[发明专利]双咔唑衍生物及使用其的有机电致发光元件

说明书

技术领域

本发明涉及双咔唑衍生物以及使用其的有机电致发光元件。特别是涉及具有2个咔唑通过碳-碳键而直接键合而成的双咔唑骨架、且一方的咔唑骨架的氮原子与C-咔唑基(1-、2-、3-、或4-咔唑基)、N-咔唑基(9-咔唑基)、或N-咔唑基芳基直接连接的双咔唑衍生物以及使用其的有机电致发光元件。

背景技术

有机电致发光(EL)元件，作为固体发光型的廉价的大面积全彩显示元件的用途被认为有前途，进行了许多开发。通常有机EL元件由发光层和夹着该层的一对对置电极构成。若对两电极之间施加电压，则由阴极侧将电子注入到发光层、由阳极侧将空穴注入到发光层，所注入的电子和空穴在发光层再结合，生成激发态，激发态返回到基态时以光形式释放能量。

另外，提出了有机EL元件的发光层利用磷光性有机材料的磷光型有机EL元件。该磷光型有机EL元件，通过利用磷光性有机材料的单重激发态和三重激发态，实现高的发光效率。认为在有机EL元件内电子与空穴再结合时，由于自旋多重度不同而以1:3的比例生成单重态激发子和三重态激发子，所以认为若使用磷光性的发光材料，则实现仅使用荧光性发光材料的元件3～4倍的发光效率。

初期的有机EL元件，驱动电压高、发光效率和耐久性不充分，对于这些问题进行了各种技术上的改良。

有机EL元件的发光效率的提高以及长寿命化，为与显示器的耗电量的降低、耐久性的提高相关的重要课题，要求进一步的改良。同时为了提高使用磷光性的发光材料的有机EL元件的发光效率、元件寿命而进行了各种研究。

为了解决这些问题，专利文献1中，作为磷光性主体材料，公开了具有3,3’-双咔唑骨架的衍生物。专利文献2中，作为空穴传输材料，公开了具有6,6’-双(9-咔唑基)-N,N’-二取代-3,3’-双咔唑骨架的衍生物。专利文献3中，作为磷光性主体材料，公开了由咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩骨架构成的化合物，作为其具体例，公开了6,6’-双(9-咔唑基)-N,N’-二苯基-3,3’-双咔唑(化合物32)。

专利文献1中记载了3,3’-双咔唑衍生物对磷光性发光层的适用例，但是没有关于对空穴传输层的适用的记载。

专利文献2中关于具有6,6’-双(9-咔唑基)-N,N’-二取代-3,3’-双咔唑骨架的衍生物的作为空穴传输材料的适用例、以及高的热稳定性进行了记载。但是，具有该骨架的衍生物存在离子化电位、若用于与发光层邻接的空穴传输层则驱动电压升高的问题。

专利文献3中，作为磷光性发光主体材料，记载了由咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩骨架构成的衍生物，但是未暗示作为空穴传输材料的功能。

专利文献4中记载了具有2个咔唑通过碳-碳键而直接键合而成的双咔唑骨架的化合物(式(1a)、(1b))。一方咔唑骨架氮原子通过4,4’-联苯二基或9,9-二甲基芴-2,7-二基与(杂)芳基氨基键合。作为氨基的2个芳基通过单键键合的化合物，仅记载了化合物76。

专利文献5中记载了具有2个咔唑通过碳-碳键而直接键合而成的双咔唑骨架、且咔唑骨架的氮原子与咔唑基键合的化合物。与氮原子键合的咔唑基必须具有选自二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基中的杂环基。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-135498号公报

专利文献2：日本特开2001-220380号公报

专利文献3：WO2007/077810号公报

专利文献4：WO2011/024451号公报

专利文献5：WO2007/119816号公报。

发明内容

本发明的目的在于，实现可以低电压驱动、寿命长的有机EL元件。

本发明人等为了实现前述目的而进行深入研究，结果发现，具有特定的取代基、连接基团(linker)的双咔唑衍生物，离子化电位小，含有该双咔唑衍生物的有机EL元件，空穴注入性提高，可以降低驱动电压。

即，本发明提供下述式(1)所示的双咔唑衍生物。

[化学式1]

(式(1)中，

L₁和L₂为连接基团，可以相同也可以不同，各自独立地表示单键、或者取代或未取代的成环碳原子数为6～30的亚芳基，