本發(fā)明涉及電荷傳輸性清漆、電荷傳輸性薄膜和有機(jī)電致發(fā)光(el)元件。
背景技術(shù):
有機(jī)el元件中,作為發(fā)光層或電荷注入層,使用由有機(jī)化合物構(gòu)成的電荷傳輸性薄膜。特別地,空穴注入層承擔(dān)陽(yáng)極與空穴傳輸層或發(fā)光層的電荷的授受,為了實(shí)現(xiàn)有機(jī)el元件的低電壓驅(qū)動(dòng)和高亮度而發(fā)揮重要的功能。
空穴注入層的形成方法大致分為以蒸鍍法為代表的干法和以旋涂法為代表的濕法。如果將這些的各方法進(jìn)行比較,濕法能夠大面積地高效率地制造平坦性高的薄膜。因此,在進(jìn)行著有機(jī)el顯示器的大面積化的現(xiàn)在,希望可采用濕法形成的空穴注入層。
鑒于這樣的實(shí)際情況,本發(fā)明人開發(fā)了電荷傳輸性材料、用于其的對(duì)于有機(jī)溶劑的溶解性良好的化合物,該電荷傳輸性材料可應(yīng)用于各種濕法,同時(shí)給予在應(yīng)用于有機(jī)el元件的空穴注入層的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)異的el元件特性的薄膜(例如參照專利文獻(xiàn)1~4)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開第2008/032616號(hào)
專利文獻(xiàn)2:國(guó)際公開第2008/129947號(hào)
專利文獻(xiàn)3:國(guó)際公開第2006/025342號(hào)
專利文獻(xiàn)4:國(guó)際公開第2010/058777號(hào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
本發(fā)明與目前為止開發(fā)的上述專利文獻(xiàn)的技術(shù)同樣地,目的在于提供電荷傳輸性清漆,其可應(yīng)用于各種濕法,給予在應(yīng)用于有機(jī)el元件的空穴注入層的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)異的特性的薄膜。
用于解決課題的手段
本發(fā)明人為了實(shí)現(xiàn)上述目的反復(fù)深入研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn):由包含由規(guī)定的芳基胺衍生物構(gòu)成的電荷傳輸性物質(zhì)、摻雜劑和有機(jī)溶劑的清漆得到的薄膜具有高電荷傳輸性,將該薄膜應(yīng)用于有機(jī)el元件的空穴注入層的情況下,能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)異的特性和優(yōu)異的耐久性,完成了本發(fā)明。
即,本發(fā)明提供下述電荷傳輸性清漆、電荷傳輸性薄膜和有機(jī)el元件。
1.電荷傳輸性清漆,其特征在于,包含:由式(1)所示的芳基胺衍生物構(gòu)成的電荷傳輸性物質(zhì)、摻雜劑和有機(jī)溶劑。
[化1]
[式中,r1和r2相互獨(dú)立地表示氫原子、碳數(shù)1~20的烷基、碳數(shù)2~20的烯基、碳數(shù)2~20的炔基、碳數(shù)6~20的芳基、碳數(shù)2~20的雜芳基、碳數(shù)1~20的烷氧基、碳數(shù)2~20的烯氧基、碳數(shù)2~20的炔氧基、碳數(shù)6~20的芳氧基、碳數(shù)2~20的雜芳氧基、或者包含至少1個(gè)醚結(jié)構(gòu)的碳數(shù)2~20的烷基,這些基團(tuán)的與碳原子結(jié)合的氫原子的一部分或全部可被鹵素原子取代;
r相互獨(dú)立地表示鹵素原子、硝基、氰基、可被z1取代的碳數(shù)1~20的烷基、可被z1取代的碳數(shù)2~20的烯基、可被z1取代的碳數(shù)2~20的炔基、可被z1取代的碳數(shù)1~20的烷氧基、可被z1取代的碳數(shù)2~20的烯氧基、或者可被z1取代的碳數(shù)2~20的炔氧基;
z1表示鹵素原子、硝基、氰基、可被z2取代的碳數(shù)6~20的芳基、可被z2取代的碳數(shù)2~20的雜芳基、可被z2取代的碳數(shù)1~20的烷氧基、可被z2取代的碳數(shù)2~20的烯氧基、可被z2取代的碳數(shù)2~20的炔氧基、可被z2取代的碳數(shù)6~20的芳基、或者可被z2取代的碳數(shù)2~20的雜芳基;
z2表示鹵素原子、硝基或氰基;
n相互獨(dú)立地為0~5的整數(shù),m相互獨(dú)立地為0~4的整數(shù),p相互獨(dú)立地為0~3的整數(shù)。]
2.1的電荷傳輸性清漆,其中,r1和r2都為碳數(shù)1~20的烷基或者都為包含至少1個(gè)醚結(jié)構(gòu)的碳數(shù)2~20的烷基。
3.1或2的電荷傳輸性清漆,其中,n、m和p全部為0。
4.1~3的任一項(xiàng)的電荷傳輸性清漆,其中,上述摻雜劑為雜多酸。
5.使用1~4的任一項(xiàng)的電荷傳輸性清漆制作的電荷傳輸性薄膜。
6.有機(jī)el元件,其具有5的電荷傳輸性薄膜。
7.6的有機(jī)el元件,其中,上述電荷傳輸性薄膜為空穴注入層。
8.由式(1')表示的芳基胺衍生物。
[化2]
[式中,r1'和r2'相互獨(dú)立地表示包含至少1個(gè)醚結(jié)構(gòu)的碳數(shù)2~20的烷基,該基團(tuán)的與碳原子結(jié)合的氫原子的一部分或全部可被鹵素原子取代;
r相互獨(dú)立地表示鹵素原子、硝基、氰基、可被z1取代的碳數(shù)1~20的烷基、可被z1取代的碳數(shù)2~20的烯基、可被z1取代的碳數(shù)2~20的炔基、可被z1取代的碳數(shù)1~20的烷氧基、可被z1取代的碳數(shù)2~20的烯氧基、或者可被z1取代的碳數(shù)2~20的炔氧基;
z1表示鹵素原子、硝基、氰基、可被z2取代的碳數(shù)6~20的芳基、可被z2取代的碳數(shù)2~20的雜芳基、可被z2取代的碳數(shù)1~20的烷氧基、可被z2取代的碳數(shù)2~20的烯氧基、可被z2取代的碳數(shù)2~20的炔氧基、可被z2取代的碳數(shù)6~20的芳基、或者可被z2取代的碳數(shù)2~20的雜芳基;
z2表示鹵素原子、硝基或氰基;
n相互獨(dú)立地為0~5的整數(shù),m相互獨(dú)立地為0~4的整數(shù),p相互獨(dú)立地為0~3的整數(shù)。]
發(fā)明的效果
本發(fā)明中使用的芳基胺衍生物容易在有機(jī)溶劑中溶解,能夠使其與摻雜劑一起在有機(jī)溶劑中溶解而容易地制備電荷傳輸性清漆。
由本發(fā)明的電荷傳輸性清漆制作的薄膜由于顯示高的電荷傳輸性,因此能夠適合用作以有機(jī)el元件為首的電子器件用薄膜。特別地,通過(guò)將該薄膜應(yīng)用于有機(jī)el元件的空穴注入層,能夠得到特性優(yōu)異的有機(jī)el元件。
另外,本發(fā)明的電荷傳輸性清漆即使在使用了旋涂法、狹縫涂布法等可大面積地成膜的各種濕法的情況下也能夠再現(xiàn)性良好地制造電荷傳輸性優(yōu)異的薄膜,因此也能夠充分地應(yīng)對(duì)近年來(lái)的有機(jī)el元件的領(lǐng)域中的進(jìn)展。
具體實(shí)施方式
[電荷傳輸性物質(zhì)]
本發(fā)明的電荷傳輸性清漆包含由下述式(1)所示的芳基胺衍生物構(gòu)成的電荷傳輸性物質(zhì)。應(yīng)予說(shuō)明,本發(fā)明中,電荷傳輸性與導(dǎo)電性同義,與空穴傳輸性同義。電荷傳輸性物質(zhì)可以是其自身具有電荷傳輸性,也可以是與電子接受性物質(zhì)一起使用時(shí)具有電荷傳輸性。電荷傳輸性清漆可以是其自身具有電荷傳輸性,也可以是由其得到的固體膜具有電荷傳輸性。
[化3]
式中,r1和r2相互獨(dú)立地表示氫原子、碳數(shù)1~20的烷基、碳數(shù)2~20的烯基、碳數(shù)2~20的炔基、碳數(shù)6~20的芳基、碳數(shù)2~20的雜芳基、碳數(shù)1~20的烷氧基、碳數(shù)2~20的烯氧基、碳數(shù)2~20的炔氧基、碳數(shù)6~20的芳氧基、碳數(shù)2~20的雜芳氧基、或者包含至少1個(gè)醚結(jié)構(gòu)的碳數(shù)2~20的烷基。再有,這些基團(tuán)的與碳原子結(jié)合的氫原子的一部分或全部可以被鹵素原子取代。
r相互獨(dú)立地表示鹵素原子、硝基、氰基、可被z1取代的碳數(shù)1~20的烷基、可被z1取代的碳數(shù)2~20的烯基、可被z1取代的碳數(shù)2~20的炔基、可被z1取代的碳數(shù)1~20的烷氧基、可被z1取代的碳數(shù)2~20的烯氧基、或者可被z1取代的碳數(shù)2~20的炔氧基。
z1表示鹵素原子、硝基、氰基、可被z2取代的碳數(shù)6~20的芳基、可被z2取代的碳數(shù)2~20的雜芳基、可被z2取代的碳數(shù)1~20的烷氧基、可被z2取代的碳數(shù)2~20的烯氧基、可被z2取代的碳數(shù)2~20的炔氧基、可被z2取代的碳數(shù)6~20的芳基、或者可被z2取代的碳數(shù)2~20的雜芳基。
z2表示鹵素原子、硝基或氰基。
作為鹵素原子,可列舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
碳數(shù)1~20的烷基可以為直鏈狀、分支狀、環(huán)狀的任一種,作為其具體例,可列舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基等碳數(shù)1~20的直鏈狀或分支狀烷基;環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、環(huán)辛基、環(huán)壬基、環(huán)癸基、雙環(huán)丁基、雙環(huán)戊基、雙環(huán)己基、雙環(huán)庚基、雙環(huán)辛基、雙環(huán)壬基、雙環(huán)癸基等碳數(shù)3~20的環(huán)狀烷基。
碳數(shù)2~20的烯基可以為直鏈狀、分支狀、環(huán)狀的任一種,作為其具體例,可列舉出乙烯基、正-1-丙烯基、正-2-丙烯基、1-甲基乙烯基、正-1-丁烯基、正-2-丁烯基、正-3-丁烯基、2-甲基-1-丙烯基、2-甲基-2-丙烯基、1-乙基乙烯基、1-甲基-1-丙烯基、1-甲基-2-丙烯基、正-1-戊烯基、正-1-癸烯基、正-1-二十碳烯基等。
碳數(shù)2~20的炔基可以為直鏈狀、分支狀、環(huán)狀的任一種,作為其具體例,可列舉出乙炔基、正-1-丙炔基、正-2-丙炔基、正-1-丁炔基、正-2-丁炔基、正-3-丁炔基、1-甲基-2-丙炔基、正-1-戊炔基、正-2-戊炔基、正-3-戊炔基、正-4-戊炔基、1-甲基-正-丁炔基、2-甲基-正-丁炔基、3-甲基-正-丁炔基、1,1-二甲基-正-丙炔基、正-1-己炔基、正-1-癸炔基、正-1-十五碳炔基、正-1-二十碳炔基等。
作為碳數(shù)6~20的芳基的具體例,可列舉出苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基等。
作為碳數(shù)2~20的雜芳基的具體例,可列舉出2-噻吩基、3-噻吩基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-噁唑基、4-噁唑基、5-噁唑基、3-異噁唑基、4-異噁唑基、5-異噁唑基、2-噻唑基、4-噻唑基、5-噻唑基、3-異噻唑基、4-異噻唑基、5-異噻唑基、2-咪唑基、4-咪唑基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基等。
碳數(shù)1~20的烷氧基可以是直鏈狀、分支狀、環(huán)狀的任一種,作為其具體例,可列舉出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基等碳數(shù)1~20的直鏈狀或分支狀烷氧基;環(huán)丙氧基、環(huán)丁氧基、環(huán)戊氧基、環(huán)己氧基、環(huán)庚氧基、環(huán)辛氧基、環(huán)壬氧基、環(huán)癸氧基、雙環(huán)丁氧基、雙環(huán)戊氧基、雙環(huán)己氧基、雙環(huán)庚氧基、雙環(huán)辛氧基、雙環(huán)壬氧基、雙環(huán)癸氧基等碳數(shù)3~20的環(huán)狀烷氧基。
碳數(shù)2~20的烯氧基可以是直鏈狀、分支狀、環(huán)狀的任一種,作為其具體例,可列舉出乙烯氧基、正-1-丙烯氧基、正-2-丙烯氧基、1-甲基乙烯氧基、正-1-丁烯氧基、正-2-丁烯氧基、正-3-丁烯氧基、2-甲基-1-丙烯氧基、2-甲基-2-丙烯氧基、1-乙基乙烯氧基、1-甲基-1-丙烯氧基、1-甲基-2-丙烯氧基、正-1-戊烯氧基、正-1-癸烯氧基、正-1-二十碳烯氧基等。
碳數(shù)2~20的炔氧基可以是直鏈狀、分支狀、環(huán)狀的任一種,作為其具體例,可列舉出乙炔氧基、正-1-丙炔氧基、正-2-丙炔氧基、正-1-丁炔氧基、正-2-丁炔氧基、正-3-丁炔氧基、1-甲基-2-丙炔氧基、正-1-戊炔氧基、正-2-戊炔氧基、正-3-戊炔氧基、正-4-戊炔氧基、1-甲基-正-丁炔氧基、2-甲基-正-丁炔氧基、3-甲基-正-丁炔氧基、1,1-二甲基-正-丙炔氧基、正-1-己炔氧基、正-1-癸炔氧基、正-1-十五碳炔氧基、正-1-二十碳炔氧基等。
作為碳數(shù)6~20的芳氧基的具體例,可列舉出苯氧基、1-萘氧基、2-萘氧基、1-蒽氧基、2-蒽氧基、9-蒽氧基、1-菲氧基、2-菲氧基、3-菲氧基、4-菲氧基、9-菲氧基等。
作為碳數(shù)2~20的雜芳氧基的具體例,可列舉出2-噻吩氧基、3-噻吩氧基、2-呋喃氧基、3-呋喃氧基、2-噁唑氧基、4-噁唑氧基、5-噁唑氧基、3-異噁唑氧基、4-異噁唑氧基、5-異噁唑氧基、2-噻唑氧基、4-噻唑氧基、5-噻唑氧基、3-異噻唑氧基、4-異噻唑氧基、5-異噻唑氧基、2-咪唑氧基、4-咪唑氧基、2-吡啶氧基、3-吡啶氧基、4-吡啶氧基等。
作為包含至少1個(gè)醚結(jié)構(gòu)的碳數(shù)2~20的烷基,可列舉出至少1個(gè)亞甲基被氧原子替代的直鏈狀或分支狀的烷基。不過(guò),不是將與芴骨架結(jié)合的亞甲基用氧原子替代,并且不是將鄰接的亞甲基同時(shí)被替代為氧原子。作為這樣的基團(tuán),如果考慮原料化合物的獲得容易性,優(yōu)選由式(a)表示的基團(tuán),其中,更優(yōu)選由式(b)表示的基團(tuán)。
-(rao)r-rb(a)
-(ch2ch2o)r-ch3(b)
(式中,ra表示碳數(shù)1~4的直鏈狀或分支狀的亞烷基,rb表示碳數(shù)1~[20-(ra的碳數(shù))×r]的直鏈狀或分支狀的烷基,r為1~9的整數(shù)。從與摻雜劑的相容性的觀點(diǎn)出發(fā),r優(yōu)選為2以上,更優(yōu)選為3以上,從原料化合物的獲得容易性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為5以下,更優(yōu)選為4以下。)
作為包含至少1個(gè)醚結(jié)構(gòu)的碳數(shù)2~20的烷基,可列舉出-ch2och3、-ch2och2ch3、-ch2o(ch2)2ch3、-ch2och(ch3)2、-ch2o(ch2)3ch3、-ch2och2ch(ch3)2、-ch2oc(ch3)3、-ch2o(ch2)4ch3、-ch2och(ch3)(ch2)2ch3、-ch2o(ch2)2ch(ch3)2、-ch2och(ch3)(ch2)3ch3、-ch2o(ch2)5ch3、-ch2och2ch(ch3)(ch2)2ch3、-ch2o(ch2)2ch(ch3)ch2ch3、-ch2o(ch2)3ch(ch3)2、-ch2oc(ch3)2(ch2)2ch3、-ch2och(ch2ch3)(ch2)2ch3、-ch2oc(ch3)2ch(ch3)2、-ch2o(ch2)6ch3、-ch2o(ch2)7ch3、-ch2och2ch(ch2ch3)(ch2)3ch3、-ch2o(ch2)8ch3、-ch2o(ch2)9ch3、-ch2o(ch2)10ch3、-ch2o(ch2)11ch3、-ch2o(ch2)12ch3、-ch2o(ch2)13ch3、-ch2o(ch2)14ch3、-ch2o(ch2)15ch3、-ch2o(ch2)16ch3、-ch2o(ch2)17ch3、-ch2o(ch2)18ch3、-ch2ch2och3、-ch2ch2och2ch3、-ch2ch2o(ch2)2ch3、-ch2ch2och(ch3)2、-ch2ch2o(ch2)3ch3、-ch2ch2och2ch(ch3)2、-ch2ch2oc(ch3)3、-ch2ch2o(ch2)4ch3、-ch2ch2och(ch3)(ch2)2ch3、-ch2ch2och2ch(ch3)2、-ch2ch2o(ch2)2ch(ch3)2、-ch2ch2oc(ch3)3、-ch2ch2och(ch3)(ch2)3ch3、-ch2ch2o(ch2)5ch3、-ch2ch2och(ch3)(ch2)3ch3、-ch2ch2och2ch(ch3)(ch2)2ch3、-ch2ch2o(ch2)2ch(ch3)ch2ch3、-ch2ch2o(ch2)3ch(ch3)2、-ch2ch2oc(ch3)2(ch2)2ch3、-ch2ch2och(ch2ch3)(ch2)2ch3、-ch2ch2oc(ch3)2ch(ch3)2、-ch2ch2o(ch2)6ch3、-ch2ch2o(ch2)7ch3、-ch2ch2och2ch(ch2ch3)(ch2)3ch3、-ch2ch2o(ch2)8ch3、-ch2ch2o(ch2)9ch3、-ch2ch2o(ch2)10ch3、-ch2ch2o(ch2)11ch3、-ch2ch2o(ch2)12ch3、-ch2ch2o(ch2)13ch3、-ch2ch2o(ch2)14ch3、-ch2ch2o(ch2)15ch3、-ch2ch2o(ch2)16ch3、-ch2ch2o(ch2)17ch3、-ch2ch2ch2och3、-ch2ch2ch2och2ch3、-ch2ch2ch2o(ch2)2ch3、-ch2ch2ch2och(ch3)2、-ch2ch2ch2o(ch2)3ch3、-ch2ch2ch2och2ch(ch3)2、-ch2ch2ch2oc(ch3)3、-ch2ch2ch2o(ch2)4ch3、-ch2ch2ch2och(ch3)(ch2)2ch3、-ch2ch2ch2och2ch(ch3)2、-ch2ch2ch2o(ch2)2ch(ch3)2、-ch2ch2ch2oc(ch3)3、-ch2ch2ch2och(ch3)(ch2)3ch3、-ch2ch2ch2o(ch2)5ch3、-ch2ch2ch2och(ch3)(ch2)3ch3、-ch2ch2ch2och2ch(ch3)(ch2)2ch3、-ch2ch2ch2o(ch2)2ch(ch3)ch2ch3、-ch2ch2ch2o(ch2)3ch(ch3)2、-ch2ch2ch2oc(ch3)2(ch2)2ch3、-ch2ch2ch2och(ch2ch3)(ch2)2ch3、-ch2ch2ch2oc(ch3)2ch(ch3)2、-ch2ch2ch2o(ch2)6ch3、-ch2ch2ch2o(ch2)7ch3、-ch2ch2ch2och2ch(ch2ch3)(ch2)3ch3、-ch2ch2och2ch2och3、-ch2ch2och2ch2och2ch2och3、-ch2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och3、-ch2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och3、-ch2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och3、-ch2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och3、-ch2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och3、-ch2ch2ch2och2ch2ch2och3、-ch2ch2ch2och2ch2ch2och2ch2ch2och3、-ch2ch2ch2och2ch2ch2och2ch2ch2och2ch2ch2och3、-ch2ch2ch2och2ch2ch2och2ch2ch2och2ch2ch2och2ch2ch2och3、-ch2ch2ch2och2ch2ch2och2ch2ch2och2ch2ch2och2ch2ch2och2ch2ch2och3、-ch2ch2ch2ch2och2ch2ch2ch2och2ch2ch2ch2och3、-ch2ch2ch2ch2och2ch2ch2ch2och2ch2ch2ch2och2ch2ch2ch2och3、-ch2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och2ch3、-ch2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och2ch3、-ch2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och2ch2och2ch3、-ch2ch2och2ch2och2ch3、-ch2ch2och2ch2och2ch2och2ch3、-ch2ch2ch2o(ch2)8ch3、-ch2ch2ch2o(ch2)9ch3、-ch2ch2ch2o(ch2)10ch3、-ch2ch2ch2o(ch2)11ch3、-ch2ch2ch2o(ch2)12ch3、-ch2ch2ch2o(ch2)13ch3、-ch2ch2ch2o(ch2)14ch3、-ch2ch2ch2o(ch2)15ch3、-ch2ch2ch2o(ch2)16ch3等。
r1和r2的至少一者為上述烷基、烷氧基、烯氧基、炔氧基、芳氧基、雜芳氧基、或包含至少1個(gè)醚結(jié)構(gòu)的烷基,優(yōu)選兩者都為這些基團(tuán)的任一個(gè)。特別優(yōu)選兩者都為烷基或者兩者都為包含至少1個(gè)醚結(jié)構(gòu)的烷基。
式(1)中,n相互獨(dú)立地為0~5的整數(shù),m相互獨(dú)立地為0~4的整數(shù),p相互獨(dú)立地為0~3的整數(shù)。從提高本發(fā)明的芴衍生物的電荷傳輸性的觀點(diǎn)出發(fā),n、m和p相互獨(dú)立地優(yōu)選0~2,更優(yōu)選0或1,最優(yōu)選0。特別優(yōu)選n、m和p都為0。
[芳基胺衍生物的制造方法]
上述芳基胺衍生物能夠在按照下述合成方案a合成了由式(1')表示的中間體后利用公知的偶合反應(yīng)合成。
[化4]
方案a
(式中,r1、r2、r和p與上述相同。x、x1和x2相互獨(dú)立地表示鹵素原子或擬鹵素基團(tuán)。)
作為鹵素原子,可列舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。另外,作為擬鹵素基團(tuán),可列舉出甲磺酰氧基、三氟甲磺酰氧基、九氟丁磺酰氧基等氟烷基磺酰氧基;苯磺酰氧基、甲苯磺酰氧基等芳香族磺酰氧基等。
作為方案a的反應(yīng)中使用的溶劑,優(yōu)選脂肪族烴類(戊烷、正己烷、正辛烷、正癸烷、十氫化萘等)、鹵代脂肪族烴類(二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、四氯化碳等)、芳香族烴類(苯、甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對(duì)二甲苯、均三甲基苯等)、醚類(二乙醚、二異丙醚、叔丁基甲基醚、四氫呋喃、1,4-二噁烷、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷等)、酰胺類(n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺等)、脲類(n,n-二甲基咪唑啉酮、四甲基脲等)、亞砜類(二甲基亞砜、環(huán)丁砜等)、腈類(乙腈、丙腈、丁腈等)、水等,更優(yōu)選甲苯、四氫呋喃、二甲基亞砜、水等。
作為方案a的反應(yīng)中使用的催化劑,可列舉出碘化鈉、碘化鉀、碘化銫、四丁基氟化銨、四丁基氯化銨、四丁基溴化銨、四丁基碘化銨、芐基三乙基氯化銨、芐基三乙基溴化銨、芐基三乙基碘化銨、甲基三-正-辛基氯化銨等。
反應(yīng)溫度通常從溶劑的熔點(diǎn)到沸點(diǎn)之間適當(dāng)?shù)卮_定,通常為0~140℃。反應(yīng)時(shí)間通常為0.1~100小時(shí)。
以下示出利用偶合反應(yīng)、由式(1')所示的中間體合成上述芳基胺衍生物的方法的例子。
首先,如下述方案b中所示那樣,在催化劑存在下使由式(1')表示的中間體與聯(lián)苯硼酸化合物反應(yīng),合成由式(1”)表示的中間體。
[化5]
方案b
(式中,r1、r2、r、x1、x2、n、m和p與上述相同。)
接下來(lái),如下述方案c中所示那樣,通過(guò)在催化劑存在下使由式(1”)表示的中間體與雙(聯(lián)苯基)胺化合物進(jìn)行交叉偶合反應(yīng),從而能夠合成由式(1)表示的芳基胺衍生物。
[化6]
方案c
(式中,r1、r2、r、x1、n、m和p與上述相同。)
作為方案b和c的反應(yīng)中使用的催化劑,可列舉出[1,1'-雙(二苯基膦基)二茂鐵]鈀(ii)二氯化物(pdcl2(dppf))、四(三苯基膦)鈀(pd(pph3)4)、雙(三苯基膦)二氯化鈀(pd(pph3)2cl2)、雙(亞芐基丙酮)鈀(pd(dba)2)、三(亞芐基丙酮)二鈀(pd2(dba)3)、雙(三-叔-丁基膦)鈀(pd(p-t-bu3)2)等鈀催化劑等。
作為方案b和c的反應(yīng)中使用的溶劑,優(yōu)選芳香族烴類(苯、甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對(duì)二甲苯、均三甲基苯、異丙苯等)、醚類(二乙醚、二異丙醚、叔丁基甲基醚、四氫呋喃、1,4-二噁烷、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、二甘醇二甲基醚等)、醇類(甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇等)、酮類(丙酮、甲乙酮、甲基異丁基酮、二正丁基酮、環(huán)己酮等)、酰胺類(n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺等)、腈類(乙腈、丙腈、丁腈等)、水等。
反應(yīng)溫度通常可以是從溶劑的熔點(diǎn)或-50℃到使用的溶劑的沸點(diǎn),優(yōu)選0~140℃的范圍。反應(yīng)時(shí)間通常為0.1~100小時(shí)。
反應(yīng)結(jié)束后,按照常規(guī)方法進(jìn)行后處理,能夠得到目標(biāo)的芳基胺衍生物。
[摻雜劑]
本發(fā)明的電荷傳輸性清漆包含摻雜劑。作為摻雜劑,并無(wú)特別限定,無(wú)機(jī)系摻雜劑、有機(jī)系摻雜劑都能夠使用。
其中,作為最優(yōu)選的方式,本發(fā)明的電荷傳輸性清漆包含雜多酸作為摻雜劑。這種情況下,能夠得到不僅顯示來(lái)自以銦錫氧化物(ito)、銦鋅氧化物(izo)為代表的透明電極的高空穴接受能力而且顯示來(lái)自以鋁為代表的金屬陽(yáng)極的高空穴接受能力的電荷傳輸性優(yōu)異的薄膜。
雜多酸為具有代表性地由式(a1)所示的keggin型或式(a2)所示的dawson型的化學(xué)結(jié)構(gòu)表示的、雜原子位于分子的中心的結(jié)構(gòu),作為釩(v)、鉬(mo)、鎢(w)等的含氧酸的同多酸與異種元素的含氧酸縮合而成的多酸。作為這樣的異種元素的含氧酸,主要可列舉出硅(si)、磷(p)、砷(as)等的含氧酸。
[化7]
作為雜多酸的具體例,可列舉出磷鉬酸、硅鉬酸、磷鎢酸、硅鎢酸、磷鎢鉬酸等。這些可以1種單獨(dú)地使用或者將2種以上組合使用。再有,本發(fā)明中使用的雜多酸可作為市售品得到,另外,也能夠采用公知的方法合成。
特別地,摻雜劑由1種的雜多酸構(gòu)成的情況下,這1種的雜多酸優(yōu)選為磷鎢酸或磷鉬酸,更優(yōu)選為磷鎢酸。另外,摻雜劑由2種以上的雜多酸構(gòu)成的情況下,優(yōu)選其中至少1種為磷鎢酸或磷鉬酸,更優(yōu)選為磷鎢酸。
應(yīng)予說(shuō)明,雜多酸在元素分析等定量分析中,即使相對(duì)于由通式表示的結(jié)構(gòu),元素的數(shù)多或少,只要其是作為市售品獲得的產(chǎn)品或者按照公知的合成方法適當(dāng)?shù)睾铣傻漠a(chǎn)物,都能夠在本發(fā)明中使用。
即,例如,一般地,磷鎢酸用化學(xué)式h3(pw12o40)·nh2o表示,磷鉬酸用化學(xué)式h3(pmo12o40)·nh2o表示,在定量分析中,即使該式中的p(磷)、o(氧)或者、w(鎢)或mo(鉬)的數(shù)多或者少,只要其為作為市售品獲得的產(chǎn)品或者按照公知的合成方法適當(dāng)?shù)睾铣傻漠a(chǎn)物,則都能夠在本發(fā)明中使用。這種情況下,本發(fā)明中所規(guī)定的雜多酸的質(zhì)量不是合成物、市售品中的純粹的磷鎢酸的質(zhì)量(磷鎢酸含量),而是意味著作為市售品可獲得的形態(tài)和采用公知的合成法可分離的形態(tài)下包含水合水、其他雜質(zhì)等的狀態(tài)下的總質(zhì)量。
就本發(fā)明的電荷傳輸性清漆中所含的摻雜劑而言,用質(zhì)量比表示,相對(duì)于電荷傳輸性物質(zhì)1,為0.05~10.0左右。只使用雜多酸作為摻雜劑的情況下,就雜多酸而言,用質(zhì)量比表示,相對(duì)于電荷傳輸性物質(zhì)1,能夠設(shè)為0.05~10.0左右,優(yōu)選為0.1~6.0左右。
[有機(jī)溶劑]
本發(fā)明的電荷傳輸性清漆中所含的有機(jī)溶劑只要良好地溶解上述芳基胺衍生物和摻雜劑,則并無(wú)特別限定,優(yōu)選包含酰胺類,更優(yōu)選包含由下述式(2)表示的酸酰胺衍生物。
[化8]
式中,r11表示丙基或異丙基,優(yōu)選異丙基。r12和r13相互獨(dú)立地表示碳數(shù)1~4的烷基。碳數(shù)1~4的烷基可以是直鏈狀、分支狀、環(huán)狀的任一種,具體地可列舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、環(huán)丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、環(huán)丁基等。這些中,作為r12和r13,優(yōu)選甲基或乙基。
作為由式(2)表示的酸酰胺衍生物,可列舉出n,n-二甲基丁酰胺、n,n-二乙基丁酰胺、n,n-甲基乙基丁酰胺、n,n-二甲基異丁酰胺(dmib)、n,n-二乙基異丁酰胺、n-乙基-n-甲基異丁酰胺等。這些中,特別優(yōu)選dmib。
由式(2)表示的酸酰胺衍生物可通過(guò)對(duì)應(yīng)的羧酸酯與胺的置換反應(yīng)合成,也可使用市售品。
由于包含由式(2)表示的酸酰胺衍生物,因此如果使用本發(fā)明的電荷傳輸性清漆,則與以往的清漆相比,能夠采用各種濕法再現(xiàn)性良好地得到平坦性和均一性優(yōu)異的電荷傳輸性薄膜。
另外,本發(fā)明中使用的有機(jī)溶劑可包含由式(2)表示的酸酰胺衍生物以外的其他有機(jī)溶劑。作為這樣的有機(jī)溶劑,可列舉出
n-甲基甲酰胺、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二乙基甲酰胺、n-甲基乙酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基丙酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、n-甲基吡咯烷酮等酰胺類;
二甘醇、三甘醇、四甘醇、二丙二醇、1,2-乙二醇(乙二醇)、1,2-丙二醇(丙二醇)、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇(己二醇)、1,3-辛二醇、3,6-辛二醇等二醇類;
甘油等三醇類;
乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丙基醚、乙二醇單異丙基醚、乙二醇單丁基醚、乙二醇單異丁基醚、乙二醇單己基醚等乙二醇單烷基醚類、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單丙基醚、丙二醇單異丙基醚、丙二醇單丁基醚、丙二醇單異丁基醚、丙二醇單己基醚等丙二醇單烷基醚類等亞烷基二醇單烷基醚類;
乙二醇單苯基醚等乙二醇單芳基醚類、丙二醇單苯基醚等丙二醇單芳基醚類等亞烷基二醇單芳基醚類;
乙二醇單芐基醚等乙二醇單芳烷基醚類、丙二醇單芐基醚等丙二醇單芳烷基醚類等亞烷基二醇單芳烷基醚類;
乙二醇丁氧基乙基醚等乙二醇烷氧基烷基醚類、丙二醇丁氧基乙基醚等丙二醇烷氧基烷基醚類等亞烷基二醇烷氧基烷基醚類;
乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇二丙基醚、乙二醇二異丙基醚、乙二醇二丁基醚等乙二醇二烷基醚類、丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚、丙二醇二丙基醚、丙二醇二異丙基醚、丙二醇二丁基醚等丙二醇二烷基醚類等亞烷基二醇二烷基醚類;
乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、乙二醇單丙基醚乙酸酯、乙二醇單異丙基醚乙酸酯、乙二醇單丁基醚乙酸酯等乙二醇單烷基醚乙酸酯類、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單丙基醚乙酸酯、丙二醇單異丙基醚乙酸酯、丙二醇單丁基醚乙酸酯等丙二醇單烷基醚乙酸酯類等亞烷基二醇單烷基醚乙酸酯類;
乙二醇單乙酸酯等乙二醇單乙酸酯類、丙二醇單乙酸酯等丙二醇單乙酸酯類等亞烷基二醇單乙酸酯類;
乙二醇二乙酸酯等乙二醇二乙酸酯類、丙二醇二乙酸酯等丙二醇二乙酸酯類等亞烷基二醇二乙酸酯類;
二甘醇單甲基醚、二甘醇單乙基醚、二甘醇單丙基醚、二甘醇單異丙基醚、二甘醇單丁基醚、二甘醇單異丁基醚、二甘醇單己基醚等二甘醇單烷基醚類、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單丙基醚、二丙二醇單異丙基醚、二丙二醇單丁基醚、二丙二醇單異丁基醚、二丙二醇單己基醚等二丙二醇單烷基醚類等二(亞烷基二醇)單烷基醚類;
二甘醇單苯基醚等二甘醇單芳基醚類、二丙二醇單苯基醚等二丙二醇單芳基醚類等二(亞烷基二醇)單芳基醚類;
二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇二丙基醚、二甘醇二異丙基醚、二甘醇二丁基醚等二甘醇二烷基醚類、二丙二醇二甲基醚、二丙二醇二乙基醚、二丙二醇二丙基醚、二丙二醇二異丙基醚、二丙二醇二丁基醚等的二丙二醇二烷基醚類等二(亞烷基二醇)二烷基醚類;
二甘醇單甲基醚乙酸酯、二甘醇單乙基醚乙酸酯、二甘醇單丙基醚乙酸酯、二甘醇單異丙基醚乙酸酯、二甘醇單丁基醚乙酸酯、二甘醇單異丁基醚乙酸酯、二甘醇單己基醚乙酸酯等二甘醇單烷基醚乙酸酯類、二丙二醇單甲基醚乙酸酯、二丙二醇單乙基醚乙酸酯、二丙二醇單丙基醚乙酸酯、二丙二醇單異丙基醚乙酸酯、二丙二醇單丁基醚乙酸酯、二丙二醇單異丁基醚乙酸酯、二丙二醇單己基醚乙酸酯等二丙二醇單烷基醚乙酸酯類等二(亞烷基二醇)單烷基醚乙酸酯類;
三甘醇單甲基醚、三甘醇單乙基醚等三甘醇單烷基醚類、三丙二醇單甲基醚、三丙二醇單乙基醚等三丙二醇單烷基醚類等三(亞烷基二醇)單烷基醚類;
三甘醇二甲基醚、三甘醇二乙基醚等三甘醇二烷基醚類、三丙二醇二甲基醚、三丙二醇二乙基醚等三丙二醇二烷基醚類等三(亞烷基二醇)二烷基醚類;
1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、1-戊醇、1-己醇、1-庚醇、1-壬醇、1-癸醇、1-十一烷醇、1-十二烷醇、1-十四烷醇等直鏈脂肪族醇類、環(huán)己醇、2-甲基環(huán)己醇等環(huán)狀脂肪族醇類等脂肪族醇類;
苯酚等酚類;
芐醇等芳香族醇類;
糠醇等含有雜環(huán)的醇類;
四氫糠醇等氫化含有雜環(huán)的醇類;
二異丙基醚、二正丁基醚、二正己基醚等二烷基醚類;
甲基苯基醚、乙基苯基醚、正丁基苯基醚、芐基(3-甲基丁基)醚、(2-甲基苯基)甲基醚、(3-甲基苯基)甲基醚、(4-甲基苯基)甲基醚等烷基芳基醚類;
乙基芐基醚等烷基芳烷基醚類;
2-甲基呋喃、四氫呋喃、四氫吡喃等環(huán)狀烷基單醚類;
1,4-二噁烷等環(huán)狀烷基二醚類;
三噁烷等環(huán)狀烷基三醚類;
二縮水甘油基醚等二環(huán)氧烷基醚類;
乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸叔丁酯、乙酸正戊酯、乙酸(3-甲基丁基)酯、乙酸正己酯、乙酸(2-乙基丁基)酯、乙酸(2-乙基己基)酯等乙酸直鏈狀或分支狀烷基酯類、乙酸環(huán)己酯、乙酸2-甲基環(huán)己酯等乙酸環(huán)狀烷基酯類等乙酸烷基酯類;丙酸乙酯、丙酸正丙酯、丙酸異丙酯、丙酸正丁酯、丙酸異丁酯、丙酸仲丁酯、丙酸叔丁酯、丙酸正戊酯、丙酸(3-甲基丁基)酯、丙酸正己酯、丙酸(2-乙基丁基)酯、丙酸(2-乙基己基)酯等丙酸直鏈狀或分支狀烷基酯類、丙酸環(huán)己酯、丙酸2-甲基環(huán)己酯等丙酸環(huán)狀烷基酯類等丙酸烷基酯類;丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸異丙酯、丁酸正丁酯、丁酸異丁酯、丁酸仲丁酯、丁酸叔丁酯、丁酸正戊酯、丁酸(3-甲基丁基)酯、丁酸正己酯、丁酸(2-乙基丁基)酯、丁酸(2-乙基己基)酯等丁酸直鏈狀或分支狀烷基酯類、丁酸環(huán)己酯、丁酸2-甲基環(huán)己酯等丁酸環(huán)狀烷基酯類等丁酸烷基酯類;乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸異丙酯、乳酸正丁酯、乳酸異丁酯、乳酸仲丁酯、乳酸叔丁酯、乳酸正戊酯、乳酸(3-甲基丁基)酯、乳酸正己酯、乳酸(2-乙基丁基)酯、乳酸(2-乙基己基)酯等乳酸直鏈狀或分支狀烷基酯類、乳酸環(huán)己酯、乳酸2-甲基環(huán)己酯等乳酸環(huán)狀烷基酯類等乳酸烷基酯類等烷基酯類;
乙酸芐酯等乙酸芳烷基酯類、丙酸芐酯等丙酸芳烷基酯類、丁酸芐酯等丁酸芳烷基酯類、乳酸芐酯等乳酸芳烷基酯類等芳烷基烷基酯類;
二乙基酮、二異丁基酮、甲乙酮、甲基正丙基酮、甲基正丁基酮、甲基異丁基酮、甲基正丙基酮、甲基正己基酮、乙基正丁基酮、二正丙基酮等二烷基酮類;
異佛爾酮等環(huán)狀烯基酮類;
環(huán)己酮等環(huán)狀烷基酮類;
4-羥基-4-甲基-2-戊酮(雙丙酮醇)等羥基二烷基酮類;
糠醛等含有雜環(huán)的醛類;
庚烷、辛烷、2,2,3-三甲基己烷、癸烷、十二烷等直鏈狀或分支狀烷烴類;
甲苯、二甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對(duì)二甲苯、均三甲基苯、四氫化萘、環(huán)己基苯等烷基苯類;
環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、乙基環(huán)己烷等環(huán)狀烷烴類
等,但并不限定于這些。這些溶劑能夠使用1種或者2種以上。
另外,本發(fā)明的電荷傳輸性清漆包含由式(2)表示的酸酰胺以外的其他有機(jī)溶劑的情況下,該其他有機(jī)溶劑優(yōu)選包含二醇類、三醇類、亞烷基二醇單烷基醚類、亞烷基二醇二烷基醚類、二(亞烷基二醇)單烷基醚類、二(亞烷基二醇)二烷基醚類等,更優(yōu)選包含二醇類、亞烷基二醇單烷基醚類、二(亞烷基二醇)單烷基醚類等,進(jìn)一步優(yōu)選包含二甘醇、三甘醇、二丙二醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丙基醚、乙二醇單異丙基醚、乙二醇單丁基醚、乙二醇單異丁基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單丙基醚、丙二醇單異丙基醚、丙二醇單丁基醚、丙二醇單異丁基醚、二甘醇單甲基醚、二甘醇單乙基醚、二甘醇單丙基醚、二甘醇單異丙基醚、二甘醇單丁基醚、二甘醇單異丁基醚、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單丙基醚、二丙二醇單異丙基醚、二丙二醇單丁基醚、二丙二醇單異丁基醚等,更進(jìn)一步優(yōu)選包含二甘醇、三甘醇、二丙二醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、乙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚、二甘醇單甲基醚、二丙二醇單甲基醚等。
使用由式(2)表示的酸酰胺衍生物和其他有機(jī)溶劑作為有機(jī)溶劑的情況下,從再現(xiàn)性良好地實(shí)現(xiàn)膜的平坦性和均一性的觀點(diǎn)出發(fā),全部有機(jī)溶劑中的該酸酰胺衍生物的含量?jī)?yōu)選為35質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為50質(zhì)量%以上、進(jìn)一步優(yōu)選為55質(zhì)量%以上,更進(jìn)一步優(yōu)選為60質(zhì)量%以上,更進(jìn)一步優(yōu)選為70質(zhì)量%以上,之后以75質(zhì)量%以上、80質(zhì)量%以上的順序優(yōu)選。
[電荷傳輸性清漆]
本發(fā)明的電荷傳輸性清漆包含:由上述芳基胺衍生物構(gòu)成的電荷傳輸性物質(zhì)、摻雜劑和有機(jī)溶劑。
本發(fā)明的清漆的粘度根據(jù)制作的薄膜的厚度等、固體成分濃度適當(dāng)?shù)卦O(shè)定,通常在25℃下為1~50mpa·s。
另外,考慮清漆的粘度和表面張力等、制作的薄膜的厚度等適當(dāng)?shù)卦O(shè)定本發(fā)明中的電荷傳輸性清漆的固體成分濃度,通常為0.1~10.0質(zhì)量%左右,如果考慮提高清漆的涂布性,優(yōu)選為0.5~5.0質(zhì)量%左右,更優(yōu)選為1.0~3.0質(zhì)量%左右。
作為電荷傳輸性清漆的制備方法,并無(wú)特別限定,例如可列舉出先使芳基胺衍生物溶解于溶劑、將摻雜劑加入其中的方法;使芳基胺衍生物和摻雜劑的混合物溶解于溶劑的方法。有多個(gè)有機(jī)溶劑的情況下,可首先在對(duì)芳基胺衍生物、摻雜劑充分地溶解的溶劑中使它們?nèi)芙?,將其他溶劑加入其中,也可在多個(gè)有機(jī)溶劑的混合溶劑中使芳基胺衍生物、摻雜劑依次溶解,或者使它們同時(shí)地溶解。
本發(fā)明中,就電荷傳輸性清漆而言,從再現(xiàn)性良好地得到高平坦性薄膜的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選在使電荷傳輸性物質(zhì)、摻雜劑等在有機(jī)溶劑中溶解后,使用亞微米級(jí)的過(guò)濾器等進(jìn)行過(guò)濾。
[電荷傳輸性薄膜]
本發(fā)明的電荷傳輸性清漆適合作為涂布型電荷傳輸薄膜形成用清漆,通過(guò)將該清漆在基材上涂布并燒成,能夠在基材上形成電荷傳輸性薄膜。
作為清漆的涂布方法,可列舉出浸漬法、旋涂法、轉(zhuǎn)印印刷法、輥涂法、毛刷涂布、噴墨法、噴涂法、狹縫涂布法等,但并不限定于這些。就涂布方法而言,如果考慮再現(xiàn)性良好地得到平坦性高的電荷傳輸薄膜,則優(yōu)選旋涂法、噴墨法、噴涂法等。再有,優(yōu)選根據(jù)涂布方法來(lái)調(diào)節(jié)清漆的粘度和表面張力。
另外,使用本發(fā)明的清漆的情況下,為了得到具有均勻的成膜面和高電荷傳輸性的薄膜,需要考慮與本發(fā)明中所含的上述芳基胺衍生物一起含有的摻雜劑、溶劑的種類等來(lái)選擇燒成氣氛(大氣氣氛下、氮等非活性氣體下、真空下等),但在大部分的情況下,通過(guò)在大氣氣氛下進(jìn)行燒成,能夠均一地得到電荷傳輸性優(yōu)異的薄膜。
就燒成溫度而言,考慮得到的薄膜的用途、對(duì)得到的薄膜賦予的電荷傳輸性的程度等,在100~260℃左右的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定,將得到的薄膜用作有機(jī)el元件的空穴注入層的情況下,優(yōu)選140~250℃左右,更優(yōu)選145~240℃左右。
再有,燒成時(shí),為了使更高的均勻成膜性顯現(xiàn)、或在基材上使反應(yīng)進(jìn)行,可給予2階段以上的溫度變化。例如可使用熱板、烘箱等適當(dāng)?shù)脑O(shè)備進(jìn)行加熱。
對(duì)電荷傳輸性薄膜的膜厚并無(wú)特別限定,用作有機(jī)el元件的空穴注入層的情況下,優(yōu)選5~200nm。作為使膜厚變化的方法,有使清漆中的固體成分濃度變化、或使涂布時(shí)的基板上的溶液量變化等方法。
本發(fā)明的電荷傳輸性薄膜在有機(jī)el元件中能夠適宜地用作空穴注入層,也可作為空穴注入傳輸層等電荷傳輸性功能層使用。
[有機(jī)el元件]
本發(fā)明的有機(jī)el元件具有一對(duì)電極,在這些電極之間具有上述的本發(fā)明的電荷傳輸性薄膜。
作為有機(jī)el元件的代表性的構(gòu)成,可列舉出下述(a)~(f),但并不限定于這些。再有,在下述構(gòu)成中,根據(jù)需要也能夠在發(fā)光層與陽(yáng)極之間設(shè)置電子阻擋層等,在發(fā)光層與陰極之間設(shè)置空穴(hole)阻擋層等。另外,空穴注入層、空穴傳輸層或空穴注入傳輸層也可兼具作為電子阻擋層等的功能,電子注入層、電子傳輸層或電子注入傳輸層也可兼具作為空穴(hole)阻擋層等的功能。
(a)陽(yáng)極/空穴注入層/空穴傳輸層/發(fā)光層/電子傳輸層/電子注入層/陰極
(b)陽(yáng)極/空穴注入層/空穴傳輸層/發(fā)光層/電子注入傳輸層/陰極
(c)陽(yáng)極/空穴注入傳輸層/發(fā)光層/電子傳輸層/電子注入層/陰極
(d)陽(yáng)極/空穴注入傳輸層/發(fā)光層/電子注入傳輸層/陰極
(e)陽(yáng)極/空穴注入層/空穴傳輸層/發(fā)光層/陰極
(f)陽(yáng)極/空穴注入傳輸層/發(fā)光層/陰極
“空穴注入層”、“空穴傳輸層”和“空穴注入傳輸層”是在發(fā)光層與陽(yáng)極之間形成的層,具有將空穴從陽(yáng)極輸送到發(fā)光層的功能。在發(fā)光層與陽(yáng)極之間只設(shè)置1層的空穴傳輸性材料的層的情況下,其為“空穴注入傳輸層”,在發(fā)光層與陽(yáng)極之間設(shè)置2層以上的空穴傳輸性材料的層的情況下,靠近陽(yáng)極的層為“空穴注入層”,其以外的層為“空穴傳輸層”。特別地,空穴注入層和空穴注入傳輸層使用不僅從陽(yáng)極的空穴接受性優(yōu)異、而且分別向空穴傳輸層和發(fā)光層的空穴注入性也優(yōu)異的薄膜。
“電子注入層”、“電子傳輸層”和“電子注入傳輸層”是在發(fā)光層與陰極之間所形成的層,具有將電子從陰極輸送到發(fā)光層的功能。在發(fā)光層與陰極之間只設(shè)置1層的電子傳輸性材料的層的情況下,其為“電子注入傳輸層”,在發(fā)光層與陰極之間設(shè)置2層以上的電子傳輸性材料的層的情況下,靠近陰極的層為“電子注入層”,其以外的層為“電子傳輸層”。
“發(fā)光層”為具有發(fā)光功能的有機(jī)層,采用摻雜體系的情況下,包含主體材料和摻雜劑材料。此時(shí),主體材料主要具有促進(jìn)電子與空穴的復(fù)合、將激子封閉在發(fā)光層內(nèi)的功能,摻雜劑材料具有使通過(guò)復(fù)合得到的激子高效地發(fā)光的功能。磷光元件的情況下,主體材料主要具有將由摻雜劑生成的激子封閉在發(fā)光層內(nèi)的功能。
作為使用本發(fā)明的電荷傳輸性清漆制作有機(jī)el元件時(shí)的使用材料、制作方法,可列舉出下述的使用材料、制作方法,但并不限定于這些。
就使用的電極基板而言,優(yōu)選預(yù)先進(jìn)行采用洗滌劑、醇、純水等的液體清洗而將其凈化,例如,對(duì)于陽(yáng)極基板而言,優(yōu)選在使用前即刻進(jìn)行uv臭氧處理、氧-等離子體處理等表面處理。不過(guò),陽(yáng)極材料以有機(jī)物作為主成分的情況下,也可不進(jìn)行表面處理。
由本發(fā)明的電荷傳輸性清漆得到的薄膜為空穴注入層的情形下的、本發(fā)明的有機(jī)el元件的制作方法的一例如以下所述。
采用上述的方法,在陽(yáng)極基板上涂布本發(fā)明的電荷傳輸性清漆并燒成,在電極上制作空穴注入層。在該空穴注入層上依次設(shè)置空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、陰極。就空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層而言,可根據(jù)使用的材料的特性等采用蒸鍍法或涂布法(濕法)的任一個(gè)來(lái)形成。
作為陽(yáng)極材料,可列舉出以銦錫氧化物(ito)、銦鋅氧化物(izo)為代表的透明電極、由以鋁為代表的金屬、它們的合金等構(gòu)成的金屬陽(yáng)極,優(yōu)選進(jìn)行了平坦化處理的陽(yáng)極材料。也能夠使用具有高電荷傳輸性的聚噻吩衍生物、聚苯胺衍生物。
再有,作為構(gòu)成金屬陽(yáng)極的其他金屬,可列舉出鈧、鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鎵、釔、鋯、鈮、鉬、釕、銠、鈀、鎘、銦、鈧、鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鉿、鉈、鎢、錸、鋨、銥、鉑、金、鈦、鉛、鉍、它們的合金等,但并不限定于這些。
作為形成空穴傳輸層的材料,可列舉出(三苯基胺)二聚體衍生物、[(三苯基胺)二聚體]螺二聚體、n,n'-雙(萘-1-基)-n,n'-雙(苯基)-聯(lián)苯胺(α-npd)、n,n'-雙(萘-2-基)-n,n'-雙(苯基)-聯(lián)苯胺、n,n'-雙(3-甲基苯基)-n,n'-雙(苯基)-聯(lián)苯胺、n,n'-雙(3-甲基苯基)-n,n'-雙(苯基)-9,9-螺雙芴、n,n'-雙(萘-1-基)-n,n'-雙(苯基)-9,9-螺雙芴、n,n'-雙(3-甲基苯基)-n,n'-雙(苯基)-9,9-二甲基-芴、n,n'-雙(萘-1-基)-n,n'-雙(苯基)-9,9-二甲基-芴、n,n'-雙(3-甲基苯基)-n,n'-雙(苯基)-9,9-二苯基-芴、n,n'-雙(萘-1-基)-n,n'-雙(苯基)-9,9-二苯基-芴、n,n'-雙(萘-1-基)-n,n'-雙(苯基)-2,2'-二甲基聯(lián)苯胺、2,2',7,7'-四(n,n-二苯基氨基)-9,9-螺雙芴、9,9-雙[4-(n,n-雙-聯(lián)苯-4-基-氨基)苯基]-9h-芴、9,9-雙[4-(n,n-雙-萘-2-基-氨基)苯基]-9h-芴、9,9-雙[4-(n-萘-1-基-n-苯基氨基)-苯基]-9h-芴、2,2',7,7'-四[n-萘基(苯基)-氨基]-9,9-螺雙芴、n,n'-雙(菲-9-基)-n,n'-雙(苯基)-聯(lián)苯胺、2,2'-雙[n,n-雙(聯(lián)苯-4-基)氨基]-9,9-螺雙芴、2,2'-雙(n,n-二苯基氨基)-9,9-螺雙芴、二-[4-(n,n-二(對(duì)-甲苯基)氨基)-苯基]環(huán)己烷、2,2',7,7'-四(n,n-二(對(duì)-甲苯基)氨基)-9,9-螺雙芴、n,n,n',n'-四-萘-2-基-聯(lián)苯胺、n,n,n',n'-四-(3-甲基苯基)-3,3'-二甲基聯(lián)苯胺、n,n'-二(萘基)-n,n'-二(萘-2-基)-聯(lián)苯胺、n,n,n',n'-四(萘基)-聯(lián)苯胺、n,n'-二(萘-2-基)-n,n'-二苯基聯(lián)苯胺-1,4-二胺、n1,n4-二苯基-n1,n4-二(間-甲苯基)苯-1,4-二胺、n2,n2,n6,n6-四苯基萘-2,6-二胺、三(4-(喹啉-8-基)苯基)胺、2,2'-雙(3-(n,n-二(對(duì)-甲苯基)氨基)苯基)聯(lián)苯、4,4',4”-三[3-甲基苯基(苯基)氨基]三苯基胺(m-mtdata)、4,4',4”-三[1-萘基(苯基)氨基]三苯基胺(1-tnata)等三芳基胺類、5,5”-雙-{4-[雙(4-甲基苯基)氨基]苯基}-2,2':5',2”-三聯(lián)噻吩(bma-3t)等低聚噻吩類等空穴傳輸性低分子材料等。
作為形成發(fā)光層的材料,可列舉出三(8-羥基喹啉)鋁(iii)(alq3)、雙(8-羥基喹啉)鋅(ii)(znq2)、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)-4-(對(duì)-苯基苯酚)鋁(iii)(balq)、4,4'-雙(2,2-二苯基乙烯基)聯(lián)苯、9,10-二(萘-2-基)蒽、2-叔-丁基-9,10-二(萘-2-基)蒽、2,7-雙[9,9-二(4-甲基苯基)-芴-2-基]-9,9-二(4-甲基苯基)芴、2-甲基-9,10-雙(萘-2-基)蒽、2-(9,9-螺雙芴-2-基)-9,9-螺雙芴、2,7-雙(9,9-螺雙芴-2-基)-9,9-螺雙芴、2-[9,9-二(4-甲基苯基)-芴-2-基]-9,9-二(4-甲基苯基)芴、2,2'-二芘基-9,9-螺雙芴、1,3,5-三(芘-1-基)苯、9,9-雙[4-(芘基)苯基]-9h-芴、2,2'-聯(lián)(9,10-二苯基蒽)、2,7-二芘基-9,9-螺雙芴、1,4-二(芘-1-基)苯、1,3-二(芘-1-基)苯、6,13-二(聯(lián)苯-4-基)并五苯、3,9-二(萘-2-基)苝、3,10-二(萘-2-基)苝、三[4-(芘基)-苯基]胺、10,10'-二(聯(lián)苯-4-基)-9,9'-聯(lián)蒽、n,n'-二(萘-1-基)-n,n'-二苯基-[1,1':4',1”:4”,1”'-四聯(lián)苯]-4,4”'-二胺、4,4'-二[10-(萘-1-基)蒽-9-基]聯(lián)苯、二苯并{[f,f']-4,4',7,7'-四苯基}二茚并[1,2,3-cd:1',2',3'-lm]苝、1-(7-(9,9'-聯(lián)蒽-10-基)-9,9-二甲基-9h-芴-2-基)芘、1-(7-(9,9'-聯(lián)蒽-10-基)-9,9-二己基-9h-芴-2-基)芘、1,3-雙(咔唑-9-基)苯、1,3,5-三(咔唑-9-基)苯、4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯基胺、4,4'-雙(咔唑-9-基)聯(lián)苯(cbp)、4,4'-雙(咔唑-9-基)-2,2'-二甲基聯(lián)苯、2,7-雙(咔唑-9-基)-9,9-二甲基芴、2,2',7,7'-四(咔唑-9-基)-9,9-螺雙芴、2,7-雙(咔唑-9-基)-9,9-二(對(duì)-甲苯基)芴、9,9-雙[4-(咔唑-9-基)-苯基]芴、2,7-雙(咔唑-9-基)-9,9-螺雙芴、1,4-雙(三苯基甲硅烷基)苯、1,3-雙(三苯基甲硅烷基)苯、雙(4-n,n-二乙基氨基-2-甲基苯基)-4-甲基苯基甲烷、2,7-雙(咔唑-9-基)-9,9-二辛基芴、4,4”-二(三苯基甲硅烷基)-對(duì)-三聯(lián)苯、4,4'-二(三苯基甲硅烷基)聯(lián)苯、9-(4-叔-丁基苯基)-3,6-雙(三苯基甲硅烷基)-9h-咔唑、9-(4-叔-丁基苯基)-3,6-二甲苯基-9h-咔唑、9-(4-叔-丁基苯基)-3,6-雙(9-(4-甲氧基苯基)-9h-芴-9-基)-9h-咔唑、2,6-雙(3-(9h-咔唑-9-基)苯基)吡啶、三苯基(4-(9-苯基-9h-芴-9-基)苯基)硅烷、9,9-二甲基-n,n-二苯基-7-(4-(1-苯基-1h-苯并[d]咪唑-2-基)苯基)-9h-芴-2-胺、3,5-雙(3-(9h-咔唑-9-基)苯基)吡啶、9,9-螺雙芴-2-基-二苯基-氧化膦、9,9'-(5-(三苯基甲硅烷基)-1,3-亞苯基)雙(9h-咔唑)、3-(2,7-雙(二苯基磷酰基)-9-苯基-9h-芴-9-基)-9-苯基-9h-咔唑、4,4,8,8,12,12-六(對(duì)-甲苯基)-4h-8h-12h-12c-氮雜二苯并[cd,mn]芘、4,7-二(9h-咔唑-9-基)-1,10-菲咯啉、2,2'-雙(4-(咔唑-9-基)苯基)聯(lián)苯、2,8-雙(二苯基磷酰基)二苯并[b,d]噻吩、雙(2-甲基苯基)二苯基硅烷、雙[3,5-二(9h-咔唑-9-基)苯基]二苯基硅烷、3,6-雙(咔唑-9-基)-9-(2-乙基-己基)-9h-咔唑、3-(二苯基磷酰基)-9-(4-(二苯基磷?;?苯基)-9h-咔唑、3,6-雙[(3,5-二苯基)苯基]-9-苯基咔唑等。可通過(guò)將這些材料與發(fā)光性摻雜劑進(jìn)行共蒸鍍而形成發(fā)光層。
作為發(fā)光性摻雜劑,可列舉出3-(2-苯并噻唑基)-7-(二乙基氨基)香豆素、2,3,6,7-四氫-1,1,7,7-四甲基-1h,5h,11h-10-(2-苯并噻唑基)喹嗪并[9,9a,1gh]香豆素、喹吖啶酮、n,n'-二甲基-喹吖啶酮、三(2-苯基吡啶)銥(iii)(ir(ppy)3)、雙(2-苯基吡啶)(乙酰丙酮)銥(iii)(ir(ppy)2(acac))、三[2-(對(duì)-甲苯基)吡啶]銥(iii)(ir(mppy)3)、9,10-雙[n,n-二(對(duì)-甲苯基)氨基]蒽、9,10-雙[苯基(間-甲苯基)氨基]蒽、雙[2-(2-羥基苯基)苯并噻唑]鋅(ii)、n10,n10,n10,n10-四(對(duì)-甲苯基)-9,9'-聯(lián)蒽-10,10'-二胺、n10,n10,n10,n10-四苯基-9,9'-聯(lián)蒽-10,10'-二胺、n10,n10-二苯基-n10,n10-二萘基-9,9'-聯(lián)蒽-10,10'-二胺、4,4'-雙(9-乙基-3-咔唑亞乙烯基)-1,1'-聯(lián)苯、苝、2,5,8,11-四-叔-丁基苝、1,4-雙[2-(3-n-乙基咔唑基)乙烯基]苯、4,4'-雙[4-(二-對(duì)-甲苯基氨基)苯乙烯基]聯(lián)苯、4-(二-對(duì)-甲苯基氨基)-4'-[(二-對(duì)-甲苯基氨基)苯乙烯基]均二苯乙烯、雙[3,5-二氟-2-(2-吡啶基)苯基-(2-羧基吡啶基)]銥(iii)、4,4'-雙[4-(二苯基氨基)苯乙烯基]聯(lián)苯、雙(2,4-二氟苯基吡啶)四(1-吡唑基)硼酸酯銥(iii)、n,n'-雙(萘-2-基)-n,n'-雙(苯基)-三(9,9-二甲基亞芴基)、2,7-雙{2-[苯基(間-甲苯基)氨基]-9,9-二甲基-芴-7-基}-9,9-二甲基-芴、n-(4-((e)-2-(6((e)-4-(二苯基氨基)苯乙烯基)萘-2-基)乙烯基)苯基)-n-苯基苯胺、fac-銥(iii)三(1-苯基-3-甲基苯并咪唑啉-2-亞基-c,c2)、mer-銥(iii)三(1-苯基-3-甲基苯并咪唑啉-2-亞基-c,c2)、2,7-雙[4-(二苯基氨基)苯乙烯基]-9,9-螺雙芴、6-甲基-2-(4-(9-(4-(6-甲基苯并[d]噻唑-2-基)苯基)蒽-10-基)苯基)苯并[d]噻唑、1,4-二[4-(n,n-二苯基)氨基]苯乙烯基苯、1,4-雙(4-(9h-咔唑-9-基)苯乙烯基)苯、(e)-6-(4-(二苯基氨基)苯乙烯基)-n,n-二苯基萘-2-胺、雙(2,4-二氟苯基吡啶)(5-(吡啶-2-基)-1h-四唑)銥(iii)、雙(3-三氟甲基-5-(2-吡啶基)吡唑)((2,4-二氟芐基)二苯基次磷酸酯)銥(iii)、雙(3-三氟甲基-5-(2-吡啶基)吡唑)(芐基二苯基次磷酸酯)銥(iii)、雙(1-(2,4-二氟芐基)-3-甲基苯并咪唑鎓)(3-(三氟甲基)-5-(2-吡啶基)-1,2,4-三唑)銥(iii)、雙(3-三氟甲基-5-(2-吡啶基)吡唑)(4',6'-二氟苯基吡啶)銥(iii)、雙(4',6'-二氟苯基吡啶)(3,5-雙(三氟甲基)-2-(2'-吡啶基)吡咯)銥(iii)、雙(4',6'-二氟苯基吡啶)(3-(三氟甲基)-5-(2-吡啶基)-1,2,4-三唑)銥(iii)、(z)-6-均三甲苯基-n-(6-均三甲苯基喹啉-2(1h)-亞基)喹啉-2-胺-bf2、(e)-2-(2-(4-(二甲基氨基)苯乙烯基)-6-甲基-4h-吡喃-4-亞基)丙二腈、4-(二氰基亞甲基)-2-甲基-6-久洛尼定基-9-烯基-4h-吡喃、4-(二氰基亞甲基)-2-甲基-6-(1,1,7,7-四甲基久洛尼定基-9-烯基)-4h-吡喃、4-(二氰基亞甲基)-2-叔-丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久洛尼定-4-基-乙烯基)-4h-吡喃、三(二苯甲?;淄?菲咯啉銪(iii)、5,6,11,12-四苯基并四苯、雙(2-苯并[b]噻吩-2-基-吡啶)(乙酰丙酮)銥(iii)、三(1-苯基異喹啉)銥(iii)、雙(1-苯基異喹啉)(乙酰丙酮)銥(iii)、雙[1-(9,9-二甲基-9h-芴-2-基)-異喹啉](乙酰丙酮)銥(iii)、雙[2-(9,9-二甲基-9h-芴-2-基)喹啉](乙酰丙酮)銥(iii)、三[4,4'-二-叔-丁基-(2,2')-聯(lián)吡啶]釕(iii)·雙(六氟磷酸鹽)、三(2-苯基喹啉)銥(iii)、雙(2-苯基喹啉)(乙酰丙酮)銥(iii)、2,8-二-叔-丁基-5,11-雙(4-叔-丁基苯基)-6,12-二苯基并四苯、雙(2-苯基苯并噻唑)(乙酰丙酮)銥(iii)、5,10,15,20-四苯基四苯并卟啉鉑、鋨(ii)雙(3-三氟甲基-5-(2-吡啶)-吡唑)二甲基苯基膦、鋨(ii)雙(3-(三氟甲基)-5-(4-叔-丁基吡啶基)-1,2,4-三唑)二苯基甲基膦、鋨(ii)雙(3-(三氟甲基)-5-(2-吡啶基)-1,2,4-三唑)二甲基苯基膦、鋨(ii)雙(3-(三氟甲基)-5-(4-叔-丁基吡啶基)-1,2,4-三唑)二甲基苯基膦、雙[2-(4-正-己基苯基)喹啉](乙酰丙酮)銥(iii)、三[2-(4-正-己基苯基)喹啉]銥(iii)、三[2-苯基-4-甲基喹啉]銥(iii)、雙(2-苯基喹啉)(2-(3-甲基苯基)吡啶)銥(iii)、雙(2-(9,9-二乙基-芴-2-基)-1-苯基-1h-苯并[d]咪唑)(乙酰丙酮)銥(iii)、雙(2-苯基吡啶)(3-(吡啶-2-基)-2h-色烯-2-酮)銥(iii)、雙(2-苯基喹啉)(2,2,6,6-四甲基庚烷-3,5-二酮)銥(iii)、雙(苯基異喹啉)(2,2,6,6-四甲基庚烷-3,5-二酮)銥(iii)、雙(4-苯基噻吩并[3,2-c]吡啶合-n,c2)乙酰丙酮銥(iii)、(e)-2-(2-叔-丁基-6-(2-(2,6,6-三甲基-2,4,5,6-四氫-1h-吡咯并[3,2,1-ij]喹啉-8-基)乙烯基)-4h-吡喃-4-亞基)丙二腈、雙(3-三氟甲基-5-(1-異喹啉基)吡唑)(甲基二苯基膦)釕、雙[(4-正-己基苯基)異喹啉](乙酰丙酮)銥(iii)、八乙基卟吩鉑(ii)、雙(2-甲基二苯并[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)銥(iii)、三[(4-正-己基苯基)異喹啉]銥(iii)等。
作為形成電子傳輸層的材料,可列舉出8-羥基喹啉酚-鋰(lithium8-hydroxyquinolinolate)、2,2',2”-(1,3,5-苯三基(benzinetriyl))-三(1-苯基-1-h-苯并咪唑)、2-(4-聯(lián)苯)5-(4-叔-丁基苯基)-1,3,4-噁二唑、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉、4,7-二苯基-1,10-菲咯啉、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)-4-(苯基苯酚)鋁、1,3-雙[2-(2,2'-聯(lián)吡啶-6-基)-1,3,4-噁二唑-5-基]苯、6,6'-雙[5-(聯(lián)苯-4-基)-1,3,4-噁二唑-2-基]-2,2'-聯(lián)吡啶、3-(4-聯(lián)苯)-4-苯基-5-叔-丁基苯基-1,2,4-三唑、4-(萘-1-基)-3,5-二苯基-4h-1,2,4-三唑、2,9-雙(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉、2,7-雙[2-(2,2'-聯(lián)吡啶-6-基)-1,3,4-噁二唑-5-基]-9,9-二甲基芴、1,3-雙[2-(4-叔-丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-5-基]苯、三(2,4,6-三甲基-3-(吡啶-3-基)苯基)硼烷、1-甲基-2-(4-(萘-2-基)苯基)-1h-咪唑并[4,5f][1,10]菲咯啉、2-(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉、苯基-二芘基氧化膦、3,3',5,5'-四[(間-吡啶基)-苯-3-基]聯(lián)苯、1,3,5-三[(3-吡啶基)-苯-3-基]苯、4,4'-雙(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)聯(lián)苯、1,3-雙[3,5-二(吡啶-3-基)苯基]苯、雙(10-羥基苯并[h]喹啉)鈹、二苯基雙(4-(吡啶-3-基)苯基)硅烷、3,5-二(芘-1-基)吡啶等。
作為形成電子注入層的材料,可列舉出氧化鋰(li2o)、氧化鎂(mgo)、氧化鋁(al2o3)、氟化鋰(lif)、氟化鈉(naf)、氟化鎂(mgf2)、氟化銫(csf)、氟化鍶(srf2)、三氧化鉬(moo3)、鋁、乙酰丙酮鋰(li(acac))、醋酸鋰、苯甲酸鋰等。
作為陰極材料,可列舉出鋁、鎂-銀合金、鋁-鋰合金、鋰、鈉、鉀、銫等。
另外,由本發(fā)明的電荷傳輸性清漆得到的薄膜為空穴注入層的情形下的、本發(fā)明的有機(jī)el元件的制作方法的其他的例子如以下所述。
在上述的有機(jī)el元件制作方法中,通過(guò)代替進(jìn)行空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層的真空蒸鍍操作而依次形成空穴傳輸層、發(fā)光層,能夠制作具有由本發(fā)明的電荷傳輸性清漆形成的電荷傳輸性薄膜的有機(jī)el元件。具體地,在陽(yáng)極基板上涂布本發(fā)明的電荷傳輸性清漆,采用上述的方法制作空穴注入層,在其上依次形成空穴傳輸層、發(fā)光層,進(jìn)而蒸鍍陰極材料,制成有機(jī)el元件。
作為使用的陰極和陽(yáng)極材料,能夠使用與上述的陰極和陽(yáng)極材料同樣的陰極和陽(yáng)極材料,能夠進(jìn)行同樣的清洗處理、表面處理。
作為空穴傳輸層和發(fā)光層的形成方法,可列舉出下述方法:通過(guò)在空穴傳輸性高分子材料或發(fā)光性高分子材料、或者在它們中加入了摻雜劑的材料中加入溶劑而溶解,或者均勻地分散,分別在空穴注入層或空穴傳輸層上涂布后,進(jìn)行燒成,從而成膜。
作為空穴傳輸性高分子材料,可列舉出聚[(9,9-二己基芴基-2,7-二基)-共-(n,n'-雙{對(duì)-丁基苯基}-1,4-二氨基亞苯基)]、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(n,n'-雙{對(duì)-丁基苯基}-1,1'-亞聯(lián)苯基-4,4-二胺)]、聚[(9,9-雙{1'-戊烯-5'-基}芴基-2,7-二基)-共-(n,n'-雙{對(duì)-丁基苯基}-1,4-二氨基亞苯基)]、用聚硅倍半氧烷封端的聚[n,n'-雙(4-丁基苯基)-n,n'-雙(苯基)-聯(lián)苯胺]、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,4'-(n-(對(duì)-丁基苯基))二苯基胺)]等。
作為發(fā)光性高分子材料,可列舉出聚(9,9-二烷基芴)(pdaf)等聚芴衍生物、聚(2-甲氧基-5-(2'-乙基己氧基)-1,4-亞苯基亞乙烯基)(meh-ppv)等聚亞苯基亞乙烯基衍生物、聚(3-烷基噻吩)(pat)等聚噻吩衍生物、聚乙烯基咔唑(pvcz)等。
作為溶劑,可列舉出甲苯、二甲苯、氯仿等。作為溶解或均勻分散法,可列舉出攪拌、加熱攪拌、超聲波分散等方法。
作為涂布方法,并無(wú)特別限定,可列舉出噴墨法、噴涂法、浸漬法、旋涂法、轉(zhuǎn)印印刷法、輥涂法、毛刷涂布等。再有,涂布優(yōu)選在氮、氬等非活性氣體下進(jìn)行。
作為燒成方法,可列舉出在非活性氣體下或真空中、用烘箱或熱板進(jìn)行加熱的方法。
由本發(fā)明的電荷傳輸性清漆得到的薄膜為空穴注入傳輸層的情形下的、本發(fā)明的有機(jī)el元件的制作方法的一例如以下所述。
在陽(yáng)極基板上形成空穴注入傳輸層,在該空穴注入傳輸層上依次設(shè)置發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、陰極。作為發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層的形成方法和具體例,可列舉出與上述的形成方法和具體例同樣的形成方法和具體例。
作為陽(yáng)極材料、發(fā)光層、發(fā)光性摻雜劑、形成電子傳輸層和電子阻擋層的材料、陰極材料,可列舉出與上述的材料相同的材料。
再有,在電極和上述各層之間的任意之間,根據(jù)需要可設(shè)置空穴阻擋層、電子阻擋層等。例如,作為形成電子阻擋層的材料,可列舉出三(苯基吡唑)銥等。
構(gòu)成陽(yáng)極和陰極以及在它們之間形成的層的材料,由于因制造具有底部發(fā)射結(jié)構(gòu)、頂部發(fā)射結(jié)構(gòu)的哪一種結(jié)構(gòu)的元件而異,因此考慮這點(diǎn)來(lái)適當(dāng)?shù)剡x擇材料。
通常,在底部發(fā)射結(jié)構(gòu)的元件中,在基板側(cè)使用透明陽(yáng)極,從基板側(cè)將光取出,而在頂部發(fā)射結(jié)構(gòu)的元件中,使用由金屬構(gòu)成的反射陽(yáng)極,從位于基板的相反方向的透明電極(陰極)側(cè)將光取出。因此,例如對(duì)于陽(yáng)極材料而言,制造底部發(fā)射結(jié)構(gòu)的元件時(shí)使用ito等的透明陽(yáng)極,制造頂部發(fā)射結(jié)構(gòu)的元件時(shí)使用al/nd等的反射陽(yáng)極。
就本發(fā)明的有機(jī)el元件而言,為了防止特性惡化,可按照常規(guī)方法、根據(jù)需要與捕水劑等一起進(jìn)行密封。
實(shí)施例
以下列舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明更具體地說(shuō)明,但本發(fā)明并不限定于下述的實(shí)施例。應(yīng)予說(shuō)明,使用的裝置如以下所述。
(1)1h-nmr測(cè)定:日本電子(株)制造、ecx-300
(2)es-ms:waters公司制造、zq2000
(3)maldi-tofms:brukerdaltonics公司制造、autoflexiiismartbeam
(4)基板清洗:長(zhǎng)州產(chǎn)業(yè)(株)制造、基板清洗裝置(減壓等離子體方式)
(5)清漆的涂布:ミカサ(株)制造、旋涂機(jī)ms-a100
(6)膜厚測(cè)定:(株)小坂研究所制造、微細(xì)形狀測(cè)定機(jī)surfcorderet-4000
(7)有機(jī)el元件的制作:長(zhǎng)州產(chǎn)業(yè)(株)制造、多功能蒸鍍裝置系統(tǒng)c-e2l1g1-n
(8)有機(jī)el元件的亮度等的測(cè)定:(有)テック·ワールド制造、i-v-l測(cè)定系統(tǒng)
[1]化合物的合成
[合成例1]化合物h1的合成
按照日本特開2013-234169號(hào)公報(bào)中記載的方法,合成了由下述式表示的化合物h1。
[化9]
[合成例2]中間體a的合成
在燒瓶?jī)?nèi)裝入2-溴-7-碘芴7.42g、二甲基亞砜30ml、碘化鉀330mg和氫氧化鉀2.81g后,邊在冰浴條件下攪拌邊滴入了二甘醇2-溴乙基甲基醚的二甲基亞砜混合液30ml(濃度:330g/l)。1.5小時(shí)后,移除冰浴,在室溫下進(jìn)一步攪拌了58.5小時(shí)。在反應(yīng)混合物中加入離子交換水和醋酸乙酯,進(jìn)行了分液處理。用離子交換水、飽和食鹽水對(duì)得到的有機(jī)層進(jìn)行分液清洗,用硫酸鎂干燥。將溶劑減壓餾除后,通過(guò)硅膠柱色譜(展開溶劑:己烷/醋酸乙酯=40/60→0/100)進(jìn)行分離、精制,收集包含目標(biāo)物的級(jí)分,將溶劑減壓餾除后,進(jìn)行干燥,得到了由下述式表示的中間體a(收量:8.16g、收率:62%)。以下示出1h-nmr和es-ms的測(cè)定結(jié)果。
1h-nmr(300mhz,cdcl3)δ[ppm]:7.74(d,j=1.4hz,1h),7.67(dd,j=8.2,1.4hz,1h),7.44-7.54(m,3h),7.39(d,j=8.2hz,1h),3.47-3.55(m,8h),3.37-3.41(m,4h),3.34(s,6h),3.19-3.22(m,4h),2.79(t,j=7.2hz,4h),2.33(t,j=7.2hz,4h).
es(+)-msm/z測(cè)定值:680.19([m+nh4]+計(jì)算值:680.11).
[化10]
[合成例3]中間體b的合成
在燒瓶?jī)?nèi)裝入中間體a4.97g、4-聯(lián)苯硼酸1.49g、pd(pph3)4175mg、甲苯35ml和碳酸鈉水溶液7ml(濃度:210g/l),回流攪拌了4小時(shí)。放冷后,在反應(yīng)混合物中加入離子交換水和醋酸乙酯,進(jìn)行了分液處理。用離子交換水、飽和食鹽水對(duì)得到的有機(jī)層進(jìn)行分液清洗,用硫酸鎂干燥。將溶劑減壓餾除后,通過(guò)硅膠柱色譜(展開溶劑:己烷/醋酸乙酯=40/60→20/80)進(jìn)行分離、精制,收集包含目標(biāo)物的級(jí)分,將溶劑減壓餾除后,進(jìn)行干燥,得到了由下述式表示的中間體b(收量:2.08g、收率:40%)。以下示出1h-nmr和es-ms的測(cè)定結(jié)果。
1h-nmr(300mhz,cdcl3)δ[ppm]:7.32-7.75(m,15h),3.42-3.51(m,8h),3.36-3.40(m,4h),3.30(s,6h),3.20-3.23(m,4h),2.82-2.88(m,4h),2.39-2.45(m,4h).
es(+)-msm/z測(cè)定值:706.46([m+nh4]+計(jì)算值:706.27).
[化11]
[合成例4]化合物teg-h1的合成
在燒瓶?jī)?nèi)裝入中間體b2.08g、雙(4-聯(lián)苯基)胺1.06g、pd(dba)251.8mg和叔丁氧基鈉397mg,進(jìn)行了氮置換后,加入甲苯15ml、預(yù)先制備的三-叔丁基膦的甲苯溶液0.5ml(濃度:73g/l),在80℃下攪拌了2小時(shí)。放冷后,在反應(yīng)混合物中加入離子交換水和醋酸乙酯,進(jìn)行了分液處理。用離子交換水、飽和食鹽水對(duì)得到的有機(jī)層進(jìn)行分液清洗,用硫酸鎂干燥。將溶劑減壓餾除后,通過(guò)硅膠柱色譜(展開溶劑:己烷/醋酸乙酯=70/30→0/100)進(jìn)行分離、精制,收集包含目標(biāo)物的級(jí)分,將溶劑減壓餾除后,進(jìn)行干燥,得到了由下述式表示的化合物teg-h1(收量:2.19g、收率:78%)。以下示出1h-nmr和maldi-tofms的測(cè)定結(jié)果。
1h-nmr(300mhz,cdcl3)δ[ppm]:7.14-7.76(m,33h),3.41-3.52(m,12h),3.25-3.35(m,10h),2.86-2.99(m,4h),2.26-2.43(m,4h).
maldi-tofmsm/z測(cè)定值:929.07([m]+計(jì)算值:929.47).
[化12]
[2]電荷傳輸性清漆的制備
[實(shí)施例1-1]
在氮?dú)夥障率够衔飔eg-h10.052g和磷鎢酸(日本新金屬(株)制造)0.010g溶解于dmib2g中,攪拌,使用孔徑0.2μm的ptfe制過(guò)濾器將得到的溶液過(guò)濾,得到了電荷傳輸性清漆。
[實(shí)施例1-2]
在氮?dú)夥障率够衔飄10.025g和磷鎢酸(日本新金屬(株)制造)0.005g溶解于dmib2g中,攪拌,使用孔徑0.2μm的ptfe制過(guò)濾器將得到的溶液過(guò)濾,得到了電荷傳輸性清漆。
[比較例1]
在氮?dú)夥障率够衔飔eg-h10.062g溶解于dmib2g中,攪拌,使用孔徑0.2μm的ptfe制過(guò)濾器將得到的溶液過(guò)濾,得到了電荷傳輸性清漆。
[3]有機(jī)el元件的評(píng)價(jià)
[實(shí)施例2-1]
使用旋涂器將實(shí)施例1-1中得到的清漆涂布于ito基板后,在80℃下干燥1分鐘,進(jìn)而,在大氣氣氛下、230℃下燒成15分鐘,在ito基板上形成了25nm的均一的薄膜(空穴注入層)。作為ito基板,使用在表面上以膜厚150nm將銦錫氧化物(ito)圖案化的25mm×25mm×0.7t的玻璃基板,在使用前采用o2等離子體清洗裝置(150w、30秒)將表面上的雜質(zhì)除去。
在其上,使用蒸鍍裝置(真空度1.0×10-5pa)層疊了α-npd30nm。使此時(shí)的蒸鍍速率為0.2nm/秒。接下來(lái),將cbp和ir(ppy)3共蒸鍍。就共蒸鍍而言,以ir(ppy)3的濃度成為6%的方式控制蒸鍍速率,層疊了40nm。接下來(lái),依次層疊balq、氟化鋰和鋁的薄膜,得到了有機(jī)el元件。此時(shí),就蒸鍍速率而言,對(duì)于balq和鋁在0.2nm/秒、對(duì)于氟化鋰在0.02nm/秒的條件下分別進(jìn)行,使膜厚分別為20nm、0.5nm和100nm。
再有,為了防止空氣中的氧、水等的影響導(dǎo)致的特性劣化,將有機(jī)el元件用密封基板密封后,對(duì)其特性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。按照以下的程序進(jìn)行了密封。
在氧濃度2ppm以下、露點(diǎn)-85℃以下的氮?dú)夥罩袑⒂袡C(jī)el元件收入密封基板之間,采用粘接材料((株)moresco制morescomoisturecutwb90us(p))將密封基板貼合。此時(shí),將捕水劑(ダイニック(株)制hd-071010w-40)與有機(jī)el元件一起收入密封基板內(nèi)。對(duì)于貼合的密封基板,照射了uv光(波長(zhǎng)365nm、照射量6,000mj/cm2)后,在80℃下進(jìn)行退火處理1小時(shí),使粘接材料固化。
[實(shí)施例2-2]
除了代替實(shí)施例1-1中得到的清漆而使用了實(shí)施例1-2中得到的清漆以外,采用與實(shí)施例2-1同樣的方法得到了元件。
[比較例2]
除了代替實(shí)施例1-1中得到的清漆而使用了比較例1中得到的清漆以外,采用與實(shí)施例2-1同樣的方法得到了元件。
將驅(qū)動(dòng)電壓10v下的電流密度、亮度、電流效率和亮度的半衰期(初期亮度5,000cd/m2)示于表1中。
[表1]
如表1中所示那樣,通過(guò)使用由本發(fā)明的電荷傳輸性清漆得到的電荷傳輸性薄膜作為空穴注入層,從而得到了具有優(yōu)異的亮度特性和耐久性的有機(jī)el元件。