TW201412719A - 具有吖啶滿環結構之化合物及有機電致發光元件 - Google Patents

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Abstract

本發明提供電洞注入‧輸送性能優異、具有電子阻擋能力、薄膜狀態之安定性高、且具有耐熱性優異之特性的有機化合物作為高效率、高耐久性之有機電致發光元件用之材料；再者，利用此化合物，提供高效率、高耐久性之有機電致發光元件。本發明係通式(化1)表示之具有吖啶滿環結構的化合物；本發明係有機電致發光元件，其特徵為：於具有一對電極及夾於其間的至少一層的有機層的有機電致發光元件中，該化合物被使用作為至少1個有機層之構成材料。□

Description

具有吖啶滿環結構之化合物及有機電致發光元件
本發明係關於對於適合各種顯示裝置的係自發光元件的有機電致發光元件係適合的化合物與該元件者，詳細而言，係關於具有吖啶滿環結構之化合物，與使用該化合物之有機電致發光元件者。
有機電致發光元件由於係自體發光性元件，且由於比液晶元件更明亮且視讀性更優異，並且可鮮明地顯示，故成為熱門的研究。
1987年，伊士曼‧柯達公司的C.W.Tang等人藉由開發出將各種任務分配於各材料的疊層結構元件，使利用了有機材料的有機電致發光元件成為實用。他們將可輸送電子的螢光體、參(8-羥基喹啉)鋁(以下，簡稱為Alq3)與可輸送電洞的芳香族胺化合物予以疊層，並將兩者之電荷注入螢光體層之中使其發光，藉此以10V以下之電壓得到了1000cd/m2以上之高輝度(例如，參照專利文獻1及專利文獻2)。
截至現在，為了有機電致發光元件之實用化已完成許多的改良，藉由將各種任務進一步地細分化，並於基板上依序地設置陽極、電洞注入層、電洞輸送層、發光層、電子輸送層、電子注入層、陰極的電致發光元件，已達成高效率性與耐久性(例如，參照非專利文獻1)。
又，以發光效率之進一步提升為目的，已有人嘗試利用三重態激子，並研究磷光發光體之利用(例如，參照非專利文獻2)。
而且，也已經有人開發利用熱活化延遲螢光(TADF)所致之發光的元件。2011年，九州大學的安達等人，藉由使用了熱活化延遲螢光材料之元件實現了5.3%之外部量子效率(例如，參照非專利文獻3)。
發光層，也可對一般稱為主體材料的電荷輸送性化合物摻雜螢光體或磷光發光體而製作。如上述研習會論文集中所記載，有機電致發光元件之有機材料之選擇，對於該元件之效率或耐久性等諸特性會有很大的影響。
於有機電致發光元件中，由兩電極注入的電荷於發光層再結合而獲得發光，但如何效率良好地將電洞、電子兩電荷送至發光層係重要，藉由提高電洞注入性，並提高阻擋由陰極注入之電子的電子阻擋性，提升電洞與電子再結合的機率，再者，藉由封住於發光層內產生的激子，可獲得高發光效率。因此，電洞輸送材料所完成的任務係重要，電洞注入性高、電洞移動度大、電子阻擋性高，再者，對於電子之耐久性高的電洞輸送材料一直被尋求著。
又，關於元件之壽命，材料之耐熱性或非晶性也係重要。以耐熱性低的材料而言，由於元件驅動時所產生的熱，即使低溫也會發生熱分解、而材料劣化。以非晶性低的材料而言，即使短時間也會發生薄膜之結晶化，而元件劣化。因此，對於所使用的材料要求耐熱性高、非晶性良好的性質。
過去一直被用於有機電致發光元件的電洞輸送材料，已知有N,N’-二苯基-N,N’-二(α-萘基)聯苯胺(以下，簡稱為NPD)或各種芳香族胺衍生物(例如，參照專利文獻1及專利文獻2)。NPD具有良好的電洞輸送能力，但成為耐熱性指標的玻璃轉移點(Tg)為96℃的低值，且於高溫條件下發生因結晶化所致之元件特性之降低(例如，參照非專利文獻4)。又，記載於該專利文獻1或專利文獻2之芳香族胺衍生物之中，具有電洞移動度為10-3cm2/Vs以上優 異的移動度之化合物已為人所知，但由於電子阻擋性不足，故部分的電子穿過了發光層，而無法期待發光效率之提升等，為了進一步的高效率化，電子阻擋性更高、薄膜更為安定且耐熱性高的材料一直被尋求著。
作為改良了耐熱性或電洞注入性、電子阻擋性等特性之化合物，已有人提案下式表示之具有經取代之吖啶滿結構的芳基胺化合物(例如，化合物A~C)(例如，參照專利文獻3~5)。
然而，將此等化合物使用於電洞注入層或電洞輸送層之元件方面，雖改良了耐熱性或發光效率等，但仍無法稱得上完全，且低驅動電壓化或電流效率也無法稱得上充分，於非晶性上也存在著問題。因此，提高非晶性，並且謀求更進一步的低驅動電壓化、或更進一步的高發光效率化。
【先前技術文獻】
【專利文獻】
專利文獻1：日本特開平8-48656號公報
專利文獻2：日本特許第3194657號公報
專利文獻3：WO2006/033563號公報
專利文獻4：WO2007/110228號公報
專利文獻5：WO2010/147319號公報
【非專利文獻】
非專利文獻1：應用物理學會第9次研習會論文集55~61頁(2001)
非專利文獻2：應用物理學會第9次研習會論文集23~31頁(2001)
非專利文獻3：Appl. Phys. Let., 98, 083302 (2011)
非專利文獻4：有機EL研討會第3次例會論文集13~14頁(2006)
非專利文獻5：Angew. Chem. Int. Ed., 42, 5400 (2003)
本發明之目的在於：提供電洞注入‧輸送性能優異、具有電子阻擋能力、薄膜狀態之安定性高、且具有耐熱性優異之特性的有機化合物作為高效率、高耐久性之有機電致發光元件用之材料；再者，利用此化合物，提供高效率、高耐久性之有機電致發光元件。
本發明所欲提供之有機化合物應具備之物理的特性，可舉例：(1)電洞之注入特性良好，(2)電洞之移動度大，(3)電子阻擋能力優異，(4)薄膜狀態安定，(5)耐熱性優異。又，本發明所欲提供之有機電致發光元件應具備之物理的特性，可舉例：(1)發光效率及電子效率高，(2)發光起始電壓低，(3)實用驅動電壓低。
因此，本案發明人們為達成上述目的，對芳香族三級胺結構具有高電洞注入‧輸送能力、與吖啶滿環結構具有電子阻擋性、再者、此部分結構所具有的對於耐熱性與薄膜安定性之效果寄予期待，設計並化學合成具有吖啶滿環結構之化合物，並使用該化合物試做了各種的有機電致發光元件，致力進行元件之特性評價的結果，終至完成本發明。
1)即，本發明係一種具有吖啶滿環結構之化合物，以下列通式(1)表示。
(式中，Ar1、Ar2、Ar3彼此可相同或不同，表示經取代或未經取代之芳香族烴基、經取代或未經取代之芳香族雜環基或是經取代或未經取代之縮合多環芳香族基，Ar2與Ar3也可經由單鍵或是經取代或未經取代之亞甲基、氧原子或硫原子彼此鍵結而形成環。R1~R7彼此可相同或不同，為氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、硝基、亦可具有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀的烷基、亦可具有取代基之碳原子數5至10的環烷基、亦可具有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀的烯基、亦可具有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀的烷氧基、亦可具有取代基之碳原子數5至10的環烷氧基、經取代或未經取代之芳香族烴基、經取代或未經取代之芳香族雜環基、經取代或未經取代之縮合多環芳香族基或是經取代或未經取代之芳氧基，也可經由單鍵、經取代或未經取代之亞甲基、氧原子或硫原子彼此鍵結而形成環。R8、R9彼此可相同或不同，為三氟甲基、亦可具有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀的烷基、亦可具有取代基之碳原子數5至10的環烷基、亦可具有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀的烯基、亦可具有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀的烷氧基、亦可具有取代基之碳原子數5至10之環烷氧基，經取代或未經取代之芳香族烴基、經取代或未經取代之芳香族雜環基、經取代或未經取代之縮合多環芳香族基或是經取代或未經取代之芳氧基，也可經由單鍵、經取代或未經取代之亞甲基、氧原子或硫原子彼此鍵結而形成環。)
2)又，本發明係如1)之具有吖啶滿環結構的化合物，以下列通式(1-1) 表示。
(式中，Ar1、Ar2、Ar3彼此可相同或不同，表示經取代或未經取代之芳香族烴基、經取代或未經取代之芳香族雜環基或是經取代或未經取代之縮合多環芳香族基，Ar2與Ar3也可經由單鍵或是經取代或未經取代之亞甲基、氧原子或硫原子彼此鍵結而形成環。R1~R7彼此可相同或不同，為氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、硝基、亦可具有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀的烷基、亦可具有取代基之碳原子數5至10的環烷基、亦可具有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀的烯基、亦可具有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀的烷氧基、亦可具有取代基之碳原子數5至10的環烷氧基、經取代或未經取代之芳香族烴基、經取代或未經取代之芳香族雜環基、經取代或未經取代之縮合多環芳香族基或是經取代或未經取代之芳氧基，也可經由單鍵、經取代或未經取代之亞甲基、氧原子或硫原子彼此鍵結而形成環。R8、R9彼此可相同或不同，為三氟甲基、亦可具有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀的烷基、亦可具有取代基之碳原子數5至10的環烷基、亦可具有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀的烯基、亦可具有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀的烷氧基、亦可具有取代基之碳原子數5至10之環烷氧基，經取代或未經取代之芳香族烴基、經取代或未經取代之芳香族雜環基、經取代或未經取代之縮合多環芳香族基或是經取代或未經取代之芳氧基，也可經由單鍵、經取代或未經取代之亞甲基、氧原子或硫原子彼此鍵結而形成環。)
3)又，本發明係如1)之具有吖啶滿環結構的化合物，以下列通式(1-2)表示。
(式中，Ar1、Ar2、Ar3彼此可相同或不同，表示經取代或未經取代之芳香族烴基、經取代或未經取代之芳香族雜環基或是經取代或未經取代之縮合多環芳香族基，Ar2與Ar3也可經由單鍵或是經取代或未經取代之亞甲基、氧原子或硫原子彼此鍵結而形成環。R1~R7彼此可相同或不同，為氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、硝基、亦可具有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀的烷基、亦可具有取代基之碳原子數5至10的環烷基、亦可具有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀的烯基、亦可具有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀的烷氧基、亦可具有取代基之碳原子數5至10的環烷氧基、經取代或未經取代之芳香族烴基、經取代或未經取代之芳香族雜環基、經取代或未經取代之縮合多環芳香族基或是經取代或未經取代之芳氧基，也可經由單鍵、經取代或未經取代之亞甲基、氧原子或硫原子彼此鍵結而形成環。)
4)又，本發明係一種有機電致發光元件，具有一對電極及夾於其間的至少一層的有機層，其特徵為：如1)之具有吖啶滿環結構的化合物係作為至少1有機層之構成材料使用。
5)又，本發明係如4)之有機電致發光元件，其中，該有機層為電洞輸送層。
6)又，本發明係如4)之有機電致發光元件，其中，該有機層為電子阻擋層。
7)又，本發明係如4)之有機電致發光元件，其中，該有機層為電洞注入層。
8)又，本發明係如4)之有機電致發光元件，其中，該有機層為發光層。
通式(1)、通式(1-1)、通式(1-2)中之Ar1、Ar2、Ar3表示之「經取代或未經取代之芳香族烴基」、「經取代或未經取代之芳香族雜環基」或「經取代或未經取代之縮合多環芳香族基」之「芳香族烴基」、「芳香族雜環基」或「縮合多環芳香族基」，具體而言，可舉例：苯基、聯苯基、聯三苯基、萘基、蒽基、菲基、茀基、茚基、芘基、苝基、丙[二]烯合茀基、聯三伸苯基、吡啶基、呋喃基、吡咯基、噻吩基、喹啉基、異喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、苯并唑基、苯并噻唑基、喹喔啉基、苯并咪唑基、吡唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、及咔啉基等。又，此等基彼此也可經由單鍵、經取代或未經取代之亞甲基、氧原子或硫原子互相鍵結而形成環。
於此，通式(1)、通式(1-1)、通式(1-2)中之Ar1、Ar2、Ar3表示之「經取代或未經取代之芳香族雜環基」之「芳香族雜環基」，較佳係噻吩基、苯并噻吩基、苯并噻唑基、二苯并噻吩基等含硫芳香族雜環基；或呋喃基、苯并呋喃基、苯并唑基、二苯并呋喃基等含氧芳香族雜環基；或是具有選自前述例示的「芳香族烴基」或「縮合多環芳香族基」之取代基的N-取代咔唑基。
通式(1)、通式(1-1)、通式(1-2)中之Ar1、Ar2、Ar3表示之「經取代芳香族烴基」、「經取代芳香族雜環基」或「經取代縮合多環芳香族基」之「取代基」，具體而言，可舉例如以下之基：氘原子、氰基、硝基；氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等鹵素原子；甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁 基、異丁基、三級丁基、正戊基、異戊基、新戊基、正己基等碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基；甲氧基、乙氧基、丙氧基等碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷氧基；烯丙基等烯基；苯氧基、甲苯氧基等芳氧基；苄氧基、苯乙氧基等芳基烷氧基；苯基、聯苯基、聯三苯基、萘基、蒽基、菲基、茀基、茚基、芘基、苝基、丙[二]烯合茀基、聯三伸苯基等芳香族烴基或縮合多環芳香族基；吡啶基、噻吩基、呋喃基、吡咯基、喹啉基、異喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、苯并唑基、苯并噻唑基、喹啉基、苯并咪唑基、吡唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔啉基等芳香族雜環基；苯乙烯基、萘基乙烯基等芳基乙烯基；乙醯基、苯甲醯基等醯基；此等取代基也可進一步經前述例示之取代基取代。又，此等取代基彼此或是此等取代基與Ar1、Ar2、Ar3，也可經由單鍵、經取代或未經取代亞甲基、氧原子或硫原子互相鍵結而形成環。
通式(1)、通式(1-1)中之R1~R9、通式(1-2)中之R1~R7表示之「也可具有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基」、「也可具有取代基之碳原子數5至10之環烷基」或「也可具有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀烯基」之「碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基」、「碳原子數5至10之環烷基」或「碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀烯基」，具體而言，可舉例：甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、三級丁基、正戊基、異戊基、新戊基、正己基、環戊基、環己基、1-金剛基、2-金剛基、乙烯基、烯丙基、異丙烯基、2-丁烯基等。又，此等基彼此也可經由單鍵、經取代或未經取代之亞甲基、氧原子或硫原子互相鍵結而形成環。
通式(1)、通式(1-1)中之R1~R9、通式(1-2)中之R1~R7表示之「具有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基」、「具有取代基之碳原子數5至10之環烷基」或「具有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀烯基」之「取代基」，具體而言，可舉例如以下之基：氘原子、氰基、硝基；氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等鹵素原子；甲氧基、乙氧基、丙氧基等碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷氧基；烯丙基等烯基；苯氧基、甲苯氧基等芳氧基；苄氧基、苯乙氧基等芳基烷氧基；苯基、聯苯基、聯三苯基、萘基、 蒽基、菲基、茀基、茚基、芘基、苝基、丙[二]烯合茀基、聯三伸苯基等芳香族烴基或縮合多環芳香族基；吡啶基、噻吩基、呋喃基、吡咯基、喹啉基、異喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、苯并唑基、苯并噻唑基、喹喔啉基、苯并咪唑基、吡唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔啉基等芳香族雜環基；此等取代基也可進一步經前述例示之取代基取代。又，此等取代基彼此也可經由單鍵、經取代或未經取代之亞甲基、氧原子或硫原子互相鍵結而形成環。
通式(1)、通式(1-1)中之R1~R9、通式(1-2)中之R1~R7表示之「也可具有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷氧基」或「也可具有取代基之碳原子數5至10之環烷氧基」之「碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷氧基」或「碳原子數5至10之環烷氧基」，具體而言，可舉例：甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、三級丁氧基、正戊氧基、正己氧基、環戊氧基、環己氧基、環庚氧基、環辛氧基、1-金剛氧基、2-金剛氧基等。又，此等基彼此也可經由單鍵、經取代或未經取代之亞甲基、氧原子或硫原子互相鍵結而形成環。
通式(1)、通式(1-1)中之R1~R9、通式(1-2)中之R1~R7表示之「也可具有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷氧基」或「也可具有取代基之碳原子數5至10之環烷氧基」之「取代基」，具體而言，可舉例如以下之基：氘原子、氰基、硝基；氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等鹵素原子；甲氧基、乙氧基、丙氧基等碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷氧基；烯丙基等烯基；苯氧基、甲苯氧基等芳氧基；苄氧基、苯乙氧基等芳基烷氧基；苯基、聯苯基、聯三苯基、萘基、蒽基、菲基、茀基、茚基、芘基、苝基、丙[二]烯合茀基、聯三伸苯基等芳香族烴基或縮合多環芳香族基；吡啶基、噻吩基、呋喃基、吡咯基、喹啉基、異喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、苯并唑基、苯并噻唑基、喹喔啉基、苯并咪唑基、吡唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔啉基等芳香族雜環基；此等取代基也可進一步經前述例示之取代基取代。又，此等取代基彼此也可經由單鍵、經取代或未經取代亞甲基、氧原子或硫原子互相鍵結而形成環。
通式(1)、通式(1-1)中之R1~R9、通式(1-2)中之R1~R7表示之「經取代或未經取代之芳香族烴基」、「經取代或未經取代之芳香族雜環基」或「經取代或未經取代之縮合多環芳香族基」之「芳香族烴基」、「芳香族雜環基」或「縮合多環芳香族基」，具體而言，可舉例：苯基、聯苯基、聯三苯基、萘基、蒽基、菲基、茀基、茚基、芘基、苝基、丙[二]烯合茀基、聯三伸苯基、吡啶基、呋喃基、吡咯基、噻吩基、喹啉基、異喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、苯并唑基、苯并噻唑基、喹喔啉基、苯并咪唑基、吡唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、及咔啉基等。又，此等基彼此也可經由單鍵、經取代或未經取代之亞甲基、氧原子或硫原子互相鍵結而形成環。
於此，通式(1)、通式(1-1)中之R1~R9、通式(1-2)中之R1~R7表示之「經取代或未經取代之芳香族雜環基」之「芳香族雜環基」，較佳係噻吩基、苯并噻吩基、苯并噻唑基、二苯并噻吩基等含硫芳香族雜環基；或呋喃基、苯并呋喃基、苯并唑基、二苯并呋喃基等含氧芳香族雜環基；或是具有選自前述例示的「芳香族烴基」或「縮合多環芳香族基」之取代基的N-取代咔唑基。
通式(1)、通式(1-1)中之R1~R9、通式(1-2)中之R1~R7表示之「經取代之芳香族烴基」、「經取代之芳香族雜環基」或「經取代之縮合多環芳香族基」之「取代基」，具體而言，可舉例如以下之基：氘原子、氰基、硝基；氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等鹵素原子；甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、三級丁基、正戊基、異戊基、新戊基、正己基等碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基；甲氧基、乙氧基、丙氧基等碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷氧基；烯丙基等烯基；苯氧基、甲苯氧基等芳氧基；苄氧基、苯乙氧基等芳基烷氧基；苯基、聯苯基、聯三苯基、萘基、蒽基、菲基、茀基、茚基、芘基、苝基、丙[二]烯合茀基、聯三伸苯基等芳香族烴基或縮合多環芳香族基；吡啶基、噻吩基、呋喃基、吡咯基、喹啉基、異喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、苯并唑基、苯并噻唑基、喹喔啉基、苯并咪唑基、吡唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻 吩基、咔啉基等芳香族雜環基；苯乙烯基、萘基乙烯基等芳基乙烯基；乙醯基、苯甲醯基等醯基；此等取代基也可進一步經前述例示之取代基取代。又，此等取代基彼此也可經由單鍵、經取代或未經取代亞甲基、氧原子或硫原子互相鍵結而形成環。
通式(1)、通式(1-1)中之R1~R9、通式(1-2)中之R1~R7表示之「經取代或未經取代之芳氧基」之「芳氧基」，具體而言，可舉例：苯氧基、聯苯氧基、聯三苯氧基、萘氧基、蒽氧基、菲氧基、茀氧基、茚氧基、芘氧基、苝氧基等。又，此等基彼此也可經由單鍵、經取代或未經取代之亞甲基、氧原子或硫原子互相鍵結而形成環。
通式(1)、通式(1-1)中之R1~R9、通式(1-2)中之R1~R7表示之「經取代之芳氧基」之「取代基」，具體而言，可舉例如以下之基：氘原子、氰基、硝基；氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等鹵素原子；甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、三級丁基、正戊基、異戊基、新戊基、正己基等碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基；甲氧基、乙氧基、丙氧基等碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷氧基；烯丙基等烯基；苯氧基、甲苯氧基等芳氧基；苄氧基、苯乙氧基等芳基烷氧基；苯基、聯苯基、聯三苯基、萘基、蒽基、菲基、茀基、茚基、芘基、苝基、丙[二]烯合茀基、聯三伸苯基等芳香族烴基或縮合多環芳香族基；吡啶基、噻吩基、呋喃基、吡咯基、喹啉基、異喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、苯并唑基、苯并噻唑基、喹喔啉基、苯并咪唑基、吡唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔啉基等芳香族雜環基；苯乙烯基、萘基乙烯基等芳基乙烯基；乙醯基、苯甲醯基等醯基；此等取代基也可進一步經前述例示之取代基取代。又，此等取代基彼此也可經由單鍵、經取代或未經取代亞甲基、氧原子或硫原子互相鍵結而形成環。
通式(1)、通式(1-1)中之R8、R9，較佳係也可具有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀之烷基，特佳係甲基、乙基、丙基。
通式(1)、通式(1-1)、通式(1-2)中之Ar1、Ar2、Ar3，較佳係「經取代或 未經取代之芳香族烴基」、「經取代或未經取代之縮合多環芳香族基」、「經取代或未經取代之含硫芳香族雜環基」、「經取代或未經取代之含氧芳香族雜環基」、或「N-芳基咔唑基」，特佳係苯基、聯苯基、N-苯基咔唑基、二苯并呋喃基、二甲基茀基、二苯并噻吩基。
本發明之通式(1)、通式(1-1)、通式(1-2)表示之具有吖啶滿環結構之化合物係新穎之化合物，比習知之電洞輸送材料，具有更優異之電子阻擋能力、具有更優異之非晶性、且薄膜狀態係更安定。
本發明之通式(1)、通式(1-1)、通式(1-2)表示之具有吖啶滿環結構之化合物可作為有機電致發光元件(以下，簡稱有機EL元件。)之電洞注入層及/或電洞輸送層之構成材料使用。藉由使用比習知之材料電洞注入性更高、移動度更大、電子阻擋性更高、且對電子之安定性更高之材料，可封住於發光層內生成的激子，可進一步提升電洞與電子再結合之機率並獲得高發光效率，且同時具有驅動電壓降低、有機EL元件之耐久性提升之作用。
本發明之通式(1)、通式(1-1)、通式(1-2)表示之具有吖啶滿環結構之化合物也可作為有機EL元件之電子阻擋層之構成材料使用。藉由使用具有優異的電子阻擋能力並且比習知之材料電洞輸送性更優異、且薄膜狀態之安定性更高的材料，可具有高發光效率，且同時有驅動電壓降低、電流耐性獲得改善、有機EL元件之最大發光輝度提升之作用。
本發明之通式(1)、通式(1-1)、通式(1-2)表示之具有吖啶滿環結構之化合物也可作為有機EL元件之發光層之構成材料使用。藉由使用比習知材料電洞輸送性更優異、且能帶間隙更寬之本發明之材料作為發光層之主體材料，並使其帶有稱為摻雜物的螢光發光體或磷光發光體，而予以使用作為發光層，有可實現驅動電壓降低、且發光效率獲得改善之有機EL元件之作用。
本發明之有機EL元件，由於使用比習知之電洞輸送材料電洞之移動度 更大、具有更優異之電子阻擋能力、具有更優異之非晶性、且薄膜狀態更安定之具有吖啶滿環結構之化合物，故可實現高效率、高耐久性。
本發明之具有吖啶滿環結構之化合物，作為有機EL元件之電洞注入層、電洞輸送層、電子阻擋層或發光層之構成材料係有用，具有優異的電子阻擋能力、且非晶性係良好、薄膜狀態安定、耐熱性優異。本發明之有機EL元件之發光效率及電子效率高，因此可使元件之實用驅動電壓為低。
1‧‧‧玻璃基板
2‧‧‧透明陽極
3‧‧‧電洞注入層
4‧‧‧電洞輸送層
5‧‧‧發光層
6‧‧‧電子輸送層
7‧‧‧電子注入層
8‧‧‧陰極
圖1為本發明實施例1之化合物(化合物17)之1H-NMR光譜圖。
圖2為本發明實施例2之化合物(化合物77)之1H-NMR光譜圖。
圖3為本發明實施例3之化合物(化合物22)之1H-NMR光譜圖。
圖4為本發明實施例4之化合物(化合物18)之1H-NMR光譜圖。
圖5為表示實施例7、比較例1之EL元件構成之圖。
本發明之具有吖啶滿環結構之化合物為新穎化合物，此等化合物，例如，可依以下方式合成。首先，藉由將相應的10位經芳基取代之吖啶滿以溴或N-溴琥珀醯亞胺等進行溴化，合成2-溴-10-芳基吖啶滿(例如，參照專利文獻3)，並藉由將此溴體與各種之二芳基胺進行Buchwald-Hartwig反應等交叉偶聯反應，可合成本發明之具有吖啶滿環結構之化合物。
於此，在10位經芳基取代之吖啶滿之溴化中，藉由變更溴化之試藥、條件，可獲得取代位置不同之溴取代體，並藉由進行同樣之交叉偶聯反應，可合成二芳基胺基之取代位置不同之、本發明之具有吖啶滿環結構之化合物。
又，本發明之具有吖啶滿環結構之化合物也可依以下方式予以合成。 首先，藉由將相應的2位經芳基胺基取代之吖啶滿與各種之芳基鹵化物進行UIImann偶聯等交叉偶聯反應(例如，參照非專利文獻5)，可合成本發明之具有吖啶滿環結構之化合物。
通式(1)表示之具有吖啶滿環結構之化合物之中，將較佳之化合物之具體例表示於以下，但本發明不限於此等化合物。
(化合物67)
該等化合物之精製係藉由利用管柱層析之精製、利用矽膠、活性碳、活性白土等之吸附精製、利用溶劑之再結晶或晶析法等進行。化合物之鑑定係利用NMR分析進行。物性值方面，進行了玻璃轉移點(Tg)及熔點、功函數之測定。玻璃轉移點(Tg)係成為薄膜狀態之安定性之指標者，熔點係成為蒸鍍性之指標者，功函數係成為電洞輸送性之指標者。
玻璃轉移點(Tg)及熔點，係使用粉體並利用高感度差示掃描熱量計(Bruker‧AXS製，DSC3100SA)求得。
功函數係於ITO板上製作100nm之薄膜並使用游離電位測定裝置(住友重機械工業(股)公司，PYS-202)進行測定。
本發明之有機EL元件之結構，可舉例：於基板上依序由陽極、電洞輸送層、電子阻擋層、發光層、電子輸送層、陰極構成者，又，於陽極與電洞輸送層之間具有電洞注入層者、於電子輸送層與陰極之間具有電子注入層者。於此等多層結構中，係可省略某些有機層，例如，也可作成於基板上依序具有陽極、電洞輸送層、發光層、電子輸送層、陰極之構成。
本發明之有機EL元件之陽極可使用如ITO或金之功函數大的電極材料。本發明之有機EL元件之電洞注入層，可使用本發明之通式(1)、通式 (1-1)、通式(1-2)表示之具有吖啶滿環結構的化合物，此外，也可使用以銅酞花青為代表之卟啉(porphyrin)化合物、星爆型之三苯胺衍生物、各種三苯胺四聚物等材料、如六氰基氮雜聯三伸苯(hexacyanoazatriphenylene)的受體性雜環化合物或塗佈型高分子材料。此等材料，除了利用蒸鍍法以外，也可利用旋塗法或噴墨法等公開習知方法予以形成薄膜。
本發明之有機EL元件之電洞輸送層，可使用本發明之通式(1)、通式(1-1)、通式(1-2)表示之具有吖啶滿環結構的化合物，此外，也可使用N,N’-二苯基-N,N’-二(間甲苯基)聯苯胺(以下，簡稱為TPD)或N,N’-二苯基-N,N’-二(α-萘基)聯苯胺(以下，簡稱為NPD)、N,N,N’,N’-四聯苯基聯苯胺等聯苯胺衍生物、1,1-雙[4-(二-4-甲苯胺基)苯基]環己烷(以下，簡稱為TAPC)、各種三苯胺3聚物及4聚物等。此等可單獨成膜，但也可以與其他材料一起混合並成膜之單層之形式予以使用；也可作成：單獨成膜之層彼此之疊層結構、混合成膜之層彼此之疊層結構、或單獨成膜之層與混合成膜之層之疊層結構。又，作為電洞注入‧輸送層，可使用聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(以下，簡稱為PEDOT)/聚(苯乙烯磺酸酯)(以下，簡稱為PSS)等塗佈型之高分子材料。此等材料，除了利用蒸鍍法以外，也可利用旋塗法或噴墨法等公開習知方法予以形成薄膜。
又，電洞注入層或電洞輸送層中，可使用對該層通常使用之材料進一步P型摻雜參溴苯胺六氯銻等者，或於其次結構具有TPD結構之高分子化合物等。
作為本發明之有機EL元件之電子阻擋層，可使用本發明之通式(1)、通式(1-1)、通式(1-2)表示之具有吖啶滿環結構的化合物，此外，也可使用4,4’,4”-三(N-咔唑基)三苯胺(以下，簡稱為TCTA)、9,9-雙[4-(咔唑-9-基)苯基]茀、1,3-雙(咔唑-9-基)苯(以下，簡稱為mCP)、2,2-雙(4-咔唑-9-基苯基)金剛烷(以下，簡稱為Ad-Cz)等咔唑衍生物、以9-[4-(咔唑-9-基)苯基]-9-[4-(三苯基矽基)苯基]-9H-茀為代表之具有三苯基矽基與三芳胺結構之化合物等具有電子阻擋作用之化合物。此等可單成膜，但也可以與其他材料一起混合 並成膜之單層之形式予以使用；也可作成：單獨成膜之層彼此之疊層結構、混合成膜之層彼此之疊層結構、或單獨成膜之層與混合成膜之層之疊層結構。此等材料，除了利用蒸鍍法以外，也可利用旋塗法或噴墨法等公開習知方法予以形成薄膜。
作為本發明之有機EL元件之發光層，可使用以Alq3為首的羥基喹啉衍生物之金屬錯合物，此外，也可使用各種金屬錯合物、蒽衍生物、雙苯乙烯基苯衍生物、芘衍生物、唑衍生物、聚對伸苯基伸乙烯基(polyparaphenylenevinylene)衍生物等。又，發光層也可由主體材料與摻雜物材料構成，作為主體材料，除了可使用本發明之通式(1)、通式(1-1)、通式(1-2)表示之具有吖啶滿環結構的化合物以外，也可使用前述發光材料，此外，也可使用噻唑衍生物、苯并咪唑衍生物、聚二烷基茀衍生物等。又，作為摻雜物材料，可使用喹吖啶酮(quinacridone)、香豆素(coumarin)、紅螢烯(rubrene)、苝及此等之衍生物、苯并吡喃衍生物、若丹明(rhodamine)衍生物、胺基苯乙烯基衍生物等。此等可單成膜，但也可以與其他材料一起混合並成膜之單層之形式予以使用；也可作成：單獨成膜之層彼此之疊層結構、混合成膜之層彼此之疊層結構、或單獨成膜之層與混合成膜之層之疊層結構。
又，也可使用磷光發光材料作為發光材料。磷光發光體，可使用銥或鉑等金屬錯合物之磷光發光體。可使用Ir(ppy)3等綠色的磷光發光體、FIrpic、FIr6等藍色的磷光發光體、Btp2Ir(acac)等紅色的磷光發光體等，此時的主體材料，就電洞注入‧輸送性之主體材料而言，除了4,4’-二(N-咔唑基)聯苯(以下，簡稱為CBP)或TCTA、mCP等咔唑衍生物等以外，也可使用本發明之通式(1)、通式(1-1)、通式(1-2)表示之具有吖啶滿環結構的化合物。作為電子輸送性之主體材料，可使用對雙(三苯基矽基)苯(以下，簡稱為UGH2)或2,2’,2”-(1,3,5-伸苯基)-參(1-苯基-1H-苯并咪唑)(以下，簡稱為TPBI)等，可製作高性能之有機EL元件。
磷光性之發光材料對於主體材料的摻雜，為避免濃度消光，較佳係在 對於發光層全體為1~30重量%之範圍，並以共蒸鍍進行摻雜。
又，也可使用PIC-TRZ、CC2TA、PXZ-TRZ、4CzlPN等CDCB衍生物等會發出延遲螢光的材料作為發光材料(例如，參照非專利文獻3)。
此等材料，除了利用蒸鍍法以外，也可利用旋塗法或噴墨法等公開習知方法予以形成薄膜。
本發明之有機EL元件之電洞阻擋層，可使用浴銅靈(bathocuproin)(以下，簡稱為BCP)等啡啉衍生物，或雙(2-甲基-8-羥基喹啉)-4-苯基酚鋁(III)(以下，簡稱為BAlq)等羥基喹啉衍生物之金屬錯合物，此外，也可使用各種烯土類錯合物、三唑衍生物、三衍生物、二唑衍生物等具有電洞阻擋作用之化合物。此等材料也可兼作為電子輸送層之材料。此等可單成膜，但也可以與其他材料一起混合並成膜之單層之形式予以使用；也可作成：單獨成膜之層彼此之疊層結構、混合成膜之層彼此之疊層結構、或單獨成膜之層與混合成膜之層之疊層結構。此等材料，除了利用蒸鍍法以外，也可利用旋塗法或噴墨法等公開習知方法予以形成薄膜。
本發明之有機EL元件之電子輸送層，可使用以Alq3、BAlq為首之羥基喹啉衍生物之金屬錯合物，此外，也可使用各種金屬錯合物、三唑衍生物、三衍生物、二唑衍生物、噻二唑衍生物、碳二醯亞胺衍生物、喹喔啉衍生物、啡啉衍生物、矽羅(silole)衍生物等。此等可單成膜，但也可以與其他材料一起混合並成膜之單層之形式予以使用；也可作成：單獨成膜之層彼此之疊層結構、混合成膜之層彼此之疊層結構、或單獨成膜之層與混合成膜之層之疊層結構。此等材料，除了利用蒸鍍法以外，也可利用旋塗法或噴墨法等公開習知方法予以形成薄膜。
本發明之有機EL元件之電子注入層，可使用氟化鋰、氟化銫等鹼金屬鹽、氟化鎂等鹼土類金屬鹽、氧化鋁等金屬氧化物等，但於電子輸送層與陰極之較佳選擇中，可將其省略。
本發明之有機EL元件之陰極，可使用功函數低之電極材料，如：鋁；或功函數更低之合金作為電極材料，如：鎂銀合金、鎂銦合金、鋁鎂合金。
以下，針對本發明之實施形態，以實施例具體說明，但本發明不限於以下實施例。
[實施例1]
<{9,9-二甲基-10-(9,9-二甲基-9H-茀-2基)吖啶滿-2-基}-(聯苯-4-基)-苯胺之合成(化合物17)之合成>
於經氮氣取代的反應容器，加入2-溴-9,9-二甲基-10-(9,9-二甲基-9H-茀-2基)吖啶滿18g、(聯苯-4-基)-苯胺9g、三級丁醇鈉4.4g、乙酸鈀0.24g、三-三級丁基膦之50%(W/V)甲苯溶液1.44ml、甲苯130ml，並於90℃攪拌一晚。減壓下濃縮反應液後，將粗製物利用管柱層析(擔體：矽膠，溶離液：己烷/乙酸乙酯)精製。接著，藉由反覆進行使用甲醇之分散洗淨、使用己烷之分散洗淨、使用丙酮之分散洗淨、使用甲苯之分散洗淨，得到{9,9-二甲基-10-(9,9-二甲基-9H-茀-2基)吖啶滿-2-基}-(聯苯-4-基)-苯胺之淡黃白色粉12g(產率52%)。
針對所得到之淡黃白色粉，使用NMR以鑑定結構。將1H-NMR測定結果表示於圖1。
於1H-NMR(DMSO-d6)檢測出以下40個氫之訊號。δ(ppm)=8.13(1H)、7.94(1H)、7.69-7.50(7H)、7.49-7.21(10H)、7.09-6.82(6H)、6.72(1H)、6.23(2H)、1.59(6H)、1.49(6H)。
[實施例2]
<(聯苯-4-基)-{9,9-二甲基-10-(聯苯-4-基)吖啶滿-2-基}-(9,9-二甲基-9H-茀-2基)胺之合成(化合物77)之合成>
於經氮氣取代的反應容器，加入2-溴-9,9-二甲基-10-(聯苯-4-基)吖啶滿 8g、(9,9-二甲基-9H-茀-2基)-(聯苯-4-基)胺7.8g、三級丁醇鈉2.6g、乙酸鈀0.12g、三-三級丁基膦之50%(W/V)甲苯溶液0.36ml、甲苯80ml，並於90℃攪拌一晚。減壓下濃縮反應液後，將粗製物利用管柱層析(擔體：矽膠，溶離液：己烷/乙酸乙酯)精製。接著，藉由反覆進行使用甲醇之分散洗淨、使用己烷之分散洗淨、使用丙酮之分散洗淨後，再反複進行使用甲苯之晶析、使用己烷之晶析，得到(聯苯-4-基)-{9,9-二甲基-10-(聯苯-4-基)吖啶滿-2-基}-(9,9-二甲基-9H-茀-2基)胺之淡黃白色粉5.1g(產率39%)。
針對所得到之淡黃白色粉，使用NMR以鑑定結構。將1H-NMR測定結果表示於圖2。
於1H-NMR(DMSO-d6)檢測出以下44個氫之訊號。δ(ppm)=8.00(2H)、7.80(2H)、7.73(2H)、7.65-7.38(12H)、7.32-7.20(6H)、7.10-6.97(4H)、6.97-6.70(2H)、6.28(2H)、1.58(6H)、1.38(6H)。
[實施例3]
<(聯苯-4-基)-{9,9-二甲基-10-(9,9-二甲基-9H-茀-2基)吖啶滿-2-基}-(9,9-二甲基-9H-茀-2基)胺之合成(化合物22)之合成>
於經氮氣取代的反應容器，加入2-溴-9,9-二甲基-10-(9,9-二甲基-9H-茀-2基)吖啶滿11g、(9,9-二甲基-9H-茀-2基)-(聯苯-4-基)胺9.9g、三級丁醇鈉2.85g、乙酸鈀0.15g、三-三級丁基膦之50%(W/V)甲苯溶液0.92g、甲苯100ml，並於90℃攪拌一晚。減壓下濃縮反應液後，將粗製物利用管柱層析(擔體：矽膠，溶離液：己烷/乙酸乙酯)精製。接著，藉由反覆進行使用甲醇之分散洗淨、使用己烷之分散洗淨、使用丙酮之分散洗淨後，再反複進行使用THF之晶析、使用己烷之晶析，得到(聯苯-4-基)-{9,9-二甲基-10-(9,9-二甲基-9H-茀-2基)吖啶滿-2-基}-(9,9-二甲基-9H-茀-2基)胺之淡黃白色粉7g(產率41%)。
針對所得到之淡黃白色粉，使用NMR以鑑定結構。將1H-NMR測定結果表示於圖3。
於1H-NMR(DMSO-d6)檢測出以下48個氫之訊號。δ(ppm)=8.14(1H)、7.92(1H)、7.77-7.18(20H)、7.05-6.80(5H)、6.75(1H)、6.30-6.18(2H)、1.58(6H)、1.49(6H)、1.35(6H)。
[實施例4]
<(9,9-二甲基-9H-茀-2基)-{9,9-二甲基-10-(9,9-二甲基-9H-茀-2基)吖啶滿-2-基}-苯胺之合成(化合物18)之合成>
於經氮氣取代的反應容器，加入2-溴-9,9-二甲基-10-(9,9-二甲基-9H-茀-2基)吖啶滿12g、(9,9-二甲基-9H-茀-2基)-苯胺8.55g、三級丁醇鈉2.84g、乙酸鈀0.15g、三-三級丁基膦之50%(W/V)甲苯溶液0.92g、甲苯10ml，並於90℃攪拌一晚。減壓下濃縮反應液後，將粗製物利用管柱層析(擔體：矽膠，溶離液：己烷/乙酸乙酯)精製。接著，藉由反覆進行使用甲醇之分散洗淨、使用己烷之分散洗淨、使用丙酮之分散洗淨後，再反複進行使用甲苯之晶析、使用甲醇之晶析，得到(9,9-二甲基-9H-茀-2基)-{9,9-二甲基-10-(9,9-二甲基-9H-茀-2基)吖啶滿-2-基}-苯胺之淡黃白色粉11g(產率64%)。
針對所得到之淡黃白色粉，使用NMR以鑑定結構。將1H-NMR測定結果表示於圖4。
於1H-NMR(DMSO-d6)檢測出以下44個氫之訊號。δ(ppm)=8.12(1H)、7.92(1H)、7.70-7.09(16H)、7.05-6.80(5H)、6.75(1H)、6.30-6.18(2H)、1.56(6H)、1.49(6H)、1.35(6H)。
[實施例5]
針對本發明之化合物，係利用高感度差示掃描熱量計(Bruker‧AXS製，DSC3100SA)求得熔點與玻璃轉移點。
本發明之化合物具有100℃以上之玻璃轉移點，表示本發明之化合物之薄膜狀態係安定。
[實施例6]
使用本發明之化合物，於ITO基板上製作膜厚100nm之蒸鍍膜，並利用游離電位測定裝置(住友重機械工業(股)公司，PYS-202)測定功函數。
由此可知，與NPD、TPD等一般的電洞輸送材料所具有的功函數5.5eV相比較，本發明之化合物展現更合適的能量位準，具有更良好的電洞輸送能力。
[實施例7]
有機EL元件，如圖5所示般，係於玻璃基板1上預先形成了ITO電極作為透明陽極2者之上，依序蒸鍍電洞注入層3、電動輸送層4、發光層5、電子輸送層6、電子注入層7、陰極(鋁電極)8而製作。
具體而言，將已形成膜厚150nm之ITO膜的玻璃基板1以有機溶劑洗淨後，利用氧電漿處理洗淨表面。之後，將該附有ITO電極之玻璃基板設置於 真空蒸鍍機內並減壓至0.001Pa以下。接著，以能覆蓋透明陽極2之方式，使下列結構式之化合物78形成膜厚20nm之膜作為電洞注入層3。於該電洞注入層3之上，使本發明實施例1之化合物(化合物17)形成膜厚40nm之膜作為電洞輸送層4。於該電洞輸送層4之上，將下列結構式之化合物79與下列結構式之化合物80，以蒸鍍速率比成為化合物79：化合物80=5：95的蒸鍍速率進行二元蒸鍍並形成膜厚30nm之膜作為發光層5。於該發光層5之上，使Alq3形成膜厚30nm之膜作為電子輸送層6。於該電子輸送層6之上，使氟化鋰形成膜厚0.5nm之膜作為電子注入層7。最後，蒸鍍鋁使膜厚成為150nm而形成陰極8。針對所製作的有機EL元件，係於大氣中、常溫下進行特性測定。
將對於使用本發明之實施例1之化合物(化合物17)而製作的有機EL元件施加直流電壓時之發光特性之測定結果一併示於表1。
[比較例1]
為了比較，於實施例4，除了使下列結構式之化合物81形成膜厚40nm之膜以替代本發明實施例1之化合物(化合物17)作為電洞輸送層4之材料以外，係以同樣條件製作有機EL元件。針對所製作的有機EL元件，係於大氣中、常溫下進行特性測定。將對於所製作的有機EL元件施加直流電壓時之發光特性之測定結果一併示於表1。
如表1所示，使電流密度為10mA/cm2之電流流通時之驅動電壓，相對於使用化合物81之有機EL元件之5.17V，使用本發明之實施例1之化合物(化合 物17)之有機EL元件之驅動電壓為4.88V，顯示低電壓化。又，即使於電力效率方面，相對於使用化合物81之有機EL元件之5.49lm/W，使用本發明之實施例1之化合物(化合物17)之有機EL元件為6.37lm/W，也大幅地提升。又，相對於使用化合物81之有機EL元件，使用本發明之化合物之有機EL元件於輝度、發光效率之任一方面皆有提升。
由以上結果，可清楚地瞭解：使用本發明之具有吖啶滿環結構之化合物之有機EL元件，與使用前述化合物81之有機EL元件相比較，可達成發光效率或電力效率之提升，或實用驅動電壓之降低。
【產業上利用性】
本發明之具有吖啶滿環結構之化合物，由於電洞輸送能力高，非晶性優異、薄膜狀態係安定，故作為有機EL元件用之化合物係優異。藉由使用該化合物並製作成有機EL元件，可獲得高發光效率及電力效率，同時可降低實用驅動電壓，可改善耐久性。例如，係可能朝向家電產品或照明之用途開展。
1‧‧‧玻璃基板
2‧‧‧透明陽極
3‧‧‧電洞注入層
4‧‧‧電洞輸送層
5‧‧‧發光層
6‧‧‧電子輸送層
7‧‧‧電子注入層
8‧‧‧陰極

Claims (8)

  1. 一種具有吖啶滿環結構之化合物，以下列通式(1)表示； (式中，Ar1、Ar2、Ar3彼此可相同或不同，表示經取代或未經取代之芳香族烴基、經取代或未經取代之芳香族雜環基或是經取代或未經取代之縮合多環芳香族基，Ar2與Ar3也可經由單鍵或是經取代或未經取代之亞甲基、氧原子或硫原子彼此鍵結而形成環；R1~R7彼此可相同或不同，為氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、硝基、亦可具有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀的烷基、亦可具有取代基之碳原子數5至10的環烷基、亦可具有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀的烯基、亦可具有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀的烷氧基、亦可具有取代基之碳原子數5至10的環烷氧基、經取代或未經取代之芳香族烴基、經取代或未經取代之芳香族雜環基、經取代或未經取代之縮合多環芳香族基或是經取代或未經取代之芳氧基，也可經由單鍵、經取代或未經取代之亞甲基、氧原子或硫原子彼此鍵結而形成環；R8、R9彼此可相同或不同，為三氟甲基、亦可具有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀的烷基、亦可具有取代基之碳原子數5至10的環烷基、亦可具有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀的烯基、亦可具有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀的烷氧基、亦可具有取代基之碳原子數5至10之環烷氧基，經取代或未經取代之芳香族烴基、經取代或未經取代之芳香族雜環基、經取代或未經取代之縮合多環芳香族基或是經取代或未經取代之芳氧基，也可經由單鍵、經取代或未經取代之亞甲基、氧原子或硫原子彼此鍵結而形成環)。
  2. 如申請專利範圍第1項之具有吖啶滿環結構之化合物，以下列通式(1-1)表示； (式中，Ar1、Ar2、Ar3彼此可相同或不同，表示經取代或未經取代之芳香族烴基、經取代或未經取代之芳香族雜環基或是經取代或未經取代之縮合多環芳香族基，Ar2與Ar3也可經由單鍵或是經取代或未經取代之亞甲基、氧原子或硫原子彼此鍵結而形成環；R1~R7彼此可相同或不同，為氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、硝基、亦可具有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀的烷基、亦可具有取代基之碳原子數5至10的環烷基、亦可具有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀的烯基、亦可具有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀的烷氧基、亦可具有取代基之碳原子數5至10的環烷氧基、經取代或未經取代之芳香族烴基、經取代或未經取代之芳香族雜環基、經取代或未經取代之縮合多環芳香族基或是經取代或未經取代之芳氧基，也可經由單鍵、經取代或未經取代之亞甲基、氧原子或硫原子彼此鍵結而形成環；R8、R9彼此可相同或不同，為三氟甲基、亦可具有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀的烷基、亦可具有取代基之碳原子數5至10的環烷基、亦可具有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀的烯基、亦可具有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀的烷氧基、亦可具有取代基之碳原子數5至10之環烷氧基，經取代或未經取代之芳香族烴基、經取代或未經取代之芳香族雜環基、經取代或未經取代之縮合多環芳香族基或是經取代或未經取代之芳氧基，也可經由單鍵、經取代或未經取代之亞甲基、氧原子或硫原子彼此鍵結而形成環)。
  3. 如申請專利範圍第1項之具有吖啶滿環結構之化合物，以下列通式 (1-2)表示； (式中，Ar1、Ar2、Ar3彼此可相同或不同，表示經取代或未經取代之芳香族烴基、經取代或未經取代之芳香族雜環基或是經取代或未經取代之縮合多環芳香族基，Ar2與Ar3也可經由單鍵或是經取代或未經取代之亞甲基、氧原子或硫原子彼此鍵結而形成環；R1~R7彼此可相同或不同，為氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、硝基、亦可具有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀的烷基、亦可具有取代基之碳原子數5至10的環烷基、亦可具有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀的烯基、亦可具有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀的烷氧基、亦可具有取代基之碳原子數5至10的環烷氧基、經取代或未經取代之芳香族烴基、經取代或未經取代之芳香族雜環基、經取代或未經取代之縮合多環芳香族基或是經取代或未經取代之芳氧基，也可經由單鍵、經取代或未經取代之亞甲基、氧原子或硫原子彼此鍵結而形成環)。
  4. 一種有機電致發光元件，係具有一對電極及夾於其間的至少一層的有機層，其特徵為：如申請專利範圍第1項之具有吖啶滿環結構的化合物係作為至少1有機層之構成材料使用。
  5. 如申請專利範圍第4項之有機電致發光元件，其中，該有機層為電洞輸送層。
  6. 如申請專利範圍第4項之有機電致發光元件，其中，該有機層為電子阻擋層。
  7. 如申請專利範圍第4項之有機電致發光元件，其中，該有機層為電洞注入層。
  8. 如申請專利範圍第4項之有機電致發光元件，其中，該有機層為發光層。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150249218A1 (en) * 2012-09-03 2015-09-03 Hodogaya Chemical Co., Ltd. Compound having indenoacridan ring structure, and organic electroluminescent device
KR102304723B1 (ko) 2014-10-01 2021-09-27 삼성디스플레이 주식회사 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
JP6572682B2 (ja) * 2015-08-28 2019-09-11 住友化学株式会社 化合物及びそれを用いた発光素子
EP3266772B1 (de) * 2016-07-06 2019-04-24 Cynora Gmbh Organische moleküle, insbesondere zur verwendung in optoelektronischen vorrichtungen
US11201295B2 (en) 2016-08-02 2021-12-14 Samsung Display Co., Ltd. Heterocyclic compound and organic light-emitting device including the same
CN109574926A (zh) * 2017-09-28 2019-04-05 江苏三月光电科技有限公司 一种以二苯并六元环为核心的化合物及其在有机电致发光器件上的应用
CN110903260B (zh) 2019-11-05 2020-11-20 陕西莱特光电材料股份有限公司 含氮化合物、电子元件及电子装置
WO2023140710A1 (en) * 2022-01-21 2023-07-27 Samsung Display Co., Ltd. Organic molecules for optoelectronic devices

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4088985B2 (ja) * 1997-05-09 2008-05-21 コニカミノルタホールディングス株式会社 新規アミノ化合物を使用した有機エレクトロルミネセンス素子
JP2002265938A (ja) * 2001-03-14 2002-09-18 Toyo Ink Mfg Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料およびそれを使用した有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2006033563A1 (en) * 2004-09-24 2006-03-30 Lg Chem. Ltd. Organic light emitting device
KR20100048210A (ko) * 2008-10-30 2010-05-11 다우어드밴스드디스플레이머티리얼 유한회사 신규한 유기 발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR101506919B1 (ko) * 2008-10-31 2015-03-30 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 신규한 유기 전자재료용 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자
KR101771528B1 (ko) * 2010-03-22 2017-08-28 에스에프씨 주식회사 스피로 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR20120009761A (ko) * 2010-07-21 2012-02-02 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 신규한 유기 발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR101825382B1 (ko) * 2010-10-07 2018-02-07 에스에프씨 주식회사 이형고리 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR101298349B1 (ko) * 2011-01-04 2013-08-20 주식회사 두산 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
KR20120081539A (ko) * 2011-01-11 2012-07-19 (주)씨에스엘쏠라 유기발광화합물 및 이를 이용한 유기 광소자
JP5814044B2 (ja) * 2011-08-16 2015-11-17 富士フイルム株式会社 光電変換素子およびその使用方法、撮像素子、光センサ
DE102012011335A1 (de) * 2012-06-06 2013-12-12 Merck Patent Gmbh Verbindungen für Organische Elekronische Vorrichtungen

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