[发明专利]具有氮杂茚并[1，2、c]菲环结构的化合物及使用了该化合物的有机电致发光元件

说明书

本发明的目的在于：作为高效率、高耐久性的有机EL元件用材料，提供电子注入·传输性能优异、具有空穴阻挡能力、薄膜状态下的稳定性高的具有优异的特性的有机化合物，进而使用该化合物提供高效率、高耐久性的有机EL元件。就本发明中的具有电子亲和性的氮杂茚并[1，2、c]菲环结构的化合物而言，耐热性优异，并且具有良好的电子传输能力。在有机EL元件的电子传输层、空穴阻挡层、发光层及电子注入层中使用了该化合物的有机EL元件显示良好的元件特性。

技术领域

本发明涉及适于各种显示装置的作为自发光元件的有机电致发光元件(以下简称为有机EL元件)的化合物及元件，详细地说，涉及具有氮杂茚并[1，2、c]菲环结构的化合物及使用了该化合物的有机EL元件。

背景技术

有机EL元件为自发光性元件，因此与液晶元件相比明亮且可见性优异，可进行鲜明的显示，因此进行了活跃的研究。

在1987年伊士曼柯达(イーストマン·コダック)公司的C.W.Tang等开发出将各种作用分担于各材料的层叠结构元件，由此使使用了有机材料的有机EL元件成为实用的元件。他们将能够传输电子的荧光体和能够传输空穴的有机物层叠、将两者的电荷注入到荧光体的层中而使其发光，由此用10V以下的电压得到1000cd/m²以上的高亮度(例如，参照专利文献1及专利文献2)。

目前为止，为了有机EL元件的实用化，进行了大量的改进，对层叠结构的各种作用进一步细分化，通过在基板上依次设置了阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、阴极的电致发光元件而实现了高效率和耐久性(例如，参照非专利文献1)。

另外，以发光效率的进一步提高为目的，尝试了三重态激子的利用，研究了磷光发光性化合物的利用(例如参照非专利文献2)。而且，也开发了通过使用热活化延迟荧光(TADF)的发光的元件。2011年九州大学的安达等利用使用了热活化延迟荧光材料的元件而实现了5.3％的外部量子效率(例如，参照非专利文献3)。

就发光层而言，也能够在一般被称为主体材料的电荷传输性的化合物中掺杂荧光性化合物、磷光发光性化合物或发射延迟荧光的材料来制作。如上述非专利文献中所记载，有机EL元件中的有机材料的选择对该元件的效率、耐久性等各特性产生大的影响(例如，参照非专利文献2)。

在有机EL元件中，从两电极所注入的电荷在发光层中复合而得到发光，如何高效率地将空穴、电子这两电荷向发光层交付是重要的。提高电子注入性、提高其迁移率、进而提高阻挡从阳极所注入的空穴的空穴阻挡性、提高空穴与电子复合的概率、进而将在发光层内所生成的激子封闭，由此能够得到高效率发光。因此，电子传输材料发挥的作用是重要的，需要电子注入性高、电子迁移率大、空穴阻挡性高、进而对于空穴的耐久性高的电子传输材料。

另外，关于元件的寿命，材料的耐热性、无定形性也是重要的。对于耐热性低的材料而言，由于元件驱动时所生成的热，即使在低的温度下也发生热分解，材料劣化。对于无定形性低的材料而言，即使是短时间也发生薄膜的结晶化，元件劣化。因此，对于使用的材料，需要耐热性高、无定形性良好的性质。

作为代表性的发光材料的三(8-羟基喹啉)铝(以下简称为Alq3)，一般也用作电子传输材料，但由于电子迁移慢，另外功函数为5.6eV，因此空穴阻挡性能不能说充分。

作为改进了电子注入性、迁移率等特性的化合物，提出了具有苯并三唑结构的化合物(例如，专利文献3)，在将这些化合物用于电子传输层的元件中，虽然发光效率等得到了改进，但尚不能说充分，需要进一步的低驱动电压化、进一步的高发光效率化。

另外，作为空穴阻挡性优异的电子传输材料，提出了3-(4-联苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1，2，4-三唑(以下简称为TAZ)(例如参照专利文献4)。