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TWI714695B - 化合物、發光材料及有機發光元件 - Google Patents

化合物、發光材料及有機發光元件 Download PDF

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TWI714695B
TWI714695B TW105143286A TW105143286A TWI714695B TW I714695 B TWI714695 B TW I714695B TW 105143286 A TW105143286 A TW 105143286A TW 105143286 A TW105143286 A TW 105143286A TW I714695 B TWI714695 B TW I714695B
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安達千波矢
中野谷一
野村洸子
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日商九州有機光材股份有限公司
國立大學法人九州大學
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Abstract

本發明之具有下述通式所表示之結構之化合物放射延遲螢光，作為發光材料較為有用。R1 、R2 、R4 及R5 中之3個以上表示9-咔唑基、10-啡
Figure 105143286-A0304-11-2
Figure 105143286-A0304-11-1
基或10-啡噻
Figure 105143286-A0304-11-1
基。剩下之R3 表示氫原子或者其他取代基，但不為氰基。又，R3 不為芳基、雜芳基、炔基。

Description

化合物、發光材料及有機發光元件
本發明係關於一種作為發光材料較為有用之化合物與使用其之有機發光元件。
業界正積極地進行提高有機電致發光元件(有機EL元件)等有機發光元件之發光效率之研究。尤其是藉由新開發組合構成有機電致發光元件之電子傳輸材料、電洞傳輸材料、發光材料等，進行各種提高發光效率之鑽研。其中，亦發現著眼於放射延遲螢光之化合物之研究。
延遲螢光係於藉由能量供給轉變為激發狀態之化合物中，產生自激發三重態向激發單重態之逆系間跨越之後，自該激發單重態恢復成基底狀態時所放射之螢光，且係與直接產生之來自激發單重態之螢光(普通螢光)相比延遲觀察之螢光。若將能夠放射此種延遲螢光之化合物用於有機電致發光元件之發光材料，則其形成機率較大之激發三重態之能量被轉換為螢光而能夠有效利用於發光，故而期待高發光效率。因此，積極推進開發放射延遲螢光之化合物，亦提出有若干將此種化合物利用於發光材料之提案。
例如，於專利文獻1中記載有於苯環上取代有2個氰基與1個以上咔唑 基等之化合物係能夠放射延遲螢光之化合物。並且，記載有若將該等化合物用作有機電致發光元件等之發光材料，則可提高發光效率。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第5366106號
然而，關於一般於具有何種化學結構之情形下才能放射延遲螢光之方面至今仍未闡明。例如，即便為與專利文獻1所記載之化合物類似之化合物亦未必能夠放射延遲螢光，根據其結構難以推測出能否放射延遲螢光。因此，為了能夠自更廣泛之化合物群中採用能夠放射延遲螢光之化合物，認為必須自專利文獻1中揭示之化合物以外之範圍進一步發現能夠放射延遲螢光之化合物並供於使用。
於此類之中，本發明者等人為了找出具有專利文獻1未記載之結構並且放射延遲螢光之化合物而進行了銳意研究。並且，為了推導出此種化合物之通式，且使發光效率較高之有機發光元件之構成概括化而進行了銳意研究。
本發明者等人進行銳意研究，結果發現：於具有苯環上僅取代有1個氰基之結構之化合物中，亦存在能夠放射延遲螢光之化合物。並且，藉由將此種能夠放射延遲螢光之化合物用於發光材料，從而得出能夠提供發光效率較高之有機發光元件之見解。本發明係基於此種見解而提出者，具體而言具有以下之結構。
[1]一種化合物，其具有下述通式(1)所表示之結構。
Figure 105143286-A0305-02-0005-1
[通式(1)中，R1、R2、R4及R5中之3個以上分別獨立地表示經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡
Figure 105143286-A0305-02-0005-80
基、經取代或未經取代之10-啡噻
Figure 105143286-A0305-02-0005-81
基、或者氰基；其餘表示氫原子或者取代基，但該取代基不為經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡
Figure 105143286-A0305-02-0005-82
基、經取代或未經取代之10-啡噻
Figure 105143286-A0305-02-0005-83
基、或者氰基；構成上述9-咔唑基、上述10-啡
Figure 105143286-A0305-02-0005-84
基及上述10-啡噻
Figure 105143286-A0305-02-0005-85
基之各環骨架之1個以上之碳原子可被氮原子取代；R3分別獨立地表示氫原子或者取代基，但該取代基不為經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡
Figure 105143286-A0305-02-0005-86
基、氰基、經取代或未經取代之10-啡噻
Figure 105143286-A0305-02-0005-87
基、經取代或未經取代之芳基、經取代或未經取代之雜芳基、經取代或未經取代之炔基]。
[2]如[1]記載之化合物，其特徵在於：R1、R2、R4及R5中之3個以上係經選自經取代或未經取代之支鏈狀烷基、經取代或未經取代之烷氧基、及經取代或未經取代之二芳基胺基中之1個以上之取代基所取代之9-咔唑基，或者未經取代之9-咔唑基。
[3]如[1]或[2]記載之化合物，其特徵在於：R1、R2、R4及R5中之3個 以上係取代有1個以上之經取代或未經取代之支鏈狀烷基之9-咔唑基。
[4]如[1]或[2]記載之化合物，其特徵在於：R1、R2、R4及R5之全部皆為經取代或未經取代之9-咔唑基。
[5]如[1]或[2]記載之化合物，其特徵在於：R1、R2、R4及R5中之3個係經取代或未經取代之9-咔唑基。
[6]如[1]或[2]記載之化合物，其特徵在於：R1、R2、R4及R5之3個以上係未經取代之9-咔唑基。
[7]如[1]至[3]中任一項記載之化合物，其特徵在於：R1、R2、R4及R5之3個以上係3位與6位經取代基所取代之9-咔唑基。
[8]如[1]至[7]中任一項記載之化合物，其特徵在於：R3係氫原子。
[9]一種如1至8中任一項所記載之化合物之用途，其用作發光材料。
[10]如[9]記載之用途，其特徵在於放射延遲螢光。
[11]一種有機發光元件，其特徵在於：其於基板上具有包含如[1]至[8]中任一項所記載之化合物之發光層。
[12]如[11]記載之有機發光元件，其特徵在於：其係有機電致發光元件。
[13]如[11]或[12]記載之有機發光元件，其特徵在於：上述發光層包含如[1]至[8]中任一項所記載之化合物與主體材料。
[14]一種化合物之用途，其用作延遲螢光體，且該化合物具有下述通式(1')所表示之結構。
Figure 105143286-A0305-02-0007-3
[通式(1')中，R1'、R2'、R4'及R5'中之3個以上分別獨立地表示經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡
Figure 105143286-A0305-02-0007-88
基、或者經取代或未經取代之10-啡噻
Figure 105143286-A0305-02-0007-89
基；其餘表示氫原子或者取代基，但該取代基不為經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡
Figure 105143286-A0305-02-0007-90
基、或者經取代或未經取代之10-啡噻
Figure 105143286-A0305-02-0007-91
基、或者氰基；構成上述9-咔唑基、上述10-啡
Figure 105143286-A0305-02-0007-92
基及上述10-啡噻
Figure 105143286-A0305-02-0007-93
基之各環骨架之1個以上之碳原子可被氮原子取代；R3'分別獨立地表示氫原子或者取代基，但該取代基不為經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡
Figure 105143286-A0305-02-0007-94
基、經取代或未經取代之10-啡噻
Figure 105143286-A0305-02-0007-95
基、或者氰基]。
本發明之化合物作為發光材料較為有用。又，本發明之化合物能夠放射延遲螢光，且可將該激發三重態能量有效利用於發光。因此，將本發明之化合物用作發光材料之有機發光元件能夠實現高發光效率。
1:基板
2:陽極
3:電洞注入層
4:電洞傳輸層
5:發光層
6:電子傳輸層
7:陰極
圖1係表示有機電致發光元件之層結構例之概略剖視圖。
圖2係實施例1之化合物1之甲苯溶液之發光光譜與吸收光譜。
圖3係實施例1之化合物1之甲苯溶液之暫態衰減曲線。
圖4係實施例2之化合物2之甲苯溶液之發光光譜與吸收光譜。
圖5係實施例2之化合物2之甲苯溶液之暫態衰減曲線。
圖6係實施例3之化合物3之甲苯溶液之發光光譜與吸收光譜。
圖7係實施例3之化合物3之甲苯溶液之暫態衰減曲線。
圖8係實施例4之化合物814之甲苯溶液之發光光譜。
圖9係實施例4之化合物814之甲苯溶液之暫態衰減曲線。
圖10係實施例5之化合物816之甲苯溶液之發光光譜與吸收光譜。
圖11係實施例5之化合物816之甲苯溶液之暫態衰減曲線。
圖12係比較化合物1之甲苯溶液之暫態衰減曲線。
圖13係比較化合物2之甲苯溶液之暫態衰減曲線。
圖14係比較化合物3之甲苯溶液之暫態衰減曲線。
圖15係使用化合物1之有機電致發光元件之發光光譜。
圖16係表示使用化合物1之有機電致發光元件之亮度-外部量子效率特性之曲線圖。
以下，對本發明之內容進行詳細說明。以下所記載之構成要件之說明有基於本發明之代表性實施態樣或具體例而完成之情況，但本發明並不限定於該等實施態樣或具體例。此外，本說明書中以「~」所示之數值範圍表示包含「~」之前後所記載之數值作為下限值及上限值之範圍。又，本發明所使用之化合物之分子內存在之氫原子的同位素種類並無特別限定，例如可為分子內之氫原子全部為1H，亦可為一部分或者全部為2H(氘D)。
[通式(1)所表示之化合物]
本發明之發光材料之特徵在於包含下述通式(1)所表示之化合物。
Figure 105143286-A0305-02-0009-4
通式(1)中，R1、R2、R4及R5中之3個以上分別獨立地表示經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡
Figure 105143286-A0305-02-0009-96
基、或者經取代或未經取代之10-啡噻
Figure 105143286-A0305-02-0009-97
基。其餘表示氫原子或者取代基，但該取代基不為經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡
Figure 105143286-A0305-02-0009-98
基、經取代或未經取代之10-啡噻
Figure 105143286-A0305-02-0009-99
基、或者氰基。
R1、R2、R4及R5之中，經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡
Figure 105143286-A0305-02-0009-100
基、或經取代或未經取代之10-啡噻
Figure 105143286-A0305-02-0009-101
基可為3個，亦可為4個，較佳為4個。R1、R2、R4及R5中之3個為經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡
Figure 105143286-A0305-02-0009-102
基、或者經取代或未經取代之10-啡噻
Figure 105143286-A0305-02-0009-103
基時，該等基可為R1、R2及R4，亦可為R1、R2及R5。R1、R2、R4及R5之中，為經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡
Figure 105143286-A0305-02-0009-104
基、或者經取代或未經取代之10-啡噻
Figure 105143286-A0305-02-0009-105
基者可為相同結構，亦可為不同結構，較佳為相同結構。
R1、R2、R4及R5較佳為其至少1個為經取代或未經取代之9-咔唑基， 更佳為其3個以上為經取代或未經取代之9-咔唑基，即R1、R2、R4及R5之全部為經取代或未經取代之9-咔唑基，或者R1、R2、R4及R5中之3個為經取代或未經取代之9-咔唑基。進而，R1、R2、R4及R5中之3個以上更佳為經選自經取代或未經取代之支鏈狀烷基、經取代或未經取代之烷氧基、及經取代或未經取代之二芳基胺基中之1個以上之取代基所取代之9-咔唑基，或未經取代之9-咔唑基；進而較佳為經選自碳數3~20之未經取代之支鏈狀烷基、碳數1~20之未經取代之烷氧基、經碳數1~20之未經取代之烷氧基所取代之二芳基胺基、及未經取代之二芳基胺基中之1個以上之取代基所取代之9-咔唑基，或者未經取代之9-咔唑基；尤佳為取代有1個以上之碳數3~20之未經取代之支鏈狀烷基之9-咔唑基，或者未經取代之9-咔唑基。此處，未經取代之支鏈狀烷基之碳數更佳為3~10，進而較佳為3~5。9-咔唑基具有取代基時，其取代位置並無特別限定。作為較佳例，例如可列舉3位及6位之至少一者被取代者，更佳為3位與6位兩者均被取代者。
R1、R2、R4及R5中之9-咔唑基、10-啡
Figure 105143286-A0305-02-0010-106
基及10-啡噻
Figure 105143286-A0305-02-0010-107
基之構成其各環骨架之1個以上之碳原子亦可被氮原子取代。被氮原子取代之碳原子之數量並無特別限制，較佳為1~4個，更佳為1或2個。
R3表示氫原子或者取代基，但該取代基不為經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡
Figure 105143286-A0305-02-0010-108
基、經取代或未經取代之10-啡噻
Figure 105143286-A0305-02-0010-109
基、氰基、經取代或未經取代之芳基、經取代或未經取代之雜芳基、經取代或未經取代之炔基。較佳為R3為氫原子。
R1、R2、R4、R5分別為經取代基取代之10-啡基或10-啡噻基時，作為該10-啡
Figure 105143286-A0305-02-0010-110
基或10-啡噻
Figure 105143286-A0305-02-0010-111
基之取代基，例如可列舉：羥基、鹵 素原子、氰基、碳數1~20之烷基、碳數1~20之烷氧基、碳數1~20之烷硫基、碳數1~20之烷基取代胺基、碳數2~20之醯基、碳數6~40之芳基、碳數3~40之雜芳基、碳數2~10之烯基、碳數2~10之炔基、碳數2~10之烷氧基羰基、碳數1~10之烷基磺醯基、碳數1~10之鹵烷基、醯胺基、碳數2~10之烷基醯胺基、碳數3~20之三烷基矽烷基、碳數4~20之三烷基矽烷基烷基、碳數5~20之三烷基矽烷基烯基、碳數5~20之三烷基矽烷基炔基及硝基等。該等具體例之中，可進一步被取代基取代者亦可被取代。更佳為取代基為鹵素原子、氰基、碳數1~20之經取代或未經取代之烷基、碳數1~20之烷氧基、碳數6~40之經取代或未經取代之芳基、碳數3~40之經取代或未經取代之雜芳基、碳數2~20之二烷基取代胺基。進而較佳為取代基為氟原子、氯原子、氰基、碳數1~10之經取代或未經取代之烷基、碳數1~10之經取代或未經取代之烷氧基、碳數6~15之經取代或未經取代之芳基、碳數3~12之經取代或未經取代之雜芳基。
作為R1、R2、R4及R5中之3個為經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡
Figure 105143286-A0305-02-0011-112
基、或者經取代或未經取代之10-啡噻基時之其餘R1、R2、R4或者R5所可取之取代基，可列舉作為上述10-啡
Figure 105143286-A0305-02-0011-113
基或者10-啡噻
Figure 105143286-A0305-02-0011-114
基之取代基所例示者中除氰基以外者，但雜芳基不包含經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡
Figure 105143286-A0305-02-0011-115
基、或者經取代或未經取代之10-啡噻
Figure 105143286-A0305-02-0011-116
基。更佳為取代基為碳數1~20之經取代或未經取代之烷基、碳數1~20之烷氧基、碳數6~40之經取代或未經取代之芳基。
又，作為R3所可取之取代基，可列舉作為上述10-啡
Figure 105143286-A0305-02-0011-117
基、取代 10-啡噻
Figure 105143286-A0305-02-0012-118
基之取代基所例示者中，除碳數6~40之經取代或未經取代之芳基、碳數3~40之經取代或未經取代之雜芳基、碳數2~10之炔基、碳數5~20之三烷基矽烷基炔基及氰基以外者。更佳為取代基為碳數1~20之經取代或未經取代之烷基、碳數1~20之烷氧基、碳數2~20之二烷基取代胺基。二烷基胺基亦可以氧原子等連結烷基彼此而形成環結構。
以下，例示通式(1)之R1、R2、R4及R5之具體例(D1~D38)、及通式(1)所表示之化合物之具體例(表1之化合物1~835)。但是，於本發明中，通式(1)之R1、R2、R4及R5、通式(1)所表示之化合物並不應由該等具體例作限定性地解釋。又，表1中，「t-Bu」表示第三丁基，「Ph」表示苯基。
Figure 105143286-A0305-02-0013-5
Figure 105143286-A0305-02-0014-6
Figure 105143286-A0305-02-0015-154
Figure 105143286-A0305-02-0016-8
Figure 105143286-A0305-02-0016-156
Figure 105143286-A0305-02-0017-10
Figure 105143286-A0305-02-0018-11
Figure 105143286-A0305-02-0019-12
Figure 105143286-A0305-02-0020-14
Figure 105143286-A0305-02-0021-15
Figure 105143286-A0305-02-0022-16
Figure 105143286-A0305-02-0023-17
Figure 105143286-A0305-02-0024-18
Figure 105143286-A0305-02-0025-20
Figure 105143286-A0305-02-0026-21
Figure 105143286-A0305-02-0027-22
Figure 105143286-A0305-02-0028-23
Figure 105143286-A0305-02-0029-25
Figure 105143286-A0305-02-0030-26
Figure 105143286-A0305-02-0031-27
Figure 105143286-A0305-02-0032-28
Figure 105143286-A0305-02-0033-29
Figure 105143286-A0305-02-0034-30
Figure 105143286-A0305-02-0035-157
Figure 105143286-A0305-02-0036-32
Figure 105143286-A0305-02-0037-33
關於通式(1)所表示之化合物之分子量，例如於意欲將包含通式(1)所表示之化合物之有機層藉由蒸鍍法進行製膜並利用之情形時，較佳為1500以下，更佳為1200以下，進而較佳為1000以下，進而更佳為800以下。分子量之下限值係通式(1)所表示之最小化合物之分子量。
通式(1)所表示之化合物亦可不拘分子量而藉由塗佈法進行成膜。若使用塗佈法，即使為分子量相對較大之化合物亦能夠實現成膜。
[通式(1)所表示之化合物之合成方法]
以通式(1)所表示之化合物為新穎化合物。
通式(1)所表示之化合物可藉由組合已知之反應進行合成。例如，通 式(1)之R1、R2、R4、R5為經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡
Figure 105143286-A0305-02-0038-119
基、或者經取代或未經取代之10-啡噻
Figure 105143286-A0305-02-0038-120
基之化合物能夠藉由使氰基苯衍生物與以下之雜芳香族化合物進行反應而合成。
Figure 105143286-A0305-02-0038-34
關於上述反應式中之R3之說明，可參照通式(1)中之對應之說明。R11~R14、R17~R20分別獨立地表示氫原子或者取代基。L表示單鍵、氧原子或硫原子。X表示鹵素原子，可列舉氟原子、氯原子、溴原子、碘原子，較佳為氟原子、溴原子、碘原子。
上述反應為應用周知之偶合反應者，可適當選擇周知之反應條件並加以使用。關於上述反應之詳細內容，可參考後述之合成例。又，通式(1)所表示之化合物亦可藉由組合其他周知之合成反應進行合成。
[延遲螢光體]
本發明之延遲螢光體具有下述通式(1')所表示之結構。
Figure 105143286-A0305-02-0039-35
通式(1')中，R1'、R2'、R4'及R5'中之3個以上分別獨立地表示經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡
Figure 105143286-A0305-02-0039-121
基、或者經取代或未經取代之10-啡噻
Figure 105143286-A0305-02-0039-122
基。其餘表示氫原子或者取代基，但該取代基不為經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡
Figure 105143286-A0305-02-0039-123
基、經取代或未經取代之10-啡噻
Figure 105143286-A0305-02-0039-124
基、或者氰基。構成上述9-咔唑基、上述10-啡
Figure 105143286-A0305-02-0039-125
基及上述10-啡噻
Figure 105143286-A0305-02-0039-126
基之各環骨架之1個以上之碳原子可被氮原子取代。R3分別獨立地表示氫原子或者取代基，但該取代基不為經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡
Figure 105143286-A0305-02-0039-127
基、經取代或未經取代之10-啡噻
Figure 105143286-A0305-02-0039-128
基、或者氰基。
關於R1'~R5'之說明與較佳範圍、具體例，可以參照上述關於通式(1)所表示之化合物中之R1~R5之說明與較佳範圍、具體例。但是，R3'所可取之取代基之例中，除R3所可取之取代基外，亦可列舉碳數6~40之經取代或未經取代之芳基、碳數3~40之經取代或未經取代之雜芳基(經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡
Figure 105143286-A0305-02-0039-129
基、經取代或未經取代之10-啡噻
Figure 105143286-A0305-02-0039-130
基除外)、碳數2~10之炔基、碳數5~20之三烷基矽烷基炔基。
亦可考慮應用本發明，將分子內包含複數個通式(1)所表示之結構之 化合物用作發光材料。又，亦可考慮將包含複數個通式(1')所表示之結構之化合物用作延遲螢光體。
例如，可以考慮預先使聚合性基存在於通式(1)或通式(1')所表示之結構中，並使該聚合性基聚合，將藉此獲得之聚合物用作發光材料或延遲螢光體。具體而言，可以考慮藉由準備於通式(1)中之R1~R5之任一者、或通式(1')之R1'~R5'之任一者包含聚合性官能基之單體，並使其均聚合或者與其他單體一起共聚合，而獲得具有重複單元之聚合物，並將該聚合物用作發光材料或延遲螢光體。或者，亦可考慮藉由使具有通式(1)所表示之結構之化合物彼此偶合，而獲得二聚物或三聚物，並將該等用作發光材料或延遲螢光體。
作為具有包含通式(1)或通式(1')所表示之結構之重複單元之聚合物的例，可列舉包含下述通式(11)或(12)所表示之結構之聚合物。
Figure 105143286-A0305-02-0040-36
通式(11)或(12)中，Q表示包含通式(1)或通式(1')所表示之結構之基，L1及L2表示連結基。連結基之碳數較佳為0~20，更佳為1~15，進而較佳為2~10。連結基較佳為具有以-X11-L11-所表示之結構者。此處，X11表示氧原子或硫原子，較佳為氧原子。L11表示連結基，較佳為經取代或未經取代之伸烷基、或者經取代或未經取代之伸芳基，更佳為碳數1~ 10之經取代或未經取代之伸烷基、或者經取代或未經取代之伸苯基。
通式(11)或(12)中，R101、R102、R103及R104分別獨立地表示取代基。較佳為碳數1~6之經取代或未經取代之烷基、碳數1~6之經取代或未經取代之烷氧基、鹵素原子，更佳為碳數1~3之未經取代之烷基、碳數1~3之未經取代之烷氧基、氟原子、氯原子，進而較佳為碳數1~3之未經取代之烷基、碳數1~3之未經取代之烷氧基。
L1及L2所表示之連結基可鍵結於構成Q之通式(1)之結構之R1~R5之任一者、通式(1')之R1'~R5'之任一者。亦可對1個Q連結2個以上之連結基而形成交聯結構或網狀結構。
作為重複單元之具體結構例，可列舉下述式(13)~(16)所表示之結構。
Figure 105143286-A0305-02-0041-37
具有包含該等式(13)~(16)之重複單元之聚合物可藉由向通式(1)之結構之R1~R5之任一者、或者通式(1')之結構之R1'~R5'導入羥基，將其作 為連接子與下述化合物進行反應而導入聚合性基，使該聚合性基聚合，從而進行合成。
Figure 105143286-A0305-02-0042-38
分子內包含通式(1)或通式(1')所表示之結構之聚合物可為僅由具有通式(1)或通式(1')所表示之結構之重複單元所組成之聚合物，亦可為包含具有其以外之結構之重複單元之聚合物。又，聚合物中所包含之具有通式(1)或通式(1')所表示之結構之重複單元可為單一種，亦可為2種以上。作為不具有通式(1)或通式(1')所表示之結構之重複單元，可列舉自通常之共聚所使用之單體所衍生者。例如，可列舉自乙烯、苯乙烯等具有乙烯性不飽和鍵之單體所衍生之重複單元。
[有機發光元件]
本發明之通式(1)所表示之化合物作為有機發光元件之發光材料較為有用。因此，本發明之通式(1)所表示之化合物能夠於有機發光元件之發光層有效地用作發光材料。又，本發明之通式(1)所表示之化合物亦可用作主體或者輔助摻雜劑。
於通式(1)所表示之化合物中，不包含放射延遲螢光之延遲螢光材料(延遲螢光體)。即，本發明亦提供具有通式(1)所表示之結構之延遲螢光體 之發明、使用通式(1)所表示之化合物作為延遲螢光體之發明、及使用通式(1)所表示之化合物而發出延遲螢光之方法之發明。使用此種化合物作為發光材料之有機發光元件具有放射延遲螢光且發光效率較高之特徵。若以有機電致發光元件為例說明其原理，則如下所述。
於有機電致發光元件中，自正負兩電極向發光材料注入載子，生成激發狀態之發光材料，使其發光。一般而言，於載子注入型有機電致發光元件之情形，生成之激子中，激發為激發單重態者為25%，其餘75%被激發為激發三重態。因此，利用作為來自激發三重態之發光之磷光時其能量之利用效率較高。然而，由於激發三重態之壽命較長，故而產生激發狀態之飽和或因與激發三重態之激子之相互作用而引起之能量失活，一般大多情況下磷光之量子產率不高。另一方面，延遲螢光材料藉由系間跨越等而使能量向激發三重態躍遷之後，藉由三重態-三重態湮滅或者熱能之吸收，逆系間跨越為激發單重態而放射螢光。於有機電致發光元件中，認為其中利用熱能之吸收之熱活性化型延遲螢光材料尤其有用。於有機電致發光元件中利用延遲螢光材料之情形，激發單重態之激子如往常放射螢光。另一方面，激發三重態之激子會吸收裝置發出之熱而向激發單重態進行系間跨越，從而放射螢光。此時，由於為來自激發單重態之發光而與螢光為同波長下之發光，並且藉由自激發三重態向激發單重態之逆系間跨越，產生之光之壽命(發光壽命)較通常之螢光或磷光更長，因此，被觀察為與該等相比延遲之螢光。可將其定義為延遲螢光。若使用此種熱活性化型激子轉移機制，則藉由於載子注入後經過熱能之吸收，能夠將通常僅生成25%之激發單重態之化合物之比率提高至25%以上。若使用即使於未達100℃之較低溫度下亦發出較強螢光及延遲螢光之化合物，則藉由裝置之熱而充 分產生自激發三重態向激發單重態之系間跨越而放射延遲螢光，因此，能夠飛躍性地提高發光效率。
藉由使用本發明之通式(1)所表示之化合物作為發光層之發光材料，能夠提供有機光致發光元件(有機PL元件)或有機電致發光元件(有機EL元件)等優異之有機發光元件。有機光致發光元件具有於基板上至少形成有發光層之結構。又，有機電致發光元件具有至少形成有陽極、陰極、以及位於陽極與陰極之間之有機層之結構。有機層為至少包含發光層者，可為僅包含發光層者，亦可為除發光層以外還具有1層以上之有機層者。作為此種其他有機層，可列舉電洞傳輸層、電洞注入層、電子阻擋層、電洞阻擋層、電子注入層、電子傳輸層、激子阻擋層等。電洞傳輸層亦可為具有電洞注入功能之電洞注入傳輸層，電子傳輸層亦可為具有電子注入功能之電子注入傳輸層。將具體之有機電致發光元件之結構例示於圖1。圖1中，1表示基板，2表示陽極，3表示電洞注入層，4表示電洞傳輸層，5表示發光層，6表示電子傳輸層，7表示陰極。
以下，對有機電致發光元件之各構件及各層進行說明。再者，基板與發光層之說明亦屬於有機光致發光元件之基板與發光層之說明。
(基板)
本發明之有機電致發光元件較佳為由基板支持。關於該基板並無特別限制，只要為自先前以來有機電致發光元件所慣用者即可，例如可使用包含玻璃、透明塑膠、石英、矽等者。
(陽極)
作為有機電致發光元件中之陽極，較佳為使用將功函數較大(4eV以上)之金屬、合金、導電性化合物及該等之混合物製成電極材料者。作為 此種電極材料之具體例，可列舉Au等金屬、CuI、氧化銦錫(ITO)、SnO2、ZnO等導電性透明材料。又，亦可使用能夠藉由IDIXO(In2O3-ZnO)等非晶質製作透明導電膜之材料。陽極可將該等電極材料利用蒸鍍或濺鍍等方法形成薄膜，並利用光微影法形成所需形狀之圖案，或者於不大需要圖案精度之情形(100μm以上左右)時，亦可於上述電極材料之蒸鍍或濺鍍時介隔所需形狀之遮罩形成圖案。或者，於使用可如有機導電性化合物般進行塗佈之材料之情形時，亦可使用印刷方式、塗佈方式等濕式成膜法。於自該陽極提取發光之情形時，期望透過率大於10%，且較佳為作為陽極之薄片電阻為數百Ω/□以下。進而，膜厚雖亦取決於材料，但通常於10~1000nm、較佳於10~200nm之範圍進行選擇。
(陰極)
另一方面，作為陰極，使用將功函數較小(4eV以下)之金屬(稱作電子注入性金屬)、合金、導電性化合物及該等之混合物製成電極材料者。作為該等電極材料之具體例，可列舉：鈉、鈉-鉀合金、鎂、鋰、鎂/銅混合物、鎂/銀混合物、鎂/鋁混合物、鎂/銦混合物、鋁/氧化鋁(Al2O3)混合物、銦、鋰/鋁混合物、稀土類金屬等。該等之中，就電子注入性及針對氧化等之耐久性之方面而言，較佳為電子注入性金屬與作為功函數之值大於該電子注入性金屬且穩定之金屬之第二金屬的混合物，例如較佳為鎂/銀混合物、鎂/鋁混合物、鎂/銦混合物、鋁/氧化鋁(Al2O3)混合物、鋰/鋁混合物、鋁等。陰極可藉由使該等電極材料利用蒸鍍或濺鍍等方法形成薄膜，從而進行製作。又，作為陰極之薄片電阻較佳為數百Ω/□以下，膜厚通常於10nm~5μm、較佳為50~200nm之範圍進行選擇。再者，為了使發出之光透過，只要有機電致發光元件之陽極或陰極之任一者為透明或 半透明，則發光亮度提高，較為適合。
又，藉由將陽極之說明中所列舉之導電性透明材料用於陰極，能夠製作透明或半透明之陰極，藉由應用此方法能夠製作陽極與陰極兩者均具有透過性之元件。
(發光層)
發光層係於藉由使分別自陽極及陰極所注入之電洞及電子再結合而生成激子之後，進行發光之層，亦可將發光材料單獨使用於發光層，較佳為包含發光材料與主體材料。作為發光材料，可使用選自通式(1)所表示之本發明之化合物群中之1種或2種以上。為了使本發明之有機電致發光元件及有機光致發光元件表現較高之發光效率，重要的是將發光材料中生成之單重態激子及三重態激子封入發光材料中。因此，較佳為於發光層中除發光材料以外還使用主體材料。作為主體材料，可使用具有激發單重態能量、激發三重態能量之至少任一者高於本發明之發光材料之值之有機化合物。其結果，能夠將本發明之發光材料中生成之單重態激子及三重態激子封入本發明之發光材料之分子中，可充分地提昇其發光效率。但是，即使無法將單重態激子及三重態激子充分封入，由於存在能夠獲得較高之發光效率之情形，故而只要為能實現較高之發光效率之主體材料，則可無特別限制地用於本發明。於本發明之有機發光元件或者有機電致發光元件中，發光係自發光層所包含之本發明之發光材料產生。該發光包含螢光發光及延遲螢光發光兩者。但是，亦可存在發光之一部分或局部來自於主體材料之發光。
於使用主體材料之情形，作為發光材料之本發明之化合物於發光層中含有之量較佳為0.1重量%以上，更佳為1重量%以上，又，較佳為50重量%以下，更佳為20重量%以下，進而較佳為10重量%以下。
作為發光層中之主體材料，較佳為具有電洞傳輸能力、電子傳輸能力，並且防止發光之長波長化，而且具有較高玻璃轉移溫度之有機化合物。
(注入層)
所謂注入層，係為了實現驅動電壓降低或發光亮度提高而設置於電極與有機層之間之層，且有電洞注入層與電子注入層，亦可存在於陽極與發光層或者電洞傳輸層之間、及陰極與發光層或者電子傳輸層之間。注入層可根據需要進行設置。
(阻擋層)
阻擋層係能夠阻止發光層中存在之電荷(電子或電洞)及/或激子之向發光層外擴散之層。電子阻擋層可配置於發光層及電洞傳輸層之間，阻止電子朝向電洞傳輸層移動而通過發光層。同樣地，電洞阻擋層可配置於發光層及電子傳輸層之間，阻止電洞朝向電子傳輸層移動而通過發光層。又，阻擋層亦可用於阻止激子向發光層之外側擴散。即，電子阻擋層、電洞阻擋層亦可分別兼備作為激子阻擋層之功能。本說明書中所述之電子阻擋層或激子阻擋層係在包含以一層具有電子阻擋層及激子阻擋層之功能之層之含義下使用。
(電洞阻擋層)
所謂電洞阻擋層，廣義上具有電子傳輸層之功能。電洞阻擋層具有傳輸電子並且阻止電洞到達電子傳輸層之作用，藉此可提高於發光層中之電子與電洞再結合之機率。作為電洞阻擋層之材料，可根據需要使用後述之電子傳輸層之材料。
(電子阻擋層)
所謂電子阻擋層，廣義上具有傳輸電洞之功能。電子阻擋層具有傳 輸電洞並且阻止電子到達電洞傳輸層之作用，藉此可提高於發光層中之電子與電洞再結合之機率。
(激子阻擋層)
所謂激子阻擋層，係用於阻止因發光層內電洞與電子再結合而產生之激子向電荷傳輸層擴散之層，藉由插入本層，可有效地將激子封入發光層內，能夠提高元件之發光效率。激子阻擋層與發光層鄰接且能夠插入至陽極側、陰極側之任一側，亦有可能同時插入至兩者。即，於陽極側具有激子阻擋層之情形時，於電洞傳輸層與發光層之間可以與發光層鄰接之方式插入該層，於插入陰極側之情形時，於發光層與陰極之間可以與發光層鄰接之方式插入該層。又，於陽極與鄰接於發光層之陽極側之激子阻擋層之間可具有電洞注入層或電子阻擋層等，於陰極與鄰接於發光層之陰極側之激子阻擋層之間可具有電子注入層、電子傳輸層、電洞阻擋層等。於配置阻擋層之情形時，較佳為用作阻擋層之材料之激發單重態能量及激發三重態能量之至少任一者高於發光材料之激發單重態能量及激發三重態能量。
(電洞傳輸層)
電洞傳輸層包含具有傳輸電洞之功能之電洞傳輸材料，電洞傳輸層可設置單層或者複數層。
作為電洞傳輸材料，為具有電洞之注入或傳輸、電子障壁性之任一者，可為有機物、無機物之任一者。作為可使用之周知之電洞傳輸材料，例如可列舉：三唑衍生物、
Figure 105143286-A0305-02-0048-131
二唑衍生物、咪唑衍生物、咔唑衍生物、吲哚并咔唑衍生物、多芳基烷烴衍生物、吡唑啉衍生物及吡唑啉酮衍生物、苯二胺衍生物、芳基胺衍生物、胺基取代查耳酮衍生物、
Figure 105143286-A0305-02-0048-132
唑衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、茀酮衍生物、腙衍生物、茋衍生物、矽氮烷衍生物、苯 胺系共聚物、或導電性高分子低聚物、尤其是噻吩低聚物等，較佳為使用卟啉化合物、芳香族三級胺化合物及苯乙烯基胺化合物，更佳為使用芳香族三級胺化合物。
(電子傳輸層)
電子傳輸層包含具有傳輸電子之功能之材料，電子傳輸層可設置單層或者複數層。
作為電子傳輸材料(亦存在兼作電洞阻擋材料之情況)，只要具有將自陰極所注入之電子傳遞至發光層之功能即可。作為可使用之電子傳輸層，例如可列舉：硝基取代茀衍生物、二苯基苯醌衍生物、噻喃二氧化物衍生物、碳二醯亞胺、亞茀基甲烷衍生物、蒽醌二甲烷及蒽酮衍生物、
Figure 105143286-A0305-02-0049-133
二唑衍生物等。進而，於上述
Figure 105143286-A0305-02-0049-134
二唑衍生物中，將
Figure 105143286-A0305-02-0049-135
二唑環之氧原子取代為硫原子而得之噻二唑衍生物、具有已知為拉電子基之喹
Figure 105143286-A0305-02-0049-136
啉環之喹
Figure 105143286-A0305-02-0049-137
啉衍生物亦可用作電子傳輸材料。進而亦可使用將該等材料導入高分子鏈、或者將該等材料作為高分子之主鏈之高分子材料。
於製作有機電致發光元件時，不僅可將通式(1)所表示之化合物用於1層有機層(例如電子傳輸層)，亦可用於複數個有機層。此時，各有機層所使用之通式(1)所表示之化合物彼此可相同亦可不同。例如，除電子傳輸層或發光層外，於上述注入層、阻擋層、電洞阻擋層、電子阻擋層、激子阻擋層、電洞傳輸層等亦可使用通式(1)所表示之化合物。該等層之製膜方法並無特別限定，可利用乾式製程、濕式製程之任一方法進行製作。
以下，具體例示能夠用於有機電致發光元件之較佳材料。但是，於本發明中可使用之材料並不由以下之例示化合物作限定性解釋。又，即便為作為具有特定功能之材料所例示之化合物，亦有可能轉用作具有其他功 能之材料。此外，以下之例示化合物之結構式中之R、R'、R1~R10分別獨立地表示氫原子或者取代基。X表示形成環骨架之碳原子或者雜原子，n表示3~5之整數，Y表示取代基，m表示0以上之整數。
首先，列舉亦可用作發光層之主體材料之較佳化合物。
Figure 105143286-A0305-02-0050-39
Figure 105143286-A0305-02-0051-40
Figure 105143286-A0305-02-0052-41
Figure 105143286-A0305-02-0052-42
Figure 105143286-A0305-02-0053-43
Figure 105143286-A0305-02-0054-44
列舉可用作電洞注入材料之較佳化合物例。
Figure 105143286-A0305-02-0055-45
其次，列舉可用作電洞傳輸材料之較佳化合物例。
Figure 105143286-A0305-02-0056-46
Figure 105143286-A0305-02-0057-47
Figure 105143286-A0305-02-0058-48
Figure 105143286-A0305-02-0059-50
Figure 105143286-A0305-02-0060-51
Figure 105143286-A0305-02-0061-52
其次，列舉可用作電子阻擋材料之較佳化合物例。
Figure 105143286-A0305-02-0062-53
其次，列舉可用作電洞阻擋材料之較佳化合物例。
Figure 105143286-A0305-02-0063-158
其次，列舉可用作電子傳輸材料之較佳化合物例。
Figure 105143286-A0305-02-0064-55
Figure 105143286-A0305-02-0065-56
Figure 105143286-A0305-02-0065-57
Figure 105143286-A0305-02-0066-59
其次，列舉可用作電子注入材料之較佳化合物例。
Figure 105143286-A0305-02-0066-60
進而，列舉作為可添加之材料之較佳化合物例。例如，認為作為穩定化材料而添加等。
Figure 105143286-A0305-02-0067-61
藉由上述方法製作之有機電致發光元件藉由於所得之元件之陽極與陰極之間施加電場而發光。此時，若為利用激發單重態能量之發光，則根據其能階之波長之光被確認為螢光發光及延遲螢光發光。又，若為利用激發三重態能量之發光，則根據其能階之波長被確認為磷光。通常之螢光由於與延遲螢光發光相比螢光壽命較短，故而發光壽命可由螢光與延遲螢光進行區分。
另一方面，關於磷光，如本發明之化合物般之通常之有機化合物中，因激發三重態能量不穩定，熱失活之速度常數較大，且發光之速度常數較小而立即失活，因此，於室溫下幾乎無法觀察。為了測定通常之有機化合物之激發三重態能量，可藉由觀察極低溫度條件下之發光來進行測定。
此處，本發明之有機發光元件藉由有機層之至少1層包含本發明之通式(1)所表示之化合物，而於發光層或發光材料中順利地傳輸電子或電 洞，可高效率地產生如上述般之發光。又，因高溫導致之特性劣化或驅動時之經時特性劣化得到抑制，能夠獲得較高之熱穩定性與較長之元件壽命。
本發明之有機電致發光元件能夠適用於單一元件、包含配置為陣列狀之結構之元件、陽極與陰極被配置為X-Y矩陣狀之結構之任一者。根據本發明，藉由於發光層含有通式(1)所表示之化合物，獲得發光效率得到大幅改善之有機發光元件。本發明之有機電致發光元件等有機發光元件進而能夠應用於各種用途。例如，使用本發明之有機電致發光元件，可製造有機電致發光顯示裝置，關於其詳細內容，可參照時任靜士、安達千波矢、村田英幸合著之「有機EL顯示器」(Ohmsha)。又，尤其是本發明之有機電致發光元件亦可應用於需求較大之有機電致發光照明或背光裝置。
[實施例]
以下列舉合成例及實施例，對本發明之特徵進一步具體地進行說明。以下所示之材料、處理內容、處理順序等只要不脫離本發明之主旨，可進行適當變更。因此，本發明之範圍不應由以下所示之具體例所限定性地解釋。再者，紫外線吸收光譜之測定係使用UV-2550(島津製作所公司製造)或LAMBDA950-PKA(Perkin Elmer公司製造)進行，發光光譜之測定係使用Fluoromax-4(HORIBA Jobin Yvon公司製造)進行，暫態衰減曲線之測定係使用Quantaurus-tau(Hamamatsu Photonics公司製造)進行。又，本實施例中，將發光壽命為0.05μs以上之螢光判定為延遲螢光。
(合成例1)化合物1之合成
Figure 105143286-A0305-02-0069-159
將碳酸鉀(8.14g，58.9mmol)、9H-咔唑(6.57g，39.3mmol)加入經氮氣置換之100mL之三口燒瓶中，進而加入脫水N-甲基-2-吡咯啶酮45mL並於室溫下攪拌1小時。於氮氣氣流下，於該混合物中加入2,3,5,6-四氟苯甲腈(1.37g，7.85mmol)，於80℃下攪拌12小時。藉由抽氣過濾回收經反應而析出之固體，利用水與甲醇洗淨。於洗淨後之固體中加入甲醇並進行加熱攪拌，藉由抽氣過濾回收固體。利用乙酸乙酯進行再結晶，結果獲得產量為3.28g、產率為54.7%之目標物之黃色固體。
1H-NMR(500MHz,CDCl3,δ)：8.45(s,1H),7.80-7.77(m,8H),7.36(d,J=8.0Hz,4H,),7.32-7.31(m,4H),7.19(td,J=7.5Hz,1.0Hz,4H),7.15-7.10(m,12H)
ASAP質譜分析：理論值763.9，觀察值763.9
(合成例2)化合物2之合成
Figure 105143286-A0305-02-0070-63
將碳酸鉀(25.7g，187mmol)、9H-咔唑(20.8g，124mmol)加入經氮氣置換之300mL之三口燒瓶中，進而加入脫水N-甲基-2-吡咯啶酮180mL並於室溫下攪拌1小時。於氮氣氣流下，於該混合物中加入2,3,6-三氟苯甲腈(3.00g，19.1mmol)，於100℃下攪拌12小時。攪拌後，於該混合物中加入水而使固體析出，藉由抽氣過濾回收析出之固體，利用水與甲醇洗淨。於洗淨後之固體中加入甲醇並進行加熱攪拌，藉由抽氣過濾回收固體。將所得之固體溶解於加熱後之氯仿中，藉由作為展開溶劑之矽膠管柱層析對氯仿進行純化，濃縮其溶出分而獲得固體。於所得之固體中加入甲醇並進行加熱攪拌，藉由抽氣過濾回收固體。利用加熱後之甲醇洗淨該固體，藉此獲得產量為8.11g、產率為71.1%之目標物之淡黃色固體。
1H-NMR(500MHz,CDCl3,δ)：8.23(d,J=9.0Hz,1H),8.20(d,J=7.5Hz,2H),7.99(d,J=8.5Hz,1H),7.78(dd,J=8.0Hz,2.0Hz,2H),7.75(dd,J=8.0Hz,2.0Hz,2H),7.60-7.54(m,4H),7.41(td,J=8.5Hz,1.0Hz,2H),7.20-7.15(m,4H),7.14-7.04(m,8H)
ASAP質譜分析：理論值598.7，觀察值598.6
(合成例3)化合物3之合成
Figure 105143286-A0305-02-0071-65
將碳酸鉀(42.9g，310mmol)、9H-咔唑(34.6g，207mmol)加入經氮氣置換之300mL之三口燒瓶中，進而加入脫水N-甲基-2-吡咯啶酮180mL並於室溫下攪拌1小時。於氮氣氣流下，於該混合物中加入2,3,5-三氟苯甲腈(5.00g，31.8mmol)，於100℃下攪拌12小時。攪拌後，於該混合物中加入水而使固體析出，藉由抽氣過濾回收析出之固體，利用水與甲醇洗淨。於洗淨後之固體中加入甲醇並進行加熱攪拌，藉由抽氣過濾回收固體。將所得之固體溶解於加熱後之氯仿中，藉由作為展開溶劑之矽膠管柱層析對氯仿進行純化，濃縮其溶出分而獲得固體。於所得之固體中加入甲醇並進行加熱攪拌，藉由抽氣過濾回收固體。利用加熱後之甲醇洗淨該固體，藉此獲得產量為14.2g、產率為74.7%之目標物之淡黃色固體。
1H-NMR(500MHz,CDCl3,δ)：8.30(dd,J=7.5Hz,2.5Hz,2H),8.18(d,J=7.5Hz,2H),7.78-7.72(m,4H,),7.68(d,J=8.0Hz,2H),7.52(td,J=7.5Hz,1.0Hz,2H),7.40(td,J=7.5Hz,1.0Hz,2H)7.19-7.16(m,2H),7.14-7.09(m,6H),7.09-7.01(m,4H)
ASAP質譜分析：理論值598.7，觀察值598.6
(合成例4)化合物814之合成
Figure 105143286-A0305-02-0072-66
將碳酸鉀(2.33g，16.9mmol)、3,6-二第三丁基-9H-咔唑(3.14g，11.3mmol)加入經氮氣置換之300mL之三口燒瓶中，進而加入脫水N-甲基-2-吡咯啶酮30mL並於室溫下攪拌1小時。於氮氣氣流下，於該混合物中加入2,3,5-三氟苯甲腈(0.392g，2.50mmol)，於100℃下攪拌36小時。攪拌後，於該混合物中加入水而使固體析出，藉由抽氣過濾回收析出之固體，利用水與己烷洗淨。於洗淨後之固體中加入己烷並進行加熱攪拌後進行抽氣過濾，藉此獲得產量為1.55g、產率為66.2%之目標物之白色固體。
1H-NMR(500MHz,CDCl3,δ)：8.28(dd,J=14Hz,2.5Hz,2H),8.18(d,J=1.7Hz,2H),7.65(d,J=8.6Hz,2H),7.59-7.56(m,6H,),6.93(dd,J=8.5Hz,2.0Hz,2H),6.88(dd,J=8.5Hz,2.0Hz,2H),6.86(dd,J=8.5Hz,2.0Hz,2H),6.76(dd,J=8.5Hz,2.0Hz,2H),1.49(s,18H),1.34(d,36H)
ASAP質譜分析：理論值935.4，觀察值935.2
(合成例5)化合物816之合成
Figure 105143286-A0305-02-0073-67
將碳酸鉀(3.46g，25.0mmol)、3,6-二第三丁基-9H-咔唑(4.67g，16.7mmol)加入經氮氣置換之100mL之三口燒瓶中，進而加入脫水N-甲基-2-吡咯啶酮30mL並於室溫下攪拌1小時。於氮氣氣流下，於該混合物中加入2,3,5,6-四氟苯甲腈(0.450g，2.57mmol)，於95℃下攪拌12小時。攪拌後，藉由抽氣過濾回收析出之固體，利用水與己烷洗淨。於洗淨後之固體中加入己烷並進行加熱攪拌後進行抽氣過濾，藉此獲得產量為2.65g、產率為85.2%之目標物之黃色固體。
1H NMR(500MHz,CDCl3,δ)：8.43(s,1H),7.61(d,J=7.0Hz,8H),7.09-6.99(m,16H),1.37(s,72H)
ASAP質譜分析：理論值1212，觀察值1212
(實施例1)使用化合物1之有機光致發光元件之製備與評價
於氬氣(Ar)環境之手套箱中製備化合物1之甲苯溶液(濃度1×10-5mol/L)。
關於化合物1之甲苯溶液，將使用300nm激發光測得之發光光譜與吸收光譜示於圖2，將經氬氣起泡後使用340nm激發光測得之暫態衰減曲線示於圖3。圖2中，實線表示發光光譜，虛線表示吸收光譜。關於光致發光量子效率，於起泡前之甲苯溶液為12.0%，於經氬氣起泡後之甲苯溶液為45.4%。又，自圖3確認出衰減較快之螢光成分與衰減較慢之延遲螢光成分，衰減較快之螢光成分之發光壽命為1.65ns(納秒)，延遲螢光成分之發光壽命為70μs。
根據該等結果可確認，化合物1係可放射延遲螢光之化合物，且具有較高之發光效率。
(實施例2)使用化合物2之有機光致發光元件之製備與評價
使用化合物2代替化合物1，以與實施例1相同之條件製備甲苯溶液(濃度1×10-5mol/L)。
關於化合物2之甲苯溶液，將使用337nm激發光測得之發光光譜與吸收光譜示於圖4，將經氬氣起泡之後使用340nm激發光測得之暫態衰減曲線示於圖5。圖4中，實線表示發光光譜，虛線表示吸收光譜。關於光致發光量子效率，於起泡前之甲苯溶液為10.0%，於經氬氣起泡後之甲苯溶液為13.7%。又，自圖5確認出衰減較快之螢光成分與衰減較慢之延遲螢光成分，衰減較快之螢光成分之發光壽命為2.8ns，延遲螢光成分之發光壽命為17μs。
自該等結果可確認，化合物2係可放射延遲螢光之化合物，且具有較高之發光效率。
(實施例3)使用化合物3之有機光致發光元件之製備與評價
使用化合物3代替化合物1，以與實施例1相同之條件製備甲苯溶液 (濃度1×10-5mol/L)。
關於化合物3之甲苯溶液，將使用337nm激發光測得之發光光譜與吸收光譜示於圖6，將經氬氣起泡之後使用340nm激發光測得之暫態衰減曲線示於圖7。圖6中，實線表示發光光譜，虛線表示吸收光譜。關於光致發光量子效率，於起泡前之甲苯溶液為17.8%，於經氬氣起泡後之甲苯溶液為21.0%。又，自圖7確認出衰減較快之螢光成分與衰減較慢之延遲螢光成分，衰減較快之螢光成分之發光壽命為6.6ns，延遲螢光成分之發光壽命為96μs。
自該等結果可確認，化合物3係可放射延遲螢光之化合物，且具有較高之發光效率。
(實施例4)使用化合物814之有機光致發光元件之製備與評價
使用化合物814代替化合物1，以與實施例1相同之條件製備甲苯溶液(濃度1×10-5mol/L)。
關於化合物814之甲苯溶液，將使用337nm激發光測得之發光光譜示於圖8，將經氬氣起泡之後使用340nm激發光測得之暫態衰減曲線示於圖9。關於光致發光量子效率，於起泡前之甲苯溶液為27.4%，於經氬氣起泡後之甲苯溶液為37.4%。又，自圖9確認出衰減較快之螢光成分與衰減較慢之延遲螢光成分，衰減較快之螢光成分之發光壽命為6.7ns，延遲螢光成分之發光壽命為2.5μs。
自該等結果可確認，化合物814係可放射延遲螢光之化合物，且具有較高之發光效率。
(實施例5)使用化合物816之有機光致發光元件之製備與評價
使用化合物816代替化合物1，以與實施例1相同之條件製備甲苯溶液 (濃度1×10-5mol/L)。
關於化合物816之甲苯溶液，將使用337nm激發光測得之發光光譜與吸收光譜示於圖10，將經氬氣起泡之後使用340nm激發光測得之暫態衰減曲線示於圖11。圖10中，實線表示發光光譜，虛線表示吸收光譜。關於光致發光量子效率，於起泡前之甲苯溶液為13.1%，於經氬氣起泡後之甲苯溶液為39.4%。又，自圖11確認出衰減較快之螢光成分與衰減較慢之延遲螢光成分，衰減較快之螢光成分之發光壽命為2.2ns，延遲螢光成分之發光壽命為6.3μs。
自該等結果可確認，化合物816係可放射延遲螢光之化合物，且具有較高之發光效率。
(比較例1)使用比較化合物1之有機光致發光元件之製備與評價
使用下述式所示之比較化合物1代替化合物1，以與實施例1相同之條件製備甲苯溶液(濃度1×10-5mol/L)。
Figure 105143286-A0305-02-0076-68
關於比較化合物1之甲苯溶液，將經氬氣起泡之後使用280nm激發光測得之暫態衰減曲線示於圖12。關於光致發光量子效率，於起泡前之甲苯 溶液為17.0%，於經氬氣起泡後之甲苯溶液為35.1%。自圖12未確認出延遲螢光成分，僅觀察到衰減較快之螢光成分(發光壽命：10.9ns)。
(比較例2)使用比較化合物2之有機光致發光元件之製備與評價
使用下述式所示之比較化合物2代替化合物1，以與實施例1相同之條件製備甲苯溶液(濃度1×10-5mol/L)。
Figure 105143286-A0305-02-0077-70
關於比較化合物2之甲苯溶液，將經氬氣起泡之後使用280nm激發光測得之暫態衰減曲線示於圖13。關於光致發光量子效率，於起泡前之甲苯溶液為14.4%，於經氬氣起泡後之甲苯溶液為18.9%。自圖13未確認出延遲螢光成分，僅觀察到衰減較快之螢光成分(發光壽命：3.75ns)。
(比較例3)使用比較化合物1之有機光致發光元件之製備與評價
使用下述式所示之比較化合物3代替化合物1，以與實施例1相同之條件製備甲苯溶液(濃度1×10-5mol/L)。
Figure 105143286-A0305-02-0078-71
關於比較化合物3之甲苯溶液，將經氬氣起泡之後使用280nm激發光測得之暫態衰減曲線示於圖14。關於光致發光量子效率，於起泡前之甲苯溶液為8.60%，於經氬氣起泡後之甲苯溶液為10.7%。自圖14未確認出延遲螢光成分，僅觀察到衰減較快之螢光成分(發光壽命：3.94ns)。
(實施例6)使用化合物1之有機電致發光元件之製備與評價
於形成有膜厚100nm之包含銦-錫氧化物(ITO)之陽極之玻璃基板上，藉由真空蒸鍍法以真空度5×10-4Pa積層各薄膜。首先，於ITO上形成厚度10nm之HAT-CN(Hexaazatriphenylene carbonitrile，六氮雜苯并菲腈)，於其上形成厚度30nm之TAPC(1,1-Bis-(4-bis(4-methyl-phenyl)-amino-phenyl)-cyclohexane，1,1-雙(4-雙(4-甲基苯基)胺基苯基)環己烷)，於其上形成厚度10nm之mCP(1,3-bis(carbazol-9-yl)benzene，1,3-雙(咔唑-9-基)苯)。其次，將化合物1與PPT(Pyridinium p-toluenesulfonate，吡啶對甲苯磺酸鹽)自不同之蒸鍍源進行共蒸鍍，形成厚度30nm之層而製成發光層。此時，將化合物1之濃度設為15重量%。其次，將PPT形成為40nm之厚度，進而真空蒸鍍氟化鋰(LiF)0.8nm，繼而將鋁(Al)蒸鍍至100nm之厚度，藉此形成陰極，製成有機電致發光元件。
將所製造之有機電致發光元件之發光光譜示於圖15。為CIE(0.16， 0.19)。又，將亮度-外部量子效率特性示於圖16。確認出達到外部量子效率20%。
Figure 105143286-A0305-02-0079-72
[產業上之可利用性]
本發明之化合物作為發光材料較為有用。因此，本發明之化合物可有效用於有機電致發光元件等有機發光元件用發光材料。於本發明之化合物之中，由於亦包含放射延遲螢光者，故而亦可提供發光效率較高之有機發光元件。因此，本發明之產業上之可利用性較高。
Figure 105143286-A0304-11-0002-3
1‧‧‧基板
2‧‧‧陽極
3‧‧‧電洞注入層
4‧‧‧電洞傳輸層
5‧‧‧發光層
6‧‧‧電子傳輸層
7‧‧‧陰極

Claims (14)

  1. 一種化合物，其具有下述通式(1)所表示之結構：
    Figure 105143286-A0305-02-0081-73
     [通式(1)中，R1、R2、R4及R5中之3個以上分別獨立地表示經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡
    Figure 105143286-A0305-02-0081-138
    基、或者經取代或未經取代之10-啡噻
    Figure 105143286-A0305-02-0081-139
    基；其餘表示氫原子或者取代基，但該取代基不為經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡
    Figure 105143286-A0305-02-0081-140
    基、經取代或未經取代之10-啡噻
    Figure 105143286-A0305-02-0081-141
    基、或者氰基；構成上述9-咔唑基、上述10-啡
    Figure 105143286-A0305-02-0081-142
    基及上述10-啡噻
    Figure 105143286-A0305-02-0081-143
    基之各環骨架之1個以上之碳原子可被氮原子取代；R3分別獨立地表示氫原子或者取代基，但該取代基不為經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡
    Figure 105143286-A0305-02-0081-144
    基、經取代或未經取代之10-啡噻
    Figure 105143286-A0305-02-0081-145
    基、氰基、經取代或未經取代之芳基、經取代或未經取代之雜芳基、經取代或未經取代之炔基、溴原子]，但不含具有以下式表示之結構之化合物，
    Figure 105143286-A0305-02-0082-78
  2. 如請求項1之化合物，其中R1、R2、R4及R5中之3個以上係經選自經取代或未經取代之支鏈狀烷基、經取代或未經取代之烷氧基、及經取代或未經取代之二芳基胺基中之1個以上之取代基所取代之9-咔唑基，或者未 經取代之9-咔唑基。
  3. 如請求項1或2之化合物，其中R1、R2、R4及R5中之3個以上係取代有1個以上之經取代或未經取代之支鏈狀烷基之9-咔唑基。
  4. 如請求項1或2之化合物，其中R1、R2、R4及R5之全部皆為經取代或未經取代之9-咔唑基。
  5. 如請求項1或2之化合物，其中R1、R2、R4及R5中之3個係經取代或未經取代之9-咔唑基。
  6. 如請求項1或2之化合物，其中R1、R2、R4及R5之3個以上係未經取代之9-咔唑基。
  7. 如請求項1或2之化合物，其中R1、R2、R4及R5之3個以上係3位與6位經取代基所取代之9-咔唑基。
  8. 如請求項1或2之化合物，其中R3係氫原子。
  9. 一種如請求項1至8中任一項之化合物之用途，其用作發光材料。
  10. 如請求項9之用途，其放射延遲螢光。
  11. 一種有機發光元件，其特徵在於：其於基板上具有包含如請求項1至8中任一項之化合物之發光層。
  12. 如請求項11之有機發光元件，其係有機電致發光元件。
  13. 如請求項11或12之有機發光元件，其中上述發光層包含上述化合物與主體材料。
  14. 一種化合物之用途，其用作延遲螢光體，且該化合物具有下述通式(1')所表示之結構，
    Figure 105143286-A0305-02-0084-75
     [通式(1')中，R1'、R2'、R4'及R5'中之3個以上分別獨立地表示經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡
    Figure 105143286-A0305-02-0084-146
    基、或者經取代或未經取代之10-啡噻
    Figure 105143286-A0305-02-0084-147
    基；其餘表示氫原子或者取代基，但該取代基不為經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡
    Figure 105143286-A0305-02-0084-148
    基、經取代或未經取代之10-啡噻
    Figure 105143286-A0305-02-0084-149
    基、或者氰基；構成上述9-咔唑基、上述10-啡
    Figure 105143286-A0305-02-0084-150
    基及上述10-啡噻
    Figure 105143286-A0305-02-0084-151
    基之各環骨架之1個以上之碳原子可被氮原子取 代；R3'分別獨立地表示氫原子或者取代基，但該取代基不為經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡
    Figure 105143286-A0305-02-0085-152
    基、經取代或未經取代之10-啡噻
    Figure 105143286-A0305-02-0085-153
    基、氰基、經取代或未經取代之芳基、經取代或未經取代之雜芳基、或者經取代或未經取代之炔基]，但不含具有以下式表示之結構之化合物，
    Figure 105143286-A0305-02-0085-76
    Figure 105143286-A0305-02-0086-79
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