CN115943193A - 热活化延迟荧光材料、及有机电场发光元件 - Google Patents

热活化延迟荧光材料、及有机电场发光元件 Download PDF

Info

Publication number
CN115943193A
CN115943193A CN202180044870.7A CN202180044870A CN115943193A CN 115943193 A CN115943193 A CN 115943193A CN 202180044870 A CN202180044870 A CN 202180044870A CN 115943193 A CN115943193 A CN 115943193A
Authority
CN
China
Prior art keywords
formula
light
thermally activated
activated delayed
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180044870.7A
Other languages
English (en)
Inventor
多田匡志
相良雄太
川田敦志
安田琢麿
朴仁燮
金锺旭
敷田苍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyushu University NUC
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel and Sumikin Chemical Co Ltd
Kyushu University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel and Sumikin Chemical Co Ltd, Kyushu University NUC filed Critical Nippon Steel and Sumikin Chemical Co Ltd
Publication of CN115943193A publication Critical patent/CN115943193A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00—Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
    • C07F5/02—Boron compounds
    • C07F5/027—Organoboranes and organoborohydrides
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/115—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising active inorganic nanostructures, e.g. luminescent quantum dots
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/658—Organoboranes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C09K2211/1033—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom with oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C09K2211/1037—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom with sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C09K2211/104—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom with other heteroatoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1044—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1096—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing other heteroatoms
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/20—Delayed fluorescence emission
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/12—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising dopants
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/18—Carrier blocking layers
    • H10K50/181—Electron blocking layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

提供一种发光效率高、寿命长的热活化延迟荧光型的有机EL元件。一种有机EL元件，在相向的阳极与阴极之间包含发光层，其中，在至少一个发光层中，含有将具有特定的稠环结构的电子供体骨架与含硼电子受体骨架连结而成的化合物作为热活化延迟荧光材料，所述化合物由下述通式(1)表示，式(1)中的X1为O或S。
Figure DDA0004013642090000011

Description

热活化延迟荧光材料、及有机电场发光元件
技术领域
本发明涉及一种热活化延迟荧光材料、与将其用于发光层的有机电场发光元件(称为有机EL元件)。
通过对有机EL(电致发光，electroluminescence)元件施加电压，而分别自阳极将空穴注入至发光层，自阴极将电子注入至发光层。而且，在发光层中，所注入的空穴与电子再结合而生成激子。此时，根据电子自旋(electron spin)的统计法则，以1：3的比例生成单重态激子及三重态激子。关于使用由单重态激子产生的发光的荧光发光型有机EL元件，认为内部量子效率的极限为25％。另一方面，已知使用由三重态激子产生的发光的磷光发光型有机EL元件在自单重态激子有效率地进行系间跨越(intersystem crossing)的情况下，内部量子效率提高至100％。
近年，磷光型有机EL元件的长寿命化技术取得进展，正在应用于移动电话等的显示器中。但是，关于蓝色的有机EL元件，尚未开发出实用的磷光发光型的有机EL元件，从而要求开发一种效率高且寿命长的蓝色有机EL元件。
进而，最近正在开发利用延迟荧光的高效率的延迟荧光型的有机EL元件。例如在专利文献1中公开有一种有机EL元件，其利用了作为延迟荧光的机制之一的三重态-三重态融合(Triplet-Triplet Fusion，TTF)机制。TTF机制利用通过两个三重态激子的碰撞而生成单重态激子的现象，认为理论上将内部量子效率提高至40％。但是，与磷光发光型有机EL元件相比较，效率低，因此要求进一步的效率的改良。
另一方面，在专利文献2中公开有一种有机EL元件，其利用了热活化延迟荧光(TADF；Thermally Activated Delayed Fluorescence)机制。TADF机制是利用如下现象的机制：在单重态能级与三重态能级的能量差小的材料中，产生自三重态激子向单重态激子的逆系间跨越；认为理论上将内部量子效率提高至100％。具体而言，在专利文献2中公开了一种包含如下述所示的吲哚并咔唑化合物的热活化延迟荧光材料。
[化1]
Figure BDA0004013642070000011
另外，在专利文献3中公开了一种将如下述所示的吲哚并咔唑化合物用于延迟荧光发光层的有机电场发光元件。
[化2]
Figure BDA0004013642070000021
另外，在专利文献4中公开了一种如下述所示的热活化延迟荧光材料。
[化3]
Figure BDA0004013642070000022
但是，关于热活化延迟荧光的有机EL元件，与磷光发光型的元件的情况同样地，也要求寿命特性的进一步改善。即，利用了此种热活化延迟荧光发光材料的延迟荧光型的有机EL元件具有发光效率高的特征，但要求进一步的改良。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：WO2010/134350号公报
专利文献2：WO2011/070963号公报
专利文献3：WO2014/050904号公报
专利文献4：WO2015/072537号公报
发明内容
发明所要解决的问题
为了将有机EL元件用作平板显示器(flat panel display)等显示元件或光源，需要在改善元件的发光效率的同时充分确保驱动时的稳定性。本发明是鉴于此种现状而完成的，其目的在于提供一种可获得以高效率发光、且具有高驱动稳定性而在实用上有用的有机EL元件的热活化延迟荧光材料、及使用其的有机EL元件。
解决问题的技术手段
即，本发明是一种热活化延迟材料，由下述通式(1)表示，另外，本发明是一种有机EL元件，在相向的阳极与阴极之间包含一个以上的发光层，所述有机EL元件的特征在于，至少一个发光层含有所述热活化延迟荧光材料。
[化4]
Figure BDA0004013642070000031
此处，X1表示O或S。
D独立地为式(1a)所表示的含氮杂环，
式(1a)中的*表示与所述通式(1)的环键结的位置，另外，环Y为所述式(1a-1)、式(1a-2)、或式(1a-3)中的任一者。
在环Y为所述式(1a-1)的情况下，环Y在d或e中的任一位置处缩合。在环Y为所述式(1a-2)的情况下，环Y在g的位置处缩合，且X2表示O、S、或N-Ar2。在环Y为所述式(1a-3)的情况下，环Y在i、j、或k中的任一位置处缩合。Ar1～Ar3表示经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基、或者这些的2个～5个芳香环连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基。R1～R4表示氘、碳数1～10的脂肪族烃基、经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基。a、及b表示取代数，且表示0或1的整数，但a与b不同时为0。c、f、h、及l表示取代数，且表示0～4的整数。
优选为在所述式(1a)中，环Y由所述式(1a-2)、或式(1a-3)表示。
优选为所述通式(1)中的X1为S。
另外，所述通式(1)所表示的热活化延迟荧光发光材料的单重态激发能量(S1)与三重态激发能量(T1)的差可小于0.20eV，优选为可小于0.10eV。
发明的效果
根据本发明的热活化延迟荧光材料，通过使其含有于发光层中，可提供一种发光效率高、且寿命长的有机EL元件。
附图说明
图1是表示本发明中使用的有机EL元件的结构例的剖面示意图。
具体实施方式
本发明的有机EL元件在相向的阳极与阴极之间具有一个以上的发光层，发光层的至少一层含有所述通式(1)所表示的热活化延迟荧光材料(称为TADF材料)。所述有机EL元件在相向的阳极与阴极之间具有多个层，且多个层中的至少一层为发光层，发光层中根据需要可含有主体材料。
进而，可含有除所述通式(1)所表示的热活化延迟荧光材料以外的发光性掺杂剂。
以下对所述通式(1)进行说明。
首先，X1表示O或S。优选为表示S。
D独立地为所述式(1a)所表示的含氮杂环，所述式(1a)中的环Y为所述式(1a-1)、式(1a-2)、或式(1a-3)中的任一者，优选为式(1a-2)或式(1a-3)，更优选为式(1a-3)。在环Y为所述式(1a-1)的情况下，环Y在d或e中的任一位置处缩合。在环Y为所述式(1a-2)的情况下，环Y在g的位置处缩合。X2表示O、S、或N-Ar2，优选为表示N-Ar2。在环Y为所述式(1a-3)的情况下，环Y在i、j、或k中的任一位置处缩合，优选为在i的位置处缩合。a、及b表示取代数，且表示0或1的整数，但a与b不同时为0。
Ar1～Ar3分别独立地表示经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基、或者这些的2个～5个芳香环连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基。优选为表示未经取代的碳数6～15的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～15的芳香族杂环基、或者这些的2个～4个芳香环连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基。更优选为表示未经取代的碳数6～12的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～12的芳香族杂环基、或者这些的2个～3个芳香环连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基。
作为未经取代的Ar1～Ar3的具体例，可列举：自苯、萘、二氢苊(acenaphthene)、苊(acenaphthylene)、薁、蒽、1,2-苯并菲、芘、菲、三亚苯、芴、苯并[a]蒽、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异恶唑、喹啉、异喹啉、喹恶啉、喹唑啉、噻二唑、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并恶唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、嘌呤、吡喃酮、香豆素、异香豆素、色酮、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、咔唑、或这些的2个～5个连结而构成的化合物中取出一个氢而生成的基。优选为可列举：自苯、萘、二氢苊、苊、薁、蒽、菲、芴、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异恶唑、喹啉、异喹啉、喹恶啉、喹唑啉、噻二唑、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并恶唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、嘌呤、吡喃酮、香豆素、异香豆素、色酮、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、咔唑、或这些的2个～4个连结而构成的化合物中取出一个氢而生成的基。更优选为可列举：自苯、萘、二氢苊、苊、薁、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异恶唑、喹啉、异喹啉、喹恶啉、喹唑啉、噻二唑、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并恶唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、嘌呤、吡喃酮、香豆素、异香豆素、色酮、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、咔唑、或这些的2个～3个连结而构成的化合物中取出一个氢而生成的基。
这些芳香族烃基、芳香族杂环基或连结芳香族基可分别具有取代基。具有取代基时的取代基为氰基、碳数1～10的脂肪族烃基、碳数12～44的二芳基氨基、碳数1～10的烷氧基、碳数6～18的芳氧基、碳数1～10的烷硫基、碳数6～18的芳硫基。此外，取代基的数量可为0～5、优选为0～2。芳香族烃基及芳香族杂环基具有取代基时的碳数的计算中不包含取代基的碳数。然而，优选为包含取代基的碳数在内的合计的碳数满足所述范围。
作为所述取代基的具体例，可列举：氰基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、二苯基氨基、萘基苯基氨基、二萘基氨基、二蒽基氨基、二菲基氨基、二芘基氨基、甲氧基、乙氧基、酚、二苯基氧基、甲硫基、乙硫基、硫酚(thiophenol)、或二苯硫基。优选为可列举：氰基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、二苯基氨基、萘基苯基氨基、二萘基氨基、酚、或硫酚。
R1～R4分别独立地表示氘、碳数1～10的脂肪族烃基、经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者碳数3～17的芳香族杂环基。其中，优选为表示氘、碳数1～8的脂肪族烃基、经取代或未经取代的碳数6～15的芳香族烃基、或者碳数3～15的芳香族杂环基。更优选为表示碳数1～6的脂肪族烃基、经取代或未经取代的碳数6～12的芳香族烃基、或者碳数3～12的芳香族杂环基。c、f、h、及l表示0～4的整数。
作为R1～R4为碳数1～10的脂肪族烃基时的具体例，可列举：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基。优选为可列举：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基。
作为R1～R4为未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基时的具体例，可列举：自苯、萘、二氢苊、苊、薁、蒽、1,2-苯并菲、芘、菲、三亚苯、芴、苯并[a]蒽、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异恶唑、喹啉、异喹啉、喹恶啉、喹唑啉、噻二唑、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并恶唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、嘌呤、吡喃酮、香豆素、异香豆素、色酮、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、咔唑中取出一个氢而生成的基。优选为可列举：自苯、萘、二氢苊、苊、薁、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异恶唑、喹啉、异喹啉、喹恶啉、喹唑啉、噻二唑、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并恶唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、嘌呤、吡喃酮、香豆素、异香豆素、色酮、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、咔唑中取出一个氢而生成的基。更优选为可列举：自苯、萘、薁、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异恶唑、喹啉、异喹啉、喹恶啉、喹唑啉、噻二唑、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并恶唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、嘌呤、吡喃酮、香豆素、异香豆素、色酮、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、咔唑中取出一个氢而生成的基。
这些芳香族烃基或芳香族杂环基可分别具有取代基。具有取代基时的取代基为氰基、碳数1～10的脂肪族烃基、碳数12～44的二芳基氨基。此外，取代基的数量可为0～5、优选为0～2。芳香族烃基及芳香族杂环基具有取代基时的碳数的计算中不包含取代基的碳数。然而，优选为包含取代基的碳数在内的合计的碳数满足所述范围。
作为所述取代基的具体例，可列举：氰基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、二苯基氨基、萘基苯基氨基、二萘基氨基、二蒽基氨基、二菲基氨基、二芘基氨基。优选为可列举：氰基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、二苯基氨基、萘基苯基氨基、或二萘基氨基。
以下示出通式(1)所表示的热活化延迟荧光材料的具体例，但并不限定于这些例示化合物。
[化5]
Figure BDA0004013642070000071
[化6]
Figure BDA0004013642070000081
[化7]
Figure BDA0004013642070000091
[化8]
Figure BDA0004013642070000101
[化9]
Figure BDA0004013642070000111
[化10]
Figure BDA0004013642070000121
[化11]
Figure BDA0004013642070000131
[化12]
Figure BDA0004013642070000141
[化13]
Figure BDA0004013642070000151
[化14]
Figure BDA0004013642070000161
[化15]
Figure BDA0004013642070000171
[化16]
Figure BDA0004013642070000181
[化17]
Figure BDA0004013642070000191
[化18]
Figure BDA0004013642070000201
所述通式(1)所表示的热活化延迟荧光材料的单重态激发能量(S1)与三重态激发能量(T1)的差(ΔEST＝S1-T1)优选为小于0.20eV，更优选为小于0.10eV。
此处，S1、T1以如下方式测定。
在石英基板上通过真空蒸镀法，在真空度10-4Pa以下的条件下进行试样化合物(热活化延迟荧光材料)的蒸镀，以100nm的厚度形成蒸镀膜。关于S1，测定所述蒸镀膜的发光光谱并对发光光谱的短波长侧的上升沿引出切线，将所述切线与横轴的交点的波长值λedge[nm]代入以下所示的式(i)而算出S1。
S1[eV]＝1239.85/λedge   (i)
另一方面，关于T1，测定所述蒸镀膜的磷光光谱并对所述磷光光谱的短波长侧的上升沿引出切线，将所述切线与横轴的交点的波长值λedge[nm]代入式(ii)而算出T1。
T1[eV]＝1239.85/λedge (ii)
通过使所述通式(1)所表示的热活化延迟荧光材料作为发光性掺杂剂、或TADF材料而含有于发光层中，可制成优异的延迟荧光型的有机EL元件。
另外，在发光层中，根据需要可一并含有所述通式(1)所表示的热活化延迟荧光材料以及主体材料。通过含有主体材料而形成优异的有机EL元件。
另外，在发光层中，根据需要可一并含有所述通式(1)所表示的热活化延迟荧光材料以及所述通式(1)所表示的材料以外的荧光发光材料作为发光性掺杂剂。通过含有荧光发光材料而形成优异的有机EL元件。在所述情况下，发光层中可还含有主体材料。
接下来，参照附图对本发明的有机EL元件的结构进行说明，但本发明的有机EL元件的结构并不限定于此。
图1是表示本发明中所使用的通常的有机EL元件的结构例的剖面图，1表示基板，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。本发明的有机EL元件可与发光层邻接而具有激子阻挡层，另外也可在发光层与空穴注入层之间具有电子阻挡层。激子阻挡层可插入至发光层的阴极侧、阳极侧中的任一侧，也可同时插入至两侧。在本发明的有机EL元件中，具有阳极、发光层以及阴极作为必需的层，但除了具有必需的层以外，也可具有空穴注入传输层、电子注入传输层，进而也可在发光层与电子注入传输层之间具有空穴阻挡层。此外，空穴注入传输层是指空穴注入层与空穴传输层的任一者或两者，电子注入传输层是指电子注入层与电子传输层的任一者或两者。
也可为与图1相反的结构，即在基板1上依序层叠阴极7、电子传输层6、发光层5、空穴传输层4、空穴注入层3、阳极2，在所述情况下，也可视需要对层进行追加、省略。
此外，在如上所述的有机EL元件中，除了阳极或阴极那样的电极以外，有时将在基板上构成层叠结构的层统称为有机层。
-基板-
本发明的有机EL元件优选为支撑于基板上。所述基板并无特别限制，只要为自之前便用于有机EL元件的基板即可，例如可使用包含玻璃、透明塑料、石英等的基板。
-阳极-
作为有机EL元件中的阳极材料，可优选地使用包含功函数(work function)大(4eV以上)的金属、合金、电传导性化合物或这些的混合物的材料。作为此种电极材料的具体例，可列举：Au等金属；CuI、氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)、SnO2、ZnO等导电性透明材料。另外，也可使用IDIXO(In2O3-ZnO)等非晶质、且可制作透明导电膜的材料。阳极可利用蒸镀或溅射等方法，使这些电极材料形成薄膜，并利用光刻法形成所期望的形状的图案，或者在并不很需要图案精度的情况下(100μm以上左右)，也可在所述电极材料的蒸镀或溅射时，介隔所期望的形状的掩模来形成图案。或者在使用有机导电性化合物那样的能够涂布的物质的情况下，也可使用印刷方式、涂布方式等湿式成膜法。在自所述阳极取出发光的情况下，理想的是使透过率大于10％，另外，作为阳极的片电阻优选为数百Ω/Υ以下。膜厚也取决于材料，通常以10nm～1000nm、优选为10nm～200nm的范围来选择。
-阴极-
另一方面，作为阴极材料，可使用包含功函数小(4eV以下)的金属(称为电子注入性金属)、合金、电传导性化合物或这些的混合物的材料。作为此种电极材料的具体例，可列举：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、稀土金属等。这些中，就电子注入性及对氧化等的耐久性的方面而言，适宜的是电子注入性金属与作为功函数的值比其大且稳定的金属的第二金属的混合物，例如镁/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、铝等。阴极可通过如下方式而制作：利用蒸镀或溅射等方法使这些阴极材料形成薄膜。另外，作为阴极，片电阻优选为数百Ω/Υ以下，膜厚通常以10nm～5μm、优选为50nm～200nm的范围选择。此外，为了使所发出的光透过，若有机EL元件的阳极或阴极的任一者为透明或半透明，则发光亮度提高，从而合适。
另外，在阴极上以1nm～20nm的膜厚形成所述金属后，在其上形成在阳极的说明中所列举的导电性透明材料，由此可制作透明或半透明的阴极，通过应用所述方法，可制作阳极与阴极的两者具有透过性的元件。
-发光层-
发光层为在通过分别自阳极及阴极所注入的空穴及电子进行再结合而生成激子后，进行发光的层。在发光层中，可单独使用通式(1)所表示的TADF材料，也可将所述TADF材料与主体材料一起使用。在TADF材料与主体材料一起使用的情况下，TADF材料成为发光性掺杂剂。
另外，也可将所述通式(1)所表示的TADF材料与所述通式(1)所表示的材料以外的荧光发光材料一起使用。在与荧光发光材料一起使用的情况下，还可与主体材料一起使用。在所述通式(1)所表示的TADF材料与荧光发光材料一起使用的情况下，荧光发光材料成为发光性掺杂剂。
相对于主体材料，发光性掺杂剂的含量优选为0.1wt％～50wt％，更优选为0.1wt％～40wt％。
作为发光层中的主体材料，可进行在磷光发光元件或荧光发光元件中使用的已知的主体材料。作为可使用的已知的主体材料，为具有空穴传输能力、电子传输能力且具有高玻璃化转变温度的化合物，且优选为具有比所述通式(1)所表示的TADF材料的T1大的T1。另外，主体材料也可使用TADF活性的化合物，在所述情况下，优选为ΔEST为0.20eV以下的化合物。
已知的主体已通过大量的专利文献等而为人所知，因此可自这些中选择。作为主体的具体例，并无特别限定，可列举：吲哚衍生物、咔唑衍生物、吲哚并咔唑衍生物、三唑衍生物、恶唑衍生物、恶二唑衍生物、咪唑衍生物、苯二胺衍生物、芳基胺衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、芴酮衍生物、二苯乙烯衍生物、三亚苯衍生物、碳硼烷衍生物、卟啉(porphyrin)衍生物、酞菁衍生物、8-羟基喹啉衍生物的金属络合物或金属酞菁、苯并恶唑或苯并噻唑衍生物的金属络合物所代表的各种金属络合物；聚(N-乙烯基咔唑)衍生物、苯胺系共聚物、噻吩寡聚物、聚噻吩衍生物、聚苯衍生物、聚苯亚乙烯衍生物、聚芴衍生物等高分子化合物等。
在使用多种主体的情况下，可自不同的蒸镀源蒸镀各主体，也可在蒸镀前进行预混合而制成预混合物，由此自一个蒸镀源同时蒸镀多种主体。
作为预混合的方法，理想的是可尽可能地均匀地混合的方法，可列举粉碎混合、或者在减压下或氮气那样的惰性气体环境下进行加热熔融的方法、或升华等，但并不限定于这些方法。
主体、及其预混合物的形态可为粉体、棒状、或颗粒状。
优选的主体并无特别限定，具体而言可列举以下的例子。
[化19]
Figure BDA0004013642070000231
[化20]
Figure BDA0004013642070000241
作为在发光层中使用除所述通式(1)所表示的物质以外的荧光发光材料时的荧光发光材料，例如可列举：缩合多环芳香族衍生物、苯乙烯胺衍生物、缩合环胺衍生物、含硼化合物、吡咯衍生物、吲哚衍生物、咔唑衍生物、吲哚并咔唑衍生物等。这些中，优选为缩合环胺衍生物、含硼化合物、咔唑衍生物、吲哚并咔唑衍生物。
作为缩合环胺衍生物，例如可列举：二氨基芘衍生物、二氨基
Figure BDA0004013642070000242
衍生物、二氨基蒽衍生物、二氨基芴酮衍生物、缩环有一个以上的苯并呋喃骨架的二氨基芴衍生物等。
作为含硼化合物，例如可列举吡咯亚甲基衍生物、三苯基硼烷衍生物等。
所述通式(1)所表示的物质以外的优选的荧光发光材料并无特别限定，具体而言，可列举以下的例子。
[化21]
Figure BDA0004013642070000251
[化22]
Figure BDA0004013642070000252
[化23]
Figure BDA0004013642070000261
-注入层-
所谓注入层，是为了降低驱动电压或提高发光亮度而设置于电极与有机层间的层，有空穴注入层与电子注入层，可存在于阳极与发光层或空穴传输层之间、及阴极与发光层或电子传输层之间。注入层可视需要而设置。
-空穴阻挡层-
所谓空穴阻挡层，广义而言，具有电子传输层的功能，包含具有传输电子的功能且传输空穴的能力明显小的空穴阻挡材料，可通过传输电子且阻挡空穴来提高发光层中的电子与空穴的再结合概率。在空穴阻挡层中，可进行已知的空穴阻挡材料。另外，也可并用多种空穴阻挡材料。
-电子阻挡层-
所谓电子阻挡层，广义而言，具有空穴传输层的功能，可通过传输空穴且阻挡电子而提高发光层中的电子与空穴再结合的概率。作为电子阻挡层的材料，可使用已知的电子阻挡层材料。
-激子阻挡层-
所谓激子阻挡层，为用于阻挡因在发光层内空穴与电子再结合而生成的激子扩散至电荷传输层的层，通过插入本层而可将激子有效率地封入发光层内，可使元件的发光效率提高。激子阻挡层可在两个以上的发光层邻接的元件中，插入至邻接的两个发光层之间。作为此种激子阻挡层的材料，可使用已知的激子阻挡层材料。
作为与发光层邻接的层，有空穴阻挡层、电子阻挡层、激子阻挡层等，在未设置这些层的情况下，空穴传输层、电子传输层等成为邻接层。
-空穴传输层-
所谓空穴传输层，包含具有传输空穴的功能的空穴传输材料，空穴传输层可设置单层或多层。
作为空穴传输材料，为具有空穴的注入或传输、电子的障壁性的任一者的材料，可为有机物、无机物的任一者。在空穴传输层中，可自以前已知的化合物中选择任意者而使用。作为所述空穴传输材料，例如可列举：卟啉衍生物、芳基胺衍生物、三唑衍生物、恶二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基烷烃衍生物、苯二胺衍生物、芳基胺衍生物、氨基取代查耳酮衍生物、恶唑衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、芴酮衍生物、腙(hydrazone)衍生物、二苯乙烯衍生物、硅氮烷衍生物、苯胺系共聚物、以及导电性高分子寡聚物、特别是噻吩寡聚物等，优选为使用卟啉衍生物、芳基胺衍生物及苯乙烯基胺衍生物，更优选为使用芳基胺化合物。
-电子传输层-
所谓电子传输层，包含具有传输电子的功能的材料，电子传输层可设置单层或多层。
作为电子传输材料(有时也兼作空穴阻挡材料)，只要具有将自阴极所注入的电子传达至发光层的功能即可。电子传输层可自以前已知的化合物中选择任意者而使用，例如可列举：萘、蒽、菲咯啉等多环芳香族衍生物、三(8-羟基喹啉)铝(III)衍生物、氧化膦衍生物、硝基取代芴衍生物、二苯基醌衍生物、二氧化噻喃衍生物、碳二酰亚胺、亚芴基甲烷衍生物、蒽醌二甲烷及蒽酮衍生物、联吡啶衍生物、喹啉衍生物、恶二唑衍生物、苯并咪唑衍生物、苯并噻唑衍生物、吲哚并咔唑衍生物等。进而，也可使用将这些材料导入至高分子链或将这些材料作为高分子的主链的高分子材料。
制作本发明的有机EL元件时的各层的制膜方法并无特别限定，可利用干式工艺、湿式工艺的任一者来制作。
实施例
以下，通过实施例对本发明更详细地进行说明，但本发明并不限定于这些实施例。
以下示出实施例及比较例中所使用的化合物。
[化24]
Figure BDA0004013642070000281
合成例1
[化25]
Figure BDA0004013642070000291
如上述反应式中所示，在氮气氛下，将原料(A)2.0g、原料(B)1.5g、三叔丁基鏻四氟硼酸盐〔P(t-Bu)3/HBF4〕0.24g、叔丁醇钠(tert-BuONa)1.2g、甲苯42ml放入三口烧瓶中，在80℃下搅拌15分钟后，加入双(二亚苄基丙酮)钯(0)〔Pd(dba)2〕0.12g，在110℃下搅拌30分钟。将反应溶液冷却到室温后，对反应溶液进行水洗，并对有机层进行浓缩。利用硅胶管柱色谱对浓缩物进行精制后，在浓缩物中加入甲苯21g，在110℃下进行加热溶解后，加入10g的异丙醇，冷却到室温。对析出的固体进行过滤，并对所获得的固体进行减压干燥，由此获得化合物(1-15)2.3g(产率：75％)。
大气压化学电离-飞行时间质谱(atmospheric pressure chemical ionization-time of flight mass spectrometry，APCI-TOFMS)m/z 729[M+1]
合成例2
[化26]
Figure BDA0004013642070000292
如上述反应式中所示，在氮气氛下，将原料(C)2.60g、原料(D)2.79g、tert-BuONa1.57g、二甲苯55ml放入三口烧瓶中，在室温下搅拌20分钟后，加入三叔丁基膦-己烷溶液〔P(t-Bu)3/Hexane(在己烷中为10wt％(10wt％in hexane))〕2.22g、Pd(dba)2 0.16g，在90℃下搅拌30分钟。将反应溶液冷却到室温后，对反应溶液进行过滤，并对有机层进行浓缩。利用硅胶管柱色谱对浓缩物进行精制后，对所获得的固体进行减压干燥，由此获得化合物(E)2.70g(产率：76％)。
[化27]
Figure BDA0004013642070000301
继而，在氮气氛下，将上述中所获得的中间体(E)2.50g、原料(F)23.44g、铜1.46g、碳酸钾5.82g放入三口烧瓶中，在190℃下搅拌2.5小时。将反应溶液冷却到室温后，对反应溶液进行过滤，并对所获得的溶液进行浓缩，利用硅胶管柱色谱对浓缩物进行精制。在所获得的固体中加入异丙醇40g，加热搅拌1小时后冷却到室温。对固体进行过滤并进行减压干燥，由此获得化合物(1-11)2.20g(产率：79％)。
APCI-TOFMS m/z 729[M+1]
合成例3
[化28]
Figure BDA0004013642070000302
如上述反应式中所示，在氮气氛下，将原料(G)4.00g、原料(D)2.22g、tert-BuONa1.67g、乙酸钯(II)〔Pd(OAC)2〕0.10g、二甲苯300ml放入三口烧瓶中，在室温下搅拌20分钟后，加入P(t-Bu)3/Hexane(在己烷中为10wt％)0.88g，在140℃下搅拌3小时。将反应溶液冷却到室温后，对反应溶液进行过滤，并对有机层进行浓缩。利用硅胶管柱色谱对浓缩物进行精制后，对所获得的固体进行减压干燥，由此获得化合物(H)1.49g(产率：27％)。
[化29]
Figure BDA0004013642070000311
继而，在氮气氛下，将上述中所获得的中间体(H)1.49g、原料(F)183g、铜0.97g、碳酸钾3.56g放入三口烧瓶中，在190℃下搅拌6小时。将反应溶液冷却至室温后，对反应溶液进行过滤，并对所获得的溶液进行浓缩，利用硅胶管柱色谱对浓缩物进行精制。在所获得的固体中加入异丙醇100g，加热搅拌2小时后冷却到室温。对固体进行过滤并进行减压干燥，由此获得化合物(1-81)1.28g(产率：77％)。
APCI-TOFMS m/z 716[M+1]
实验例1
以如下方式测定合成例1中所获得的化合物1-15的荧光寿命。
首先，对于石英基板，通过真空蒸镀法，在真空度10-4Pa以下的条件下，从不同的蒸镀源进行化合物1-15与之前所示的BH-1的蒸镀，以100nm的厚度形成化合物1-15的浓度为30质量％的共蒸镀膜。测定此薄膜的发光光谱，结果确认到以474nm为峰值的发光。另外，在氮气氛下，利用小型荧光寿命测定装置(浜松光子学(Hamamatsu Photonics)(股)制造的昆塔拉斯-套(Quantaurus-tau))测定发光寿命。观测到发光寿命为1.6ns的荧光发光与发光寿命为1.9μs的延迟荧光发光，确认了化合物1-15为示出延迟荧光发光的化合物。
实验例2
以如下方式测定合成例2中所获得的化合物1-11的荧光寿命。
首先，对于石英基板，通过真空蒸镀法，在真空度10-4Pa以下的条件下，从不同的蒸镀源进行化合物1-11与之前所示的BH-1的蒸镀，以100nm的厚度形成化合物1-11的浓度为30质量％的共蒸镀膜。测定此薄膜的发光光谱，结果确认到以473nm为峰值的发光。另外，在氮气氛下，利用小型荧光寿命测定装置(浜松光子学(Hamamatsu Photonics)(股)制造的昆塔拉斯-套(Quantaurus-tau))测定发光寿命。观测到发光寿命为2.0ns的荧光发光与发光寿命为1.7μs的延迟荧光发光，确认了化合物1-11为示出延迟荧光发光的化合物。
实验例3
以如下方式测定合成例3中所获得的化合物1-81的荧光寿命。
首先，对于石英基板，通过真空蒸镀法，在真空度10-4Pa以下的条件下，从不同的蒸镀源进行化合物1-81与之前所示的BH-1的蒸镀，以100nm的厚度形成化合物1-81的浓度为30质量％的共蒸镀膜。测定此薄膜的发光光谱，结果确认到以455nm为峰值的发光。另外，在氮气氛下，利用小型荧光寿命测定装置(浜松光子学(Hamamatsu Photonics)(股)制造的昆塔拉斯-套(Quantaurus-tau))测定发光寿命。观测到发光寿命为7.4ns的荧光发光与发光寿命为1.5μs的延迟荧光发光，确认了化合物1-81为示出延迟荧光发光的化合物。
实验例4
以如下方式测定所述专利文献4中记载的TD-1的荧光寿命。
首先，对于石英基板，通过真空蒸镀法，在真空度10-4Pa以下的条件下，从不同的蒸镀源进行TD-1与之前所示的BH-1的蒸镀，以100nm的厚度形成TD-1的浓度为30质量％的共蒸镀膜。测定此薄膜的发光光谱，结果确认到以454nm为峰值的发光。另外，在氮气氛下，利用小型荧光寿命测定装置(浜松光子学(Hamamatsu Photonics)(股)制造的昆塔拉斯-套(Quantaurus-tau))测定发光寿命。观测到发光寿命为12.7ns的荧光发光与发光寿命为1.0μs的延迟荧光发光，确认了TD-1为示出延迟荧光发光的化合物。
自实验例1与实验例2中获得的共蒸镀膜，测定所述化合物1-15、化合物1-11、化合物1-81、TD-1的S1与T1。测定方法及算出方法与前文所述的方法相同。
[表1]
化合物 S1[eV] T1[eV] S1-T1[eV]
1-15 2.88 2.83 0.05
1-11 2.82 2.79 0.03
1-81 2.99 2.83 0.16
TD-1 2.91 2.85 0.10
实施例1
在形成有膜厚70nm的包含ITO的阳极的玻璃基板上，通过真空蒸镀法在真空度4.0×10-5Pa下层叠以下所示的各薄膜。首先，在ITO上，将之前所示的HAT-CN形成为10nm的厚度作为空穴注入层，接着，将HT-1形成为25nm的厚度作为空穴传输层。接着，将BH-1形成为5nm的厚度作为电子阻挡层。然后，从分别不同的蒸镀源进行作为主体的BH-1、作为掺杂剂的化合物(1-15)的共蒸镀，形成具有30nm的厚度的发光层。此时，在化合物(1-15)的浓度成为30质量％的蒸镀条件下进行共蒸镀。接着，将HBL-1形成为5nm的厚度作为空穴阻挡层。接着，将ET-1形成为40nm的厚度作为电子传输层。进而，在电子传输层上，将氟化锂(LiF)形成为1nm的厚度作为电子注入层。最后，在电子注入层上，将铝(Al)形成为70nm的厚度作为阴极，从而制作实施例1的有机EL元件。
实施例2
将掺杂剂设为化合物(1-11)，除此以外，与实施例1同样地进行而制作有机EL元件。
实施例3
将掺杂剂设为化合物(1-81)，除此以外，与实施例1同样地进行而制作有机EL元件。
实施例4
在形成有膜厚70nm的包含ITO的阳极的玻璃基板上，通过真空蒸镀法在真空度4.0×10-5Pa下层叠以下所示的各薄膜。首先，在ITO上，将之前所示的HAT-CN形成为10nm的厚度作为空穴注入层，接着，将HT-1形成为25nm的厚度作为空穴传输层。接着，将BH-1形成为5nm的厚度作为电子阻挡层。然后，从分别不同的蒸镀源进行作为主体的BH-1、作为TADF材料的化合物(1-11)、作为掺杂剂的BD-1的共蒸镀，形成具有30nm的厚度的发光层。此时，在使BH-1的浓度成为69质量％、使化合物(1-11)的浓度成为29％、使BD-1的浓度成为2质量％的蒸镀条件下进行共蒸镀。接着，将HBL-1形成为5nm的厚度作为空穴阻挡层。接着，将ET-1形成为40nm的厚度作为电子传输层。进而，在电子传输层上，将氟化锂(LiF)形成为1nm的厚度作为电子注入层。最后，在电子注入层上，将铝(Al)形成为70nm的厚度作为阴极，从而制作实施例4的有机EL元件。
比较例1
将掺杂剂设为TD-1，除此以外，与实施例1同样地进行而制作有机EL元件。
将所制作的有机EL元件的发光光谱的极大发光波长、外部量子效率、寿命示于表2中。极大发光波长、外部量子效率是驱动电流密度为2.5mA/cm2时的值，且为初始特性。关于寿命，测定当初始亮度为500cd/m2时，亮度衰减至初始亮度的50％为止的时间。
[表2]
Figure BDA0004013642070000331
如表2所示，通过对实施例1和实施例2的数据与比较例1的数据进行比较，将通式(1)所表示的具有特定的稠环结构的电子供体骨架与含硼电子受体骨架连结而成的TADF材料用作发光掺杂剂的有机EL元件中，效率及寿命均示出优异的结果，此根据与比较例1的比较而可知。关于此情况，认为是通过使用具有特定的稠环结构的电子供体骨架，ΔEST减少而容易表现出TADF特性，由此效率提高。另外，认为通过使用具有特定的稠环结构的电子供体骨架，相对于氧化的稳定性提高，寿命特性提高。
其中，根据实施例4的数据，通过使用通式(1)所表示的化合物作为TADF材料、进而使用荧光发光材料作为发光性掺杂剂，效率、寿命均示出优异的结果。
符号的说明
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 (9)

1.一种热活化延迟荧光材料，由下述通式(1)表示，
[化1]
Figure FDA0004013642060000011
(此处，X1表示O或S；
D独立地为式(1a)所表示的含氮杂环，
式(1a)中的*表示与通式(1)的环键结的位置，另外，环Y为式(1a-1)、式(1a-2)、或式(1a-3)中的任一者；
在环Y为所述式(1a-1)的情况下，环Y在d或e中的任一位置处缩合；
在环Y为所述式(1a-2)的情况下，环Y在g的位置处缩合，且X2表示O、S、或N-Ar2；
在环Y为所述式(1a-3)的情况下，环Y在i、j、或k中的任一位置处缩合；
Ar1～Ar3表示经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基、或者这些的2个～5个芳香环连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基；
R1～R4表示氘、碳数1～10的脂肪族烃基、经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基；
a、及b表示取代数，且表示0或1的整数，但a与b不同时为0；
c、f、h、及l表示取代数，且表示0～4的整数)。
2.根据权利要求1所述的热活化延迟荧光材料，其特征在于，所述环Y由所述式(1a-2)或式(1a-3)表示。
3.根据权利要求1或2所述的热活化延迟荧光材料，其特征在于，所述环Y由所述式(1a-3)表示。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的热活化延迟荧光材料，其特征在于，所述X1为S。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的热活化延迟荧光材料，其特征在于，单重态激发能量(S1)与三重态激发能量(T1)的差小于0.20eV。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的热活化延迟荧光材料，其特征在于，所述单重态激发能量(S1)与所述三重态激发能量(T1)的差小于0.10eV。
7.一种有机电场发光元件，在相向的阳极与阴极之间包含一个以上的发光层，所述有机电场发光元件的特征在于，至少一个发光层含有如权利要求1至6中任一项所述的热活化延迟荧光材料。
8.根据权利要求7所述的有机电场发光元件，其特征在于，含有所述热活化延迟荧光材料的发光层含有主体材料。
9.根据权利要求7或8中任一项所述的有机电场发光元件，其特征在于，含有所述热活化延迟荧光材料的发光层还含有除所述通式(1)所表示的热活化延迟荧光材料以外的发光性掺杂剂。
CN202180044870.7A 2020-07-08 2021-07-06 热活化延迟荧光材料、及有机电场发光元件 Pending CN115943193A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-118001 2020-07-08
JP2020118001 2020-07-08
PCT/JP2021/025469 WO2022009883A1 (ja) 2020-07-08 2021-07-06 熱活性化遅延蛍光材料、及び有機電界発光素子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115943193A true CN115943193A (zh) 2023-04-07

Family

ID=79553141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180044870.7A Pending CN115943193A (zh) 2020-07-08 2021-07-06 热活化延迟荧光材料、及有机电场发光元件

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230309400A1 (zh)
EP (1) EP4180500A1 (zh)
JP (1) JPWO2022009883A1 (zh)
KR (1) KR20230035528A (zh)
CN (1) CN115943193A (zh)
WO (1) WO2022009883A1 (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100295444A1 (en) 2009-05-22 2010-11-25 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescence device
EP2511360A4 (en) 2009-12-07 2014-05-21 Nippon Steel & Sumikin Chem Co Organic light-emitting material and organic light-emitting element
TWI599570B (zh) 2012-09-28 2017-09-21 新日鐵住金化學股份有限公司 Compounds for organic electroluminescent devices and organic electroluminescent devices
WO2015072537A1 (ja) 2013-11-18 2015-05-21 国立大学法人九州大学 発光材料、有機発光素子および化合物
US20180366653A1 (en) * 2015-12-04 2018-12-20 Guangzhou Chinaray Optoelectronic Materials Ltd. D-a type compound and application thereof
CN110698504B (zh) * 2019-10-31 2022-02-25 武汉天马微电子有限公司 硼杂环化合物、显示面板以及显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2022009883A1 (zh) 2022-01-13
US20230309400A1 (en) 2023-09-28
KR20230035528A (ko) 2023-03-14
EP4180500A1 (en) 2023-05-17
WO2022009883A1 (ja) 2022-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7037543B2 (ja) 有機電界発光素子
WO2011048821A1 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子
CN108475732B (zh) 有机电致发光元件
CN113614202A (zh) 有机电场发光元件用熔融混合物、及有机电场发光元件
US20200411770A1 (en) Organic electroluminescent element
CN110431681B (zh) 有机电场发光元件
EP4083033A1 (en) Organic electroluminescent element
EP3767698B1 (en) Organic electroluminescent element
JP7094215B2 (ja) 熱活性化遅延蛍光発光材料、及び有機電界発光素子
CN115336026A (zh) 有机电场发光元件
WO2022009883A1 (ja) 熱活性化遅延蛍光材料、及び有機電界発光素子
EP4234562A1 (en) Light-emitting material, and organic electroluminescent element
WO2024058146A1 (ja) 発光材料、及び有機電界発光素子
EP4322236A1 (en) Light-emitting material, and organic electroluminescent element
WO2023157629A1 (ja) 発光材料、及び有機電界発光素子
WO2022264638A1 (ja) 有機電界発光素子用材料、及び有機電界発光素子
CN115443551A (zh) 有机电场发光元件用材料及有机电场发光元件
CN116348569A (zh) 有机电场发光元件用材料及有机电场发光元件
CN116710535A (zh) 有机电致发光元件及其制造方法
CN115443552A (zh) 有机电场发光元件用材料及有机电场发光元件

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination