苯并三唑衍生物和有機電致發(fā)光器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及新型苯并三唑衍生物和電極之間具有含上述衍生物的有機層的有機 電致發(fā)光器件。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機電致發(fā)光器件(下文通常稱為有機EL器件)是自發(fā)光型器件，其具有比液晶器 件亮度更高和易讀性更高的特征，使得能獲得鮮明的顯示，并因此被大力研究。
[0003] 1987年，Eastman Kodak公司的C.W.Tang等人開發(fā)了一種包括各種材料來承擔(dān)各 自作用的層疊結(jié)構(gòu)的器件，并已將使用有機材料的有機EL器件付諸實際應(yīng)用。上述有機EL 器件通過層壓能輸送電子的熒光體和能輸送空穴的有機材料的層來組成。當(dāng)將兩種電荷注 入熒光體的層來發(fā)光時，器件能以不超過10V的電壓獲得高達(dá)1000cd/m 2以上的亮度。
[0004] 迄今為止，已作出很多改進來將有機EL器件付諸實際應(yīng)用。例如，公知具有包含在 基板上依次設(shè)置的陽極、空穴注入層、空穴輸送層、發(fā)光層、電子輸送層、電子注入層和陰極 的結(jié)構(gòu)的有機EL器件比以往更加細(xì)分電極之間的有機層所需的作用。這類器件獲得高效率 和高耐久性。
[0005] 為了進一步改進發(fā)光效率，已進行嘗試來利用三重態(tài)激子，并且已推進研究來利 用磷光發(fā)光化合物。
[0006] 在有機EL器件中，從兩電極注入的電荷在發(fā)光層中再結(jié)合在一起來發(fā)光。然而此 處重要的是空穴和電子的兩電荷如何有效地傳遞至發(fā)光層。當(dāng)增加電子的注入及其迀移率 時，空穴和電子以增大的概率再結(jié)合在一起。此外，當(dāng)約束發(fā)光層中形成的激子時，可獲得 高發(fā)光效率。因此，電子輸送材料發(fā)揮重要作用，并且迫切要求提供電子注入性質(zhì)大、電子 迀移率大、空穴阻止性能高和對空穴耐久性大的電子輸送材料。
[0007] 此外，對于器件的壽命，材料的耐熱性和非晶性(amorphousness)也充當(dāng)重要因 素。由于器件受驅(qū)動時產(chǎn)生的熱，耐熱性小的材料甚至在低溫下受到熱分解，并且劣化。具 有低非晶性的材料允許其薄膜在短時間內(nèi)結(jié)晶，并因此器件將要劣化。因此，將要使用的材 料必須有大的耐熱性和良好的非晶性。
[0008] 作為代表性的發(fā)光材料的三(8-羥基喹啉）鋁（下文簡稱為Alq3)也已通常用作電 子輸送材料，然而具有低電子迀移率和5.6eV的功函數(shù)，并因此空穴阻止能力遠(yuǎn)不能令人滿 Ο
[0009] 插入空穴阻止層的方法是用于防止空穴部分穿過發(fā)光層來改善發(fā)光層中電荷再 結(jié)合概率的措施之一。
[0010] 作為用于形成空穴阻止層的空穴阻止材料，例如，已知三挫衍生物(例如見專利文 獻1)、浴銅靈(bathocuproin)(下文簡稱為BCP)和鋁的混合配體配合物[鋁（III)二（2-甲 基-8-喹P林）_4_]苯基酷鹽（aluminum(III )bis(2-methyl_8-quinolinato)-4-phenyl phenolate，下文簡稱為BAlq)]。
[0011]作為有優(yōu)秀空穴阻止性質(zhì)的電子輸送材料，進一步已提出3-(4-聯(lián)苯基)-4-苯基- 5-(4-叔丁基苯基)-1，2,4_三唑（下文簡稱為TAZ)(例如見專利文獻2)。
[0012] TAZ具有大達(dá)6.6eV的功函數(shù)和大的空穴阻止能力，并且用于形成層疊在通過真空 蒸鍍或涂布而制備的熒光發(fā)光層或磷光發(fā)光層的陰極側(cè)上的電子輸送空穴阻止層，并因此 對提高有機EL器件的效率作貢獻。
[0013]然而，TAZ的一個大問題是其低下的電子輸送性能。因此，為了制造有機EL器件，不 得不將TAZ與具有較高電子輸送性能的電子輸送材料組合使用。
[0014] 此外，BCP也具有大達(dá)6.7eV的功函數(shù)和大的空穴阻止能力，但玻璃化轉(zhuǎn)變點（Tg) 低達(dá)83°C。因此，在薄膜形式中，BCP缺乏穩(wěn)定性，且不能稱為充當(dāng)空穴阻止層至充分的程 度。
[0015] 即，上述材料如果以膜的形式使用則都缺乏穩(wěn)定性，或者不能阻止空穴至充分程 度。因此，為了改善有機EL器件的特性，期望提供一種電子注入/輸送性能和空穴阻止能力 優(yōu)越，且在薄膜形式中有高穩(wěn)定性特征的有機化合物。
[0016]現(xiàn)有技術(shù)文獻：
[0017] 專利文獻：
[0018] 專利文獻1:日本專利2734341號
[0019] 專利文獻 2:W02003/060956

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020] 發(fā)明要解決的問題
[0021] 本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種電子注入/輸送性能優(yōu)越、有高空穴阻止能力和在薄膜 形式中穩(wěn)定性高的特征、并可用作用于生產(chǎn)高效率和高耐久性的有機電致發(fā)光器件的材料 的有機化合物，和提供用上述化合物形成的高效率和高耐久性的有機電致發(fā)光器件。
[0022] 用于解決問題的方案
[0023] 根據(jù)本發(fā)明，提供由下列通式(1)表示的苯并三唑衍生物，
[0024
[0025]其中，
[0026] Ar1為一價芳族烴基或芳族雜環(huán)基，
[0027] Ar2為氫原子、氘原子、或一價芳族烴基或芳族雜環(huán)基，
[0028] A為二價芳族烴基或芳族雜環(huán)基，
[0029] B為二價稠合多環(huán)芳族烴基或單鍵，和
[0030] C為一價芳族雜環(huán)基，
[0031] 并且其中如果A為亞苯基，則B為二價稠合多環(huán)芳族烴基或C為除吡啶基以外的一 價芳族雜環(huán)基。
[0032] 此外，根據(jù)本發(fā)明，提供具有一對電極和夾在電極之間的至少一層有機層的有機 電致發(fā)光器件，其中所述至少一層有機層含有苯并三唑衍生物。
[0033]在有機EL器件中，含苯并三唑衍生物的有機層可為電子輸送層、空穴阻止層、發(fā)光 層或電子注入層的任意一種。
[0034] 發(fā)明的效果
[0035]如將從上述通式（1)中所了解的，本發(fā)明的由通式（1)表示的苯并三唑衍生物是具 有苯并三唑環(huán)的新型化合物，并且有下列性質(zhì)的特征。
[0036] (A)電子可有利地注入。
[0037] (B)電子以高速迀移。
[0038] (C)可有利地阻止空穴。
[0039] (D)在薄膜狀態(tài)中保持穩(wěn)定。
[0040] (E)優(yōu)秀的耐熱性。
[0041]因此，本發(fā)明的苯并三唑衍生物在薄膜形式中保持穩(wěn)定，可用作設(shè)置在有機EL器 件的電極之間的有機層，并能將下列性質(zhì)賦予有機EL器件：
[0042] (F)高發(fā)光效率和高電力效率。
[0043] (G)低發(fā)光開始電壓。
[0044] (H)低實際驅(qū)動電壓。
[0045] (I)長服務(wù)壽命(優(yōu)秀的耐久性）。
[0046]例如，本發(fā)明的苯并三唑衍生物具有高電子注入?漂移速度的特征。如果苯并三 唑衍生物用作用于構(gòu)成有機EL器件的電子注入層和/或電子輸送層的材料，則將電子從電 子輸送層輸送至發(fā)光層的效率提高，發(fā)光效率提高，驅(qū)動電壓降低，并且可提高有機EL器件 的耐久性。
[0047]此外，如果本發(fā)明的苯并三唑衍生物用作用于構(gòu)成有機EL器件的空穴阻止層的材 料，則可能實現(xiàn)歸功于其優(yōu)秀的空穴阻止能力的高發(fā)光效率、電子輸送性質(zhì)和薄膜形式中 的穩(wěn)定性，并且同時降低驅(qū)動電壓、改善對電流的耐久性，并因此達(dá)成有機EL器件的最大亮 度提高。
[0048]此外，為了利用本發(fā)明的苯并三唑衍生物的優(yōu)秀的電子輸送性能和寬廣的帶隙， 苯并三唑衍生物用作基質(zhì)材料(host material)來承載其上的稱為摻雜劑的熒光材料或發(fā) 光磷以便形成發(fā)光層。這使得實現(xiàn)在降低的電壓上驅(qū)動并且有改善的發(fā)光效率的特征的有 機EL器件。
[0049]如上所述，通過將本發(fā)明的苯并三唑衍生物用作構(gòu)成有機EL器件的有機層的材料 來利用其特性，使得能約束發(fā)光層中形成的激子，改善電子與空穴再結(jié)合的概率，獲得高發(fā) 光效率，降低驅(qū)動電壓，并實現(xiàn)高效率和高耐久程度。
【附圖說明】
[0050][圖1 ]為實施例1的化合物(化合物12)的1H-NMR圖。
[0051 ][圖2 ]為實施例2的化合物(化合物13)的1H-NMR圖。
[0052] [圖3 ]為實施例3的化合物(化合物14)的1H-NMR圖。
[0053] [圖4 ]為實施例4的化合物(化合物15)的1H-NMR圖。
[0054] [圖5 ]為實施例5的化合物(化合物62)的1H-NMR圖。
[0055] [圖6 ]為實施例6的化合物(化合物63)的1H-NMR圖。
[0056] [圖7]為說明本發(fā)明的有機EL器件的層結(jié)構(gòu)的視圖。
【具體實施方式】
[0057] 本發(fā)明的苯并三唑衍生物由下列通式（1)表示，并具有芳族烴基或芳族雜環(huán)基鍵 合至苯并三唑環(huán)中的氮原子的結(jié)構(gòu)。
[0058]
[0059]在上述通式（1)中，Ar1為一價芳族烴基或芳族雜環(huán)基，且Ar2為氫原子、氘原子、或 一價芳族經(jīng)基或芳族雜環(huán)基。
[0060]由Ar1和Ar2表示的一價芳族烴基和一價芳族雜環(huán)基二者可具有單環(huán)結(jié)構(gòu)或多環(huán)結(jié) 構(gòu)，或可具有稠合多環(huán)結(jié)構(gòu)。
[0061 ]作為一價芳族烴基，可優(yōu)選使用苯基、聯(lián)苯基、三聯(lián)苯基、四聯(lián)苯基 (tetrakisphenyl group)、苯乙烯基、萘基、蒽基、?；⒎苹?、荷基、諱基和花基，并特別優(yōu) 選苯基、聯(lián)苯基、三聯(lián)苯基、萘基、蒽基、菲基和芴基。
[0062] 此外，作為一價芳族雜環(huán)基，可優(yōu)選使用吡啶基、三嗪基、嘧啶基、呋喃基、吡咯基、 噻吩基、喹啉基、異喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、咔啉基、苯并噁唑基、 苯并噻唑基、喹喔啉基、苯并咪唑基、吡唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、二氮雜萘基 (naphthylydinyl group)、菲略啉基和吖啶基，并特別優(yōu)選吡啶基、味唑基和二苯并咲喃 基。
[0063] 此外，上述一價芳族烴基和一價芳族雜環(huán)基可具有取代基。
[0064] 作為取代基，可例示氘原子;氰基;羥基;硝基；鹵素原子例如氟原子、氯原子等原 子;有1至6個碳原子的烷基，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊 基、異戊基、新戊基和正己基;有5至10個碳原子的環(huán)烷基，例如環(huán)戊基和環(huán)己基;有1至6個 碳原子的烷氧基，例如甲氧基、乙氧基和丙氧基；以具有1至6個碳原子的烷基作為取代基的 二取代氨基;芳族烴基例如苯基、聯(lián)苯基、三聯(lián)苯基、四聯(lián)苯基、苯乙烯基、萘基、蒽基、苊基、 菲基、芴基、茚基和芘基;和芳族雜環(huán)基例如吡啶基、三嗪基、嘧啶基、喹啉基、異喹啉基、吲 哚基、吡啶并吲哚基、咔唑基、咔啉基、喹喔啉基、苯并咪唑基、吡唑基、菲咯啉基和吖啶基。 此外，這些取代基可為具有上文例示的取代基的取代基，例如三氟甲基。
[0065]此外，上述取代基可經(jīng)單鍵、經(jīng)取代或未取代的亞甲基、或經(jīng)氧原子或硫原子鍵合 在一起而形成環(huán)。
[0066] 在它們當(dāng)中，特別優(yōu)選的取代基為芳族烴基和芳族雜環(huán)基，和更優(yōu)選的取代基為 苯基、聯(lián)苯基、萘基、蒽基、菲基、芴基、芘基、吡啶基、三嗪基、嘧啶基、喹啉基、異喹啉基、吲 哚基、咔唑基、喹喔啉基、苯并咪唑基、吡唑基、菲咯啉基和吖啶基。最優(yōu)選的取代基為苯基、 萘基、蒽基、吡啶基、喹啉基