有機電場發(fā)光元件用硼化合物以及有機電場發(fā)光元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種新穎的有機電場發(fā)光元件用硼化合物以及使用其的有機電場發(fā) 光元件，詳細而言，涉及一種對包含有機化合物的發(fā)光層施加電場而發(fā)射出光的薄膜型裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常，有機電場發(fā)光元件（以下稱為有機電致發(fā)光（Electroluminescent，EL)元 件）的最簡單的結(jié)構(gòu)包括發(fā)光層以及夾持該層的一對對向電極。即，有機EL元件中利用如 下現(xiàn)象：若對兩電極間施加電場，則自陰極注入電子，自陽極注入電洞，這些電子及電洞在 發(fā)光層中進行再結(jié)合而發(fā)射出光。
[0003] 近年來，開發(fā)出使用有機薄膜的有機EL元件。特別是為了提高發(fā)光效率，出于提 高自電極注入載體的效率的目的而進行電極的種類的最佳化，通過開發(fā)出在電極間以薄膜 的形式設(shè)置有包含芳香族二胺的電洞傳輸層以及包含8-羥基喹啉鋁絡(luò)合物（以下稱為 Alq3)的發(fā)光層的元件，與現(xiàn)有的使用蒽等單晶的元件相比較，發(fā)光效率得到大幅度的改 善，因此著眼于對具有自發(fā)光?高速響應(yīng)性等特點的高性能平板的實用化而不斷推進。
[0004] 另外，作為提高元件的發(fā)光效率的嘗試，也研究不使用螢光而是使用磷光。以所述 設(shè)置有包含芳香族二胺的電洞傳輸層及包含Alq3的發(fā)光層的元件為代表的多種元件利用 螢光發(fā)光，但通過使用磷光發(fā)光，即利用源自三重激發(fā)狀態(tài)的發(fā)光，與現(xiàn)有的使用螢光（單 重態(tài)）的元件相比，期待3倍~4倍左右的效率提高。出于該目的，已研究將香豆素衍生物 或二苯甲酮衍生物作為發(fā)光層，但僅獲得極低的亮度。另外，作為利用三重態(tài)狀態(tài)的嘗試， 已研究使用銪絡(luò)合物，但這仍未達到高效率的發(fā)光。近年來，如專利文獻1所列舉那樣，出 于發(fā)光的高效率化或長壽命化的目的，正以銥絡(luò)合物等有機金屬絡(luò)合物為中心，對磷光發(fā) 光摻雜劑材料進行大量研究。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1 :日本專利特表2003-515897號公報
[0008] 專利文獻2 :日本專利特開2001-313178號公報
[0009] 專利文獻3 :日本專利特開平11-162650號公報
[0010] 專利文獻4 :日本專利特開平11-176578號公報
[0011] 專利文獻5 :W02007/063754號公報
[0012] 專利文獻6 :W02008/149691號公報
[0013] 專利文獻 7 :KR10-2011-132721 號公報
[0014] 專利文獻8 :日本專利特開2011-71460號公報
[0015] 為了獲得高的發(fā)光效率，所使用的主體材料與所述摻雜劑材料同時變得重要。作 為主體材料而提出的代表性的可列舉專利文獻2中介紹的咔唑化合物的4, 4' -雙（9-咔唑 基）聯(lián)苯（4, 4' -bis(9_carbazolyl)biphenyl，以下稱為CBP)。在CBP作為三（2_ 苯基P比 啶）銥絡(luò)合物（以下稱為Ir(ppy)3)所代表的綠色磷光發(fā)光材料的主體材料來使用的情況 下，在容易流動電洞而難以流動電子的特性上，電荷注入平衡崩塌，過剩的電洞向電子傳輸 層側(cè)流出，結(jié)果，源自Ir(ppy)3的發(fā)光效率下降。
[0016] 如上所述，為了利用有機EL元件獲得高的發(fā)光效率，需要具有高的三重態(tài)激發(fā)能 量、且在兩電荷（電洞?電子）注入傳輸特性上取得平衡的主體材料。進而，期望電化學(xué)性 質(zhì)穩(wěn)定、且具備與高耐熱性同時優(yōu)異的非晶穩(wěn)定性的化合物，要求進一步的改良。
[0017] 專利文獻3中公開了具有二苯基氨基的n引噪并味唑（indolocarbazole)化合物作 為電洞傳輸材料。專利文獻4中公開了二苯基n引噪并味挫化合物作為電洞傳輸材料。專利 文獻5及專利文獻6中公開了分子內(nèi)含有兩個吲哚并咔唑基的化合物作為磷光主體材料， 且公開了使用該化合物的有機EL元件改善發(fā)光效率，成為具有高的驅(qū)動穩(wěn)定性的。
[0018] 專利文獻1~專利文獻6均公開了將具有吲哚并咔唑骨架的化合物用于有機EL 元件，但未公開在吲哚并咔唑骨架上具有含硼基的化合物。另外，專利文獻7中揭示了將兩 個吲哚并咔唑基連結(jié)的取代基以及在吲哚并咔唑骨架上取代有多種取代基的化合物，但未 揭示將兩個吲哚并咔唑基連結(jié)的基團或者在吲哚并咔唑骨架上具有含硼基的化合物。進 而，專利文獻8中公開了具有含硼基作為將三個吲哚并咔唑基連結(jié)的基團的化合物，但未 揭示具有含硼基作為將兩個吲哚并咔唑基連結(jié)的基團的化合物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019] 為了將有機EL元件應(yīng)用于平板顯示器等顯示元件，需要在改善元件的發(fā)光效率 的同時充分確保低驅(qū)動電壓等驅(qū)動時的穩(wěn)定性。本發(fā)明鑒于所述現(xiàn)狀，目的在于提供一種 具有高效率且驅(qū)動時的高亮度穩(wěn)定性的在實用上有用的有機EL元件以及適合于該有機EL 元件的化合物。
[0020] 本發(fā)明人等人進行了積極研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過將具有特定結(jié)構(gòu)的吲哚并咔唑骨 架的化合物用作有機EL元件而顯示出優(yōu)異的特性，從而完成本發(fā)明。
[0021] 本發(fā)明的有機電場發(fā)光元件用化合物是由下述通式（1)或通式（2)的任一個所表 不。
[0022] [化 1]
[0023]
[0024] 式中，Q獨立地表示選自經(jīng)取代或未經(jīng)取代的碳數(shù)6~18的芳香族烴基、經(jīng)取代 或未經(jīng)取代的碳數(shù)3~17的芳香族雜環(huán)基、以及該經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳香族烴基及芳香 族雜環(huán)基的芳香族環(huán)連結(jié)兩個~六個而構(gòu)成的連結(jié)芳香族基中的二價或三價基，連結(jié)芳香 族基可以是直鏈狀，也可以是分支狀，連結(jié)的芳香族環(huán)可相同，也可不同。另外，在一分子中 包含兩個Q的情況下，這些Li可相同，也可不同。
[0025]Z表示式（la)所表示的含硼基。
[0026]A獨立地表示氫、氘、碳數(shù)1~12的烷基、碳數(shù)2~12的烯基、碳數(shù)2~12的炔 基、碳數(shù)1~12的烷氧基、羥基、氯、溴、氟、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的碳數(shù)6~18的芳香族烴基、 或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的碳數(shù)3~17的芳香族雜環(huán)基，在A為烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳 香族烴基、或者芳香族雜環(huán)基的情況下，鄰接的這些基團或者這些基團所具有的取代基可 相互鍵結(jié)而形成環(huán)，這些環(huán)可以是包含B的雜環(huán)，也可以是稠環(huán)。
[0027] Y獨立地表示下述式（lb)所表示的吲哚并咔唑基。
[0028] [化 2]
[0029]
[0030] 此處，環(huán)I表示在任意的位置與鄰接環(huán)進行縮合的式（lc)所表示的芳香族烴環(huán)， 環(huán)II表示在任意的位置與鄰接環(huán)進行縮合的式（Id)所表示的雜環(huán)。L2與所述h為相同 含意，為c+1價基。
[0031]Z與通式⑵的Z為相同含意，在存在多個Z的情況下，分別可相同，也可不同。
[0032] R表示氘、碳數(shù)1~12的烷基、碳數(shù)7~19的芳烷基、碳數(shù)2~12的烯基、碳數(shù) 2~12的炔基、氰基、碳數(shù)2~24的二烷基氨基、碳數(shù)6~36的二芳基氨基、碳數(shù)14~38 的二芳烷基氨基、氨基、硝基、碳數(shù)2~12的?；?、碳數(shù)2~12的烷氧基羰基、羧基、碳數(shù) 1~12的烷氧基、碳數(shù)1~12的烷基磺?；⑻紨?shù)1~12的鹵代烷基、羥基、酰胺基、苯氧 基、碳數(shù)1~12的烷基硫基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的碳數(shù)6~18的芳香族烴基、經(jīng)取代或未 經(jīng)取代的碳數(shù)3~17的芳香族雜環(huán)基、或者式（la)所表示的含硼基。
[0033] 1及m分別獨立地表示0~4的整數(shù)，n表示0~2的整數(shù)。
[0034] 通式⑴及通式⑵中，a及b表示0或1的整數(shù)，c表示0~5的整數(shù)。其中，通 式（1)中，1+m+n+a+c多1，通式（2)中，1+m+n+b+c多1，在a+c或b+c為0的情況下，至少 一個R表示式（la)所表示的含硼基。另外，在l、m、n、b及c為2以上的情況下，多個R及 Z分別可相同，也可不同。
[0035] 通式⑴及通式⑵中，Y可列舉通式（3)~通式（6)的任一個所表示的吲哚并 咔唑基。
[0036] [化3]
[0037]
[0038] (此處，L2、Z、R、1、m、n及c與式（lb)~式（Id)為相同含意。）
[0039] 通式（1)及通式（2)中，A分別獨立地可列舉碳數(shù)1~12的烷基、經(jīng)取代或未經(jīng) 取代的碳數(shù)6~18的芳香族烴基、或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的碳數(shù)3~17的芳香族雜環(huán)基。 另外，1^及L2可列舉L:及L2的至少一個具有縮環(huán)結(jié)構(gòu)的基團。
[0040] 另外，本發(fā)明為包括包含所述有機電場發(fā)光元件用硼化合物的有機層的有機電場 發(fā)光元件。
[0041] 本發(fā)明的有機電場發(fā)光元件的其他態(tài)樣為所述的有機電場發(fā)光元件，其中包含有 機電場發(fā)光元件用硼化合物的有機層為選自發(fā)光層、電洞傳輸層、電洞注入層、電子傳輸層 及電子注入層中的至少一個層。進而，另一態(tài)樣為所述的有機電場發(fā)光元件，其中包含有機 電場發(fā)光元件用硼化合物的有機層為發(fā)光層，且該發(fā)光層含有磷光發(fā)光性摻雜劑及該有機 電場發(fā)光元件用化合物作為主體材料。
[0042] 本發(fā)明的有機電場發(fā)光元件用硼化合物在分子內(nèi)具有兩個吲哚并咔唑基、及至少 一個含硼基。含硼基由于硼原子在其分子軌道上具有空軌道，故而具有最低未占分子軌道 (lowestunoccupiedmolecularorbital，LUM0)能量順位低、減小與陰極的價帶的能隙的 特性，通過將本發(fā)明的化合物用于有機EL元件，可期待電荷的注入傳輸性提高、降低有機 EL元件的電壓的效果。
[0043] 使用本發(fā)明的化合物的有機EL元件可對于發(fā)光層中的多種摻雜劑實現(xiàn)最佳的載 波平衡，其結(jié)果為，可提供大幅度改善發(fā)光特性的有機EL元件。另外，通過在分子內(nèi)具有兩 個吲哚并咔唑基，可設(shè)計出賦予溶解性提高功能的材料，能夠提供適合于濕式制程的材料。 進而，該化合物可在氧化、還原、激發(fā)的各活性狀態(tài)下提高穩(wěn)定性，同時具有良好的非晶特 性，因此能夠以低驅(qū)動電壓來實現(xiàn)耐久性高的有機EL元件。
【附圖說明】
[0044] 圖1是表示有機EL元件的一結(jié)構(gòu)例的剖面圖。
[0045] 圖2表示有機電場發(fā)光元件用硼化合物的1H-核磁共振(^H-NuclearMagnetic Resonance，iH-NMR)圖表。
【具體實施方式】
[0046] 本發(fā)明的有機EL元件用硼化合物是由所述通式（1)或通式（2)所表示。
[0047]