卤素化合物、多环系化合物及使用其的有机电致发光元件制造技术

本发明专利技术提供具有用碳原子、氮原子或氧原子桥联的π共轭杂并苯骨架的特定结构的多环系化合物，在其合成中可以使用的卤素化合物，以及在阴极与阳极之间具有含有发光层的一层以上的有机薄膜层、上述有机薄膜层的至少一层含有上述多环系化合物的有机电致发光元件。上述有机电致发光元件发光效率高、寿命长。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及卤素化合物、多环系化合物以及使用其的有机电致发光元件，特别是 涉及发光效率高、寿命长的有机电致发光元件以及实现其的多环系化合物、作为其中间体 的卤素化合物。
技术介绍
有机电致发光元件(以下有时将电致发光简称为EL)是利用通过施加电场，由阳 极注入的空穴与由阴极注入的电子的再结合能量而使荧光性物质发光的原理的自发光元 件。报告低电压驱动的层压型有机EL元件以来，对以有机材料作为构成材料的有机EL元 件的研究日益盛行。该层压型元件中，发光层使用三(8-羟基喹啉)铝，空穴输送层使用三 苯基二胺衍生物。作为层压结构的优点，可以举出空穴对发光层的注入效率提高，阻挡由阴 极注入的电子、提高通过再结合生成的激子的生成效率，关闭在发光层内生成的激子等。如 该例所示，作为有机EL元件的元件结构，熟知空穴输送(注入)层、电子输送发光层的双层 型，或空穴输送(注入)层、发光层、电子输送(注入层)的三层型等。这种层压型结构元 件中，为了提高注入的空穴与电子的再结合效率，对元件结构、形成方法进行了研究。作为有机EL元件的发光材料，已知三(8-羟基喹啉)铝络合物等螯合物、香豆素 衍生物、四苯基丁二烯衍生物、二苯乙烯基亚芳基衍生物、喁二唑衍生物等发光材料，有报 告指出由它们得到从蓝色到红色的可见光区域的发光，期待实现彩色显示元件。此外，近年来有机EL元件的发光层，除了荧光材料之外，还提出了利用磷光发光 材料。如此在有机EL元件的发光层中，利用有机磷光发光材料的激发态的单态和三重态， 达成高的发光效率。认为在有机EL元件内电子与空穴再结合时由于自旋多重度不同而以 1 3的比率生成单态激子与三重态激子，因此认为若使用磷光发光性的发光材料，则与仅 使用荧光的元件相比，达成3 4倍的发光效率。作为记载这种有机EL元件用材料的专利技术，可以举出专利文献1 7。在专利文献1中，记载了以亚三联苯基骨架通过碳原子、氮原子、氧原子等桥联而 成的结构作为母骨架的化合物。主要公开了作为空穴输送材料数据，还记载了发光层中的 磷光发光性材料用作基质材料。但是，该记载限于红色磷光发光元件，此外发光效率也低， 作为实用是不充分的。在专利文献2中，记载了在氮原子上或芳环上具有取代基的吲哚并咔唑化合物。 推荐作为空穴输送材料的使用，还记载了可以制造热方面、形态方面稳定的薄膜空穴输送 层。但是，未记载表示作为与磷光发光性材料一起使用的基质材料或电子输送材料的有效 性的数据。在专利文献3中，记载了在氮原子上或芳环上具有取代基的吲哚并咔唑化合物。 虽然公开了将它们用于发光层中的磷光发光性材料的基质材料的绿色发光元件的数据，但 是施加电压高、此外发光效率也低，作为实用是不充分的。在专利文献4中，记载了具有取代基的吲哚并咔唑化合物，记载了发挥作为发光层中的磷光发光性材料的基质材料的功能。但是，这些化合物的特征在于，通过连接基团具 有二聚体、三聚体结构，分子量有增大的趋势。公开了使用它们的绿色磷光发光元件的数 据，但是使用的材料的分子量都大、为800以上。分子量大的材料由于真空蒸镀的效率差， 有可能因长时间的加热而分解，从实用上的观点考虑认为不充分。在专利文献5和6中，记载了在芳环上具有取代基的茚并芴化合物，记载了发挥作 为发光层中的荧光发光性材料的功能。但是，未记载显示作为与磷光发光性材料一起使用 的基质材料或电子输送材料的有效性的数据。在专利文献7中，记载了以亚三联苯基骨架通过硫原子、硼原子、磷原子交联而成 的结构作为母骨架的化合物。记载了这些化合物具有优异的耐氧化性，可以通过涂布法形 成有机半导体活性层。但是，未记载显示作为与荧光发光性材料或磷光发光性材料一起使 用的基质材料或电子输送材料的有效性的数据。[专利文献 1]W02006/122630[专利文献 2] EP0908787[专利文献 3] W02007/063796[专利文献 4] W02007/063754[专利文献 5]US2002/0132134[专利文献 6] US2003/0044646[专利文献7]日本特开2008-8149
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述课题而提出的，其目的在于，提供发光效率高、寿命长的有 机EL元件以及实现其的多环系化合物、作为其中间体的卤素化合物。本专利技术人为了达成上述目的而进行了深入研究结果发现，通过使用下式(1)或 (2)所示的多环系化合物作为有机EL元件用材料，可以达成上述目的，从而完成了本专利技术。S卩，本专利技术提供下式(1)或O)所示的多环系化合物。[化1]本文档来自技高网...

【技术保护点】
下式（１）或（２）所示的多环系化合物，　　［化１］　　＊＊＊　　［式（１）和式（２）中，Ｘ↓［１］、Ｘ↓［２］各自独立地表示氧（Ｏ）、Ｎ－Ｒ↓［１］或ＣＲ↓［２］Ｒ↓［３］，其中，不存在Ｘ↓［１］和Ｘ↓［２］都为ＣＲ↓［２］Ｒ↓［３］的情况，　　所述Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］和Ｒ↓［３］各自独立地表示碳原子数为１～２０的烷基、取代或未取代的成环碳原子数为３～２０的环烷基、碳原子数为７～２４的芳烷基、甲硅烷基或碳原子数为３～２０的取代甲硅烷基、取代或未取代的成环碳原子数为６～２４的芳香族烃基、或取代或未取代的成环原子数为３～２４的芳香族杂环基，其中，Ｘ↓［１］和Ｘ↓［２］都为Ｎ－Ｒ↓［１］时，Ｒ↓［１］的至少一个表示取代或未取代的成环原子数为８～２４的一价稠合芳香族杂环基，　　式（２）中，ｎ表示２、３或４，分别为以Ｌ↓［３］作为连接基团的二聚体、三聚体、四聚体，　　式（１）和（２）中，Ｌ↓［１］表示单键、碳原子数为１～２０的亚烷基、取代或未取代的成环碳原子数为３～２０的亚环烷基、二价甲硅烷基或碳原子数为２～２０的二价的取代甲硅烷基、取代或未取代的成环碳原子数为６～２４的二价芳香族烃基、或成环原子数为３～２４的与苯环ａ通过碳－碳键连接的取代或未取代的二价的芳香族杂环基，　　式（１）中，Ｌ↓［２］表示单键、碳原子数为１～２０的亚烷基、取代或未取代的成环碳原子数为３～２０的亚环烷基、二价甲硅烷基或碳原子数为２～２０的二价的取代甲硅烷基、取代或未取代的成环碳原子数为６～２４的二价芳香族烃基、或成环原子数为３～２４的与苯环ｃ通过碳－碳键连接的取代或未取代的二价芳香族杂环基，　　式（２）中，Ｌ↓［３］在ｎ为２时表示单键、碳原子数为１～２０的亚烷基、取代或未取代的成环碳原子数为３～２０的亚环烷基、二价甲硅烷基或碳原子数为２～２０的二价的取代甲硅烷基、取代或未取代的成环碳原子数为６～２４的二价芳香族烃基、或成环原子数为３～２４的与苯环ｃ通过碳－碳键连接的取代或未取代的二价芳香族杂环基，在ｎ为３时表示碳原子数为１～２０的三价饱和烃基、取代或未取代的成环碳原子数为３～２０的三价环状饱和烃基、三价甲硅烷基或碳原子数为１～２０的三价的取代甲硅烷基、取代或未取代的成环碳原子数为６～２４的三价芳香族烃基、或原子数为３～２４的与苯环ｃ通过碳－碳键连接的取代或未取代的三价芳香族杂环基，在ｎ为４时表示碳原子数为１～２０的四价饱和烃基、取代或未取代的成环碳原子数为３～２０的四价环状饱和烃基、硅原子、取代或未取代的成环碳原子数为６～２４的四价芳香族烃基、或成环原子数为３～２４的与苯环ｃ通过碳－碳键连接的取代或未取代的四价芳香族杂环基，　　式（１）和（２）中，Ａ↓［１］表示氢原子、取代或未取代的成环碳原子数为３～２０的环烷基、甲硅烷基或碳原子数为３～２０的取代甲硅烷基、取代或未取代的成环碳原子数为６～２４的芳香族烃基、或成环原子数为３～２４的与Ｌ↓［１］通过碳－碳键连接的芳香族杂环基，其中，Ｌ↓［１］为碳原子数为１～２０的亚烷基时，不存在Ａ↓［１］为氢原子的情况，　　式（１）中，Ａ↓［２］表示氢原子、取代或未取代的成环碳原子数为３～２０的环烷基、甲硅烷基或碳原子数为３～２０的取代甲硅烷基、取代或未取代的成环碳原子数为６～２４的芳香族烃基、或成环原子数为３～２４的与Ｌ↓［２］通过碳－碳键连接的芳香族杂环基，其中，Ｌ↓［２］为碳原子数为１～２０的亚烷基时，不存在Ａ↓［２］为氢原子的情况，　　式（１）和（２）中，Ｙ↓［１］、Ｙ↓［２］和Ｙ↓［３］表示碳原子数为１～２０的烷基、取代或未取代的成环碳原子数为３～２０的环烷基、碳原子数为１～２０的烷氧基、碳原子数为７～２４的芳烷基、甲硅烷基或碳原子数为３～２０的取代甲硅烷基、取代或未取代的成环碳原子数为６～２４的芳香族烃基、或取代或未取代的成环原子数为３～２４的与苯环ａ、ｂ、ｃ通过碳－碳键连接的芳香族杂环基，ｄ、ｆ为０、１、２或３，ｅ为０、１或２，　　其中，Ｘ↓［１］和Ｘ↓［２］为氧（Ｏ）或ＣＲ↓［２］Ｒ↓［３］，Ｌ↓［１］、Ｌ↓［２］都为单键且Ａ↓［１］和Ａ↓［２］都为氢原子时，不存在苯环ｂ具有一个或两个Ｙ↓［２］，Ｙ↓［２］为甲基或未取代的苯基的情况，　　式（１）和（２）中，Ａ↓［１］、Ａ↓［２］、Ｌ↓［１］、Ｌ↓［２］和Ｌ↓［３］不含有羰基］。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2008-6-5 2008-148515;JP 2009-4-16 2009-100320;U1.下式(1)或(2)所示的多环系化合物， [化1]2.如权利要求1所述的多环系化合物，其特征在于,A1和/或^为具有选自苯基、联苯 基、三联苯基或四联苯基中的至少一个以上取代基的嘧啶基。3.如权利要求1所述的多环系化合物，其特征在于,A1和/或^为具有选自苯基、联苯 基、三联苯基或四联苯基中的至少一个以上取代基的咔唑基。4.如权利要求1所述的多环系化合物，其特征在于,A1和/或^为具有选自苯基、联苯 基、三联苯基或四联苯基中的至少一个以上取代基的二苯并呋喃基。5.如权利要求1所述的多环系化合物，其特征在于，A1和/或A2为具有2个以上苯环 相互以间位键合的结构的芳香族烃基。6.上式(1)、(2)分别以下式(la)、(lb)、(2a),(2b)中的任意一式表示的权利要求1 所述的多环系化合物，[化2]7.如权利要求1所述的多环系化合物，其中，式(1)或(2)中，&和)(2都以N-R1表示， R1中的至少一个为二苯并呋喃残基或咔唑残基。8.如权利要求1所述的多环系化合物，其中，式(1)或(2)中，&和)(2都以N-R1表示， X1的N-队和\的N-队不同。9.如权利要求1所述的多环系化合物，其中，式(1)或O)中，&和)(2中的至少一个为 氧原子。10.下式(3) (10)中的任意一式表示的权利要求1所述的多环系化合物， [化3]11.下式(11)或(12)表示的权利要求1所述的多环系化合物， [化4]12.如权利要求11所述的多环系化合物，其中，式(11)和(12)中，A1为甲硅烷基或碳 原子数为3 20的取代甲硅烷基、或成环原子数为3 M的与L1通过碳-碳键连接的芳 香族杂环基。13.如权利要求11所述的多环系化合物，其中，式(11)和(12)中，A1为与L1通过碳-碳 键连接的选自哒嗪、嘧啶、吡嗪、1，3，5-三嗪、咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、吩螺、嗪、吩噻 嗪、二氢吖啶中的芳香族杂环基。14.下式(13)或(14)表示的权利要求1所述的多环系化合物， [化5]15.如权利要求14所述的多环系化合物，其中，式(13)和(14)中，A1为甲硅烷基或碳 原子数为3 20的取代甲硅烷基、或成环原子数为3 M的与L1通过碳-碳键连接的芳 香族杂环基。16.如权利要求14所述的多环系化合物，其中，式(13)和(14)中，A1为与L1通过碳-碳 键连接的选自哒嗪、嘧啶、吡嗪、1，3，5-三嗪、咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、吩、》恶'嗪、吩噻 嗪、二氢吖啶中的芳香族杂环基。17.下式(15)表示的多环系化合物， [化6]18.如权利要求17所述的多环系化合物，其中，式(15)中，A1*甲硅烷基或碳原子数 为3 20的取代甲硅烷基、或成环原子数为3 M的与L1通过碳-碳键连接的芳香族杂环基。19.如权利要求17所述的多环系化合物，其中，式(15)中，A1为与L1通过碳-碳键连 接的选自哒嗪、嘧啶、吡嗪、1,3,5-三嗪、咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、吩噹嗪、吩噻嗪、二 氧吖啶中的芳香族杂环基。20.下式(16)表示的权利要求17所述的多环系...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤朋希，沼田真树，吉田圭，西村和树，岩隈俊裕，细川地潮，
申请(专利权)人：出光兴产株式会社，
类型：发明
国别省市：JP