苯并吲哚并咔唑衍生物、使用其的發光元件材料及發光元件制造技術

本發明專利技術利用下述通式(1-1)或(1-2)中的任一通式所示的苯并吲哚并咔唑衍生物而提供一種同時實現了高發光效率和高耐久性的有機薄膜發光元件。(需要說明的是，式中，R1～R24可以相同也可以不同，分別表示氫等。L1～L4分別獨立地表示單鍵等。A1～A4分別獨立地表示氨基等)。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】苯并吲哚并咔唑衍生物、使用其的發光元件材料及發光元件
本專利技術涉及一種可適用于能夠將電能轉化為光的發光元件、有機薄膜太陽能電池等有機電場元件的苯并吲哚并咔唑衍生物(benzindolocarbazolederivative)。更詳細而言，本專利技術涉及可用于顯示元件、平板顯示器、背光、照明、室內裝飾、標識、廣告牌、電子照相機及光信號發生器等領域的發光元件、有機電場元件以及它們中所使用的苯并吲哚并咔唑衍生物。
技術介紹
由陰極注入的電子與由陽極注入的空穴在被兩極夾持的有機熒光體內進行再結合時發光，該有機薄膜發光元件的研究近年來正活躍地進行。該發光元件的特征在于，薄型且在低驅動電壓下的高亮度發光和通過選擇熒光材料而產生多色發光，該發光元件正備受關注。該研究自Kodak公司的C.W.Tang等人揭示了有機薄膜元件高亮度地發光以來，進行了大量的實用化研究，有機薄膜發光元件在手機的主顯示器等中的應用等實用化正穩步地進行。但是，仍有很多技術課題，其中同時實現元件的高效率化和長壽命化是重要課題之一。元件的驅動電壓受到將空穴、電子這樣的載流子傳輸至發光層的載流子傳輸材料的很大影響。其中，作為傳輸空穴的材料(空穴傳輸材料)已知具有胺骨架(例如，參見專利文獻1～2)、咔唑骨架(例如，參見專利文獻3)、吲哚并咔唑骨架(例如，參見專利文獻4)的材料。雖然具有胺骨架的材料的空穴傳輸性高、為有用的骨架，但由于共軛過于擴大，所以三線態能量降低。因此，特別是將具有胺骨架的材料作為封閉來自磷光發光層的三線態激子的材料是不充分的，成為降低發光效率的原因。除此之外，在材料的耐熱性、元件的耐久性方面也存在問題。此外，已知具有咔唑骨架、吲哚并咔唑骨架的材料具有高三線態能級，提出了特別是將它們用作磷光發光層的材料和封閉來自磷光發光層的三線態激子的材料(例如，參見專利文獻5)。因此，具有咔唑骨架、吲哚并咔唑骨架的材料特別適合用于綠磷光元件等要求高三線態能量的元件。但是，具有高三線態能量時，通常單線態能量也變大，因此存在電離電勢(ionizationpotential)必然也變大的趨勢。因此，特別是對于如熒光元件或紅磷光元件之類、不要求那么大的三線態能量的元件而言，具有咔唑骨架、吲哚并咔唑骨架的材料會導致高驅動電壓化，并導致發光效率降低、元件的耐久性惡化。專利文獻1：日本專利第3828595號公報專利文獻2：日本專利第3194657號公報專利文獻3：日本專利第3139321號公報專利文獻4：國際公開第2007/063754號專利文獻5：國際公開第2010/113761號
技術實現思路
如上文所述，現有技術中難以充分降低元件的驅動電壓，此外，即使能夠降低驅動電壓，也不足以同時實現元件的發光效率、耐久壽命。因此，尚未發現同時實現高發光效率和耐久壽命的技術。本專利技術的目的在于，解決上述現有技術的問題，提供一種改善了發光效率和耐久壽命的有機薄膜發光元件。本專利技術為下述通式(1-1)或(1-2)表示的苯并吲哚并咔唑衍生物。式中，R1～R24可以相同也可以不同，分別選自由氫、烷基、環烷基、雜環基、氨基、鏈烯基、環烯基、炔基、烷氧基、烷基硫基、芳基醚基、芳基硫基醚基、芳基、雜芳基、鹵素、羰基、羧基、氧基羰基和氨基甲?；?、甲硅烷基及-P(＝O)R25R26組成的組。R25和R26為芳基或雜芳基。此外，R25和R26還可以縮合形成環。L1～L4分別獨立地為單鍵、經取代或未取代的亞芳基、或經取代或未取代的雜亞芳基。A1～A4分別獨立地為氨基、芳基、雜環基或雜芳基。根據本專利技術，可以提供一種具有低驅動電壓、高發光效率并且也兼具充分的耐久壽命的有機場致發光元件。具體實施方式對本專利技術中的通式(1-1)或(1-2)表示的苯并吲哚并咔唑衍生物進行詳細說明。式中，R1～R24可以相同也可以不同，分別選自由氫、烷基、環烷基、雜環基、氨基、鏈烯基、環烯基、炔基、烷氧基、烷基硫基、芳基醚基、芳基硫基醚基、芳基、雜芳基、鹵素、羰基、羧基、氧基羰基和氨基甲酰基、甲硅烷基及-P(＝O)R25R26組成的組。R25和R26為芳基或雜芳基。此外，R25和R26還可以縮合形成環。L1～L4分別獨立地為單鍵、經取代或未取代的亞芳基、或經取代或未取代的雜亞芳基。A1～A4分別獨立地為氨基、芳基、雜環基或雜芳基。這些取代基中，氫也可以是氘。所謂烷基，表示例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等飽和脂肪族烴基，它們可以具有取代基也可以不具有取代基。烷基的碳原子數沒有特別限定，但從容易獲得、成本的方面考慮，通常為1以上且20以下，更優選為1以上且8以下的范圍。所謂環烷基，表示例如環丙基、環己基、降冰片基、金剛烷基等飽和脂環式烴基，它們可以具有取代基也可以不具有取代基。烷基部分的碳原子數沒有特別限定，通常為3以上且20以下的范圍。所謂雜環基，表示例如吡喃環、哌啶環、環狀酰胺等環內具有除碳之外的原子的脂肪族環，或吩噁嗪環、吩噻嗪環、二氫吖啶環等用碳原子或雜原子將兩個芳香族環交聯的環，它們可以具有取代基也可以不具有取代基。此外，雜環基的碳原子數沒有特別限定，通常為2以上且20以下的范圍。氨基可以具有取代基也可以不具有取代基，作為取代基例如可舉出烷基、芳基、雜芳基等，這些取代基可以進一步被取代。所謂鏈烯基，表示例如乙烯基、烯丙基、丁間二烯基(butadienyl)等含有雙鍵的不飽和脂肪族烴基，它們可以具有取代基也可以不具有取代基。鏈烯基的碳原子數沒有特別限定，通常為2以上且20以下的范圍。所謂環烯基，表示例如環戊烯基、環戊二烯基、環己烯基等含有雙鍵的不飽和脂環式烴基，它們可以具有取代基也可以不具有取代基。環烯基的碳原子數沒有特別限定，通常為2以上且20以下的范圍。所謂炔基，表示例如乙炔基等含有三鍵的不飽和脂肪族烴基，其可以具有取代基也可以不具有取代基。炔基的碳原子數沒有特別限定，通常為2以上且20以下的范圍。所謂烷氧基，表示例如甲氧基、乙氧基、丙氧基等通過醚鍵鍵合有脂肪族烴基的官能團，所述脂肪族烴基可以具有取代基也可以不具有取代基。烷氧基的碳原子數沒有特別限定，優選為1以上且20以下的范圍。所謂烷基硫基，為烷氧基的醚鍵的氧原子被硫原子取代的基團。烷基硫基的烴基可以具有取代基也可以不具有取代基。烷基硫基的碳原子數沒有特別限定，優選為1以上且20以下的范圍。所謂芳基醚基，表示例如苯氧基等通過醚鍵鍵合有芳香族烴基的官能團，芳香族烴基可以具有取代基也可以不具有取代基。芳基醚基的碳原子數沒有特別限定，優選為6以上且40以下的范圍。所謂芳基硫基醚基，為芳基醚基的醚鍵的氧原子被硫原子取代的基團。芳醚基中的芳香族烴基可以具有取代基也可以不具有取代基。芳醚基的碳原子數沒有特別限定，優選為6以上且40以下的范圍。所謂芳基，表示例如苯基、聯苯基、芴基、菲基、三亞苯基、三聯苯基等芳香族烴基。芳基可以具有取代基也可以不具有取代基。芳基的碳原子數沒有特別限定，通常為6以上且40以下的范圍。所謂雜芳基，表示呋喃基、噻吩基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、三嗪基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基等在一個或復數個環內具有除碳之外的原子的環狀芳香族基團，它們可以具有取代基也可以不具有取代基。雜芳基的碳原子數沒有特別限定，通常為2以上且30以下的范本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種苯并吲哚并咔唑衍生物，其由下述通式(1?1)或(1?2)中的任一通式表示，式中，R1～R24可以相同也可以不同，分別選自由氫、烷基、環烷基、雜環基、氨基、鏈烯基、環烯基、炔基、烷氧基、烷基硫基、芳基醚基、芳基硫基醚基、芳基、雜芳基、鹵素、羰基、羧基、氧基羰基和氨基甲?；?、甲硅烷基和－P(＝O)R25R26組成的組；R25和R26為芳基或雜芳基；此外，R25和R26可以縮合形成環；L1～L4分別獨立地為單鍵、經取代或未取代的亞芳基、或者經取代或未取代的雜亞芳基；A1～A4分別獨立地為氨基、芳基、雜環基或雜芳基。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2012.10.18 JP 2012-2304641.一種苯并吲哚并咔唑衍生物，其由下述通式(1-1)或(1-2)中的任一通式表示，式中，R1～R24可以相同也可以不同，分別選自由氫、C1～C20烷基、C3～C20環烷基、C1～C20烷氧基組成的組；L1～L4分別獨立地為單鍵、亞苯基，其中，通式(1-1)中A1～A2中的至少一個為下述通式(2)～(7)所示基團中的任一個，上述通式(1-2)中A3～A4中的至少一個為下述通式(2)～(7)所示基團中的任一個，式中，R27～R28可以相同也可以不同，分別選自由苯基、聯苯基和二甲基芴基組成的組；其中，在＊位置，在上述通式(1-1)中與L1～L2中的任一個連接，在上述通式(1-2)中與L3～L4中的任一個連接；式中，R29～R38可以相同也可以不同，分別選自由氫、C1～C20烷基、苯基組成的組；其中，在R29～R38中的任一位置，在上述通式(1-1)中與L1～L2中的任一個連接，在上述通式(1-2)中與L3～L4中的任一個連接；式中，R41～R48可以相同也可以不同，分別選自由氫、C1～C20烷基組成的組；Ar1表示苯基；L5表示CH2、N－Ar2、氧原子或硫原子；L5為CH2時，其兩個氫原子均被甲基取代；Ar2表示苯基；其中，在R41～R48或Ar1中的任一位置，在上述通式(1-1)中與L1～L2中的任一個連接，在上述通式(1-2)中與L3～L4中的任一個連接；式中，R51～R58可以相同也可以不同，分別選自由氫、C1～C20烷基、苯基組成的組；L6表示CH2、N－Ar3、氧原子或硫原子；Ar3表示苯基；L6為CH2時，其兩個氫原子均被甲基取代；其中，在R51～R58中的任一位置，在上述通式(1-1)中與L1～L2中的任一個連接，在上述通式(1-2)中與L3～L4中的任一個連接；式中，環B表示由下述通式(A)或(D)中的任一通式表示的基團；R61～R64可以相同也可以不同，分別選自由氫、C1～C...

【專利技術屬性】
技術研發人員：松木真一，田中大作，池田武史，池田篤，
申請(專利權)人：東麗株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP