咔唑衍生物、使用了其的有機電致發(fā)光元件用材料、以及使用了其的有機電致發(fā)光元件和 ...的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及咔唑衍生物、使用了該咔唑衍生物的有機電致發(fā)光元件用材料、以及 使用了其的有機電致發(fā)光元件和電子設備。
【背景技術】
[0002] 通常，有機電致發(fā)光（EU元件由陽極、陰極、和被陽極和陰極夾持的1層以上的有 機薄膜層構成。向兩電極間施加電壓時，電子從陰極側注入到發(fā)光區(qū)域，空穴從陽極側注入 到發(fā)光區(qū)域，注入的電子和空穴在發(fā)光區(qū)域中再結合而成為激發(fā)狀態(tài)，當激發(fā)狀態(tài)恢復至 基態(tài)時發(fā)出光。
[0003] 另外，對于有機EL元件而言，通過在發(fā)光層中使用各種發(fā)光材料，能獲得多種發(fā) 光色，因此，在顯示器等中的實用化研究盛行。尤其是，對于紅色、綠色、藍色這三原色的發(fā) 光材料的研究最活躍，為了提高特性而進行了深入研究。
[0004] 作為這樣的有機EL元件用的材料，專利文獻1，2中公開了在咔唑的1、3位進一步 鍵合咔唑而成的化合物。
[0005] 然而，有機EL元件的領域中，為了進一步提高元件性能，要求開發(fā)新的材料系。
[0006] 現(xiàn)有技術文獻 專利文獻 專利文獻1 :國際公開第2011/049325號 專利文獻2 :中國專利申請公開第101126020號說明書。

【發(fā)明內容】

[0007] 發(fā)明所要解決的課題 本發(fā)明是為了解決上述課題而完成的，目的在于提供作為有機EL元件用材料有用的 新型材料。
[0008] 用于解決課題的手段 為了達成上述目的，本發(fā)明人進行了深入研究，結果發(fā)現(xiàn)，在咔唑衍生物的2、3、4位中 的任意位置、鍵合2個以上以咔唑為代表的特定的結構基團而得到的化合物，作為有機EL 元件用材料，對于提高元件性能是有效的。
[0009] 即，通過本發(fā)明的一個實施方式，可提供如下所示的咔唑衍生物。
[0010] [1]下述式（1)表示的咔唑衍生物。
[0011] [化 1]
[式（I)中，A表示取代或未取代的成環(huán)碳原子數(shù)6~60的芳基、或取代或未取代的成 環(huán)原子數(shù)5~60的雜芳基。
[0012] X1表示N或CH，X 2~X 4分別表示N或CR。
[0013] R和B1~B 3各自獨立地表示氫原子或取代基，相鄰的取代基彼此可以相互鍵合而 形成飽和或不飽和的環(huán)結構。R存在多個時，分別可以相同也可以不同。
[0014] B1~B 3中的至少2個由下述式（2)表示。
(*表示與式（1)中的B1~B 3所鍵合的碳的鍵合位置。
[0016] η為0~4的整數(shù)。L表示取代或未取代的成環(huán)碳原子數(shù)6~60的亞芳基、取代 或未取代的成環(huán)原子數(shù)5~60的亞雜芳基、取代或未取代的碳原子數(shù)1~50的亞烷基。
[0017] Y 表示 NZ、0、S、CR' R''。
[0018] R1~RS、Z、R'和R' '各自獨立地表示單鍵、氫原子或取代基，相鄰的取代基彼此可 以相互鍵合而形成飽和或不飽和的環(huán)結構。
[0019] 其中，Y為NZ時，R1和R8為氫原子。
[0020] 另外，R1~RS、Z、R'和R''中的任一個表示與L鍵合的單鍵，η為0時，表示式（1) 與式（2)的連接為單鍵。η為2以上時，多個L可以相同也可以不同，L彼此可以相互鍵合 而形成飽和或不飽和的環(huán)結構。）]。
[0021] [2]有機電致發(fā)光元件用材料，其含有上述咔唑衍生物。
[0022] [3]有機電致發(fā)光元件，其是在陰極與陽極間夾持有有機薄膜層的有機電致發(fā)光 元件，所述有機薄膜層包括一層或多層，所述一層或多層至少包含發(fā)光層，其中，該有機薄 膜層中的至少1層含有上述咔唑衍生物。
[0023] [4]電子設備，其具有上述有機電致發(fā)光元件。
[0024] [5]下述式（10)表示的咔唑衍生物。
[0025] [化 3]
[式（10)中，A'表示取代或未取代的成環(huán)碳原子數(shù)6~60的亞芳基、或取代或未取代 的成環(huán)原子數(shù)5~60的亞雜芳基。
[0026] X1和X 5表示N或CH，X 2~X 4和X 6~X 8分別表示N或CR。
[0027] R和B1~B 6各自獨立地表示氫原子或取代基，相鄰的取代基彼此可以相互鍵合而 形成飽和或不飽和的環(huán)結構。
[0028] B1~B 3中的至少2由下述式（2)表示。
(*表示與式（10)中的B1~B 3所鍵合的碳的鍵合位置。
[0030] η為0~4的整數(shù)。L表示取代或未取代的成環(huán)碳原子數(shù)6~60的亞芳基、取代 或未取代的成環(huán)原子數(shù)5~60的亞雜芳基、取代或未取代的碳原子數(shù)1~50的亞烷基。
[0031] Y 表示 NZ、0、S、CR' R''。
[0032] R1~RS、Z、R'和R' '各自獨立地表示單鍵、氫原子或取代基，相鄰的取代基彼此可 以相互鍵合而形成飽和或不飽和的環(huán)結構。
[0033] 其中，Y為NZ時，R1和R8為氫原子。
[0034] 另外，R1~RS、Z、R'和R''中的任一個表示與L鍵合的單鍵，η為0時，表示式（10) 與式（2)的連接為單鍵。η為2以上時，多個L可以相同也可以不同，L彼此可以相互鍵合 而形成飽和或不飽和的環(huán)結構。）]。
[0035] 發(fā)明的效果 本發(fā)明提供作為有機EL元件用材料有用的新型材料和使用該材料形成的有機EL元 件。
【附圖說明】
[0036] [圖1]為表示本發(fā)明的實施方式涉及的有機EL元件的一例的概略構成的圖。
【具體實施方式】
[0037] 本申請中，"取代或未取代的碳原子數(shù)a~b的X基"這樣的表達中的"碳原子數(shù) a~b"表示X基為未取代時的碳原子數(shù)，不含X基被取代時的取代基的碳原子數(shù)。
[0038] 另外，包括下述結構：相鄰的取代基彼此形成環(huán)時，在一者的取代基的碳原子數(shù)在 a~b的范圍內成為最小值的位置切開該環(huán)，另一者的取代基的碳原子數(shù)也在a~b的范圍 內。
[0039] "成環(huán)碳原子數(shù)"表示，原子或分子鍵合成環(huán)狀的結構的化合物(例如，單環(huán)化合 物、稠環(huán)化合物、交聯(lián)化合物、螺環(huán)化合物、碳環(huán)化合物、雜環(huán)化合物）的構成該環(huán)自身的原 子中的碳原子的數(shù)目。當該環(huán)被取代基取代時，成環(huán)碳原子數(shù)中不包含取代基中包含的碳。 關于下文中記載的"成環(huán)碳原子數(shù)"，只要沒有特別說明，則表示同樣的含義。
[0040] "成環(huán)原子數(shù)"表示原子或分子鍵合成環(huán)狀的結構的化合物(例如，單環(huán)化合物、稠 環(huán)化合物、交聯(lián)化合物、螺環(huán)化合物、碳環(huán)化合物、雜環(huán)化合物）的構成該環(huán)自身的原子的數(shù) 目。成環(huán)原子數(shù)中不包含不構成環(huán)的原子(例如，將構成環(huán)的原子的未鍵合鍵封端的氫原 子)、該環(huán)被取代基取代時的取代基中包含的原子。關于下文中記載的"成環(huán)原子數(shù)"，只要 沒有特別說明，則表示同樣的含義。
[0041] 另外，本申請中，"氫原子"包括中子數(shù)不同的同位素、即，氕（protium)、氘 (deuterium)和氣（tritium)。
[0042] 此外，"取代或未取代"這樣的表達中的任選的取代基優(yōu)選選自下述基團組中的基 團：碳原子數(shù)1~50 (優(yōu)選為1~18、更優(yōu)選為1~8)的烷基；成環(huán)碳原子數(shù)3~50 (優(yōu) 選為3~10、更優(yōu)選為3~8、進一步優(yōu)選為5或6)的環(huán)烷基；成環(huán)碳原子數(shù)6~50 (優(yōu)選 為6~25、更優(yōu)選為6~18)的芳基；具有成環(huán)碳原子數(shù)6~50 (優(yōu)選為6~25、更優(yōu)選為 6~18)的芳基的碳原子數(shù)7~51 (優(yōu)選為7~30、更優(yōu)選為7~20)的芳烷基；氨基；具 有選自碳原子數(shù)1~50 (優(yōu)選為1~18、更優(yōu)選為1~8)的烷基和成環(huán)碳原子數(shù)6~50 (優(yōu)選為6~25、更優(yōu)選為6~18)的芳基中的取代基的單取代或二取代氨基；具有碳原子 數(shù)1~50 (優(yōu)選為1~18、更優(yōu)選為1~8)的烷基的烷氧基；具有成環(huán)碳原子數(shù)6~50 (優(yōu)選為6~25、更優(yōu)選為6~18)的芳基的芳基氧基；具有選自碳原子數(shù)1~50 (優(yōu)選為 1~18、更優(yōu)選為1~8)的烷基和成環(huán)碳原子數(shù)6~50(優(yōu)選為6~25、更優(yōu)選為6~18) 的芳基中的取代基的單取代、二取代或三取代甲硅烷基；成環(huán)原子數(shù)5~50 (優(yōu)選為5~ 24、更優(yōu)選為5~13)的雜芳基；碳原子數(shù)1~50 (優(yōu)選為1~18、更優(yōu)選為1~8)的鹵 代烷基；鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子);氰基；硝基；具有選自碳原子數(shù)1~50 (優(yōu)選為1~18、更優(yōu)選為1~8)的烷基和成環(huán)碳原子數(shù)6~50 (優(yōu)選為6~25、更優(yōu)選 為6~18)的芳基中的取代基的磺?；?；具有選自碳原子數(shù)1~50 (優(yōu)選為1~18、更優(yōu) 選為1~8)的烷基和成環(huán)碳原子數(shù)6~50 (優(yōu)選為6~25、更優(yōu)選為6~18)的芳基中的 取代基的^取代憐醜基；烷基橫醜氧基；芳基橫醜氧基；烷基幾基氧基；芳基幾基氧基；含 硼基團；含鋅基團；含錫基團；含硅基團；含鎂基團；含鋰基團；羥基；烷基取代或芳基取代 羰基；羧基；乙烯基；（甲基）丙烯?；画h(huán)氧基；以及氧雜環(huán)丁基。
[0043] 這些取代基可以進一步被上述的任選的取代基取代。
[0044][咔唑衍生物] 作為本發(fā)明的一個實施方式的咔唑衍生物由下述（1)表示。
式（1)中，A表示取代或未取代的成環(huán)碳原子數(shù)6~60的芳基、或取代或未取代的成環(huán) 原子數(shù)5~60的雜芳基。
[0046] X1表示N或CH，X 2~X 4分別表示N或CR。
[0047] R和B1~B 3各自獨立地表示氫原子或取代基，相鄰的取代基彼此可以相互鍵合而 形成飽和或不飽和的環(huán)結構。R存在多個時，分別可以相同也可以不同。
[0048] B1~B 3中的至少2個由下述式（2)表示。
*表示與式（1)中的B1~B 3所鍵合的碳的鍵合位置。
[0050] η為0~4的整數(shù)。L表示取代或未取代的成環(huán)碳原子數(shù)6~60的亞芳基、取代 或未取代的成環(huán)原子數(shù)5~60的亞雜芳基、取代或未取代的碳原子數(shù)1~50的亞烷基。
[0051] Y 表示 NZ、0、S、CR' R''。
[0052] R1~RS、Z、R'和R' '各自獨立地表示單鍵、氫原子或取代基，相鄰的取代基彼此可 以相互鍵合而形成飽和或不飽和的環(huán)結構。
[0053] 其中，Y為NZ時，R1和R8為氫原子。
[0054] 另外，R1~RS、Z、R'和R''中的任一個表示與L鍵合的單鍵，η為0時，表示式（1) 與式（2)的連接為單鍵。η為2以上時，多個L可以相同也可以不同，L彼此可以相互鍵合 而形成飽和或不飽和的環(huán)結構。
[0055] 式（1)中，式（2)表示的基團優(yōu)選為B1~B 3中的任意2個，作為其組合，可舉出鍵 合于（Β1，Β2)、（Β 1，Β3)、（Β2, Β3)，優(yōu)選為（Β1，Β2)。
[0056] 另外，式（2)中，Y優(yōu)選為ΝΖ。另外，η優(yōu)選為0或1，更優(yōu)選為1。
[0057] 此外，式（1)優(yōu)選為下述式（3)表示的咔唑衍生物。
[0058] [化 7]
(式（3)中，R11~R 18表不與上述R 1~R 8同樣的含義。）。
[0059] 這些中，特別優(yōu)選下述式（4)或（5)的咔唑衍生物。
(式（4)和（5)中，X11~X 13各自獨立地表示CR 51或N。其中，X 11~X 13中的至少1個為 N0
[0061] R19~R2°和R51各自獨立地表示氫原子或取代基。R51存在多個時，分別可以相同 也可以不同。）。
[0062] 作為本發(fā)明的一個實施方式的咔唑衍生物可以由下述式（10)表示。
[0063] [化 9]
式（10)中，A'表示取代或未取代的成環(huán)碳原子數(shù)6~60的亞芳基、或取代或未取代的 成環(huán)原子數(shù)5~60的亞雜芳基。
[0064] X1和X 5表示N或CH，X 2~X 4和X 6~X 8分別表示N或CR。
[0065] R和B1~B 6各自獨立地表示氫原子或取代基，相鄰的取代基彼此可以相互鍵合而 形成飽和或不飽和的環(huán)結構。R存在多個時，分別可以相同也可以不同。
[0066] B1~B 3中的至少2個由上述式（2)表示。
[0067] 式（10)中，優(yōu)選B1~B 3中的至少2個由下述式（2)表示，B 4~B 6中的至少2個 由上述式（2)表示。
[0068] 式（10 )表示的咔唑衍生物優(yōu)選由下述式（11)表示。
(式（11)中，X11~X 13各自獨立地表示CR 51或N。R 1~R s、R11~R 1S、R31~R 38和R41~ R48與式（1)的R1~R8相同。
[0070] R51表示氫原子或取代基。R51存在多個時，分別可以相同也可以不同。）。
[0071] 上述式（2 )優(yōu)選由下述式（2-1)表示，更優(yōu)選由下述式（2-2 )表示，進一步優(yōu)選由 下述式（2-3)表示。
上述式（1)~（5)和（10)~（11)中，作為上述KB1~B ^R1~R s、Rn~R 2°、R31~R 38、 R41~R 4S、R51、Z、R'和R''，各自獨立地優(yōu)選為氫原子或選自下述（A)組中的取代基，更優(yōu)選 為氫原子或選自下述（B)組中的取代基，進一步優(yōu)選為氫原子或選自下述（C)組中的取代 基。
[0073] 上述（A)組是由下述基團組成的組：取代或未取代的碳原子數(shù)1~50的烷基、取 代或未取代的成環(huán)碳原子數(shù)3~50的環(huán)烷基、取代或未取代的成環(huán)碳原子數(shù)6~60的芳基 (與"芳族烴基"含義相同，在下文中也同樣)、取代或未取代的碳原子數(shù)7~61的芳烷基、氨 基、具有選自取代或未取代的碳原子數(shù)1~50的烷基和取代或未取代的成環(huán)碳原子數(shù)6~ 60的芳基中的取代基的單取代或二取代氨基、取代或未取代的碳原子數(shù)1~50的烷氧基、 取代或未取代的成環(huán)碳原子數(shù)6~60的芳基氧基、取代或未取代的碳原子數(shù)1~50的烷 基硫基、取代或未取代的成環(huán)碳原子數(shù)6~60的芳基硫基、具有選自取代或未取代的碳原 子數(shù)1~50的烷基和取代或未取代的成環(huán)碳原子數(shù)6~60的芳基中的取代基的單取代、 二取代或三取代甲硅烷基、取代或未取代的成環(huán)原子數(shù)5~60的雜芳基(與"雜環(huán)基"含義 相同，在下文中也同樣)、取代或未取代的碳原子數(shù)1~50的鹵代烷基、鹵素原子、氰基、硝 基、具有選自取代或未取代的碳原子數(shù)1~50的烷基和取代或未取代的成環(huán)碳原子數(shù)6~ 60的芳基中的取代基的磺?；?、具有選自取代或未取代的碳原子數(shù)1~50的烷基和取代 或未取代的成環(huán)碳原子數(shù)6~60的芳基中的取代基的二取代磷?；⑼榛酋Ｑ趸?、芳基 磺酰氧基、烷基羰基氧基、芳基羰基氧基、含硼基團、含鋅基團、含錫基團、含硅基團、含鎂基 團、含鋰基團、羥基、烷基取代或芳基取代羰基、羧基、乙烯基、（甲基）丙烯?；h(huán)氧基、以 及氧雜環(huán)丁基。
[0074] 上述（B)組是由下述基團組成的組：取代或未取代的碳原子數(shù)1~50的烷基、取 代或未取代的成環(huán)碳原子數(shù)3~50的環(huán)烷基、取代或未取代的成環(huán)碳原子數(shù)6~60的芳 基、取代或未取代的碳原子數(shù)7~51的芳烷基、氨基、具有選自取代或未取代的碳原子數(shù) 1~50的烷基和取代或未取代的成環(huán)碳原子數(shù)6~60的芳基中的取代基的單取代或二取 代氨基、取代或未取代的碳原子數(shù)1~50的烷氧基、取代或未取代的成環(huán)碳原子數(shù)6~60 的芳基氧基、取代或未取代的碳原子數(shù)1~50的烷基硫基、取代或未取代的成環(huán)碳原子數(shù) 6~60的芳基硫基、具有選自取代或未取代的碳原子數(shù)1~50的烷基和取代或未取代的成 環(huán)碳原子數(shù)6~60的芳基中的取代基的單取代、二取代或三取代甲硅烷基、取代或未取代 的成環(huán)原子數(shù)5~60的雜芳基、取代或未取代的碳原子數(shù)1~50的鹵代烷基、鹵素原子、 氰基、硝基、具有選自取代或未取代的碳原子數(shù)1~50的烷基和取代或未取代的成環(huán)碳原 子數(shù)6~60的芳基中的取代基的磺?；⒕哂羞x自取代或未取代的碳原子數(shù)1~50的烷 基和取代或未取代的成環(huán)碳原子數(shù)6~60的芳基中