咔唑化合物及其用途
【專利摘要】一種咔唑化合物，其由下式表示，其中，m＝1，n＝0時(shí)，Ar1、Ar2、Ar3和X2為C6～50芳基、C4～50雜芳基，X1為C6～50亞芳基，R1、R2、R4、R5和R7為H、鹵原子、氨基、C1～18烷基、C1～18烷氧基、C6～50芳基、C4～50雜芳基，R3和R6為H、鹵原子、C1～18烷基、C1～18烷氧基、C6～50芳基、C4～50雜芳基，Ar1與Ar2以及Ar3與X2可以互相鍵合而形成環(huán)；m＝0，n＝1～3時(shí)，Ar3、Ar4和Ar5為C6～50芳基、C4～50雜芳基，X1為C1～18烷基、C6～50芳基、C4～50雜芳基，X2為C6～50亞芳基，R1～R7為H、鹵原子、C1～18烷基、C1～18烷氧基、C6～50芳基、C4～50雜芳基，Ar4與Ar5可以互相鍵合而形成環(huán)；m＝n＝0時(shí)，X1為C1～18烷基、C6～50芳基、C4～50雜芳基，Ar3、X2為C6～50芳基、C4～50雜芳基，R2為H、鹵原子、C1～18烷基、C1～18烷氧基，R1、R3～R7為H、鹵原子、C1～18烷基、C1～18烷氧基、C6～50芳基、C4～50雜芳基。上述咔唑化合物作為有機(jī)EL元件材料有用。
【專利說明】咔唑化合物及其用途
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?01080057970. 5 (國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/JP2010/068469)、中國(guó)國(guó) 家階段進(jìn)入日為2012年6月19日（國(guó)際申請(qǐng)日為2010年10月20日）、發(fā)明名稱為"咔 唑化合物及其用途"的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及新的咔唑化合物以及使用該咔唑化合物的有機(jī)EL元件。

【背景技術(shù)】
[0003] 有機(jī)EL元件是用一對(duì)電極夾持有機(jī)薄膜而成的面發(fā)光型元件，具有薄型輕量、高 視角、高速應(yīng)答性等特征，因而期待在各種顯示元件中的應(yīng)用。另外，最近，已經(jīng)開始在手機(jī) 的顯示屏等中進(jìn)行部分實(shí)用化。有機(jī)EL元件是利用從陽極注入的空穴與從陰極注入的電 子在發(fā)光層上再鍵合時(shí)發(fā)出的光的兀件，其結(jié)構(gòu)以層疊有空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層 等的多層層疊型為主流。在此，對(duì)于空穴傳輸層和電子傳輸層這樣的電荷傳輸層而言，盡管 其本身不會(huì)發(fā)光，但發(fā)揮如下作用：使電荷容易注入到發(fā)光層中，并且將注入到發(fā)光層的電 荷和在發(fā)光層中生成的激發(fā)子的能量封閉。因此，電荷傳輸層在有機(jī)EL元件的低驅(qū)動(dòng)電壓 化以及提高發(fā)光效率的方面是非常重要的。
[0004] 空穴傳輸材料中使用具有適當(dāng)?shù)碾婋x電位和空穴傳輸能力的胺化合物，例如，熟 知有4, 4' -雙[N-(l-萘基）-N-苯氨基]聯(lián)苯（以下，簡(jiǎn)稱為NPD)。但是，NPD的玻璃化 轉(zhuǎn)變溫度低，在高溫條件下容易發(fā)生結(jié)晶化，因此，在元件的耐久性方面存在問題。另外，在 空穴傳輸層中使用NPD的元件的驅(qū)動(dòng)電壓、發(fā)光效率不充分，因而要求開發(fā)新的材料。進(jìn) 而，近年來也不斷進(jìn)行在發(fā)光層中使用磷光材料的有機(jī)EL元件的開發(fā)，對(duì)于使用磷光的元 件而言，需要三重態(tài)能級(jí)高的空穴傳輸材料。從三重態(tài)能級(jí)的觀點(diǎn)出發(fā)，M3D也不充分，例如 報(bào)道了 ：在組合具有綠色發(fā)光的磷光材料與NH)而成的有機(jī)EL元件中，發(fā)光效率降低（例 如，參照非專利文獻(xiàn)1)。
[0005] 另外，最近報(bào)道了在分子內(nèi)引入有咔唑環(huán)的胺化合物。引入有咔唑環(huán)的胺化合物 與Nro相比，具有更高的三重態(tài)能級(jí)并且空穴傳輸性更優(yōu)良，因此是有用的分子骨架，但至 今為止已報(bào)道的引入有咔唑環(huán)的胺化合物是在咔唑環(huán)的3位鍵合有氮原子的分子結(jié)構(gòu)（例 如，參照專利文獻(xiàn)1?7)。咔唑環(huán)的3位是具有供電子性的氮原子的對(duì)位，因此，在3位取 代的氨基被咔唑環(huán)的氮原子活化。即，在咔唑環(huán)的3位引入有氨基的化合物的電離電位低 于普通的胺化合物。因此，在將至今為止已報(bào)道的具有咔唑環(huán)的胺化合物用于空穴傳輸層 的情況下，存在空穴向發(fā)光層中注入的障礙增大、有機(jī)EL元件的驅(qū)動(dòng)電壓升高的問題。
[0006] 基于這樣的背景，在咔唑環(huán)的2位鍵合有氨基的化合物可能具有適當(dāng)?shù)碾婋x電 位。至今為止，關(guān)于在咔唑環(huán)的2位鍵合有氨基的化合物，公開了 2-二甲苯基氨基咔唑類 作為電子照片感光體中的電荷傳輸材料（例如，參照專利文獻(xiàn)8)。但是，所例示的化合物 的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低，在有機(jī)EL元件中使用的情況下，在高溫驅(qū)動(dòng)時(shí)的耐久性方面存在問 題。
[0007] 另外，作為有機(jī)電子器件用的材料，還公開了 7-苯基-2-氨基咔唑化合物（例如， 參照專利文獻(xiàn)9)。但是，對(duì)于在作為氨基的對(duì)位的咔唑環(huán)的7位有苯基取代的專利文獻(xiàn)9 中記載的化合物而言，由于η-電子的共軛擴(kuò)展，因此，分子的能隙減小，電子親和性也提 高。因此，在作為有機(jī)EL元件的空穴傳輸層使用的情況下，注入到發(fā)光層中的電子以及在 發(fā)光層中生成的激發(fā)子的能量的封閉效果變得不充分，從而使發(fā)光效率降低。另外，其三重 態(tài)能級(jí)也低，因此，在與具有綠色發(fā)光的磷光發(fā)光材料組合的元件中，無法得到充分的發(fā)光 效率。
[0008] 另外，還熟知4, 4'-雙（9-咔唑基）聯(lián)苯、1，3-雙（9-咔唑基）苯這樣的咔唑化 合物也作為發(fā)光層中的主體材料（例如，參照非專利文獻(xiàn)2、3)。這些材料雖然具有高的三 重態(tài)能級(jí)，但結(jié)晶性高，從而在形成薄膜時(shí)容易發(fā)生結(jié)晶化，因此，在元件的耐久性方面存 在問題。
[0009] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)
[0011] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2005-154421公報(bào)
[0012] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2006-028176公報(bào)
[0013] 專利文獻(xiàn)3:日本特開2006-056841公報(bào)
[0014] 專利文獻(xiàn)4:日本特開2006-151979公報(bào)
[0015] 專利文獻(xiàn)5:日本特開2006-298895公報(bào)
[0016] 專利文獻(xiàn)6:日本特開2006-298898公報(bào)
[0017] 專利文獻(xiàn)7:日本特開2008-044923公報(bào)
[0018] 專利文獻(xiàn)8:日本特開2003-316035公報(bào)
[0019] 專利文獻(xiàn)9:國(guó)際公開2006/108497小冊(cè)子
[0020] 非專利文獻(xiàn)
[0021] 非專利文獻(xiàn)IJournalofAppliedPhysics, 2004 年，95 卷，7798 頁
[0022] 非專利文獻(xiàn) 2:AppliedPhysicsLetters, 1999 年，75 卷，4 頁
[0023]非專利文獻(xiàn) 3:AppliedPhysicsLetters, 2003 年，82 卷，2422 頁


【發(fā)明內(nèi)容】

[0024] 發(fā)明所要解決的問題
[0025] 本發(fā)明的目的在于提供新的咔唑化合物，進(jìn)而提供發(fā)光效率高、耐久性優(yōu)良的有 機(jī)EL元件。
[0026] 用于解決問題的方法
[0027] 本發(fā)明人進(jìn)行了深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由下述通式（1)表示的咔唑化合物的空 穴傳輸特性優(yōu)良，使用該化合物作為空穴傳輸層的有機(jī)EL元件的驅(qū)動(dòng)電壓低，而且發(fā)光效 率和耐久性優(yōu)良，從而完成了本發(fā)明。
[0028] 這樣，本發(fā)明提供由下述通式（1)表示的咔唑化合物以及使用該咔唑化合物的有 機(jī)EL元件。
[0029]

【權(quán)利要求】
1. 一種咔唑化合物，其由下述通式（2)表示，
通式（2)中，Ar6?Ar7各自獨(dú)立地表示苯基、4-甲基苯基、聯(lián)苯基、三聯(lián)苯基、萘基、菲 基或9, 9-二甲基-2-芴基， Ar8?Ar9各自獨(dú)立地表示可具有由-NAruiAr11表示的取代基的苯基、4-甲基苯基、聯(lián)苯 基、三聯(lián)苯基、萘基、菲基或9, 9-二甲基-2-芴基， Arltl和Ar11各自獨(dú)立地表示苯基、4-甲基苯基、聯(lián)苯基、三聯(lián)苯基、萘基、菲基或9, 9-二 甲基-2-芴基，Arltl與Ar11可以分別互相鍵合而與各自鍵合的氮原子一起形成環(huán)， 其中，Ar6與Ar7以及Ar8與Ar9可以分別互相鍵合而與各自鍵合的氮原子一起形成環(huán)， R8?R12表不氫原子， X3表示亞苯基、亞聯(lián)苯基、亞三聯(lián)苯基、9, 9-二甲基亞芴基或9, 9-二苯基亞芴基。
2. 如權(quán)利要求1所述的咔唑化合物，其中，Ar8?Ar9各自獨(dú)立地表示4-甲基苯基、聯(lián) 苯基、三聯(lián)苯基、萘基、菲基或9, 9-二甲基-2-芴基、或者可具有由-NAruiAr11表示的取代基 的苯基，其中Ar8與Ar9可以分別互相鍵合而與各自鍵合的氮原子一起形成環(huán)，并且，Ar ltl和 Ar11各自獨(dú)立地表示苯基、4-甲基苯基、聯(lián)苯基、三聯(lián)苯基、萘基、菲基或9, 9-二甲基-2-芴 基，其中Arltl與Ar11可以分別互相鍵合而與各自鍵合的氮原子一起形成環(huán)。
3. 如權(quán)利要求2所述的咔唑化合物，其中，Ar8?Ar9各自獨(dú)立地表示4-甲基苯基、聯(lián) 苯基、三聯(lián)苯基、萘基、菲基、9, 9-二甲基-2-芴基或苯基，其中Ar8與Ar9可以分別互相鍵 合而與各自鍵合的氮原子一起形成環(huán)。
4. 如權(quán)利要求2所述的咔唑化合物，其由下述通式（3)表示，
通式⑶中，Ar6、Ar7、R8?R12和X 3與權(quán)利要求2中為相同含義，其中，Ar6與Ar7可以 分別互相鍵合而與各自鍵合的氮原子一起形成環(huán)， Arltl和Ar11各自獨(dú)立地與權(quán)利要求1中為相同含義，其中，Arltl與Ar 11可以分別互相鍵 合而與各自鍵合的氮原子一起形成環(huán)， R13?R17表不氫原子。
【文檔編號(hào)】C07D209/88GK104326968SQ201410525675
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2010年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2009年10月20日
【發(fā)明者】松本直樹, 宮崎高則, 石川真一 申請(qǐng)人:東曹株式會(huì)社