烯(azepine)结构、氮杂环庚烷(azepane)结构、与这些类似的结构的基团。
在本发明的一个方案中,优选的是,选自并非经由*a而与L3键合的单键的R21~R28中的至少1个、或者选自R31~R38中的至少1个为上述取代基。上述取代基优选为氰基、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基或者取代或未取代的碳数1~50的烷基。
上述取代或未取代的成环碳数6~50的芳基的未取代的芳基优选各自独立地选自苯基、联苯基、萘基和菲基。
上述取代或未取代的碳数1~50的烷基的未取代的烷基优选选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基。
Ra为取代或未取代的成环碳数6~50的芳基或者取代或未取代的碳数1~50的烷基。
上述取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、取代或未取代的碳数1~50的烷基的细节各自与在上文中针对R所描述的对应的基团的细节相同。
Ra表示的取代或未取代的成环碳数6~50的芳基的未取代的芳基优选选自苯基、联苯基、萘基和菲基。
Ra表示的取代或未取代的成环碳数1~50的烷基的未取代的烷基优选选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基。
在本发明的优选方案中,化合物A包含式(1-b-1)或(1-b-2)所示的化合物。
[化学式28]
Figure BDA0003778712660000451
(式中,
Y1、Y2、Ar1、Ar2、L1、L2和R1~R6与在式(1)中的定义相同,
R31~R38与在式(1-b)中的定义相同,
R41~R42、R44~R45、R51~R52和R54~R55各自独立地选自氢原子、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基和取代或未取代的碳数1~50的烷基、
选自R41与R42、R44与R45、R51与R52和R54与R55中的至少一组的相邻的2个可以相互键合而形成取代或未取代的苯环,也可以不相互键合因而不形成苯环。)
R41、R42、R44和R45可以均为氢原子。另外,R51、R52、R54和R55可以均为氢原子。
R41~R42、R44~R45、R51~R52和R54~R55表示的取代或未取代的成环碳数6~50的芳基和取代或未取代的碳数1~50的烷基的细节各自与在上文中针对R所描述的对应的基团的细节相同。
在本发明的一个方案中,优选选自R41与R42和R44与R45中的至少一组的相邻的2个相互键合而形成取代或未取代的苯环。在本发明的另一方案中,优选不形成上述苯环。
在本发明的一个方案中,优选选自R51与R52和R54与R55中的至少一组的相邻的2个相互键合而形成取代或未取代的苯环。在本发明的另一方案中,优选不形成上述苯环。
在本发明的优选方案中,化合物A包含(1-b-11)~(1-b-14)中任一式所示的化合物。
[化学式29]
Figure BDA0003778712660000461
[化学式30]
Figure BDA0003778712660000471
[化学式31]
Figure BDA0003778712660000472
[化学式32]
Figure BDA0003778712660000473
(式中,
Y1、Y2、Ar1、Ar2、L1、L2和R1~R6与在式(1)中的定义相同,
R31~R38与在式(1-b)中的定义相同,
R41、R44和R45与在式(1-b-1)中的定义相同,
R43选自氢原子、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基和取代或未取代的碳数1~50的烷基。)
R43表示的取代或未取代的成环碳数6~50的芳基和取代或未取代的碳数1~50的烷基的细节各自与在上文中针对R所描述的对应的基团的细节相同。R41和R43~R45的全部、以及选自R41和R43~R45中的2或3个可以均为氢原子。
在本发明的优选方案中,化合物A包含式(1-a-1)~(1-a-4)中任一式所示的化合物。
[化学式33]
Figure BDA0003778712660000481
[化学式34]
Figure BDA0003778712660000482
[化学式35]
Figure BDA0003778712660000491
[化学式36]
Figure BDA0003778712660000492
(式中,
Y1、Y2、Ar1、Ar2、L1、L2和R1~R6与在式(1)中的定义相同,
Ra和R21~R28与在式(1-a)中的定义相同,
R41~R42和R44~R45与在式(1-b-1)中的定义相同。)
如上所述,在本说明书中使用的“氢原子”包括氕原子、氘原子、和氚原子。因此,化合物A可以包含天然来源的氘原子。
另外,可以通过原料化合物的一部分或全部使用氘代的化合物,由此在化合物A中刻意地导入氘原子。因此,在本发明的一个方案中,化合物A包含至少1个氘原子。即,化合物A可以是式(1)或式(1)中所包含的上述式所示的化合物,该化合物中所包含的氢原子的至少一个为氘原子。
式(1)中,选自R、R1~R6、并非与*a键合的单键的R21~R28和R31~R38表示的氢原子、R、R1~R6、并非与*a键合的单键的R21~R28和R31~R38表示的取代基具有的氢原子、L1、L2、L3和L4表示的亚芳基具有的氢原子、Ra表示的芳基或烷基具有的氢原子、Ar1和Ar2表示的芳基或杂环基具有的氢原子中的至少1个氢原子可以为氘原子。
氘代的化合物A的氘代率(化合物A中的氘原子数相对于总氢原子数的比例)依赖于使用的原料化合物的氘代率。通常难以将使用的所有原料化合物的氘代率设为100%,因而化合物A的氘代率低于100%,优选为95%以下,更优选为90%以下,进一步优选为80%以下。
氘代的化合物A的氘代率为1%以上,优选为3%以上,更优选为5%以上,进一步优选为10%以上。
化合物A可以为包含经氘代的化合物(刻意导入了氘原子的化合物)和未经氘代的化合物的混合物、具有不同氘代率的2个以上的化合物的混合物。这样的混合物的氘代率(混合物中所包含的化合物A中的氘原子数相对于总氢原子数的比例)为1%以上,优选为3%以上,更优选为5%以上,进一步优选为10%以上,且低于100%。
在化合物A中,选自R表示的氢原子或者R表示的取代基具有的氢原子中的至少1个氢原子可以为氘原子。氘代率(氘原子数相对于R表示的氢原子或者R表示的取代基具有的总氢原子数的比例)为1%以上,优选为3%以上,更优选为5%以上,进一步优选为10%以上,且低于100%。
在化合物A中,选自R1~R6表示的氢原子和R1~R6表示的取代基具有的氢原子中的至少1个氢原子可以为氘原子。氘代率(氘原子数相对于R1~R6表示的氢原子与R1~R6表示的取代基具有的氢原子的总数的比例)为1%以上,优选为3%以上,更优选为5%以上,进一步优选为10%以上,且低于100%。
在化合物A中,选自并非与*a键合的单键的R21~R28表示的氢原子和并非与*a键合的单键的R21~R28表示的取代基具有的氢原子中的至少1个氢原子可以为氘原子。氘代率(氘原子数相对于并非与*a键合的单键的R21~R28表示的氢原子和并非与*a键合的单键的R21~R28表示的取代基具有的氢原子的总数的比例)为1%以上,优选为3%以上,更优选为5%以上,进一步优选为10%以上,并且低于100%,优选为95%以下,更优选为90%以下。
在化合物A中,选自R31~R38表示的氢原子和R31~R38表示的取代基具有的氢原子中的至少1个氢原子可以为氘原子。氘代率(氘原子数相对于R31~R38表示的氢原子和R31~R38表示的取代基具有的氢原子的总数的比例)为1%以上,优选为3%以上,更优选为5%以上,进一步优选为10%以上,且低于100%。
在化合物A中,选自L1和L2表示的亚芳基具有的氢原子中的至少1个氢原子可以为氘原子。氘代率(氘原子数相对于L1和L2表示的亚芳基具有的总氢原子数的比例)为1%以上,优选为3%以上,更优选为5%以上,进一步优选为10%以上,且低于100%。
在化合物A中,选自L3和L4表示的亚芳基具有的氢原子中的至少1个氢原子可以为氘原子。氘代率(氘原子数相对于L3和L4表示的亚芳基具有的总氢原子数的比例)为1%以上,优选为3%以上,更优选为5%以上,进一步优选为10%以上,且低于100%。
在化合物A中,选自Ra表示的芳基具有的氢原子中的至少1个氢原子可以为氘原子。氘代率(氘原子数相对于Ra表示的芳基或烷基具有的总氢原子数的比例)为1%以上,优选为3%以上,更优选为5%以上,进一步优选为10%以上,且低于100%。
在化合物A中,选自Ar1和Ar2表示的芳基或杂环基具有的氢原子中的至少1个氢原子可以为氘原子。氘代率(氘原子数相对于Ar1和Ar2表示的芳基或杂环基具有的总氢原子数的比例)为1%以上,优选为3%以上,更优选为5%以上,进一步优选为10%以上,且低于100%。
在化合物A的各基团具有取代基的情况下,“取代或未取代的”所示的任选取代基各自独立地为成环碳数6~50的芳基、碳数1~50的烷基或成环碳数3~50的环烷基。
各任选的取代基的细节与针对式(1)的R的记载相同。
化合物A的分子量优选为650以上,更优选为650~5000,进一步优选为650~3000,特别优选为650~2000。若分子量处于该范围,则有机EL元件的性能提高。
本领域技术人员能够参考下述合成例和公知的合成方法容易地制造化合物A。
以下示出化合物A的具体例,但不限于以下的化合物。
下述具体例中,D表示氘原子。
[化学式37]
Figure BDA0003778712660000521
[化学式38]
Figure BDA0003778712660000531
[化学式39]
Figure BDA0003778712660000541
[化学式40]
Figure BDA0003778712660000551
[化学式41]
Figure BDA0003778712660000561
[化学式42]
Figure BDA0003778712660000571
[化学式43]
Figure BDA0003778712660000581
[化学式44]
Figure BDA0003778712660000591
[化学式45]
Figure BDA0003778712660000601
[化学式46]
Figure BDA0003778712660000611
[化学式47]
Figure BDA0003778712660000621
[化学式48]
Figure BDA0003778712660000631
[化学式49]
Figure BDA0003778712660000641
[化学式50]
Figure BDA0003778712660000651
[化学式51]
Figure BDA0003778712660000661
[化学式52]
Figure BDA0003778712660000671
[化学式53]
Figure BDA0003778712660000681
[化学式54]
Figure BDA0003778712660000691
[化学式55]
Figure BDA0003778712660000701
[化学式56]
Figure BDA0003778712660000711
[化学式57]
Figure BDA0003778712660000721
[化学式58]
Figure BDA0003778712660000731
[化学式59]
Figure BDA0003778712660000741
[化学式60]
Figure BDA0003778712660000751
[化学式61]
Figure BDA0003778712660000761
主体材料B
主体材料B由式(10)表示,用于发光层。
[化学式62]
Figure BDA0003778712660000771
选自式(10)的R101~R110中的至少1个、优选R110与R109各自独立地为式(31)所示的基团,
在式(31)所示的基团存在2个以上的情况下,2个以上的式(31)所示的基团各自可以相同也可以不同。
-L101-Ar101 (31)
式(31)的L101
单键、
取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基、或者取代或未取代的成环原子数5~50的二价杂环基,优选为单键或者取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基;
Ar101
取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、或者
取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基。
选自并非式(31)所示的基团的R101~R110中的一组以上的相邻的2个可以相互键合而形成取代或未取代的环,也可以不相互键合因而不形成环。
并非式(31)所示的基团且也不形成上述环的R101~R110各自独立地为氢原子、卤素原子、氰基、硝基、取代或未取代的碳数1~50的烷基、取代或未取代的碳数2~50的烯基、取代或未取代的碳数2~50的炔基、取代或未取代的成环碳数3~50的环烷基、-Si(R901)(R902)(R903)、-O-(R904)、-S-(R905)、-N(R906)(R907)、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、或者取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基;优选为氢原子、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、或者取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基;更优选为取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、或者取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基。
并非式(31)所示的基团且也不形成上述环的R101~R110可以均为氢原子。
R901~R907各自独立地为氢原子、取代或未取代的碳数1~50的烷基、取代或未取代的成环碳数3~50的环烷基、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、或者取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基,优选为氢原子、取代或未取代的碳数1~50的烷基或者取代或未取代的成环碳数6~50的芳基。
在R901~R907存在2个以上的情况下,2个以上的R901~R907可以相同也可以不同。
在本发明的一个方案中,式(10)所示的主体材料B包含式(10-1)所示的化合物。
[化学式63]
Figure BDA0003778712660000781
(式中,R101~R108、L101和Ar101与式(10)中的定义相同。)
在本发明的另一个方案中,式(10)所示的主体材料B包含式(10-2)所示的化合物。
[化学式64]
Figure BDA0003778712660000791
(式中,R101、R103~R108、L101和Ar101与式(10)中的定义相同。)
在本发明的另一个方案中,式(10)所示的主体材料B包含式(10-3)所示的化合物。
[化学式65]
Figure BDA0003778712660000792
(式中,
R101A~R108A各自独立地为氢原子或者取代或未取代的成环碳数6~50的芳基,R101A~R108A可以均为氢原子;
L101A为单键或者取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基,2个L101A可以相同也可以不同;
Ar101A为取代或未取代的成环碳数6~50的芳基,2个Ar101A可以相同也可以不同。)
在本发明的另一个方案中,式(10)所示的主体材料B包含式(10-4)所示的化合物。
[化学式66]
Figure BDA0003778712660000801
(式中,
L101和Ar101与在式(10)中的定义相同;
R101A~R108A各自独立地为氢原子或者取代或未取代的成环碳数6~50的芳基,R101A~R108A可以均为氢原子;
X11为O、S或N(R61),优选为O或S;
R61为氢原子、取代或未取代的碳数1~50的烷基、或者取代或未取代的成环碳数6~50的芳基,优选为取代或未取代的成环碳数6~50的芳基;
R62~R69中的1个是经由*而与L101键合的单键;
选自并非与L101键合的单键的R62~R69中的至少一组的相邻的2个可以相互键合而形成取代或未取代的环,也可以不相互键合因而不形成环;
并非与L101键合的单键且不形成上述环的R62~R69各自独立地为氢原子、取代或未取代的碳数1~50的烷基、或者取代或未取代的成环碳数6~50的芳基,其可以均为氢原子。)
在本发明的另一个方案中,式(10)所示的主体材料B包含式(10-4A)所示的化合物。
[化学式67]
Figure BDA0003778712660000811
(式中,
L101和Ar101与式(10)中的定义相同;
R101A~R108A各自独立地为氢原子或者取代或未取代的成环碳数6~50的芳基,R101A~R108A可以均为氢原子;
X11为O、S或N(R61),优选为O或S;
R61为氢原子、取代或未取代的碳数1~50的烷基、或者取代或未取代的成环碳数6~50的芳基,优选为取代或未取代的成环碳数6~50的芳基;
选自R62A~R69A中的1组的相邻的2个形成式(10-4A-1)所示的环;
选自不形成式(10-4A-1)所示的环的R62A~R69A中的1组以上的相邻的2个可以相互键合而形成取代或未取代的环,也可以不相互键合因而不形成环;
不形成式(10-4A-1)所示的环和上述取代或未取代的其他环的R62A~R69A各自独立地为氢原子、取代或未取代的碳数1~50的烷基、或者取代或未取代的成环碳数6~50的芳基,其可以均为氢原子。)
[化学式68]
Figure BDA0003778712660000821
(式中,
*1和*2分别与选自R62A~R69A中的上述1组的相邻的2个所键合的2个成环碳原子键合;
R70~R73中的1个为经由*而与L101键合的单键;
并非与L101键合的单键的R70~R73各自独立地为氢原子、取代或未取代的碳数1~50的烷基、或者取代或未取代的成环碳数6~50的芳基,其可以均为氢原子。)
在本发明的另一个方案中,式(10)所示的主体材料B包含式(10-6)所示的化合物。
[化学式69]
Figure BDA0003778712660000822
(式中,
L101和Ar101与在式(10)中的定义相同,
R101A~R108A与在式(10-4)中的定义相同,
R66~R69与在式(10-4)中的定义相同,
X12为O或S。)
在本发明的另一个方案中,式(10-6)所示的主体材料B包含式(10-6H)所示的化合物。
[化学式70]
Figure BDA0003778712660000831
(式中,
L101和Ar101与在式(10)中的定义相同;
R66~R69与在式(10-4)中的定义相同;
X12为O或S。)
在本发明的另一个方案中,式(10-6)或(10-6H)所示的主体材料B包含式(10-6Ha)所示的化合物。
[化学式71]
Figure BDA0003778712660000832
(式中,
L101和Ar101与在式(10)中的定义相同;
X12为O或S。)
在本发明的另一个方案中,式(10-6)、(10-6H)或(10-6Ha)所示的主体材料B包含下述式(10-6Ha-1)或(10-6Ha-2)所示的化合物。
[化学式72]
Figure BDA0003778712660000841
(式中,
L101和Ar101与在式(10)中的定义相同;
X12为O或S。)
在本发明的另一个方案中,式(10)所示的主体材料B包含式(10-7)所示的化合物。
[化学式73]
Figure BDA0003778712660000842
(式中,
L101和Ar101与在式(10)中的定义相同,
R101A~R108A与在式(10-4)中的定义相同,
X11与在式(10-4)中的定义相同,
R62~R69与在式(10-4)中的定义相同,其中,选自R66与R67、R67与R68和R68与R69中的1组的相邻的2个相互键合而形成取代或未取代的环。)
在本发明的另一个方案中,式(10)所示的主体材料B包含式(10-7H)所示的化合物。
[化学式74]
Figure BDA0003778712660000851
(式中,
L101和Ar101与在式(10)中的定义相同;
X11与在式(10-4)中的定义相同;
R62~R69与在式(10-4)中的定义相同,其中,选自R66与R67、R67与R68和R68与R69中的1组的相邻的2个相互键合而形成取代或未取代的环。)
在本发明的另一个方案中,式(10)所示的主体材料B包含式(10-8)所示的化合物。
[化学式75]
Figure BDA0003778712660000861
(式中,
L101和Ar101与在式(10)中的定义相同,
R101A~R108A与在式(10-4)中的定义相同,
X12为O或S,
R66~R69与在式(10-4)中的定义相同,其中,选自R66与R67、R67与R68和R68与R69中的至少1组的相邻的2个相互键合而形成取代或未取代的环。)
在本发明的另一个方案中,式(10-8)所示的主体材料B包含式(10-8H)所示的化合物。
[化学式76]
Figure BDA0003778712660000862
(式中,
L101和Ar101与在式(10)中的定义相同;
R66~R69与在式(10-4)中的定义相同,其中,选自R66与R67、R67与R68和R68与R69中的1组的相邻的2个相互键合而形成取代或未取代的环,优选形成未取代的苯环;
X12为O或S。)
在本发明的另一个方案中,式(10-7)、(10-7H)、(10-8)或(10-8H)的选自R66与R67、R67与R68和R68与R69中的1组的相邻的2个相互键合而形成式(10-8-1)或(10-8-2)所示的环,不形成式(10-8-1)或(10-8-2)所示的环的R66~R69不形成环。
[化学式77]
Figure BDA0003778712660000871
(式中,
2个*分别与选自R66与R67、R67与R68和R68与R69中的上述1组的相邻的2个所键合的2个成环碳原子键合;
R80~R83各自独立地为氢原子、取代或未取代的碳数1~50的烷基、或者取代或未取代的成环碳数6~50的芳基,R80~R83可以均为氢原子;
X13为O或S。)
在本发明的另一个方案中,式(10)所示的主体材料B包含式(10-9)所示的化合物。
[化学式78]
Figure BDA0003778712660000881
(式中,
L101和Ar101与在式(10)中的定义相同,
R101A~R108A与在式(10-4)中的定义相同,
R66~R69与在式(10-4)中的定义相同,其中,选自R66与R67、R67与R68和R68与R69中的相邻的2个不相互键合因而不形成环、
X12为O或S。)
在本发明的另一个方案中,式(10)所示的主体材料B包含式(10-10-1)~(10-10-4)所示的化合物。
[化学式79]
Figure BDA0003778712660000882
[化学式80]
Figure BDA0003778712660000891
[化学式81]
Figure BDA0003778712660000892
[化学式82]
Figure BDA0003778712660000893
(式中,L101A、Ar101A和R101A~R108A与式(10-3)中的定义相同。)
在本发明的另一个方案中,式(10-10-1)~(10-10-4)所示的主体材料B包含式(10-10-1H)~(10-10-4H)所示的化合物。
[化学式83]
Figure BDA0003778712660000901
[化学式84]
Figure BDA0003778712660000902
[化学式85]
Figure BDA0003778712660000903
[化学式86]
Figure BDA0003778712660000904
(式中,L101A和Ar101A与式(10-3)中的定义相同。)
表示主体材料B的式(10)以及其他式中所包含的相邻的2个形成的环的细节只要没有特别限定,就与针对式(1)的相邻的2个形成的环的记载相同,优选为苯环、苯并呋喃环、或者苯并噻吩环。
表示主体材料B的式(10)以及其他式中所包含的各取代基的细节与[本说明书中记载的取代基]的栏中的记载相同。
在表示主体材料B的式(10)以及其他式中,卤素原子优选为氟原子。
在表示主体材料B的式(10)以及其他式中,取代或未取代的碳数1~50的烷基的未取代的烷基优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基,更优选为甲基、异丙基或叔丁基。
在表示主体材料B的式(10)以及其他式中,取代或未取代的碳数2~50的烯基的未取代的烯基优选为乙烯基或烯丙基。
在表示主体材料B的式(10)以及其他式中,取代或未取代的碳数2~50的炔基的未取代的炔基优选为乙炔基。
在表示主体材料B的式(10)以及其他式中,取代或未取代的成环碳数3~50的环烷基的未取代的环烷基优选为环丙基、环丁基、环戊基或环己基,更优选为环丙基、环戊基或环己基。
在表示主体材料B的式(10)以及其他式中,-Si(R901)(R902)(R903)为单取代甲硅烷基、二取代甲硅烷基或三取代甲硅烷基,优选为三取代甲硅烷基,更优选为三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、丙基二甲基甲硅烷基、异丙基二甲基甲硅烷基、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或三甲苯基甲硅烷基。
在表示主体材料B的式(10)以及其他式中,-O-(R904)为取代或未取代的烷氧基或者取代或未取代的芳氧基,优选为甲氧基、乙氧基、异丙氧基、仲丙氧基、叔丁氧基、苯氧基或联苯氧基。
在表示主体材料B的式(10)以及其他式中,-S-(R905)为取代或未取代的烷硫基或者取代或未取代的芳硫基,优选为甲硫基、乙硫基、异丙硫基、仲丙硫基、叔丁硫基、苯硫基或联苯硫基。
在表示主体材料B的式(10)以及其他式中,-N(R906)(R907)为单取代氨基或二取代氨基,优选为二取代氨基,更优选为二甲氨基、二乙氨基、二异丙基氨基或二苯基氨基。
在表示主体材料B的式(10)以及其他式中,取代或未取代的成环碳数6~50的芳基优选为苯基、联苯基、三联苯基、萘基、菲基、苯并菲基、芘基、三亚苯基、苯并三亚苯基、9,9-二甲基芴基、苯并-9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基或9,9’-螺双芴基。
在表示主体材料B的式(10)以及其他式中,取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基优选为吡啶基、嘧啶基、三嗪基、二苯并呋喃基、苯并二苯并呋喃基、苯并呋喃并二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并二苯并噻吩基、9-咔唑基或9-苯基咔唑基。
在表示主体材料B的式(10)以及其他式中,取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基优选为亚苯基(邻亚苯基、间亚苯基、对亚苯基)、亚萘基(1,3-亚萘基、1.4-亚萘基、2,6-亚萘基)、亚蒽基(9,10-亚蒽基)、或者9,9-二甲基芴-2,7-二基。
在表示主体材料B的式(10)以及其他式中,取代或未取代的成环原子数5~50的二价杂环基的未取代的二价杂环基优选为选自吡啶、嘧啶、三嗪、咔唑、苯并咔唑、苯并呋喃、二苯并呋喃、萘并苯并呋喃、苯并噻吩、和二苯并噻吩中的芳香族杂环的二价残基。
主体材料B的各基团具有取代基的情况下,“取代或未取代的”所示的任选的取代基各自独立地为成环碳数6~50的芳基、碳数1~50的烷基或成环碳数3~50的环烷基。
各任选的基团的细节与针对式(1)的R的记载相同。
与化合物A的情况同样地,主体材料B可以包含天然来源的氘原子。另外,可以通过原料化合物的一部分或全部使用氘代的化合物,向主体材料B中刻意导入氘原子。因此,在本发明的一个方案中,主体材料B包含至少1个氘原子。即,主体材料B可以是式(10)或式(10)中所包含的上述式所示的化合物,该化合物中所包含的氢原子的至少一个为氘原子。
式(10)中,从选自并非式(31)所示的基团的R101~R110中的一组以上的相邻的2个任选形成的环具有的氢原子;并非式(31)所示的基团且也不形成上述环的R101~R110表示的氢原子;并非式(31)所示的基团且也不形成上述环的R101~R110表示的取代基具有的氢原子;式(31)的L101表示的亚芳基或杂环基具有的氢原子;和式(31)的Ar101表示的芳基或杂环基具有的氢原子中选择的至少1个氢原子可以为氘原子。
氘代的主体材料B的氘代率(主体材料B中的氘原子数相对于总氢原子数的比例)依赖于使用的原料化合物的氘代率。通常难以将使用的所有原料化合物的氘代率设为100%,因而主体材料B的氘代率低于100%,优选为95%以下,更优选为90%以下,进一步优选为80%以下。
氘代的主体材料B的氘代率为1%以上,优选为3%以上,更优选为5%以上,进一步优选为10%以上。
主体材料B可以是包含经氘代的化合物(刻意导入了氘原子的化合物)和未经氘代的化合物的混合物、具有不同氘代率的2个以上的化合物的混合物。这样的混合物的氘代率(混合物中所包含的主体材料B中的氘原子数相对于总氢原子数的比例)为1%以上,优选为3%以上,更优选为5%以上,进一步优选为10%以上,且低于100%。
在式(10)所示的主体材料B中,从选自并非式(31)所示的基团的R101~R110中的一组以上的相邻的2个任选形成的环具有的氢原子中选择的至少1个氢原子可以为氘原子。氘代率(上述任选形成的环具有的氘原子数相对于总氢原子数的比例)为1%以上,优选为3%以上,更优选为5%以上,进一步优选为10%以上,且低于100%。
在式(10)所示的主体材料B中,选自并非式(31)所示的基团且也不形成上述环的R101~R110表示的氢原子和并非式(31)所示的基团且也不形成上述环的R101~R110表示的取代基具有的氢原子中的至少1个氢原子可以为氘原子。氘代率(氘原子数相对于并非式(31)所示的基团且也不形成上述环的R101~R110表示的氢原子和并非式(31)所示的基团且也不形成上述环的R101~R110表示的取代基具有的氢原子的总数的比例)为1%以上,优选为3%以上,更优选为5%以上,进一步优选为10%以上,且低于100%。
在式(10)所示的主体材料B中,选自式(31)的L101表示的亚芳基或杂环基具有的氢原子中的至少1个氢原子可以为氘原子。氘代率(L101表示的亚芳基或杂环基具有的氘原子数相对于总氢原子数的比例)为1%以上,优选为3%以上,更优选为5%以上,进一步优选为10%以上,且低于100%。
在式(10)所示的主体材料B中,选自式(31)的Ar101表示的亚芳基或杂环基具有的氢原子中的至少1个氢原子可以为氘原子。氘代率(Ar101表示的芳基或杂环基具有的氘原子数相对于总氢原子数的比例)为1%以上,优选为3%以上,更优选为5%以上,进一步优选为10%以上,且低于100%。
主体材料B是公知的化合物,可以参考公知的合成方法容易地进行制造。
以下示出主体材料B的具体例,但不限于以下的化合物。
[化学式87]
Figure BDA0003778712660000941
[化学式88]
Figure BDA0003778712660000951
[化学式89]
Figure BDA0003778712660000961
[化学式90]
Figure BDA0003778712660000962
[化学式91]
Figure BDA0003778712660000971
[化学式92]
Figure BDA0003778712660000981
[化学式93]
Figure BDA0003778712660000982
[化学式94]
Figure BDA0003778712660000991
[化学式95]
Figure BDA0003778712660000992
[化学式96]
Figure BDA0003778712660001001
[化学式97]
Figure BDA0003778712660001002
[化学式98]
Figure BDA0003778712660001011
[化学式99]
Figure BDA0003778712660001012
[化学式100]
Figure BDA0003778712660001021
[化学式101]
Figure BDA0003778712660001022
[化学式102]
Figure BDA0003778712660001031
[化学式103]
Figure BDA0003778712660001032
[化学式104]
Figure BDA0003778712660001041
[化学式105]
Figure BDA0003778712660001051
[化学式106]
Figure BDA0003778712660001061
[化学式107]
Figure BDA0003778712660001071
[化学式108]
Figure BDA0003778712660001081
[化学式109]
Figure BDA0003778712660001091
[化学式110]
Figure BDA0003778712660001101
[化学式111]
Figure BDA0003778712660001111
[化学式112]
Figure BDA0003778712660001121
[化学式113]
Figure BDA0003778712660001131
有机EL元件
本发明的有机EL元件包含阳极、阴极、和配置于该阳极与阴极之间的有机层。该有机层包含电子传输层和发光层,电子传输层包含化合物A,发光层包含主体材料B。
本发明的有机EL元件可以为荧光或磷光发光型的单色发光元件,也可以为荧光/磷光混合型的白色发光元件,可以为具有单独发光单元的简易型元件,也可以为具有多个发光单元的串联型元件。此处,“发光单元”是指,包含有机层且其中至少一层为发光层而且通过所注入的空穴与电子发生复合由此发光的最小单位。
例如,作为简易型有机EL元件的典型元件构成,可以举出以下的元件构成。
(1)阳极/发光单元/阴极
另外,上述发光单元也可以为具有多个磷光发光层、荧光发光层的多层型,这种情况下,在各发光层之间也可以出于防止在磷光发光层中生成的激子扩散至荧光发光层的目的而具有间隔层。以下示出简易型发光单元的典型层构成。括弧内的层是任选的。
(a)(空穴注入层/)空穴传输层/荧光发光层/电子传输层(/电子注入层)
(b)(空穴注入层/)空穴传输层/磷光发光层/电子传输层(/电子注入层)
(c)(空穴注入层/)空穴传输层/第1荧光发光层/第2荧光发光层/电子传输层(/电子注入层)
(d)(空穴注入层/)空穴传输层/第1磷光发光层/第2磷光发光层/电子传输层(/电子注入层)
(e)(空穴注入层/)空穴传输层/磷光发光层/间隔层/荧光发光层/电子传输层(/电子注入层)
(f)(空穴注入层/)空穴传输层/第1磷光发光层/第2磷光发光层/间隔层/荧光发光层/电子传输层(/电子注入层)
(g)(空穴注入层/)空穴传输层/第1磷光发光层/间隔层/第2磷光发光层/间隔层/荧光发光层/电子传输层(/电子注入层)
(h)(空穴注入层/)空穴传输层/磷光发光层/间隔层/第1荧光发光层/第2荧光发光层/电子传输层(/电子注入层)
(i)(空穴注入层/)空穴传输层/电子阻挡层/荧光发光层/电子传输层(/电子注入层)
(j)(空穴注入层/)空穴传输层/电子阻挡层/磷光发光层/电子传输层(/电子注入层)
(k)(空穴注入层/)空穴传输层/激子阻挡层/荧光发光层/电子传输层(/电子注入层)
(1)(空穴注入层/)空穴传输层/激子阻挡层/磷光发光层/电子传输层(/电子注入层)
(m)(空穴注入层/)第1空穴传输层/第2空穴传输层/荧光发光层/电子传输层(/电子注入层)
(n)(空穴注入层/)第1空穴传输层/第2空穴传输层/磷光发光层/电子传输层(/电子注入层)
(o)(空穴注入层/)第1空穴传输层/第2空穴传输层/荧光发光层/第1电子传输层/第2电子传输层(/电子注入层)
(p)(空穴注入层/)第1空穴传输层/第2空穴传输层/磷光发光层/第1电子传输层/第2电子传输层(/电子注入层)
(q)(空穴注入层/)空穴传输层/荧光发光层/空穴阻挡层/电子传输层(/电子注入层)
(r)(空穴注入层/)空穴传输层/磷光发光层/空穴阻挡层/电子传输层(/电子注入层)
(s)(空穴注入层/)空穴传输层/荧光发光层/激子阻挡层/电子传输层(/电子注入层)
(t)(空穴注入层/)空穴传输层/磷光发光层/激子阻挡层/电子传输层(/电子注入层)
(u)(空穴注入层/)空穴传输层/电子阻挡层/磷光发光层/空穴阻挡层/电子传输层(/电子注入层)
(v)(空穴注入层/)空穴传输层/电子阻挡层/荧光发光层/空穴阻挡层/电子传输层(/电子注入层)
上述各磷光或荧光发光层可以设为分别显示相互不同的发光色的发光层。具体而言,在上述发光单元(f)中,可以举出(空穴注入层/)空穴传输层/第1磷光发光层(红色发光)/第2磷光发光层(绿色发光)/间隔层/荧光发光层(蓝色发光)/电子传输层这样的层构成等。
需要说明的是,在各发光层与空穴传输层或间隔层之间可以适当设置电子阻挡层。另外,在各发光层与电子传输层之间可以适当设置空穴阻挡层。通过设置电子阻挡层、空穴阻挡层,由此可以将电子或空穴封闭在发光层内而提高发光层中的电荷的复合概率,从而提高发光效率。
作为串联型有机EL元件的典型元件构成,可以举出以下的元件构成。
(2)阳极/第1发光单元/中间层/第2发光单元/阴极
此处,作为上述第1发光单元和第2发光单元,例如可以各自独立地选自上述的发光单元。
上述中间层通常也被称作中间电极、中间导电层、电荷产生层、电子提取层、连接层、中间绝缘层,可以使用向第1发光单元供给电子、向第2发光单元供给空穴的公知的材料构成。
图1是表示本发明的有机EL元件的构成的一例的示意图。有机EL元件1具有基板2、阳极3、阴极4、和配置于该阳极3与阴极4之间的发光单元10。发光单元10具有发光层5。在发光层5与阳极3之间具有空穴传输区域6(空穴注入层、空穴传输层等),在发光层5与阴极4之间具有电子传输区域7(电子注入层、电子传输层等)。另外,分别地,可以在发光层5的阳极3侧设置电子阻挡层(未图示),在发光层5的阴极4侧设置空穴阻挡层(未图示)。由此,可以将电子、空穴封闭在发光层5中而进一步提高发光层5中的激子的生成效率。
图2是表示本发明的有机EL元件的另一种构成的示意图。有机EL元件11具有基板2、阳极3、阴极4、和配置于该阳极3与阴极4之间的发光单元20。发光单元20具有发光层5。配置于阳极3与发光层5之间的空穴传输区域由空穴注入层6a、第1空穴传输层6b和第2空穴传输层6c形成。另外,配置于发光层5与阴极4之间的电子传输区域由第1电子传输层7a和第2电子传输层7b形成。
需要说明的是,在本发明中,将与荧光掺杂剂(荧光发光材料)组合的主体称为荧光主体,将与磷光掺杂剂组合的主体称为磷光主体。荧光主体和磷光主体并非仅根据分子结构进行区分。即,磷光主体是指,形成含有磷光掺杂剂的磷光发光层的材料,并不意味着不能用作形成荧光发光层的材料。对于荧光主体也是同样的。
基板
基板用作有机EL元件的支撑体。作为基板,例如可以使用玻璃、石英、塑料等的板。另外,也可以使用挠性基板。作为挠性基板,例如可以举出由聚碳酸酯、聚芳酯、聚醚砜、聚丙烯、聚酯、聚氟乙烯、聚氯乙烯形成的塑料基板等。另外,也可以使用无机蒸镀膜。
阳极
形成于基板上的阳极优选使用功函数大的(具体而言4.0eV以上)金属、合金、导电性化合物和它们的混合物等。具体而言,例如可以举出:氧化铟-氧化锡(ITO:Indium TinOxide)、含有硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡、氧化铟-氧化锌、含有氧化钨和氧化锌的氧化铟、石墨烯等。此外,可以举出金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、钯(Pd)、钛(Ti)、或者上述金属的氮化物(例如氮化钛)等。
通常通过溅射法将这些材料成膜。例如,氧化铟-氧化锌可以通过使用相对于氧化铟添加1~10wt%的氧化锌而成的靶,利用溅射法形成,含有氧化钨和氧化锌的氧化铟可以通过使用相对于氧化铟含有氧化钨0.5~5wt%、氧化锌0.1~1wt%的靶,利用溅射法形成。此外,也可以通过真空蒸镀法、涂布法、喷墨法、旋涂法等进行制作。
与阳极相邻地形成的空穴注入层使用与阳极的功函数无关地容易进行空穴注入的材料形成,因此,可以使用通常用作电极材料的材料(例如金属、合金、导电性化合物和它们的混合物、属于元素周期表的第一族或第二族的元素)。
也可以使用作为功函数小的材料的属于元素周期表的第一族或第二族的元素、即锂(Li)、铯(Cs)等碱金属和镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)等碱土金属以及包含它们的合金(例如MgAg、AlLi)、铕(Eu)、镱(Yb)等稀土金属以及包含它们的合金等。需要说明的是,使用碱金属、碱土金属以及包含它们的合金形成阳极时,可以使用真空蒸镀法、溅射法。此外,在使用银浆等时,可以使用涂布法、喷墨法等。
空穴注入层
空穴注入层是包含空穴注入性高的材料(空穴注入性材料)的层,形成于阳极与发光层之间、或者在空穴传输层存在的情况下形成于空穴传输层与阳极之间。
作为空穴注入性材料,可以使用钼氧化物、钛氧化物、钒氧化物、铼氧化物、钌氧化物、铬氧化物、锆氧化物、铪氧化物、钽氧化物、银氧化物、钨氧化物、锰氧化物等。
作为空穴注入层材料,也可以举出作为低分子有机化合物的4,4’,4”-三(N,N-二苯基氨基)三苯胺(简称:TDATA)、4,4’,4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯胺(简称:MTDATA)、4,4’-双[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]联苯(简称:DPAB)、4,4’-双(N-{4-[N’-(3-甲基苯基)-N’-苯基氨基]苯基}-N-苯基氨基)联苯(简称:DNTPD)、1,3,5-三[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯(简称:DPA3B)、3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(简称:PCzPCA1)、3,6-双[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(简称:PCzPCA2)、3-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)氨基]-9-苯基咔唑(简称:PCzPCN1)等芳香族胺化合物等。
也可以使用高分子化合物(低聚物、树状高分子、聚合物等)。例如可以举出:聚(N-乙烯基咔唑)(简称:PVK)、聚(4-乙烯基三苯胺)(简称:PVTPA)、聚[N-(4-{N’-[4-(4-二苯基氨基)苯基]苯基-N’-苯基氨基}苯基)甲基丙烯酰胺](简称:PTPDMA)、聚[N,N’-双(4-丁基苯基)-N,N’-双(苯基)联苯胺](简称:Poly-TPD)等高分子化合物。另外,也可以使用聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)、聚苯胺/聚(苯乙烯磺酸)(PAni/PSS)等添加了酸的高分子化合物。
此外,也优选使用下述式(K)所示的六氮杂苯并菲(HAT)化合物等受主材料。
[化学式114]
Figure BDA0003778712660001181
(式中,R21~R26各自独立地表示氰基、-CONH2、羧基、或者-COOR27(R27表示碳数1~20的烷基或碳数3~20的环烷基)。另外,选自R21和R22、R23和R24、以及R25和R26中的相邻的2个可以相互键合而形成-CO-O-CO-所示的基团。)
作为R27,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、环戊基、环己基等。
空穴传输层
空穴传输层是包含空穴传输性高的材料(空穴传输性材料)的层,形成于阳极与发光层之间、或者在空穴注入层存在的情况下形成于空穴注入层与发光层之间。
空穴传输层可以为单层结构,也可以为多层结构。例如,空穴传输层可以为包含第1空穴传输层(阳极侧)和第2空穴传输层(阴极侧)的2层结构。在本发明的一个方案中,上述单层结构的空穴传输层优选与发光层相邻,或者上述多层结构中的最接近阴极的空穴传输层、例如上述2层结构的第2空穴传输层优选与发光层相邻。在本发明的另一方案中,在上述单层结构的空穴传输层与发光层之间、或者在上述多层结构中的最接近发光层的空穴传输层与发光层之间,可以夹有后述的电子阻挡层等。
作为空穴传输层材料,例如可以使用芳香族胺化合物、咔唑衍生物、蒽衍生物等。
作为芳香族胺化合物,例如可以举出4,4’双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(简称:NPB)、N,N’-双(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基-[1,1’-联苯]-4,4’-二胺(简称:TPD)、4-苯基-4’-(9-苯基芴-9-基)三苯胺(简称:BAFLP)、4,4’-双[N-(9,9-二甲基芴-2-基)-N-苯基氨基]联苯(简称:DFLDPBi)、4,4’,4”-三(N,N-二苯基氨基)三苯胺(简称:TDATA)、4,4’,4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯胺(简称:MTDATA)、以及4,4’-双[N-(螺-9,9’-双芴-2-基)-N-苯基氨基]联苯(简称:BSPB)。上述化合物具有10-6cm2/Vs以上的空穴迁移率。
作为咔唑衍生物,例如可以举出4,4’-二(9-咔唑基)联苯(简称:CBP)、9-[4-(9-咔唑基)苯基]-10-苯基蒽(简称:CzPA)、以及9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(简称:PCzPA)。
作为蒽衍生物,例如可以举出2-叔丁基-9,10-二(2-萘基)蒽(简称:t-BuDNA)、9,10-二(2-萘基)蒽(简称:DNA)、以及9,10-二苯基蒽(简称:DPAnth)。
也可以使用聚(N-乙烯基咔唑)(简称:PVK)、聚(4-乙烯基三苯胺)(简称:PVTPA)等高分子化合物。
其中,只要是空穴传输性高于电子传输性的化合物则可以使用上述以外的化合物。
发光层的掺杂剂材料
发光层是包含发光性高的材料(掺杂剂材料)的层,可以使用各种材料。例如,可以使用荧光发光材料、磷光发光材料作为掺杂剂材料。荧光发光材料是利用单重激发态发光的化合物,磷光发光材料是利用三重激发态发光的化合物。
作为可以用于发光层的蓝色系的荧光发光材料,可以使用芘衍生物、苯乙烯基胺衍生物、
Figure BDA0003778712660001201
衍生物、荧蒽衍生物、芴衍生物、二胺衍生物、三芳基胺衍生物等。具体而言,可以举出N,N’-双[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N’-二苯基芪-4,4’-二胺(简称:YGA2S)、4-(9H-咔唑-9-基)-4’-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(简称:YGAPA)、4-(10-苯基-9-蒽基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3--基)三苯胺(简称:PCBAPA)等。
作为可以用于发光层的绿色系的荧光发光材料,可以使用芳香族胺衍生物等。具体而言,可以举出N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(简称:2PCAPA)、N-[9,10-双(1,1’-联苯-2-基)-2-蒽基]-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(简称:2PCABPhA)、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺(简称:2DPAPA)、N-[9,10-双(1,1’-联苯-2-基)-2-蒽基]-N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺(简称:2DPABPhA)、N-[9,10-双(1,1’-联苯-2-基)]-N-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N-苯基蒽-2-胺(简称:2YGABPhA)、N,N,9-三苯基蒽-9-胺(简称:DPhAPhA)等。
作为可以用于发光层的红色系的荧光发光材料,可以使用并四苯衍生物、二胺衍生物等。具体而言,可以举出N,N,N’,N’-四(4-甲基苯基)并四苯-5,11-二胺(简称:p-mPhTD)、7,14-二苯基-N,N,N’,N’-四(4-甲基苯基)苊并[1,2-a]荧蒽-3,10-二胺(简称:p-mPhAFD)等。
作为可以用于发光层的蓝色系的磷光发光材料,使用铱络合物、锇络合物、铂络合物等金属络合物。具体而言,可以举出双[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶-N,C2’]铱(III)四(1-吡唑基)硼酸盐(简称:FIr6)、双[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶-N,C2’]铱(III)吡啶甲酸盐(简称:FIrpic)、双[2-(3’,5’双三氟甲基苯基)吡啶-N,C2’]铱(III)吡啶甲酸盐(简称:Ir(CF3ppy)2(pic))、双[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶-N,C2’]铱(III)乙酰丙酮盐(简称:FIracac)等。
作为可以用于发光层的绿色系的磷光发光材料,使用铱络合物等。可以举出三(2-苯基吡啶-N,C2’)铱(III)(简称:Ir(ppy)3)、双(2-苯基吡啶-N,C2’)铱(III)乙酰丙酮盐(简称:Ir(ppy)2(acac))、双(1,2-二苯基-1H-苯并咪唑)合铱(III)乙酰丙酮盐(简称:Ir(pbi)2(acac))、双(苯并[h]喹啉)铱(III)乙酰丙酮盐(简称:Ir(bzq)2(acac))等。
作为可以用于发光层的红色系的磷光发光材料,可使用铱络合物、铂络合物、铽络合物、铕络合物等金属络合物。具体而言,可以举出双[2-(2’-苯并[4,5-α]噻吩基)吡啶-N,C3’]铱(III)乙酰丙酮盐(简称:Ir(btp)2(acac))、双(1-苯基异喹啉-N,C2’)铱(III)乙酰丙酮盐(简称:Ir(piq)2(acac))、(乙酰丙酮根)双[2,3-双(4-氟苯基)喹喔啉]合铱(III)(简称:Ir(Fdpq)2(acac))、2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H,23H-卟啉铂(II)(简称:PtOEP)等有机金属络合物。
另外,三(乙酰丙酮根)(单菲咯啉)铽(III)(简称:Tb(acac)3(Phen))、三(1,3-二苯基-1,3-丙二酮基)(单菲咯啉)铕(III)(简称:Eu(DBM)3(Phen))、三[1-(2-噻吩甲酰基)-3,3,3-三氟丙酮](单菲咯啉)合铕(III)(简称:Eu(TTA)3(Phen))等稀土金属络合物由于是来自稀土金属离子的发光(不同多重度间的电子跃迁),因此可以用作磷光发光材料。
发光层的主体材料
发光层可以设为将上述掺杂剂材料分散在其他材料(主体材料)中的构成。优选使用最低未占轨道能级(LUMO能级)比掺杂剂材料高、最高已占轨道能级(HOMO能级)比掺杂剂材料低的材料。
在本发明的有机EL元件中,使用上述主体材料B作为发光层的主体材料。
在本发明的一个方案中,发光层中所包含的主体材料B包含至少1个氘原子。另外,主体材料B可以是所有氢原子为氕原子的主体材料B(以下称为“氕体)”)与所有氢原子之中的至少1个为氘原子的主体材料B(氘体)的混合物。其中,氕体可以以天然丰度以下的比例包含氘原子。
在本发明的一个方案中,上述发光层中所包含的主体材料B从制造成本的观点出发优选为氕体。因此,本发明包括上述发光层包含实质上仅由氕体构成的主体材料B的有机EL元件。“实质上仅由氕体构成的主体材料B”是指,相对于主体材料B的总量,氕体的含有比例为90摩尔%以上,优选为95摩尔%以上,更优选为99摩尔%以上(分别包含100%)。
除了上述主体材料B以外还可以使用其他主体材料。作为该其他主体材料,例如可以举出:
(1)铝络合物、铍络合物、或者锌络合物等金属络合物、
(2)噁二唑衍生物、苯并咪唑衍生物、或者菲咯啉衍生物等杂环化合物、
(3)咔唑衍生物、蒽衍生物、菲衍生物、芘衍生物、或者
Figure BDA0003778712660001221
衍生物等稠合芳香族化合物、
(4)三芳基胺衍生物或稠合多环芳香族胺衍生物等芳香族胺化合物。
例如,可以使用三(8-羟基喹啉)铝(III)(简称:Alq)、三(4-甲基-8-羟基喹啉)铝(III)(简称:Almq3)、双(10-羟基苯并[h]喹啉)铍(II)(简称:BeBq2)、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(4-苯基苯酚)合铝(III)(简称:BAlq)、双(8-羟基喹啉)锌(II)(简称:Znq)、双[2-(2-苯并噁唑基)苯酚]合锌(II)(简称:ZnPBO)、双[2-(2-苯并噻唑基)苯酚]合锌(II)(简称:ZnBTZ)等金属络合物;
2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(简称:PBD)、1,3-双[5-(对叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基]苯(简称:OXD-7)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1,2,4-三唑(简称:TAZ)、2,2’,2”-(1,3,5-苯三基)三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(简称:TPBI)、红菲咯啉(简称:BPhen)、浴铜灵(简称:BCP)等杂环化合物;
9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(简称:CzPA)、3,6-二苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(简称:DPCzPA)、9,10-双(3,5-二苯基苯基)蒽(简称:DPPA)、9,10-二(2-萘基)蒽(简称:DNA)、2-叔丁基-9,10-二(2-萘基)蒽(简称:t-BuDNA)、9,9’-联蒽(简称:BANT)、9,9’-(芪-3,3’-二基)二菲(简称:DPNS)、9,9’-(茋-4,4’-二基)二菲(简称:DPNS2)、3,3’,3”-(苯-1,3,5-三基)三芘(简称:TPB3)、9,10-二苯基蒽(简称:DPAnth)、6,12-二甲氧基-5,11-二苯基
Figure BDA0003778712660001222
等稠合芳香族化合物;和
N,N-二苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(简称:CzA1PA)、4-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(简称:DPhPA)、N,9-二苯基-N-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(简称:PCAPA)、N,9-二苯基-N-{4-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]苯基}-9H-咔唑-3-胺(简称:PCAPBA)、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(简称:2PCAPA)、4,4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(简称:NPB或α-NPD)、N,N’-双(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基-[1,1’-联苯]-4,4’-二胺(简称:TPD)、4,4’-双[N-(9,9-二甲基芴-2-基)-N-苯基氨基]联苯(简称:DFLDPBi)、4,4’-双[N-(螺-9,9’-双芴-2-基)-N-苯基氨基]联苯(简称:BSPB)等芳香族胺化合物。
电子传输层
电子传输层是包含电子传输性高的材料(电子传输性材料)的层,可以形成于发光层与阴极之间、或者在电子注入层存在的情况下形成于电子注入层与发光层之间。
电子传输层可以是单层结构,也可以是多层结构。例如,电子传输层可以是包含第1电子传输层(阳极侧)和第2电子传输层(阴极侧)的2层结构。在本发明的一个方案中,上述单层结构的电子传输层优选与发光层相邻,或者上述多层结构中的最接近阳极的电子传输层、例如上述2层结构的第1电子传输层优选与发光层相邻。在本发明的另一方案中,在上述单层结构的电子传输层与发光层之间、或者在上述多层结构中的最接近发光层的电子传输层与发光层之间,可以夹有后述的空穴阻挡层等。
本发明的有机EL元件在电子传输层中包含化合物A。
在上述2层结构的电子传输层中,化合物A可以包含在第1电子传输层和第2电子传输层中的一方,也可以包含在双方中。
在本发明的一个方案中,化合物A仅包含在第1电子传输层中,第2电子传输层包含化合物A以外的电子传输层材料。
在另一方案中,化合物A仅包含在第2电子传输层中,第1电子传输层包含化合物A以外的电子传输层材料。
在此外的另一方案中,化合物A包含在第1电子传输层和第2电子传输层中。第1电子传输层和第2电子传输层中的一方或双方可以包含化合物A以外的电子传输层材料。
在本发明的一个方案中,化合物A包含至少1个氘原子。另外,化合物A可以是所有氢原子为氕原子的化合物A(以下称为“氕体)”)与所有氢原子之中的至少1个为氘原子的化合物A(氘体)的混合物。其中,氕体可以以天然丰度以下的比例包含氘原子。
在本发明的一个方案中,上述电子传输层(也包括第1电子传输层、第2电子传输层)中所包含的化合物A从制造成本的观点出发,优选为氕体。
因此,本发明包括上述电子传输层包含实质上仅由氕体构成的化合物A的有机EL元件。“实质上仅由氕体构成的化合物A”是指,相对于化合物A的总量,氕体的含有比例为90摩尔%以上,优选为95摩尔%以上,更优选为99摩尔%以上(分别包含100%)。
除了化合物A以外可以使用其他电子传输层材料。作为该其他电子传输层材料,例如可以举出:
(1)铝络合物、铍络合物、锌络合物等金属络合物、
(2)咪唑衍生物、苯并咪唑衍生物、吖嗪衍生物、咔唑衍生物、菲咯啉衍生物等杂芳香族化合物、
(3)高分子化合物。
作为金属络合物,例如可以举出:三(8-羟基喹啉)铝(III)(简称:Alq)、三(4-甲基-8-羟基喹啉)铝(简称:Almq3)、双(10-羟基苯并[h]喹啉)铍(简称:BeBq2)、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(4-苯基苯酚)合铝(III)(简称:BAlq)、双(8-羟基喹啉)锌(II)(简称:Znq)、双[2-(2-苯并噁唑基)苯酚]合锌(II)(简称:ZnPBO)、双[2-(2-苯并噻唑基)苯酚]合锌(II)(简称:ZnBTZ)。
作为杂芳香族化合物,例如可以举出:2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(简称:PBD)、1,3-双[5-(对叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基]苯(简称:OXD-7)、3-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-5-(4-联苯基)-1,2,4-三唑(简称:TAZ)、3-(4-叔丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-联苯基)-1,2,4-三唑(简称:p-EtTAZ)、红菲咯啉(简称:BPhen)、浴铜灵(简称:BCP)、4,4’-双(5-甲基苯并噁唑-2-基)芪(简称:BzOs)。
作为高分子化合物,例如可以举出聚[(9,9-二己基芴-2,7-二基)-co-(吡啶-3,5-二基)](简称:PF-Py)、聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-co-(2,2’-联吡啶-6,6’-二基)](简称:PF-BPy)。
上述材料是具有10-6cm2/Vs以上的电子迁移率的材料。需要说明的是,只要是电子传输性高于空穴传输性的材料,则可以将上述以外的材料用于电子传输层。
电子注入层
电子注入层是包含电子注入性高的材料的层。电子注入层可以使用锂(Li)、铯(Cs)等碱金属、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)等碱土金属、铕(Eu)、镱(Yb)等稀土金属、和包含这些金属的化合物。作为这样的化合物,可以举出例如:碱金属氧化物、碱金属卤化物、含碱金属的有机络合物、碱土金属氧化物、碱土金属卤化物、含碱土金属的有机络合物、稀土金属氧化物、稀土金属卤化物、和含稀土金属的有机络合物。另外,也可以混合使用多种这些化合物。
此外,可以使用在具有电子传输性的材料中含有碱金属、碱土金属或者它们的化合物而成的材料,具体而言可以使用使Alq中含有镁(Mg)而成的材料等。需要说明的是,此时,可以更高效地进行来自阴极的电子注入。
或者,电子注入层可以使用将有机化合物与供电子体(供体)混合而成的复合材料。这样的复合材料由于有机化合物从供电子体接受电子,因此电子注入性和电子传输性优异。此时,作为有机化合物,优选为所接受的电子的传输优异的材料,具体而言,可以使用例如上述的构成电子传输层的材料(金属络合物、杂芳香族化合物等)。作为供电子体,只要是对有机化合物表现出供电子性的材料即可。具体而言,优选碱金属、碱土金属和稀土金属,可以举出锂、铯、镁、钙、铒、镱等。另外,优选碱金属氧化物、碱土金属氧化物,可以举出锂氧化物、钙氧化物、钡氧化物等。另外,也可以使用氧化镁这样的路易斯碱。另外,也可以使用四硫富瓦烯(简称:TTF)等有机化合物。
阴极
阴极优选使用功函数小的(具体而言为3.8eV以下)金属、合金、导电性化合物以及它们的混合物等。作为这样的阴极材料的具体例,可以举出属于元素周期表的第一族或第二族的元素、即锂(Li)、铯(Cs)等碱金属和镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)等碱土金属以及包含它们的合金(例如MgAg、AlLi)、铕(Eu)、镱(Yb)等稀土金属以及包含它们的合金等。
需要说明的是,在使用碱金属、碱土金属、包含它们的合金形成阴极时,可以使用真空蒸镀法、溅射法。另外,在使用银浆等时,可以使用涂布法、喷墨法等。
需要说明的是,通过设置电子注入层,可以与功函数的大小无关地使用Al、Ag、ITO、石墨烯、含有硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡等各种各样的导电性材料形成阴极。这些导电性材料可以使用溅射法、喷墨法、旋涂法等进行成膜。
绝缘层
有机EL元件由于对超薄膜施加电场,因而容易产生因泄漏、短路导致的像素缺陷。为了防止这种情况,也可以在一对电极间插入由绝缘性的薄膜层形成的绝缘层。
作为可用于绝缘层的材料,例如可以举出氧化铝、氟化锂、氧化锂、氟化铯、氧化铯、氧化镁、氟化镁、氧化钙、氟化钙、氮化铝、氧化钛、氧化硅、氧化锗、氮化硅、氮化硼、氧化钼、氧化钌、氧化钒等。需要说明的是,也可以使用它们的混合物、层叠物。
间隔层
对于上述间隔层而言,例如将荧光发光层和磷光发光层层叠的情况下,是指出于不使在磷光发光层中生成的激子扩散至荧光发光层、或者调整载流子平衡的目的,而设置于荧光发光层与磷光发光层之间的层。另外,间隔层也可以设置于多个磷光发光层之间。
间隔层由于设置于发光层间,因此优选为兼具电子传输性和空穴传输性的材料。另外,为了防止相邻的磷光发光层内的三重态能量的扩散,三重态能量优选为2.6eV以上。作为用于间隔层的材料,可以举出与上述的用于空穴传输层的材料同样的材料。
阻挡层
也可以将电子阻挡层、空穴阻挡层、激子阻挡层等阻挡层与发光层相邻地设置。电子阻挡层是指,防止电子从发光层泄漏至空穴传输层的层,空穴阻挡层是指防止空穴从发光层泄漏至电子传输层的层。激子阻挡层具有防止在发光层中生成的激子扩散至周边的层而将激子封闭在发光层内的功能。
上述有机EL元件的各层可以通过以往公知的蒸镀法、涂布法等形成。例如,可以利用真空蒸镀法、分子束蒸镀法(MBE法)等蒸镀法、或者使用了形成层的化合物的溶液的、基于浸涂法、旋涂法、流延法、棒涂法、辊涂法等涂布法的公知方法来形成。
各层的膜厚没有特别限制,通常而言若膜厚过薄则容易产生针孔等缺陷,反之若过厚则需要高驱动电压、效率变差,因此优选为5nm~10μm,更优选为10nm~0.2μm。
上述有机EL元件可以用于有机EL面板模块等的显示部件、电视、移动电话、个人计算机等的显示装置、以及照明、车辆用灯具的发光装置等电子设备。
实施例
以下,使用实施例对本发明进行进一步的详细说明,本发明不限于以下的实施例。
实施例1~38的有机EL元件的制造中使用的化合物A
[化学式115]
Figure BDA0003778712660001271
[化学式116]
Figure BDA0003778712660001281
[化学式117]
Figure BDA0003778712660001282
比较例1和比较例2的有机EL元件的制造中使用的比较化合物
[化学式118]
Figure BDA0003778712660001283
实施例1~21和比较例1的有机EL元件的制造中使用的其他化合物
[化学式119]
Figure BDA0003778712660001291
实施例22~38和比较例2的有机EL元件的制造中使用的其他化合物
[化学式120]
Figure BDA0003778712660001292
将各有机EL元件如下所述进行制作,对各元件的EL元件性能进行了评价。
实施例1
有机EL元件的制作
将25mm×75mm×1.1mm的带ITO透明电极(阳极)的玻璃基板(Geomatec株式会社制)在异丙醇中进行5分钟超声波清洗后,进行30分钟UV臭氧清洗。ITO的膜厚设为130nm。
将清洗后的带透明电极的玻璃基板安装于真空蒸镀装置的基板架,首先在形成有透明电极的一侧的面上以覆盖透明电极的方式共蒸镀化合物HT-1和化合物HI-1而形成了膜厚10nm的空穴注入层。化合物HT-1与化合物HI-1的质量比为97:3。
接着,在空穴注入层上蒸镀化合物HT-1,形成了膜厚80nm的第1空穴传输层。
在该空穴传输层上蒸镀化合物HT-2,形成了膜厚10nm的第2空穴传输层。
接着,在该第2空穴传输层上共蒸镀化合物BH-1(主体材料B)和化合物BD-1(掺杂剂材料),形成了膜厚25nm的发光层。化合物BH-1与化合物BD-1的质量比为96:4。
接着,在该发光层之上蒸镀化合物Inv-1而形成了膜厚10nm的第1电子传输层。
在第1电子传输层上蒸镀化合物ET-1而形成了膜厚15nm的第2电子传输层。
在该第2电子传输层上蒸镀Yb而形成了膜厚1nm的电子注入性电极。
最后在电子注入性电极上蒸镀金属Al而形成了膜厚80nm的金属阴极。
以下示出实施例1的有机EL元件的层构成。括弧内的数字为膜厚(nm),比为质量比。
ITO(130)/HT-1∶HI-1=97∶3(10)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-1∶BD-1=96∶4(25)/化合物Inv-1(10)/ET-1(15)/Yb(1)/Al(80)
实施例22
有机EL元件的制作
与实施例1同样地,将清洗后的带透明电极的玻璃基板安装于真空蒸镀装置的基板架,首先在形成有透明电极的一侧的面上以覆盖透明电极的方式共蒸镀化合物HT-3和化合物HI-1而形成了膜厚10nm的空穴注入层。化合物HT-3与化合物HI-1的质量比为97∶3。
接着,在空穴注入层上蒸镀化合物HT-3,形成了膜厚80nm的第1空穴传输层。
在该空穴传输层上蒸镀化合物HT-2,形成了膜厚5nm的第2空穴传输层。
接着,在该第2空穴传输层上共蒸镀化合物BH-2(主体材料B)和化合物BD-1(掺杂剂材料),形成了膜厚25nm的发光层。化合物BH-2与化合物BD-1的质量比为96∶4。
接着,在该发光层之上蒸镀化合物Inv-1而形成了膜厚5nm的第1电子传输层。
在第1电子传输层上共蒸镀化合物ET-2和Liq,形成了膜厚20nm的第2电子传输层。化合物ET-2与Liq的质量比为50∶50。
在该第2电子传输层上蒸镀Yb而形成了膜厚1nm的电子注入性电极。
最后,在电子注入性电极上蒸镀金属Al而形成了膜厚50nm的金属阴极。
以下示出实施例22的有机EL元件的层构成。括弧内的数字为膜厚(nm),比为质量比。
ITO(130)/HT-3∶HI-1=97∶3(10)/HT-3(80)/HT-2(5)/BH-2∶BD-1=96∶4(25)/化合物Inv-1(5)/ET-2∶Liq=50:50(20)/Yb(1)/Al(50)
有机EL元件的评价
95%寿命(LT95)
将所得到的有机EL元件以电流密度50mA/cm2进行直流恒电流驱动,测定亮度减少至初始亮度的95%为止的时间,将其作为95%寿命(LT95)。结果示于表1。
实施例2~21和比较例1
在实施例1中代替化合物Inv-1而使用化合物Inv-2(实施例2)、化合物Inv-3(实施例3)、化合物Inv-4(实施例4)、化合物Inv-5(实施例5)、化合物Inv-6(实施例6)、化合物Inv-7(实施例7)、化合物Inv-8(实施例8)、化合物Inv9(实施例9)、化合物Inv-10(实施例10)、化合物Inv-11(实施例11)、化合物Inv-12(实施例12)、化合物Inv-13(实施例13)、化合物Inv-14(实施例14)、化合物Inv-15(实施例15)、化合物Inv-16(实施例16)、化合物Inv-17(实施例17)、化合物Inv-18(实施例18)、化合物Inv-19(实施例19)、化合物Inv-20(实施例20)、化合物Inv-21(实施例21)、或者比较化合物Ref-1(比较例1),除此以外与实施例1同样地制作了EL元件。
对于所得到的各有机EL元件的95%寿命(LT95),与实施例1同样地求出。结果示于表1。
实施例23~38和比较例2
在实施例22中代替化合物Inv-1而使用化合物Inv-2(实施例23)、化合物Inv-3(实施例24)、化合物Inv-5(实施例25)、化合物Inv-6(实施例26)、化合物Inv-8(实施例27)、化合物Inv-9(实施例28)、化合物Inv-10(实施例29)、化合物Inv-11(实施例30)、化合物Inv-12(实施例31)、化合物Inv-13(实施例32)、化合物Inv-14(实施例33)、化合物Inv-15(实施例34)、化合物Inv-17(实施例35)、化合物Inv-18(实施例36)、化合物Inv-20(实施例37)、化合物Inv-21(实施例38)、或者比较化合物Ref-1(比较例2),除此以外与实施例22同样地制作了各有机EL元件。
对于所得到的各有机EL元件的95%寿命(LT95),与实施例22同样地求出。结果示于表2。
[表1]
表1
第1电子传输层材料 LT95(小时)
实施例1 化合物Inv-1 38
实施例2 化合物Inv-2 44
实施例3 化合物Inv-3 69
实施例4 化合物Inv-4 62
实施例5 化合物Inv-5 65
实施例6 化合物Inv-6 58
实施例7 化合物Inv-7 38
实施例8 化合物Inv-8 82
实施例9 化合物Inv-9 49
实施例10 化合物Inv-10 46
实施例11 化合物Inv-11 48
实施例12 化合物Inv-12 66
实施例13 化合物Inv-13 55
实施例14 化合物Inv-14 45
实施例15 化合物Inv-15 56
实施例16 化合物Inv-16 60
实施例17 化合物Inv-17 85
实施例18 化合物Inv-18 60
实施例19 化合物Inv-19 65
实施例20 化合物Inv-20 70
实施例21 化合物Inv-21 45
比较例1 比较化合物Ref-1 34
[表2]
表2
第1电子传输层材料 LT95(小时)
实施例22 化合物Inv-1 159
实施例23 化合物Inv-2 158
实施例24 化合物Inv-3 248
实施例25 化合物Inv-5 211
实施例26 化合物Inv-6 140
实施例27 化合物Inv-8 250
实施例28 化合物Inv-9 176
实施例29 化合物Inv-10 165
实施例30 化合物Inv-11 174
实施例31 化合物Inv-12 190
实施例32 化合物Inv-13 260
实施例33 化合物Innv-14 172
实施例34 化合物Inv-15 173
实施例35 化合物Inv-17 192
实施例36 化合物Inv-18 160
实施例37 化合物Inv-20 250
实施例38 化合物Inv-21 160
比较例2 比较化合物Ref-1 135
根据表1的结果可知,相较于第1电子传输层包含比较化合物Ref-1的比较例1的有机EL元件吗,第1电子传输层分别包含化合物Inv-1~Inv-21的实施例1~21的有机EL元件寿命更长。
根据表2(包括主体材料B的变更在内,有机EL元件的制造中使用的其他化合物部分不同;其中,在各实施例和比较例中,这些均固定)的结果可知,相较于第1电子传输层包含比较化合物Ref-1的比较例2的有机EL元件,第1电子传输层分别包含化合物Inv-1~Inv-3、Inv-5、Inv-6、Inv-8~Inv-15、Inv-17、Inv-18、Inv-20、Inv-21的实施例22~38的有机EL元件寿命更长。
在合成例1~7中合成的化合物Inv-1~化合物Inv-21
[化学式121]
Figure BDA0003778712660001351
[化学式122]
Figure BDA0003778712660001352
[化学式123]
Figure BDA0003778712660001361
合成例1化合物Inv-1的合成
(1-1)中间体A的合成
[化学式124]
Figure BDA0003778712660001362
将4-溴-1-萘甲醛(9.0g)、苯乙酮(4.6g)、氢氧化钠(0.15g)添加至乙醇300mL中,在室温搅拌5小时。接下来,添加苯甲脒盐酸盐(6.0g)、氢氧化钠(1.8g),在70℃搅拌5小时。在反应结束后,过滤出析出物,利用硅胶柱色谱(展开溶剂:己烷/甲苯)进行提纯,得到了作为白色固体(7.6g、产率45%)的中间体A。
(1-2)化合物Inv-1的合成
[化学式125]
Figure BDA0003778712660001363
将中间体A(3.6g)和4-(9H-咔唑-9-基)苯硼酸(2.8g)添加至1,2-二甲氧基乙烷(80mL)中,在溶液中通入5分钟氩气。向其中添加Pd(PPh3)4(0.4g)和碳酸钠水溶液(2M、12mL),一边在氩气氛下进行搅拌一边在回流条件下加热7小时。从反应溶液馏去溶剂,对于所得到的固体,通过硅胶柱色谱(展开溶剂:己烷/甲苯)进行提纯,得到了作为白色固体(3.7g、产率75%)的化合物Inv-1。
质谱分析的结果,相对于分子量599.74,m/e=600,因而鉴定为化合物Inv-1。
合成例2化合物Inv-2的合成
[化学式126]
Figure BDA0003778712660001371
除了使用中间体A(5.0g)和[4‘-(咔唑-9-基)-4-联苯基]硼酸(4.5g)以外在与合成例1的(1-2)相同的条件下,得到了作为白色固体(6.6g、产率85%)的化合物Inv-2。
质谱分析的结果,相对于分子量675.84,m/e=676,因而鉴定为化合物Inv-2。
合成例3化合物Inv-3的合成
(3-1)中间体B的合成
[化学式127]
Figure BDA0003778712660001372
将4-溴-1-萘甲醛(8.0g)、4-乙酰基联苯(7.0g)、氢氧化钠(0.27g)添加至乙醇600mL中,在室温搅拌5小时。接下来,添加苯甲脒盐酸盐(8.0g)、氢氧化钠(2.7g),在70℃搅拌5小时。在反应结束后,过滤出析出物,通过硅胶柱色谱(展开溶剂:己烷/甲苯)进行提纯,得到了作为白色固体(5.0g、产率28%)的中间体B。
(3-2)化合物Inv-3的合成
[化学式128]
Figure BDA0003778712660001381
除了使用中间体B(5.0g)以外在与合成例1的(1-2)相同的条件下,得到了作为白色固体(4.5g、产率68%)的化合物Inv-3。
质谱分析的结果,相对于分子量675.84,m/e=676,因而鉴定为化合物Inv-3。
合成例4化合物Inv-4的合成
(4-1)中间体C的合成
[化学式129]
Figure BDA0003778712660001382
除了使用中间体A(10.0g)和4-氟苯硼酸(3.5g)以外在与合成例1的(1-2)相同的条件下,得到了作为白色固体(9.0g、产率83%)的中间体C。
(4-2)化合物Inv-4的合成
[化学式130]
Figure BDA0003778712660001383
将中间体C(3.8g)、3,6-二苯基咔唑(4.0g)、碳酸铯(8.2g)添加至N-甲基吡咯烷酮(NMP)30mL中,在160℃搅拌24小时。将反应液冷却至室温后,添加甲醇100mL和水100mL,在室温搅拌1小时。滤取析出的固体,通过硅胶柱色谱(展开溶剂:己烷/甲苯)进行提纯,得到了作为白色固体(6.3g、产率94%)的化合物Inv-4。
质谱分析的结果,相对于分子量751.93,m/e=752,因而鉴定为化合物Inv-4。
合成例5化合物Inv-5的合成
(5-1)中间体D的合成
[化学式131]
Figure BDA0003778712660001391
除了使用中间体A(5.0g)和3,5-二氟苯硼酸(2.0g)以外在与合成例1的(1-2)相同的条件下,得到了作为白色固体(4.2g、产率78%)的中间体D。
(5-2)化合物Inv-5的合成
[化学式132]
Figure BDA0003778712660001392
除了使用中间体D(4.2g)和咔唑(4.5g)以外在与合成例4的(4-2)相同的条件下,得到了作为白色固体(4.1g、产率60%)的化合物Inv-5。
质谱分析的结果,相对于分子量764.93,m/e=765,因而鉴定为化合物Inv-5。
合成例6化合物Inv-6的合成
[化学式133]
Figure BDA0003778712660001401
除了使用中间体A(3.9g)和9-苯基-3-[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷-2-基)苯基]-9H-咔唑(4.0g)以外在与合成例1的(1-2)相同的条件下,得到了作为白色固体(4.7g、产率78%)的化合物Inv-6。
质谱分析的结果,相对于分子量675.84,m/e=676,因而鉴定为化合物Inv-6。
合成例7化合物Inv-7的合成
[化学式134]
Figure BDA0003778712660001402
除了使用中间体A(7.0g)和3-(9H-咔唑-9-基)苯硼酸(5.1g)以外在与合成例1的(1-2)相同的条件下,得到了作为白色固体(7.0g、产率73%)的化合物Inv-7。
质谱分析的结果,相对于分子量599.74,m/e=600,因而鉴定为化合物Inv-7。
合成例8化合物Inv-8的合成
[化学式135]
Figure BDA0003778712660001411
将中间体A(6.0g)、3,6-二苯基咔唑(4.2g)、乙酸钯(0.48g)、Amphos(1.3g)、t-BuONa(3.8g)添加至脱水二甲苯168mL中,在回流条件下搅拌36小时。将反应液冷却至室温后,添加甲醇100mL和水100mL,在室温搅拌1小时。过滤收集析出的固体,通过硅胶柱色谱(展开溶剂:己烷/甲苯)进行提纯,得到了作为白色固体(4.8g、产率52%)的化合物Inv-8。
质谱分析的结果,相对于分子量675.84,m/e=675,因而鉴定为化合物Inv-8。
合成例9化合物Inv-9的合成
[化学式136]
Figure BDA0003778712660001412
使用中间体C(5.6g),在与合成例4的(4-2)中的记载相同的条件下,得到了作为白色固体(5.9g、产率61%)的化合物Inv-9。
质谱分析的结果,相对于分子量675.84,m/e=675,因而鉴定为化合物Inv-9。
合成例10化合物Inv-10的合成
[化学式137]
Figure BDA0003778712660001421
使用以3-乙酰基联苯作为起始原料依据合成例3的(3-1)的方法进行合成的中间体E(8.0g),在与合成例1中的记载相同的条件下,得到了作为白色固体(10.3g、产率87%)的化合物Inv-10。
质谱分析的结果,相对于分子量675.84,m/e=675,因而鉴定为化合物Inv-10。
合成例11化合物Inv-11的合成
[化学式138]
Figure BDA0003778712660001422
使用中间体E(5.0g)、中间体F(3.6g),在与合成例1中的记载相同的条件下,得到了作为白色固体(5.7g、产率78%)的化合物Inv-11。
质谱分析的结果,相对于分子量751.93,m/e=751,因而鉴定为化合物Inv-11。
合成例12化合物Inv-12的合成
[化学式139]
Figure BDA0003778712660001423
使用中间体B(4.0g)、中间体F(2.8g),在与合成例1中的记载相同的条件下,得到了作为白色固体(5.1g、产率87%)的化合物Inv-12。
质谱分析的结果,相对于分子量751.93,m/e=751,因而鉴定为化合物Inv-12。
合成例13化合物Inv-13的合成
(13-1)中间体G的合成
[化学式140]
Figure BDA0003778712660001431
使用中间体A(10.0g)和4-氯苯硼酸(3.6g),在与合成例1中的记载相同的条件下,得到了作为白色固体(9.8g、产率91%)的中间体G。
(13-2)化合物Inv-13的合成
[化学式141]
Figure BDA0003778712660001432
将中间体G(4.5g)、N-苯基咔唑-2-硼酸(4.1g)、磷酸三钾(8.2g)添加至1,4-二噁烷(100mL)中,在溶液中通入5分钟氩气。向其中添加Pd2(dba)3(0.18g)、SPhos(0.32g),一边在氩气氛下搅拌一边在回流条件下加热24小时。对反应溶液进行溶剂蒸馏,对于所得到的固体,通过硅胶柱色谱(展开溶剂:己烷/甲苯)进行提纯,得到了作为白色固体(5.8g、产率90%)的化合物Inv-13。
质谱分析的结果,相对于分子量675.84,m/e=675,因而鉴定为化合物Inv-13。
合成例14化合物Inv-14的合成
[化学式142]
Figure BDA0003778712660001441
使用中间体G(3.5g)和N-苯基咔唑-4-硼酸(3.2g),在与合成例13的(13-2)中的记载相同的条件下,得到了作为白色固体(3.1g、产率62%)的化合物Inv-14。
质谱分析的结果,相对于分子量675.84,m/e=675,因而鉴定为化合物Inv-14。
合成例15化合物Inv-15的合成
(15-1)中间体H的合成
[化学式143]
Figure BDA0003778712660001442
使用中间体A(5.0g)和3,4-二氟苯硼酸(2.5g),在与合成例1中的记载相同的条件下,得到了作为白色固体(4.3g、产率80%)的中间体H。
(15-2)化合物Inv-15的合成
[化学式144]
Figure BDA0003778712660001443
使用中间体H(4.3g),在与合成例3中的记载相同的条件下,得到了作为白色固体(5.5g、产率79%)的Inv-15。
质谱分析的结果,相对于分子量764.93,m/e一764,因而鉴定为化合物Inv-15。
合成例16化合物Inv-16的合成
(16-1)中间体I的合成
[化学式145]
Figure BDA0003778712660001451
使用中间体A(5.0g)和3-氟苯硼酸(2.2g),在与合成例1中的记载相同的条件下,得到了作为白色固体(4.8g、产率92%)的中间体I。
(16-2)化合物Inv-16的合成
[化学式146]
Figure BDA0003778712660001452
使用中间体I(4.8g)、3,6-二苯基咔唑(5.0g),在与合成实施例3中的记载相同的条件下,得到了作为白色固体(7.2g、产率90%)的化合物Inv-16。
质谱分析的结果,相对于分子量751.93,m/e=751,因而鉴定为化合物Inv-16。
合成例17化合物Inv-17的合成
[化学式147]
Figure BDA0003778712660001453
使用中间体B(4.0g)、[4′-(咔唑-9-基)-4-联苯基]硼酸(3.4g),在与合成例1中的记载相同的条件下,得到了作为白色固体(5.0g、产率76%)的化合物Inv-17。
质谱分析的结果,相对于分子量751.93,m/e=751,因而鉴定为化合物Inv-17。
合成例18化合物Inv-18的合成
[化学式148]
Figure BDA0003778712660001461
使用中间体B(4.5g)、N-苯基咔唑-4-硼酸(3.0g),在与合成例1中的记载相同的条件下,得到了作为白色固体(5.5g、产率92%)的Inv-18。
质谱分析的结果,相对于分子量675.84,m/e=675,因而鉴定为化合物Inv-18。
合成例19化合物Inv-19的合成
[化学式149]
Figure BDA0003778712660001462
使用中间体B(5.0g)、3-(N-咔唑基)苯硼酸(3.4g),在与合成例1中的记载相同的条件下,得到了作为白色固体(5.6g、产率85%)的化合物Inv-19。
质谱分析的结果,相对于分子量675.84,m/e=675,因而鉴定为化合物Inv-19。
合成例20化合物Inv-20的合成
(20-1)中间体J的合成
[化学式150]
Figure BDA0003778712660001471
使用中间体B(5.Og)和4-氟苯硼酸(1.6g),在与合成例1中的记载相同的条件下,得到了作为白色固体(4.5g、产率87%)的中间体J。
(20-2)化合物Inv-20的合成
[化学式151]
Figure BDA0003778712660001472
使用中间体J(4.5g)和咔唑-d8(2.2g),在与合成例3中的记载相同的条件下,得到了作为白色固体(3.8g、产率65%)的化合物Inv-20。
质谱分析的结果,相对于分子量683.88,m/e=683,因而鉴定为化合物Inv-20。
合成例21化合物Inv-21的合成
(21-1)中间体K的合成
[化学式152]
Figure BDA0003778712660001473
代替苯乙酮而使用苯乙酮(苯基-d5)(4.8g),依据中间体A的合成方法,由此得到了作为白色固体(5.1g、产率30%)的中间体K。
(21-2)化合物Inv-21的合成
[化学式153]
Figure BDA0003778712660001481
使用中间体K(3.0g)、[4′-(咔唑-9-基)-4-联苯基]硼酸(2.5g),在与合成例1中的记载相同的条件下,得到了作为白色固体(2.0g、产率43%)的化合物Inv-21。
质谱分析的结果,相对于分子量680.87,m/e=680,因而鉴定为化合物Inv-21。
另外,本发明的化合物也可以经由以下的合成中间体,依据合成实施例中记载的各条件进行合成。
[化学式154]
Figure BDA0003778712660001482
[化学式155]
Figure BDA0003778712660001483
[化学式156]
Figure BDA0003778712660001491
[化学式157]
Figure BDA0003778712660001492
[化学式158]
Figure BDA0003778712660001493
[化学式159]
Figure BDA0003778712660001501
[化学式160]
Figure BDA0003778712660001502
符号说明
1、11 有机EL元件
2 基板
3 阳极
4 阴极
5 发光层
6 空穴传输区域
6a 空穴注入层
6b 第1空穴传输层
6c 第2空穴传输层
7a 第1电子传输层
7b 第2电子传输层
10、20 发光单元

Claims (37)

1.一种有机电致发光元件,其为具有阴极、阳极和位于该阴极与该阳极之间的有机层的有机电致发光元件,
该有机层包含发光层和电子传输层,
该电子传输层包含化合物A,该发光层包含主体材料B,
该化合物A由式(1)表示,该主体材料B由式(10)表示,
Figure FDA0003778712650000011
式中,
Y1和Y2中的1个为氮原子、其余的1个为CR;
R选自氢原子、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基、取代或未取代的碳数1~50的烷基、取代或未取代的成环碳数3~50的环烷基、氟原子和氰基;
Ar1和Ar2各自独立地选自取代或未取代的成环碳数6~50的芳基和取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基;
L1和L2各自独立地为单键或者取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基;
R1~R6各自独立地选自氢原子、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基、取代或未取代的碳数1~50的烷基、取代或未取代的成环碳数3~50的环烷基、氟原子和氰基;
选自R1~R6中的相邻的2个任选相互键合而形成取代或未取代的环、或者不相互键合因而不形成环;
Cz由下述式(1-a)或式(1-b)表示;
Figure FDA0003778712650000021
式中,
R21~R28和R31~R38各自独立地为氢原子或取代基,该取代基选自取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基、取代或未取代的碳数1~50的烷基、取代或未取代的成环碳数3~50的环烷基、氟原子和氰基;
选自R21~R28中的相邻的2个任选相互键合而形成取代或未取代的环、或者不相互键合因而不形成环;
选自R31~R38中的相邻的2个任选相互键合而形成取代或未取代的环、或者不相互键合因而不形成环;
R24与R25和R34与R35任选相互键合而形成取代或未取代的环、或者不相互键合因而不形成环;
Ra选自取代或未取代的成环碳数6~50的芳基和取代或未取代的碳数1~50的烷基;
选自R21~R28中的1个为经由*a而与L3键合的单键;
术b表示与L3键合的位置,
n为1~3的整数,在n为2或3的情况下,2或3个Cz相互相同或不同;
L3和L4各自独立地为单键或者取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基,其中,在n为2或3的情况下,L4为取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基,
Figure FDA0003778712650000031
式中,
选自R101~R110中的至少1个各自独立地为式(31)所示的基团;
在式(31)所示的基团存在2个以上的情况下,2个以上的式(31)所示的基团任选相同或不同;
选自并非式(31)所示的基团的R101~R110中的一组以上的相邻的2个任选相互键合而形成取代或未取代的环、或者不相互键合因而不形成环;
并非式(31)所示的基团且也不形成所述环的R101~R110各自独立地为氢原子、卤素原子、氰基、硝基、取代或未取代的碳数1~50的烷基、取代或未取代的碳数2~50的烯基、取代或未取代的碳数2~50的炔基、取代或未取代的成环碳数3~50的环烷基、-Si(R901)(R902)(R903)、-O-(R904)、-S-(R905)、-N(R906)(R907)、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、或者取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基;
R901~R907各自独立地为氢原子、取代或未取代的碳数1~50的烷基、取代或未取代的成环碳数3~50的环烷基、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、或者取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基;
在R901~R907存在2个以上的情况下,2个以上的R901~R907任选相同或不同,
-L101-Ar101 (31)
式中,
L101为单键、取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基、或者取代或未取代的成环原子数5~50的二价杂环基;
Ar101为取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、或者取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光元件,其中,
L3和L4各自独立地为取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基。
3.根据权利要求1或2所述的有机电致发光元件,其中,
L3和L4表示的取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基的未取代的亚芳基各自独立地选自亚苯基、亚联苯基、亚萘基、亚菲基、亚蒽基和亚荧蒽基。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
选自并非经由*a而与L3键合的单键的R21~R28中的至少1个或者选自R31~R38中的至少1个为取代基,该取代基选自取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、取代或未取代的成环原子数5~50的不具有含氮五元环和含氮七元环的杂环基、取代或未取代的碳数1~50的烷基、取代或未取代的成环碳数3~50的环烷基、氟原子和氰基。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
并非经由*a而与L3键合的单键的R21~R28或者R31~R38表示的所述取代基选自取代或未取代的成环碳数6~50的芳基和取代或未取代的碳数1~50的烷基。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
并非经由*a而与L3键合的单键的R21~R28或者R31~R38表示的所述取代基选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、苯基和氰基。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
选自并非经由*a而与L3键合的单键的R21~R28中的相邻的2个、以及R24与R25不相互键合因而不形成环。
8.根据权利要求1~6中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
选自R31~R38中的相邻的2个、以及R34与R35不相互键合因而不形成环。
9.根据权利要求1~3、7和8中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
并非经由*a而与L3键合的单键的R21~R28或者R31~R38均为氢原子。
10.根据权利要求1~6、8和9中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
化合物A由式(1-b-1)或(1-b-2)表示,
Figure FDA0003778712650000051
式中,
Y1、Y2、Ar1、Ar2、L1、L2和R1~R6与在式(1)中的定义相同,
R31~R38与在式(1-b)中的定义相同,
R41~R42、R44~R45、R51~R52和R54~R55各自独立地选自氢原子、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基和取代或未取代的碳数1~50的烷基,
选自R41与R42、R44与R45、R51与R52和R54与R55中的至少一组的相邻的2个任选相互键合而形成取代或未取代的苯环、或者不相互键合因而不形成苯环。
11.根据权利要求1~6、8和9中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
化合物A由式(1-b-11)~(1-b-14)中任一式表示,
Figure FDA0003778712650000061
Figure FDA0003778712650000071
式中,
Y1、Y2、Ar1、Ar2、L1、L2和R1~R6与在式(1)中的定义相同,
R31~R38与在式(1-b)中的定义相同,
R41、R44和R45与在式(1-b-1)中的定义相同,
R43选自氢原子、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基和取代或未取代的碳数1~50的烷基。
12.根据权利要求1~7和9中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
化合物A由式(1-a-1)~(1-a-4)中任一式表示,
Figure FDA0003778712650000072
Figure FDA0003778712650000081
式中,
Y1、Y2、Ar1、Ar2、L1、L2和R1~R6与在式(1)中的定义相同,
Ra和R21~R28与在式(1-a)中的定义相同,
R41~R42和R44~R45与在式(1-b-1)中的定义相同。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
选自R1~R6中的相邻的2个不相互键合因而不形成环。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
R1~R6均为氢原子。
15.根据权利要求1~14中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
L1和L2中的1个为取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基、其余的1个为单键。
16.根据权利要求1~14中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
L1和L2各自独立地为取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基。
17.根据权利要求1~16中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
L1和L2表示的取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基的未取代的亚芳基各自独立地选自亚苯基、亚联苯基、亚萘基和亚菲基。
18.根据权利要求1~17中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
Ar1和Ar2表示的取代或未取代的成环碳数6~50的芳基的未取代的芳基各自独立地选自苯基、联苯基、萘基、菲基、蒽基和荧蒽基。
19.根据权利要求1~17中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
Ar1和Ar2表示的取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基的未取代的杂环基各自独立地选自吡啶基、嘧啶基、三嗪基、喹啉基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、氮杂二苯并呋喃基和氮杂二苯并噻吩基。
20.根据权利要求1~19中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
化合物A的分子量为650以上。
21.根据权利要求1~20中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
化合物A包含至少一个氘原子。
22.根据权利要求1~21中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
所述主体材料B由式(10-1)或(10-2)表示,
Figure FDA0003778712650000101
式中,R101~R108、L101和Ar101与所述式(10)中的定义相同。
23.根据权利要求1~22中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
所述主体材料B由式(10-3)表示,
Figure FDA0003778712650000102
式中,
R101A~R108A各自独立地为氢原子或者取代或未取代的成环碳数6~50的芳基,
L101A为单键或者取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基,2个L101A任选相同或不同,
Ar101A为取代或未取代的成环碳数6~50的芳基,2个Ar101A任选相同或不同。
24.根据权利要求1~22中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
所述主体材料B由式(10-4)表示,
Figure FDA0003778712650000111
式中,
L101和Ar101与所述式(10)中的定义相同,
R101A~R108A各自独立地为氢原子或者取代或未取代的成环碳数6~50的芳基,
X11为O、S或N(R61),
R61为氢原子、取代或未取代的碳数1~50的烷基、或者取代或未取代的成环碳数6~50的芳基,
R62~R69中的1个为经由*而与L101键合的单键,
选自并非与L101键合的单键的R62~R69中的至少一组的相邻的2个任选相互键合而形成取代或未取代的环、或者不相互键合因而不形成环,
并非与L101键合的单键且不形成所述环的R62~R69各自独立地为氢原子、取代或未取代的碳数1~50的烷基、或者取代或未取代的成环碳数6~50的芳基。
25.根据权利要求1~22和24中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
所述主体材料B由式(10-6)表示,
Figure FDA0003778712650000121
式中,
L101和Ar101与在式(10)中的定义相同,
R101A~R108A与在式(10-4)中的定义相同,
R66~R69与在式(10-4)中的定义相同,
X12为O或S。
26.根据权利要求1~22和24中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
所述主体材料B由下述式(10-7)表示,
Figure FDA0003778712650000122
式中,
L101和Ar101与在式(10)中的定义相同,
R101A~R108A与在式(10-4)中的定义相同,
X11与在式(10-4)中的定义相同,
R62~R69与在式(10-4)中的定义相同,其中,选自R66与R67、R67与R68和R68与R69中的1组的相邻的2个相互键合而形成取代或未取代的环。
27.根据权利要求1~22和24~26中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
所述主体材料B由式(10-8)表示,
Figure FDA0003778712650000131
式中,
L101和Ar101与在式(10)中的定义相同,
R101A~R108A与在式(10-4)中的定义相同,
X12为O或S,
R66~R69与在式(10-4)中的定义相同,其中,选自R66与R67、R67与R68和R68与R69中的1组的相邻的2个相互键合而形成取代或未取代的环。
28.根据权利要求26或27所述的有机电致发光元件,其中,
选自R66与R67、R67与R68和R68与R69中的1组的相邻的2个形成式(10-8-1)或(10-8-2)所示的环,
Figure FDA0003778712650000141
式中,
2个*分别键合于选自R66与R67、R67与R68和R68与R69中的所述1组的相邻的2个所键合的2个成环碳原子,
R80~R83各自独立地为氢原子、取代或未取代的碳数1~50的烷基、或者取代或未取代的成环碳数6~50的芳基,
X13为O或S。
29.根据权利要求1~22、24和25中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
所述主体材料B由式(10-9)表示,
Figure FDA0003778712650000142
式中,
L101和Ar101与在式(10)中的定义相同,
R101A~R108A与在式(10-4)中的定义相同,
R66~R69与在式(10-4)中的定义相同,其中,选自R66与R67、R67与R68和R68与R69中的相邻的2个不相互键合因而不形成环,
X12为O或S。
30.根据权利要求1~22所述的有机电致发光元件,其中,
所述主体材料B由式(10-4A)表示,
Figure FDA0003778712650000151
式中,
L101和Ar101与在式(10)中的定义相同,
R101A~R108A各自独立地为氢原子或者取代或未取代的成环碳数6~50的芳基,
X11为O、S或N(R61),
R61为氢原子、取代或未取代的碳数1~50的烷基、或者取代或未取代的成环碳数6~50的芳基,
选自R62A~R69A中的1组的相邻的2个形成式(10-4A-1)所示的环,
选自不形成式(10-4A-1)所示的环的R62A~R69A中的1组以上的相邻的2个任选相互键合而形成取代或未取代的环、或者不相互键合因而不形成环,
不形成式(10-4A-1)所示的环和所述取代或未取代的环的R62A~R69A各自独立地为氢原子、取代或未取代的碳数1~50的烷基、或者取代或未取代的成环碳数6~50的芳基,
Figure FDA0003778712650000161
式中,
*1和*2分别键合于选自R62A~R69A中的所述1组的相邻的2个所键合的2个成环碳原子,
R70~R73中的1个为经由*而与L101键合的单键,
并非与L101键合的单键的R70~R73各自独立地为氢原子、取代或未取代的碳数1~50的烷基、或者取代或未取代的成环碳数6~50的芳基。
31.根据权利要求1~30中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
Ar101表示的取代或未取代的成环碳数6~50的芳基为苯基、联苯基、三联苯基、萘基、菲基、苯并菲基、芘基、三亚苯基、苯并三亚苯基、9,9-二甲基芴基、苯并-9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基或9,9’-螺双芴基。
32.根据权利要求1~30中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
Ar101表示的取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基为二苯并呋喃基、苯并二苯并呋喃基、苯并呋喃并二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并二苯并噻吩基、9-咔唑基或9-苯基咔唑基。
33.根据权利要求1~32中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
L101表示的取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基为亚苯基、亚萘基、亚蒽基或9,9-二甲基芴-2,7-二基。
34.根据权利要求1~32中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
L101表示的取代或未取代的成环原子数5~50的二价杂环基的未取代的二价杂环基为选自吡啶、嘧啶、三嗪、咔唑、苯并咔唑、苯并呋喃、二苯并呋喃、萘并苯并呋喃、苯并噻吩和二苯并噻吩中的芳香族杂环的二价残基。
35.根据权利要求1~34中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
所述发光层包含磷光掺杂剂材料。
36.根据权利要求1~34中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
所述发光层包含荧光掺杂剂材料。
37.一种电子设备,其包含权利要求1~36中任一项所述的有机电致发光元件。
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