发光元件材料和发光元件.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103193697 A(43)申请公布日 2013.07.10CN103193697A*CN103193697A*(21)申请号 201310089684.2(22)申请日 2006.09.08260247/2005 2005.09.08 JP264773/2005 2005.09.13 JP200680032965.2 2006.09.08C07D 209/86(2006.01)C07D 405/10(2006.01)C07D 401/10(2006.01)C07D 405/04(2006.01)C07D 401/04(2006.01)C07D 209/80(200

2、6.01)C07D 471/04(2006.01)C07D 491/048(2006.01)C07D 487/04(2006.01)C07D 209/88(2006.01)C07D 307/91(2006.01)C07D 405/14(2006.01)C07D 333/76(2006.01)C07D 409/10(2006.01)C07D 409/14(2006.01)C09K 11/06(2006.01)H01L 51/54(2006.01)(71)申请人东丽株式会社地址日本东京都(72)发明人村濑清一郎 长尾和真 杉本和则石垣刚 小川贵史(74)专利代理机构北京市中咨律师事务所 11247

3、代理人段承恩 田欣(54) 发明名称发光元件材料和发光元件(57) 摘要本发明的课题在于提供含有通式（1）所示的芘化合物的发光元件材料，该发光元件材料可以形成高效率且耐久性优异的发光元件；另外还提供使用该发光元件材料的发光元件，其中，R1R18可以分别相同或不同，是选自氢、烷基、环烷基、杂环基、链烯基、环烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、芳基醚基、芳基硫醚基、芳基、杂芳基、卤素原子、羰基、羧基、氧基羰基、氨基甲酰基、氨基、氧化膦基和甲硅烷基中的基团，R1R18中的相邻的取代基之间可以形成环，n是13的整数，是选自-O-、-S-和-NR19-中的基团，R19是选自氢、烷基、环烷基、杂环基、链烯基、环烯

4、基、炔基、芳基、杂芳基和氨基中的基团，R19可以与R11或R18结合形成环，Y是单键、亚芳基或亚杂芳基，R1R10中的任意n个和R11R19中的任意1个、用于与Y连接。(30)优先权数据(62)分案原申请数据(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书81页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书81页(10)申请公布号 CN 103193697 ACN 103193697 A1/1页21.一种发光元件材料，含有通式（1）所示的芘化合物，R1R18可以分别相同或不同，是选自氢、烷基、环烷基、杂环基、链烯基、环烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、芳基醚基、芳基硫醚基

5、、芳基、杂芳基、卤素原子、羰基、羧基、氧基羰基、氨基甲酰基、氨基、氧化膦基和甲硅烷基中的基团，R1R18中的相邻的取代基之间可以形成环，n是13的整数，是选自-O-和-S-中的基团，Y是单键、亚芳基或亚杂芳基，R1R10中的任意n个和R11R18中的任意1个、用于与Y连接。2.根据权利要求1所述的发光元件材料，R3、R6和R8中的至少1个是与R1不同的基团。3.根据权利要求1或2所述的发光元件材料，R1为芳基或杂芳基，Y的至少1个连接在R6或R8的位置处。4.根据权利要求13的任一项所述的发光元件材料，R2为烷基或环烷基，Y的至少1个连接在R6或R8的位置处。5.根据权利要求14的任一项所述的

6、发光元件材料，通式（1）中的R11R18的至少1个是选自烷基、环烷基、芳基和杂芳基中的基团，或R11R18中的相邻的至少2个结合形成环。6.一种发光元件，具有阳极、阴极和在该阳极与该阴极之间存在的有机层，该有机层至少含有发光层，该发光层利用电能进行发光，该有机层含有通式（1）所示的芘化合物，R1R18可以分别相同或不同，是选自氢、烷基、环烷基、杂环基、链烯基、环烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、芳基醚基、芳基硫醚基、芳基、杂芳基、卤素原子、羰基、羧基、氧基羰基、氨基甲酰基、氨基、氧化膦基和甲硅烷基中的基团，R1R18中的相邻的取代基之间可以形成环，n是13的整数，是选自-O-和-S-中的基团，Y是单

7、键、亚芳基或亚杂芳基，R1R10中的任意n个和R11R18中的任意1个、用于与Y连接。7.根据权利要求6所述的发光元件，发光层含有基质材料和掺杂材料，并且基质材料是通式（1）所示的芘化合物。8.根据权利要求6或7所述的发光元件，在发光层和阴极之间进而存在电子传输层，该电子传输层含有下述化合物，所述化合物含有电子接受性氮，由选自碳、氢、氮、氧、硅和磷中的元素构成，含有杂芳环结构。权 利 要 求 书CN 103193697 A1/81页3发光元件材料和发光元件0001 本申请发明是申请号为200680032965.2、发明名称为发光元件材料和发光元件、申请日为2006年9月8日的申请的分案申请。技

8、术领域0002 本发明涉及可用作荧光色素、电荷传输材料的发光元件材料，以及使用该材料的发光元件。本发明的发光元件可在显示元件、平板显示器、背光源、照明、内部装饰、标识、广告牌、电子照相机和光信号发生器等领域中应用。背景技术0003 近年来有关从阴极注入的电子和从阳极注入的空穴在夹于两极间的有机发光体内再结合时发光的有机薄膜发光元件的研究十分活跃。该元件的特征是薄型、在低驱动电压下高亮度发光，通过选择发光材料可产生多色发光，因此倍受关注。0004 自从伊士曼柯达公司的C.W.Tang等人揭示了有机薄膜发光元件高亮度发光以来，很多研究机构对该技术进行了研究。柯达公司的研究小组所提出的有机薄膜发光元

9、件的代表性构成是，在ITO玻璃基板上依次设置空穴传输性的二胺化合物、作为发光层的三（8羟基喹啉）合铝（III），以及作为阴极的Mg:Ag（合金），在10V左右的驱动电压下可发出1000cd/m2的绿色光（参照非专利文献1）。0005 另外，有机薄膜发光元件通过在发光层上使用各种荧光材料，可以得到各种发光色，因此其在显示器等方面的应用研究迅速发展。在三原色发光材料中，发绿光材料的研究进展最大，目前，对于红光发光材料和蓝光发光材料，也进行了深入的研究以提高特性。0006 有机薄膜发光元件的最大课题之一在于提高元件的耐久性。特别是对于蓝光发光元件，可提供耐久性优异、可靠性高的元件的蓝光发光材料还很少

10、。例如，有人公开了使用了被芳基进行了取代的芘化合物的蓝光发光元件（参照专利文献15）。另外，还公开了在蓝光发光元件中使用具有4个咔唑基的芘化合物（参照专利文献6）的例子，但是它们的耐久性都不充分。0007 专利文献1：特开2000273056号公报（权利要求12）0008 专利文献2：特开200263988号公报（权利要求1）0009 专利文献3：国际公开第2004096945号小册子（专利权利要求书）0010 专利文献4：特开200475567号公报（权利要求14）0011 专利文献5：特开2004139957号公报（权利要求1）0012 专利文献6：特开2003272864号公报（权利要求

11、1）0013 非专利文献1：（Applied Physics Letters）（美国）1987年、51卷、12号、913915页发明内容0014 如上所述，以往的有机薄膜发光元件无法提供发光效率高且耐久性优异的蓝光发说 明 书CN 103193697 A2/81页4光元件。因此本发明的目的在于：解决现有技术的问题，提供可以制成发光效率高且耐久性优异的蓝光发光元件的发光元件材料以及使用该材料的发光元件。0015 本发明是含有下述通式(1)所示的芘化合物的发光元件材料。0016 0017 （R1R18可以分别相同或不同，是选自氢、烷基、环烷基、杂环基、链烯基、环烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、芳基醚基

12、、芳基硫醚基、芳基、杂芳基、卤素原子、羰基、羧基、氧基羰基（oxycarbonyl group）、氨基甲酰基、氨基、氧化膦基和甲硅烷基中的基团。R1R18中的相邻的取代基之间可以形成环。n是13的整数。是选自O、S和NR19中的基团。R19是选自氢、烷基、环烷基、杂环基、链烯基、环烯基、炔基、芳基、杂芳基和氨基中的基团。R19可以与R11或R18结合形成环。Y是单键、亚芳基或亚杂芳基。R1R10中的任意n个和R11R19中的任意1个用于与Y连接。）0018 另外，本发明是一种发光元件，至少具有阳极、阴极和发光层，在该阳极和该阴极之间存在该发光层，该发光层利用电能发光，该发光层含有通式（1）所示

13、的芘化合物。0019 本发明的发光元件材料，可用于发光元件等，可提供薄膜稳定性优异的发光元件材料。根据本发明，可得到具有高发光效率和优异耐久性的发光元件。具体实施方式0020 下面，对通式（1）所示的芘化合物进行详细说明。0021 0022 通式（1）所示的芘化合物在分子中具有芘骨架和13个选自作为给电子性稠合芳香族的二苯并呋喃基、二苯并噻吩基和咔唑基中的基团，两者可以通过连接基Y来连接。该芘化合物通过具有这样的结构，可以具有高薄膜稳定性和优异的耐热性。在通式（1）中，如果n为4以上，则薄膜稳定性和耐热性低下。在通式（1）中，优选n在12的范围内，因为这样可以获得更优异的薄膜稳定性和耐热性。0

14、023 连接基Y是单键、亚芳基或亚杂芳基。连接基Y优选为亚芳基或亚杂芳基。这里所说的亚芳基，表示由苯基、萘基、联苯基、菲基、三联苯基、芘基等的芳香族烃基导出的2价基团，它们可以具有取代基，也可以不具有取代基。对亚芳基的碳原子数没有特别的限定，但是通常在640的范围内。亚芳基包括取代基在内的碳原子数更优选在612的范围说 明 书CN 103193697 A3/81页5内。0024 亚杂芳基是指由吡啶基、喹啉基、吡嗪基、萘啶基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基等的在环内具有1个或多个碳以外的原子的芳香族基导出的2价基团，它们可以具有取代基，也可以不具有取代基。对亚杂芳基的碳原子数没有特别的限定，

15、通常在230的范围内，包括取代基在内的碳原子数更优选在212的范围内。0025 在通式（1）中，R1R18可以分别相同或不同，是选自氢、烷基、环烷基、杂环基、链烯基、环烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、芳基醚基、芳基硫醚基、芳基、杂芳基、卤素原子、羰基、羧基、氧基羰基、氨基甲酰基、氨基、氧化膦基和甲硅烷基中的基团。另外，R1R18中的相邻的取代基之间可以形成环。0026 优选R1R10中的至少1个为芳基或杂芳基。0027 是选自O、S和NR19中的基团。R19是选自氢、烷基、环烷基、杂环基、链烯基、环烯基、炔基、芳基、杂芳基和氨基中的基团。R19可以与R11或R18结合形成环。0028 R1R10中

16、的任意n个和R11R19中的任意1个，用于与Y连接。优选R1、R3、R6和R8中的至少1个用于与Y连接。0029 这些取代基中，烷基表示例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等饱和脂族烃基，它们可以具有也可以不具有取代基。被取代时，对于追加的取代基没有特别限定，可以列举出例如烷基、芳基、杂芳基等。关于这一点，以下均通用。另外，对烷基的碳原子数没有特别限定，从获得容易性和成本的角度考虑，通常为120、更优选18的范围。0030 环烷基表示例如环丙基、环己基、降冰片基、金刚烷基等饱和脂环式烃基，它们可以具有也可以不具有取代基。对环烷基的碳原子数没有特别限定，通常为320的范围。00

17、31 杂环基表示例如吡喃环、哌啶环、环状酰胺等环内具有碳原子以外的原子的脂族环，它们可以具有也可以不具有取代基。对杂环基的碳原子数没有特别限定，通常为220的范围。0032 链烯基表示例如乙烯基、烯丙基、丁二烯基等含有双键的不饱和脂族烃基，它们可以具有也可以不具有取代基。对链烯基的碳原子数没有特别限定，通常为220的范围。0033 环烯基表示例如环戊烯基、环戊二烯基、环己烯基等含有双键的不饱和脂环式烃基，它们可以具有也可以不具有取代基。对环烯基的碳原子数没有特别限定，通常为320的范围。0034 炔基表示例如乙炔基等含有三键的不饱和脂族烃基，它们可以具有也可以不具有取代基。对炔基的碳原子数没有

18、特别限定，通常为220的范围。0035 烷氧基表示例如甲氧基、乙氧基、丙氧基等经由醚键与脂族烃基结合的官能基，该脂族烃基可以具有也可以不具有取代基。对烷氧基的碳原子数没有特别限定，通常为120的范围。0036 烷硫基是烷氧基的醚键的氧原子被置换为硫原子而成的。烷硫基的烃基可以具有也可以不具有取代基。对烷硫基的碳原子数没有特别限定，通常为120的范围。0037 芳基醚基表示例如苯氧基等经由醚键与芳香族烃基结合的官能基，芳香族烃基可以具有也可以不具有取代基。对芳基醚基的碳原子数没有特别限定，通常为640的范围。0038 芳基硫醚基是芳基醚基的醚键的氧原子被置换为硫原子而成的。芳基醚基中的芳说 明

19、书CN 103193697 A4/81页6香族烃基可以具有也可以不具有取代基。对芳基硫醚基的碳原子数没有特别限定，通常为640的范围。0039 芳基表示例如苯基、萘基、联苯基、菲基、三联苯基、芘基等芳香族烃基。芳基可以具有也可以不具有取代基。对芳基的碳原子数没有特别限定，通常为640的范围。0040 杂芳基表示例如吡啶基、喹啉基、吡嗪基、萘啶基等在环内具有1个或多个碳以外的原子的6员环芳香族基团、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基，它们可以具有也可以不具有取代基。对杂芳基的碳原子数没有特别限定，通常为230的范围内。0041 所谓卤素原子，表示氟、氯、溴和碘。0042 羰基、羧基、氧基羰基、氨

20、基甲酰基、氨基和氧化膦基可以具有也可以不具有取代基。作为取代基，例如有上述的烷基、环烷基、芳基、杂芳基等。0043 所谓甲硅烷基，表示例如三甲基甲硅烷基等具有连接硅原子的键的官能基，它可以具有也可以不具有取代基。对甲硅烷基的碳原子数没有特别限定，通常为320的范围。另外，硅原子数通常为16。0044 在相邻的取代基之间形成环的情况下，任意的相邻的2个取代基（例如通式（1）的R1和R2）相互结合，可以形成共轭或非共轭的稠合环。作为稠合环的构成元素，除了碳以外，还可以含有选自氮、氧、硫、磷和硅中的元素。另外，稠合环可以进而与其他环稠合。0045 通式（1）所示的芘化合物，如果R3、R6、R8中的至

21、少1个是与R1不同的基团，则分子的对称性低下，可以形成品质良好的非晶薄膜，因此是优选的。0046 通式（1）所示的芘化合物中R1为芳基或杂芳基，Y的至少1个在R6或R8的位置连接时，可以抑制芘化合物之间的相互作用，可以实现高发光效率，因此优选。进一步优选为R1是芳基。另外，当R2为烷基或环烷基，Y的至少1个在R6或R8的位置连接时，可以提高分子的非晶性，可以形成稳定的薄膜，因此优选。0047 通式（1）所示的化合物中，优选为NR19，即，给电子性稠合芳香族为咔唑基，Y的至少1个在R6或R8的位置和R19的位置处连接。即，通式（1）所示的芘化合物优选为通式（2）所示的化合物。0048 0049

22、R20R36可以分别相同或不同，是选自氢、烷基、环烷基、杂环基、链烯基、环烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、芳基醚基、芳基硫醚基、芳基、杂芳基、卤素原子、羰基、羧基、氧基羰基、氨基甲酰基、氨基、氧化膦基和甲硅烷基中的基团。R20R36中的相邻的取代基之间可以形成环。Ar是单键、亚芳基或亚杂芳基。Ar优选为亚芳基或亚杂芳基。0050 各取代基的说明，与上述通式（1）的说明同样。0051 通式（2）所示的芘化合物优选为，R22和R24的至少1个为芳基或杂芳基，因为这样可以抑制芘骨架之间的分子间相互作用，可以进行高效率发光，同时可以形成稳定的薄膜。其中进一步优选R24为芳基或杂芳基，因为这样可以使合成工程

23、变得容易，可以降低成本。说 明 书CN 103193697 A5/81页70052 另外，通式（2）所示的芘化合物可以列举出R23为烷基或环烷基的化合物作为优选方式。其中，进一步优选R27为芳基或杂芳基，因为这样可以抑制分子间相互作用，可以进行高效率发光。0053 进而，作为优选方式，还可以列举出，通式（1）中的R11R18的至少1个、或通式（2）中的R29R36的至少1个为选自烷基、环烷基、芳基和杂芳基中的基团。或者，作为优选方式，可以列举出，R11R18中的相邻的至少2个、或、R29R36中的相邻的至少2个结合形成环。通过形成这样的结构，可以抑制芘化合物之间的相互作用，实现高发光效率，同时也可以提高薄膜稳定性，因此是优选的。0054 作为上述那样的芘化合物，没有特别的限定，但是具体可以列举出下述例子。0055 0056 说 明 书CN 103193697 A6/81页80057 说 明 书CN 103193697 A7/81页90058 说 明 书CN 103193697 A8/81页100059 说 明 书CN 103193697 A10