專利名稱:芳香族胺衍生物以及有機電致發(fā)光元件的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及芳香族胺衍生物及使用了它們的有機電致發(fā)光(有機EL)元件,特別涉及通過將具有特定結構的芳香族胺衍生物用于空穴傳輸材料,從而即使在高溫時也可得到高效率并且可改善有機EL元件壽命的芳香族胺衍生物。
背景技術:
有機EL元件是利用了如下原理的自發(fā)光元件,即,通過施加電場,利用由陽極注入的空穴和由陰極注入的電子的復合能而使熒光性物質發(fā)光。自從festman Kodak公司的C. W. Tang等提出了利用疊層型元件的低電壓驅動有機EL元件的報道(C. W. Tang, S. Α. Vanslyke, 了 7°,4 卜·、7 4 夕’義夕 7 > 夕一文(Applied Physics Letters), 51 卷,913 頁,1987年等)以來,以有機材料為構成材料的有機EL元件相關的研究逐漸盛行。Tang等將三(8-羥基喹啉)鋁用于發(fā)光層,將三苯基二胺衍生物用于空穴傳輸層。作為疊層結構的優(yōu)點,可舉出提高空穴向發(fā)光層的注入效率、阻斷由陰極注入的電子從而提高通過復合而生成的激子的生成效率、將在發(fā)光層內生成的激子限域等。如此例所示,作為有機EL元件的元件結構,眾所周知的是空穴傳輸(注入)層、電子傳輸發(fā)光層的2層型;或者空穴傳輸(注入)層、發(fā)光層、電子傳輸(注入)層的3層型等。這種疊層型結構元件中,為提高注入的空穴和電子的復合效率,正在對元件結構、形成方法進行研究。通常,若在高溫環(huán)境下驅動或保管有機EL元件,則會產生發(fā)光色的變化、發(fā)光效率降低、驅動電壓升高、發(fā)光壽命變短等不良影響。為了防止上述不良影響,需要提高空穴傳輸材料的玻璃化轉變溫度(Tg)。因此,需要在空穴傳輸材料的分子內具有多個芳基(例如專利文獻1的芳香族二胺衍生物、專利文獻2的芳香族稠環(huán)二胺衍生物),通常優(yōu)選使用具有纊12個苯環(huán)的結構。但是,對于在分子內具有多個芳基的對稱性高的化合物或平面性高的化合物來說,使用這些空穴傳輸材料形成薄膜來制作有機EL元件時,產生了如下問題容易發(fā)生結晶化而堵塞用于蒸鍍的坩堝的出口,或發(fā)生結晶化導致的薄膜缺陷,導致有機EL元件的成品率降低等。另外,對于在分子內具有多個芳基的化合物來說,雖然通常玻璃化轉變溫度 (Tg)高,但考慮到升華溫度高,引起蒸鍍時的分解或蒸鍍不均勻形成等現(xiàn)象,因而存在壽命短的問題。另一方面,作為具有二苯并呋喃的胺化合物的報道,有專利文獻;Γ5,但它們是在二胺化合物的中心骨架上具有二苯并呋喃的結構。作為在單胺上經由芳基而具有二苯并呋喃的化合物的報道,有專利文獻6 9,但作為有機EL元件的性能并不充分。另外,N-咔唑經由芳基鍵合在胺上的胺化合物的報道有很多,作為其一例,有專利文獻1(Γ12,但是作為有機EL元件的性能并不充分。此外,作為3-咔唑直接鍵合在胺上的胺化合物的報道,有專利文獻13 14,但是作為有機EL元件的性能并不充分。此外,作為3-咔唑經由芳基鍵合在胺上的胺化合物的報道,有專利文獻15 16,但是作為有機EL元件的性能并不充分。
如上所述,雖然有高效率、長壽命的有機EL元件的報道,但是沒有充分的性能,非常期待具有更優(yōu)異性能的有機EL元件的開發(fā)?,F(xiàn)有技術文獻專利文獻
專利文獻1 美國專利第4,720,432號說明書專利文獻2 美國專利第5,061,569號說明書專利文獻3 日本特開2005-112765號公報專利文獻4 日本特開平11-111460號公報專利文獻5 :W02006/122630號公報專利文獻6 :W02006/128800號公報專利文獻7 日本特開2006-151844號公報專利文獻8 日本特開2008-021687號公報專利文獻9 :W02007/125714號公報專利文獻10 美國專利第6,242, 115號說明書專利文獻11 日本特開2007484431號公報專利文獻12 日本特開2003-031371號公報專利文獻13 日本特開2007-318101號公報專利文獻14 日本特開2006-151979號公報專利文獻15 日本特開2005-290000號公報專利文獻16 :W02008/062636號公報。
發(fā)明內容
發(fā)明要解決的課題
本發(fā)明是為了解決上述課題而實施的,其目的在于,提供即使在高溫時也可得到高效率、同時壽命長的有機電致發(fā)光元件及實現(xiàn)其的芳香族胺衍生物。解決課題的手段
為了達成上述目的,本發(fā)明人等進行了反復深入研究,結果發(fā)現(xiàn),若將具有特定的兩種取代基的新型芳香族胺衍生物用作有機EL元件用材料,尤其是用作空穴注入材料或空穴傳輸材料,則可解決上述課題。作為特定的取代基,具有二苯并呋喃結構的基團、具有二苯并呋喃結構或咔唑結構的基團是合適的,對于具有至少一個具有二苯并呋喃結構的基團和至少一個具有二苯并呋喃和/或咔唑結構的基團、并且它們是相互不同的基團的胺衍生物來說,由于可降低分子的對稱性,因而分子間的相互作用小,結晶化受到抑制,可提高制造有機EL元件的成品率。此外,發(fā)現(xiàn)上述胺衍生物中Eg大,可有效地阻斷來自發(fā)光層的電子,因而在提高效率的同時,還抑制電子向空穴傳輸層的注入,因而具有延長壽命的效果,尤其是通過與藍色發(fā)光元件組合,可得到顯著的長壽命效果。本發(fā)明人等基于這些見解從而完成本發(fā)明。SP,本發(fā)明提供
1.芳香族胺衍生物,其特征在于,在分子中具有至少一個下述通式(1)表示的取代基 A、和至少1個下述通式(2)或(3)表示的取代基B,取代基A和取代基B是相互不同的基團,且取代基A和取代基B鍵合于分子中相同或不同的氮原子, [化1]
權利要求
1.芳香族胺衍生物,其特征在于,在分子中具有至少一個下述通式(1)表示的取代基 A、和至少1個下述通式(2)或(3)表示的取代基B,取代基A和取代基B是相互不同的基團, 且取代基A和取代基B鍵合于分子中的相同或不同的氮原子, [化1]
2.權利要求1所述的芳香族胺衍生物,其中,所述通式(2)中的X表示-MAr1)-基時, L2由下述通式⑷表示, [化2]
3.權利要求1所述的芳香族胺衍生物,其中,所述取代基B由所述通式C3)表示。
4.權利要求1所述的芳香族胺衍生物,其中,所述通式(3)中的L3由下述通式⑷表
5.權利要求1所述的芳香族胺衍生物,其中,所述取代基A由下述通式(1)表示,并且所述取代基B由下述通式或下述通式C3)表示,
6.權利要求5所述的芳香族胺衍生物,其中,所述取代基A由下述通式(1-1)或(1-2) 表不,[化5]
7.權利要求1所述的芳香族胺衍生物,其中,所述取代基A和取代基B各自獨立地由下述通式⑴表示, [化6]
8.權利要求7所述的芳香族胺衍生物,其中,所述取代基A和取代基B各自獨立地由下述通式(1-1廣(1-3)中任一者表示, [化7]
9.權利要求8所述的芳香族胺衍生物,其中,所述取代基A由所述通式(1-1)表示,所述取代基B由所述通式(1- 表示。
10.權利要求1所述的芳香族胺衍生物,其具有至少一個三聯(lián)苯基。
11.權利要求1所述的芳香族胺衍生物,其由下述通式(5廣(9)中任一者表示, [化8]
12.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其由所述通式( 表示。
13.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其中,所述L1I12各自獨立地為亞苯基、亞萘基、亞聯(lián)苯基、亞三聯(lián)苯基、亞芴基或9,9- 二甲基亞芴基。
14.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其中,所述L"L12各自獨立地由下述通式0)、 (10)和(11)中任一者表示,
15.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其為所述通式( 表示的芳香族胺衍生物,其中,所述Ar2由所述通式(1)表示,Ar3和Ar4各自獨立地由所述通式(3)或(2_1)表示。
16.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其為所述通式( 表示的芳香族胺衍生物,其中,所述Ar2和Ar3由所述通式(1)表示,Ar4由所述通式(3)或(2_1)表示。
17.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其為所述通式( 表示的芳香族胺衍生物, 其中,所述Ar2由所述通式(1)表示,Ar3由所述通式(;3)或(2_1)表示,Ar4為取代或未取代的成環(huán)碳原子數(shù)6 50的芳基[其中,Ar4的取代基各自獨立地為成環(huán)碳原子數(shù)6 50的芳基、碳原子數(shù)廣50的支鏈或直鏈烷基、鹵原子和氰基中的任一者]。
18.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其為所述通式(6)表示的芳香族胺衍生物, 其中,所述Ar5和Ar6由所述通式(1)表示,Ar7和Ar8各自獨立地由所述通式(3)或(2_1) 表不。
19.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其為所述通式(6)表示的芳香族胺衍生物, 其中,所述Ar5和Ar7由所述通式(1)表示,Ar6和Ar8各自獨立地由所述通式(3)或(2_1)表不。
20.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其為所述通式(7)表示的芳香族胺衍生物,其中,所述Ar9由所述通式(1)表示,Ar11和Ar12各自獨立地由所述通式(3)或表示。
21.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其為所述通式(7)表示的芳香族胺衍生物,其中,所述Ar11和Ar12由所述通式(1)表示,Ar9由所述通式(3)或表示。
22.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其為所述通式(8)表示的芳香族胺衍生物,其中,所述Ar14和Ar19由所述通式(1)表示,Ar"5和Ar17各自獨立地由所述通式(3)或(1)表示。
23.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其為所述通式(8)表示的芳香族胺衍生物,其中,所述Ar16和Ar17由所述通式(1)表示,Ar14和Ar19各自獨立地由所述通式(3)或(2-1)表示。
24.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其為所述通式(9)表示的芳香族胺衍生物, 其中,所述Ar2°、Af2和Af4由所述通式(1)表示,Ar21、A產和Af5各自獨立地由所述通式 (3)或(2-1)表示。
25.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其為所述通式( 表示的芳香族胺衍生物,其中,所述Ai^Ar4由所述通式(1-2)表示。
26.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其為所述通式( 表示的芳香族胺衍生物,其中,所述Ai^Ar4由所述通式(1-1)表示。
27.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其為所述通式( 表示的芳香族胺衍生物, 其中,所述Ar2Ir4中兩個由所述通式(1- 表示,一個為取代或未取代的成環(huán)碳原子數(shù)為 6 16的芳基。
28.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其為所述通式( 表示的芳香族胺衍生物, 其中,所述Ar2Ir4中兩個由所述通式(1-1)表示,一個為取代或未取代的成環(huán)碳原子數(shù)為 6 16的芳基。
29.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其為所述通式( 表示的芳香族胺衍生物,其中,所述Ar2Ir4中至少一個由所述通式(1-2)表示,至少一個由所述通式(1_1)表示。
30.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其為所述通式( 表示的芳香族胺衍生物,其中,所述Ar2由所述通式(1-2)表示,Ar3和Ar4各自獨立地由所述通式(1_1)表示。
31.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其為所述通式( 表示的芳香族胺衍生物,其中,所述Ar2和Ar3由所述通式(1_3)表示,Ar4由所述通式(1_1)表示。
32.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其中,Ar5Ir8中至少兩個、Ai^Ar13中至少兩個、Ar14Ir19中至少一個、或Ar2t^Af5中至少一個由所述通式(1-2)或所述通式(1_1)表示。
33.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其為下述芳香族胺衍生物中的任一個所述Ar5^Vr8中至少一個由所述通式(1-2)表示、且非通式(1_2)的Ar5^Vr8中至少一個由所述通式(1-1)表示的所述通式(6)的芳香族胺衍生物,所述Ai^Ar13中至少一個由所述通式(1-2)表示、且非通式(1-2)的Ai^Ar13中至少一個由所述通式(1_1)表示的所述通式 (7)的芳香族胺衍生物,所述Ar14Ir19中至少一個由所述通式(1_2)表示、且非通式(1_2) 的Ar14Ir19中至少一個由所述通式(1-1)表示的所述通式(8)的芳香族胺衍生物和所述 Ar2t^Af5中至少一個由下述通式(1-2)表示、且非通式(1-2)的Ar2『ArM中至少一個由下述通式(1-1)表示的所述通式(9)的芳香族胺衍生物。
34.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其為所述通式(5)的芳香族胺衍生物,其中, 所述Ar5由所述通式(1-2)表示、Ar6由所述通式(1_1)表示。
35.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其為所述通式(5)的芳香族胺衍生物,其中, 所述Ar5和Ar7由所述通式(1_2)表示,Ar6和Ar8由所述通式(1_1)表示。
36.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其為所述通式(6)的芳香族胺衍生物,其中, 所述Ar9由所述通式(1-2)表示,Ar11和Ar12由所述通式(1-1)表示。
37.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其為所述通式(6)的芳香族胺衍生物,其中, 所述Arltl和Ar13由所述通式(1-2)表示,Ar11和Ar12由所述通式(1-1)表示。
38.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其為所述通式(8)的芳香族胺衍生物,其中, 所述Ar14和Ar19由所述通式(1-2)表示,Ar16和Ar17由所述通式(1-1)表示。
39.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其為所述通式(8)的芳香族胺衍生物,其中, 所述Ar15和Ar18由所述通式(1-2)表示,Ar16和Ar17由所述通式(1-1)表示。
40.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其為所述通式(9)的芳香族胺衍生物,其中, 所述Ar2。、Af2和Ar24由所述通式(1-2)表示,Ar21、A產和Ar25由所述通式(1-1)表示。
41.權利要求11所述的芳香族胺衍生物,其中,所述Ai^Af5中非取代基A或取代基B 的基團各自獨立地為苯基、萘基、聯(lián)苯基、三聯(lián)苯基或芴基。
42.權利要求1所述的芳香族胺衍生物,其為有機電致發(fā)光元件用材料。
43.權利要求1所述的芳香族胺衍生物,其為有機電致發(fā)光元件用空穴傳輸材料。
44.有機電致發(fā)光元件,其為在陰極和陽極間夾持有至少包含發(fā)光層且由一層或多層構成的有機薄膜層的有機電致發(fā)光元件,其中,該有機薄膜層的至少1層含有權利要求1所述的芳香族胺衍生物。
45.權利要求44所述的有機電致發(fā)光元件,其中,所述有機薄膜層具有空穴傳輸層和/ 或空穴注入層,該空穴傳輸層和/或空穴注入層中含有權利要求1所述的芳香族胺衍生物。
46.權利要求44所述的有機電致發(fā)光元件,其中,所述有機薄膜層具有至少包含空穴傳輸層和空穴注入層的空穴傳輸區(qū)域,該空穴傳輸區(qū)域中,不與發(fā)光層直接相接的層中含有權利要求1所述的芳香族胺衍生物。
47.權利要求44所述的有機電致發(fā)光元件,其中,在空穴傳輸層和/或空穴注入層中含有權利要求1所述的芳香族胺衍生物作為主成分。
48.權利要求44所述的有機電致發(fā)光元件,其中,在發(fā)光層中含有苯乙烯胺化合物和/ 或芳基胺化合物。
49.權利要求44所述的有機電致發(fā)光元件,其中,構成所述空穴注入層和/或空穴傳輸層的各層中,與陽極相接的層為含有受主材料的層。
50.權利要求44所述的有機電致發(fā)光元件,其發(fā)藍色系光。
全文摘要
通過含有芳香族胺衍生物的有機電致發(fā)光元件,提供分子難以結晶化、制造有機電致發(fā)光元件時的成品率提高、效率高、壽命長的有機電致發(fā)光元件以及實現(xiàn)其的芳香族胺衍生物;所述芳香族胺衍生物的特征在于,在分子中具有至少一個具有二苯并呋喃的取代基A、和至少1個選自具有二苯并呋喃或咔唑的基團的取代基B,取代基A和取代基B是相互不同的基團,且取代基A和取代基B鍵合于分子中相同或不同的氮原子。在陰極和陽極間夾持有至少包含發(fā)光層且由一層或多層構成的有機薄膜層的有機電致發(fā)光元件的有機薄膜層的至少一層,尤其是空穴傳輸層中含有該芳香族胺衍生物。
文檔編號H05B33/22GK102224150SQ200980147099
公開日2011年10月19日 申請日期2009年11月24日 優(yōu)先權日2008年11月25日
發(fā)明者加藤朋希, 河村昌宏, 藪之內伸浩 申請人:出光興產株式會社