TW201313876A - 有機電場發光元件、該元件用材料、以及使用該元件之發光裝置、顯示裝置及照明裝置 - Google Patents

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Tetsu Kitamura
Wataru Sotoyama
Yasunori Yonekuta
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Toshihiro Ise
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Abstract

本發明的有機電場發光元件,係具備有:基板、配置於該基板上且含有陽極與陰極的一對電極、以及配置於該電極間且含有發光層的至少一層有機層,其中前述有機層係含有下式所示化合物,發光效率高、藍色純度優異,且因驅動劣化而衍生的色度變化較小(Cy係構成環達3環以上的縮合芳香環構造,在不同的構成環中具有Dn1與Ac1,且各構成環均為烴環。Dn1係NR11、O原子或S原子。Ac1係親電子性取代基、具親電子性取代基之芳基或缺電子性雜芳基。環Z1係伸芳基或雜伸芳基。L1、L2及L3係特定的連結基。u1係表示0或1,當u1為1時,所形成的環便非為芳香環。n1與q1係表示0或1,n1與q1其中任一者係0,當n1或q1為1時,所形成的環均非為芳香環。當Ac1為吡啶環時,n1及q1中之至少其中一者係1)。□

Description

有機電場發光元件、該元件用材料、以及使用該元件之發光裝置、顯示裝置及照明裝置 發明領域
本發明係關於有機電場發光元件、以及其所使用的有機電場發光元件用材料。又,本發明亦關於使用前述有機電場發光元件的發光裝置、顯示裝置或照明裝置。
發明背景
因為有機電場發光元件(以下亦稱「元件」、「有機EL元件」)能依低電壓驅動獲得高輝度的發光,因而正活躍地研究開發。有機電場發光元件係在一對電極間具有有機層,從陰極注入的電子與從陽極注入的電洞在有機層中會再結合,再將所生成激子的能量利用於發光者。有機電場發光元件係可提供作為具有各種發光波長的元件,因為響應速度較快速、較薄且輕量,因而期待應用於廣範圍用途。其中,藍色純度高、發光效率高的有機電場發光元件之開發,對全彩顯示器的應用等係屬重要,截至目前為止已有各種開發研究成果的報告。
例如專利文獻1所記載的有機電場發光元件,係廣泛使用含有三基屬於縮合多環芳香族的化合物。其中,舉使用取代或無取代三基取代於芘骨架上之化合物的有機電場發光元件實施例,依良好發光效率實現藍色發光,並達成長壽命。又,專利文獻2與3中有記載:氮原子直接鍵結於芘骨架上更進一步形成縮環構造的化合物,在 專利文獻4與5中有記載著:對芘骨架以外的縮合多環芳香環骨架直接鍵結著氮原子,更進一步形成縮環構造的化合物,均有記載對有機電場發光元件的應用。
再者,對此種縮合多環芳香環更進一步縮環的化合物,在專利文獻6中雖有記載各種構造的化合物,但該文獻並未記載著此種化合物中,何種化合物在藍色發光的有機電場發光元件中能呈現優異的發光效率、色純度、及耐久性。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2010-138121號公報
專利文獻2:日本專利特開2011-51969號公報
專利文獻3:日本專利特開2011-79822號公報
專利文獻4:WO2010/074520號公報
專利文獻5:US2008/0124455A1
專利文獻6:DE102008035413(A1)
發明概要
然而,經本發明者等的檢討,結果得知上述專利文獻1~5所記載的有機電場發光元件,就發光效率尚有待改善的空間。又,得知該等有機電場發光元件的藍色純度亦難謂充足,有必要實現更高的藍色純度。又,亦得知若長時間持續使用該等有機電場發光元件,會因發光強度降低 的驅動劣化而衍生色度出現變化(以下亦稱「驅動色度變化」)。又,專利文獻6所揭示的具體構造係對縮合多環芳香環更進一步在2處進行縮環的化合物,形成該2處縮環構造的元環係屬於碳原子的化合物,得知此種化合物就上述發光效率、藍色純度、及驅動色度變化等期待獲改善。
本發明係以解決以上問題為目的。本發明所欲解決的課題係在於提供:發光效率高、藍色純度優異、隨驅動劣化而衍生的色度變化較小之有機電場發光元件。
緣是,本發明者等遂在提供發光效率高、藍色純度優異、隨驅動劣化而衍生色度變化較小的有機電場發光元件之目的下,進行深入鑽研。結果,發現若使用對縮環多環芳香環,導入至少2種特定施體取代基與受體取代基的化合物,便可解決上述課題,遂提供以下所記載的本發明。
[1]一種有機電場發光元件,係包括有:基板、配置於該基板上且含有陽極與陰極的一對電極、以及配置於該電極間且含有發光層的至少一層有機層;其中,前述有機層係含有下述通式(1)所示化合物:[化1]通式(1) (式中,Cy係表示構成環為3環以上的縮合芳香環構造,在不同的構成環中具有Dn1與Ac1,且各構成環均為烴環。Dn1係表示NR11、O原子或S原子,當u1為0時便更進一步具有取代基。R11係表示取代基,R11亦可與Cy相鍵結而形成芳香環以外的環。Ac1係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基,Ac1亦可更進一步具有取代基。環Z1係表示伸芳基或雜伸芳基;A11係表示構成環Z1的碳原子;A12係表示構成環Z1的碳原子或氮原子。L1、L2及L3係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR12R13或SiR14R15;R12、R13、R14及R15係表示各自獨立的氫原子或取代基。u1係表示0或1,當u1為1時,由Cy、Dn1及環Z1所形成的環便非為芳香環。m1係表示0或1,當m1為0且u1為1時,Cy與環Z1係直接鍵結。n1與q1係表示0或1,n1與q1其中任一者係0,當n1或q1為1時,由Cy、Ac1及L2或L3所形成的環便均非為芳香環。但,當Ac1為吡啶環時,n1與q1中至少其中一者係1。)
[2]如[1]所記載的有機電場發光元件,其中較佳前述通式(1)中,前述Cy係亦可具有取代基之芘、、1,2-苯并二 氫苊(fluoranthene)、菲所示。
[3]如[1]或[2]所記載的有機電場發光元件,其中較佳前述通式(1)中,前述Cy係亦可具有取代基之芘所示,在該芘的1位或3位具有前述Dn1或前述Ac1中之任一者,在該芘的6位或8位具有前述Dn1或前述Ac1中其餘的另一者。
[4]如[1]~[3]項中任一項所記載的有機電場發光元件,其中較佳前述通式(1)所示化合物係下述通式(2)~通式(5)中之任一者所示化合物: (式中,Dn2係表示N原子、O原子或S原子,當Dn2係表示O原子或S原子時,u21與t24的合計便為0或1。當Dn2係表示N原子時、且u21與t24至少其中一者係表示0時,或者當Dn2係表示O原子或S原子時、且u21與t24均為0時,Dn2便更進一步具有取代基。Ac2係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基;Ac2亦可更進一步具有取代基。環Z21與環Z24係表示各自獨立的伸芳基或雜伸芳 基;A21係表示構成環Z21的碳原子;A22係表示構成環Z21的碳原子或氮原子;A27係表示構成環Z24的碳原子;A28係表示構成環Z24的碳原子或氮原子。R103、R104、R108及R109係表示各自獨立的氫原子或取代基。L21、L22、L23及L24係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR22R23或SiR24R25;R22、R23、R24及R25係表示各自獨立的氫原子或取代基。u21係表示0或1,當u21為0時,芘環的#位與Dn2便未相鍵結,當u21為1時,由芘環、Dn2及環Z21所形成的環便非為芳香環。t24係表示0或1,當t24為0時,芘環的#位與Dn2便未相鍵結,當t24為1時,由芘環、Dn2及環Z24所形成的環便非為芳香環。m21係表示0或1,當m21為0、且u21為1時,芘環的#位與環Z21係直接鍵結。s24係表示0或1,當s24為0且u24為1時,芘環的#位與環Z24係直接鍵結。n22與q23係表示0或1,n22與q23其中任一者係0,當n22或q23為1時,由芘環、Ac2及L22或L23所形成的環便均非為芳香環。當n22或q23為0時,芘環的位與Ac2並未相鍵結。但,Ac2為吡啶環時,n22與q23中之至少其中一者係1。)
[化3]通式(3) (式中,Dn3係表示N原子、O原子或S原子,當Dn3係表示O原子或S原子時,u31與t34之合計係0或1。當Dn3係表示N原子時、且u31與t34中至少其中一者係表示0時,或Dn3係表示O原子或S原子時、且u31與t34均為0時,Dn3係更進一步具有取代基。Ac3係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基;Ac3亦可更進一步具有取代基。環Z31與環Z34係表示各自獨立的伸芳基或雜伸芳基;A31係表示構成環Z31的碳原子;A32係表示構成環Z31的碳原子或氮原子;A37係表示構成環Z34的碳原子;A38係表示構成環Z34的碳原子或氮原子。R113、R114、R115及R116係表示各自獨立的氫原子或取代基。L31、L32、L33及L34係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR32R33或SiR34R35;R32、R33、R34及R35係表示各自獨立的氫原子或取代基。u31係表示0或1,當u31為0時,芘環的#位與Dn3便不會相鍵結,當u31為1時,由芘環、Dn3及環Z31所形成的環便非為芳香環。t34係表示0或1,當t34為0時,芘環的#位與Dn3不會相鍵結,當t34為1時,由芘環、Dn3及環Z34所形成的環便非為芳香 環。m31係表示0或1,當m31為0、且u31為1時,芘環的#位與環Z31係直接鍵結。m34係表示0或1,當m34為0、且t34為1時,芘環的#位與環Z34係直接鍵結。n32與q33係表示0或1,n32與q33中任一者係0,當n32或q33為1時,由芘環、Ac3及L32或L33所形成的環均非為芳香環。當n32或q33為0時,芘環的位與Ac3不會相鍵結。但,當Ac3為吡啶環時,n32與q33中之至少其中一者係1。)
(式中,Dn4係表示N原子、O原子或S原子;當Dn4係表示O原子或S原子時,u41與t44之合計係0或1。當Dn4係表示N原子時、且u41與t44至少其中一者係表示0時,或當Dn4係表示O原子或S原子時、且u41與t44均為0時,Dn4係更進一步具有取代基。Ac4係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基;Ac4亦可更進一步具有取代基。環Z41與環Z44係表示各自獨立的伸芳基或雜伸芳基; A41係表示構成環Z41的碳原子;A42係表示構成環Z41的碳原子或氮原子;A47係表示構成環Z44的碳原子;A48係表示構成環Z44的碳原子或氮原子。R122、R123、R127及R128係表示各自獨立的氫原子或取代基。L41、L42、L43及L44係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR42R43或SiR44R45;R42、R43、R44及R45係表示各自獨立的氫原子或取代基。u41係表示0或1,當u41為0時,芘環的#位與Dn4並不會相鍵結;當u41為1時,由芘環、Dn4及環Z41所形成的環便非為芳香環。t44係表示0或1,當t44為0時,芘環的#位與Dn4並不會相鍵結;當t44為1時,由芘環、Dn4及環Z44所形成的環便非為芳香環。m41係表示0或1,當m41為0、且u41為1時,芘環的#位與環Z41係直接鍵結。m44係表示0或1,當m44為0、且t44為1時,芘環的#位與環Z44係直接鍵結。n42與q43係表示0或1,n42與q43其中任一者係0,當n42或q43為1時,由芘環、Ac4及L42或L43所形成的環均非為芳香環。當n42或q43為0時,芘環的位與Ac4並不會相鍵結。但,當Ac4為吡啶環時,n42與q43中至少其中一者係1。)
[化5]通式(5) (式中,Dn5係表示N原子、O原子或S原子;當Dn5係表示O原子或S原子時,u51與t54之合計係0或1。當Dn5係表示N原子時、且u51與t54至少其中一者係表示0時,或當Dn5係表示O原子或S原子時、且u51與t54均為0時,Dn5係更進一步具有取代基。Ac5係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基;Ac5亦可更進一步具有取代基。環Z51與環Z54係表示各自獨立的伸芳基或雜伸芳基;A51係表示構成環Z51的碳原子;A52係表示構成環Z51的碳原子或氮原子;A57係表示構成環Z54的碳原子;A58係表示構成環Z54的碳原子或氮原子。R132、R136、R137及R138係表示各自獨立的氫原子或取代基。L51、L52、L53及L54係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR52R53或SiR54R55;R52、R53、R54及R55係表示各自獨立的氫原子或取代基。u51係表示0或1,當u51為0時,芘環的#位與Dn5不會相鍵結,當u51為1時,由芘環、Dn5及環Z51所形成的環便非為芳香環。t54係表示0或1,當t54為0時,芘環的#位與Dn5不會相鍵結, 當t54為1時,由芘環、Dn5及環Z54所形成的環便非為芳香環。m51係表示0或1,當m51為0、且u51為1時,芘環的#位與環Z51係直接鍵結。m54係表示0或1,當m54為0、且t54為1時,芘環的#位與環Z54係直接鍵結。n52及q53係表示0或1,n52與q53中任一者係0,當n52或q53為1時,由芘環、Ac5及L52或L53所形成的環均非為芳香環。當n52或q53為0時,芘環的位與Ac5不會相鍵結。但,當Ac5為吡啶環時,n52與q53中至少其中一者係1。)
[5]如[4]所記載的有機電場發光元件,其中前述通式(1)所示化合物,較佳係前述通式(2)所示化合物。
[6]如[5]所記載的有機電場發光元件,其中前述通式(2)所示化合物較佳係下述通式(6)所示化合物。
(式中,Dn2A係表示NR11A、O原子或S原子;當u21係表示0時,Dn2A係更進一步具有取代基。R11A係表示取代基。Ac2係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基;Ac2亦可更進一步具有取代基。環Z21係表示伸芳基或雜伸芳基;A21係表示構成環Z21的碳原子,A22 係表示構成環Z21的碳原子或氮原子。R103、R104、R108、R109及R110係表示各自獨立的氫原子或取代基。L21、L22及L23係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR22R23或SiR24R25;R22、R23、R24及R25係表示各自獨立的氫原子或取代基。u21係表示0或1,當u21為0時,芘環的#位與Dn2A不會相鍵結;當u21為1時,由芘環、Dn2A及環Z21所形成的環便非為芳香環。m21係表示0或1,當m21為0、且u21為1時,芘環的#位與環Z21係直接鍵結。n22與q23係表示0或1,n22與q23其中任一者係0,當n22或q23為1時,由芘環、Ac2及L22或L23所形成的環便均非為芳香環。當n22或q23為0時,芘環的位與Ac2並未相鍵結。但,Ac2為吡啶環時,n22與q23中之至少其中一者係1。)
[7]如[6]所記載的有機電場發光元件,其中前述通式(6)所示化合物,較佳係下述通式(8)所示化合物。
(式中,Dn2A係表示NR11A、O原子或S原子;當u21係表示0時,Dn2A係更進一步具有取代基。R11A係表示取代基。Ac2A係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺 電子性雜芳基;Ac2A亦可更進一步具有取代基。環Z21係表示伸芳基或雜伸芳基;A21係表示構成環Z21的碳原子;A22係表示構成環Z21的碳原子或氮原子。R103、R104、R105、R108、R109及R110係表示各自獨立的氫原子或取代基。L21與L23係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR22R23或SiR24R25;R22、R23、R24及R25係表示各自獨立的氫原子或取代基。u21係表示0或1,當u21為0時,芘環的#位與Dn2A不會相鍵結,當u21為1時,由芘環、Dn2A及環Z21所形成的環便非為芳香環。m21係表示0或1,當m21為0、且u21為1時,芘環的#位與環Z21係直接鍵結。q23係表示0或1,當q23為1時,由芘環、Ac2A及L23所形成的環均非為芳香環。當q23為0時,芘環的位與Ac2A不會相鍵結。但,當Ac2A為吡啶環時,q23係1。)
[8]如[7]所記載的有機電場發光元件,其中前述通式(8)所示化合物較佳係下述通式(10)所示化合物: (式中,Dn2A係表示NR11A、O原子或S原子;R11A係表示取 代基。A22、A23、A24、A25、A26、A61、A62、A63、A64及A65係表示各自獨立的CRz(Rz係表示氫原子或取代基,相鄰的2個CRz亦可共同形成五或六元環)、或N原子。當A61、A62、A63、A64及A65均非為N原子時,表示A61、A62、A63、A64及A65的CRz中至少1個Rz係表示親電子性取代基。R103、R104、R105、R108、R109及R110係表示各自獨立的氫原子或取代基。L21與L23係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR22R23或SiR24R25;R22、R23、R24及R25係表示各自獨立的氫原子或取代基。m21係表示0或1,當m21為0時,芘環的#位與A22係直接鍵結。q23係表示0或1,當q23為0時,芘環的位與A65不會相鍵結。但,當A61、A62、A63、A64及A65中僅有1者為N原子時,q23係表示1。)
[9]如[8]所記載的有機電場發光元件,其中前述通式(10)所示化合物,較佳係下述通式(12)所示化合物: (式中,Dn2A係表示NR11A、O原子或S原子;R11A係表示取代基。A61、A62、A63、A64及A65係表示各自獨立的CRz(Rz 係表示氫原子或取代基,相鄰的2個CRz亦可共同形成五或六元環)或N原子。當A61、A62、A63、A64及A65均非為N原子時,表示A61、A62、A63、A64及A65的CRz中至少1個Rz係表示親電子性取代基。R103、R104、R105、R108、R109、R110、R201、R202、R203及R204係表示各自獨立的氫原子或取代基。L21與L23係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR22R23或SiR24R25;R22、R23、R24及R25係表示各自獨立的氫原子或取代基。m21係表示0或1,當m21為0時,**位與芘環的#位係直接鍵結。q23係表示0或1,當q23為0時,芘環的位與A65不會相鍵結。但,當A61、A62、A63、A64及A65中僅有1者為N原子時,q23係表示1。)
[10]如[5]~[9]項中任一項所記載的有機電場發光元件,其中前述通式(2)所示化合物的前述q23,較佳係1。
[11]如[4]所記載的有機電場發光元件,其中前述通式(1)所示化合物,較佳係前述通式(3)所示化合物。
[12]如[11]所記載的有機電場發光元件,其中前述通式(3)所示化合物,較佳係下述通式(7)所示化合物: (式中,Dn3A係表示NR11B、O原子或S原子;當u31係表示0時,Dn3A係更進一步具有取代基。R11B係表示取代基。Ac3係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基;Ac3亦可更進一步具有取代基。環Z31係表示伸芳基或雜伸芳基;A31係表示構成環Z31的碳原子;A32係表示構成環Z31的碳原子或氮原子。R113、R114、R115、R116及R120係表示各自獨立的氫原子或取代基。L31、L32及L33係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR32R33或SiR34R35;R32、R33、R34及R35係表示各自獨立的氫原子或取代基。u31係表示0或1,當u31為0時,芘環的#位與Dn3A不會相鍵結;當u31為1時,由芘環、Dn3A及環Z31所形成的環便非為芳香環。m31係表示0或1,當m31為0、且u31為1時,芘環的#位與環Z31係直接鍵結。n32與q33係表示0或1,n32與q33中任一者係0,當n32或q33為1時,由芘環、Ac3及L32或L33所形成的環均非為芳香環。當n32或q33為0時,芘環的位與Ac3不會相鍵結。但,當Ac3為吡啶環時,n32與q33中之至少其中一者係1。)
[13]如[12]所記載的有機電場發光元件,其中前述通式(7)所示化合物,較佳係下述通式(9)所示化合物:[化11]通式(9) (式中,Dn3A係表示NR11B、O原子或S原子;當u31係表示0時,Dn3A係更進一步具有取代基。R11B係表示取代基。Ac3A係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基;Ac3A亦可更進一步具有取代基。環Z31係表示伸芳基或雜伸芳基;A31係表示構成環Z31的碳原子;A32係表示構成環Z31的碳原子或氮原子。R113、R114、R115、R116、R119及R120係表示各自獨立的氫原子或取代基。L31與L32係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR32R33或SiR34R35;R32、R33、R34及R35係表示各自獨立的氫原子或取代基。u31係表示0或1,當u31為0時,芘環的#位與Dn3A不會相鍵結;當u31為1時,由芘環、Dn3A及環Z31所形成的環便非為芳香環。m31係表示0或1,當m31為0、且u31為1時,芘環的#位與環Z31係直接鍵結。n32係表示0或1,當n32為1時,由芘環、Ac3A及L32所形成的環均非為芳香環。當n32為0時,芘環的位與Ac3A不會相鍵結。但,當Ac3A為吡啶環時,n32係1。)
[14]如[13]所記載的有機電場發光元件,其中前述通式(9)所示化合物,較佳係下述通式(11)所示化合物:[化12] (式中,Dn3A係表示NR11B、O原子或S原子;R11B係表示取代基。A32、A33、A34、A35、A36、A71、A72、A73、A74及A75係表示各自獨立的CRz'(相鄰的2個CRz'亦可共同形成五或六元環)或N原子。當A71、A72、A73、A74及A75均非為N原子時,表示A71、A72、A73、A74及A75的CRz'中至少1個Rz'係表示親電子性取代基。R113、R114、R115、R116、R119及R120係表示各自獨立的氫原子或取代基。L31及L32係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR32R33或SiR34R35;R32、R33、R34及R35係表示各自獨立的氫原子或取代基。m31係表示0或1,當m31為0時,芘環的#位與A32係直接鍵結。n32係表示0或1,當n32為1時,由芘環、Ac3A及L32所形成的環均非為芳香環。當n32為0時,芘環的位與A75不會相鍵結。但,當A71、A72、A73、A74及A75中僅有1者為N原子時,n32係表示1。)
[15]如[14]所記載的有機電場發光元件,其中前述通式(11)所示化合物,較佳係下述通式(13)所示化合物:[化13] (式中,Dn3A係表示NR11B、O原子或S原子;R11B係表示取代基。A71、A72、A73、A74及A75係表示各自獨立的CRz'(相鄰的2個CRz'亦可共同形成五或六元環)或N原子。當A71、A72、A73、A74及A75均非為N原子時,表示A71、A72、A73、A74及A75的CRz'中之至少1個Rz'係表示親電子性取代基。R113、R114、R115、R116、R119、R120、R211、R212、R213及R214係表示各自獨立的氫原子或取代基。L31與L32係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR32R33或SiR34R35;R32、R33、R34及R35係表示各自獨立的氫原子或取代基。m31係表示0或1,當m31為0時,**位與芘環的#位係直接鍵結。n32係表示0或1,當n32為0時,芘環的位與A75不會相鍵結。但,當A71、A72、A73、A74及A75中僅有1者為N原子時,n32係表示1。)
[16]如[11]~[15]項中任一項所記載的有機電場發光元件,其中前述通式(3)所示化合物的前述n32,較佳係1。
[17]如[1]~[16]項中任一項所記載的有機電場發光元件,其中前述通式(1)所示化合物的分子量,較佳係800以下。
[18]如[1]~[17]項中任一項所記載的有機電場發光元件,其中含有前述通式(1)所示化合物的至少一層有機層,較佳係前述發光層。
[19]如[1]~[18]項中任一項所記載的有機電場發光元件,其中前述通式(1)所示化合物,較佳係發光材料。
[20]如[1]~[19]項中任一項所記載的有機電場發光元件,其中在前述發光層中較佳係含有蒽系主體材料。
[21]如[1]~[20]項中任一項所記載的有機電場發光元件,其中前述發光層較佳係利用真空蒸鍍製程形成。
[22]如[1]~[20]所記載的有機電場發光元件,其中前述發光層較佳係利用濕式製程形成。
[23]一種發光裝置,係使用如[1]~[22]項中任一項所記載的有機電場發光元件。
[24]一種顯示裝置,係使用如[1]~[23]項中任一項所記載的有機電場發光元件。
[25]一種照明裝置,係使用如[1]~[24]項中任一項所記載的有機電場發光元件。
[26]一種有機電場發光元件用材料,其特徵在於依下述通式(1)所示:[化14]通式(1) (式中,Cy係表示構成環為3環以上的縮合芳香環構造,在不同的構成環中具有Dn1與Ac1,且各構成環均為烴環。Dn1係表示NR11、O原子或S原子,當u1為0時便更進一步具有取代基。R11係表示取代基,R11亦可與Cy相鍵結而形成芳香環以外的環。Ac1係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基,Ac1亦可更進一步具有取代基。環Z1係表示伸芳基或雜伸芳基;A11係表示構成環Z1的碳原子;A12係表示構成環Z1的碳原子或氮原子。L1、L2及L3係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR12R13或SiR14R15;R12、R13、R14及R15係表示各自獨立的氫原子或取代基。u1係表示0或1,當u1為1時,由Cy、Dn1及環Z1所形成的環便非為芳香環。m1係表示0或1,當m1為0且u1為1時,Cy與環Z1係直接鍵結。n1與q1係表示0或1,n1與q1其中任一者係0,當n1或q1為1時,由Cy、Ac1及L2或L3所形成的環便均非為芳香環。但,當Ac1為吡啶環時,n1與q1中至少其中一者係1。)
本發明的有機電場發光元件係具有:發光效率 高、藍色純度優異、以及因驅動劣化而衍生的色度變化較小之有利效果。又,若使用本發明的化合物,可輕易製造此種優異的有機電場發光元件。又,本發明的發光裝置、顯示裝置及照明裝置,係具有:消耗功率小、藍色純度優異,以及即便長時間使用,色度仍不易發生變化的有利效果。
圖式簡單說明
圖1係本發明的有機電場發光元件之構成一例概略圖。
圖2係本發明的發光裝置一例概略圖。
圖3係本發明的照明裝置一例概略圖。
用以實施發明之形態
以下,針對本發明內容進行詳細說明。以下所記載構成要件的說明,係根據本發明的代表性實施態樣與具體例,惟本發明並不僅侷限於此種實施態樣與具體例。另外,本說明書中,使用「~」表示的數值範圍係指包括以「~」前後所記載數值為下限值及上限值在內的範圍。
[通式(1)所示有機電場發光元件用材料]
本發明的有機電場發光元件特徵在於具備有:基板、配置於該基板上且含有陽極與陰極的一對電極、以及配置於該電極間且含有發光層的至少一層有機層;其中,前述有機層係含有下述通式(1)所示化合物:[化15] (式中,Cy係表示構成環為3環以上的縮合芳香環構造,在不同的構成環中具有Dn1與Ac1,且各構成環均為烴環。Dn1係表示NR11、O原子或S原子,當u1為0時便更進一步具有取代基。R11係表示取代基,R11亦可與Cy相鍵結而形成芳香環以外的環。Ac1係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基,Ac1亦可更進一步具有取代基。環Z1係表示伸芳基或雜伸芳基;A11係表示構成環Z1的碳原子;A12係表示構成環Z1的碳原子或氮原子。L1、L2及L3係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR12R13或SiR14R15;R12、R13、R14及R15係表示各自獨立的氫原子或取代基。u1係表示0或1,當u1為1時,由Cy、Dn1及環Z1所形成的環便非為芳香環。m1係表示0或1,當m1為0且u1為1時,Cy與環Z1係直接鍵結。n1與q1係表示0或1,n1與q1其中任一者係0,當n1或q1為1時,由Cy、Ac1及L2或L3所形成的環便均非為芳香環。但,當Ac1為吡啶環時,n1與q1中至少其中一者係1。)
本發明的有機電場發光元件係具有藉由在有機 層中含有前述通式(1)所示化合物,俾使發光光譜尖銳化,藍色純度呈良好的特徵。本發明的有機電場發光元件係含有前述通式(1)所示化合物的至少一層有機層,較佳為前述發光層。為使藍色純度呈良好,已知縮短發光波長亦屬有效。然而,若縮短發光材料的發光波長,發光材料的S1(最低激發單態能階(singlet energy-level))會變大,因而會導致發光材料的S1、與主體材料的S1間之差縮小、或導致主體材料的S1較大於發光材料的S1。因而,會造成發光效率降低,且亦會因主體材料混雜著副發光而導致藍色純度降低的問題。相對於此,若依照本發明使用通式(1)所示化合物,便可在實現高發光效率情況下,使光譜呈尖銳化,俾能提升藍色純度。
此種通式(1)所示化合物的發光光譜尖銳化,並未拘泥於任何理論,首先,構成環係3環以上的縮合芳香環構造,藉由對各構成環均為烴環的骨架,依特定態樣導入諸如NR11、O原子或S原子等施體取代基、及諸如親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基等受體取代基,便會因分子內的電荷偏頗而使基底狀態與激發狀態間的構造變化變小,俾能使發光光譜較習知已知化合物更為尖銳化。此種化合物的類似化合物在日本專利特開2011-79822號公報中有記載將吡啶環導入於芘環上的化合物13~15,即便導入此種吡啶環,能不足以作為對分子內的電荷分佈偏頗具有貢獻之受體基,實際上就發光光譜尖銳化等本發明效果而言均屬不足。
本發明通式(1)所示化合物,對諸如電洞(氧化)、電子(還原)等呈安定,電荷的注入.輸送性高,不易引發芘環彼此間的結合形成,亦不易引發因元件驅動而衍生的化學反應劣化。故,不易引發因驅動劣化而衍生的色度變化。
以下,針對通式(1)所示化合物進行詳細說明。
本發明中,前述通式(1)的說明中,氫原子係表示亦涵蓋同位素(重氫原子等),且構成取代基的原子亦表示含蓋其同位素。
本發明中,稱「取代基」時,該取代基亦可更進一步被取代。例如本發明中稱「烷基」時,亦涵蓋諸如:經利用氟原子進行取代的烷基(例如三氟甲基)、經利用芳基進行取代的烷基(例如三苯甲基)等;而稱「碳數1~6的烷基」時,係表示涵蓋經被取代者在內的所有基,且碳數為1~6。
通式(1)所示化合物中,Cy係表示構成環為3環以上的縮合芳香環構造,在不同的構成環中具有Dn1與Ac1,且各構成環均為烴環。前述構成環為3環以上的縮合芳香環構造並無特別的限制,本發明的有機電荷發光元件,就前述通式(1)中,前述Cy較佳係表示亦可具有取代基之芘、、1,2-苯并二氫苊、菲;更佳係亦可具有取代基之芘。
前述通式(1)中,前述Cy係表示亦可具有取代基之芘所示,較佳係該芘骨架在2位、7位以外的位置處具有施體基或受體基。雖未拘泥於任何理論,但可認為在芘骨架較容易存在HOMO、LUMO的2位、7位以外位置處具有Dn1與Ac1,會對本發明效果造成較大影響。本發明的有機電荷發 .元件,特別較佳係在芘骨架的1位或3位具有前述Dn1或前述Ac1中之任一者,且在該芘的6位或8位具有前述Dn1或前述Ac1中之其餘另一者。
通式(1)所示化合物中,Cy亦可具有除Dn1與Ac1以外的其他取代基。
前述Cy亦可具有的除Dn1與Ac1以外之其他取代基,係可例如以下的取代基組A。
《取代基組A》
可舉例如:烷基(較佳係碳數1~30、更佳係碳數1~20、特佳係碳數1~10,例如:甲基、乙基、異丙基、第三丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、環丙基、環戊基、環己基等)、烯基(較佳係碳數2~30、更佳係碳數2~20、特佳係碳數2~10,例如:乙烯基、烯丙基、2-丁烯基、3-戊烯基等)、炔基(較佳係碳數2~30、更佳係碳數2~20、特佳係碳數2~10,例如:炔丙基、3-戊炔基等)、芳基(較佳係碳數6~30、更佳係碳數6~20、特佳係碳數6~12,例如:苯基、對甲基苯基、萘基、蒽基等)、胺基(較佳係碳數0~30、更佳係碳數0~20、特佳係碳數0~10,例如:胺基、甲胺基、二甲胺基、二乙胺基、二苄胺基、二苯基胺基、二甲苯胺基等)、烷氧基(較佳係碳數1~30、更佳係碳數1~20、特佳係碳數1~10,例如:甲氧基、乙氧基、丁氧基、2-乙基己氧基等)、芳氧基(較佳係碳數6~30、更佳係碳數6~20、特佳係碳數6~12,例如:苯氧基、1-萘氧基、2-萘氧基等)、雜環氧基(較佳係碳數1~30、更佳係碳數1~20、特佳係碳數1~12,例如:吡 啶氧基、吡氧基、嘧啶氧基、喹啉氧基等)、醯基(較佳係碳數2~30、更佳係碳數2~20、特佳係碳數2~12,例如:乙醯基、苯甲醯基、甲醯基、新戊醯基等)、烷氧羰基(較佳係碳數2~30、更佳係碳數2~20、特佳係碳數2~12,例如:甲氧羰基、乙氧羰基等)、芳氧羰基(較佳係碳數7~30、更佳係碳數7~20、特佳係碳數7~12,例如苯氧羰基等)、醯氧基(較佳係碳數2~30、更佳係碳數2~20、特佳係碳數2~10,例如:乙醯氧基、苯甲醯氧基等)、醯胺基(較佳係碳數2~30、更佳係碳數2~20、特佳係碳數2~10,例如:乙醯胺基、苯甲醯胺基(benzoylamino)等)、烷氧羰胺基(較佳係碳數2~30、更佳係碳數2~20、特佳係碳數2~12,例如:甲氧羰胺基等)、芳氧羰胺基(較佳係碳數7~30、更佳係碳數7~20、特佳係碳數7~12,例如苯氧羰胺基等)、磺醯胺基(sulfonylamino)(較佳係碳數1~30、更佳係碳數1~20、特佳係碳數1~12,例如甲烷磺醯胺基、苯磺醯胺基等)、胺磺醯基(較佳係碳數0~30、更佳係碳數0~20、特佳係碳數0~12,例如:胺磺醯基、甲基胺磺醯基、二甲基胺磺醯基、苯基胺磺醯基等)、胺甲醯基(較佳係碳數1~30、更佳係碳數1~20、特佳係碳數1~12,例如:胺甲醯基、甲基胺甲醯基、二乙基胺甲醯基、苯基胺甲醯基等)、烷硫基(較佳係碳數1~30、更佳係碳數1~20、特佳係碳數1~12,例如:甲硫基、乙硫基等)、芳硫基(較佳係碳數6~30、更佳係碳數6~20、特佳係碳數6~12,例如苯硫基等)、雜環硫基(較佳係碳數1~30、更佳係碳數1~20、特佳係碳數1~12,例如:吡啶硫基、2-苯并咪唑硫 基、2-苯并唑硫基、2-苯并噻唑硫基等)、磺醯基(較佳係碳數1~30、更佳係碳數1~20、特佳係碳數1~12,例如甲磺基、對甲苯磺醯等)、亞磺醯基(較佳係碳數1~30、更佳係碳數1~20、特佳係碳數1~12,例如甲烷亞磺醯基、苯亞磺醯基等)、脲基(較佳係碳數1~30、更佳係碳數1~20、特佳係碳數1~12,例如:脲、甲基脲、苯基脲等)、磷酸醯胺基(較佳係碳數1~30、更佳係碳數1~20、特佳係碳數1~12,例如二乙基磷酸醯胺、苯基磷酸醯胺等)、羥基、硫醇基、鹵原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、氰基、磺基、羧基、硝基、羥肟酸基、亞磺酸基、肼基、亞胺基、雜環基(亦涵蓋芳香族雜環基在內,較佳係碳數1~30、更佳係碳數1~12,雜原子係例如:氮原子、氧原子、硫原子、磷原子、矽原子、硒原子、碲原子,具體係可例如:吡啶基、吡基、嘧啶基、噠基、吡咯基、吡唑基、三唑基、咪唑基、唑基、噻唑基、異唑基、異噻唑基、喹啉基、呋喃基、噻吩基、硒吩基(selenophenyl)、碲苯基、哌啶基(piperidyl)、哌啶-1-基(piperidino)、啉基、吡咯啶基、吡咯啶-1-基(pyrrolidino)、苯并唑基、苯并咪唑基、苯并恋唑基、咔唑基、吖庚因基(azepinyl)、噻咯基(silolyl)等)、矽烷基(較佳係碳數3~40、更佳係碳數3~30、特佳係碳數3~24,例如三甲基矽烷基、三苯基矽烷基等)、矽烷氧基(較佳係碳數3~40、更佳係碳數3~30、特佳係碳數3~24,例如三甲基矽烷氧基、三苯基矽烷氧基等)、磷酸基(例如二苯磷酸基、二甲基磷酸基等)。該等取代基亦可更進一步被取 代,能成為更進一步取代的取代基係可例如從以上所說明的取代基組A中選擇之基。又,取代基上所取代的取代基亦可更進一步被取代,能成為更進一步取代的取代基係可例如從以上所說明的取代基組A中選擇之基。又,取代基上所取代的取代基,被更進一步取代之取代基,亦可再更進一步被取代,該再更進一步的取代基係可例如從以上所說明的取代基組A中選擇之基。
本發明的有機電場發光元件用材料,係前述通式(1)的Cy為芘環,較佳係該芘環的2位、3位、4位、5位、7位、9位及10位中至少1者為取代基。藉由在芘環的該等位置具有取代基,在發光層內不易發生前述通式(1)所示化合物彼此間的結合,俾可提升藍色純度。
本發明通式(1)所示使用為有機電場發光元件用材料的化合物,更亦具有抑制結合的效果,就從色純度改善的觀點係屬較佳。但,本發明並不會因此種抑制結合效果的大小而有所限制。當前述通式(1)所示化合物係芘系化合物時,因為芘系化合物具有容易產生較單體發光更長波長之結合發光(準分子發光)的性質,因而亦會因結合發光而導致色純度降低。當本發明通式(1)所示化合物係芘系化合物時,藉由含有具抑制結合效果的取代基,判斷可有效抑制芘環彼此間的結合。
本發明的有機電場發光元件用材料,較佳係2位、3位、4位、5位、7位、9位及10位,被烷基、矽烷基、胺基、氟原子、利用該等基中至少1者取代的苯基或吡啶 基、或氫原子。藉由在芘環的該等位置處僅取代為該等特定構造的取代基,相較於例如該等位置處取代為無取代苯基的其他芘環化合物等之下,較不易形成結合,便可減輕驅動色度變化。
本發明的有機電場發光元件用材料,更佳在2位、3位、4位、5位、7位、9位及10位中至少1者,係諸如烷基、矽烷基、胺基、氟原子、及經該等基中至少1者取代的苯基或吡啶基中之任一取代基。
再者,特佳係在4位、5位、9位及10位中至少1者,係諸如烷基、矽烷基、胺基、氟原子、及經該等基中至少1者取代的苯基或吡啶基中之任一取代基。
另外,本發明的有機電場發光元件用材料,較佳係前述Cy亦可具有之除Dn1與Ac1以外的其他取代基彼此間,不會共同形成環。但,在未違反本發明主旨之前提下,前述Cy亦可具有之除Dn1與Ac1以外的其他取代基中,相鄰的2個亦可共同形成五或六元環。所形成的五或六元環係可為環烯基環、苯環、雜芳環中任一者。雜芳環係可例如構成環的原子中,含有1~3個從氮原子、氧原子及硫原子所構成群組中選擇的雜原子。具體係可例示如:吡啶環、吡環、噠環、嘧啶環、咪唑環、唑環、恋唑環、吡唑環、噻吩環、呋喃環等。所形成的五或六元環亦可具有取代基,碳原子上的取代基係可例如上述取代基組A,相關氮原子上的取代基係可例如上述取代基組B。
前述通式(1)所示化合物,就從可抑制芘系化合 物彼此間之結合的觀點,較佳Cy為芘環,且該芘環係除Dn1與Ac1以外,尚利用諸如:烷基、矽烷基、胺基、氟原子、經該等基中至少1者取代的芳基或含氮雜環基,取代至少1處(即,若包括Dn1與Ac1在內便為至少3處)的化合物。該芳基及該含氮雜環基的元環數並無限制,就從結合抑制的觀點,元環數最好為某程度小,元環數較佳係5~12、更佳係6~10。
前述通式(1)所示化合物,就從可抑制芘系化合物彼此間之結合的觀點,較佳Cy為芘環,且該芘環係除Dn1與Ac1以外,尚利用諸如:烷基、矽烷基、胺基、氟原子、經該等基中至少1者取代的苯基或吡啶基,取代芘環中至少1處,更佳係利用該等取代基中任一者,取代1~3處(即,若包括Dn1與Ac1在內為3~5處)的化合物,特佳係利用該等取代基中任一者取代1或2處(即,若包括Dn1與Ac1在內為3或4處)的化合物,最佳係利用該等取代基中任一者取代2處(即,若包括Dn1與Ac1在內為4處)的化合物。
其中,前述通式(1)所示化合物,就從不致使色純度降低、化學性安定、抑制結合效果較高的觀點,最佳係Cy為芘環,且該芘環係除Dn1與Ac1以外尚具有至少1個鄰烷基取代苯基。前述鄰烷基取代苯基更佳係諸如:鄰甲苯基、2,6-茬基、及基(mesityl)中任一者。
前述通式(1)中,Dn1係表示NR11、O原子或S原子,當u1為0時便更進一步具有取代基。該取代基係可例如後述取代基組B。
R11係表示取代基,R11亦可與Cy相鍵結而形成芳香環以外的環。前述R11(氮原子上的取代基)係可例如以下的取代基組B。
《取代基組B》
可例如:烷基(較佳係碳數1~30、更佳係碳數1~20、特佳係碳數1~10,例如:甲基、乙基、異丙基、第三丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、環丙基、環戊基、環己基等)、烯基(較佳係碳數2~30、更佳係碳數2~20、特佳係碳數2~10,例如:乙烯基、烯丙基、2-丁烯基、3-戊烯基等)、炔基(較佳係碳數2~30、更佳係碳數2~20、特佳係碳數2~10,例如:炔丙基、3-戊炔基等)、芳基(較佳係碳數6~30、更佳係碳數6~20、特佳係碳數6~12,例如:苯基、對甲基苯基、萘基、蒽基等)、氰基、雜環基(亦涵蓋芳香族雜環基,較佳係碳數1~30、更佳係碳數1~12,雜原子係例如:氮原子、氧原子、硫原子、磷原子、矽原子、硒原子、碲原子,具體係可例如:吡啶基、吡基、嘧啶基、噠基、吡咯基、吡唑基、三唑基、咪唑基、唑基、噻唑基、異唑基、異噻唑基、喹啉基、呋喃基、噻吩基、硒吩基、碲苯基、哌啶基、哌啶-1-基、啉基、吡咯啶基、吡咯啶-1-基、苯并唑基、苯并咪唑基、苯并恋唑基、咔唑基、吖庚因基、噻咯基等)。該等取代基亦可更進一步被取代,能成為更進一步取代的取代基係可例如從以上所說明的取代基組B中選擇之基。又,取代基上所取代的取代基亦可更進一步被取代,能成為更進一步取代的取代基係可例如從以上所 說明的取代基組B中選擇之基。又,取代基上所取代的取代基,被更進一步取代之取代基,亦可再更進一步被取代,該再更進一步的取代基係可例如從以上所說明的取代基組B中選擇之基。
前述R11較佳係烷基、全氟烷基、芳基、雜芳基、氟原子,更佳係諸如:碳數1~10的直鏈、分支或環狀烷基、碳數6~50的芳基、以及碳數5~20,且至少含有1個雜原子為N、O及S中任一者的雜芳基等中之任一者。前述R11特佳係碳數6~14的芳基,最佳係碳數6~14的芳基,且該芳基經碳數1~10的直鏈或分支烷基取代,最最佳係碳數6的烷基,且該芳基經碳數1~10的直鏈或分支烷基取代。碳數6~14的芳基亦可具有的碳數1~10之直鏈或分支烷基,較佳係例如:甲基、乙基、異丙基、第三丁基、正辛基、正癸基等,更佳係甲基、異丙基、第三丁基。
Ac1係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基;Ac1亦可更進一步具有取代基。此處,本說明書中所謂「前述親電子性取代基」係指「哈米特定律的σ p值大於0.05之取代基」。
所謂「前述缺電子性雜芳基」係指如「雜環化合物之化學」(講談社SCIENTIFIC)第3頁~4頁所記載,雜芳環內所具有碳原子的π電子密度在1.00以下者」。
當作前述Ac1用的前述親電子性取代基,係可例如:鹵原子(例如氟原子)、氰基、三氟甲基等,其中較佳為氰基。
具有當作前述Ac1用之前述親電子性取代基的芳基,較佳係碳數6~10的芳基上有親電子性取代基所取代的基,更佳係碳數6的芳基上有親電子性取代基所取代的基。具有前述親電子性取代基的芳基之親電子性取代基,係與當作前述Ac1用的前述親電子性取代基同樣,較佳範圍亦同樣。
當作前述Ac1用的前述缺電子性雜芳基,較佳係元環數6~14之含N原子雜芳基、更佳係元環數6~14之含N原子雜芳基、特佳係元環數6之含N原子雜芳基。
再者,前述缺電子性雜芳基較佳係被烷基(亦可更進一步被氟原子取代)或矽烷基(亦可更進一步被烷基取代,較佳範圍係如前述)取代。藉由具有烷基或矽烷基,便可在不致使色純度降低的情況下,提升化合物的化學安定性,不易引發驅動色度變化。此時的烷基係與R11為芳基時亦可具有的烷基同樣,較佳範圍亦相同。
前述Ac1較佳係具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基。
環Z1係表示伸芳基或雜伸芳基,A11係表示構成環Z1的碳原子,A12係表示構成環Z1的碳原子或氮原子。
L1、L2及L3係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR12R13或SiR14R15;R12、R13、R14及R15係表示各自獨立的氫原子或取代基。
CR12R13係其碳原子成為通式(1)所示化合物的環之構成原子,R12與R13係表示其碳原子上所鍵結的氫原子或取代 基。R12與R13係可為相同亦可為不同。又,R12與R13亦可共同形成五或六元環。
SiR14R15係其矽原子成為通式(1)所示化合物的環之構成原子,R14R15係表示其矽原子上所鍵結的氫原子或取代基。R14R15係可為相同亦可為不同。又,R14R15亦可共同形成五或六元環。
R12、R13、R14及R15(碳原子上的取代基及矽原子上的取代基),係可例如前述取代基組A。
R12、R13、R14及R15係各自獨立,較佳係烷基、芳基、雜芳基、全氟烷基、烷氧基、氟原子,更佳係烷基、芳基及雜芳基。R12、R13、R14及R15更佳係各自獨立的碳數1~10之直鏈、分支或環狀烷基、碳數6~14之芳基、碳數5~20且至少含有1個雜原子為N、O及S中任一者的雜芳基等中之任一者,特佳係碳數1~6之直鏈或分支烷基。又,就從合成容易性的觀點,較佳係R12與R13為相同的取代基。又,就從同樣的觀點,較佳係R14與R15為相同的取代基。
R12、R13、R14及R15亦可共同形成五或六元環。所形成的五或六元環係可為環烷基環(cycloalkyl ring)、環烯基環、雜環中之任一者。雜環係可例如構成環的原子中,含有從氮原子、氧原子及硫原子所構成群組中選擇的雜原子1~3個者。所形成的五或六元環係可具有取代基,而碳原子上的取代基係可例如前述取代基組A,相關氮原子上的取代基係可例如前述取代基組B。
本發明就從發光色的觀點,前述通式(1)中,L1、 L2及L3較佳係各自獨立的CR12R13及O中之任一者、更佳係CR12R13
前述通式(1)中,u1係表示0或1,當u1為1時,由Cy、Dn1及環Z1所形成的環便非為芳香環。u1較佳係1。
前述通式(1)中,m1係表示0或1,當m1為0且u1為1時,Cy與環Z1係直接鍵結。m1係當前述Dn1為NR11時便較佳為0,當前述Dn1為O原子或S原子時則較佳為1。其中,更佳係前述Dn1為NR11,且前述m1為0的組合。
前述通式(1)中,n1與q1係表示0或1,n1與q1其中任一者係0;當n1或q1為1時,由Cy、Ac1及L2或L3所形成的環便均非為芳香環。但,當Ac1為吡啶環時,n1與q1中至少其中一者係1。
本發明的有機電場發光元件中,前述通式(1)所示化合物較佳係下述通式(2)~通式(5)任一者所所示化合物。以下,針對通式(2)~通式(5)等各通式進行說明。
(式中,Dn2係表示N原子、O原子或S原子,當Dn2係表示O原子或S原子時,u21與t24的合計便為0或1。當Dn2係表示N原子時、且u21與t24至少其中一者係表示0時,或者當Dn2係表示O原子或S原子時、且u21與t24均為0時,Dn2便更進一步具有取代基。Ac2係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基;Ac2亦可更進一步具有取代基。環Z21與環Z24係表示各自獨立的伸芳基或雜伸芳基;A21係表示構成環Z21的碳原子;A22係表示構成環Z21的碳原子或氮原子;A27係表示構成環Z24的碳原子;A28係表示構成環Z24的碳原子或氮原子。R103、R104、R108及R109係表示各自獨立的氫原子或取代基。L21、L22、L23及L24係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR22R23或SiR24R25;R22、R23、R24及R25係表示各自獨立的氫原子或取代基。u21係表示0或1,當u21為0時,芘環的#位與Dn2便未相鍵結,當u21為1時,由芘環、Dn2及環Z21所形成的環便非為芳香環。t24係表示0或1,當t24為0時,芘環的#位與Dn2便未相鍵結,當t24為1時,由芘環、Dn2及環Z24所形成的環便非為芳香環。m21係表示0或1,當m21為0、且u21為1時,芘環的#位與環Z21係直接鍵結。s24係表示0或1,當s24為0且u24為1時,芘環的#位與環Z24係直接鍵結。n22與q23係表示0或1,n22與q23其中任一者係0,當n22或q23為1時,由芘環、Ac2及L22或L23所形成的環便均非為芳香環。當n22或q23為0時,芘環的位與Ac2並未相鍵結。但,Ac2為吡啶環時,n22與q23中之至少其中一者係1。)
(式中,Dn3係表示N原子、O原子或S原子,當Dn3係表示O原子或S原子時,u31與t34之合計係0或1。當Dn3係表示N原子時、且u31與t34中至少其中一者係表示0時,或Dn3係表示O原子或S原子時、且u31與t34均為0時,Dn3係更進一步具有取代基。Ac3係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基;Ac3亦可更進一步具有取代基。環Z31與環Z34係表示各自獨立的伸芳基或雜伸芳基;A31係表示構成環Z31的碳原子;A32係表示構成環Z31的碳原子或氮原子;A37係表示構成環Z34的碳原子;A38係表示構成環Z34的碳原子或氮原子。R113、R114、R115及R116係表示各自獨立的氫原子或取代基。L31、L32、L33及L34係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR32R33或SiR34R35;R32、R33、R34及R35係表示各自獨立的氫原子或取代基。u31係表示0或1,當u31為0時,芘環的#位與Dn3便不會相鍵結,當u31為1時,由芘環、Dn3及環Z31所形成的環便非為芳香環。t34 係表示0或1,當t34為0時,芘環的#位與Dn3不會相鍵結,當t34為1時,由芘環、Dn3及環Z34所形成的環便非為芳香環。m31係表示0或1,當m31為0、且u31為1時,芘環的#位與環Z31係直接鍵結。m34係表示0或1,當m34為0、且t34為1時,芘環的#位與環Z34係直接鍵結。n32與q33係表示0或1,n32與q33中任一者係0,當n32或q33為1時,由芘環、Ac3及L32或L33所形成的環均非為芳香環。當n32或q33為0時,芘環的位與Ac3不會相鍵結。但,當Ac3為吡啶環時,n32與q33中之至少其中一者係1。)
(式中,Dn4係表示N原子、O原子或S原子;當Dn4係表示O原子或S原子時,u41與t44之合計係0或1。當Dn4係表示N原子時、且u41與t44至少其中一者係表示0時,或當Dn4係表示O原子或S原子時、且u41與t44均為0時,Dn4係更進一步具有取代基。Ac4係表示親電子性取代基、具有親電子性取 代基的芳基或缺電子性雜芳基;Ac4亦可更進一步具有取代基。環Z41與環Z44係表示各自獨立的伸芳基或雜伸芳基;A41係表示構成環Z41的碳原子;A42係表示構成環Z41的碳原子或氮原子;A47係表示構成環Z44的碳原子;A48係表示構成環Z44的碳原子或氮原子。R122、R123、R127及R128係表示各自獨立的氫原子或取代基。L41、L42、L43及L44係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR42R43或SiR44R45;R42、R43、R44及R45係表示各自獨立的氫原子或取代基。u41係表示0或1,當u41為0時,芘環的#位與Dn4並不會相鍵結;當u41為1時,由芘環、Dn4及環Z41所形成的環便非為芳香環。t44係表示0或1,當t44為0時,芘環的#位與Dn4並不會相鍵結;當t44為1時,由芘環、Dn4及環Z44所形成的環便非為芳香環。m41係表示0或1,當m41為0、且u41為1時,芘環的#位與環Z41係直接鍵結。m44係表示0或1,當m44為0、且t44為1時,芘環的#位與環Z44係直接鍵結。n42與q43係表示0或1,n42與q43其中任一者係0,當n42或q43為1時,由芘環、Ac4及L42或L43所形成的環均非為芳香環。當n42或q43為0時,芘環的位與Ac4並不會相鍵結。但,當Ac4為吡啶環時,n42與q43中至少其中一者係1。)
[化19]通式(5) (式中,Dn5係表示N原子、O原子或S原子;當Dn5係表示O原子或S原子時,u51與t54之合計係0或1。當Dn5係表示N原子時、且u51與t54至少其中一者係表示0時,或當Dn5係表示O原子或S原子時、且u51與t54均為0時,Dn5係更進一步具有取代基。Ac5係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基;Ac5亦可更進一步具有取代基。環Z51與環Z54係表示各自獨立的伸芳基或雜伸芳基;A51係表示構成環Z51的碳原子;A52係表示構成環Z51的碳原子或氮原子;A57係表示構成環Z54的碳原子;A58係表示構成環Z54的碳原子或氮原子。R132、R136、R137及R138係表示各自獨立的氫原子或取代基。L51、L52、L53及L54係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR52R53或SiR54R55;R52、R53、R54及R55係表示各自獨立的氫原子或取代基。u51係表示0或1,當u51為0時,芘環的#位與Dn5不會相鍵結,當u51為1時,由芘環、Dn5及環Z51所形成的環便非為芳香環。t54係表示0或1,當t54為0時,芘環的#位與Dn5不會相鍵結, 當t54為1時,由芘環、Dn5及環Z54所形成的環便非為芳香環。m51係表示0或1,當m51為0、且u51為1時,芘環的#位與環Z51係直接鍵結。m54係表示0或1,當m54為0、且t54為1時,芘環的#位與環Z54係直接鍵結。n52及q53係表示0或1,n52與q53中任一者係0,當n52或q53為1時,由芘環、Ac5及L52或L53所形成的環均非為芳香環。當n52或q53為0時,芘環的位與Ac5不會相鍵結。但,當Ac5為吡啶環時,n52與q53中至少其中一者係1。)
通式(2)的Dn2、Ac2之說明與較佳範圍,分別與前述通式(1)的Dn1、Ac1之說明與較佳範圍相同。通式(2)的環Z21、環Z24、A21、A22、A27、A28之說明與較佳範圍,分別與前述通式(1)的環Z1、A11、A12之說明與較佳範圍相同。通式(2)的L21、L24之說明與較佳範圍,前述通式(1)的L1之說明與較佳範圍相同。通式(2)的u21、t24之說明與較佳範圍,前述通式(1)的u1之說明與較佳範圍相同。通式(2)的m21、s24之說明與較佳範圍,前述通式(1)的m1之說明與較佳範圍相同。通式(2)的L22、L23、n22、q23之說明與較佳範圍,分別與前述通式(1)的L2、L3、n1、q1之說明與較佳範圍相同。通式(2)的R103、R104、R108及R109分別表示取代基時,該取代基的範圍係與前述通式(1)的Cy亦可具有之除Dn1與Ac1以外的其他取代基範圍同樣,其中,較佳係R103、R104、R108及R109未含有芘骨架。
通式(3)的Dn3、Ac3之說明與較佳範圍,分別與前述通式(1)的Dn1、Ac1之說明與較佳範圍相同。通式(3)的 環Z31、環Z34、A31、A32、A37、A38之說明與較佳範圍,分別與前述通式(1)的環Z1、A11、A12之說明與較佳範圍相同。通式(3)的L31、L34之說明與較佳範圍,前述通式(1)的L1之說明與較佳範圍相同。通式(3)的u31、t34之說明與較佳範圍,前述通式(1)的u1之說明與較佳範圍相同。通式(3)的m31、s34之說明與較佳範圍,前述通式(1)的m1之說明與較佳範圍相同。通式(3)的L32、L33、n32、q33之說明與較佳範圍,分別與前述通式(1)的L2、L3、n1、q1之說明與較佳範圍相同。通式(3)的R113、R114、R115及R116分別表示取代基時,該取代基的範圍係與前述通式(1)的Cy亦可具有之除Dn1與Ac1以外的其他取代基範圍同樣,其中,較佳係R113、R114、R115及R116未含有芘骨架。
通式(4)的Dn4、Ac4之說明與較佳範圍,分別與前述通式(1)的Dn1、Ac1之說明與較佳範圍相同。通式(4)的環Z41、環Z44、A41、A42、A47、A48之說明與較佳範圍,分別與前述通式(1)的環Z1、A11、A12之說明與較佳範圍相同。通式(4)的L41、L44之說明與較佳範圍,前述通式(1)的L1之說明與較佳範圍相同。通式(4)的u41、t44之說明與較佳範圍,前述通式(1)的u1之說明與較佳範圍相同。通式(4)的m41、s44之說明與較佳範圍,前述通式(1)的m1之說明與較佳範圍相同。通式(4)的L42、L43、n42、q43之說明與較佳範圍,分別與前述通式(1)的L2、L3、n1、q1之說明與較佳範圍相同。通式(4)的R122、R123、R127及R128分別表示取代基時,該取代基的範圍係與前述通式(1)的Cy亦可具有之除 Dn1與Ac1以外的其他取代基範圍同樣,其中,較佳係R122、R123、R127及R128未含有芘骨架。
通式(5)的Dn5、Ac5之說明與較佳範圍,分別與前述通式(1)的Dn1、Ac1之說明與較佳範圍相同。通式(5)的環Z51、環Z54、A51、A52、A57、A58之說明與較佳範圍,分別與前述通式(1)的環Z1、A11、A12之說明與較佳範圍相同。通式(5)的L51、L54之說明與較佳範圍,前述通式(1)的L1之說明與較佳範圍相同。通式(5)的u51、t54之說明與較佳範圍,前述通式(1)的u1之說明與較佳範圍相同。通式(5)的m51、s54之說明與較佳範圍,前述通式(1)的m1之說明與較佳範圍相同。通式(5)的L52、L53、n52、q53之說明與較佳範圍,分別與前述通式(1)的L2、L3、n1、q1之說明與較佳範圍相同。通式(5)的R132、R136、R137及R138分別表示取代基時,該取代基的範圍係與前述通式(1)的Cy亦可具有之除Dn1與Ac1以外的其他取代基範圍同樣,其中,較佳係R132、R136、R137及R138未含有芘骨架。
本發明有機電場發光元件,前述通式(1)所示化合物係就前述通式(2)~通式(5)中,更佳為前述通式(2)或通式(3)所示化合物。以下,針對前述通式(2)所示化合物、與通式(3)所示化合物的更佳構造進行說明。
(通式(2)所示化合物)
本發明的有機電場發光元件,就前述通式(2),前述q23較佳係1。另外,此情況,n22成為0。
前述通式(2)所示化合物,較佳係下述通式(6)所 示化合物: (式中,Dn2A係表示NR11A、O原子或S原子;當u21係表示0時,Dn2A係更進一步具有取代基。R11A係表示取代基。Ac2係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基;Ac2亦可更進一步具有取代基。環Z21係表示伸芳基或雜伸芳基;A21係表示構成環Z21的碳原子,A22係表示構成環Z21的碳原子或氮原子。R103、R104、R108、R109及R110係表示各自獨立的氫原子或取代基。L21、L22及L23係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR22R23或SiR24R25;R22、R23、R24及R25係表示各自獨立的氫原子或取代基。u21係表示0或1,當u21為0時,芘環的#位與Dn2A不會相鍵結;當u21為1時,由芘環、Dn2A及環Z21所形成的環便非為芳香環。m21係表示0或1,當m21為0、且u21為1時,芘環的#位與環Z21係直接鍵結。n22與q23係表示0或1,n22與q23其中任一者係0,當n22或q23為1時,由芘環、Ac2及L22或L23所形成的環便均非為芳香環。當n22或q23為0時,芘環的位與Ac2並未相鍵結。但,Ac2為吡啶環時,n22與q23中之 至少其中一者係1。)
通式(6)中,與通式(2)同樣名稱的基所表示範圍,係與該基在通式(2)中的較佳範圍同樣。
通式(6)的Dn2A之說明與較佳範圍,分別與前述通式(1)的Dn1之說明與較佳範圍相同。通式(6)的Dn2A亦可更進一步具有的取代基,係後述通式(10)的A22、A23、A24、A25及A26所形成之環,容後述。
當通式(6)的R110係表示取代基時,該取代基的範圍係與前述通式(1)的Cy所亦可具有之除Dn1與Ac1以外的其他取代基範圍同樣,較佳係未含芘骨架。
本發明的有機電場發光元件,前述通式(6)所示化合物較佳係亦下述通式(8)所示化合物: (式中,Dn2A係表示NR11A、O原子或S原子;當u21係表示0時,Dn2A係更進一步具有取代基。R11A係表示取代基。Ac2A係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基;Ac2A亦可更進一步具有取代基。環Z21係表示伸芳基或雜伸芳基;A21係表示構成環Z21的碳原子;A22 係表示構成環Z21的碳原子或氮原子。R103、R104、R105、R108、R109及R110係表示各自獨立的氫原子或取代基。L21與L23係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR22R23或SiR24R25;R22、R23、R24及R25係表示各自獨立的氫原子或取代基。u21係表示0或1,當u21為0時,芘環的#位與Dn2A不會相鍵結,當u21為1時,由芘環、Dn2A及環Z21所形成的環便非為芳香環。m21係表示0或1,當m21為0、且u21為1時,芘環的#位與環Z21係直接鍵結。q23係表示0或1,當q23為1時,由芘環、Ac2A及L23所形成的環均非為芳香環。當q23為0時,芘環的位與Ac2A不會相鍵結。但,當Ac2A為吡啶環時,q23係1。)
通式(8)中,與通式(6)同樣名稱的基所表示範圍,係與該基在通式(6)中的較佳範圍同樣。
通式(8)的Ac2A之說明與較佳範圍,係與前述通式(6)的Ac2之說明與較佳範圍相同。通式(8)的Ac2A亦可更進一步具有的取代基,係後述通式(10)與(12)的A61、A62、A63、A64、A65所形成環之亦可更進一步具有的取代基範圍同樣,容後述。
通式(8)的R105係表示取代基時,該取代基的範圍係與前述通式(1)的Cy所亦可具有之除Dn1與Ac1以外的其他取代基範圍同樣,較佳係未含芘骨架。。
本發明有機電場發光元件,前述通式(8)所示化合物較佳係下述通式(10)所示化合物:[化22] (式中,Dn2A係表示NR11A、O原子或S原子;R11A係表示取代基。A22、A23、A24、A25、A26、A61、A62、A63、A64及A65係表示各自獨立的CRz(Rz係表示氫原子或取代基,相鄰的2個CRz亦可共同形成五或六元環)、或N原子。當A61、A62、A63、A64及A65均非為N原子時,表示A61、A62、A63、A64及A65的CRz中至少1個Rz係表示親電子性取代基。R103、R104、R105、R108、R109及R110係表示各自獨立的氫原子或取代基。L21與L23係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR22R23或SiR24R25;R22、R23、R24及R25係表示各自獨立的氫原子或取代基。m21係表示0或1,當m21為0時,芘環的#位與A22係直接鍵結。q23係表示0或1,當q23為0時,芘環的位與A65不會相鍵結。但,當A61、A62、A63、A64及A65中僅有1者為N原子時,q23係表示1。)
通式(10)中,與通式(8)同樣名稱的基所表示範圍,係與該基在通式(8)中的較佳範圍同樣。
通式(10)的A22、A23、A24、A25及A26係表示各自獨立的CRz(Rz係表示氫原子或取代基,相鄰的2個CRz亦可 共同形成五或六元環)或N原子。
通式(10)的A22、A23、A24、A25、A26中所含氮原子,較佳係1個以下、更佳係0個。此情況的A22、A23、A24、A25、A26中,氮原子的較佳位置並無特別的限定。
A22、A23、A24、A25、A26中之2個以上係表示CRz時,本發明較佳係就其中相鄰的2個碳原子所具有之各取代基(對應的Rz彼此間),並未形成共同形成五或六元環,但亦可共同形成五或六元環。所形成的五或六元環係可為環烯基環、苯環、雜芳環中之任一者。雜芳環係可例如構成環的原子中,含有從氮原子、氧原子及硫原子所構成群組中選擇雜原子1~3個者。具體係可例示如:吡啶環、吡環、噠環、嘧啶環、咪唑環、唑環、恋唑環、吡唑環、噻吩環、呋喃環等。所形成的五或六元環亦可具有取代基,而碳原子上的取代基係可例如上述取代基組A,相關氮原子上的取代基係可例如上述取代基組B。所形成的五或六元環較佳係苯環、更佳係無取代的苯環。
當A22、A23、A24、A25、A26係表示CRz時,Rz係表示氫原子或取代基。
當A22、A23、A24、A25、A26係表示CRz時,Rz的取代基係可例如上述取代基組A。當A22、A23、A24、A25、A26係表示CRz時,Rz較佳係具有諸如:氟原子、烷基、矽烷基、芳基、芳氧基、氰基、胺基中之任一者的取代基。具體係可例如:氟原子、烷基、全氟烷基、三烷基矽烷基、苯基、苯氧基、二芳胺基。
當前述A22、A23、A24、A25、A26係表示CRz時,Rz較佳係表示諸如:氫原子、烷基、矽烷基、芳基、芳氧基,更佳係表示諸如:氫原子、烷基或矽烷基,特佳係表示氫原子或烷基。
當A22、A23、A24、A25、A26係表示CRz時,表示Rz的烷基較佳係無取代之直鏈烷基、無取代之分支烷基、無取代之環烷基及全氟烷基,更佳係碳數1~6之直鏈烷基、碳數1~6之分支烷基及碳數1~6之全氟烷基,特佳係甲基、乙基、異丙基、第三丁基、第三戊基、新戊基及三氟甲基,最佳係甲基、乙基、異丙基及第三丁基。
當A22、A23、A24、A25、A26係表示CRz時,表示Rz的矽烷基,較佳係烷基矽烷基,更佳係三烷基矽烷基。前述三烷基矽烷基的烷基較佳係各自獨立的甲基、乙基及異丙基,更佳係甲基。當A22、A23、A24、A25、A26係表示CRz時,表示Rz中至少1者的矽烷基,較佳係三甲基矽烷基。
通式(10)的A61、A62、A63、A64及A65係表示各自獨立的CRz(Rz係表示氫原子或取代基,相鄰的2個CRz亦可共同形成五或六元環)或N原子。A61、A62、A63、A64及A65均非為N原子時,表示A61、A62、A63、A64及A65的CRz中至少1個Rz,係表示親電子性取代基。
較佳係通式(10)的A61、A62、A63、A64及A65中至少1個係氮原子,此情況的A61、A62、A63、A64及A65中,氮原子之較佳位置並無特別的限定。
A22、A23、A24、A25、A26中,就從化合物的化學安定 性觀點,氮原子數較佳係1~3,就從更加提高藍色純度的觀點,更佳係2或3。
含氮芳香族雜環係構成雜環的N原子之相鄰碳原子為反應活性部位,若N原子的相鄰碳原子具有取代基,便會提升氧化還原與激發狀態下的化學安定性,故屬較佳。更佳係N原子的相鄰碳原子上具有取代基。特別係藉由對N原子的相鄰碳原子導入烷基(亦涵蓋氟化烷基)或矽烷基,便可在不致使色純度降低的情況下,提升氧化還原與激發狀態下的化學安定性,俾可減輕驅動色度變化,更可使烷基安定。就從此種觀點,較佳係前述通式(10)中,A61、A63及A65中之至少1者係氮原子,且A62與A64係各自獨立的CRz。此情況,A62與A64所具有取代基Rz的至少其中一者(較佳係A62與A64中鄰接N原子者),較佳係烷基或矽烷基、更佳係烷基。另外,前述通式(10)中,A61、A63及A65為CRz時,較佳的Rz範圍係與A62及A64所具有取代基Rz的較佳範圍同樣。
本發明的有機電場發光元件,前述通式(10)所示化合物較佳係下述通式(12)所示化合物:[化23]通式(12) (式中,Dn2A係表示NR11A、O原子或S原子;R11A係表示取代基。A61、A62、A63、A64及A65係表示各自獨立的CRz(Rz係表示氫原子或取代基,相鄰的2個CRz亦可共同形成五或六元環)或N原子。當A61、A62、A63、A64及A65均非為N原子時,表示A61、A62、A63、A64及A65的CRz中至少1個Rz係表示親電子性取代基。R103、R104、R105、R108、R109、R110、R201、R202、R203及R204係表示各自獨立的氫原子或取代基。L21與L23係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR22R23或SiR24R25;R22、R23、R24及R25係表示各自獨立的氫原子或取代基。m21係表示0或1,當m21為0時,**位與芘環的#位係直接鍵結。q23係表示0或1,當q23為0時,芘環的位與A65不會相鍵結。但,當A61、A62、A63、A64及A65中僅有1者為N原子時,q23係表示1。)
通式(12)中,與通式(10)同樣名稱的基所表示範圍,係與該基在通式(10)中的較佳範圍同樣。
通式(12)的R201、R202、R203及R204係表示各自獨立的氫原子或取代基。當R201、R202、R203及R204係表示取代基時,該取代基係與就前述通式(10)中,A22、A23、A24、 A25及A26表示CRz時的Rz之說明同樣。通式(12)的R201、R202、R203及R204中,取代基較佳係0或1個。
(通式(3)所示化合物)
本發明的有機電場發光元件,前述通式(1)所示化合物較佳係前述通式(3)所示化合物。
前述通式(3)所示化合物的前述n32較佳係1。
本發明的有機電場發光元件,前述通式(3)所示化合物較佳係下述通式(7)所示化合物: (式中,Dn3A係表示NR11B、O原子或S原子;當u31係表示0時,Dn3A係更進一步具有取代基。R11B係表示取代基。Ac3係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基;Ac3亦可更進一步具有取代基。環Z31係表示伸芳基或雜伸芳基;A31係表示構成環Z31的碳原子;A32係表示構成環Z31的碳原子或氮原子。R113、R114、R115、R116及R120係表示各自獨立的氫原子或取代基。L31、L32及L33係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR32R33或SiR34R35;R32、R33、R34及R35係表示各自獨立的氫原子或取代基。u31 係表示0或1,當u31為0時,芘環的#位與Dn3A不會相鍵結;當u31為1時,由芘環、Dn3A及環Z31所形成的環便非為芳香環。m31係表示0或1,當m31為0、且u31為1時,芘環的#位與環Z31係直接鍵結。n32與q33係表示0或1,n32與q33中任一者係0,當n32或q33為1時,由芘環、Ac3及L32或L33所形成的環均非為芳香環。當n32或q33為0時,芘環的位與Ac3不會相鍵結。但,當Ac3為吡啶環時,n32與q33中之至少其中一者係1。)
通式(7)中,與通式(3)同樣名稱的基所表示範圍,係與該基在通式(3)中的較佳範圍同樣。
通式(7)的Dn3A之說明與較佳範圍,分別與前述通式(1)的Dn1之說明與較佳範圍相同。通式(7)的Dn3A亦可更進一步具有的取代基,係後述通式(11)的A32、A33、A34、A35及A36所形成的環,容後述。
通式(7)的R120係表示取代基時,該取代基的範圍係與前述通式(1)的Cy所亦可具有之除Dn1與Ac1以外的其他取代基範圍同樣,較佳係未含芘骨架。。
本發明的有機電場發光元件,前述通式(7)所示化合物較佳係下述通式(9)所示化合物:[化25]通式(9) (式中,Dn3A係表示NR11B、O原子或S原子;當u31係表示0時,Dn3A係更進一步具有取代基。R11B係表示取代基。Ac3A係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基;Ac3A亦可更進一步具有取代基。環Z31係表示伸芳基或雜伸芳基;A31係表示構成環Z31的碳原子;A32係表示構成環Z31的碳原子或氮原子。R113、R114、R115、R116、R119及R120係表示各自獨立的氫原子或取代基。L31與L32係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR32R33或SiR34R35;R32、R33、R34及R35係表示各自獨立的氫原子或取代基。u31係表示0或1,當u31為0時,芘環的#位與Dn3A不會相鍵結;當u31為1時,由芘環、Dn3A及環Z31所形成的環便非為芳香環。m31係表示0或1,當m31為0、且u31為1時,芘環的#位與環Z31係直接鍵結。n32係表示0或1,當n32為1時,由芘環、Ac3A及L32所形成的環均非為芳香環。當n32為0時,芘環的位與Ac3A不會相鍵結。但,當Ac3A為吡啶環時,n32係1。)
通式(9)中,與通式(7)同樣名稱的基所表示範圍,係與該基在通式(7)中的較佳範圍同樣。
通式(9)的Ac3A之說明與較佳範圍,係與前述通式(7)的 Ac3之說明與較佳範圍相同。通式(9)的Ac3A亦可更進一步具有的取代基,係與後述通式(11)與(13)的A61、A62、A63、A64、A65所形成環,亦可更進一步具有的取代基範圍同樣,容後述。
通式(9)的R119係表示取代基時,該取代基的範圍係與前述通式(1)的Cy所亦可具有之除Dn1與Ac1以外的其他取代基範圍同樣,較佳係未含芘骨架。。
本發明的有機電場發光元件,前述通式(9)所示化合物較佳係下述通式(11)所示化合物: (式中,Dn3A係表示NR11B、O原子或S原子;R11B係表示取代基。A32、A33、A34、A35、A36、A71、A72、A73、A74及A75係表示各自獨立的CRz'(相鄰的2個CRz'亦可共同形成五或六元環)或N原子。當A71、A72、A73、A74及A75均非為N原子時,表示A71、A72、A73、A74及A75的CRz'中至少1個Rz'係表示親電子性取代基。R113、R114、R115、R116、R119及R120係表示各自獨立的氫原子或取代基。L31及L32係表示各自獨立 的氧原子、硫原子、CR32R33或SiR34R35;R32、R33、R34及R35係表示各自獨立的氫原子或取代基。m31係表示0或1,當m31為0時,芘環的#位與A32係直接鍵結。n32係表示0或1,當n32為1時,由芘環、Ac3A及L32所形成的環均非為芳香環。當n32為0時,芘環的位與A75不會相鍵結。但,當A71、A72、A73、A74及A75中僅有1者為N原子時,n32係表示1。)
通式(11)中,與通式(9)同樣名稱的基所表示範圍,係與該基在通式(9)中的較佳範圍同樣。
通式(11)的A32、A33、A34、A35及A36之較佳範圍,係與前述通式(10)的A22、A23、A24、A25及A26之較佳範圍同樣。
通式(11)的A71、A72、A73、A74及A75之較佳範圍,係與前述通式(10)的A61、A62、A63、A64及A65之較佳範圍同樣。
本發明的有機電場發光元件,前述通式(11)所示化合物較佳係下述通式(13)所示化合物: (式中,Dn3A係表示NR11B、O原子或S原子;R11B係表示取代基。A71、A72、A73、A74及A75係表示各自獨立的CRz'(相鄰的2個CRz'亦可共同形成五或六元環)或N原子。當A71、A72、A73、A74及A75均非為N原子時,表示A71、A72、A73、A74及A75的CRz'中之至少1個Rz'係表示親電子性取代基。R113、R114、R115、R116、R119、R120、R211、R212、R213及R214係表示各自獨立的氫原子或取代基。L31與L32係表示各自獨立的氧原子、硫原子、CR32R33或SiR34R35;R32、R33、R34及R35係表示各自獨立的氫原子或取代基。m31係表示0或1,當m31為0時,**位與芘環的#位係直接鍵結。n32係表示0或1,當n32為0時,芘環的位與A75不會相鍵結。但,當A71、A72、A73、A74及A75中僅有1者為N原子時,n32係表示1。)
通式(13)中,與通式(11)同樣名稱的基所表示範圍,係與該基在通式(11)中的較佳範圍同樣。
通式(13)的R211、R212、R213及R214之較佳範圍,係與前述通式(12)的R201、R202、R203及R204之較佳範圍同樣。
當將前述通式(1)所示化合物使用為發光材料時,有機電場發光元件的極大發光波長通常未滿455nm。較佳係400nm以上、且未滿455nm,更佳係420nm以上、且未滿455nm,特佳係430nm以上、且未滿455nm,就從獲得色純度高之藍色發光的觀點,最佳係440nm以上、且未滿455nm。
前述通式(1)所示化合物,分子量較佳係1000以 下、更佳係900以下、特佳係850以下、最佳係800以下。藉由降低分子量,便可降低昇華溫度,因而可防止蒸鍍時發生化合物的熱分解。又,亦可縮短蒸鍍時間,抑制蒸鍍所需要的能量。此處,因為昇華溫度較高的材料在長時間蒸鍍時會引發熱分解,因而就從蒸鍍適性的觀點,昇華溫度最好不要過高。前述通式(1)所示化合物的昇華溫度(本說明書中,係指減少10質量%的溫度),較佳係300℃、更佳係285℃以下、特佳係270℃以下。
前述通式(1)所示化合物的具體例係如下示,惟本發明可使用的通式(1)所示化合物,並不應解釋為因該等具體例而有所受限定。
前述通式(1)所示化合物,係可依照日本專利特開2010-111620號公報、韓國專利公報2011-0041726號等所記載的方法、或其他公知的反應進行組合而合成。又,例如藉由組合以下的機制便可合成。
[化31]機制
經合成後,經利用管柱色層分析儀、再結晶等施行精製後,最好再利用昇華精製進行精製。利用昇華精製,不僅可分離有機雜質,亦可有效地去除諸如無機鹽、殘留溶劑等。
將前述通式(1)所示化合物使用為發光材料時,其極大發光波長較佳係未滿455nm,更佳係400nm以上、且未滿455nm,特佳係420nm以上、且未滿455nm,最佳係430nm以上、且未滿455nm,最最佳係440nm以上、且未滿455nm。
[有機電場發光元件]
本發明的有機電場發光元件特徵在於具備有:基板、配置於該基板上且含有陽極與陰極的一對電極、以及配置於該電極間且含有發光層的至少一層有機層;其中前述有機層係含有前述通式(1)所示化合物。
本發明的有機電場發光元件之構成並無特別的限制。圖1所示係本發明的有機電場發光元件之構成一例。圖1的有機電場發光元件10係在基板2上,於一對電極(陽極3與陰極9)之間設有有機層。
相關有機電場發光元件的元件構造、基板、陰極及陽極,在例如日本專利特開2008-270736號公報中已有詳述,該公報所記載的事項均可適用於本發明。
以下,針對本發明的有機電場發光元件之較佳態樣,依照基板、電極、有機層、保護層、密封容器、驅動方法、發光波長、用途的順序進行詳細說明。
<基板>
本發明的有機電場發光元件係具有基板。
本發明所使用的基板,較佳係不會使從有機層所發出的光出現散射或衰減之基板。有機材料的情況,諸如耐熱性、尺寸安定性、耐溶劑性、電絕緣性、及加工性均優異,故屬較佳。
<電極>
本發明的有機電場發光元件係具備有配置於前述基板上,且含有陽極與陰極的一對電極。
就發光元件的性質而言,屬於一對電極的陽極與陰極中至少其中一電極,較佳係透明或半透明。
(陽極)
陽極通常係只要具備有能將電洞供應給有機層的電極功能便可,相關其形狀、構造、大小等並無特別的限制, 可配合發光元件的用途、目的,從公知電極材料中適當選擇。如前述,陽極通常係設計為透明陽極。
(陰極)
陽極通常係只要具備有能將電洞供應給有機層的電極功能便可,相關其形狀、構造、大小等並無特別的限制,可配合發光元件的用途、目的,從公知電極材料中適當選擇。如前述,陽極通常係設計為透明陽極。
陰極通常係只要具備有能將電子注入於有機層中的電極功能便可,相關其形狀、構造、大小等並無特別的限制,可配合發光元件的用途、目的,從公知電極材料中適當選擇。
<有機層>
本發明的有機電場發光元件特徵在於具備有配置於前述電極間,並含有發光層的至少一層有機層,其中前述有機層係含有前述通式(1)所示化合物。本發明的有機電場發光元件係含有前述通式(1)所示化合物的至少一層有機層,較佳為前述發光層。
前述有機層並無特別的限制,可配合有機電場發光元件的用途、目的再適當選擇,較佳係形成於前述透明電極上、或前述半透明電極上。此情況,有機層係形成於前述透明電極或前述半透明電極上的全面或一面上。
相關有機層的形狀、大小、及厚度等並無特別的限制,可配合目的再行適當選擇。
以下,針對本發明有機電場發光元件的有機層構成、 有機層形成方法、構成有機層的各層較佳態樣及各層所使用的材料,依序進行說明。
(有機層構成)
本發明的有機電場發光元件,前述有機層係含有發光層。前述有機層較佳係含有電荷輸送層。所謂「前述電荷輸送層」係指當對有機電場發光元件施加電壓時會引發電荷移動的層。具體而言,可例如:電洞注入層、電洞輸送層、電子阻擋層、發光層、電洞阻擋層、電子輸送層或電子注入層。若前述電荷輸送層係電洞注入層、電洞輸送層、電子阻擋層或發光層,便可製造低成本且高效率的有機電場發光元件。
前述通式(1)所示化合物較佳係含於在有機電場發光元件的前述電極間所配置有機層中之至少一層,且含於在前述電極間所配置有機層中的發光層中。
前述通式(1)所示化合物亦可含於本發明有機電場發光元件的其他有機層中。亦可含有前述通式(1)所示化合物之除發光層以外的有機層,係可例如電洞注入層、電洞輸送層、電子輸送層、電子注入層、激子阻擋層、電荷阻擋層(電洞阻擋層、電子阻擋層等)等,較佳係激子阻擋層、電荷阻擋層、電子輸送層、電子注入層中之任一者,更佳係激子阻擋層、電荷阻擋層、或電子輸送層。
當發光層中含有前述通式(1)所示化合物時,相對於發光層總質量,通式(1)所示化合物較佳係含有0.1~100質量%、更佳係含有1~50質量%、特佳係含有2~20質量%。
當除發光層以外的有機層中含有前述通式(1)所示化合物時,相對於該有機層總質量,通式(1)所示化合物較佳係含有70~100質量%、更佳係含有80~100質量%、特佳係含有90~100質量%。
(有機層之形成方法)
本發明的有機電場發光元件,各有機層係可利用諸如:蒸鍍法、濺鍍法等乾式製膜法、或諸如:轉印法、印刷法、旋塗法、棒塗法等濕式製膜法(溶液塗佈法)等等任一方法適當地形成。
本發明的有機電場發光元件,在前述一對電極間所配置的發光層,較佳係前述發光層為利用真空蒸鍍製程或濕式製程形成,更佳係前述發光層至少一層係由含有前述通式(1)所示化合物的組成物,利用蒸鍍而形成。
(發光層)
發光層係具有施加電場時,會從陽極、電洞注入層或電洞輸送層收取電洞,並從陰極、電子注入層或電子輸送層收取電子,提供電洞與電子進行再結合場所,俾使發光之功能的層。但,本發明的前述發光層,未必僅侷限於依此種機制進行發光者。
本發明有機電場發光元件中的前述發光層,亦可僅由前述發光材料構成,亦可構成主體材料與前述發光材料的混合層。前述發光材料的種類係可為1種、亦可為2種以上。前述主體材料較佳係屬於電荷輸送材料。前述主體材料係可為1種、亦可為2種以上,例如由電子輸送性主體 材料、與電洞輸送性主體材料進行混合的構成。更,前述發光層亦可未含有電荷輸送性,而是含有不會發光的材料。
再者,發光層係可為一層、亦可為二層以上的多層,各層係可含有相同的發光材料或主體材料,亦可每層含有不同的材料。當發光層為複數時,各發光層亦可依不同發光色進行發光。
發光層的厚度並無特別的限定,通常較佳係2nm~500nm,其中就從外部量子效率的觀點,更佳係3nm~200nm、特佳係5nm~100nm。
本發明有機電場發光元件的更佳態樣係前述發光層含有前述通式(1)所示化合物,且前述發光層的發光材料係使用前述通式(1)所示化合物。此處,本說明書中所謂「主體材料」係指發光層中主要負責電荷之注入/輸送的化合物,且自體係實質不會發光的化合物。此處所謂「實質不會發光」係指來自該實質不會發光的化合物之發光量,較佳為元件全體的總發光量之5%以下、更佳係3%以下、特佳係1%以下。前述通式(1)所示化合物亦可使用為發光層的主體材料。
(發光材料)
本發明的有機電場發光元件,較佳係將前述通式(1)所示化合物使用為發光材料,此情況亦是可與前述通式(1)所示化合物之外的其他發光材料組合使用。又,本發明的有機電場發光元件,將前述通式(1)所示化合物使用為發光層主體材料時、或使用於發光層以外的有機層時,前述通式 (1)所示化合物以外的其他發光材料均使用於發光層。
本發明可使用的發光材料係可為磷光發光材料、螢光發光材料等任一者。又,本發明的發光層係為能提升色純度、或擴展發光波長區域,便可含有2種以上的發光材料。
相關本發明有機電場發光元件可使用的螢光發光材料、磷光發光材料,例如日本專利特開2008-270736號公報的段落編號[0100]~[0164]、日本專利特開2007-266458號公報的段落編號[0088]~[0090]中有詳述,該等公報的記載事項均可適用於本發明。
本發明可使用的磷光發光材料係可例如:美國專利第6303238號說明書、美國專利第6097147號說明書、WO00/57676號公報、WO00/70655號公報、WO01/08230號公報、WO01/39234號公報、WO01/41512號公報、WO02/02714號公報、WO02/15645號公報、WO02/44189號公報、WO05/19373號公報、日本專利特開2001-247859號公報、日本專利特開2002-302671號公報、日本專利特開2002-117978號公報、日本專利特開2003-133074號公報、日本專利特開2002-235076號公報、日本專利特開2003-123982號公報、日本專利特開2002-170684號公報、歐洲專利公開第1211257號公報、日本專利特開2002-226495號公報、日本專利特開2002-234894號公報、日本專利特開2001-247859號公報、日本專利特開2001-298470號公報、日本專利特開2002-173674號公報、日本專利特開2002-203678號公報、日本專利特開2002-203679號公報、日本專利特開2004-357791 號公報、日本專利特開2006-256999號公報、日本專利特開2007-19462號公報、日本專利特開2007-84635號公報、日本專利特開2007-96259號公報等專利文獻所記載的磷光發光化合物等,其中更較佳的發光材料係可例如:Ir錯合物、Pt錯合物、Cu錯合物、Re錯合物、W錯合物、Rh錯合物、Ru錯合物、Pd錯合物、Os錯合物、Eu錯合物、Tb錯合物、Gd錯合物、Dy錯合物、及Ce錯合物等磷光發光性金屬錯合物化合物。特佳係Ir錯合物、Pt錯合物、或Re錯合物,其中較佳係含有諸如:金屬-碳鍵結、金屬-氮鍵結、金屬-氧鍵結、金屬-硫鍵結中之至少一個配位樣式的Ir錯合物、Pt錯合物、或Re錯合物。更,就從發光效率、驅動耐久性、色度等觀點,特佳係Ir錯合物、Pt錯合物,最佳係Ir錯合物。
本發明可使用的螢光發光材料種類並無特別的限定,除前述通式(1)所示化合物之外,尚可例如:苯并唑、苯并咪唑、苯并恋唑、苯乙烯基苯、聚苯基、二苯基丁二烯、四苯基丁二烯(tetraphenyl butadiene)、萘二甲醯亞胺、香豆素、吡喃、培利酮、二唑、吖啶(acridine)、吡啶、環戊二烯、雙苯乙烯基蒽、喹骄酮、吡咯并吡啶、噻二唑吡啶、環戊二烯、苯乙烯胺、縮合多環芳香族化合物(諸如:蒽、菲咯啉、芘、苝、紅熒烯、或稠五苯等);諸如8-喹啉酚的金屬錯合物、亞甲基吡咯錯合物及稀土族錯合物所代表的各種金屬錯合物;聚噻吩、聚伸苯基、聚伸苯亞乙烯等高分子化合物;有機矽烷、及該等的衍生物等等。
其他,日本專利特開2010-111620號公報的段落 編號[0082]所記載化合物,亦可使用為發光材料。
本發明有機電場發光元件中的前述發光層,亦可僅由發光材料構成,亦可構成主體材料與發光材料的混合層。發光材料的種類係可為1種、亦可為2種以上。主體材料較佳係屬於電荷輸送材料。主體材料係可為1種、亦可為2種以上,例如由電子輸送性主體材料、與電洞輸送性主體材料進行混合的構成。更,發光層亦可未含有電荷輸送性,而是含有不會發光的材料。
再者,發光層係可為一層、亦可為二層以上的多層,各層係可含有相同的發光材料或主體材料,亦可每層含有不同的材料。當發光層為複數時,各發光層亦可依不同發光色進行發光。
(主體材料)
所謂「主體材料」係指發光層中主要負責電荷之注入/輸送的化合物,且自體係實質不會發光的化合物。此處所謂「實質不會發光」係指來自該實質不會發光的化合物之發光量,較佳為元件全體的總發光量之5%以下、更佳係3%以下、特佳係1%以下。
本發明的有機電場發光元件可使用的主體材料,係除前述通式(1)所示化合物之外,尚可例如以下化合物。
可例如:吡咯、吲哚、咔唑、氮雜吲哚(azaindole)、氮雜咔唑、三唑、唑、二唑、吡唑、咪唑、噻吩、苯并恋吩、二苯并噻吩、呋喃、苯并呋喃、二苯并呋喃、多芳烷烴、吡唑啉、吡唑啉-5-酮、伸苯二胺、芳胺、胺基取 代查酮、苯乙烯基蒽、茀酮、亏、茋、矽氮烷、芳香族三級胺化合物、苯乙烯胺化合物、卟啉系化合物、縮環芳香族烴化合物(諸如:茀、萘、菲、聯伸三苯等)、聚矽烷系化合物、聚(N-乙烯基咔唑)、苯胺系共聚物、噻吩寡聚物、聚噻吩等導電性高分子寡聚物;有機矽烷、碳膜、吡啶、嘧啶、三、咪唑、吡唑、三唑、唑、二唑、茀酮、蒽醌二甲烷、蒽酮、二苯基醌、硫二氧化吡喃、碳二醯亞胺、亞茀基甲烷、二苯乙烯基吡(distyrylpyrazine)、氟取代芳香族化合物、萘苝等雜環四羧酸酐;酞菁、8-喹啉酚衍生物的金屬錯合物或金屬酞菁;以諸如苯并唑、苯并恋唑為配位基的金屬錯合物所代表之各種金屬錯合物及該等的衍生物(亦可具有取代基或縮環)等。其他,尚可使用日本專利特開2010-111620的段落編號[0081]、[0083]所記載化合物。
該等之中,較佳係咔唑、二苯并噻吩、二苯并呋喃、芳胺、縮環芳香族烴化合物、金屬錯合物,因為縮環芳香族烴化合物較為安定,故屬特佳。縮環芳香族烴化合物較佳係萘系化合物、蒽系化合物、菲系化合物、聯伸三苯系化合物、芘系化合物,更佳係蒽系化合物、芘系化合物,特佳係蒽系化合物。蒽系化合物較佳係WO2010/134350號公報的段落編號[0033]~[0064]所記載者,可例如後述化合物H-1、H-2。
本發明的有機電場發光元件中,發光層可使用的主體材料係可為電洞輸送性主體材料、亦可為電子輸送性 主體材料。
發光層中,就從色純度、發光效率、驅動耐久性的觀點,前述主體材料在膜狀態下的單態最低激發能量(S1能量),較佳係高於前述發光材料的S1能量。主體材料的S1較佳係較發光材料的S1高出0.1eV以上,更佳係高出0.2eV以上、特佳係高出0.3eV以上。
若主體材料在膜狀態下的S1較小於發光材料的S1,則發光會消光,因而對主體材料要求較大於發光材料的S1。又,即便主體材料的S1較大於發光材料之情況,當二者的S1差較小時,因為其中一部分會發生從發光材料朝主體材料的逆向能量移動,因而成為效率降低、色純度降低、耐久性降低的原因。所以,要求S1充分大、化學安定性與載子注入/輸送性高的主體材料。
再者,本發明有機電場發光元件中,發光層的主體化合物含量並無特別的限定,就從發光效率、驅動電壓的觀點,相對於形成發光層的總化合物質量,較佳係含有15~95質量%。當在發光層中具有含複數種通式(1)所示化合物的主體化合物時,通式(1)所示化合物較佳係在總主體化合物中佔50~99質量%以下。
(其他的層)
本發明的有機電場發光元件亦可具有除前述發光層以外的其他層。
前述有機層亦可具有之除前述發光層以外的其他有機層,係可例如:電洞注入層、電洞輸送層、阻擋層(電洞阻 擋層、激子阻擋層等)、電子輸送層等。前述具體的層構成係可例如下述,惟本發明並不僅侷限於該等構成。
.陽極/電洞輸送層/發光層/電子輸送層/陰極;.陽極/電洞輸送層/發光層/阻擋層/電子輸送層/陰極;.陽極/電洞輸送層/發光層/阻擋層/電子輸送層/電子注入層/陰極;.陽極/電洞注入層/電洞輸送層/發光層/阻擋層/電子輸送層/陰極;.陽極/電洞注入層/電洞輸送層/發光層/電子輸送層/電子注入層/陰極;.陽極/電洞注入層/電洞輸送層/發光層/阻擋層/電子輸送層/電子注入層/陰極;.陽極/電洞注入層/電洞輸送層/阻擋層/發光層/阻擋層/電子輸送層/電子注入層/陰極。
本發明的有機電場發光元件較佳係含有至少一層(A)在前述陽極與前述發光層之間較佳配置的有機層。前述(A)在前述陽極與前述發光層之間較佳配置的有機層,係可例如從陽極側的電洞注入層、電洞輸送層、電子阻擋層。
本發明的有機電場發光元件較佳係含有至少一層(B)在前述陰極與前述發光層之間較佳配置的有機層。前述(B)在前述陰極與前述發光層之間較佳配置的有機層,係可例如從陰極側的電子注入層、電子輸送層、電洞阻擋層。
具體而言,本發明的有機電場發光元件較佳態樣一例,係圖1所記載的態樣,前述有機層係從陽極3側起依照 電洞注入層4、電洞輸送層5、發光層6、電洞阻擋層7及電子輸送層8的順序進行積層之態樣。
以下,針對該等本發明的有機電場發光元件亦可具有,除前述發光層以外的其他層進行說明。
(A)在陽極與前述發光層之間較佳配置的有機層
首先,針對(A)在前述陽極與前述發光層之間較佳配置的有機層進行說明。
(A-1)電洞注入層、電洞輸送層
電洞注入層、電洞輸送層係屬於具有從陽極或陽極側收取電洞,並輸送給陰極側之功能的層。
本發明的發光元件較佳係在發光層與陽極之間含有至少一層有機層,在該有機層中較佳係含有下述通式(Sa-1)、通式(Sb-1)、通式(Sc-1)所示化合物中之至少1種化合物。
(式中,X係表示取代或無取代的碳數1~30之伸烷基、取代或無取代的碳數2~30之伸烯基、取代或無取代的碳數6~30之伸芳基、取代或無取代的碳數2~30之雜伸芳基、或者取 代或無取代的碳數2~30之雜環。RS1、RS2、RS3係表示各獨立的氫原子、取代或無取代的碳數1~30之烷基、取代或無取代的碳數1~30之烷氧基、取代或無取代的碳數6~30之芳基、取代或無取代的碳數6~30之芳氧基、取代或無取代的碳數2~30之雜環、取代或無取代的碳數5~30之縮合多環基、羥基、氰基、或者取代或無取代的胺基。亦可相鄰接的RS1、RS2、RS3彼此間相互鍵結,形成飽和碳環或不飽和碳環。ArS1、ArS2係表示各自獨立的取代或無取代的碳數6~30之芳基、或者取代或無取代的碳數2~30之雜芳基。)
(式中,RS4、RS5、RS6及RS7係表示各自獨立的氫原子、取代或無取代的碳數1~30之烷基、取代或無取代的碳數1~30之烷氧基、取代或無取代的碳數6~30之芳基、取代或無取代的碳數6~30之芳氧基、取代或無取代的碳數2~30之雜環、取代或無取代的碳數5~30之縮合多環基、羥基、氰基、或者取代或無取代的胺基。亦可相鄰接的RS4、RS5、RS6及RS7彼此間相互鍵結,形成飽和碳環或不飽和碳環。ArS3係表示取代或無取代的碳數6~30之芳基、或者取代或無取代的碳數2~30之雜芳基。)
(式中,RS8與RS9係表示各自獨立的氫原子、取代或無取代的碳數1~30之烷基、取代或無取代的碳數6~30之芳基、取代或無取代的碳數2~30之雜環基、或者取代或無取代的碳數5~30之縮合多環基。RS10係表示取代或無取代的碳數1~30之烷基、取代或無取代的碳數6~30之芳基、取代或無取代的碳數2~30之雜環基、或者取代或無取代的碳數5~30之縮合多環基。RS11與RS12係表示各自獨立的氫原子、取代或無取代的碳數1~30之烷基、取代或無取代的碳數1~30之烷氧基、取代或無取代的碳數6~30之芳基、取代或無取代的碳數6~30之芳氧基、取代或無取代的碳數2~30之雜環、取代或無取代的碳數5~30之縮合多環基、羥基、氰基、或者取代或無取代的胺基。亦可相鄰接的RS11與RS12彼此間相互鍵結,而形成飽和碳環或不飽和碳環。ArS4係表示取代或無取代的碳數6~30之芳基或取代、或無取代的碳數2~30之雜芳基。YS1、YS2係表示各自獨立的取代或無取代的碳數1~30之伸烷基、或者取代或無取代的碳數6~30之伸芳基。n與m係表示各自獨立的0~5整數。)
針對前述通式(Sa-1)進行說明。
前述通式(Sa-1)中,X係表示取代或無取代的碳數1~30之伸烷基、取代或無取代的碳數2~30之伸烯基、取代或無取代的碳數6~30之伸芳基、取代或無取代的碳數2~30之雜伸芳基、或者取代或無取代的碳數2~30之雜環。X較佳係取代或無取代的碳數6~30之伸芳基,更佳係取代或無取代的伸苯基、取代或無取代的聯伸苯基、及取代或無取代的伸萘基,特佳係取代或無取代的聯伸苯基。
RS1、RS2、RS3係表示各自獨立的氫原子、取代或無取代的碳數1~30之烷基、取代或無取代的碳數1~30之烷氧基、取代或無取代的碳數6~30之芳基、取代或無取代的碳數6~30之芳氧基、取代或無取代的碳數2~30之雜環、取代或無取代的碳數5~30之縮合多環基、羥基、氰基、或者取代或無取代的胺基。亦可相鄰接的RS1、RS2、RS3彼此間相互鍵結,而形成飽和碳環或不飽和碳環。前述飽和碳環或該不飽和碳環的例子係有如:萘、薁、蒽、茀、萉等。RS1、RS2、RS3較佳係氫原子、取代或無取代的碳數1~30之烷基、取代或無取代的碳數6~30之芳基、取代或無取代的碳數5~30之縮合多環基、及氰基,更佳係氫原子。
ArS1、ArS2係表示各自獨立的取代或無取代的碳數6~30之芳基、或者取代或無取代的碳數2~30之雜芳基。ArS1、ArS2較佳係取代或無取代的苯基。
其次,針對前述通式(Sb-1)進行說明。
前述通式(Sb-1)中,RS4、RS5、RS6及RS7係表示各自獨立的氫原子、取代或無取代的碳數1~30之烷基、取代或無 取代的碳數1~30之烷氧基、取代或無取代的碳數6~30之芳基、取代或無取代的碳數6~30之芳氧基、取代或無取代的碳數2~30之雜環、或者取代或無取代的碳數5~30之縮合多環基、羥基、氰基、或者取代或無取代的胺基。亦可相鄰接的RS4、RS5、RS6及RS7彼此間相互鍵結,而形成飽和碳環或不飽和碳環。前述飽和碳環或該不飽和碳環的例子,係有如:萘、薁、蒽、茀、萉等。RS4、RS5、RS6及RS7較佳係氫原子、取代或無取代的碳數1~30之烷基、取代或無取代的碳數6~30之芳基、取代或無取代的碳數5~30之縮合多環基、及氰基,更佳係氫原子。
ArS3係表示取代或無取代的碳數6~30之芳基、或者取代或無取代的碳數2~30之雜芳基。ArS3較佳係取代或無取代的苯基。
其次,針對前述通式(Sc-1)進行說明。
前述通式(Sc-1)中、RS8及RS9係表示各自獨立的氫原子、取代或無取代的碳數1~30之烷基、取代或無取代的碳數6~30之芳基、取代或無取代的碳數2~30之雜環基、或、取代或無取代的碳數5~30之縮合多環基。RS8與RS9較佳係取代或無取代的碳數1~30之烷基、及取代或無取代的碳數6~30之芳基,更佳係甲基及苯基。RS10係表示取代或無取代的碳數1~30之烷基、取代或無取代的碳數6~30之芳基、取代或無取代的碳數2~30之雜環基、或者取代或無取代的碳數5~30之縮合多環基。RS10較佳係取代或無取代的碳數6~30之芳基,更佳係苯基。RS11與RS12係表示各自獨立的氫 原子、取代或無取代的碳數1~30之烷基、取代或無取代的碳數1~30之烷氧基、取代或無取代的碳數6~30之芳基、取代或無取代的碳數6~30之芳氧基、取代或無取代的碳數2~30之雜環、取代或無取代的碳數5~30之縮合多環基、羥基、氰基、或者取代或無取代的胺基。亦可相鄰接的RS11與RS12彼此間相互鍵結,而形成飽和碳環或不飽和碳環。前述飽和碳環或該不飽和碳環的例子,係有如萘、薁、蒽、茀、萉等。RS11與RS12較佳係氫原子、取代或無取代的碳數1~30之烷基、取代或無取代的碳數6~30之芳基、取代或無取代的碳數5~30之縮合多環基、及氰基,更佳係氫原子。ArS4係表示取代或無取代的碳數6~30之芳基、或、取代或無取代的碳數2~30之雜芳基。YS1、YS2係表示取代或無取代的碳數1~30之伸烷基、或者取代或無取代的碳數6~30之伸芳基。YS1、YS2較佳係取代或無取代的碳數6~30之伸芳基,更佳係取代或無取代的伸苯基。n係0~5的整數、較佳係0~3、更佳係0~2、特佳係0。m係0~5的整數、較佳係0~3、更佳係0~2、特佳係1。
前述通式(Sa-1)較佳係下述通式(Sa-2)所示化合物:[化35] (式中,RS1、RS2、RS3係表示各自獨立的氫原子、取代或無取代的碳數1~30之烷基、取代或無取代的碳數1~30之烷氧基、取代或無取代的碳數6~30之芳基、取代或無取代的碳數6~30之芳氧基、取代或無取代的碳數2~30之雜環、取代或無取代的碳數5~30之縮合多環基、羥基、氰基、或者取代或無取代的胺基。亦可相鄰接的RS1、RS2、RS3彼此間相互鍵結,而形成飽和碳環或不飽和碳環。QSa係表示各自獨立的、氫原子、氰基、氟原子、碳數1~30之烷氧基、取代或非取代的碳數1~30之烷基、碳數6~30之芳氧基、取代或非取代的碳數6~30之芳基、取代或非取代的碳數2~30之雜環、或者取代或非取代的胺基。)
針對前述通式(Sa-2)進行說明。RS1、RS2、RS3係與通式(Sa-1)中的該等同義,又較佳範圍亦同。QSa係表示各自獨立的、氫原子、氰基、氟原子、碳數1~30之烷氧基、取代或非取代的碳數1~30之烷基、碳數6~30之芳氧基、取代或非取代的碳數6~30之芳基、取代或非取代的碳數2~30之雜環、或者取代或非取代的胺基。QSa較佳係氫原子、氰基、氟原子、取代或非取代的碳數1~30之烷基、及取代或 非取代的碳數6~30之芳基,更佳係氫原子、及取代或非取代的碳數1~30之烷基,特佳係氫原子。
前述通式(Sb-1)較佳係下述通式(Sb-2)所示化合物: (式中,RS4、RS5、RS6及RS7係表示各自獨立的氫原子、取代或無取代的碳數1~30之烷基、取代或無取代的碳數1~30之烷氧基、取代或無取代的碳數6~30之芳基、取代或無取代的碳數6~30之芳氧基、取代或無取代的碳數2~30之雜環、取代或無取代的碳數5~30之縮合多環基、羥基、氰基、或者取代或無取代的胺基。亦可相鄰接的RS4、RS5、RS6及RS7彼此間相互鍵結,而形成飽和碳環或不飽和碳環。QSb係表示氫原子、氰基、氟原子、碳數1~30之烷氧基、取代或非取代的碳數1~30之烷基、碳數6~30之芳氧基、取代或非取代的碳數6~30之芳基、取代或非取代的碳數2~30之雜環、或者取代或非取代的胺基。)
針對前述通式(Sb-2)進行說明。RS4、RS5、RS6及 RS7係與通式(Sb-1)中的該等同義,又較佳範圍亦同。QSa係表示氫原子、氰基、氟原子、碳數1~30之烷氧基、取代或非取代的碳數1~30之烷基、碳數6~30之芳氧基、取代或非取代的碳數6~30之芳基、取代或非取代的碳數2~30之雜環、或者取代或非取代的胺基。QSa較佳係氫原子、氰基、氟原子、取代或非取代的碳數1~30之烷基、及取代或非取代的碳數6~30之芳基,更佳係氫原子、及取代或非取代的碳數1~30之烷基,特佳係氫原子。
前述通式(Sc-1)較佳係下述通式(Sc-2)所示化合物: (式中,RS8與RS9係表示各自獨立的氫原子、取代或無取代的碳數1~30之烷基、取代或無取代的碳數6~30之芳基、取代或無取代的碳數2~30之雜環基、或者取代或無取代的碳數5~30之縮合多環基。RS10係表示取代或無取代的碳數1~30之烷基、取代或無取代的碳數6~30之芳基、取代或無取代的碳數2~30之雜環基、或者取代或無取代的碳數5~30 之縮合多環基。RS11與RS12係表示各自獨立的氫原子、取代或無取代的碳數1~30之烷基、取代或無取代的碳數1~30之烷氧基、取代或無取代的碳數6~30之芳基、取代或無取代的碳數6~30之芳氧基、取代或無取代的碳數2~30之雜環、或者取代或無取代的碳數5~30之縮合多環基、羥基、氰基、或者取代或無取代的胺基。亦可相鄰接的RS11與RS12彼此間相互鍵結,而形成飽和碳環或不飽和碳環。QSc係表示氫原子、氰基、氟原子、碳數1~30之烷氧基、取代或非取代的碳數1~30之烷基、碳數6~30之芳氧基、取代或非取代的碳數6~30之芳基、取代或非取代的碳數2~30之雜環、或者取代或非取代的胺基。)
針對前述通式(Sc-2)進行說明。RS8、RS9、RS10、RS11及RS12係與通式(Sc-1)中的該等同義,又較佳範圍亦同。QSc係表示氫原子、氰基、氟原子、碳數1~30之烷氧基、取代或非取代的碳數1~30之烷基、碳數6~30之芳氧基、取代或非取代的碳數6~30之芳基、取代或非取代的碳數2~30之雜環、或取代或非取代的胺基。QSc較佳係氫原子、氰基、氟原子、取代或非取代的碳數1~30之烷基、取代或非取代的碳數6~30之芳基,更佳係氫原子、取代或非取代的碳數6~30之芳基,特佳係苯基。
前述通式(Sa-1)、(Sb-1)及(Sc-1)所示化合物的具體例係可例如以下物。惟,本發明並不僅侷限於以下的具體例。
前述通式(Sa-1)、(Sb-1)或(Sc-1)所示化合物,係可依照日本專利特開2007-318101號公報所記載的方法進行合成。經合成後,最好利用諸如管柱色層分析儀、再結晶、再沉澱等施行精製後,再利用昇華精製進行精製。利 用昇華精製不僅可分離出有機雜質,亦可有效地去除無機鹽、殘留溶劑、水分等。
本發明的發光元件中,前述通式(Sa-1)、(Sb-1)或(Sc-1)所示化合物,較佳係含於前述發光層與前述陽極之間的有機層中,其中更佳係含於鄰接發光層靠陽極側的層中,特佳係含於電洞輸送層中的電洞輸送材料。
相對於所添加的有機層總質量,前述通式(Sa-1)、(Sb-1)或(Sc-1)所示化合物較佳係含有70~100質量%、更佳係含有85~100質量%。
其他,相關電洞注入層及電洞輸送層,日本專利特開2008-270736號公報的段落編號[0165]~[0167]所記載事項,亦可適用於本發明。
在前述電洞注入層中較佳係含有電子受體性摻質。藉由在電洞注入層中含有電子受體性摻質,便具有提升電洞注入性、降低驅動電壓、提升效率等效果。所謂「電子受體性摻質」係在能從所摻雜材料中拉出電子,而生成自由基陽離子之材料的前提下,可使用有機材料、無機材料中任一者,可例如:四氰基醌二甲烷(TCNQ)、四氟四氰基醌二甲烷(F4-TCNQ)等TCNQ化合物;六氰基六氮雜聯伸三苯(HAT-CN)等六氮雜聯伸三苯化合物;及氧化鉬等。
相對於形成電洞注入層的總化合物質量,前述電洞注入層中的電子受體性摻質較佳係含有0.01~50質量%、更佳係含有0.1~40質量%、特佳係含有0.2~30質量%。
(A-2)電子阻擋層
電子阻擋層係具有防止從陰極側輸送給發光層的電子,穿透過陽極側之功能的層。本發明中,在發光層鄰接陽極側的有機層係可設計為電子阻擋層。
構成電子阻擋層的有機化合物例,係可適用例如前述就電洞輸送材料所舉例者。
電子阻擋層的厚度較佳係1nm~500nm、更佳係3nm~100nm、特佳係5nm~50nm。
電子阻擋層係可為由上述材料中之1種或2種以上構成的單層構造,亦可為由同一組成或異種組成的複數層構成之多層構造。
電子阻擋層所使用的材料,就從色純度、發光效率、驅動耐久性的觀點,最好較高於前述發光材料的S1能量。電子阻擋層所使用材料在膜狀態下的S1,較佳係較發光材料的S1高出0.1eV以上、更佳係高出0.2eV以上、特佳係高出0.3eV以上。
(B)在陰極與前述發光層之間較佳配置的有機層
其次,針對前述(B)在陰極與前述發光層之間較佳配置的有機層進行說明。
(B-1)電子注入層、電子輸送層
電子注入層、電子輸送層係屬於從陰極或陰極側收取電子,並輸送給陽極側之功能的層。該等層所使用的電子注入材料、電子輸送材料,係可為低分子化合物、亦可為高分子化合物。
電子輸送材料係可使用例如前述通式(1)所示化合物。 其他的電子輸送材料較佳係選自:吡啶衍生物、喹啉衍生物、嘧啶衍生物、吡衍生物、酞衍生物、菲咯啉衍生物、三衍生物、三唑衍生物、唑衍生物、二唑衍生物、咪唑衍生物、苯并咪唑衍生物、咪唑并吡啶衍生物、茀酮衍生物、蒽醌二甲烷衍生物、蒽酮衍生物、二苯基醌衍生物、硫二氧化吡喃衍生物、碳二醯亞胺衍生物、亞茀基甲烷衍生物、二苯乙烯基吡衍生物、諸如萘、苝等芳香環四羧酸酐、諸如酞菁衍生物、8-喹啉酚衍生物的金屬錯合物或金屬酞菁、以諸如苯并唑或苯并恋唑為配位基的金屬錯合物等所代表之各種金屬錯合物、以諸如矽諾魯(silole)所代表之有機矽烷衍生物、以及諸如萘、蒽、菲、聯伸三苯、芘等縮環烴化合物等等之中;更佳係吡啶衍生物、苯并咪唑衍生物、咪唑并吡啶衍生物、金屬錯合物、縮環烴化合物中之任一者。
電子注入層、電子輸送層的厚度,就從降低驅動電壓的觀點,分別較佳係500nm以下。
電子輸送層的厚度較佳係1nm~500nm、更佳係5nm~200nm、特佳係10nm~100nm。又,電子注入層的厚度較佳係0.1nm~200nm、更佳係0.2nm~100nm、特佳係0.5nm~50nm。
電子注入層、電子輸送層係可為由上述材料中之1種或2種以上構成的單層構造,亦可為由同一組成或異種組成的複數層構成之多層構造。
在電子注入層中較佳係含有電子授與性摻質。藉 由使電子注入層含有電子授與性摻質,便具有提升電子注入性、降低驅動電壓、提升效率等效果。
所謂「電子電子授與性摻質」係在能從對摻雜材料提供電子,而生成自由基陰離子之材料的前提下,可使用有機材料、無機材料中任一者,可例如:四硫富瓦烯(TTF,(tetrathiafulvalene)、四硫稠四苯(TTT、(tetrathianaphthacene)、雙-[1,3-二乙基-2-甲基-1,2-二氫苯并咪唑基]等二氫咪唑化合物、以及鋰、銫等等。
相對於形成電子注入層的總化合物質量,電子注入層中的電子授與性摻質較佳係含有0.01質量%~50質量%、更佳係含有0.1質量%~40質量%、特佳係含有0.5質量%~30質量%。
(B-2)電洞阻擋層
電洞阻擋層係具有防止從陽極側輸送給發光層的電洞,穿透過陰極側之功能的層。本發明中,在發光層鄰接陰極側的有機層係可設計為電洞阻擋層。
構成電洞阻擋層的有機化合物在膜狀態下的S1能量,為防止在發光層中所生成激子的能量移動,俾不致使發光效率降低,較佳係較高於發光材料的S1能量。
構成電洞阻擋層的有機化合物例,係可使用例如前述通式(1)所示化合物。
除前述通式(1)所示化合物之外,構成電洞阻擋層的其他有機化合物例,尚可例如:雙(2-甲基-8-羥基喹啉)4-苯基酚鹽鋁(III)(Aluminum(III)bis(2-methyl-8-quinolinato)4- phenylphenolate(簡稱「Balq」))等鋁錯合物;三唑衍生物、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline(簡稱「BCP」))等菲咯啉衍生物等等。
電洞阻擋層的厚度較佳係1nm~500nm、更佳係3nm~100nm、特佳係5nm~50nm。
電洞阻擋層係可為由上述材料中之1種或2種以上構成的單層構造,亦可為由同一組成或異種組成的複數層構成之多層構造。
電洞阻擋層所使用的材料,就從色純度、發光效率、驅動耐久性的觀點,最好較高於前述發光材料的S1能量。電洞阻擋層所使用材料在膜狀態下的S1,較佳係較發光材料的S1高出0.1eV以上、更佳係高出0.2eV以上、特佳係高出0.3eV以上。
(B-3)在陰極與前述發光層之間較佳配置的有機層特利適用之材料
本發明的有機電場發光元件,就前述(B)在陰極與前述發光層之間較佳配置的有機層材料特別適用材料,係可例如前述通式(1)所示化合物、下述通式(P-1)所示化合物及下述通式(O-1)所示化合物。
以下,針對前述通式(O-1)所示化合物、與前述通式(P-1)所示化合物進行說明。
本發明的有機電場發光元件,較佳係在發光層與陰極之間含有至少一層的有機層,就從元件效率與驅動電 壓的觀點,在該有機層中較佳係含有至少1種下述通式(O-1)所示化合物。以下,針對通式(O-1)進行說明。
(通式(O-1)中,RO1係表示烷基、芳基、或雜芳基。AO1~AO4係表示各自獨立的C-RA或氮原子。RA係表示氫原子、烷基、芳基、或雜芳基,複數RA係可為相同、亦可為不同。LO1係表示由芳環或雜芳環構成的二價~六價連結基。nO1係表示2~6的整數。)
RO1係表示烷基(較佳係碳數1~8)、芳基(較佳係碳數6~30)、或雜芳基(較佳係碳數4~12),該等亦可具有從前述取代基組A中所選擇的取代基。RO1較佳係芳基、或雜芳基,更佳係芳基。當RO1的芳基係具有取代基時,較佳的取代基係可例如烷基、芳基或氰基,更佳係烷基或芳基,特佳係芳基。當RO1的芳基係具有複數取代基時,該複數取代基亦可相互鍵結形成五或六元環。RO1的芳基較佳係亦可具有從取代基組A中選擇之取代基的苯基,更佳係亦可由烷基或芳基取代的苯基,特佳係無取代的苯基或2-苯基苯基。
AO1~AO4係表示各自獨立的C-RA或氮原子。AO1~AO4中,較佳係有0~2個為氮原子、更佳係有0或1個為 氮原子。較佳係AO1~AO4全部為C-RA、或AO1為氮原子而AO2~AO4則為C-RA,更佳係AO1為氮原子而AO2~AO4為C-RA,特佳係AO1為氮原子而AO2~AO4為C-RA,且RA全部為氫原子。
RA係表示氫原子、烷基(較佳係碳數1~8)、芳基(較佳係碳數6~30)、或雜芳基(較佳係碳數4~12);該等亦可具有從前述取代基組A中選擇的取代基。又,複數RA係可為相同、亦可為不同。RA較佳係氫原子或烷基、更佳係氫原子。
LO1係表示由芳環(較佳係碳數6~30)或雜芳環(較佳係碳數4~12)構成的二價~六價連結基。LO1較佳係伸芳基、雜伸芳基、芳基三苯甲基、或雜芳基三苯甲基,更佳係伸苯基、聯伸苯基、或苯三苯甲基,特佳係聯伸苯基、或苯三苯甲基。LO1亦可具有從前述取代基組A中選擇的取代基;當具有取代基時,取代基較佳係烷基、芳基、或氰基。LO1的具體例係例如以下者。
nO1係表示2~6的整數,較佳係2~4的整數、更佳係2或3。nO1係就從元件效率的觀點,特佳係3,就從元件耐久性的觀點,最佳係2。
前述通式(O-1)所示化合物係就從高溫保存時的安定性、高溫驅動時、驅動時能對發熱呈安定地進行動作之觀點,玻璃轉移溫度(Tg)較佳係100℃~300℃、更佳係120℃~300℃、特佳係120℃~300℃、最佳係140℃~300℃。
通式(O-1)所示化合物的具體例係如下所示,惟 本發明可使用的通式(O-1)所示化合物,不應解釋為僅侷限於該等具體例。
前述通式(O-1)所示化合物係可依照日本專利特開2001-335776號所記載方法進行合成。經合成後,最好利用諸如管柱色層分析儀、再結晶、再沉澱等施行精製後,再利用昇華精製進行精製。利用昇華精製不僅可分離出有機雜質,亦可有效地去除無機鹽、殘留溶劑、水分等。
本發明的有機電場發光元件中,通式(O-1)所示化合物最好含於發光層與陰極間的有機層中,更佳係含於鄰接發光層靠陰極側的層中。
相對於所添加的有機層總質量,前述通式(O-1)所示化合物較佳係含有70~100質量%、更佳係含有85~100質量%。
本發明的有機電場發光元件,較佳係在發光層與 陰極之間含有至少一層的有機層,就從元件效率與驅動電壓的觀點,在該有機層中較佳係含有至少1種下述通式(P)所示化合物。以下,針對通式(P)進行說明。
(通式(P)中,RP係表示烷基(較佳係碳數1~8)、芳基(較佳係碳數6~30)、或雜芳基(較佳係碳數4~12),該等亦可具有從前述取代基組A中選擇的取代基。nP係表示1~10的整數,當RP為複數時,該等係可為相同、亦可為不同。RP中至少一者係下述通式(P-1)~(P-3)所示取代基。
(通式(P-1)~(P-3)中,RP1~RP3、R'P1~R'P3分別係表示烷基(較佳係碳數1~8)、芳基(較佳係碳數6~30)、或雜芳基(較佳係碳數4~12),該等亦可具有從前述取代基組A中選擇的取代基。nP1與nP2係表示0~4的整數,當RP1~RP3、R'P1~R'P3為複數時,該等係可為相同、亦可為不同。LP1~LP3係表示單鍵、由芳環或雜芳環所構成二價連結基中任一者。係表示與通式(P)的蒽環間之鍵結位。)
RP係除(P-1)~(P-3)所示取代基之外,較佳取代基係芳基,更佳係苯基、聯苯基、聯三苯基、萘基中之任一者,特佳係萘基。
RP1~RP3、R'P1~R'P3較佳係芳基、雜芳基中之任一者’更佳係芳基,特佳係苯基、聯苯基、聯三苯基、萘基中之任一者,最佳係苯基。
LP1~LP3較佳係單鍵、由芳環所構成二價連結基中之任一者,更佳係單鍵、伸苯基、聯伸苯基、伸聯三苯、伸萘基中之任一者,特佳係單鍵、伸苯基、伸萘基中之任一者。
通式(P)所示化合物的具體例係如下示,惟本發明可使用的通式(P)所示化合物,不應解釋僅侷限於該等具體例。
前述通式(P)所示化合物係可依照WO2003/060956號公報、WO2004/080975號公報等所記載的方法進行合成。經合成後,最好利用諸如管柱色層分析儀、再結晶、再沉澱等施行精製後,再利用昇華精製進行精製。利用昇華精製不僅可分離出有機雜質,亦可有效地去除無機鹽、殘留溶劑、水分等。
本發明的有機電場發光元件中,通式(P)所示化合物,較佳係含於發光層與陰極之間的有機層中,更佳係含於鄰接陰極的層中。
相對於所添加的有機層總質量,通式(P)所示化合物較佳係含有70~100質量%、更佳係含有85~100質量%。
<保護層>
本發明中,有機電場元件全體亦可利用保護層進行保護。
相關保護層,在日本專利特開2008-270736號公報的段落編號[0169]~[0170]中所記載事項均可適用於本發明。另外,保護層的材料係可為無機物、亦可為有機物。
<密封容器>
本發明的有機電場發光元件亦可使用密封容器將元件全體予以密封。
相關密封容器,在日本專利特開2008-270736號公報的段落編號[0171]中所記載事項均可適用於本發明。
<驅動方法>
本發明的有機電場發光元件,係藉由對陽極與陰極之 間施加直流(視需要亦可含有交流成分)電壓(通常為2伏特~15伏特)、或直流電流,便可獲得發光。
相關本發明有機電場發光元件的驅動方法,可適用日本專利特開平2-148687號、同6-301355號、同5-29080號、同7-134558號、同8-234685號、同8-241047號等各公報、以及日本專利第2784615號、美國專利5828429號、同6023308號等各說明書中所記載的驅動方法。
本發明有機電場發光元件的外部量子效率,較佳係達5%以上、更佳係達6%以上、特佳係達7%以上。外部量子效率的數值係可使用在20℃下驅動元件時,外部量子效率的最大值,或者在20℃下驅動元件時於300~400cd/m2附近的外部量子效率值。
本發明有機電場發光元件的內部量子效率,較佳係達30%以上、更佳係達50%以上、特佳係達70%以上。元件的內部量子效率係外部量子效率除以光取出效率而計算出。通常有機EL元件的光取出效率係約20%,但藉由對基板形狀、電極形狀、有機層膜厚、無機層膜厚、有機層折射率、無機層折射率等下工夫,亦會有使光取出效率達20%以上的可能性。
<發光波長>
本發明有機電場發光元件的發光波長並無限制,較佳係使用於藍色或白色發光。其中,本發明的有機電場發光元件較佳係將前述通式(1)所示化合物使用為發光材料並使發光,更佳係使藍色發光。
<本發明有機電場發光元件之用途>
本發明的有機電場發光元件係頗適用於諸如:顯示元件、顯示器、背光源、電子照片、照明光源、記錄光源、曝光光源、讀取光源、標誌、看板、室內裝飾、或光通信等。特別較佳係使用於諸如發光裝置、照明裝置、顯示裝置等在發光輝度較高區域驅動的裝置。
[發光裝置]
本發明發光裝置的特徵在於含有本發明的有機電場發光元件。
其次,參照圖2,針對本發明的發光裝置進行說明。
本發明的發光裝置係使用前述有機電場發光元件而構成。
圖2所示係本發明發光裝置一例的概略剖視圖。圖2的發光裝置20係由透明基板(支撐基板)2、有機電場發光元件10、密封容器16等構成。
有機電場發光元件10係在基板2上,依序積層著陽極(第一電極)3、有機層11、陰極(第二電極)9而構成。又,在陰極9上積層著保護層12,更在保護層12上隔著接著層14設置密封容器16。另外,省略各電極3、9其中一部分、隔壁、絕緣層等。
此處,接著層14係可使用諸如環氧樹脂等光硬化型接著劑或熱硬化型接著劑,亦可使用例如熱硬化性接著片。
本發明發光裝置的用途並無特別的限制,例如照明裝置之外,尚可形成諸如電視機、個人電腦、行動電話、 電子紙張等的顯示裝置。
[照明裝置]
本發明照明裝置的特徵在於含有本發明的有機電場發光元件。
其次,參照圖3,針對本發明的照明裝置進行說明。
圖3所示係本發明照明裝置一例的概略剖視圖。本發明的照明裝置40係如圖3所示,具備有:前述有機EL元件10、及光散射構件30。更具體而言,照明裝置40係構成有機EL元件10的基板2與光散射構件30相接觸狀態。
光散射構件30係在能使光散射之前提下,其餘並無特別的限制,在圖3中係構成於透明基板31中分散著微粒子32的構件。透明基板31係可例如玻璃基板。微粒子32係可例如透明樹脂微粒子。玻璃基板與透明樹脂微粒子可使用公知物。此種照明裝置40係來自有機電場發光元件10的發光,射入於散射構件30的光入射面30A,便使入射光利用光散射構件30而散射,並使散射光從光出射面30B依照明光形式射出。
[顯示裝置]
本發明顯示裝置的特徵在於含有本發明的有機電場發光元件。
本發明的顯示裝置係可例如電視機、個人電腦、行動電話、電子紙張等的顯示裝置等等。
實施例
以下,舉實施例與比較例,更具體說明本發明的特徵。以下的實施例中所示的材料、使用量、比例、處理 內容、處理順序等,在不脫逸本發明主旨之前提下,均可適當變更。所以,本發明的範圍不應解釋為僅侷限於以下所示具體例。
1.合成例
前述通式(1)所示化合物,係可依照本說明書中所記載的方法、或組合其他公知反應進行合成。以下記載前述通式(1)所示化合物的具體合成順序代表例。另外,相關各實施例所使用的其他前述通式(1)所示化合物,亦是可利用類似方法進行合成。
(化合物2之合成)
依照下述機制進行化合物2的合成。
(2a之合成)
在1,8-二溴芘(30g)、2-氯化苯胺(10.6g)、tBuONa(16g)、及2-二環己基膦基-2',4',6'-三異丙基聯苯(ALDRICH公司製)(4.0g)的甲苯溶液(150ml)中,於氮環境下添加Pd(dba)2(2.4g),於加熱回流下攪拌12小時。將反應液注入於醋酸乙酯/食鹽水中,有機層利用食鹽水洗淨,再利用硫酸鎂施行乾燥後,依減壓施行濃縮。濃縮殘渣經施行矽膠管柱層析精製,便獲得化合物2a(10.2g)。
(2b之合成)
在化合物2a(10g)、三環己基膦(0.7g)、碳酸鉀(g)的DMAc溶液(100ml)中,於氮環境下添加Pd(OAc)2(0.3g),在加熱回流下攪拌18小時。所獲得粗結晶經施行矽膠管柱層析精製,便獲得化合物2b(5.5g)。
(2c之合成)
在化合物2b(5.4g)、tBuONa(4.2g)、1,3-二第三丁基溴化苯(東京化成製)(11.8g)、及三第三丁基膦(0.3g)的二甲苯溶液(100ml)中,於氮環境下添加Pd(dba)2(0.4g),在加熱回流下攪拌5小時。將反應液注入於醋酸乙酯/食鹽水中,有機層利用食鹽水洗淨,再利用硫酸鎂施行乾燥後,依減壓施行濃縮。濃縮殘渣經施行矽膠管柱層析精製,便獲得化合物2c(6.1g)。
(2d之合成)
將化合物2c(6.0g)、雙聯頻哪醇硼酸酯(Bispinacolate diboron)(和光純藥製)(3.3g)、PdCl2(dppf)2.CH2Cl2(0.26g)、 及醋酸鉀(2.6g)的甲苯溶液(300ml),在氮環境下.加熱回流下施行12小時攪拌。將反應液注入於醋酸乙酯/食鹽水中,有機層利用食鹽水洗淨,再利用硫酸鎂施行乾燥後,依減壓施行濃縮。濃縮殘渣經施行矽膠管柱層析精製,便獲得化合物2d(5.4g)。
(2g之合成)
將2-氯-6-甲基菸鹼酸(10g)、碘乙烷(5當量)、及碳酸銫(1.5當量)的乙腈溶液(100ml),在加熱回流下施行6小時攪拌。過濾反應液,經去除無機鹽之後,於減壓下施行濃縮。溶解於氯仿中,利用小蘇打水施行洗淨,有機層經利用硫酸鎂乾燥後,於減壓施行濃縮,便獲得化合物2g(9.7g)。
(2e之合成)
將化合物2d(5.2g)、化合物2g(1.9g)、參(二苄叉丙酮)二鈀(Pd2(dba)3)(0.4mg)、2-二環己基膦基-2',6'-二甲氧基聯苯(SPhos)(0.35mg)、及磷酸鉀(3.6g)進行混合,於氮環境下施行8小時加熱還流。待反應液返回室溫後,添加醋酸乙酯、純水,並萃取有機層。有機層利用硫酸鈉乾燥,施行減壓濃縮,經利用矽膠管柱色層分析儀進行精製,便獲得化合物2e(4.7g)。
(2f之合成)
在化合物2e(4.5g)的THF溶液(50ml)中,於-78℃下使3當量的甲基格林尼亞試劑產生作用,而進行反應。將反應液注入於醋酸乙酯/食鹽水中,有機層利用食鹽水洗淨,再利用硫酸鎂施行乾燥後,依減壓施行濃縮。濃縮殘渣經施 行矽膠管柱層析精製,便獲得化合物2f(3.4g)。
(化合物2之合成)
將化合物2f(3.2g)的二氯甲烷/甲磺酸=1/1溶液(60ml)在冰冷下攪拌2小時。將反應液注入於冰水中,更利用氫氧化鈉水溶液進行中和。添加醋酸乙酯,萃取有機層,經利用飽和食鹽水洗淨後,利用硫酸鎂施行乾燥。經減壓濃縮,再將濃縮殘渣利用矽膠管柱色層分析儀進行精製,便獲得化合物2(1.46g)。另外,所獲得化合物的鑑定係利用元素分析、NMR及MASS質譜實施。
2.材料物性評估 (試驗例) (a)發光波長
在厚度0.7mm、2.5cm四方的石英玻璃基板上,將下述主體化合物H-1與下述表1記載的各發光材料,依成為質量比(99:1)的方式,利用真空蒸鍍法形成膜厚50nm的薄膜,更在其上面蒸鍍著鋁100nm。對所獲得膜照射350nm的UV光,使用螢光分光光度計(FP-6300、日本分光(股)製)測定使發光時的發光光譜,並就極大發光波長依照以下基準依3等級進行評估。
○:440nm以上、未滿455nm。
△:430nm以上、未滿440nm,455nm以上、未滿465nm。
×:未滿430nm、或465nm以上。
[化57](主體化合物H-1)
(b)光譜半值寬
針對依上述(a)發光波長所測定得發光光譜的光譜半值寬FWHM(1%)(能量換算),依照以下基準依3等級進行評估。
○:未滿0.20eV。
△:0.20eV以上、未滿0.25eV。
×:0.25eV以上。
(c)抑制結合副發光
針對除將上述主體化合物H-1與下述表1所記載各發光材料的質量比,改變為93:7之外,其餘均與(a)發光波長測定同樣地製作的膜,並與(b)光譜半值寬測定同樣地測定光譜半值寬FWHM(7%)。針對該各發光材料7%摻雜膜、與(b)依光譜半值寬測定所測得1%摻雜膜的光譜半值寬比[FWHM(7%)/FWHM(1%)],依照以下基準依3等級進行評估。
○:未滿1.1。
△:1.1以上、未滿1.2。
×:1.2以上。
(d)蒸鍍適性
使用下述表1中記載為發光材料的各化合物20mg,施行真空TG/DTA測定(升溫速度2℃/分、真空度約10-2Pa),針對10質量%減少溫度依照以下的2等級進行評估。
○:未滿300℃。
×:300℃以上。
下表1中使用為比較發光材料的比較化合物1~4,係如下述構造。
由上述(a)~(d)所獲得各發光材料的物性試驗結果,如下表1所記載。
3.有機電場發光元件之製作與評估
有機電場發光元件之製作時所使用的材料全部均施行昇華精製,並利用高速液相色層分析儀(Tosoh TSKgel ODS-100Z)確認到純度(254nm的吸收強度面積比)達99.9%以上。
(實施例1)
將厚度0.5mm、2.5cm四方且具有ITO膜的玻璃基板(GEOMATEC公司製、表面電阻10Ω/□),放入洗淨容器中,於2-丙醇中施行超音波洗淨後,施行30分鐘的UV-臭氧處理。在該透明陽極(ITO膜)上利用真空蒸鍍法依序蒸鍍以下的有機化合物層。
另外,以下的實施例及比較例中之蒸鍍速度,在無特別聲明的前提下係設為0.1nm/秒。蒸鍍速度係使用水晶振盪器進行測定。又,以下的各層厚度係使用水晶振盪器進行測定。
第1層:HAT-CN:膜厚10nm
第2層:HT-2:膜厚30nm
第3層:H-1及表1所記載的發光材料(質量比=93:7):膜厚30nm
第4層:ET-1:膜厚30nm
在其上面,依序蒸鍍著氟化鋰1nm及金屬鋁100nm而形成陰極。此時,在氟化鋰的層上設置經圖案化的光罩(發光區域為2mm×2mm的光罩),並蒸鍍金屬鋁。
將所獲得積層體在不致接觸到大氣的情況下,放入經 氮氣取代過的套手工作箱內,使用玻璃製密封罐及紫外線硬化型接著劑(XNR5516HV、長瀨汽巴(股)製)施行密封,便獲得發光部分為2mm×2mm正方形的有機電場發光元件1-1~1-10、及比較用有機電場發光元件1-1~1-4。各元件均有觀測到源自發光材料的發光。針對所獲得各有機電場發光元件施行以下的試驗。
(a)外部量子效率
使用KEITHLEY公司製Source Measure Unit 2400,對各元件施加直流電壓而使發光,並使用輝度計(BM-8、TOPCON(股)公司製)測定其輝度。發光光譜與發光波長係使用頻譜分析儀(PMA-11、Hamamatsu Photonics(股)製)進行測定。該等係利用輝度換算法計算出原本輝度在1000cd/m2附近的外部量子效率(η),並依使用比較化合物3的有機電場發光元件值設為1.0時之相對值表示。數字越大則表示效率越佳。
(b)色度
依使各有機電場發光元件的輝度成為1000cd/m2方式施加直流電壓,從依此使發光時的發光光譜中求取色度(x、y)。從此時的y值依照以下的4等級評估色度。
◎:0.05≦y≦0.10。
○:0.04≦y<0.05、0.10<y≦0.15。
△:0.03≦y<0.04、0.15<y≦0.20。
×:y<0.03、0.20<y。
(c)驅動劣化後之色度
對各有機電場發光元件依使輝度成為1000cd/m2的方式施加直流電壓而使持續發光,從發光光譜中求取輝度降低至500cd/m2時的色度(x'、y')。從驅動劣化前後的y值變化△y(=|y'-△y|),依照以下的3等級評估驅動劣化後的色度變化。
○:△y≦0.01。
△:0.01<△y≦0.02。
×:0.02<△y。
(實施例2)
除將層構造改變為以下所示之外,其餘均與實施例1同樣的製作有機電場發光元件,並施行與實施例1同樣的評估。結果如表3所示。另外,表3的外部量子效率係相對於 使用比較化合物3的有機電場發光元件,將其外部量子效率設為1.0時的相對值表示。
第1層:HT-4:膜厚50nm
第2層:HT-3:膜厚45nm
第3層:H-2及表3所記載的發光材料(質量比=95:5):膜厚25nm
第4層:ET-5:膜厚5nm
第5層:ET-3:膜厚20nm
(實施例3)
除將層構造改變為以下所示之外,其餘均與實施例1同樣的製作有機電場發光元件,並施行與實施例1同樣的評估。結果如表4所示。另外,表4的外部量子效率係相對於 使用比較化合物3的有機電場發光元件,將其外部量子效率設為1.0時的相對值表示。
第1層:HAT-CN:膜厚10nm
第2層:HT-2:膜厚30nm
第3層:H-1及表4所記載的發光材料(質量比=95:5):膜厚30nm
第4層:ET-4:膜厚30nm
(實施例4)
除將層構造改變為以下所示之外,其餘均與實施例1同樣的製作有機電場發光元件,並施行與實施例1同樣的評估。結果如表5所示。另外,表5的外部量子效率係相對於使用比較化合物3的有機電場發光元件,將其外部量子效率 設為1.0時的相對值表示。
第1層:HAT-CN:膜厚10nm
第2層:HT-1:膜厚30nm
第3層:H-3及表5所記載的發光材料(質量比=93:7):膜厚30nm
第4層:ET-4:膜厚30nm
(實施例5)
除將層構造改變為以下所示之外,其餘均與實施例1同樣的製作有機電場發光元件,並施行與實施例1同樣的評估。結果如表6所示。另外,表6的外部量子效率係相對於使用比較化合物3的有機電場發光元件,將其外部量子效率設為1.0時的相對值表示。
第1層:HAT-CN:膜厚10nm
第2層:HT-2:膜厚30nm
第3層:H-4及表6所記載的發光材料(質量比=93:7):膜厚30nm
第4層:ET-2:膜厚30nm
(實施例6) (有機EL元件評估(塗佈)) -發光層形成用塗佈液之調製-
在當作發光材料用的化合物2(0.1質量%)、下述主體材料PH-1(0.9質量%)中,混合入甲乙酮(98.99質量%),獲得發 光層形成用塗佈液1。
在發光層形成用塗佈液1中,除將當作發光材料用的化合物2,變更為當作發光材料用的化合物9、17之外,其餘均與發光層形成用塗佈液1同樣地調製發光層形成用塗佈液2~3。
再者,在發光層形成用塗佈液1~3中,除將主體材料PH-1變更為主體材料H-2之外,其餘均與發光層形成用塗佈液1~3同樣地分別調製發光層形成用塗佈液4~6。
再者,為求比較,除將發光層形成用塗佈液1的發光材料2,變更為比較化合物3之外,其餘均與發光層形成用塗佈液1同樣地調製比較發光層形成用塗佈液1。
(元件製作順序) -有機電場發光元件P1之製作-
將在25mm×25mm×0.7mm玻璃基板上蒸鍍著厚度150nm的ITO而製膜者設為透明支撐基板。對該透明支撐基板施行蝕刻、洗淨。
將下述構造式所示PTPDES-2(CHEMIPRO化成製、Tg=205℃)2質量份溶解於電子工業用環己酮(關東化學製)98質量份中,並在該ITO玻璃基板上利用旋塗(2,000rpm、 20秒鐘)形成厚度約40nm之後,再依120℃施行30分鐘乾燥、與依160℃施行10分鐘退火處理,便形成電洞注入層。
在該電洞注入層上利用旋塗(1,300rpm、30秒鐘),將前述發光層形成用塗佈液1形成厚度約40nm狀態,便成為發光層。
其次,在發光層上,將下述構造式所示BAlq(雙-(2-甲基-8-羥基喹啉)-4-(苯基-酚鹽)-鋁(III)),利用真空蒸鍍法成為厚度40nm而形成電子輸送層。
在電子輸送層上,將氟化鋰(LiF)利用真空蒸鍍法成為厚度1nm而形成電子注入層。更蒸鍍金屬鋁70nm而形成陰極。
將依照以上所製作的積層體,放入經氬氣取代過的套手工作箱內,使用不銹鋼製密封罐及紫外線硬化型接著劑(XNR5516HV、長瀨汽巴(股)製)施行密封,便製得有機電場發光元件P1。
就有機電場發光元件P1,除將發光層形成用塗佈液1變更為發光層形成用塗佈液2~6之外,其餘均與有機電場發光元件P1同樣地製作有機電場發光元件P2~6。
再者,為求比較,就有機電場發光元件P1,除將發光層形成用塗佈液1變更為比較發光層形成用塗佈液1之外,其餘均與有機電場發光元件P1同樣地製作有機電場發光元件P7。
針對有機電場發光元件P7施行與實施例1同樣的評估。結果如表7所示。另外,表7的外部量子效率係依使用比較化合物1的有機電場發光元件,將其外部量子效率設為1.0時的相對值表示。
由表2~表7中得知,本發明的有機電場發光元件係發光效率高、藍色純度優異,且因驅動劣化而衍生的色度變化較小。
2‧‧‧基板
3‧‧‧陽極
4‧‧‧電洞注入層
5‧‧‧電洞輸送層
6‧‧‧發光層
7‧‧‧電洞阻擋層
8‧‧‧電子輸送層
9‧‧‧陰極
10‧‧‧有機電場發光元件
11‧‧‧有機層
12‧‧‧保護層
14‧‧‧接著層
16‧‧‧密封容器
20‧‧‧發光裝置
30‧‧‧光散射構件
30A‧‧‧光入射面
30B‧‧‧光出射面
31‧‧‧透明基板
32‧‧‧微粒子
40‧‧‧照明裝置
圖1係本發明的有機電場發光元件之構成一例概略圖。
圖2係本發明的發光裝置一例概略圖。
圖3係本發明的照明裝置一例概略圖。
2‧‧‧基板
3‧‧‧陽極
4‧‧‧電洞注入層
5‧‧‧電洞輸送層
6‧‧‧發光層
7‧‧‧電洞阻擋層
8‧‧‧電子輸送層
9‧‧‧陰極
10‧‧‧有機電場發光元件

Claims (26)

  1. 一種有機電場發光元件,係包括有:基板;一對電極,係配置於該基板上且含有陽極與陰極;及至少一層有機層,係配置於該電極間且含有發光層;前述有機層係含有以下述通式(1)所示化合物: (式中,Cy係表示構成環為3環以上的縮合芳香環構造,在不同的構成環中具有Dn1與Ac1,且各構成環均為烴環;Dn1係表示NR11、O原子或S原子,當u1為0時便更進一步具有取代基;R11係表示取代基,R11亦可與Cy相鍵結而形成芳香環以外的環;Ac1係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基 的芳基或缺電子性雜芳基,Ac1亦可更進一步具有取代基;環Z1係表示伸芳基或雜伸芳基;A11係表示構成環Z1的碳原子;A12係表示構成環Z1的碳原子或氮原子;L1、L2及L3係各自獨立表示氧原子、硫原子、CR12R13或SiR14R15;R12、R13、R14及R15係各自獨立表示取代基;u1係表示0或1,當u1為1時,由Cy、Dn1及環Z1所形成的環便非為芳香環;m1係表示0或1,當m1為0且u1為1時,Cy與環Z1係直接鍵結;n1與q1係表示0或1,n1與q1其中任一者係0,當n1或q1為1時,由Cy、Ac1及L2或L3所形成的環便均非為芳香環;但,當Ac1為吡啶環時,n1與q1中至少其中一者係1)。
  2. 如申請專利範圍第1項之有機電場發光元件,其中前述通式(1)中,前述Cy係亦可以具有取代基之芘、、1,2-苯并二氫苊(fluoranthene)、菲來表示。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之有機電場發光元件,其中前述通式(1)中,前述Cy係亦可以具有取代基之芘來表示,在該芘的1位或3位具有前述Dn1或前述Ac1中之任一者,在該芘的6位或8位具有前述Dn1或前述Ac1中其餘的另一者。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之有機電場發光元件,其中前述通式(1)所示化合物係下述通式(2)~通式(5) 中之任一者所示化合物: (式中,Dn2係表示N原子、O原子或S原子,當Dn2係表示O原子或S原子時,u21與t24的合計便為0或1;當Dn2係表示N原子時、且u21與t24至少其中一者係表示0時,或者當Dn2係表示O原子或S原子時、且u21與t24均為0時,Dn2便更進一步具有取代基;Ac2係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基;Ac2亦可更進一步具有取代基;環Z21與環Z24係各自獨立表示伸芳基或雜伸芳基;A21係表示構成環Z21的碳原子;A22係表示構成環Z21的碳原子或氮原子;A27係表示構成環Z24的碳原子;A28係表示構成環Z24的碳原子或氮原子;R103、R104、R108及R109係各自獨立表示氫原子或取代基; L21、L22、L23及L24係各自獨立表示氧原子、硫原子、CR22R23或SiR24R25;R22、R23、R24及R25係各自獨立表示取代基;u21係表示0或1,當u21為0時,芘環的#位與Dn2便未相鍵結,當u21為1時,由芘環、Dn2及環Z21所形成的環便非為芳香環;t24係表示0或1,當t24為0時,芘環的#位與Dn2便未相鍵結,當t24為1時,由芘環、Dn2及環Z24所形成的環便非為芳香環;m21係表示0或1,當m21為0、且u21為1時,芘環的#位與環Z21係直接鍵結;s24係表示0或1,當s24為0且u24為1時,芘環的#位與環Z24係直接鍵結;n22與q23係表示0或1,n22與q23其中任一者係0,當n22或q23為1時,由芘環、Ac2及L22或L23所形成的環便均非為芳香環;當n22或q23為0時,芘環的位與Ac2並未相鍵結;但,Ac2為吡啶環時,n22與q23中之至少其中一者係1);[化3]通式(3) (式中,Dn3係表示N原子、O原子或S原子,當Dn3係表示O原子或S原子時,u31與t34之合計係0或1;當Dn3係表示N原子時、且u31與t34中至少其中一者係表示0時,或Dn3係表示O原子或S原子時、且u31與t34均為0時,Dn3係更進一步具有取代基;Ac3係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基;Ac3亦可更進一步具有取代基;環Z31與環Z34係各自獨立表示伸芳基或雜伸芳基;A31係表示構成環Z31的碳原子;A32係表示構成環Z31的碳原子或氮原子;A37係表示構成環Z34的碳原子;A38係表示構成環Z34的碳原子或氮原子;R113、R114、R115及R116係各自獨立表示氫原子或取代基;L31、L32、L33及L34係各自獨立表示氧原子、硫原子、CR32R33或SiR34R35;R32、R33、R34及R35係各自獨立表示取代基; u31係表示0或1,當u31為0時,芘環的#位與Dn3便不會相鍵結,當u31為1時,由芘環、Dn3及環Z31所形成的環便非為芳香環;t34係表示0或1,當t34為0時,芘環的#位與Dn3不會相鍵結,當t34為1時,由芘環、Dn3及環Z34所形成的環便非為芳香環;m31係表示0或1,當m31為0、且u31為1時,芘環的#位與環Z31係直接鍵結;m34係表示0或1,當m34為0、且t34為1時,芘環的#位與環Z34係直接鍵結;n32與q33係表示0或1,n32與q33中任一者係0,當n32或q33為1時,由芘環、Ac3及L32或L33所形成的環均非為芳香環;當n32或q33為0時,芘環的位與Ac3不會相鍵結;但,當Ac3為吡啶環時,n32與q33中之至少其中一者係1); (式中,Dn4係表示N原子、O原子或S原子;當Dn4係表示O原子或S原子時,u41與t44之合計係0或1;當Dn4係表示N原子時、且u41與t44至少其中一者係表示0時,或當Dn4係表示O原子或S原子時、且u41與t44均為0時,Dn4係更進一步具有取代基;Ac4係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基;Ac4亦可更進一步具有取代基;環Z41與環Z44係各自獨立表示伸芳基或雜伸芳基;A41係表示構成環Z41的碳原子;A42係表示構成環Z41的碳原子或氮原子;A47係表示構成環Z44的碳原子;A48係表示構成環Z44的碳原子或氮原子;R2、R3、R7及R8係各自獨立表示氫原子或取代基;L41、L42、L43及L44係各自獨立表示氧原子、硫原子、CR42R43或SiR44R45;R42、R43、R44及R45係各自獨立表示取代基;u41係表示0或1,當u41為0時,芘環的#位與Dn4並不會相鍵結;當u41為1時,由芘環、Dn4及環Z41所形成的環便非為芳香環;t44係表示0或1,當t44為0時,芘環的#位與Dn4並不會相鍵結;當t44為1時,由芘環、Dn4及環Z44所形成的環便非為芳香環;m41係表示0或1,當m41為0、且u41為1時,芘環的#位與環Z41係直接鍵結; m44係表示0或1,當m44為0、且t44為1時,芘環的#位與環Z44係直接鍵結;n42與q43係表示0或1,n42與q43其中任一者係0,當n42或q43為1時,由芘環、Ac4及L42或L43所形成的環均非為芳香環;當n42或q43為0時,芘環的位與Ac4並不會相鍵結;但,當Ac4為吡啶環時,n42與q43中至少其中一者係1); (式中,Dn5係表示N原子、O原子或S原子;當Dn5係表示O原子或S原子時,u51與t54之合計係0或1;當Dn5係表示N原子時、且u51與t54至少其中一者係表示0時,或當Dn5係表示O原子或S原子時、且u51與t54均為0時,Dn5係更進一步具有取代基;Ac5係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基;Ac5亦可更進一步具有取代 基;環Z51與環Z54係各自獨立表示伸芳基或雜伸芳基;A51係表示構成環Z51的碳原子;A52係表示構成環Z51的碳原子或氮原子;A57係表示構成環Z54的碳原子;A58係表示構成環Z54的碳原子或氮原子;R2、R6、R7及R8係各自獨立表示氫原子或取代基;L51、L52、L53及L54係各自獨立表示氧原子、硫原子、CR52R53或SiR54R55;R52、R53、R54及R55係各自獨立表示取代基;u51係表示0或1,當u51為0時,芘環的#位與Dn5不會相鍵結,當u51為1時,由芘環、Dn5及環Z51所形成的環便非為芳香環;t54係表示0或1,當t54為0時,芘環的#位與Dn5不會相鍵結,當t54為1時,由芘環、Dn5及環Z54所形成的環便非為芳香環;m51係表示0或1,當m51為0、且u51為1時,芘環的#位與環Z51係直接鍵結;m54係表示0或1,當m54為0、且t54為1時,芘環的#位與環Z54係直接鍵結;n52及q53係表示0或1,n52與q53中任一者係0,當n52或q53為1時,由芘環、Ac5及L52或L53所形成的環均非為芳香環;當n52或q53為0時,芘環的位與Ac5不會相鍵結;但,當Ac5為吡啶環時,n52與q53中至少其中一者係1)。
  5. 如申請專利範圍第4項之有機電場發光元件,其中前述通式(1)所示化合物,係前述通式(2)所示化合物。
  6. 如申請專利範圍第5項之有機電場發光元件,其中前述通式(2)所示化合物係下述通式(6)所示化合物; (式中,Dn2A係表示NR11A、O原子或S原子;當u21係表示0時,Dn2A係更進一步具有取代基;R11A係表示取代基;Ac2係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基;Ac2亦可更進一步具有取代基;環Z21係表示伸芳基或雜伸芳基;A21係表示構成環Z21的碳原子,A22係表示構成環Z21的碳原子或氮原子;R103、R104、R108、R109及R110係各自獨立表示氫原子或取代基;L21、L22及L23係各自獨立表示氧原子、硫原子、CR22R23或SiR24R25;R22、R23、R24及R25係各自獨立表示取代基;u21係表示0或1,當u21為0時,芘環的#位與Dn2A 不會相鍵結;當u21為1時,由芘環、Dn2A及環Z21所形成的環便非為芳香環;m21係表示0或1,當m21為0、且u21為1時,芘環的#位與環Z21係直接鍵結;n22與q23係表示0或1,n22與q23其中任一者係0,當n22或q23為1時,由芘環、Ac2及L22或L23所形成的環便均非為芳香環;當n22或q23為0時,芘環的位與Ac2並未相鍵結;但,Ac2為吡啶環時,n22與q23中之至少其中一者係1)。
  7. 如申請專利範圍第6項之有機電場發光元件,其中前述通式(6)所示化合物係下述通式(8)所示化合物; (式中,Dn2A係表示NR11A、O原子或S原子;當u21係表示0時,Dn2A係更進一步具有取代基;R11A係表示取代基;Ac2A係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基;Ac2A亦可更進一步具有取代基; 環Z21係表示伸芳基或雜伸芳基;A21係表示構成環Z21的碳原子;A22係表示構成環Z21的碳原子或氮原子;R103、R104、R105、R108、R109及R110係各自獨立表示氫原子或取代基;L21與L23係各自獨立表示氧原子、硫原子、CR22R23或SiR24R25;R22、R23、R24及R25係各自獨立表示取代基;u21係表示0或1,當u21為0時,芘環的#位與Dn2A不會相鍵結,當u21為1時,由芘環、Dn2A及環Z21所形成的環便非為芳香環;m21係表示0或1,當m21為0、且u21為1時,芘環的#位與環Z21係直接鍵結;q23係表示0或1,當q23為1時,由芘環、Ac2A及L23所形成的環均非為芳香環;當q23為0時,芘環的位與Ac2A不會相鍵結;但,當Ac2A為吡啶環時,q23係1)。
  8. 如申請專利範圍第7項之有機電場發光元件,其中前述通式(8)所示化合物係下述通式(10)所示化合物: (式中,Dn2A係表示NR11A、O原子或S原子;R11A係表示取代基;A22、A23、A24、A25、A26、A61、A62、A63、A64及A65係各自獨立表示CRz(Rz係表示氫原子或取代基,相鄰的2個CRz亦可共同形成五或六元環)、或N原子;當A61、A62、A63、A64及A65均非為N原子時,A61、A62、A63、A64及A65表示的CRz中至少1個Rz係表示親電子性取代基;R103、R104、R105、R108、R109及R110係各自獨立表示氫原子或取代基;L21與L23係各自獨立表示氧原子、硫原子、CR22R23或SiR24R25;R22、R23、R24及R25係各自獨立表示取代基;m21係表示0或1,當m21為0時,芘環的#位與A22係直接鍵結;q23係表示0或1,當q23為0時,芘環的位與A65不會相鍵結;但,當A61、A62、A63、A64及A65中僅有1者為N原子時,q23係表示1)。
  9. 如申請專利範圍第8項之有機電場發光元件,其中前述通式(10)所示化合物係下述通式(12)所示化合物:[化9]通式(12) (式中,Dn2A係表示NR11A、O原子或S原子;R11A係表示取代基;A61、A62、A63、A64及A65係各自獨立表示CRz(Rz係表示氫原子或取代基,相鄰的2個CRz亦可共同形成五或六元環)或N原子;當A61、A62、A63、A64及A65均非為N原子時,A61、A62、A63、A64及A65表示的CRz中至少1個Rz係表示親電子性取代基;R103、R104、R105、R108、R109、R110、R201、R202、R203及R204係各自獨立表示氫原子或取代基;L21與L23係各自獨立表示氧原子、硫原子、CR22R23或SiR24R25;R22、R23、R24及R25係各自獨立表示取代基;m21係表示0或1,當m21為0時,**位與芘環的#位係直接鍵結;q23係表示0或1,當q23為0時,芘環的位與A65不會相鍵結;但,當A61、A62、A63、A64及A65中僅有1者為N原子時,q23係表示1)。
  10. 如申請專利範圍第5至9項中任一項之有機電場發光元件,其中前述通式(2)所示化合物的前述q23係1。
  11. 如申請專利範圍第4項中任一項之有機電場發光元件,其中前述通式(1)所示化合物係前述通式(3)所示化合物。
  12. 如申請專利範圍第11項之有機電場發光元件,其中前述通式(3)所示化合物係下述通式(7)所示化合物: (式中,Dn3A係表示NR11B、O原子或S原子;當u31係表示0時,Dn3A係更進一步具有取代基;R11B係表示取代基;Ac3係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基;Ac3亦可更進一步具有取代基;環Z31係表示伸芳基或雜伸芳基;A31係表示構成環Z31的碳原子;A32係表示構成環Z31的碳原子或氮原子;R113、R114、R115、R116及R120係各自獨立表示氫原子或取代基;L31、L32及L33係各自獨立表示氧原子、硫原子、CR32R33或SiR34R35;R32、R33、R34及R35係各自獨立表示取代基; u31係表示0或1,當u31為0時,芘環的#位與Dn3A不會相鍵結;當u31為1時,由芘環、Dn3A及環Z31所形成的環便非為芳香環;m31係表示0或1,當m31為0、且u31為1時,芘環的#位與環Z31係直接鍵結;n32與q33係表示0或1,n32與q33中任一者係0,當n32或q33為1時,由芘環、Ac3及L32或L33所形成的環均非為芳香環;當n32或q33為0時,芘環的位與Ac3不會相鍵結;但,當Ac3為吡啶環時,n32與q33中之至少其中一者係1)。
  13. 如申請專利範圍第12項之有機電場發光元件,其中前述通式(7)所示化合物係下述通式(9)所示化合物: (式中,Dn3A係表示NR11B、O原子或S原子;當u31係表示0時,Dn3A係更進一步具有取代基;R11B係表示取代基;Ac3A係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基;Ac3A亦可更進一步具有取代基; 環Z31係表示伸芳基或雜伸芳基;A31係表示構成環Z31的碳原子;A32係表示構成環Z31的碳原子或氮原子;R113、R114、R115、R116、R119及R120係各自獨立表示氫原子或取代基;L31與L32係各自獨立表示氧原子、硫原子、CR32R33或SiR34R35;R32、R33、R34及R35係各自獨立表示取代基;u31係表示0或1,當u31為0時,芘環的#位與Dn3A不會相鍵結;當u31為1時,由芘環、Dn3A及環Z31所形成的環便非為芳香環;m31係表示0或1,當m31為0、且u31為1時,芘環的非位與環Z31係直接鍵結;n32係表示0或1,當n32為1時,由芘環、Ac3A及L32所形成的環均非為芳香環;當n32為0時,芘環的位與Ac3A不會相鍵結;但,當Ac3A為吡啶環時,n32係1)。
  14. 如申請專利範圍第13項之有機電場發光元件,其中前述通式(9)所示化合物係下述通式(11)所示化合物: (式中,Dn3A係表示NR11B、O原子或S原子;R11B係表示取代基;A32、A33、A34、A35、A36、A71、A72、A73、A74及A75係各自獨立表示CRz'(相鄰的2個CRz'亦可共同形成五或六元環)或N原子;當A71、A72、A73、A74及A75均非為N原子時,A71、A72、A73、A74及A75表示的CRz'中至少1個Rz'係表示親電子性取代基;R113、R114、R115、R116、R119及R120係各自獨立表示氫原子或取代基;L31及L32係各自獨立表示氧原子、硫原子、CR32R33或SiR34R35;R32、R33、R34及R35係各自獨立表示取代基;m31係表示0或1,當m31為0時,芘環的#位與A32係直接鍵結;n32係表示0或1,當n32為1時,由芘環、Ac3A及L32所形成的環均非為芳香環;當n32為0時,芘環的位與A75不會相鍵結;但,當A71、A72、A73、A74及A75中僅有1者為N原子時,n32係表示1)。
  15. 如申請專利範圍第14項之有機電場發光元件,其中前述通式(11)所示化合物係下述通式(13)所示化合物:[化13]通式(13) (式中,Dn3A係表示NR11B、O原子或S原子;R11B係表示取代基;A71、A72、A73、A74及A75係各自獨立表示CRz'(相鄰的2個CRz'亦可共同形成五或六元環)或N原子;當A71、A72、A73、A74及A75均非為N原子時,A71、A72、A73、A74及A75表示的CRz'中之至少1個Rz'係表示親電子性取代基;R113、R114、R115、R116、R119、R120、R211、R212、R213及R214係各自獨立表示氫原子或取代基;L31與L32係各自獨立表示氧原子、硫原子、CR32R33或SiR34R35;R32、R33、R34及R35係各自獨立表示取代基;m31係表示0或1,當m31為0時,**位與芘環的#位係直接鍵結;n32係表示0或1,當n32為0時,芘環的位與A75不會相鍵結;但,當A71、A72、A73、A74及A75中僅有1者為N原子時,n32係表示1)。
  16. 如申請專利範圍第11至15項中任一項之有機電場發光元件,其中前述通式(3)所示化合物的前述n32係1。
  17. 如申請專利範圍第1至16項中任一項之有機電場發光元件,其中前述通式(1)所示化合物的分子量係800以下。
  18. 如申請專利範圍第1至17項中任一項之有機電場發光元件,其中前述含有通式(1)所示化合物的至少一層有機層係前述發光層。
  19. 如申請專利範圍第1至18項中任一項之有機電場發光元件,其中前述通式(1)所示化合物係發光材料。
  20. 如申請專利範圍第1至19項中任一項之有機電場發光元件,其中前述發光層中係含有蒽系主體材料。
  21. 如申請專利範圍第1至20項中任一項之有機電場發光元件,其中前述發光層係利用真空蒸鍍製程形成。
  22. 如申請專利範圍第1至20項中任一項之有機電場發光元件,其中前述發光層係利用濕式製程形成。
  23. 一種發光裝置,係使用如申請專利範圍第1至22項中任一項之有機電場發光元件。
  24. 一種顯示裝置,係使用如申請專利範圍第1至23項中任一項之有機電場發光元件。
  25. 一種照明裝置,係使用如申請專利範圍第1至24項中任一項之有機電場發光元件。
  26. 一種有機電場發光元件用材料,其特徵在於係以下述通式(1)所示者:[化14]通式(1) (式中,Cy係表示構成環為3環以上的縮合芳香環構造,在不同的構成環中具有Dn1與Ac1,且各構成環均為烴環;Dn1係表示NR11、O原子或S原子,當u1為0時便更進一步具有取代基;R11係表示取代基,R11亦可與Cy相鍵結而形成芳香環以外的環;Ac1係表示親電子性取代基、具有親電子性取代基的芳基或缺電子性雜芳基,Ac1亦可更進一步具有取代基;環Z1係表示伸芳基或雜伸芳基;A11係表示構成環Z1的碳原子;A12係表示構成環Z1的碳原子或氮原子;L1、L2及L3係各自獨立表示氧原子、硫原子、CR12R13或SiR14R15;R12、R13、R14及R15係各自獨立表示取代基;u1係表示0或1,當u1為1時,由Cy、Dn1及環Z1所形成的環便非為芳香環;m1係表示0或1,當m1為0且u1為1時,Cy與環Z1係直接鍵結;n1與q1係表示0或1,n1與q1其中任一者係0,當n1 或q1為1時,由Cy、Ac1及L2或L3所形成的環便均非為芳香環;但,當Ac1為吡啶環時,n1與q1中至少其中一者係1)。
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