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，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，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，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EL元件材料有用。
【專利說明】咔唑化合物及其用途
[0001] 本申請是申請?zhí)枮?01080057970. 5 (國際申請?zhí)枮镻CT/JP2010/068469)、中國國 家階段進入日為2012年6月19日（國際申請日為2010年10月20日）、發(fā)明名稱為"咔 唑化合物及其用途"的中國發(fā)明專利申請的分案申請。

【技術(shù)領域】
[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EL元件。

【背景技術(shù)】
[0003]有機EL元件是用一對電極夾持有機薄膜而成的面發(fā)光型元件，具有薄型輕量、高 視角、高速應答性等特征，因而期待在各種顯示元件中的應用。另外，最近，已經(jīng)開始在手機 的顯示屏等中進行部分實用化。有機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EL元件的低驅(qū)動電壓 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?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)動電壓、發(fā)光效率不充分，因而要求開發(fā)新的材料。進 而，近年來也不斷進行在發(fā)光層中使用磷光材料的有機EL元件的開發(fā)，對于使用磷光的元 件而言，需要三重態(tài)能級高的空穴傳輸材料。從三重態(tài)能級的觀點出發(fā)，NH)也不充分，例如 報道了 ：在組合具有綠色發(fā)光的磷光材料與NH)而成的有機EL元件中，發(fā)光效率降低（例 如，參照非專利文獻1)。
[0005]另外，最近報道了在分子內(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NH)相比，具有更高的三重態(tài)能級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1?7)。咔唑環(huán)的3位是具有供電子性的氮原子的對位，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EL元件的驅(qū)動電壓升高的問題。
[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?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8)。但是，所例示的化合物 的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低，在有機EL元件中使用的情況下，在高溫驅(qū)動時的耐久性方面存在問 題。
[0007] 另外，作為有機電子器件用的材料，還公開了 7-苯基-2-氨基咔唑化合物（例如， 參照專利文獻9)。但是，對于在作為氨基的對位的咔唑環(huán)的7位有苯基取代的專利文獻9 中記載的化合物而言，由于n -電子的共軛擴展，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2、3)。這些材料雖然具有高的三 重態(tài)能級，但結(jié)晶性高，從而在形成薄膜時容易發(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
[0010] 專利文獻
[0011] 專利文獻1 :日本特開2005-154421公報
[0012] 專利文獻2 :日本特開2006-028176公報
[0013] 專利文獻3:日本特開2006-056841公報
[0014] 專利文獻4:日本特開2006-151979公報
[0015] 專利文獻5:日本特開2006-298895公報
[0016] 專利文獻6:日本特開2006-298898公報
[0017] 專利文獻7:日本特開2008-044923公報
[0018] 專利文獻8:日本特開2003-316035公報
[0019] 專利文獻9:國際公開2006/108497小冊子
[0020] 非專利文獻
[0021] 非專利文獻 1 Journal of Applied Physics, 2004 年，95 卷，7798 頁
[0022] 非專利文獻 2 :Applied Physics Letters, 1999 年，75 卷，4 頁
[0023]非專利文獻 3 :Applied Physics Letters, 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，進而提供發(fā)光效率高、耐久性優(yōu)良的有 機EL元件。
[0026] 用于解決問題的方法
[0027] 本發(fā)明人進行了深入的研究，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EL元件的驅(qū)動電壓低，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EL元件。
[0029]

【權(quán)利要求】
1. 一種咔唑化合物，其由下述通式（4)表示，
通式⑷中，Ar12和Ar14各自獨立地表示苯基、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， Ar13表示苯基、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、或者 由下述通式（11)表示的基團，
通式（11)中，R32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，三個R33和四個R34各自獨立地表示氫原子， 其中，Ar13與Ar14可以互相鍵合而與各自鍵合的氮原子一起形成環(huán)， R18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， 四個R19和三個R2tl各自獨立地表示氫原子， X4表示可具有取代基的碳原子數(shù)6?50的亞芳基， P表示1?3的整數(shù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的咔唑化合物，其中，通式（4)中，X4為選自可具有取代基的亞苯 基、可具有取代基的亞聯(lián)苯基或可具有取代基的亞三聯(lián)苯基中的一種。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的咔唑化合物，其中，通式（4)中，p為1，X4為由下述通式 (5)?（9)中的任意一個表示的亞芳基，
通式（5)?（9)中，各四個R21?R29各自獨立地表示氫原子、鹵原子、碳原子數(shù)1?18 的直鏈、支鏈或環(huán)狀的烷基、碳原子數(shù)1?18的直鏈、支鏈或環(huán)狀的烷氧基、可具有取代基 的碳原子數(shù)6?50的芳基或者可具有取代基的碳原子數(shù)4?50的雜芳基。
4. 如權(quán)利要求1所述的咔唑化合物，其中，通式⑷中，Ar13與Ar14互相鍵合而與各自 鍵合的氮原子一起形成由下述通式（10)表示的咔唑環(huán)，
通式（10)中，R3tl和R31各自獨立地表示氫原子。
【文檔編號】C07D209/88GK104370801SQ201410525660
【公開日】2015年2月25日 申請日期: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 申請人:東曹株式會社