CN115280534A - 组合物、膜、有机发光元件、提供发光组合物的方法及程序 - Google Patents

组合物、膜、有机发光元件、提供发光组合物的方法及程序 Download PDF

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垣添勇人
小泽宽晃
远藤礼隆
杨沑锡
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Kyushu University NUC
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Abstract

使用了发光组合物的有机发光元件的耐久性优异，所述发光组合物同时包含PBHT值大于0.730的第1化合物和ES1小于第1化合物且ΔEST小于0.20eV的第2化合物。ES1为最低激发单重态能级，ΔEST为最低激发单重态能级与最低激发三重态能级之差。

Description

组合物、膜、有机发光元件、提供发光组合物的方法及程序
技术领域
本发明涉及一种具有优异的发光特性的组合物、使用了该组合物的膜及有机发光元件。并且，本发明涉及一种提供发光组合物的方法及执行该方法的程序。
背景技术
正在积极进行提高有机电致发光元件(有机EL元件)等发光元件的发光效率的研究。尤其是在通过新开发并组合构成有机电致发光元件的电子传输材料、空穴传输材料、发光材料等来提高发光效率的方面下了很多功夫。其中，也见到提及利用延迟荧光材料的有机电致发光元件的研究。
延迟荧光材料为在激发态下产生从激发三重态向激发单重态的反向系间窜越后，在从该激发单重态返回至基态时发射荧光的化合物。因为由这种途径产生的荧光比来自从基态直接产生的激发单重态的荧光(通常的荧光)更迟被观测到，所以被称为延迟荧光。在此，例如当通过载体的注入而激发发光性化合物时，因为激发单重态与激发三重态的产生概率统计为25％:75％，所以如果仅通过来自直接产生的激发单重态的荧光，则发光效率的提高存在极限。另一方面，因为延迟荧光材料除了激发单重态以外，激发三重态也能够通过所述经由反向系间窜越的途径而用于荧光发光，所以与通常的延迟荧光材料相比可以获得高发光效率。
作为这种延迟荧光材料，在专利文献1中，提出有具有咔唑基等杂芳基或二苯基氨基和至少两个氰基的苯衍生物，确认到用将该苯衍生物用于发光层的有机EL元件获得了高发光效率。
并且，在非专利文献1中，报告有下述式所表示的咔唑二苯甲腈衍生物(以下，称为“4CzIPN”)为热活性型延迟荧光材料的内容，并且报告有用使用了4CzIPN的有机电致发光元件实现了高内部EL量子效率的内容。此外，在非专利文献2中，报告有通过优化使用了4CzIPN的有机电致发光元件的结构实现了高发光效率和高耐久性。
[化学式1]
Figure BDA0003838273990000021
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-43541号公报
非专利文献
非专利文献1：H.Uoyama,et al.,Nature 492,234(2012)
非专利文献2：H.Nakanotani,et al.,Scientific Reports,3,2127(2013)
发明内容
发明要解决的技术课题
如上文所阐述，迄今为止的研究主要以通过发现作为延迟荧光材料有用的化合物、或者优化使用了延迟荧光材料的发光元件的结构来改善发光元件的特性为目的进行。因此，当前已经作为延迟荧光材料提出了很多化合物，并且作为发光元件的结构提出了很多改善。另一方面，在使用延迟荧光材料来制造发光元件时，将延迟荧光材料与主体材料组合而制膜，但现状来看此时组合的主体材料是在反复试验的基础上选择的。
鉴于这种现状的课题，本发明人等以在选择与延迟荧光材料组合的主体材料时提供有用的指标为目的进行了深入研究。
用于解决技术课题的手段
为了实现上述目的而进行了深入研究的结果，本发明人等发现了通过使用PBHT值，能够提供耐久性高的有机发光元件。本发明是基于这种见解而提出的，具体具有以下结构。
[1]一种组合物，其同时包含满足下述式(1a)的第1化合物和满足下述式(2b)的第2化合物[其中，第1化合物和第2化合物满足下述式(A)]。
[数式1]
PBHT(1)＞0.730 式(1a)
ΔEST(2)＜0.20eV 式(2b)
ES1(1)＞ES1(2) 式(A)
[在上式中，PBHT(1)为所述第1化合物的PBHT值。ΔEST(2)为所述第2化合物的最低激发单重态能级ES1(2)与所述第2化合物的最低激发三重态能级ET1(2)之差。ES1(1)为所述第1化合物的最低激发单重态能级。]
[2]根据[1]所述的组合物，其中，所述第1化合物还满足下述式(1c)。
[数式2]
BDE(1)＞4.20eV 式(1c)
[在上式中，BDE(1)为所述第1化合物的阳离子的键能。]
[3]根据[1]所述的组合物，其中，所述第2化合物还满足下述式(2a)。
[数式3]
0.200＜PBHT(2)＜0.400 式(2a)
[在上式中，PBHT(2)为所述第2化合物的PBHT值。]
[4]根据[1]所述的组合物，其中，所述第1化合物还满足下述式(1c)，而且所述第2化合物还满足下述式(2a)。
[数式4]
BDE(1)＞4.20eV 式(1c)
0.200＜PBHT(2)＜0.400 式(2a)
[在上式中，BDE(1)为所述第1化合物的阳离子的键能。PBHT(2)为所述第2化合物的PBHT值。]
[5]根据[1]至[4]中任一项所述的组合物，其中，所述PBHT(1)大于0.910。
[6]根据[1]至[5]中任一项所述的组合物，其中，所述第2化合物满足下述式(2d)。
[数式5]
τDELAY＜10μs 式(2d)
[在上式中，τDELAY为所述第2化合物的延迟荧光寿命。]
[7]根据[1]至[6]中任一项所述的组合物，其中，所述第1化合物具有选自由三嗪结构、咔唑结构、富瓦烯结构及硫戊烯结构组成的组中的一个以上的结构。
[8]根据[1]至[7]中任一项所述的组合物，其中，所述第1化合物具有二苯并呋喃结构或二苯并噻吩结构中的至少一者。
[9]根据[8]所述的组合物，其中，所述第1化合物具有下述通式(1)所表示的结构。
[化学式2]
通式(1)
Figure BDA0003838273990000041
[在上式中，多个X分别独立地表示O或S。Y1～Y8及Y11～Y18分别独立地表示N或C-R，R表示氢原子、取代基或与L的直接键。Y21～Y28分别独立地表示N或C-R’，R’表示氢原子或取代基。L表示包含至少一个芳香环或杂芳环的(n+p+1)价的共轭连接基团。n表示0以上的整数。当n为2以上时，多个Y11～Y18可以彼此相同，也可以不同。p表示0以上的整数。当p为2以上时，多个Y21～Y28可以彼此相同，也可以不同。n+p为1以上。]
[10]根据[8]所述的组合物，其中，所述第1化合物具有下述通式(2)所表示的结构。
[化学式3]
通式(2)
Figure BDA0003838273990000051
[在上式中，多个X分别独立地表示O或S。Y1～Y8及Y11～Y18分别独立地表示N或C-R，R表示氢原子、取代基或与L的直接键。L表示包含至少一个芳香环或杂芳环的(n+1)价的共轭连接基团。n表示1以上的整数。当n为2以上时，多个Y11～Y18可以彼此相同，也可以不同。]
[11]根据[8]所述的组合物，其中，所述第1化合物具有下述通式(3)所表示的结构。
[化学式4]
通式(3)
Figure BDA0003838273990000052
[在上式中，多个X分别独立地表示O或S。Y1、Y2、Y4～Y8及Y11～Y18分别独立地表示N或C-R，R表示氢原子、取代基或与L的直接键。L表示包含至少一个芳香环或杂芳环的(n+1)价的共轭连接基团。n表示2以上的整数。多个Y11～Y18可以彼此相同，也可以不同。]
[12]根据[8]所述的组合物，其中，所述第1化合物具有下述通式(4)所表示的结构。
[化学式5]
通式(4)
Figure BDA0003838273990000061
[在上式中，多个X分别独立地表示O或S。Y1～Y8及Y12～Y18分别独立地表示N或C-R，R表示氢原子、取代基或与L的直接键。L表示包含至少一个芳香环或杂芳环的(n+1)价的共轭连接基团。n表示2以上的整数。多个Y11～Y18可以彼此相同，也可以不同。]
[13]根据[8]所述的组合物，其中，所述第1化合物具有下述通式(5)所表示的结构。
[化学式6]
通式(5)
Figure BDA0003838273990000062
[在上式中，X表示O或S。Y1～Y8分别独立地表示N或C-R，R表示氢原子、取代基或与L的直接键。Y21～Y28分别独立地表示N或C-R’，R’表示氢原子或取代基。L表示包含至少一个芳香环或杂芳环的(p+1)价的共轭连接基团。p表示1以上的整数。当p为2以上时，多个Y21～Y28可以彼此相同，也可以不同。]
[14]根据[9]至[13]中任一项所述的组合物，其中，L具有将选自由苯环及吡啶环组成的组中的一个以上的环连接而成的结构。
[15]根据[9]至[13]中任一项所述的组合物，其中，L包含1,3-亚苯基或2,6-亚吡啶基作为连接链。
[16]根据[9]至[13]中任一项所述的组合物，其中，L包含1,4-亚苯基或2,6-亚吡啶基作为连接链。
[17]根据[9]至[12]中任一项所述的组合物，其中，n为2。
[18]根据[9]至[17]中任一项所述的组合物，其中，R为氢原子或者被取代或未被取代的芳基。
[19]根据[1]至[18]中任一项所述的组合物，其中，当将所述第1化合物的含量设为100重量份时，所述第2化合物的含量为0.01～70重量份。
[20]根据[1]至[19]中任一项所述的组合物，其还包含满足下述式(B)的第3化合物。
[数式6]
ES1(1)＞ES1(2)＞ES1(3) 式(B)
[在上式中，ES1(3)为所述第3化合物的最低激发单重态能级。]
[21]根据[20]所述的组合物，其中，所述第3化合物还满足下述式(3b)。
[数式7]
ΔEST(3)＜0.20eV 式(3b)
[ΔEST(3)为所述第3化合物的最低激发单重态能级ES1(3)与所述第3化合物的最低激发三重态能级ET1(3)之差。]
[22]一种发光组合物，其中，将[1]至[21]中任一项所述的组合物用作发光组合物。
[23]一种膜，其包含[1]至[21]中任一项所述的组合物。
[24]一种发光膜，其中，将[23]所述的膜用作发光膜。
[25]一种有机发光元件，其包含[1]至[21]中任一项所述的组合物。
[26]根据[25]所述的有机发光元件，其发射延迟荧光。
[27]根据[25]或[26]所述的有机发光元件，其为有机电致发光元件。
[28]根据[25]至[27]中任一项所述的有机发光元件，其中，包含于所述发光元件中的材料中从所述第2化合物发射的光量最多。
[29]根据[26]至[28]中任一项所述的有机发光元件，其中，所述组合物为[20]或[21]所述的组合物，包含于所述发光元件中的材料中从所述第3化合物发射的光量最多。
[30]一种方法，其设计与ΔEST(2)小于0.20eV的第2化合物组合的第1化合物以提供包含所述第1化合物和所述第2化合物的发光组合物，所述方法包括设计所述第2化合物以使得ES1(1)大于ES1(2)且PBHT(1)大于0.730的步骤。
[31]根据[30]所述的方法，其包括设计所述第1化合物以使得PBHT(1)变大的步骤。
[32]根据[31]所述的方法，其包括从多个候选化合物中选择PBHT(1)更大的化合物并将其作为所述第1化合物的步骤。
[33]一种程序，其执行[30]至[32]中任一项所述的方法。
发明效果
只要使用本发明的组合物，则能够提供具有优异的耐久性的有机发光元件。并且，根据本发明的方法，能够容易设计对制造具有优异的耐久性的有机发光元件有用的组合物。
附图说明
图1是表示有机电致发光元件的层结构例的概略剖视图。
图2是表示第1化合物的PBHT值与LT95的测量结果的关系的图表。
图3是表示第1化合物的PBHT值与LT95的测量结果的关系的图表。
具体实施方式
以下对本发明的内容进行详细地说明。关于以下所描述的构成要件的说明有时是根据本发明的代表性实施例或具体例而进行的，但本发明并不限定于这种实施例或具体例。另外，在本文中，使用“～”所表示的数值范围意味着包含“～”的前后所描述的数值作为下限值及上限值的范围。并且，本发明中所使用的化合物的分子内存在的氢原子的同位素种类不受特别限制，例如分子内的氢原子可以均为1H，也可以一部分或均为2H(氘(deuterium)D)。
(第1化合物)
第1化合物为PBHT值大于0.730的化合物。PBHT值为由Michael J.Peach，PeterBenfield，Trygve Helgaker，及David J.Tozer所提出的值，并且为将四个姓氏的首字母组合而命名的值。PBHT值为表示激发态轨道性质的数值。存在单重态和三重态的PBHT值，但在本发明中采用三重态的PBHT值。小的PBHT值表示激发态为电荷转移性(CT性)，大的PBHT值表示激发态为局域电子性(LE性)。PBHT值为通过下述式计算的值Λ。
[数式8]
Figure BDA0003838273990000091
上式中的各项的定义如下。
[数式9]
Figure BDA0003838273990000092
Figure BDA0003838273990000093
占有轨道
Figure BDA0003838273990000094
价层轨道
Figure BDA0003838273990000095
κia＝Xia+Yia
关于PBHT值的计算法，在J.Chem.Phys.128，044118(2008)“Excitation energiesin density functional theory：An evaluation and a diagnostic test”中有详细描述，将其论文的整页作为本文的一部分而引用于此。
第1化合物的PBHT值优选大于0.730，优选大于0.750，优选大于0.800，优选大于0.830，优选大于0.850，优选大于0.900，优选大于0.920，优选大于0.950，优选大于0.980，优选大于0.990。
第1化合物优选为阳离子的键能BDE(1)大于4.20eV的化合物。阳离子的键能BDE(1)优选大于4.40eV，优选大于4.60eV，优选大于4.80eV，优选大于5.00eV，优选大于5.20eV，优选大于5.40eV，优选大于5.60eV，优选大于5.80eV，优选大于6.00eV，优选大于6.10eV。
关于阳离子的键能(bond dissociation energy)，能够通过使用b3lyp/6-31gs进行计算来求出。
作为第1化合物，例如可以优选选择PBHT值大于0.80且阳离子的键能大于4.30eV的化合物。也可以优选选择PBHT值大于0.82且阳离子的键能大于4.35eV的化合物。也可以优选选择PBHT值大于0.85且阳离子的键能大于4.30eV的化合物。
此外，作为第1化合物，例如可以优选选择PBHT值大于0.91且阳离子的键能大于4.30eV的化合物。也可以优选选择PBHT值大于0.91且阳离子的键能大于4.35eV的化合物。也可以优选选择PBHT值大于0.95且阳离子的键能大于4.30eV的化合物。
第1化合物的结构只要满足式(1a)，则并无特别限制。优选的第1化合物具有选自由三嗪结构、咔唑结构、富瓦烯结构及硫戊烯结构组成的组中的一个以上的结构。这些结构可以具有两个以上，当具有两个以上时，它们可以彼此相同，也可以不同。更优选的第1化合物具有二苯并呋喃结构或二苯并噻吩结构中的至少一者。可以具有两个以上的二苯并呋喃结构，也可以具有两个以上的二苯并噻吩结构，也可以同时具有二苯并呋喃结构和二苯并噻吩结构。
优选的第1化合物可以包括具有下述通式(1)所表示的结构的化合物。
[化学式7]
通式(1)
Figure BDA0003838273990000111
在通式(1)中，多个X分别独立地表示O或S。在化合物中存在的X可以均为O，也可以均为S，也可以混合O和S。优选化合物可以包括构成通式(1)的右侧的3环结构的n个X均为O的化合物。并且，优选化合物可以包括构成通式(1)的右侧的3环结构的n个X均为S的化合物。
在通式(1)中，n表示0以上的整数，p表示0以上的整数。n+p为1以上。当n为2以上时，多个Y11～Y18可以彼此相同，也可以不同。当p为2以上时，多个Y21～Y28可以彼此相同，也可以不同。
优选化合物可以包括n为2以上的化合物，更优选化合物可以包括n为2的化合物。此时，p优选为0～2中的任一个整数，例如可以包括p为0或p为1。优选为如下化合物：当n为2以上时，n个Y11均相同，n个Y12均相同，n个Y13均相同，n个Y14均相同，n个Y15均相同，n个Y16均相同，n个Y17均相同，n个Y18均相同。在本发明的一方面中，可以包括n为3的化合物。在本发明的一方面中，也可以包括n为1的化合物。
并且，其他优选化合物也可以包括p为1的化合物。此时，p优选为1～3中的任一个整数，更优选为1或2。n优选为0或1，也能够设为0。
通式(1)所表示的化合物优选为PBHT值为0.91以上的化合物，更优选为PBHT值为0.91以上且n为2以上的化合物，进一步优选为PBHT值为0.91以上且n为2的化合物。并且，也优选为PBHT值为0.91以上、p为1且n为0的化合物或p为1且n为1的化合物。
在通式(1)中，Y1～Y8及Y11～Y18分别独立地表示N或C-R，R表示氢原子、取代基或与L的直接键。关于R表示与L的直接键的化合物，Y1～Y4中仅为一个，并且Y11～Y14中仅为一个。在本发明的一方面中，可以包括Y1为C-R且R表示与L的直接键的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y2为C-R且R表示与L的直接键的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y3为C-R且R表示与L的直接键的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y4为C-R且R表示与L的直接键的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y11为C-R且R表示与L的直接键的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y12为C-R且R表示与L的直接键的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y13为C-R且R表示与L的直接键的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y14为C-R且R表示与L的直接键的化合物。
当n为2以上时，在n个二苯并呋喃环或二苯并噻吩环中，R表示与L的直接键的Y11～Y14可以相同，也可以不同。优选为相同。
通式(1)中的Y1～Y8及Y11～Y18可以均为C-R。并且，Y1～Y8及Y11～Y18中表示N的化合物在分子中可以为一个以上，也可以为两个以上，也可以为三个以上，也可以为四个以上，也可以为六个以上，也可以为九个以上。Y1～Y8及Y11～Y18中表示N的化合物在分子中可以为15个以下，也可以为10个以下，也可以为7个以下，也可以为5个以下。在本发明的一方面中，可以包括Y1为N的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y2为N的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y3为N的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y4为N的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y5为N的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y6为N的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y7为N的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y8为N的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y11为N的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y12为N的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y13为N的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y14为N的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y15为N的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y16为N的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y17为N的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y18为N的化合物。
在通式(1)中，Y21～Y28分别独立地表示N或C-R’。R’表示氢原子或取代基。Y21～Y28中表示N的化合物的个数优选为0～3个，更优选为0～2个，也可以为1个。并且，Y21～Y28可以均为C-R’。
在通式(1)中，Y1～Y8及Y11～Y18中彼此相邻的两个均表示C-R，该R可以通过彼此键合而形成环状结构。并且，在通式(1)中，Y21～Y28中彼此相邻的两个均表示C-R’，该R’可以通过彼此键合而形成环状结构。环状结构优选为5～8元环，更优选为5～7元环，进一步优选为5元环或6元环。所形成的环状结构可以为单环，还可以为环稠合而成的多环。并且，所形成的环状结构可以为芳香环也可以为脂肪环，并且可以为烃环也可以为杂环。
R及R’所表示的取代基例如可以包括羟基、卤素原子、碳原子数1～20个烷基、碳原子数1～20个烷氧基、碳原子数1～20个烷硫基、碳原子数6～40个芳基、碳原子数6～40个芳氧基、碳原子数6～40个芳硫基、碳原子数3～40个杂芳基、碳原子数3～40个杂芳氧基、碳原子数3～40个杂芳硫基、碳原子数2～10个烯基、碳原子数2～10个炔基、碳原子数3～20个三烷基甲硅烷基、氰基、二芳基氨基(两个芳基不彼此键合)、二芳基氨基(两个芳基彼此键合而形成环状结构)等。这些具体例中能够进一步被取代基取代的基团可以被取代，也可以未被取代。进一步被取代时的进一步的取代基可以包括上述所例示的取代基。更优选的取代基为碳原子数1～20个被取代或未被取代的烷基、碳原子数1～20个烷氧基、碳原子数6～40个被取代或未被取代的芳基、碳原子数3～40个被取代或未被取代的杂芳基。进一步优选的取代基为碳原子数1～10个被取代或未被取代的烷基、碳原子数1～10个被取代或未被取代的烷氧基、碳原子数6～15个被取代或未被取代的芳基、碳原子数3～12个被取代或未被取代的杂芳基。举例来说，也可以选择采用被取代或未被取代的芳基。
除了与L的直接键以外，在通式(1)内存在的R可以均为氢原子。在通式(1)内存在的R中可以仅一个为取代基，也可以两个为取代基，也可以三个为取代基，也可以四个以上为取代基，也可以六个以上为取代基，也可以九个以上为取代基。并且，在通式(1)内存在的R中可以15个以下为取代基，也可以10个以下为取代基，也可以7个以下为取代基，也可以为5个以下。
在通式(1)内存在的R’可以均为氢原子。在通式(1)内存在的R’中可以仅一个为取代基，也可以两个为取代基，也可以三个为取代基，也可以四个以上为取代基。并且，在通式(1)内存在的R中可以8个以下为取代基，也可以六个以下为取代基，也可以四个以下为取代基，也可以为五个以下。
在通式(1)中，L表示包含至少一个芳香环或杂芳环的(n+p+1)价的共轭连接基团。在此所述的共轭连接基团意味着连接通式(1)的左侧的3环结构、右侧的n个3环结构及上侧的p个3环结构的结构共轭的结构。连接这些3环结构的结构可以仅由芳香环或杂芳环组成，也可以由芳香环或杂芳环和选自由芳香环、杂芳环、亚烯基及亚炔基组成的组中的一个以上的结构的组合组成。当组合两个以上的结构时，可以组合相同种类的结构(例如芳香环和芳香环)，也可以组合不同种类的结构(例如芳香环和亚烯基)。当组合时，可以例示芳香环和芳香环、芳香环和杂芳环、芳香环和亚烯基、杂芳环和杂芳环、杂芳环和亚烯基的组合。在此所述的芳香环、杂芳环及亚烯基可以被取代基取代。在此所述的取代基的实例可以包括通式(1)的R的说明中所例示的取代基。亚烯基的实例可以包括亚乙基、苯基亚乙基、二苯基亚乙基、萘基亚乙基、二萘基亚乙基。
L的具体例可以包括(n+p+1)价的苯环、(n+p+1)价的萘环、(n+p+1)价的蒽环、(n+p+1)价的菲环、(n+p+1)价的三亚苯环、(n+p+1)价的芘环、(n+p+1)价的
Figure BDA0003838273990000141
环、(n+p+1)价的吡啶环。并且，L的具体例也可以包括(n+p+1)价的苯结构、(n+p+1)价的联苯结构、(n+p+1)价的邻联三苯结构、(n+p+1)价的间联三苯结构、(n+p+1)价的对联三苯结构。优选的L的具体例可以包括(n+p+1)价的苯结构和(n+p+1)价的联苯结构，更优选为(n+p+1)价的苯结构。
当L为联苯结构时，在优选的实施例中，联苯结构中的至少3位被3环结构取代。在优选的实施例中，至少3位和5位被3环结构取代。在优选的实施例中，至少3位、5位及3’位被3环结构取代。在优选的实施例中，至少3位、5位及4’位被3环结构取代。在优选的实施例中，至少3位、5位及2’位被3环结构取代。并且，在另一优选的实施例中，至少4’位被3环结构取代。在优选的实施例中，至少3位和4’位被3环结构取代。并且，在另一优选的实施例中，至少2’位被3环结构取代。在优选的实施例中，至少3位和2’位被3环结构取代。
当L为苯结构时，在优选的实施例中，与苯结构键合的3环结构中的两个优选在间位或对位取代，尤其优选在间位取代。当L包含亚苯基时，亚苯基可以为1,2-亚苯基、1,3-亚苯基、1,4-亚苯基中的任一个，优选为1,3-亚苯基或1,4-亚苯基，尤其优选为1,3-亚苯基。
并且，当L包含亚吡啶基时，可以为2,3-亚吡啶基、2,4-亚吡啶基、2,5-亚吡啶基、2,6-亚吡啶基、3,4-亚吡啶基、3,5-亚吡啶基中的任一个，优选为2,6-亚吡啶基。
优选的第1化合物也可以包括具有下述通式(2)所表示的结构的化合物。
[化学式8]
通式(2)
Figure BDA0003838273990000151
在通式(2)中，多个X分别独立地表示O或S。Y1～Y8及Y11～Y18分别独立地表示N或C-R，R表示氢原子、取代基或与L的直接键。L表示包含至少一个芳香环或杂芳环的(n+1)价的共轭连接基团。n表示1以上的整数。多个Y11～Y18可以彼此相同，也可以不同。
关于X、Y1～Y8、Y11～Y18、L及n的说明和优选范围，能够参考通式(1)中的相对应的描述。
在本发明的优选的一方面中，可以包括通式(2)的n为2以上的整数的化合物。举例来说，可以例示通式(2)的n为2的化合物。在本发明的另一优选的一方面中，可以包括通式(2)的n为1且L为杂亚芳基的化合物。举例来说，可以例示n1为1且L为2价的吡啶环的化合物。在本发明的另一优选的一方面中，可以包括通式(2)的Y12为C-R(R为与L的单键)的化合物。在本发明的另一优选的一方面中，可以包括通式(2)的Y2为C-R(R为与L的单键)且Y12为C-R(R为与L的单键)的化合物。在本发明的进一步优选的一方面中，可以包括通式(2)的Y2为C-R(R为与L的单键)、Y12为C-R(R为与L的单键)且L为亚吡啶基等2价的杂亚芳基的化合物。
优选的第1化合物也可以包括具有下述通式(3)所表示的结构的化合物。
[化学式9]
通式(3)
Figure BDA0003838273990000161
在通式(3)中，多个X分别独立地表示O或S。Y1、Y2、Y4～Y8及Y11～Y18分别独立地表示N或C-R，R表示氢原子、取代基或与L的直接键。L表示包含至少一个芳香环或杂芳环的(n+1)价的共轭连接基团。n表示2以上的整数。多个Y11～Y18可以彼此相同，也可以不同。
关于X、Y1、Y2、Y4～Y8、Y11～Y18、L及n的说明和优选范围，能够参考通式(1)中的相对应的描述。另外，Y3为C-R且R表示与L的直接键。
在本发明的优选的一方面中，可以包括通式(3)的Y11为C-R且R表示与L的直接键的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y12为C-R且R表示与L的直接键的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y13为C-R且R表示与L的直接键的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y14为C-R且R表示与L的直接键的化合物。
优选的第1化合物也可以包括具有下述通式(4)所表示的结构的化合物。
[化学式10]
通式(4)
Figure BDA0003838273990000162
在通式(4)中，多个X分别独立地表示O或S。Y1～Y8及Y12～Y18分别独立地表示N或C-R，R表示氢原子、取代基或与L的直接键。L表示包含至少一个芳香环或杂芳环的(n+1)价的共轭连接基团。n表示2以上的整数。多个Y11～Y18可以彼此相同，也可以不同。
关于X、Y1～Y8、Y12～Y18、L及n的说明和优选范围，能够参考通式(1)中的相对应的描述。另外，Y11为C-R且R表示与L的直接键。
在本发明的一方面中，可以包括通式(4)的Y1为C-R且R表示与L的直接键的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y2为C-R且R表示与L的直接键的化合物。在本发明的优选的一方面中，可以包括Y3为C-R且R表示与L的直接键的化合物。在本发明的一方面中，可以包括Y4为C-R且R表示与L的直接键的化合物。
优选的第1化合物也可以包括具有下述通式(5)所表示的结构的化合物。
[化学式11]
通式(5)
Figure BDA0003838273990000171
在通式(5)中，X表示O或S。Y1～Y8分别独立地表示N或C-R，R表示氢原子、取代基或与L的直接键。Y21～Y28分别独立地表示N或C-R’。R’表示氢原子或取代基。L表示包含至少一个芳香环或杂芳环的(p+1)价的共轭连接基团。p表示1以上的整数。当p为2以上时，多个Y21～Y28可以彼此相同，也可以不同。
关于X、Y1～Y8、Y21～Y28、L及p的说明和优选范围，能够参考通式(1)中的相对应的描述。在本发明的另一优选的一方面中，可以包括通式(5)的Y2为C-R(R为与L的单键)的化合物。在本发明的另一优选的一方面中，可以包括L为亚苯基、更优选为1,3-亚苯基的化合物。在本发明的另一优选的一方面中，可以包括p为1的化合物。
包含于通式(1)～(5)的各式中的二苯并呋喃结构及二苯并噻吩结构可以为在1位与L键合的结构、在2位与L键合的结构、在3位与L键合的结构、在4位与L键合的结构中的任一个。当L为苯环(优选为如间亚苯基那样在间位键合的苯环)时，二苯并呋喃结构及二苯并噻吩结构优选为在1位或2位取代为L的化合物，更优选为在2位取代的化合物。当L为联苯结构时，二苯并呋喃结构及二苯并噻吩结构优选为在2位或4位取代为L的化合物，更优选为在4位取代的化合物。
[化学式12]
Figure BDA0003838273990000181
以下例示第1化合物的具体例。其中，在本发明中可以使用的第1化合物不应被这些具体例做限定性地解释。
[化学式13-1]
Figure BDA0003838273990000191
[化学式13-2]
Figure BDA0003838273990000201
[化学式14]
Figure BDA0003838273990000211
化合物1～21的PBHT值和阳离子的键能如以下表所示。
[表1]
PBHT值 键能(eV)
化合物1 0.996 6.041
化合物2 0.930 6.057
化合物3 0.911 6.020
化合物4 0.891 6.177
化合物5 0.883 6.030
化合物6 0.881 6.029
化合物7 0.858 6.029
化合物8 0.824 5.955
化合物9 0.823 6.019
化合物10 0.811 6.076
化合物11 0.811 6.065
化合物12 0.862 6.141
化合物13 0.763 6.093
化合物14 0.860 4.875
化合物15 0.963 4.843
化合物16 0.732 5.041
化合物17 0.897 4.936
化合物18 0.737 5.012
化合物19 0.806 5.066
化合物20 0.959 4.894
化合物21 0.760 4.329
化合物22 0.734 4.388
化合物23 0.813 4.392
化合物24 0.790 4.611
化合物25 0.792 4.988
化合物26 0.874 4.741
(第2化合物)
第2化合物为最低激发单重态能级小于第1化合物且ΔEST(2)小于0.20eV的化合物。第2化合物存在如下倾向：由于最低激发单重态能级ES1(2)与最低激发三重态能级ET1(2)接近，因此容易引起从激发三重态向激发单重态的反向系间窜越。关于第2化合物为引起反向系间窜越的化合物的情况，能够通过观测在通过反向系间窜越而产生的激发单重态向基态单重态进行辐射失活时发射的延迟荧光来确认。
在此，本文中的“延迟荧光”意味着荧光发光寿命(τ)为200ns(纳秒)以上的荧光。并且，本文中的“荧光发光寿命(τ)”是指通过在如氮气气氛下或真空下的不存在氧气的条件下对溶液或气相沉积膜试样进行光激发结束后的发光衰减测量而求出的时间。在此，如果观测到荧光发光寿命不同的两种以上的荧光成分，那么发光寿命最长的荧光成分的发光寿命为“荧光发光寿命(τ)”。并且，在本文中，将荧光发光寿命为200ns以上的发光寿命特别称为延迟荧光寿命(τDELAY)。第2化合物的延迟荧光寿命(τDELAY)优选小于10μs(微秒)。
第2化合物优选为引起从激发三重态向激发单重态的反向系间窜越的材料，更优选为发射延迟荧光的材料。通过第2化合物为引起反向系间窜越的化合物，激发三重态被转换成激发单重态，从而能够将该激发单重态能量有效地用于第2化合物或发光材料(第3化合物)的发光中。
并且，第2化合物的ΔEST(2)优选更低，具体而言，优选小于0.15eV，更优选小于0.10eV，更进一步优选小于0.05eV，又进一步优选小于0.01eV，理想地为0eV。第2化合物存在ΔEST(2)越小，越容易引起反向系间窜越的倾向，能够有效地显现将激发三重态转换成激发单重态的作用。
第2化合物优选为PBHT值大于0.10的化合物，更优选为大于0.15的化合物，进一步优选为大于0.20的化合物。并且，第2化合物优选为PBHT值小于0.50的化合物，更优选为小于0.45的化合物，进一步优选为小于0.40的化合物。第2化合物尤其优选为PBHT值大于0.20且小于0.40的化合物。
第2化合物可以为由满足式(2b)的单一的化合物组成的材料，也可以为由如形成激基复合物的2种以上的化合物组成且该激基复合物的最低激发单重态能级ES1与最低激发三重态能级ET1之差小于0.20eV的化合物。另外，因为第2化合物在常温(300K)下容易产生从激发三重态向基态单重态的辐射失活，所以优选如以Ir或Pt的重金属元素为中心金属的金属络合物那样的不是通常的磷光材料。也就是说，第2化合物优选为不包含金属元素的化合物，优选为不包含重金属元素的化合物，优选为仅由选自由碳原子、氢原子、氮原子、氧原子、硫原子及硅原子组成的组中的原子构成的化合物，优选为仅由选自由碳原子、氢原子、氮原子、氧原子及硫原子组成的组中的原子构成的化合物，优选为仅由选自由碳原子、氢原子、氮原子及氧原子组成的组中的原子构成的化合物，优选为仅由选自由碳原子、氢原子及氮原子组成的组中的原子构成的化合物。
第2化合物例如可以包括下通式(2A)所表示的化合物。
通式(2A)
D-L-A
在通式(2A)中，D表示具有被取代的氨基的取代基，L表示被取代或未被取代的亚芳基或被取代或未被取代的杂亚芳基，A表示氰基或包含至少一个氮原子作为环骨架组成原子的被取代或未被取代的杂芳基。
L所表示的亚芳基或杂亚芳基可以为单环，也可以为两个以上的环稠合而成的稠环。当L为稠环时，所稠合的环的数目优选为2～6，例如能够选自2～4中。构成L的环的具体例可以包括苯环、吡啶环、嘧啶环、三嗪环、萘环。L所表示的亚芳基或杂亚芳基的具体例可以包括1,4-亚苯基、1,3-亚苯基、1,2-亚苯基、1,8-亚萘基、2,7-亚萘基、2,6-亚萘基、1,4-亚萘基、1,3-亚萘基、9,10-亚蒽基、1,8-亚蒽基、2,7-亚蒽基、2,6-亚蒽基、1,4-亚蒽基、1,3-亚蒽基、这些基团的环骨架组成原子的一个被氮原子取代的基团、这些基团的环骨架组成原子的两个被氮原子取代的基团及这些基团的环骨架组成原子的三个被氮原子取代的基团。L所表示的亚芳基或杂亚芳基可以具有取代基，也可以未被取代。当具有两个以上的取代基时，多个取代基可以彼此相同，也可以不同。取代基例如包括羟基、卤素原子、碳原子数1～20个烷基、碳原子数1～20个烷氧基、碳原子数1～20个烷硫基、碳原子数6～40个芳基、碳原子数3～40个杂芳基、碳原子数2～10个烯基、碳原子数2～10个炔基、碳原子数1～10个卤烷基、碳原子数3～20个三烷基甲硅烷基、碳原子数4～20个三甲基甲硅烷基烷基、碳原子数5～20个三甲基甲硅烷基烯基、碳原子数5～20个三甲基甲硅烷基炔基、具有被取代的氨基的取代基、氰基等。这些具体例中能够进一步被取代基取代的基团可以被取代。更优选的取代基为碳原子数1～20个被取代或未被取代的烷基、碳原子数1～20个烷氧基、碳原子数6～40个被取代或未被取代的芳基、碳原子数3～40个被取代或未被取代的杂芳基。进一步优选的取代基为碳原子数1～10个被取代或未被取代的烷基、碳原子数1～10个被取代或未被取代的烷氧基、碳原子数6～15个被取代或未被取代的芳基、碳原子数3～12个被取代或未被取代的杂芳基。
在A中的包含至少一个氮原子作为环骨架组成原子的杂芳基中，作为环骨架组成原子的氮原子的数目优选为1～3个。关于杂芳基的优选范围和具体例，能够将上述L所表示的杂亚芳基的优选范围和具体例替换为1价的基团来参考。其中，A中的杂芳基优选为由包含1～3个氮元素作为环骨架组成原子的6元环组成的基团，更优选为吡啶基、嘧啶基、三嗪基，进一步优选为三嗪基。杂芳基可以被取代基取代。关于取代基的优选范围和具体例，能够参考可以被上述L所表示的亚芳基或杂亚芳基取代的取代基的优选范围和具体例。
A也可以采用这些被取代或未被取代的杂芳基，但优选为氰基。尤其，A为氰基的基团比A为三嗪基的基团更为优选。
由通式(2A)表示的化合物可以包括包含以下通式(2B)所表示的苯甲腈骨架的化合物或包含通式(2C)所表示的三嗪骨架的化合物。
[化学式15]
通式(2B)
Figure BDA0003838273990000251
在通式(2B)中，R1～R5的0～4个表示氰基，R1～R5中的至少一个表示具有被取代的氨基的取代基，剩余的R1～R5表示氢原子或具有被取代的氨基的取代基和除了氰基以外的取代基。
[化学式16]
通式(2C)
Figure BDA0003838273990000252
在通式(2C)中，R6～R8中的至少一个表示取代基，剩余的R6～R8表示氢原子或具有被取代的氨基的取代基和除了氰基以外的取代基。
通式(2A)～(2C)所述的具有被取代的氨基的取代基优选为具有二芳基氨基的取代基，构成二芳基氨基的两个芳基可以彼此连接而例如形成咔唑基。并且，通式(2B)中的具有被取代的氨基的取代基可以为R1～R5中的任一个，但例如可以优选地例示R2、R3、R4、R1和R3、R1和R4、R1和R5、R2和R3、R1和R3和R5、R1和R2和R3、R1和R3和R4、R2和R3和R4、R1和R2和R3和R4、R1和R2和R3和R4和R5等。并且，通式(2C)中的具有被取代的氨基的取代基可以为R6～R8中的任一个，但例如可以例示R6、R6和R7、R6和R7和R8。
通式(2A)～(2C)所述的具有被取代的氨基的取代基优选为以下通式(W1)所表示的取代基。通式(W1)所表示的取代基可以在分子内存在两个以上，也可以存在三个以上。当为通式(2A)或通式(2B)所表示的化合物时，通式(W1)所表示的取代基可以在分子内存在四个以上。通式(W1)所表示的取代基的取代位置并无特别限制。
[化学式17]
通式(W1)
Figure BDA0003838273990000261
在通式(W1)中，Ar1和Ar2分别独立地表示被取代或未被取代的芳基或者被取代或未被取代的杂芳基。L表示单键、被取代或未被取代的亚芳基或者被取代或未被取代的杂亚芳基。*表示与通式(2A)～(2C)中的碳原子(C)的键合位置。
通式(W1)中的Ar1和Ar2可以通过彼此键合而与通式(W1)的氮原子一同形成环状结构。
Ar1及Ar2所表示的亚芳基或杂亚芳基可以为单环，也可以为两个以上的环稠合而成的稠环。当为稠环时，所稠合的环的数目优选为2～6个，例如能够选自2～4个中。构成Ar1及Ar2的环的具体例可以包括苯环、吡啶环、嘧啶环、三嗪环、萘环。Ar1及Ar2所表示的亚芳基或杂亚芳基的具体例可以包括苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基。Ar1及Ar2所表示的亚芳基或杂亚芳基可以具有取代基，也可以未被取代。当具有两个以上的取代基时，多个取代基可以彼此相同，也可以不同。取代基包括羟基、卤素原子、碳原子数1～20个烷基、碳原子数1～20个烷氧基、碳原子数1～20个烷硫基、碳原子数1～20个被烷基取代的氨基、碳原子数1～20个被芳基取代的氨基、碳原子数6～40个芳基、碳原子数3～40个杂芳基、碳原子数2～10个烯基、碳原子数2～10个炔基、碳原子数2～20个烷酰胺基、碳原子数7～21个芳酰胺基、碳原子数3～20个三烷基甲硅烷基等。这些具体例中能够进一步被取代基取代的基团可以被取代。更优选的取代基为碳原子数1～20个烷基、碳原子数1～20个烷氧基、碳原子数1～20个烷硫基、碳原子数1～20个被烷基取代的氨基、碳原子数1～20个被芳基取代的氨基、碳原子数6～40个芳基、碳原子数3～40个杂芳基。
由通式(W1)表示的取代基优选为以下通式(W2)所表示的取代基。
[化学式18]
通式(W2)
Figure BDA0003838273990000271
在通式(W2)中，R11～R20分别独立地表示氢原子或取代基。L表示单键、被取代或未被取代的亚芳基或者被取代或未被取代的杂亚芳基。R11和R12、R12和R13、R13和R14、R14和R15、R15和R16、R16和R17、R17和R18、R18和R19、R19和R20可以彼此键合而形成为了形成环状结构所需的连接基团。并且，R15和R16可以彼此键合而形成单键或连接基团。*表示与通式(2A)～(2C)中的碳原子(C)的键合位置。
关于R11～R20可以采用的取代基的具体例和优选范围，能够参考通式(2A)中的Ar1及Ar2所表示的亚芳基或杂亚芳基的取代基相对应的描述。
R11和R12、R12和R13、R13和R14、R14和R15、R15和R16、R16和R17、R17和R18、R18和R19、R19和R20彼此键合而形成的环状结构可以为芳香环也可以为脂肪环，还可以为包含杂原子的结构，而且环状结构可以为2环以上的稠环。在此所述的杂原子优选为选自由氮原子、氧原子及硫原子组成的组中的原子。所形成的环状结构的实例可以包括苯环、萘环、吡啶环、哒嗪环、嘧啶环、吡嗪环、吡咯环、咪唑环、吡唑环、咪唑啉环、噁唑环、异噁唑环、噻唑环、异噻唑环、环己二烯环、环己烯环、环戊烯环、环庚三烯环、环庚二烯环、环庚烯环等。
在通式(W1)及(W2)中，L表示单键、被取代或未被取代的亚芳基或者被取代或未被取代的杂亚芳基。L优选为单键或者被取代或未被取代的亚芳基。
构成L所表示的亚芳基的芳香环可以为单环，也可以为两个以上的芳香环稠合而成的稠环，还可以为两个以上的芳香环连接而成的连接环。如果连接两个以上的芳香环，那么可以连接成直链状，也可以连接成分支链。构成L所表示的亚芳基的芳香环的碳原子数优选为6～22个，更优选为6～18个，进一步优选为6～14个，更进一步优选为6～10个。亚芳基的具体例可以包括亚苯基、萘二基、亚联苯基。
并且，构成L所表示的杂亚芳基的杂环可以为单环，也可以为一个以上的杂环和芳香环或杂环稠合而成的稠环，也可以为一个以上的杂环和芳香环或杂环连接而成的连接环。杂环的碳原子数优选为5～22个，更优选为5～18个，进一步优选为5～14个，更进一步优选为5～10个。构成杂环的杂原子优选为氮原子。杂环的具体例可以包括吡啶环、哒嗪环、嘧啶环、三唑环、苯并三唑环。
L所表示的更优选的基团为亚苯基。当L为亚苯基时，亚苯基可以为1,2-亚苯基、1,3-亚苯基、1,4-亚苯基中的任一个，但优选为1,4-亚苯基。并且，L可以被取代基取代。L的取代基的数目及取代位置并无特别限制。关于能够导入到L的取代基的说明和优选范围，能够参考上述R11～R20可以采用的取代基的说明和优选范围。
通式(W2)所表示的取代基优选为下述通式(W3)～(W7)中的任一个通式所表示的取代基。
[化学式19-1]
通式(W3)
Figure BDA0003838273990000291
通式(W4)
Figure BDA0003838273990000292
通式(W5)
Figure BDA0003838273990000293
[化学式19-2]
通式(W6)
Figure BDA0003838273990000301
通式(W7)
Figure BDA0003838273990000302
在通式(W3)～(W7)中，R21～R24、R27～R38、R41～R48、R51～R58、R61～R65、R81～R90分别独立地表示氢原子或取代基。关于在此所述的取代基的说明和优选范围，能够参考上述R11～R20的取代基的说明和优选范围。R21～R24、R27～R38、R41～R48、R51～R58、R61～R65、R71～R79、R81～R90也优选分别独立地为上述通式(W3)～(W7)中的任一个所表示的基团。并且，通式(W3)的R21、R23、R28、R30中的至少两个优选为被取代或未被取代的烷基，更优选R21、R23、R28、R30均为被取代或未被取代的烷基、或者R21和R30为被取代或未被取代的烷基、或者R23和R28为被取代或未被取代的烷基，该被取代或未被取代的烷基更优选为碳原子数1～6个被取代或未被取代的烷基。通式(W7)的R89及R90优选为被取代或未被取代的烷基，更优选为碳原子数1～6个被取代或未被取代的烷基。通式(W3)～(W7)中的取代基的数目并无特别限制。也优选均为未被取代(即，氢原子)的情况。并且，当通式(W3)～(W7)的各式中存在两个以上的取代基时，这些取代基可以相同，也可以不同。当通式(W3)～(W7)中存在取代基时，如果在通式(W3)中，则该取代基优选为R22～R24、R27～R29中的任一个，更优选为R23及R28中的至少一个，如果在通式(W4)中，则该取代基优选为R32～R37中的任一个，如果在通式(W5)中，则该取代基优选为R42～R47中的任一个，如果在通式(W6)中，则该取代基优选为R52、R53、R56、R57、R62～R64中的任一个，如果在通式(W7)中，则该取代基优选为R82～R87、R89、R90中的任一个。
在通式(W3)～(W7)中，R21和R22、R22和R23、R23和R24、R27和R28、R28和R29、R29和R30、R31和R32、R32和R33、R33和R34、R35和R36、R36和R37、R37和R38、R41和R42、R42和R43、R43和R44、R45和R46、R46和R47、R47和R48、R51和R52、R52和R53、R53和R54、R55和R56、R56和R57、R57和R58、R61和R62、R62和R63、R63和R64、R64和R65、R54和R61、R55和R65、R81和R82、R82和R83、R83和R84、R85和R86、R86和R87、R87和R88、R89和R90可以彼此键合而形成环状结构。关于环状结构的说明和优选例，能够参考上述通式(W2)中的R11和R12等彼此键合而形成的环状结构的说明和优选例。
在通式(W3)～(W7)中，L1～L5表示单键、被取代或未被取代的亚芳基或者被取代或未被取代的杂亚芳基。*表示与通式(2A)～(2C)中的碳原子(C)的键合位置。关于L1～L5所表示的亚芳基或杂亚芳基、能够导入到这些基团的取代基的说明和优选范围，能够参考L所表示的亚芳基或杂亚芳基、能够导入到这些基团的取代基的说明和优选范围。L1～L5优选为单键、被取代或未被取代的亚芳基。
第2化合物多为作为发射延迟荧光的化合物已知的化合物。此类化合物可以优选包括WO2013/154064号公报的0008～0048段及0095～0133段、WO2013/011954号公报的0007～0047段及0073～0085段、WO2013/011955号公报的0007～0033段及0059～0066段、WO2013/081088号公报的0008～0071段及0118～0133段、日本特开2013-256490号公报的0009～0046段及0093～0134段、日本特开2013-116975号公报的0008～0020段及0038～0040段、WO2013/133359号公报的0007～0032段及0079～0084段、WO2013/161437号公报的0008～0054段及0101～0121段、日本特开2014-9352号公报的0007～0041段及0060～0069段、日本特开2014-9224号公报的0008～0048段及0067～0076段中所描述的通式中所包含的化合物、尤其例示化合物。这些公报作为本文的一部分而引用于此。
并且，发射延迟荧光的化合物(延迟荧光体)可以优选包括日本特开2013-253121号公报、WO2013/133359号公报、WO2014/034535号公报、WO2014/115743号公报、WO2014/122895号公报、WO2014/126200号公报、WO2014/136758号公报、WO2014/133121号公报、WO2014/136860号公报、WO2014/196585号公报、WO2014/189122号公报、WO2014/168101号公报、WO2015/008580号公报、WO2014/203840号公报、WO2015/002213号公报、WO2015/016200号公报、WO2015/019725号公报、WO2015/072470号公报、WO2015/108049号公报、WO2015/080182号公报、WO2015/072537号公报、WO2015/080183号公报、日本特开2015-129240号公报、WO2015/129714号公报、WO2015/129715号公报、WO2015/133501号公报、WO2015/136880号公报、WO2015/137244号公报、WO2015/137202号公报、WO2015/137136号公报、WO2015/146541号公报、WO2015/159541号公报中所描述的通式中所包含的化合物、尤其例示化合物。这些公报作为本文的一部分而引用于此。
第2化合物的发光波长并无特别限制，能够根据本发明的组合物的用途适当选择。举例来说，如果将本发明的组合物使用在用于图像显示或颜色显示的有机发光元件的发光层，那么第2化合物优选在红色区域(620～750nm)或绿色区域(495～570nm)、蓝色区域(450～495nm)具有发光极大波长。
以下例示第2化合物的具体例。其中，在本发明中可以使用的第2化合物不应被这些具体例做限定性地解释。
[化学式20-1]
Figure BDA0003838273990000331
[化学式20-2]
Figure BDA0003838273990000341
[化学式20-3]
Figure BDA0003838273990000351
[化学式20-4]
Figure BDA0003838273990000361
[化学式20-5]
Figure BDA0003838273990000371
[化学式20-6]
Figure BDA0003838273990000381
[化学式20-7]
Figure BDA0003838273990000391
(包含第1化合物和第2化合物的组合物)
本发明的组合物包含第1化合物和第2化合物。本发明的组合物可以仅由第1化合物和第2化合物组成，也可以包含除此以外的化合物。
第1化合物和第2化合物满足上述式(A)的关系。因此，第1化合物的最低激发单重态能级ES1(1)高于第2化合物的最低激发单重态能级ES1(2)。由此，容易从第1化合物向第2化合物转移激发单重态能量。ES1(1)与ES1(2)之差[ES1(1)-ES1(2)]例如可以设为0.1eV以上、0.2eV以上、0.3eV以上、0.5eV以上或者设为1.2eV以下、1.0eV以下、0.8eV以下、0.6eV以下。
第1化合物的最低激发三重态能级ET1(1)优选高于第2化合物的最低激发三重态能级ET1(2)。由此，激发三重态能量被限制在第2化合物的分子中，能够提高从其激发三重态向激发单重态的反向系间窜越的产生概率。其结果，可以获得发光效率高的组合物。
关于最低激发单重态能级ES1和最低激发三重态能级ET1，能够通过以下测量方法来求出。当测量时，准备使测量对象化合物溶解于甲苯中的溶液的试样或与主体材料共沉积以使得测量对象化合物的浓度成为6重量％的膜的试样。主体材料选自最低激发单重态能级高于测量对象化合物的ES1且最低激发三重态能级高于测量对象化合物的ET1的材料中。另外，本文的ES1和ET1为在Si基板上使用与mCP共沉积以使得测量对象化合物的浓度成为6重量％的厚度100nm的膜的试样进行测量而获得的值。
(1)最低激发单重态能级ES1
在常温(300K)下测量试样的荧光光谱。通过累计从刚入射激发光至入射后100纳秒为止的发光，获得将纵轴设为发光强度而将横轴设为波长的荧光光谱。在荧光光谱中，将纵轴设为发光，将横轴设为波长。相对于该发光光谱的短波侧的上升划出切线，求出该切线与横轴的交点的波长值λedge[nm]。将该波长值利用如下所示的换算式换算成能量值的值作为ES1。
换算式：ES1[eV]＝1239.85/λedge
关于发光光谱的测量，例如可以使用氮气激光(LTB Lasertechnik Berlin GmbH制、MNL200)作为激发光源且使用条纹照相机(Streak camera)(Hamamatsu PhotonicsK.K.制、C4334)作为检测器。
(2)最低激发三重态能级ET1
将与最低激发单重态能级ES1相同的试样冷却至77[K]，将激发光(337nm)照射到磷光测量用试样上，并使用条纹照相机测量磷光强度。通过累计从激发光入射后1毫秒至入射后10毫秒的发光，获得将纵轴设为发光强度而将横轴设为波长的磷光光谱。相对于该磷光光谱的短波长侧的上升划出切线，求出该切线与横轴的交点的波长值λedge[nm]。将该波长值利用如下所示的换算式换算成能量值的值作为ET1。
换算式：ET1[eV]＝1239.85/λedge
对于磷光光谱的短波长侧的上升的切线以如下方式划出。考虑从磷光光谱的短波长侧，在光谱曲线上移动至光谱的极大值中最短波长侧的极大值时，朝向长波长侧的曲线上各点上的切线。随着曲线上升(即，随着纵轴增加)，该切线的斜率增加。将在该斜率的值取极大值的点上所划出的切线设为对于所述磷光光谱的短波长侧的上升的切线。另外，具有光谱的最大峰强度的10％以下的峰强度的极大点不包括在上述最短波长侧的极大值，将在最接近于最短波长侧的极大值且斜率的值取极大值的点上所划出的切线设为对于所述磷光光谱的短波长侧的上升的切线。
本发明的组合物需要为如下组合物：第1化合物满足式(1a)，第2化合物满足式(2b)，第1化合物和第2化合物满足式(A)的关系。
在优选的一方面中，本发明的组合物为如下组合物：第1化合物满足式(1a)和式(1c)，第2化合物满足式(2b)，第1化合物和第2化合物满足式(A)的关系。
在优选的另一方面中，本发明的组合物为如下组合物：第1化合物满足式(1a)，第2化合物满足式(2a)和式(2b)，第1化合物和第2化合物满足式(A)的关系。
在优选的另一方面中，本发明的组合物为如下组合物：第1化合物满足式(1a)和式(1c)，第2化合物满足式(2a)和式(2b)，第1化合物和第2化合物满足式(A)的关系。
当将包含于本发明的组合物中的第1化合物的含量设为100重量份时，第2化合物的含量优选为0.01重量份以上，例如能够选自0.1重量份以上、1重量份以上、3重量份以上、5重量份以上、9重量份以上的范围内。并且，当将第1化合物的含量设为100重量份时，第2化合物的含量例如能够选自小于50重量份、30重量份以下、20重量份以下、15重量份以下、10重量份以下、6重量份以下、2重量份以下、0.5重量份以下的范围内。并且，例如可以选自30～70重量份的范围内或者选自40～55重量份的范围内。
本发明的组合物中的第1化合物的含量优选为30重量％以上，更优选为50重量％以上。举例来说，能够设在70重量％以上、80重量％以上、90重量％以上、95重量％以上、99重量％以上的范围内。本发明的组合物中的第1化合物的含量优选为99.99重量％以下，例如能够设在99.9重量％以下、99重量％以下、95重量％以下、85重量％以下、75重量％以下、55重量％以下、35重量％以下的范围内。并且，例如可以选自50～90重量％的范围内或者选自60～80重量％的范围内。
本发明的组合物优选不包含金属元素，并且优选不包含重金属元素。本发明的组合物优选为仅由选自由碳原子、氢原子、氮原子、氧原子、硫原子及硅原子组成的组中的原子构成，优选为仅由选自由碳原子、氢原子、氮原子、氧原子及硫原子组成的组中的原子构成，优选为仅由选自由碳原子、氢原子、氮原子及氧原子组成的组中的原子构成，优选为仅由选自由碳原子、氢原子及氮原子组成的组中的原子构成。
本发明的组合物能够调整为从本发明的组合物发射的光中从第2化合物发射的光量最大。此时，从第2化合物发射的光量优选为从组合物发射的总光量的50％以上，也能够调整为70％以上、90％以上、95％以上、99％以上、99.9％以上、100％。
另外，在本文中，当提及从组合物发射的光量时，其表示将组合物制成薄膜而插入到一对电极之间的元件被电流激发时发射的光量。
(第3化合物)
除了第1化合物和第2化合物以外，本发明的组合物还可以包含满足下述式(B)的第3化合物。
[数式10]
ES1(1)＞ES1(2)＞ES1(3) 式(B)
在式(B)中，ES1(1)表示第1化合物的最低激发单重态能级，ES1(2)表示第2化合物的最低激发单重态能级，ES1(3)表示第3化合物的最低激发单重态能级。
ES1(2)与ES1(3)之差[ES1(2)-ES1(3)]例如可以设为0.1eV以上、0.2eV以上、0.3eV以上、0.5eV以上或者设为1.2eV以下、1.0eV以下、0.8eV以下、0.6eV以下。通过采用满足式(B)的第3化合物，第2化合物的激发单重态能量容易转移至第3化合物，从而能够将由第2化合物的反向系间窜越而产生的激发单重态的能量效率良好地用于第3化合物的发光中。
第3化合物优选为荧光材料。本发明中的“荧光材料”意味着当在20℃下对如甲苯或二氯甲烷的溶液试样或气相沉积膜试样照射了激发光时发射荧光的有机材料。在此，“荧光”为在从激发单重态向基态单重态进行失活时发射的光，并且能够通过最低激发单重态能级S1,q和最低激发三重态能级T1,q相对于荧光材料的最低激发单重态能级S1,f和最低激发三重态能级T1,f为
S1,q＞S1,f
T1,q＜T1,f
的三重态失活材料或氧气的导入而不消光来区分为磷光。本发明中的荧光材料可以为与荧光一同发射磷光的材料，但此时的荧光强度优选为磷光强度的9倍以上。
作为第3化合物，可以采用荧光发光寿命(τ)小于200ns(纳秒)的化合物，也可以采用荧光发光寿命(τ)为200ns(纳秒)以上的延迟荧光材料。关于荧光发光寿命(τ)的说明，能够参考关于第2化合物的荧光发光寿命(τ)的说明。
第3化合物优选还满足下述式(3b)。
[数式11]
ΔEST(3)＜0.20eV式(3b)
在式(3b)中，ΔEST(3)为第3化合物的最低激发单重态能级ES1(3)与第3化合物的最低激发三重态能级ET1(3)之差。
第3化合物的ΔEST(3)例如能够设在小于0.15eV、小于0.10eV、小于0.05eV、小于0.01eV的范围内。第3化合物存在ΔEST(3)越小，越容易引起反向系间窜越的倾向，能够有效地显现将激发三重态转换成激发单重态的作用。
第3化合物可以为由满足式(B)的单一的化合物组成的材料，也可以为由如形成激基复合物的2种以上的化合物组成且该激基复合物的最低激发单重态能级ES1满足式(B)的化合物。并且，当形成激基复合物时，该激基复合物的最低激发单重态能级ES1与最低激发三重态能级ET1之差优选小于0.20eV。第3化合物优选为不包含金属元素的化合物，优选为不包含重金属元素的化合物，优选为仅由选自由碳原子、氢原子、氮原子、氧原子、硫原子及硅原子组成的组中的原子构成的化合物，优选为仅由选自由碳原子、氢原子、氮原子、氧原子及硫原子组成的组中的原子构成的化合物，优选为仅由选自由碳原子、氢原子、氮原子及氧原子组成的组中的原子构成的化合物，优选为仅由选自由碳原子、氢原子及氮原子组成的组中的原子构成的化合物。
当本发明的组合物含有第3化合物时，第3化合物的含量优选少于第1化合物的含量。并且，第3化合物的含量优选少于第2化合物的含量。当将第1化合物和第2化合物的合计量设为100重量份时，第3化合物的含量优选为0.01重量份以上，例如能够选自0.1重量份以上、1重量份以上、3重量份以上、5重量份以上、9重量份以上的范围内。并且，当将第1化合物和第2化合物的合计量设为100重量份时，第3化合物的含量例如能够选自30重量份以下、20重量份以下、15重量份以下、10重量份以下、6重量份以下、2重量份以下、0.5重量份以下的范围内。并且，例如可以选自0.01～5重量份的范围内或者选自0.1～3重量％的范围内。
当本发明的组合物含有第3化合物时，能够调整为从本发明的组合物发射的光中从第3化合物发射的光量最大。此时，从第3化合物发射的光量优选为从组合物发射的总光量的50％以上，也能够调整为70％以上、90％以上、95％以上、99％以上、99.9％以上、100％。
即使在本发明的组合物含有第3化合物时，也能够调整为从本发明的组合物发射的光中从第2化合物发射的光量最大。此时，从第2化合物发射的光量可以调整为从组合物发射的总光量的50％以上、70％以上、90％以上、95％以上、99％以上、99.99％以上，并且从第3化合物发射的光量可以调整在0.01～50％的范围内、0.01～30％的范围内、0.01～10％的范围内、0.01～5％的范围内、0.01～1％的范围内。
关于第2化合物和第3化合物的发光量，能够通过调整第2化合物和第3化合物的种类和含量来控制。
第3化合物的发光波长并无特别限制，能够根据本发明的组合物的用途适当选择。举例来说，如果将本发明的组合物使用在用于图像显示或颜色显示的有机发光元件的发光层，那么第3化合物优选在红色区域(620～750nm)或绿色区域(495～570nm)、蓝色区域(450～495nm)具有发光极大波长。
第3化合物可以使用由蒽(anthracene)衍生物、并四苯(TetracenE)衍生物、并四苯(Naphthacene)衍生物、芘衍生物、苝衍生物、
Figure BDA0003838273990000451
衍生物、红荧烯衍生物、香豆素衍生物、吡喃衍生物、芪衍生物、芴衍生物、蒽(anthryl)衍生物、吡咯亚甲衍生物、三联苯衍生物、亚三联苯(terphenylene)衍生物、荧蒽(Fluoranthene)衍生物、胺衍生物、喹吖啶酮衍生物、噁二唑衍生物、丙二腈衍生物、吡喃衍生物、咔唑衍生物、久洛利定(Julolidine)衍生物、噻唑衍生物、二氮杂硼(Diazabora)萘并蒽等具有含硼多环芳香族骨架的化合物等具有多重共振效果的化合物等。这些例示骨架可以具有取代基，也可以不具有取代基。并且，可以组合这些例示骨架彼此。
第3化合物的具体例可以包括作为第2化合物的具体例包括的化合物。其中，选择第3化合物，以使得相对于第2化合物满足式(B)的关系。用作第3化合物的化合物优选显示60％以上的PL发光量子产率，更优选为80％以上。并且，用作第3化合物的化合物优选显示50ns以下的瞬时荧光寿命，更优选为20ns以下。此时的瞬时荧光寿命是指当对显示热活性型延迟荧光的化合物进行了发光寿命测量时观测到的多个指数衰减成分中最早衰减的成分的发光寿命。并且，用作第3化合物的化合物优选从S1向基态的荧光发射速度大于从S1向T1的系间窜越速度。关于化合物的速度常数的计算方法，能够参考提及热活性型延迟荧光材料的已知文献(H.Uoyama,et al.,Nature 492,234(2012)或K.Masui,et al.,Org.Electron.14,2721,(2013)等)。
并且，能够用于第3化合物的其他化合物的具体例也可以例示以下所描述的化合物。在例示化合物的结构中，t-butyl及t-Bu均表示叔丁基。其中，在本发明中能够用于第3化合物的化合物不应被这些具体例做限定性地解释。
[化学式21-1]
Figure BDA0003838273990000461
[化学式21-2]
Figure BDA0003838273990000471
[化学式21-3]
Figure BDA0003838273990000481
[化学式22-1]
Figure BDA0003838273990000491
[化学式22-2]
Figure BDA0003838273990000501
[化学式22-3]
Figure BDA0003838273990000511
[化学式22-4]
Figure BDA0003838273990000521
[化学式22-5]
Figure BDA0003838273990000531
[化学式22-6]
Figure BDA0003838273990000541
[化学式22-7]
Figure BDA0003838273990000551
[化学式22-8]
Figure BDA0003838273990000561
[化学式22-9]
Figure BDA0003838273990000571
[化学式22-10]
Figure BDA0003838273990000581
[化学式22-11]
Figure BDA0003838273990000591
(发光组合物)
本发明的包含第1化合物和第2化合物的组合物作为发光组合物有用。
发光组合物可以为溶液状态，也可以为固体状态。在成为溶液状态时使用的溶剂可以从能够溶解组合物的溶剂中适当选择。举例来说，可以包括甲苯等有机溶剂。当成为固体状态时，优选制成膜(膜状、薄膜状)。当制成薄膜状态时，例如可以形成为具有层叠结构的发光元件的1层。
在某一实施例中，包含本发明的组合物的膜能够在湿式工序中形成。在湿式工序中，将本发明的组成物溶解而获得的溶液涂覆于面上，并去除溶剂之后，形成膜。湿式工序可以包括旋涂法、狭缝涂布法、喷墨法(喷涂法)、凹版印刷法、胶版印刷法、柔板印刷法，但并不限定于这些。在湿式工序中，选择使用能够溶解本发明的组成物的适当的有机溶剂。在某一实施例中，能够在包含于组成物中的化合物中导入提高相对于有机溶剂的溶解性的取代基(例如烷基)。
在某一实施例中，包含本发明的组合物的膜能够在干式工序中形成。在某一实施例中，可以采用真空沉积法作为干式工序，但并不限定于此。当采用真空沉积法时，可以从单独的沉积源对构成膜的化合物进行共沉积，也可以从混合了化合物的单一的沉积源进行共沉积。当使用单一的沉积源时，可以使用将化合物的粉末混合而成的混合粉，也可以使用将该混合粉压缩而成的压缩成型体，也可以使用将各化合物加热熔融并冷却后的混合物。在某一实施例中，通过在包含于单一的沉积源中的多个化合物的气相沉积速度(重量减少速度)一致或大致一致的条件下进行共沉积，能够形成与包含于沉积源中的多个化合物的组成比对应的组成比的膜。如果以与所形成的膜的组成比相同的组成比混合多个化合物并作为沉积源，那么能够容易形成具有所需的组成比的膜。在某一实施例中，能够确定共沉积的各化合物成为相同的重量减少率的温度，并采用该温度作为共沉积时的温度。
(提供发光组合物的方法)
本发明还涉及一种提供包含第1化合物和第2化合物的发光组合物的方法。
本发明的提供发光组合物的方法为如下方法：设计与ΔEST(2)小于0.20eV的第2化合物组合的第1化合物以提供包含所述第1化合物和所述第2化合物的发光组合物的方法。该方法的特征在于包括设计第2化合物以使得ES1(1)大于ES1(2)且PBHT(1)大于0.730的步骤。在进行设计时，优选进行一次以上如下步骤：对于特定的分子结构求出PBHT值和ES1，对于变更了该特定的分子结构的一部分的分子结构求出PBHT值和ES1，确认ES1与ES1(1)相等，同时选择PBHT值更大的结构。步骤优选重复进行多次，直至PBHT值预计不会由于分子结构的变更而提高。分子结构的一部分的变更能够通过将分子结构中的氢原子变更为取代基或者将分子结构中的取代基变更为另一个取代基来进行。在此所述的取代基可以例示作为第1化合物的R所表示的取代基包括的取代基。并且，也能够将环骨架构成原子从碳原子变更为氮原子或者从氮原子变更为碳原子。此外，也能够将环骨架构成原子从氧原子变更为硫原子或者从硫原子变更为氧原子。或者，也能够变更取代基的取代位置或者变更键合位置。能够一边进行这些变更，一边确认ES1与ES1(1)相等，同时选择PBHT值更大的结构。
举例来说，对于具有上述通式(1)所表示的特定结构的化合物求出PBHT值和ES1，对于变更了该结构的一部分的化合物求出PBHT值和ES1，并进行比较，由此能够实施本发明的方法。当变更时，能够变更通式(1)的X、将Y1～Y8及Y11～Y18中的至少一个从C-R变更为N或从N变更为C-R、变更Y1～Y8及Y11～Y18中的至少一个C-R的R、变更n、变更L的取代基、变更L的骨架、变更与L键合的Y1～Y4或者变更与L键合的Y11～Y14。能够适当进行这些变更，确认ES1与ES1(1)相等，同时选择PBHT值更大的结构。
在本发明的方法中，关于PBHT值和ES1，可以通过计算来求出。并且，可以制作执行本发明的方法的程序，并使用该程序来实施方法。程序能够使用个人计算机等计算机来操作。
(有机发光元件)
本发明的组合物作为发光组合物有用。因此，通过使用本发明的组合物，能够提供有机光致发光元件(有机PL元件)或有机电致发光元件(有机EL元件)等优异的有机发光元件。有机光致发光元件具有在衬底上至少形成有发光层的结构。并且，有机电致发光元件至少具有阳极、阴极及在阳极与阴极之间形成有有机层的结构。有机层至少包括发光层，可以仅由发光层形成，也可以除了发光层以外还具有一层以上的有机层。此类其它有机层可以包括空穴传输层、空穴注入层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子注入层、电子传输层、激子阻挡层等。空穴传输层可以为具有空穴注入功能的空穴注入和传输层，并且电子传输层可以为具有电子注入功能的电子注入和传输层。将具体的有机电致发光元件的结构展示于图1中。在图1中，1表示衬底，2表示阳极，3表示空穴注入层，4表示空穴传输层，5表示发光层，6表示电子传输层，7表示阴极。本发明的组合物能够用于发光层。
以下对有机电致发光元件的各部件及各层进行说明。另外，衬底和发光层的说明也对应于有机光致发光元件的衬底和发光层。
衬底：
在一些实施例中，本发明的有机电致发光元件由衬底支撑，其中所述衬底不受特别限制并且可以为已经常用于有机电致发光元件中的那些衬底中的任一种，例如由玻璃、透明塑料、石英和硅形成的那些衬底。
阳极：
在一些实施例中，有机电致发光装置的阳极由金属、合金、导电化合物或其组合制成。在一些实施例中，所述金属、合金或导电化合物具有较大功函数(4eV以上)。在一些实施例中，所述金属为Au。在一些实施例中，导电透明材料选自CuI、氧化铟锡(ITO)、SnO2和ZnO。在一些实施例中，使用能够形成透明导电膜的非晶形材料如IDIXO(In2O3-ZnO)等。在一些实施例中，所述阳极为薄膜。在一些实施例中，所述薄膜通过气相沉积或溅镀来制作。在一些实施例中，所述膜通过光刻法进行图案化。在一些实施例中，当图案可能不需要高精确度(例如，约100μm以上)时，所述图案可以用具有所需形状的掩模在电极材料的气相沉积或溅镀时形成。在一些实施例中，当可以涂层涂覆材料(如有机导电化合物)时，使用湿膜形成法，如印刷法和涂布法。在一些实施例中，当所发射的光经过阳极时，所述阳极的透射率大于10％，并且所述阳极的薄层电阻为每平方数百欧姆以下。在一些实施例中，阳极的厚度为10～1,000nm。在一些实施例中，阳极的厚度为10～200nm。在一些实施例中，阳极的厚度根据所用材料而变化。
阴极：
在一些实施例中，所述阴极由电极材料具有较小功函数的金属(4eV以下)(称为电子注入金属)、合金、导电化合物或其组合制作。在一些实施例中，所述电极材料选自钠、钠-钾合金、镁、锂、镁-铜混合物、镁-银混合物、镁-铝混合物、镁-铟混合物、铝-氧化铝(Al2O3)混合物、铟、锂-铝混合物和稀土金属。在一些实施例中，使用电子注入金属与第2金属的混合物，所述第2金属为功函数比所述电子注入金属更大的稳定金属。在一些实施例中，所述混合物选自镁-银混合物、镁-铝混合物、镁-铟混合物、铝-氧化铝(Al2O3)混合物、锂-铝混合物和铝。在一些实施例中，所述混合物增加电子注入特性和针对氧化的耐久性。在一些实施例中，阴极通过用气相沉积或溅镀使电极材料形成为薄膜来制造。在一些实施例中，所述阴极的薄层电阻为每平方数百欧姆以下。在一些实施例中，所述阴极的厚度在10nm～5μm范围内。在一些实施例中，所述阴极的厚度在50～200nm范围内。在一些实施例中，为了透射所发射的光，有机电致发光元件的阳极和阴极中的任一个为透明或半透明。在一些实施例中，透明或半透明的电致发光元件增强发光亮度。
在一些实施例中，用如对于所述阳极所描述的导电透明材料形成所述阴极以形成透明或半透明的阴极。在一些实施例中，元件包含均透明或半透明的阳极和阴极。
发光层：
在一些实施例中，所述发光层为其中分别从阳极和阴极注入的空穴和电子再键合以形成激子的层。在一些实施例中，所述层发光。
在发光层中使用本发明的组合物。在一些实施例中，所发射的光包含荧光和延迟荧光两者。在一些实施例中，发射光包含磷光。在一些实施例中，发射光包含从第2化合物发射的光。在一些实施例中，发射光包含从第2化合物发射的光和从第1化合物发射的光。并且，在使用第3化合物的实施例中，发射光包含从第3化合物发射的光。在使用第3化合物的其他实施例中，发射光包含从第3化合物发射的光和从第2化合物发射的光。在使用第3化合物的其他实施例中，发射光包含从第3化合物发射的光、从第2化合物发射的光及从第1化合物发射的光。在使用第3化合物的一些实施例中，第2化合物为辅助掺杂剂。
注入层：
注入层为处于电极与有机层之间的层。在一些实施例中，所述注入层降低驱动电压并且增强发光亮度。在一些实施例中，所述注入层包括空穴注入层和电子注入层。所述注入层可以配置于阳极与发光层或空穴传输层之间，以及配置于阴极与发光层或电子传输层之间。在一些实施例中，存在注入层。在一些实施例中，不存在注入层。
包括能够用作空穴注入材料的优选的化合物例。
[化学式23]
MoO3，
Figure BDA0003838273990000641
接着，包括能够用作电子注入材料的优选的化合物例。
[化学式24]
LiF，CsF，
Figure BDA0003838273990000642
阻挡层：
阻挡层为能够抑制处于发光层中的电荷(电子或空穴)和/或激子扩散到发光层外侧的层。在一些实施例中，电子阻挡层处于发光层与空穴传输层之间，并且抑制电子朝向空穴传输层穿过发光层。在一些实施例中，空穴阻挡层处于发光层与电子传输层之间，并且抑制空穴朝向电子传输层穿过发光层。在一些实施例中，阻挡层抑制激子扩散到发光层外侧。在一些实施例中，电子阻挡层和空穴阻挡层构成激子阻挡层。在本文中所使用的术语“电子阻挡层”或“激子阻挡层”包括具有电子阻挡层和激子阻挡层两者的功能的层。
空穴阻挡层：
空穴阻挡层作为电子传输层而发挥功能。在一些实施例中，空穴阻挡层在传输电子的同时抑制空穴到达电子传输层。在一些实施例中，空穴阻挡层增强发光层中电子和空穴的再键合的概率。用于空穴阻挡层的材料可以为与对电子传输层所描述的材料相同的材料。
接着，包括能够用于空穴阻挡层的优选的化合物例。
[化学式25]
Figure BDA0003838273990000651
电子阻挡层：
由电子阻挡层传输空穴。在一些实施例中，电子阻挡层在传输空穴的同时抑制电子到达空穴传输层。在一些实施例中，电子阻挡层增强发光层中电子和空穴的再键合的概率。用于电子阻挡层的材料可以为与对空穴传输层所描述的材料相同的材料。
以下包括能够用作电子阻挡材料的优选化合物的具体例。
[化学式26]
Figure BDA0003838273990000661
激子阻挡层：
激子阻挡层抑制经由发光层中空穴和电子的再键合而产生的激子扩散到电子传输层。在一些实施例中，激子阻挡层使得能够将激子有效约束在发光层中。在一些实施例中，增强装置的发光效率。在一些实施例中，激子阻挡层在阳极侧面和阴极侧面中的任一个上和在两个侧面上与发光层相邻。在一些实施例中，当激子阻挡层处于阳极侧面上时，所述层可以处于空穴传输层与发光层之间并且与所述发光层相邻。在一些实施例中，当激子阻挡层处于阴极侧面上时，所述层可以处于发光层与阴极之间并且与所述发光层相邻。在一些实施例中，空穴注入层、电子阻挡层或相同的层处于阳极与激子阻挡层之间，所述激子阻挡层在阳极侧面上与发光层相邻。在一些实施例中，空穴注入层、电子阻挡层、空穴阻挡层或相同的层处于阴极与激子阻挡层之间，所述激子阻挡层在阴极侧面上与发光层相邻。在一些实施例中，激子阻挡层包含激发单重态能量和激发三重态能量，其中的至少一个分别高于发光材料的激发单重态能量和激发三重态能量。
空穴传输层：
空穴传输层包含空穴传输材料。在一些实施例中，空穴传输层为单层。在一些实施例中，空穴传输层具有多个层。
在一些实施例中，空穴传输材料具有空穴的注入或传输特性和电子的阻挡特性中的一种。在一些实施例中，空穴传输材料为有机材料。在一些实施例中，空穴传输材料为无机材料。可以用于本发明中的已知空穴传输材料的实例包括(但不限于)三唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、咔唑衍生物、吲哚并咔唑衍生物、聚芳基烷衍生物、吡唑啉衍生物、二氢吡唑酮衍生物、苯二胺衍生物、芳胺衍生物、被氨基取代的查耳酮衍生物、噁唑衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、芴酮衍生物、腙衍生物、芪(stilbene)衍生物、硅氮烷衍生物、苯胺共聚物和导电聚合物寡聚物(尤其噻吩寡聚物)或其组合。在一些实施例中，空穴传输材料选自卟啉化合物、芳香族叔胺和苯乙烯胺化合物。在一些实施例中，空穴传输材料为芳香族叔胺化合物。
以下包括能够用作空穴传输材料的优选化合物的具体例。
[化学式27]
Figure BDA0003838273990000671
电子传输层：
电子传输层包含电子传输材料。在一些实施例中，电子传输层为单层。在一些实施例中，电子传输层具有多个层。
在一些实施例中，电子传输材料仅需要具有传输电子的功能，其从阴极注入到发光层中。在一些实施例中，电子传输材料也作为空穴阻挡材料而发挥功能。可以用于本发明中的电子传输层的实例包括(但不限于)被硝基取代的芴衍生物、二苯醌衍生物、硫代哌喃二氧化物衍生物、碳化二亚胺、亚芴基甲烷衍生物、蒽醌二甲烷、蒽酮衍生物、噁二唑衍生物、唑衍生物、嗪衍生物或其组合或其聚合物。在一些实施例中，电子传输材料为噻二唑衍生物或喹喔啉衍生物。在一些实施例中，电子传输材料为聚合物材料。
以下包括能够用作电子传输材料的优选化合物的具体例。
[化学式28]
Figure BDA0003838273990000681
具体地例示能够用于有机电致发光元件的优选材料，但在本发明中可以使用的材料并不被上述例示化合物做限定性地解释。并且，即使为作为具有特定功能的材料而例示的化合物，也能够转用作具有其它功能的材料。
装置：
在一些实施例中，将通式(1)所表示的化合物并入到装置中。举例来说，装置包括OLED灯泡、OLED灯、电视机屏幕、计算机监视器、移动电话和平板计算机，但并不限定于这些。
在一些实施例中，电子装置包含OLED，所述OLED具有阳极、阴极和处于所述阳极与所述阴极之间的至少一个包含发光层的有机层，其中所述发光层包含主体材料和发光材料。
在一些实施例中，OLED的发光层还包含将三重态转换成单重态的荧光材料。
在一些实施例中，本文中所描述的组合物可以并入到各种光敏感或光活化装置，如OLED或光伏打装置中。在一些实施例中，所述组合物可以适用于促进装置内的电荷转移或能量转移和/或适用作空穴传输材料。所述装置例如包括有机发光二极管(OLED)、有机集成电路(O-IC)、有机场效应晶体管(O-FET)、有机薄膜晶体管(O-TFT)、有机发光晶体管(O-LET)、有机太阳能电池(O-SC)、有机光检测器、有机感光器、有机场淬灭装置(organicfield-quench device；O-FQD)、发光电化学电池(LEC)或有机激光二极管(O-激光)。
灯泡或灯：
在一些实施例中，电子装置包含OLED，所述OLED包含阳极、阴极和处于所述阳极与所述阴极之间的至少一个包含发光层的有机层，其中所述发光层包含主体材料、发光材料和OLED驱动电路。
在一些实施例中，装置包含颜色不同的OLED。在一些实施例中，装置包括包含OLED组合的阵列。在一些实施例中，OLED的所述组合为三种颜色的组合(例如RGB)。在一些实施例中，OLED的所述组合为并非红色、绿色或蓝色的颜色的组合(例如，橙色和黄绿色)。在一些实施例中，OLED的所述组合为两种、四种或四种以上的颜色的组合。
在一些实施例中，装置为OLED灯，所述OLED灯具备：
电路基板，具备具有安装面的第1面和与此相反的第2面，并且划定至少一个开口部；
至少一个OLED，配置于所述安装面上，并且具有所述至少一个OLED包含阳极、阴极和处于所述阳极与所述阴极之间的至少一个包含发光层的有机层，其中所述发光层包含主体材料和发光材料并发光的结构；
壳体，用于电路基板；及
至少一个连接器，配置于所述壳体的端部，并且所述壳体及所述连接器划定适于安装到照明设备上的封装。
在一些实施例中，OLED灯包含安装在电路板上以使得光沿多个方向发出的多个OLED。在一些实施例中，使沿第1方向发出的光的一部分偏转以沿第2方向发出。在一些实施例中，反射器用于使沿第1方向发出的光偏转。
显示器或屏幕：
在一些实施例中，式(1)化合物可以用于屏幕或显示器中。在一些实施例中，使用包括(但不限于)真空蒸发、沉积、气相沉积或化学气相沉积(CVD)的方法来将式(1)化合物沉积到衬底上。在一些实施例中，衬底为适用于双侧蚀刻的照相底片(photoplate)结构，提供独特纵横比像素。屏幕(其也可以被称作掩模)用于制造OLED显示器中的方法中。相对应的艺术品图案设计在竖直方向上在像素之间促进极陡峭并狭窄的拉杆(tie-bar)，并且在水平方向上促进较大的拂掠斜角开口部。由此，允许对于高清显示器所需的像素紧密图案化，同时优化向TFT底板上的化学气相沉积。
像素的内部图案化允许构筑在水平和竖直方向上纵横比变化的3维像素开口部。此外，在像素区域内使用成像的“条带”或半色调圆形抑制特定区域中的蚀刻，直到这些特定图案被底切并离开衬底为止。此时，使所有像素区域以相同的蚀刻速率进行处理，但深度取决于半色调图案而变化。改变半色调图案的尺寸和间距允许蚀刻在像素内以不同速率得到抑制，允许进行形成陡峭竖直斜角所需的局部更深蚀刻。
用于沉积掩模的优选材料为恒范钢(invar)。恒范钢为在钢厂中冷轧成长薄片的金属合金。恒范钢无法作为镍掩模电沉积到自旋芯轴上。用于在气相沉积用掩模内形成开口区域的适当且低成本的方法为基于湿式化学蚀刻的方法。
在一些实施例中，屏幕或显示器图案为衬底上的像素矩阵。在一些实施例中，屏幕或显示器图案使用光刻(lithography)(例如光刻法(photolithography)和e束光刻)来制造。在一些实施例中，屏幕或显示器图案使用湿式化学蚀刻来制造。在另外的实施例中，屏幕或显示器图案使用等离子蚀刻来制造。
装置的制造方法：
OLED显示器一般通过形成较大母板并且接着将所述母板切割成单元板单位来制造。一般来说，母板上的每一个单元板均通过以下来形成：在基底衬底上形成包括作用层和源电极/漏电极的薄膜晶体管，将平坦化膜涂覆到所述TFT上，并且依序形成像素电极、发光层、相对电极和包封层，并且从所述母板切割。
OLED显示器一般通过形成较大母板并且接着将所述母板切割成单元板单位来制造。一般来说，母板上的每一个单元板均通过以下来形成：在基底衬底上形成包括作用层和源电极/漏电极的薄膜晶体管，将平坦化膜涂覆到所述TFT上，并且依序形成像素电极、发光层、相对电极和包封层，并且从所述母板切割。
在本发明的另一方面中，提供一种有机发光二极管(OLED)显示器的制造方法，所述方法包括：
在母板的基底衬底上形成阻挡层的工序；
在所述阻挡层上由单元板单位形成多个显示单位的工序；
在所述单元板的显示单位的各自上形成包封层的工序；及
在所述单元板之间的介面部分上涂覆有机膜的工序。
在一些实施例中，阻挡层为由例如SiNx形成的无机膜，并且阻挡层的边缘部分覆盖有由聚酰亚胺或丙烯酰基形成的有机膜。在一些实施例中，有机膜有助于将母板轻轻地切割成单元板单位。
在一些实施例中，薄膜晶体管(TFT)层具有发光层、闸电极、和源电极/漏电极。所述多个显示单位中的每一个均可以包括薄膜晶体管(TFT)、在所述TFT层上形成的平坦化膜和在平坦化膜上形成的发光单位，其中涂覆于所述介面部分的有机膜由与所述平坦化膜的材料相同的材料形成并且在与形成所述平坦化膜相同的时间形成。在一些实施例中，所述发光单位连接到TFT层，其间具有钝化层、平坦化膜和包封层，并且包封层覆盖和保护所述发光单位。在所述制造方法的一些实施例中，所述有机膜既不接触显示单位也不接触包封层。
所述有机膜和平坦化膜中的每一个均可以包括聚酰亚胺和丙烯酰基中的任一种。在一些实施例中，所述阻挡层可以为无机膜。在一些实施例中，所述基底衬底可以由聚酰亚胺形成。所述方法可以进一步包括，在于由聚酰亚胺形成的基底衬底的一个表面形成阻挡层之前，将由玻璃材料形成的载体衬底安装到所述基底衬底的另一个表面上，并且在沿着介面部分切割之前，使所述载体衬底与所述基底衬底分离。在一些实施例中，所述OLED显示器为柔性显示器。
在一些实施例中，所述钝化层为配置于TFT层上以覆盖所述TFT层的有机膜。在一些实施例中，所述平坦化膜为在钝化层上形成的有机膜。在一些实施例中，所述平坦化膜由聚酰亚胺或丙烯酰基形成，如在阻挡层边缘部分上形成的有机膜一样。在一些实施例中，当制造OLED显示器时，同时形成所述平坦化膜和有机膜。在一些实施例中，所述有机膜可以在阻挡层的边缘部分上形成，以使得所述有机膜的一部分直接接触基底衬底，并且所述有机膜的剩余部分在环绕所述阻挡层的边缘部分的同时接触所述阻挡层。
在一些实施例中，所述发光层具有像素电极、相对电极和配置于所述像素电极与所述相对电极之间的有机发光层。在一些实施例中，所述像素电极连接到TFT层的源电极/漏电极。
在一些实施例中，当经由TFT层向像素电极施加电压时，在像素电极与相对电极之间形成适当的电压，由此有机发光层发光，由此形成图像。以下，将具有TFT层和发光单位的图像形成单位称为显示单位。
在一些实施例中，覆盖显示单位并且防止外部水分渗透的包封层可以形成为具有其中有机膜和无机膜交替层叠的薄膜包封结构。在一些实施例中，所述包封层具有其中多个薄膜层叠的薄膜包封结构。在一些实施例中，涂覆于介面部分的有机膜与多个显示单位中的每一个均间隔开。在一些实施例中，形成所述有机膜以使得所述有机膜的一部分直接接触基底衬底，并且所述有机膜的剩余部分在环绕阻挡层边缘部分的同时接触所述阻挡层。
在一个实施例中，OLED显示器为柔性，并且使用由聚酰亚胺形成的软基底衬底。在一些实施例中，在由玻璃材料形成的载体衬底上形成所述基底衬底，并且接着分离所述载体衬底。
在一些实施例中，在基底衬底中与载体衬底相反的一侧的表面上形成阻挡层。在一个实施例中，根据每一个单元板的尺寸使所述阻挡层图案化。举例来说，在母板整个表面上方形成基底衬底的同时，根据每一个单元板的尺寸形成阻挡层，由此在单元板阻挡层之间的介面部分处形成凹槽。可以沿着所述凹槽切割每一个单元板。
在一些实施例中，所述制造方法还包含沿着介面部分切割的工序，其中在阻挡层中形成凹槽，其中在所述凹槽中形成有机膜的至少一部分，并且所述凹槽不穿透到基底衬底中。在一些实施例中，形成每一个单元板的TFT层，并且将钝化层(即，无机膜)和平坦化膜(即，有机膜)配置于TFT层上以覆盖TFT层。在形成由例如聚酰亚胺或丙烯酰基形成的平坦化膜的同时，用由例如聚酰亚胺或丙烯酰基形成的有机膜覆盖介面部分处的凹槽。这是当通过允许有机膜吸收冲击来防止开裂出现时，所述冲击是在沿着介面部分处的凹槽切割每一个单元板时所产生。也就是说，如果整个阻挡层在无有机膜的情况下完全暴露，那么在沿着介面部分处的凹槽切割每一个单元板时所产生的冲击转移到所述阻挡层，由此增加开裂风险。然而，在一个实施例中，因为阻挡层之间的介面部分处的凹槽覆盖有有机膜，并且所述有机膜吸收否则将转移到所述阻挡层的冲击，所以可以轻轻地切割每一个单元板，并且可以防止开裂在阻挡层中出现。在一个实施例中，覆盖介面部分处凹槽的有机膜与平坦化膜彼此间隔开。举例来说，如果有机膜和平坦化膜彼此连接作为单层，那么因为外部水分可能经由所述平坦化膜和残留有有机膜的一部分穿透到显示单位中，所以将所述有机膜与所述平坦化膜彼此间隔开以使得所述有机膜与所述显示单位间隔开。
在一些实施例中，通过形成发光单位来形成显示单位，并且将包封层配置于所述显示单位上以覆盖所述显示单位。由此，在完全制造母板之后，使支撑基底衬底的载体衬底与所述基底衬底分离。在一些实施例中，当朝向载体衬底发射激光束时，载体衬底因所述载体衬底与基底衬底之间的热膨胀系数差而与所述基底衬底分离。
在一些实施例中，将母板切割成单元板单位。在一些实施例中，通过使用切割机来沿着单元板之间的介面部分切割母板。在一些实施例中，因为切割母板所沿的介面部分处的凹槽覆盖有有机膜，所以所述有机膜在切割期间吸收冲击。在一些实施例中，可以在切割期间防止开裂在阻挡层中出现。
在一些实施例中，所述方法降低产品的缺陷率，并且使其品质稳定。
另一方面为一种OLED显示器，其具有：在基底衬底上形成的阻挡层；在所述阻挡层上形成的显示单位；在所述显示单位上形成的包封层；和涂覆于所述阻挡层的边缘部分上的有机膜。
＜定义＞
除非本文中另外定义，否则在本申请中所使用的科学和技术术语应具有所属领域的技术人员通常理解的含义。一般来说，与本文中所描述的化学物质结合使用的命名法和所述化学的技术为在所属领域中熟知和常用的那些。
术语“烷氧基”是指有氧原子键合到其上的烷基。代表性烷氧基可以包括甲氧基、三氟甲氧基、乙氧基、丙氧基、叔丁氧基等。
本发明中所使用的术语“烯基”是指包含至少一个双键的脂肪族基团，并且设为包括“未被取代的烯基”和“被取代的烯基”两者，其中后者是指具有取代基取代所述烯基一个以上的碳原子上的氢原子的烯基部分。通常，除非另外定义，否则直链或分支链烯基为1～约20个碳原子数，优选地1～约10个碳原子数。此类取代基可以在包括或未包括于一个以上的双键中的一个以上的碳原子上出现。此外，如后述，此类取代基包括对烷基所涵盖的所有那些取代基，除了其中损害稳定性的取代基以外。举例来说，涵盖烯基由一个以上的烷基、碳环基、芳基、杂环基或杂芳基取代。
“烷基”为完全饱和的直链或分支链非芳香族烃。通常，除非另外定义，否则直链或分支链烷基为1～约20个碳原子数，优选地1～约10个碳原子数。在一些实施例中，烷基为1～8个碳原子数、1～6个碳原子数、1～4个碳原子数或1～3个碳原子数。直链和分支链烷基的实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、戊基和辛基。
此外，如在整个说明书、实施例和权利要求书中所使用的术语“烷基”设为包括“未被取代的烷基”和“被取代的烷基”两者，其中后者是指具有取代基取代烃骨架的一个以上的可以取代碳原子上的氢的烷基部分。除非另外特定，否则此类取代基可以包括例如卤素(例如氟)、羟基、羰基(例如羧基、烷氧基羰基、甲酰基或酰基)、硫羰基(例如硫酯、硫代乙酸酯或硫代甲酸酯)、烷氧基、磷酰基、磷酸酯、膦酸酯、亚膦酸酯、氨基、酰胺基、脒、亚胺、氰基、硝基、叠氮基、硫氢基、烷基硫基、硫酸酯、磺酸酯、氨磺酰基、磺酰胺基、磺酰基、杂环基、芳烷基或者芳香族或杂芳香族部分。在优选的实施例中，被取代的烷基上的取代基选自C1-6烷基、C3-6环烷基、卤素、羰基、氰基或羟基。在更优选的实施例中，被取代的烷基上的取代基选自氟、羰基、氰基或羟基。所属领域的技术人员应理解，取代在烃链上的部分可以根据其本身需要而被取代。举例来说，被取代的烷基的取代基可以包括被取代和未被取代的氨基、叠氮基、亚氨基、酰胺基、磷酰基(包含膦酸酯和亚膦酸酯)、磺酰基(包含硫酸酯、磺酰胺基、氨磺酰基和磺酸酯)和硅烷基，以及醚、烷基硫基、羧基(包含酮、醛、羧酸酯和酯)、-CF3、-CN等。示例性被取代的烷基描述于下文中。环烷基可以进一步被以下基团取代：烷基、烯基、烷氧基、烷基硫基、氨基烷基、被羰基取代的烷基、-CF3、-CN等。
当与化学部分(例如，酰基、酰氧基、烷基、烯基炔基或烷氧基)结合使用时，术语“Cx-y”意味着包括在链中包含x～y个碳原子的基团。举例来说，术语“Cx-y烷基”是指在链中包含x～y个碳原子的被取代或未被取代的饱和烃基(包含直链烷基和分支链烷基)，并且包含卤烷基。优选的卤烷基包括三氟甲基、二氟甲基、2,2,2-三氟乙基和五氟乙基。C0烷基在基团处于末端位置的情况下指示氢原子，在处于内部的情况下指示键合。术语“C2-y烯基”和“C2-y炔基”是指长度和可能的取代与上述烷基类似但分别含有至少一个双键或三键的被取代或未被取代的不饱和脂肪族基团。
本发明中所使用的术语“炔基”是指包含至少一个三键的脂肪族基团，并且设为包括“未被取代的炔基”和“被取代的炔基”两者，其中后者是指具有取代基取代所述炔基一个以上的碳原子上的氢的炔基部分。通常，除非另外定义，否则直链或分支链炔基为1～约20个碳原子数，优选地1～约10个碳原子数。此类取代基可以在包括或未包括于一个以上的三键中的一个以上的碳原子上出现。此外，如后述，此类取代基包括对烷基所涵盖的所有那些取代基，除了其中损害稳定性的取代基以外。举例来说，涵盖炔基由一个以上的烷基、碳环基、芳基、杂环基或杂芳基取代。
术语“胺”及“氨”为在所属领域中熟知的那些，是指未被取代及被取代的胺及其盐，例如是指以下部分
[化学式29]
Figure BDA0003838273990000761
其中RA分别独立地表示氢或烃基或者两个RA与其所附接的N原子结合在一起以形成在环结构中具有4～8个原子的杂环。
本发明中所使用的术语“芳基”包括其中环的每一原子均为碳原子的被取代或未被取代的单环芳香族基团。优选地，环为6元或20元环，更优选地为6元环。术语“芳基”还包括具有两个以上的环，其中两个以上的碳原子由两个相邻的环共用的多环体系，其中至少一个环为芳香族环，例如，其它环可以为环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂芳基和/或杂环基。芳基包括苯、萘、菲、苯酚、苯胺等。
本发明中所使用的术语“卤基”和“卤素”意味着卤素原子，并且包括氯、氟、溴和碘。
术语“杂芳基(heteroaryl/hetaryl)”包括被取代或未被取代的芳香族单环结构，优选地5～20元环，更优选地5～6元环，其环结构包括至少一个杂原子，优选地1～4个杂原子，更优选地一个或两个杂原子。术语“杂芳基”还包括具有两个以上的环的多环系统，其中两个以上的碳原子是两个相邻的环共有，其中至少一个环是杂芳香族环，例如，其它环可以为环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂芳基和/或杂环基。杂芳基包括例如吡咯、呋喃、噻吩、咪唑、噁唑、噻唑、吡唑、吡啶、吡嗪、哒嗪和嘧啶等。
本发明中所使用的术语“杂原子”意味着除了碳原子或氢原子以外任何元素的原子。优选的杂原子是氮、氧和硫原子。
术语“杂环基”、“杂环”和“杂环的”是指被取代或未被取代的非芳香族环结构，优选地3～20元环，更优选地3～7元环，其环结构包括至少一个杂原子，优选地1～4个杂原子，更优选地一个或两个杂原子。术语“杂环基”和“杂环”还包括具有两个以上的环的多环系统，其中两个以上的碳原子是两个相邻的环共有，其中至少一个环是杂环，例如，其它环可以为环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂芳基和/或杂环基。杂环基包括例如哌啶、哌嗪、吡咯烷、吗啉、内酯、内酰胺等。
术语“硅烷基”是指有三个烃基部分键合到其上的硅部分。
术语“被取代的”是指部分具有取代基取代主链中的一个以上的碳原子上的氢。应理解，“取代”或“被～取代的”包括以下隐含的限制条件：此类取代与被取代原子和取代基的允许价态一致，并且取代产生稳定化合物，例如不会自发地(例如通过重排、环化、消除等)进行转变的化合物。可以被取代的部分包括本文中所描述的任何适当的取代基，例如包括酰基、酰胺基、酰氧基、烷氧基、烷氧基烷基、烯基、烷基、烷基氨基、烷基硫基、芳基硫基、炔基、酰胺、氨基、氨基烷基、芳烷基、氨基甲酸酯、碳环基、环烷基、碳环基烷基、碳酸酯、酯、醚、杂芳烷基、杂环基、杂环基烷基、烃基、硅烷基、砜或硫醚。在本文中所使用的预期术语“被取代的”包括有机化合物的所有可容许的取代基。在广泛方面中，可容许的取代基包括有机化合物的非环状和环状、分支链和非分支链、碳环和杂环、芳香族和非芳香族取代基。对于适当的有机化合物，可容许的取代基可以为一个以上的并且可以相同或不同。出于本发明的目的，如氮的杂原子可以具有氢取代基和/或本文中所描述的有机化合物的满足所述杂原子价态的任何可容许的取代基。取代基可以包括本文中所描述的任何取代基，例如包括卤素、羟基、羰基(例如羧基、烷氧基羰基、甲酰基或酰基)、硫羰基(例如硫酯、硫代乙酸酯或硫代甲酸酯)、烷氧基、磷酰基、磷酸酯、膦酸酯、亚膦酸酯、氨基、酰胺基、脒、亚胺、氰基、硝基、叠氮基、硫氢基、烷基硫基、硫酸酯、磺酸酯、氨磺酰基、磺酰胺基、磺酰基、杂环基、芳烷基或芳香族或杂芳香族部分。在优选的实施例中，被取代的烷基上的取代基选自C1-6烷基、C3-6环烷基、卤素、羰基、氰基或羟基。在更优选的实施例中，被取代的烷基上的取代基选自氟、羰基、氰基或羟基。所属领域的技术人员应理解，所述取代基本身可以被适当取代。除非另外陈述为“未被取代的”，否则提及本文中的化学部分应理解为包括被取代的变体。举例来说，提及“芳基”基团或部分隐含地包括被取代和未被取代的变体两者。
在本发明的化合物中，不具体指定为特定同位素的任何原子均意图表示所述原子的任何稳定同位素。除非另外陈述，否则当位置被具体特定为“H”或“氢”时，所述位置理解为在其天然丰度同位素组成中具有氢。并且，除非另外陈述，否则当位置被具体特定为“D”或“氘”时，所述位置理解为氘的丰度为氘天然丰度(即，0.015％)的至少3340倍(即至少50.1％氘并入)。
本发明中所使用的术语“同位素增浓因素”意味着在指定同位素的同位素丰度与天然丰度之间的比率。
在各种实施例中，本发明的化合物对于每一指定氘原子的同位素增浓因素为至少3500(在每一指定氘原子处52.5％氘并入)、至少4000(60％氘并入)、至少4500(67.5％氘并入)、至少5000(75％氘并入)、至少5500(82.5％氘并入)、至少6000(90％氘并入)、至少6333.3(95％氘并入)、至少6466.7(97％氘并入)、至少6600(99％氘并入)或至少6633.3(99.5％氘并入)。
术语“同位素物”是指与本发明特定化合物的不同之处仅在于其同位素组成的物种。
当提及本发明的化合物时，术语“化合物”是指除了在分子的组成原子当中可能存在同位素变化以外，具有相同化学结构的分子集合。因此，所属领域的技术人员将清楚的是，由含有指定氘原子的特定化学结构表示的化合物还将在所述结构中的一个以上的指定氘位置处含有较少量具有氢原子的同位素物。本发明的化合物中的此类同位素物的相对量将取决于多种因素，包括用于制备所述化合物的氘化试剂的同位素纯度和用于制备所述化合物的各种合成步骤中的氘并入效率。然而，如上文所阐述，全部的此类同位素物的相对量将小于化合物的49.9％。在其它实施例中，全部的此类同位素物的相对量将小于化合物的47.5％、小于40％、小于32.5％、小于25％、小于17.5％、小于10％、小于5％、小于3％、小于1％或小于0.5％。
以下包括实施例并对本发明的特征进行进一步具体地说明。以下所示的材料、处理内容、处理步骤等只要不脱离本发明的主旨，则能够进行适当变更。因此，本发明的范围不应被以下所示的具体例做限定性地解释。另外，关于发光特性的评价，使用源表(Keithley公司制：2400系列)、半导体参数分析仪(Agilent Technologies Japan,Ltd.制：E5273A)、光功率计测量装置(Newport Corporation制：1930C)、光谱仪(Ocean Optics公司制：USB2000)、分光辐射计(TOPCON CORPORATION制：SR-3)及条纹照相机(HamamatsuPhotonics K.K.制C4334型)来进行。
(蓝色发光元件的耐久性试验1)
采用选自化合物20、PYD2Cz、Host2～4、6、7中的任一个作为第1化合物，采用作为蓝色延迟荧光材料的T58作为第2化合物，并进行了蓝色发光元件的耐久性试验。
关于第1化合物和第2化合物在发光层中的含量，将第1化合物设为70质量％，并将第2化合物设为30质量％，由此制造了蓝色发光元件。
通过真空沉积法，以真空度5.0×10-5Pa将各薄膜层叠于形成有由膜厚50nm的铟/氧化锡(ITO)组成的阳极的玻璃基板上。首先，在ITO上以10nm的厚度形成HAT-CN，并在其上以30nm的厚度形成NPD。接着，以10nm的厚度形成Tris-PCz，并在其上以5nm的厚度形成PYD2Cz。接着，从不同的沉积源对第1化合物和第2化合物进行共沉积来形成30nm的厚度的层，并将其作为发光层。接着，以10nm的厚度形成SF3-TRZ之后，从不同的沉积源对Liq和SF3-TRZ进行共沉积来形成30nm的厚度的层。该层中的Liq和SF3-TRZ的含量分别设为30质量％和70质量％。此外，通过以2nm的厚度形成Liq，接着以100nm的厚度气相沉积铝(Al)来形成阴极，并将其作为有机电致发光元件(EL元件)。
测量以1000cd/m2发光的蓝色发光元件的发光强度成为初始强度的95％为止的时间，并将其作为LT95。将表示第1化合物的PBHT值和LT95的测量结果的关系的图表展示于图2中。图2的图表为将HOST3的LT95设为1的图表。如从图2可知，确认到存在如下倾向：如果PBHT值高，那么LT95变长。尤其，使用了PBHT值最高的本发明的化合物20的元件观测到比使用了Host3的元件长7.63倍的LT95，显示出良好的性能。
变更分别使用化合物13～19及化合物21～26作为第1化合物这一点，根据上述步骤制造各蓝色发光元件，并测量了LT95，其结果，观测到比使用PYD2Cz(PBHT值为0.671)作为第1化合物的蓝色发光元件更长的LT95。
(蓝色发光元件的耐久性试验2)
使用化合物20作为第1化合物，使用T58作为第2化合物，使用T80作为第3化合物，关于在发光层中的含量，将第1化合物设为69质量％，将第2化合物设为30质量％，将第3化合物设为1质量％，除此以外，根据上述相同的步骤进行了蓝色发光元件的耐久性试验，其结果，与上述相同地观测到良好的LT95。
(绿色发光元件的耐久性试验1)
采用选自Host1～5及化合物13中的任一个作为第1化合物，并采用作为绿色延迟荧光材料的化合物T8(4CzIPN)作为第2化合物来制造绿色发光元件，测量以12.5mA/cm2发光的绿色发光元件的发光强度成为初始强度的95％为止的时间，并将其作为LT95。
绿色发光元件通过如下来制造：通过真空沉积法，以真空度5.0×10-5Pa将各薄膜层叠于形成有由膜厚50nm的铟/氧化锡(ITO)组成的阳极的玻璃基板上。首先，在ITO上以5nm的厚度形成NPD(95质量％)和HI1(5质量％)，并在其上以60nm的厚度形成NPD。接着，以10nm的厚度形成PTCz。接着，从不同的沉积源对第1化合物(65质量％)和第2化合物(35质量％)进行共沉积来形成40nm的厚度的层，并将其作为发光层。接着，以10nm的厚度形成SF3-TRZ之后，从不同的沉积源对Liq(30质量％)和SF3-TRZ(70质量％)进行共沉积来形成30nm的厚度的层。此外，通过以2nm的厚度形成Liq，接着以100nm的厚度气相沉积铝(Al)来形成阴极，并将其作为有机电致发光元件(EL元件)。
将表示第1化合物的PBHT值和LT95的测量结果的关系的图表展示于图3中。图3的图表为将HOST3的LT95设为1的图表。如从图3可知，确认到存在如下倾向：如果PBHT值高，那么LT95变长。并且，确认到对于具有比作为HOST1的PBHT值的0.730大的PBHT的化合物，观测到特别长的LT95。此外，变更分别使用化合物14～26作为第1化合物这一点，根据上述步骤制造各绿色发光元件，并测量了LT95，其结果，观测到比使用Host1作为第1化合物的绿色发光元件更长的LT95。
(绿色发光元件的耐久性试验2)
选择选自化合物20、化合物21、化合物23中的任一个作为第1化合物，使用T69作为第2化合物，关于在发光层中的含量，将第1化合物设为65质量％，将第2化合物设为35质量％，除此以外，制作了上述相同的绿色元件，其结果，与上述相同地观测到良好的LT95。
(绿色发光元件的耐久性试验3)
并且，选择选自化合物20、化合物21、化合物23中的任一个作为第1化合物，使用T67作为第2化合物，关于在发光层中的含量，将第1化合物设为65质量％，将第2化合物设为35质量％，除此以外，根据上述相同的步骤进行了绿色发光元件的耐久性试验，其结果，与上述相同地观测到良好的LT95。
[化学式30-1]
Figure BDA0003838273990000821
[化学式30-2]
Figure BDA0003838273990000831
[化学式30-3]
Figure BDA0003838273990000841
产业上的可利用性
只要使用满足本发明的条件的组合物，则能够提供具有优异的耐久性的有机发光元件。并且，只要使用本发明的方法，则能够容易设计对制造具有优异的耐久性的有机发光元件有用的组合物。因此，本发明在产业上的可利用性高。
符号说明
1-基板，2-阳极，3-空穴注入层，4-空穴传输层，5-发光层，6-电子传输层，7-阴极。

Claims (33)

1.一种组合物，其同时包含满足下述式(1a)的第1化合物和满足下述式(2b)的第2化合物，其中，第1化合物和第2化合物满足下述式(A)，
[数式1]
PBHT(1)＞0.730 式(1a)，
ΔEST(2)＜0.20eV 式(2b)，
ES1(1)＞ES1(2) 式(A)，
在上式中，PBHT(1)为所述第1化合物的PBHT值，ΔEST(2)为所述第2化合物的最低激发单重态能级ES1(2)与所述第2化合物的最低激发三重态能级ET1(2)之差，ES1(1)为所述第1化合物的最低激发单重态能级。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，
所述第1化合物还满足下述式(1c)，
[数式2]
BDE(1)＞4.20eV 式(1c)，
在上式中，BDE(1)为所述第1化合物的阳离子的键能。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中，
所述第2化合物还满足下述式(2a)，
[数式3]
0.200＜PBHT(2)＜0.400 式(2a)，
在上式中，PBHT(2)为所述第2化合物的PBHT值。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中，
所述第1化合物还满足下述式(1c)，而且所述第2化合物还满足下述式(2a)，
[数式4]
BDE(1)＞4.20eV 式(1c)，
0.200＜PBHT(2)＜0.400式(2a)，
在上式中，BDE(1)为所述第1化合物的阳离子的键能，PBHT(2)为所述第2化合物的PBHT值。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物，其中，
所述PBHT(1)大于0.910。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中，
所述第2化合物满足下述式(2d)，
[数式5]
τDELAY＜10μs 式(2d)，
在上式中，τDELAY为所述第2化合物的延迟荧光寿命。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的组合物，其中，
所述第1化合物具有选自由三嗪结构、咔唑结构、富瓦烯结构及硫戊烯结构组成的组中的一个以上的结构。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的组合物，其中，
所述第1化合物具有二苯并呋喃结构或二苯并噻吩结构中的至少一者。
9.根据权利要求8所述的组合物，其中，
所述第1化合物具有下述通式(1)所表示的结构，
[化学式1]
Figure FDA0003838273980000021
在上式中，多个X分别独立地表示O或S，Y1～Y8及Y11～Y18分别独立地表示N或C-R，R表示氢原子、取代基或与L的直接键，Y21～Y28分别独立地表示N或C-R’，R’表示氢原子或取代基，L表示包含至少一个芳香环或杂芳环的(n+p+1)价的共轭连接基团，n表示1以上的整数，当n为2以上时，多个Y11～Y18可以彼此相同，也可以不同，p表示0以上的整数，当p为2以上时，多个Y21～Y28可以彼此相同，也可以不同，n+p为1以上。
10.根据权利要求8所述的组合物，其中，
所述第1化合物具有下述通式(2)所表示的结构，
[化学式2]
Figure FDA0003838273980000031
在上式中，多个X分别独立地表示O或S,Y1～Y8及Y11～Y18分别独立地表示N或C-R，R表示氢原子、取代基或与L的直接键,L表示包含至少一个芳香环或杂芳环的(n+1)价的共轭连接基团，n表示1以上的整数,当n为2以上时，多个Y11～Y18可以彼此相同，也可以不同。
11.根据权利要求8所述的组合物，其中，
所述第1化合物具有下述通式(3)所表示的结构，
[化学式3]
Figure FDA0003838273980000032
在上式中，多个X分别独立地表示O或S,Y1、Y2、Y4～Y8及Y11～Y18分别独立地表示N或C-R，R表示氢原子、取代基或与L的直接键，L表示包含至少一个芳香环或杂芳环的(n+1)价的共轭连接基团，n表示2以上的整数，多个Y11～Y18可以彼此相同，也可以不同。
12.根据权利要求8所述的组合物，其中，
所述第1化合物具有下述通式(4)所表示的结构，
[化学式4]
Figure FDA0003838273980000041
在上式中，多个X分别独立地表示O或S,Y1～Y8及Y12～Y18分别独立地表示N或C-R，R表示氢原子、取代基或与L的直接键，L表示包含至少一个芳香环或杂芳环的(n+1)价的共轭连接基团，n表示2以上的整数，多个Y11～Y18可以彼此相同，也可以不同。
13.根据权利要求8所述的组合物，其中，
所述第1化合物具有下述通式(5)所表示的结构，
[化学式5]
Figure FDA0003838273980000042
在上式中，X表示O或S，Y1～Y8分别独立地表示N或C-R，R表示氢原子、取代基或与L的直接键，Y21～Y28分别独立地表示N或C-R’，R’表示氢原子或取代基，L表示包含至少一个芳香环或杂芳环的(p+1)价的共轭连接基团，p表示1以上的整数，当p为2以上时，多个Y21～Y28可以彼此相同，也可以不同。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的组合物，其中，
L具有将选自由苯环及吡啶环组成的组中的一个以上的环连接而成的结构。
15.根据权利要求9至13中任一项所述的组合物，其中，
L包含1,3-亚苯基或2,6-亚吡啶基作为连接链。
16.根据权利要求9至13中任一项所述的组合物，其中，
L包含1,4-亚苯基或2,6-亚吡啶基作为连接链。
17.根据权利要求9至12中任一项所述的组合物，其中，
n为2。
18.根据权利要求9至17中任一项所述的组合物，其中，
R为氢原子或者被取代或未被取代的芳基。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的组合物，其中，
当将所述第1化合物的含量设为100重量份时，所述第2化合物的含量为0.01～70重量份。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的组合物，其还包含满足下述式(B)的第3化合物，
[数式6]
ES1(1)＞ES1(2)＞ES1(3)式(B)，
在上式中，ES1(3)为所述第3化合物的最低激发单重态能级。
21.根据权利要求20所述的组合物，其中，
所述第3化合物还满足下述式(3b)，
[数式7]
ΔEST(3)＜0.20eV式(3b)，
ΔEST(3)为所述第3化合物的最低激发单重态能级ES1(3)与所述第3化合物的最低激发三重态能级ET1(3)之差。
22.一种发光组合物，其中，
将权利要求1至21中任一项所述的组合物用作发光组合物。
23.一种膜，其包含权利要求1至21中任一项所述的组合物。
24.一种发光膜，其中，
将权利要求23所述的膜用作发光膜。
25.一种有机发光元件，其包含权利要求1至21中任一项所述的组合物。
26.根据权利要求25所述的有机发光元件，其发射延迟荧光。
27.根据权利要求25或26所述的有机发光元件，其为有机电致发光元件。
28.根据权利要求25至27中任一项所述的有机发光元件，其中，
包含于所述发光元件中的材料中从所述第2化合物发射的光量最多。
29.根据权利要求26至28中任一项所述的有机发光元件，其中，
所述组合物为权利要求20或21所述的组合物，包含于所述发光元件中的材料中从所述第3化合物发射的光量最多。
30.一种方法，其设计与ΔEST(2)小于0.20eV的第2化合物组合的第1化合物以提供包含所述第1化合物和所述第2化合物的发光组合物，所述方法包括设计所述第2化合物以使得ES1(1)大于ES1(2)且PBHT(1)大于0.730的步骤。
31.根据权利要求30所述的方法，其包括设计所述第1化合物以使得PBHT(1)变大的步骤。
32.根据权利要求31所述的方法，其包括从多个候选化合物中选择PBHT(1)更大的化合物并将其作为所述第1化合物的步骤。
33.一种程序，其执行权利要求30至32中任一项所述的方法。
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