CN117295715A - 氘化物及有机电场发光元件 - Google Patents

氘化物及有机电场发光元件 Download PDF

Info

Publication number
CN117295715A
CN117295715A CN202280034678.4A CN202280034678A CN117295715A CN 117295715 A CN117295715 A CN 117295715A CN 202280034678 A CN202280034678 A CN 202280034678A CN 117295715 A CN117295715 A CN 117295715A
Authority
CN
China
Prior art keywords
substituted
aromatic
unsubstituted
group
aromatic hydrocarbon
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
CN202280034678.4A
Other languages
English (en)
Inventor
池永裕士
甲斐孝弘
林健太郎
坂井満
嶋本勇也
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.)
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel and Sumikin Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel and Sumikin Chemical Co Ltd filed Critical Nippon Steel and Sumikin Chemical Co Ltd
Publication of CN117295715A publication Critical patent/CN117295715A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D209/56—Ring systems containing three or more rings
    • C07D209/80—[b, c]- or [b, d]-condensed
    • C07D209/82—Carbazoles; Hydrogenated carbazoles
    • C07D209/86—Carbazoles; Hydrogenated carbazoles with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to carbon atoms of the ring system
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D487/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00
    • C07D487/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D487/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B59/00—Introduction of isotopes of elements into organic compounds ; Labelled organic compounds per se
    • C07B59/002—Heterocyclic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D209/56—Ring systems containing three or more rings
    • C07D209/80—[b, c]- or [b, d]-condensed
    • C07D209/82—Carbazoles; Hydrogenated carbazoles
    • 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]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/15—Hole transporting 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]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/16—Electron transporting 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]
    • H10K50/17—Carrier injection layers
    • H10K50/171—Electron injection 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]
    • H10K50/18—Carrier blocking layers
    • H10K50/181—Electron blocking layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/654—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6574—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B2200/00—Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
    • C07B2200/05—Isotopically modified compounds, e.g. labelled
    • 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
    • H10K2101/90—Multiple hosts in the emissive layer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Indole Compounds (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

提供一种在驱动电压低的同时效率高且具有长寿命的在实用上有用的有机EL元件及适用于所述有机EL元件的氘化物。一种氘化物，在下述通式(1)所表示的化合物中的两个咔唑环上的氢原子的氘化率为30％以上。(此处，Ar1及Ar2分别独立地表示经取代或未经取代的碳数6～30的芳香族烃基、或者它们的芳香族环的2个～5个连结而成的经取代或未经取代的连结芳香族基，连结时的芳香族烃基可相同也可不同)

Description

氘化物及有机电场发光元件
技术领域
本发明涉及一种氘化物及使用其的有机电场发光元件。
背景技术
通过对有机电场发光元件(称为有机EL(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(intersystemcrossing)的情况下，内部量子效率被提高至100％。
然而，关于磷光发光型的有机EL元件，长寿命化成为技术性的课题。
进而，最近正在开发利用延迟荧光的高效率的有机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％。然而，当与磷光发光型有机EL元件相比较时，效率低，因此要求进一步改良效率。
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(Thermally Activated Delayed Fluorescence，TADF)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％。然而，与磷光发光型元件同样地，要求寿命特性的进一步改善。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：WO2010/134350号
专利文献2：WO2011/070963号
专利文献3：WO2008/056746号
专利文献4：KR公开2013/132226号公报
专利文献5：日本专利特开2003-133075号公报
专利文献6：US公开2014/0374728号
专利文献7：US公开2014/0197386号
专利文献8：US公开2015/0001488号
专利文献9：US公开2008/0286605号
专利文献10：WO2016/194604号
专利文献11：WO2018/198844号
专利文献12：WO2012/153725号
在专利文献3、专利文献4中，针对吲哚并咔唑(indolocarbazole)化合物公开了作为主体材料的用途。在专利文献5中，针对双咔唑(biscarbazol)化合物公开了作为主体材料的用途。
在专利文献6中公开了使用双咔唑化合物作为混合主体。在专利文献7、专利文献8中公开了使用吲哚并咔唑化合物与双咔唑化合物作为混合主体。
在专利文献9中，针对氘化的咔唑化合物公开了作为主体材料的用途。
在专利文献10、专利文献11中公开了使用将多个吲哚并咔唑化合物预混合而成的主体材料。
在专利文献12中，针对氘化的咔唑化合物，公开了作为空穴传输材料的用途。
然而，在实现元件的驱动电压降低、发光效率的提高、长寿命化的方面，均不可谓为充分，期待进一步的改良。
发明内容
发明所要解决的问题
为了将有机EL元件应用于平板显示器等显示元件，需要在改善元件的发光效率的同时，充分确保元件的长寿命特性。鉴于所述现状，本发明的目的在于提供一种在驱动电压低的同时效率高且具有长寿命的在实用上有用的有机EL元件及适用于所述有机EL元件的化合物。
本发明人等进行了努力研究，结果发现，通过将在下述通式(1)所表示的化合物中的两个咔唑环上的氢原子的氘化率为30％以上的氘化物用于有机EL元件而显示出优异的特性，从而完成了本发明。
本发明是一种氘化物，在通式(1)所表示的化合物中的两个咔唑环上的氢原子的氘化率为30％以上。
[化1]
此处，Ar1及Ar2分别独立地表示经取代或未经取代的碳数6～30的芳香族烃基、或者它们的芳香族环的2个～5个连结而成的经取代或未经取代的连结芳香族基，连结时的芳香族烃基可相同也可不同。
所述氘化物优选为两个咔唑环上的氢原子的氘化率为40％以上，更优选为两个咔唑环上的氢原子的氘化率可为50％以上，进而优选为两个咔唑环上的氢原子的氘化率为70％以上。
所述通式(1)所表示的化合物优选为下述式(2)所表示的化合物。
[化2]
此处，Ar3及Ar4分别独立地表示经取代或未经取代的碳数6～14的芳香族烃基、或者它们的芳香族环的2个连结而成的经取代或未经取代的连结芳香族基，连结时的芳香族烃基可相同也可不同。L1及L2表示经取代或未经取代的亚苯基。x及y分别独立地表示0～2的整数，优选为分别独立地为0～1。
另外，本发明是一种混合物，将在所述通式(1)所表示的化合物中的两个咔唑环上的氢原子的氘化率为30％以上的氘化物与下述通式(3)所表示的化合物混合而成。
[化3]
在通式(3)中，环A是与两个邻接环在任意的位置缩合的式(3a)所表示的杂环。Ar5及Ar6分别独立地为氢、经取代或未经取代的碳数6～30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、或者它们的芳香族环的2个～5个连结而成的经取代或未经取代的连结芳香族基，连结时的芳香族烃基或芳香族杂环基相互可相同也可不同。Ar7为经取代或未经取代的碳数6～30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、或者它们的芳香族环的2个～5个连结而成的经取代或未经取代的连结芳香族基，连结时的芳香族烃基或芳香族杂环基相互可相同也可不同。L3为直接键或者经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基。R分别独立地为碳数1～10的脂肪族烃基。e～g为取代数，且e、g为0～4的整数，f为0～2的整数。X为N、C-H或C-Ar8，至少一个为N。Ar8分别独立地为经取代或未经取代的碳数6～30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、或者它们的芳香族环的2个～5个连结而成的经取代或未经取代的连结芳香族基，连结时的芳香族烃基或芳香族杂环基相互可相同也可不同。另外，e、g优选为0～2的整数，更优选为e～g全部为0。
另外，在通式(1)所表示的化合物中的两个咔唑环上的氢原子的氘化率为30％以上的氘化物与通式(3)所表示的化合物的50％重量减少温度的差可为20℃以内，更优选为15℃以内。
另外，所述混合物优选为所述通式(3)所表示的化合物的比例为20wt％以上且70wt％以下的混合物。
另外，本发明是一种有机电场发光元件，在阳极与阴极之间具有多个有机层，所述有机电场发光元件的特征在于，在所述有机层的至少一层中包含在所述通式(1)所表示的化合物中的两个咔唑环上的氢原子的氘化率为30％以上的氘化物、或者包含此种含有通式(1)所表示的化合物的氘化物与所述通式(3)所表示的化合物的混合物。
优选为包含含有所述通式(1)所表示的化合物的氘化物、或者含有所述通式(1)所表示的化合物的氘化物与通式(3)所表示的化合物的混合物的有机层为选自由发光层、空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层、空穴阻挡层及电子阻挡层所组成的群组中的至少一个层，更优选为发光层。另外，在包含所述氘化物或混合物的有机层为发光层的情况下，所述发光层更优选为含有至少一种发光性掺杂剂。
另外，本发明是一种有机电场发光元件的制造方法，是制造在阳极与阴极之间具有多个有机层的有机电场发光元件的方法，其特征在于，有机层中的一个为发光层，准备在所述通式(1)所表示的化合物中的两个咔唑环上的氢原子的氘化率为30％以上的氘化物与所述通式(3)所表示的化合物的混合物，使用所述混合物自一个蒸镀源进行蒸镀，由此制作发光层。
发明的效果
本发明的氘化物可用作有机EL元件用材料，由于具有所述通式(1)所表示的结构且在咔唑环上具有氘，因此通过对其取代数或取代位置进行适当设计，设想可提高激发状态或离子状态的稳定性、可高水平地控制电荷注入传输性。因此，认为使用了所述氘化物的有机EL元件的寿命长且电压低，显示出实用水平的特性。
附图说明
图1是表示有机EL元件的一个结构例的剖面图。
具体实施方式
本发明是在所述通式(1)所表示的化合物中的两个咔唑环上的氢原子的氘化率为30％以上的氘化物。在通式(1)中，Ar1及Ar2分别独立地表示经取代或未经取代的碳数6～30的芳香族烃基、或者它们的芳香族环的2个～5个连结而成的经取代或未经取代的连结芳香族基，优选为经取代或未经取代的碳数6～24的芳香族烃基、或这些芳香族烃基的2个～5个连结而成的经取代或未经取代的连结芳香族基，更优选为经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者这些芳香族烃基的2个～5个连结而成的经取代或未经取代的连结芳香族基。此外，芳香族环连结时的芳香族烃基相互可相同也可不同。
作为Ar1及Ar2为未经取代的芳香族烃基或连结芳香族基时的具体例，可列举自苯、萘、二氢苊、苊、薁、蒽、、芘、菲、三亚苯、芴、苯并[a]蒽、并四苯、并五苯、并六苯、蒄(coronene)、并七苯、或者它们的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、、芘、菲、三亚苯、芴、苯并[a]蒽、并四苯、或者它们的2个～5个连结而构成的化合物生成的基。更优选为苯基、联苯基或三联苯基。三联苯基可呈直链状连结，也可分支。
所述未经取代的芳香族烃基或连结芳香族基分别可具有取代基。具有取代基时的取代基优选为卤素、氰基、三芳基硅烷基、碳数2～5的烯基、碳数1～5的烷氧基或碳数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。芳香族烃基或连结芳香族基具有取代基时的碳数的计算不包含取代基的碳数。但是，优选为包含取代基的碳数在内的合计碳数满足所述范围。
作为所述取代基的具体例，可列举：溴、氟、氰基、三苯基硅烷基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、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、二芘基氨基等。优选为可列举：氰基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基。
在本说明书中，连结芳香族基是指两个以上芳香族基的芳香族环的碳原子彼此利用单键键结并连结而成的芳香族基。这些连结芳香族基可为直链状，也可分支。苯环彼此连结时的连结位置可为邻位、间位、对位的任一者，但优选为对位连结或间位连结。芳香族基可为芳香族烃基，也可为芳香族杂环基，多个芳香族基可相同，也可不同。
本发明是在所述通式(1)所表示的化合物的两个咔唑环上的氢原子的氘化率为30％以上的氘化物。优选为两个咔唑环上的氢原子的氘化率可为40％以上，更优选为两个咔唑环上的氢原子的氘化率为50％以上，进而优选为两个咔唑环上的氢原子的氘化率可为70％以上。
作为通式(1)的优选形态，为通式(2)。Ar3及Ar4分别独立地表示经取代或未经取代的碳数6～14的芳香族烃基、或者它们的芳香族环的2个连结而成的经取代或未经取代的连结芳香族基，连结时的芳香族烃基可相同也可不同。L1及L2表示经取代或未经取代的亚苯基。
作为所述未经取代的碳数6～14的芳香族烃基、或者它们的芳香族环的2个连结而成的连结芳香族基的具体例，可列举自苯、萘、二氢苊、苊、薁、蒽、或它们的2个连结而构成的化合物中取出一个氢而生成的基。优选为苯基或联苯基。
L1及L2表示经取代或未经取代的亚苯基。亚苯基可为邻位键结、间位键结及对位键结中的任一者，但优选为间位键结或对位键结。
Ar3、Ar4、L1及L2为芳香族烃基、连结芳香族基及亚苯基时的取代基与Ar1及Ar2的情况相同。
在本发明中，所使用的化合物中的氢可为氘。即，除了通式(1)或通式(2)所表示的化合物中的两个咔唑环上的氢以外，Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、L1及L2的芳香族环上的氢、或除此以外的取代基中的氢、进而通式(3)中经由环A而缩合的芳香族环上的氢或取代基中的氢的一部分或者全部也可为氘。此外，通式(1)的氘化率表示两个咔唑环上的氢的氘化率。另外，本发明中的氘化物包括包含通式(1)所表示的单一化合物的情况、以及包含通式(1)所表示的两种以上的化合物的混合物的情况这两者。即，若对氘化率进行具体说明，则在两个咔唑环上的氢的氘化率为50％的情况下，是指14个氢中平均7个氢被取代为氘，氘化物可为单一的化合物，也可为不同氘化率的混合物。
氘化率可通过质谱或质子核磁共振光谱法来求出。例如，在通过质子核磁共振光谱法求出的情况下，首先，通过向氘代溶媒中添加化合物及内部标准物质并溶解来制备测定试样，根据内部标准物质与化合物来源的积分强度比，计算测定试样中所含的化合物的质子浓度[mol/g]。接着，计算经氘化的化合物的质子浓度和与其对应的未经氘化的化合物的质子浓度之比，并自1中减去，由此可算出经氘化的化合物的氘化率。另外，部分结构的氘化率可根据源自作为对象的部分结构的化学位移的积分强度，按照与上述相同的流程来算出。
作为通式(1)及通式(2)的优选形态，为以下式(2a)。
[化4]
上述式中，Ar1及Ar2与所述通式(1)同义。
以下示出在通式(1)所表示的化合物中的两个咔唑环上的氢原子的氘化率为30％以上的氘化物的具体例，但并不限定于这些例示化合物。此外，在下述结构式中，经取代的氘(D)的l、m、n、o、p、q、r、s等取代数是指平均数，且根据氘化率(D化率)而变化。
[化5]
[化6]
[化7]
[化8]
[化9]
[化10]
在所述通式(3)中，环A为通式(3a)所表示的五元环的杂环，且与两个邻接环在任意的位置缩合，但不在包含N的边上缩合。因此，吲哚并咔唑环具有若干异构体结构，但其数量有限。
X分别独立地为N、C-H或C-Ar8，至少一个为N。优选为X中的两个以上为N。更优选为X全部为N。
R分别独立地为碳数1～10的脂肪族烃基。另外，e～g为取代数，e、g为0～4的整数，f为0～2的整数。优选为e、g为0～2的整数，更优选为e～g全部为0。
Ar5及Ar6分别独立地表示氢、经取代或未经取代的碳数6～30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、或者它们的芳香族环的2个～5个连结而成的经取代或未经取代的连结芳香族基。优选为经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者它们的芳香族环的2个～5个连结而成的经取代或未经取代的连结芳香族基。更优选为经取代或未经取代的苯基或者2个～3个苯基连结而成的经取代或未经取代的连结芳香族基。此外，芳香族环连结时的芳香族烃基或芳香族杂环基相互可相同也可不同。
关于Ar7及Ar8，除了不包含氢的方面以外，与Ar5及Ar6中叙述的情况相同。优选为经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者它们的芳香族环的2个～5个连结而成的经取代或未经取代的连结芳香族基。更优选为经取代或未经取代的苯基或者2个～3个苯基连结而成的经取代或未经取代的连结芳香族基。此外，芳香族环连结时的芳香族烃基或芳香族杂环基相互可相同也可不同。
作为所述未经取代的碳数6～30的芳香族烃基、未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基、或者它们的芳香族环的2个～5个连结而成的连结芳香族基的具体例，可列举自苯、萘、二氢苊、苊、薁、蒽、、芘、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、异噁唑、喹啉、异喹啉、喹喔啉、喹唑啉、苯并喹唑啉、噻二唑、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁唑、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、色原酮、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒酚、咔唑、9,9'-螺环芴、或它们的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、、芘、菲、芴、或它们的2个～5个连结而构成的化合物生成的基。更优选为苯基、联苯基或三联苯基。三联苯基可呈直链状连结，也可分支。
在所述通式(3)中，未经取代的亚苯基、芳香族烃基、芳香族杂环基或连结芳香族基分别可具有取代基。具有取代基时的取代基优选为氘、卤素、氰基、碳数1～10的烷基、碳数9～30的三芳基硅烷基、碳数2～5的烯基、碳数1～5的烷氧基或碳数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、芳香族杂环基或连结芳香族基具有取代基时的碳数的计算不包含取代基的碳数。但是，优选为包含取代基的碳数在内的合计碳数满足所述范围。
作为所述取代基的具体例，可列举：氘、氰基、溴、氟、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、环戊基、己基、环己基、庚基、辛基、壬基、癸基、三苯基硅烷基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、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、二芘基氨基等。优选为可列举：氘、氰基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基。
L3表示直接键、或者经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基。作为未经取代的碳数6～18的芳香族烃基的具体例，可列举：苯、萘、二氢苊、苊、薁、蒽、、芘、菲、芴等。优选为直接键、或者经取代或未经取代的亚苯基。
作为通式(3)的优选形态，有通式(3b)～通式(3g)，更优选为通式(3b)～通式(3d)。
[化11]
关于上述式中的Ar5、Ar6、Ar7、L3、X、R、e、f及g，与所述通式(3)同义。以下示出所述通式(3)所表示的化合物的具体例，但并不限定于这些例示化合物。
[化12]
[化13]
[化14]
[化15]
[化16]
[化17]
[化18]
[化19]
[化20]
[化21]
本发明的混合物包含在所述通式(1)所表示的化合物中的两个咔唑环上的氢原子的氘化率为30％以上的氘化物、与通式(3)所表示的化合物。优选为所述氘化物与通式(3)所表示的化合物理想的是50％重量减少温度的差为20℃以内。
另外，关于本发明的混合物中的所述氘化物与通式(3)所表示的化合物的混合比(重量比)，通式(3)所表示的化合物的比例可为20wt％～70wt％，优选为20wt％～60wt％。
本发明的在通式(1)所表示的化合物中的两个咔唑环上的氢原子的氘化率为30％以上的氘化物、或者所述氘化物与所述通式(3)的混合物包含于有机层中，作为所述有机层，可选自由发光层、空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层、空穴阻挡层及电子阻挡层所组成的群组中。
优选为发光层，发光层可含有至少一种发光性掺杂剂。
在发光层中包含本发明的有机电场发光元件用材料的情况下，理想的是以主体的形式包含。有利地，可包含本发明的在所述通式(1)所表示的化合物中的两个咔唑环上的氢原子的氘化率为30％以上的氘化物作为第一主体，且包含所述通式(3)所表示的化合物作为第二主体。更优选的是可包含本发明的在所述通式(1)所表示的化合物中的两个咔唑环上的氢原子的氘化率为30％以上的氘化物与所述通式(3)所表示的化合物的混合物作为主体。
在将所述氘化物与所述通式(3)所表示的化合物用作主体的情况下，也可将这些化合物分别自不同的蒸镀源进行蒸镀等来使用，但优选为在蒸镀前进行预混合而制成有机EL元件用的混合物(也称为预混合物)，并将所述预混合物自一个蒸镀源同时进行蒸镀来形成发光层。此情况下，预混合物中也可混合为了形成发光层而必需的发光性掺杂剂材料或视需要而使用的其他主体，但在达到所需蒸气压的温度存在大的差异的情况下，可自不同的蒸镀源进行其蒸镀。
本发明的有机EL元件在相向的电极间具有多个有机层，有机层的至少一个为发光层。至少一个发光层含有所述第一主体与第二主体及至少一种发光性掺杂剂。
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一般的有机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元件中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阳极侧、及阴极侧中的任一侧，也能够同时插入至两侧。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。
也能够为与图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、以及阳极2，在所述情况下，也能够视需要对层进行追加、省略。
-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，只要为自以前便用于有机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、且能够制成透明导电膜的材料。阳极可利用蒸镀或溅镀等方法，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镀时，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/□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(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：利用蒸镀或溅镀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/□以下，膜厚通常以10nm～5μm、优选为50nm～200nm的范围来选择。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，且发光层中包含发光性掺杂剂材料与主体。
主体优选为使用所述第一主体与第二主体。
所述通式(1)所表示的第一主体可使用一种，也可使用两种以上不同的化合物。同样地，所述通式(3)所表示的第二主体可使用一种，也可使用两种以上不同的化合物。
视需要，也可并用一种或多种其他公知的主体材料，但其使用量相对于主体材料的合计，可设为50wt％以下、优选为25wt％以下。
作为本发明的有机EL元件的制造方法，优选的是准备包含所述第一主体与第二主体的预混合物，使用所述预混合物来制作发光层的方法。在此基础上，更优选的是使预混合物自单个蒸镀源气化并进行蒸镀的方法。此处，预混合物适宜为均匀的组合物。
在将第一主体与第二主体预混合来使用的情况下，为了再现性良好地制作具有良好的特性的有机EL元件，理想的是50％重量减少温度(T50)的差小。50％重量减少温度是指在氮气流减压(1Pa)下的热重-差热分析(Thermogravimetry-Differential ThermalAnalysis，TG-DTA)测定中，自室温以每分钟10℃的速度升温至550℃时，重量减少50％时的温度。认为在所述温度附近，蒸发或升华所引起的气化最激烈。
优选为预混合物中的第一主体与第二主体的50％重量减少温度的差为20℃以内。通过使所述预混合物自单个蒸镀源气化并进行蒸镀，能够获得均匀的蒸镀膜。此时，预混合物中也可混合为了形成发光层而必需的发光性掺杂剂材料或视需要而使用的其他主体，但在达到所需蒸气压的温度存在大的差异的情况下，可自不同的蒸镀源进行其蒸镀。
另外，关于第一主体与第二主体的混合比(重量比)，相对于第一主体与第二主体的合计，第二主体的比例可为20wt％～70wt％，优选为20wt％～60wt％。
作为预混合的方法，理想的是能够尽可能均匀地混合的方法，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。
在使用多种主体的情况下，也可自不同的蒸镀源蒸镀各主体，或者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。
关于在通式(1)所表示的化合物中的两个咔唑环上的氢原子的氘化率为30％以上的氘化物，已知有使用全部或一部分经氘化的起始原料来制造的方法、以及通过氢/氘交换反应来制造的方法。全部或一部分经氘化的原料可自市售品供给源购买，或者通过已知的氢/氘交换反应来制造。作为已知的氢/氘交换反应，有在过渡金属催化剂存在下使氘气体或其等价体作用于非氘化体的方法、或者在酸催化剂存在下利用氘化溶媒(氘代苯等)对非氘化体进行处理的方法等。
在使用磷光发光掺杂剂作为发光性掺杂剂材料的情况下，作为磷光发光掺杂剂，可含有包含选自钌、铑、钯、银、铼、锇、铱、铂及金中的至少一种金属的有机金属络合物。具体而言，可适宜地使用《美国化学会志(J.Am.Chem.Soc.)》2001,123,4304、JP2013-530515A、US2016/0049599A、US2017/0069848A、US2018/0282356A、或US2019/0036043A等中记载的铱络合物、或者US2018/0013078A、或KR2018-094482A等中记载的铂络合物，但并不限定于这些。
磷光发光掺杂剂材料可在发光层中含有仅一种，也可含有两种以上。磷光发光掺杂剂材料的含量相对于主体材料而优选为0.1wt％～30wt％，更优选为1wt％～20wt％。
磷光发光掺杂剂材料并无特别限定，具体而言，可列举以下那样的例子。
[化22]
[化23]
[化24]
在使用荧光发光掺杂剂作为发光性掺杂剂材料的情况下，作为荧光发光掺杂剂，并无特别限定，例如可列举：苯并噁唑衍生物、苯并噻唑衍生物、苯并咪唑衍生物、苯乙烯基苯衍生物、聚苯基衍生物、二苯基丁二烯衍生物、四苯基丁二烯衍生物、萘二甲酰亚胺衍生物、香豆素衍生物、缩合芳香族化合物、紫环酮(perinone)衍生物、噁二唑衍生物、噁嗪衍生物、醛连氮(aldazine)衍生物、吡咯烷衍生物、环戊二烯衍生物、双苯乙烯基蒽衍生物、喹吖啶酮衍生物、吡咯并吡啶衍生物、噻二唑并吡啶衍生物、苯乙烯基胺衍生物、二酮吡咯并吡咯衍生物、芳香族二次甲基化合物、8-羟基喹啉衍生物的金属络合物或吡咯亚甲基衍生物的金属络合物、稀土络合物、过渡金属络合物所代表的各种金属络合物等、聚噻吩、聚苯、聚苯乙炔等聚合物化合物、有机硅烷衍生物等。优选为可列举缩合芳香族衍生物、苯乙烯基衍生物、二酮吡咯并吡咯衍生物、噁嗪衍生物、吡咯亚甲基金属络合物、过渡金属络合物、或镧系元素络合物，更优选为可列举萘、芘、、三亚苯、苯并[c]菲、苯并[a]蒽、并五苯、苝、荧蒽、苊并荧蒽、二苯并[a,j]蒽、二苯并[a,h]蒽、苯并[a]萘、并六苯、萘并[2,1-f]异喹啉、α-萘菲啶(α-naphthaphenanthridine)、菲并噁唑、喹啉并[6,5-f]喹啉、苯并萘并[2,3-b]噻吩等。这些也可具有烷基、芳基、芳香族杂环基、或二芳基氨基作为取代基。
在使用热活化延迟荧光发光掺杂剂作为发光性掺杂剂材料的情况下，作为热活化延迟荧光发光掺杂剂，并无特别限定，可列举：锡络合物或铜络合物等金属络合物、或者WO2011/070963A中记载的吲哚并咔唑衍生物、《自然(Nature)》2012,492,234中记载的氰基苯衍生物、咔唑衍生物、《自然光子(Nature Photonics)》2014,8,326中记载的吩嗪衍生物、噁二唑衍生物、三唑衍生物、砜衍生物、吩噁嗪衍生物、吖啶衍生物等。
热活化延迟荧光发光掺杂剂材料并无特别限定，具体而言，可列举以下那样的例子。
[化25]
热活化延迟荧光发光掺杂剂材料可在发光层中含有仅一种，也可含有两种以上。另外，热活化延迟荧光发光掺杂剂可与磷光发光掺杂剂或荧光发光掺杂剂混合使用。热活化延迟荧光发光掺杂剂材料的含量相对于主体材料而优选为0.1wt％～50wt％，更优选为1wt％～30wt％。
-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。
-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，另外可视需要使用后述的空穴传输层的材料。电子阻挡层的膜厚优选为3nm～100nm，更优选为5nm～30nm。
-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，通过插入本层而能够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。
作为激子阻挡层的材料，可使用已知的激子阻挡层材料。例如，可列举1,3-二咔唑基苯(mCP)、或双(8-羟基-2-甲基喹啉)-4-(苯基苯氧基)铝(III)(BAlq)等。
-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、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基烷烃衍生物、吡唑啉衍生物及吡唑酮衍生物、苯二胺衍生物、芳基胺衍生物、氨基取代查耳酮衍生物、噁唑衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、芴酮衍生物、腙衍生物、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衍生物。
-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、噁二唑衍生物、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。
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，只要不超过其主旨，则能够以各种形态来实施。
合成例1
依照以下的反应来合成化合物(2)。
[化26]
向化合物(1)(10.0g)中加入150ml的氘代氯仿、30.5g的氯化铁(III)，在氮气环境下、室温下搅拌12小时。向反应液中加入300g的甲醇进行稀释，并进行分离、精制，获得2.9g的作为氘化物的为白色固体的化合物(2)。
合成例2
依照以下的反应来合成化合物(3)。此外，化合物(2)表示两个咔唑环上的氢的氘化率为100％时的结构式的例子，化合物(3)也同样如此。
[化27]
向化合物(2)(3.5g)中加入1.7g的溴苯、300ml的间二甲苯、0.3g的双(三-叔丁基膦)钯、7.0g的碳酸钾，在氮气环境下、加热回流下搅拌5小时。将反应液冷却后，进行分离、精制，获得2.0g的作为氘化物的为白色固体的化合物(3)。
合成例3
依照以下的反应来合成化合物1-2a。此外，化合物1-2a表示两个咔唑环上的氢的氘化率为100％时的结构式的例子。
[化28]
向化合物(3)(3.0g)中加入2.0g的对溴联苯、100ml的间二甲苯、0.2g的双(三-叔丁基膦)钯、4.9g的碳酸钾，在氮气环境下、加热回流下搅拌5小时。将反应液冷却后，进行分离、精制，获得1.5g的作为氘化物的为白色固体的化合物1-2a。
针对1-2a，通过质子核磁共振光谱法求出氘化率。通过将1-2a(5.0mg)与作为内部标准物质的二甲基砜(2.0mg)溶解于氘化四氢呋喃(1.0ml)中而制备测定试样。根据内部标准物质与1-2a来源的积分强度比，计算测定试样中所含的1-2a的平均质子浓度[mol/g]。另外，针对1-2a的非氘化体(相当于比较例化合物A)也同样地计算平均质子浓度[mol/g]。接着，计算1-2a的质子浓度与1-2a的非氘化体的质子浓度的比，并自1中减去，由此算出1-2a的平均氘化率。此外，部分结构的氘化率是根据源自作为对象的部分结构的化学位移的积分强度，与上述同样地算出。
所述计算的结果为，1-2a的氘化率为48％，其中两个咔唑环的氢的氘化率为96％。
合成例4
依照以下的反应来合成化合物1-2b。式中的Dα表示化合物1-2b中整体的平均氘取代数。
[化29]
向比较化合物A 8.3g中加入160ml的氘代苯(C6D6)、10.0g的氘代三氟乙酸(TFA-d)，在氮气环境下、50℃下加热搅拌6.5小时。将反应液加入碳酸钠(7.4g)的氘代水溶液(200ml)中进行骤冷，并进行分离、精制，获得2.8g的作为氘化物的为白色固体的化合物1-2b。与1-2a同样地对1-2b的氘化率进行了计算，结果为整体的氘化率为25％，其中两个咔唑环的氢的氘化率为44％。
合成例5～6
与合成例1～合成例4同样地进行反应，合成作为氘化物的化合物1-5、化合物1-6。此外，以下的化合物1-5、化合物1-6表示两个咔唑环上的氢的氘化率为100％时的结构式的例子。与1-2a同样地对化合物1-5、化合物1-6各自的氘化率进行了计算，结果化合物1-5、化合物1-6均为整体的氘化率为42％，其中两个咔唑环的氢的氘化率为96％。
[化30]
另外，为了进行比较，合成了比较例化合物A、比较例化合物B、比较例化合物B'、比较例化合物C、比较例化合物E(比较合成例1～比较合成例5)。比较例化合物B'中的Dβ表示整体的平均氘取代数。与1-2a同样地也对比较例化合物B及比较例化合物B'求出氘化率。此外，通过氘化前的氢数乘以氘化率，算出平均氘取代数。关于这些比较例化合物A、比较例化合物B、比较例化合物B'、比较例化合物C、比较例化合物E，在本实施例的说明的最后示出了化合物。
[表1]
实施例1
在形成有膜厚110nm的包含ITO的阳极的玻璃基板上，利用真空蒸镀法以真空度4.0×10-5Pa来层叠各薄膜。首先，在ITO上，将HAT-CN形成为25nm的厚度作为空穴注入层，接下来，将螺(Spiro)-TPD形成为30nm的厚度作为空穴传输层。接下来，将HT-1形成为10nm的厚度作为电子阻挡层。接下来，自分别不同的蒸镀源共蒸镀作为第一主体的化合物1-2a、作为第二主体的化合物2-22、与作为发光性掺杂剂的Ir(ppy)3，以40nm的厚度形成发光层。此时，Ir(ppy)3的浓度设为10wt％，第一主体及第二主体的合计浓度设为90wt％，且在第一主体与第二主体的重量比成为70：30的蒸镀条件下进行共蒸镀。接下来，将ET-1形成为20nm的厚度作为电子传输层。进而，在电子传输层上，将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Al形成为70nm的厚度作为阴极，从而制作有机EL元件。
实施例2～12
使用表2所示的化合物作为第一主体及第二主体，除此以外，与实施例1同样地制作有机EL元件。
比较例1～13
使用表2所示的化合物作为第一主体及第二主体，除此以外，与实施例1同样地制作有机EL元件。
将所制作的有机EL元件的评价结果示于表2。表中，亮度、驱动电压、发光效率是驱动电流20mA/cm2时的值，且为初始特性。LT70是自初始亮度衰减至70％所经过的时间，且表示寿命特性。第一主体、第二主体的编号是所述例示化合物及合成例中附加的编号。
[表2]
根据表2的结果可知，实施例1～12相对于比较例而显示出长的寿命特性。
实施例13～16
对于第一主体与第二主体，使用表3所示的化合物，并称量成表3所示的重量比，在研钵中一边研碎一边混合，由此获得预混合物。将所述预混合物自一个蒸镀源进行蒸镀，除此以外，与实施例1同样地制作有机EL元件。
比较例14～18
对于第一主体与第二主体，使用表3所示的化合物，并称量成表3所示的重量比，在研钵中一边研碎一边混合，由此获得预混合物。将所述预混合物自一个蒸镀源进行蒸镀，除此以外，与实施例1同样地制作有机EL元件。
将所制作的有机EL元件的评价结果示于表3。表中，亮度、驱动电压、发光效率是驱动电流20mA/cm2时的值，且为初始特性。LT70是自初始亮度衰减至70％所经过的时间，且表示寿命特性。第一主体、第二主体的编号是所述例示化合物及合成例中附加的编号。
[表3]
根据表3的结果可知，实施例13～16相对于比较例而显示出高的功率效率及长的寿命特性。
在表4中记录化合物1-2a、化合物1-2b及化合物2-22的50％重量减少温度(T50)。
[表4]
以下示出实施例及比较例中使用的化合物。
[化31]
[化32]
工业上的可利用性
本发明的氘化物可用作有机EL元件用材料，由于具有所述通式(1)所表示的结构且在咔唑环上具有氘，因此通过对其取代数或取代位置进行适当设计，设想可提高激发状态或离子状态的稳定性、可高水平地控制电荷注入传输性。因此，认为使用了所述氘化物的有机EL元件的寿命长且电压低，显示出实用水平的特性。
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)

1.一种氘化物，在下述通式(1)所表示的化合物中的两个咔唑环上的氢原子的氘化率为30％以上，
[化1]
(此处，Ar1及Ar2分别独立地表示经取代或未经取代的碳数6～30的芳香族烃基、或者它们的芳香族环的2个～5个连结而成的经取代或未经取代的连结芳香族基，连结时的芳香族烃基可相同也可不同)。
2.根据权利要求1所述的氘化物，其中，所述通式(1)所表示的化合物为下述式(2)所表示的化合物，
[化2]
(此处，Ar3及Ar4分别独立地表示经取代或未经取代的碳数6～14的芳香族烃基、或者它们的芳香族环的2个连结而成的经取代或未经取代的连结芳香族基，连结时的芳香族烃基可相同也可不同；L1及L2表示经取代或未经取代的亚苯基；x及y分别独立地表示0～2的整数)。
3.一种混合物，将如权利要求1所述的氘化物与下述通式(3)所表示的化合物混合而成，
[化3]
(在通式(3)中，环A是与两个邻接环在任意的位置缩合的式(3a)所表示的杂环；Ar5及Ar6分别独立地为氢、经取代或未经取代的碳数6～30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、或者它们的芳香族环的2个～5个连结而成的经取代或未经取代的连结芳香族基，连结时的芳香族烃基或芳香族杂环基相互可相同也可不同；Ar7为经取代或未经取代的碳数6～30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、或者它们的芳香族环的2个～5个连结而成的经取代或未经取代的连结芳香族基，连结时的芳香族烃基或芳香族杂环基相互可相同也可不同；L3为直接键或者经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基；R分别独立地为碳数1～10的脂肪族烃基；e～g为取代数，且e、g为0～4的整数，f为0～2的整数；X为N、C-H或C-Ar8，至少一个为N；Ar8分别独立地为经取代或未经取代的碳数6～30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、或者它们的芳香族环的2个～5个连结而成的经取代或未经取代的连结芳香族基，连结时的芳香族烃基或芳香族杂环基相互可相同也可不同)。
4.根据权利要求3所述的混合物，其特征在于，如权利要求1所述的氘化物与所述通式(3)所表示的化合物的50％重量减少温度的差为20℃以内。
5.根据权利要求4所述的混合物，其特征在于，所述通式(3)所表示的化合物的比例为20wt％以上且70wt％以下。
6.一种有机电场发光元件，在阳极与阴极之间具有多个有机层，所述有机电场发光元件的特征在于，在所述有机层的至少一层中包含如权利要求1所述的氘化物、或包含如权利要求3所述的混合物。
7.根据权利要求6所述的有机电场发光元件，其中，包含所述氘化物或混合物的有机层为选自由发光层、空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层、空穴阻挡层及电子阻挡层所组成的群组中的至少一个层。
8.根据权利要求7所述的有机电场发光元件，其中，包含所述氘化物或混合物的有机层为发光层，所述发光层含有至少一种发光性掺杂剂。
9.一种有机电场发光元件的制造方法，是制造在阳极与阴极之间具有多个有机层的有机电场发光元件的方法，其特征在于，有机层中的一个为发光层，准备如权利要求3所述的混合物，使用所述混合物自一个蒸镀源进行蒸镀，由此制作发光层。
CN202280034678.4A 2021-05-31 2022-05-27 氘化物及有机电场发光元件 Pending CN117295715A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-091968 2021-05-31
JP2021091968 2021-05-31
PCT/JP2022/021713 WO2022255241A1 (ja) 2021-05-31 2022-05-27 重水素化物及び有機電界発光素子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117295715A true CN117295715A (zh) 2023-12-26

Family

ID=84324101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280034678.4A Pending CN117295715A (zh) 2021-05-31 2022-05-27 氘化物及有机电场发光元件

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20240228496A1 (zh)
EP (1) EP4349811A1 (zh)
JP (1) JPWO2022255241A1 (zh)
KR (1) KR20240016253A (zh)
CN (1) CN117295715A (zh)
WO (1) WO2022255241A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4369900A1 (en) 2021-07-06 2024-05-15 Samsung SDI Co., Ltd. Composition for organic optoelectronic device, organic optoelectronic device and display device
CN118619929A (zh) * 2023-03-07 2024-09-10 阜阳欣奕华材料科技有限公司 一种氘代组合物
CN118637974A (zh) * 2023-03-07 2024-09-13 阜阳欣奕华材料科技有限公司 一种氘代混合物

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003133075A (ja) 2001-07-25 2003-05-09 Toray Ind Inc 発光素子
US8062769B2 (en) 2006-11-09 2011-11-22 Nippon Steel Chemical Co., Ltd. Indolocarbazole compound for use in organic electroluminescent device and organic electroluminescent device
JP5484690B2 (ja) 2007-05-18 2014-05-07 ユー・ディー・シー アイルランド リミテッド 有機電界発光素子
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
EP2564438B1 (en) 2010-04-28 2016-10-19 Universal Display Corporation Depositing premixed materials
BR112013027966A2 (pt) 2011-05-12 2017-01-17 Toray Industries material do dispositivo emissor de luz e dispositivo emissor de luz
WO2013112557A1 (en) 2012-01-26 2013-08-01 Universal Display Corporation Phosphorescent organic light emitting devices having a hole transporting cohost material in the emissive region
WO2013133224A1 (ja) * 2012-03-05 2013-09-12 東レ株式会社 発光素子
KR101447959B1 (ko) 2012-05-25 2014-10-13 (주)피엔에이치테크 새로운 유기전계발광소자용 화합물 및 그를 포함하는 유기전계발광소자
KR101820865B1 (ko) 2013-01-17 2018-01-22 삼성전자주식회사 유기광전자소자용 재료, 이를 포함하는 유기발광소자 및 상기 유기발광소자를 포함하는 표시장치
EP2821459B1 (en) 2013-07-01 2017-10-04 Cheil Industries Inc. Composition and organic optoelectric device and display device
US10411200B2 (en) 2014-08-07 2019-09-10 Universal Display Corporation Electroluminescent (2-phenylpyridine)iridium complexes and devices
US20180138420A1 (en) 2015-05-29 2018-05-17 Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd. Organic electroluminescent element
US11302872B2 (en) 2015-09-09 2022-04-12 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
EP3266790B1 (en) 2016-07-05 2019-11-06 Samsung Electronics Co., Ltd Organometallic compound, organic light-emitting device including the same, and diagnostic composition including the organometallic compound
KR102610833B1 (ko) 2017-02-15 2023-12-07 삼성전자주식회사 유기금속 화합물, 이를 포함한 유기 발광 소자 및 이를 포함한 진단용 조성물
US10844085B2 (en) 2017-03-29 2020-11-24 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
KR20200002885A (ko) 2017-04-27 2020-01-08 닛테츠 케미컬 앤드 머티리얼 가부시키가이샤 유기 전계 발광 소자
KR102360782B1 (ko) 2017-07-20 2022-02-10 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자
US20220181561A1 (en) * 2019-10-25 2022-06-09 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
US20220177492A1 (en) * 2019-10-25 2022-06-09 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
CN115398661A (zh) * 2020-07-15 2022-11-25 株式会社Lg化学 有机发光器件
KR102708695B1 (ko) * 2020-07-17 2024-09-24 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자
KR102562015B1 (ko) * 2020-07-27 2023-08-01 엘티소재주식회사 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물
KR102676316B1 (ko) * 2020-08-04 2024-06-19 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자
EP4238969A1 (en) * 2020-10-30 2023-09-06 LT Materials Co., Ltd. Heterocyclic compound, organic light-emitting device comprising same, composition for organic layer of organic light-emitting device, and method for manufacturing organic light-emitting device

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2022255241A1 (zh) 2022-12-08
US20240228496A1 (en) 2024-07-11
KR20240016253A (ko) 2024-02-06
WO2022255241A1 (ja) 2022-12-08
EP4349811A1 (en) 2024-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110574180B (zh) 有机电场发光元件与其制造方法
WO2016042997A1 (ja) 有機電界発光素子
JP7456997B2 (ja) 有機電界発光素子用溶融混合物、及び有機電界発光素子
CN117295715A (zh) 氘化物及有机电场发光元件
CN117377655A (zh) 氘化物及有机电场发光元件
CN113710770A (zh) 有机电场发光元件
CN116710534A (zh) 有机电场发光元件及其制造方法
CN116710535A (zh) 有机电致发光元件及其制造方法
CN117321034A (zh) 氘化物及有机电场发光元件
JP2020105341A (ja) 熱活性化遅延蛍光発光材料、及び有機電界発光素子
WO2024019072A1 (ja) 有機電界発光素子
WO2024135278A1 (ja) 化合物及び有機電界発光素子用材料並びに有機電界発光素子
WO2024048535A1 (ja) 有機電界発光素子用ホスト材料及び予備混合物並びに有機電界発光素子
WO2023008501A1 (ja) 有機電界発光素子
WO2024150673A1 (ja) 混合組成物及び有機電界発光素子
WO2024048536A1 (ja) 有機電界発光素子
WO2023162701A1 (ja) 有機電界発光素子用材料、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
WO2024135277A1 (ja) 有機電界発光素子
WO2024048537A1 (ja) 有機電界発光素子
WO2021220838A1 (ja) 有機電界発光素子用材料及び有機電界発光素子
WO2021220837A1 (ja) 有機電界発光素子用材料及び有機電界発光素子
CN116547284A (zh) 有机电场发光元件
CN116635395A (zh) 有机电场发光元件
CN116547285A (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