有机发光元件、用于该有机发光元件的发光材料及化合物制造技术

本发明专利技术若使用如下化合物，则能够提供一种发光效率较高的有机发光元件，所述化合物含有2位和7位被全氟烷基取代的咔唑‑9‑基与哈米特的σp为正的结构单元(其中芳香族烃基除外)直接键合或经由π共轭连接基团键合而成的结构，且所述咔唑‑9‑基的至少一部分与所述哈米特的σp为正的结构单元的至少一部分及在存在所述π共轭连接基团的情况下的该π共轭连接基团形成π电子共轭系统。

Organic light-emitting elements, light-emitting materials and compounds for the organic light-emitting elements

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机发光元件、用于该有机发光元件的发光材料及化合物
本专利技术涉及一种发光效率较高的有机发光元件。并且，也涉及一种用于该有机发光元件的发光材料与化合物。
技术介绍
正在积极地进行提高有机电致发光元件(有机EL元件)等有机发光元件的发光效率的研究。尤其，通过新开发并组合构成有机电致发光元件的电子传输材料、空穴传输材料及发光材料等，已进行了提高发光效率的各种尝试。其中，也看到关于利用具有被全氟烷基取代的咔唑基的化合物的有机电致发光元件的研究。例如，在非专利文献1中记载有可使用3,5,3',5'-四甲基-4,4'-双{(2,7-二-三氟甲基)咔唑-9-基}联苯作为有机电致发光元件的基质材料。在专利文献1中记载有将下述通式(3)所表示的氰苯衍生物用作有机发光元件的发光材料。在此，在通式(3)中，规定R81～R85中的一个为氰基，R81～R85中的两个为可被特定取代基取代的9-咔唑基，其他两个表示氢原子。并且，在同一文献中，可在9-咔唑基上取代的取代基组中可列举卤素原子与烷基、包含取代基组中列举的基团的组合的取代基。[化学式1]在专利文献2中记载有下述化合物F-9作为荧光发光性掺杂剂。并且，在同一文献中记载有将下述通式(I)所表示的主体化合物用于有机电致发光元件的发光层。在此，规定X101表示NR101、氧原子、硫原子、CR102R103或SiR102R103，y1～y8表示CR104或氮原子，R101～R104表示氢原子或取代基，Ar101及Ar102表示芳香环。并且，在同一文献中记载有：R101～R104所表示的取代基组中列举有芳香族烃环基、氟甲基及氰基，取代基可进一步被取代基组中的取代基取代。[化学式2]在非专利文献2中记载有作为组合三氟甲基苯与咔唑基的材料的4CzCF3Ph及5CzCF3Ph。[化学式3]在专利文献3中记载有将(1)式所表示的供体-受体型的材料用作有机发光元件的发光材料。作为具体例，记载有通式(206)。Z1、Z2表示氢原子、氰基、可被取代的芳基或可被取代的杂芳基。[化学式4]以往技术文献非专利文献非专利文献1：Chem.Mater.2015,27,1772-1779非专利文献2：Chem.Commun.2015,51,13024-13027专利文献专利文献1：日本专利第5366106号公报专利文献2：国际公开第2015/022987号手册专利文献3：国际公开第2016/181846号手册
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题如上所述，各文献中记载有包含具有被全氟烷基取代的咔唑基的化合物或具有此种结构的化合物的通式。然而，本专利技术人等对各文献中记载的化合物的发光特性进行评价，结果判定均非充分令人满意。首先，非专利文献1中记载的3,5,3',5'-四甲基-4,4'-双{(2,7-二-三氟甲基)咔唑-9-基}联苯被假定用作有机电致发光元件的基质材料，在同一文献中并无任何关于其发光特性的记载。并且，认为因该化合物在分子内不具有受体性基，因此无法有效分离HOMO(HighestOccupiedMolecularOrbital，最高占用分子轨道)与LUMO(LowestUnoccupiedMolecularOrbital，最低未占用分子轨道)，无法期待通过HOMO与LUMO的分离而带来的较高的发光效率。关于专利文献2的化合物F-9，实际制作在发光层中含有该化合物的有机电致发光元件并评价发光特性，结果判定未获得充分的发光效率。并且，专利文献2的通式(I)所表示的化合物被用作主体化合物，在同一文献中并没有进行有关其发光特性的任何研究。并且，通式(I)包含极广范围的化合物，具有被全氟烷基取代的咔唑基的化合物也包含在该范围中，但同一文献中记载的通式(I)所表示的化合物的具体例中不存在具有被全氟甲基取代的咔唑基的化合物。另一方面，在专利文献1中记载有将通式(3)所表示的化合物(具有咔唑-9-基的氰苯衍生物)用作发光材料。然而，在同一文献中并未记载有全氟烷基作为咔唑-9-基的较佳的取代基，具有这种结构的化合物的具体例也未被记载。在非专利文献2中记载的4CzCF3Ph及5CzCF3Ph是使用全氟甲基苯作为电子受体，使用咔唑基作为电子供体的发光材料。这些化合物在受体中使用全氟甲基，但关于全氟甲基在咔唑基上的取代没有进行任何研究。在专利文献3中记载有将通式(206)所表示的化合物用作发光材料。其中记载了作为含有咔唑基的供体性基的修饰基，优选为供电子性的修饰基，但关于作为电子吸引性的修饰基的全氟烷基并无记载。在这种情况中，关于专利文献1中记载的化合物，本专利技术人等进一步进行研究，结果判定具有芳香环被如氰基或全氟甲基、三嗪基等的受体基与咔唑-9-基取代的结构的化合物若能够进一步降低HOMO能级与LUMO能级，则更加有用。若HOMO能级与LUMO能级降低，则不易氧化，因此若尤其发光材料的LUMO能级降低，则期待其发光过程中生成的自由基物种或激子与水或氧的反应所导致的劣化得以抑制。并且，通过使HOMO能级与LUMO能级一同降低，可抑制HOMO-LUMO间隙变窄所导致的发光的波长增加，在考虑发光波长的波长变短并赋予耐氧化性的情况下变得有利。因此，通过一同降低HOMO能级与LUMO能级，期待实现更有用的发光材料。然而，在非专利文献1、2，专利文献1、2、3中并无涉及进一步降低HOMO能级与LUMO能级的对策的记载。本专利技术等人考虑这些以往技术的课题，关于具有芳香环被咔唑-9-基与受体基取代的结构的化合物，以加深HOMO能级与LUMO能级，获得较高的发光效率为目的而进行研究。并且，也以导出作为发光材料而有用的化合物的通式，进一步使发光效率较高的有机发光元件的结构普及为目的而进行深入研究。用于解决技术课题的手段本专利技术等人为达成上述目的而进行深入研究，结果发现在咔唑-9-基与哈米特的σp为正的结构单元形成π电子共轭系统的化合物中，若该咔唑-9-基的2位和7位的两者被全氟烷基取代，则与咔唑-9-基未被全氟烷基取代的化合物相比，HOMO能级与LUMO能级一同降低，同时发光效率显著提高，发光波长变短，获得半值宽度较窄的发光光谱。并且，确认这样的特定位置被全氟烷基取代的咔唑-9-基与哈米特的σp为正的结构单元形成π电子共轭系统的化合物作为有机电致发光元件的发光材料而极其有用。而且发现该化合物中有作为延迟荧光材料而有用的化合物，确认可低价地提供发光效率较高的有机发光元件。本专利技术等人基于这些见解，提供以下本专利技术作为解决上述课题的方法。[1]一种化合物，其含有2位和7位被全氟烷基取代的咔唑-9-基与哈米特的σp为正的结构单元(其中芳香族烃基除外)直接键合或经由π共轭连接基团键合而成的结构，且所述咔唑-9-基的至少一部分与所述哈米特的σp为正的结构单元及在存在所述π共轭连接基团的情况下的该π共轭连接基团形成π电子共轭系统。[2]根据[1]所述的化合物，其特征在于，具有下述通式(1)所表示的结构：通式(1)(D)m-A[通式(1)中，D表示哈米特的σp为负的基团，A表示由哈米特的σp为正的结构单元组成的基团；m表示1以上的整数；m为2以上时多个D可相同也可不同；D的至少一个为含有2位和7位被全氟烷基取代的咔唑-9-基的基团；所述咔唑-9-基的至少一部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化合物，其含有2位和7位被全氟烷基取代的咔唑‑9‑基与除芳香族烃基以外的哈米特的σp为正的结构单元直接键合或经由π共轭连接基团键合而成的结构，且所述咔唑‑9‑基的至少一部分与所述哈米特的σp为正的结构单元的至少一部分及在存在所述π共轭连接基团的情况下的该π共轭连接基团形成π电子共轭系统。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.09 JP 2016-1762801.一种化合物，其含有2位和7位被全氟烷基取代的咔唑-9-基与除芳香族烃基以外的哈米特的σp为正的结构单元直接键合或经由π共轭连接基团键合而成的结构，且所述咔唑-9-基的至少一部分与所述哈米特的σp为正的结构单元的至少一部分及在存在所述π共轭连接基团的情况下的该π共轭连接基团形成π电子共轭系统。2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，具有下述通式(1)所表示的结构：通式(1)(D)m-A通式(1)中，D表示哈米特的σp为负的基团，A表示由哈米特的σp为正的结构单元组成的基团；m表示1以上的整数；m为2以上时多个D可相同也可不同；D的至少一个为含有2位和7位被全氟烷基取代的咔唑-9-基的基团；所述咔唑-9-基的至少一部分与构成所述A的芳香族烃基以外的结构的至少一部分及在存在连结所述咔唑-9-基与所述结构的连接基团的情况下的该连接基团形成π电子共轭系统。3.根据权利要求2所述的化合物，其特征在于，所述通式(1)的D的至少一个为2位和7位被全氟烷基取代的咔唑-9-基。4.根据权利要求2所述的化合物，其特征在于，所述通式(1)的D的全部为2位和7位被全氟烷基取代的咔唑-9-基。5.根据权利要求2至4中任一项所述的化合物，其特征在于，所述通式(1)的A含有芳香环。6.根据权利要求5所述的化合物，其特征在于，所述通式(1)的A含有芳香族烃环。7.根据权利要求5或6所述的化合物，其特征在于，所述通式(1)的A含有芳香族杂环。8.根据权利要求2至7中任一项所述的化合物，其特征在于，所述通式(1)的A含有氟原子、酰基、酰氧基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氰基、氧化膦基、磺酰基、全氟烷基、氧化膦基、酰胺基、烷氧基、吡啶基、嘧啶基或三嗪基。9.根据权利要求2至8中任一项所述的化合物，其特征在于，所述通式(1)的A不含溴原子、碘原子或硝基。10.根据权利要求2至9中任一项所述的化合物，其特征在于，所述咔唑-9-基与构成所述A的芳香族烃基以外的结构经由芳香环而连结。11.根据权利要求2所述的化合物，其中，所述通式(1)所表示的化合物为下述通式(2)所表示的化合物：[化学式1]通式(2)通式(2)中，Z表示氰基、全氟烷基、被取代或未被取代的三嗪基或者被取代或未被取代的嘧啶基，R1～R5的至少一个表示2位和7位被全氟烷基取代的咔唑-9-基，剩...

【专利技术属性】
技术研发人员：横山正幸，萩谷一刚，安达千波矢，
申请(专利权)人：东洋纺株式会社，九州有机光材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP