螺吖啶系化合物、含该化合物的空穴传输材料、将该化合物含在空穴传输层的有机电子设备制造技术

本发明专利技术的技术问题在于：提供能够用作空穴的注入或传输性能、电子阻挡性能、光稳定性、电稳定性、热稳定性优秀的空穴传输材料的化合物，提供包含上述化合物的空穴传输材料，并提供包括具有包含上述化合物的空穴传输层的有机EL器件或有机光电转换器件的有机电子设备，特别是提供包括寿命长且发光效率高的有机EL器件的有机电子设备。技术手段是提供一种由通式(1‑1)～(1‑3)表示的化合物，

【技术实现步骤摘要】
螺吖啶系化合物、含该化合物的空穴传输材料、将该化合物含在空穴传输层的有机电子设备
本专利技术涉及新型化合物、该化合物作为空穴传输材料或有机电子设备用材料的应用以及使用该化合物的有机电子设备。
技术介绍
作为将电能和光能相互转换的有机电子设备，已知包括有机电致发光器件(有机EL器件)或有机光电转换器件的设备。其中，有机EL器件具有将基于电场发光的发光材料由阴极和阳极夹持的结构。有机EL器件是一种从电极注入的空穴和电子在发光层内再结合而使发光材料发光的器件。有机EL器件为自发光型，视角宽、可视性优秀。因此，有机EL器件用作显示器等显示器件。并且，有机EL器件为薄型固体器件，能够实现轻量化，强度也优秀。因此，使用有机EL器件的显示器不仅能够投入电视等固定型用途，也能够有益地投入移动型用途。进而，使用有机EL器件的显示器件能够容易地改变大小，面整体发光，因而也能够有益地用作照明。作为有机EL器件的技术问题，能够列举发光效率(外量子效率)的提高和长寿命化。为了解决上述问题，至今为止做了各种尝试。例如，在有机EL器件，除了电极和发光层之外，很多情况下还设置空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层。这些层通常以阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、阴极的顺序层叠。除了电极和发光层之外，通过设置这些层，能够提高空穴和电子在发光层内再结合的概率，因而能够提高有机EL器件的发光效率。有机EL器件的发光层通常通过在称作主体材料的电荷传输性的化合物掺杂称作客体材料的荧光性化合物或磷光性化合物制造而成。从电极注入的空穴和电子在由主体材料和客体材料形成的发光层再结合，被激发的主体材料的能量向客体材料移动，由该能量激发客体材料，并作为光能释放出，从而有效发光。为了提高空穴与电子之间的再结合概率，重要的是有效地将两电荷交接给发光层，需要调整空穴和电子的传输平衡。要调整空穴和电子的传输平衡，不得不在考虑空穴注入材料、空穴传输材料的空穴移动度、电子注入材料、电子传输材料的电子移动度、层界面的电荷注入屏障以及各个膜的厚度等多种因子的基础上调整平衡。但是，材料本身所具有的空穴和电子的传输性因材料而异，并且，由于由不同材料形成的层的界面发生电荷注入屏障，因而不容易在发光层内使空穴和电子在保持好平衡的同时再结合。作为电荷注入及传输的平衡差的例子，可考虑空穴或电子中哪一方少的情况或者哪一方极多地穿过而不进行再结合的情况。在电荷向对极流出的情况下，还有一种通过设置用于阻挡电荷的层来将电荷关进发光层内来提高再结合效率的情况。进而，通过将在发光层内生成的激发能关起来的效果，能够得到高发光效率。通常，将流出的电荷及激发能关进发光层内的作业多由空穴传输层或电子传输层承担，因而空穴传输材料所起的作用非常重要。作为用于提高有机EL器件的再结合效率的空穴传输材料所需特性，除了空穴传输性高且电子传输性低之外，重要的是带隙或电离电位(IP)、电子亲和能(Ea)的值适当。优选的是，空穴传输材料的电离电位成为阳极的功函数或空穴注入材料的电离电位与发光材料的电离电位之间的值，由此能够减少朝向发光层的空穴注入屏障。优选的是，空穴传输材料的电子亲和能大于发光材料的电子亲和能，由此能够得到电子阻挡效果。此外，以与电荷注入特性的指标之一的电离电位(IP)几乎同等含义，有时使用HOMO能级，以与电子亲和能(Ea)几乎同等含义，有时使用LUMO能级。关于有机EL器件的寿命，重要的是材料的光稳定性以及电稳定性(例如，参照非专利文献1及非专利文献2)。光稳定性低的材料会因为发光层内的激发能而导致材料劣化。并且，如果空穴传输层的激发能比发光层的激发能小，则在发光层生成的激发能向空穴传输层移动，促进空穴传输材料的劣化，并且，导致器件的低效率化，因而优选的是，空穴传输层的激发能高于发光层的激发能。另一方面，在电稳定性低的材料中，在器件流动的空穴和电子会造成材料劣化，因而成为低效率以及短寿命的原因。耐热性或非晶性对器件的长寿命化同样重要。在耐热性低的材料中，器件驱动时的热引起热分解，致使材料劣化。非晶性低材料容易引起结晶化，促进器件的劣化。因此，器件所使用的材料需要具有耐热性高且非晶性好的性质。作为表示非晶性的尺度，使用玻璃化转变温度(Tg)，材料的Tg低的情况下，即使在室温条件下，如果经过长时间，也会结晶化而变成不均匀的膜，因而有机EL材料的Tg越高越好。考虑到器件的使用环境，优选的是，Tg至少为135℃以上。同样的技术问题在有机光电转换器件中也可能发生。例如，在专利文献1中，作为用于空穴传输层的空穴传输材料，提出了由以下式表示的化合物(P)。就化合物(P)而言，本专利技术的对应的化合物所具有的吖啶骨架的亚甲基的取代基不同，作为取代基具有苯基，因而电稳定性及热稳定性低。另一方面，使用专利文献1中记载的合成方法，不可能得到本专利技术的包含螺吖啶骨架的化合物，就连能够预期该化合物的优秀效果的头绪也无法找到。【化1】并且，专利文献2中，作为用于空穴传输层的空穴传输材料，提出了由以下式表示的化合物(Q)。就化合物(Q)而言，本专利技术的对应的化合物所具有的吖啶骨架的亚甲基的取代基不同，作为取代基具有甲基，因而电稳定性及热稳定性低。另一方面，使用专利文献2中记载的合成方法，不可能得到本专利技术的包含螺吖啶骨架的化合物，就连能够预期该化合物的优秀效果的头绪也无法找到。【化2】进而，专利文献3中，作为用于空穴传输层的空穴传输材料，提出了由以下式表示的化合物(R)。使用专利文献3中记载的合成方法，不可能得到本专利技术的包含螺吖啶骨架的化合物，就连能够预期该化合物的优秀效果的头绪也无法找到。【化3】并且，专利文献4中，作为本专利技术的具有螺吖啶骨架的材料，提出了以下式表示的化合物(S)。化合物(S)作为迟延荧光材料用于发光层，因而与本专利技术的包含螺吖啶骨架的化合物在用途上存在不同。【化4】现有技術文献专利文献专利文献1：日本专利第6279647号专利文献2：日本专利第6193215号专利文献3：欧州专利第1840120号专利文献4：国际公布第2018/207750号非专利文献非专利文献1：Adv.Mater.，24，3212(2012)非专利文献2：Adv.Mater.，22，2468(2010)
技术实现思路
本专利技术的技术问题在于提供一种能够用途空穴的注入或传输性能、电子阻挡性能、光稳定性、电稳定性以及热稳定性优秀的空穴传输材料的化合物。并且，本专利技术的技术问题在于提供一种含有上述化合物的空穴传输材料，以及提供一种包括具有包含上述化合物的空穴传输层的有机EL器件或有机光电转换器件的有机电子设备，特别是提供一种包括寿命长且发光效率高的有机EL器件的有机电子设备。专利技术人进行各种研究的结果，成功合成了一种由以下通式(1-1)～(1-3)表示的新型化合物，进而发现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化合物，其特征在于，由通式(1-1)表示：/n[化1]/n

【技术特征摘要】
20190627 JP 2019-1199371.一种化合物，其特征在于，由通式(1-1)表示：
[化1]



式中，
n为0或1；
L表示单键、亚苯基、亚萘基或由吡啶环、吡嗪环、嘧啶环、哒嗪环或者三嗪环中任一环形成的2价芳香族杂环基，所述亚苯基、所述亚萘基或者所述2价芳香族杂环基还可以具有取代基；
Ar1～Ar5分别独立地为可以具有取代基的芳香族烃基、可以具有取代基的芳香族杂环基或可以具有取代基的稠合多环芳香族基，
但排除以下化合物(T)，
[化2]





2.一种化合物，其特征在于，由通式(1-2)或(1-3)表示：
[化3]



式中，
n为0或1；
L表示单键、亚苯基、亚萘基或由吡啶环、吡嗪环、嘧啶环、哒嗪环或者三嗪环中任一环形成的2价芳香族杂环基，所述亚苯基、所述亚萘基或者所述2价芳香族杂环基还可以具有取代基；
Ar1～Ar5分别独立地为可以具有取代基的芳香族烃基、可以具有取代基的芳香族杂环基或可以具有取代基的稠合多环芳香族基；
R为氢、重氢、...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤辉幸，西尾太一，吉广大佑，岩井新，新内聡畅，
申请(专利权)人：关东化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP