CN107210378B - 电荷传输性清漆、电荷传输性薄膜和有机电致发光元件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供电荷传输性清漆,其包含:由式(1)所示的芳基胺衍生物构成的电荷传输性物质、掺杂剂和有机溶剂。
Description
技术领域
本发明涉及电荷传输性清漆、电荷传输性薄膜和有机电致发光 (EL)元件。
背景技术
有机EL元件中,作为发光层或电荷注入层,使用由有机化合物构成的电荷传输性薄膜。特别地,空穴注入层承担阳极与空穴传输层或发光层的电荷的授受,为了实现有机EL元件的低电压驱动和高亮度而发挥重要的功能。
空穴注入层的形成方法大致分为以蒸镀法为代表的干法和以旋涂法为代表的湿法。如果将这些的各方法进行比较,湿法能够大面积地高效率地制造平坦性高的薄膜。因此,在进行着有机EL显示器的大面积化的现在,希望可采用湿法形成的空穴注入层。
鉴于这样的实际情况,本发明人开发了电荷传输性材料、用于其的对于有机溶剂的溶解性良好的化合物,该电荷传输性材料可应用于各种湿法,同时给予在应用于有机EL元件的空穴注入层的情况下能够实现优异的EL元件特性的薄膜(例如参照专利文献1~4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2008/032616号
专利文献2:国际公开第2008/129947号
专利文献3:国际公开第2006/025342号
专利文献4:国际公开第2010/058777号
发明内容
发明要解决的课题
本发明与目前为止开发的上述专利文献的技术同样地,目的在于提供电荷传输性清漆,其可应用于各种湿法,给予在应用于有机EL 元件的空穴注入层的情况下能够实现优异的特性的薄膜。
用于解决课题的手段
本发明人为了实现上述目的反复深入研究,结果发现:由包含由规定的芳基胺衍生物构成的电荷传输性物质、掺杂剂和有机溶剂的清漆得到的薄膜具有高电荷传输性,将该薄膜应用于有机EL元件的空穴注入层的情况下,能够实现优异的特性和优异的耐久性,完成了本发明。
即,本发明提供下述电荷传输性清漆、电荷传输性薄膜和有机EL 元件。
1.电荷传输性清漆,其特征在于,包含:由式(1)所示的芳基胺衍生物构成的电荷传输性物质、掺杂剂和有机溶剂。
[化1]
[式中,R1和R2相互独立地表示氢原子、碳数1~20的烷基、碳数 2~20的烯基、碳数2~20的炔基、碳数6~20的芳基、碳数2~20 的杂芳基、碳数1~20的烷氧基、碳数2~20的烯氧基、碳数2~20 的炔氧基、碳数6~20的芳氧基、碳数2~20的杂芳氧基、或者包含至少1个醚结构的碳数2~20的烷基,这些基团的与碳原子结合的氢原子的一部分或全部可被卤素原子取代;
R相互独立地表示卤素原子、硝基、氰基、可被Z1取代的碳数1~ 20的烷基、可被Z1取代的碳数2~20的烯基、可被Z1取代的碳数2~ 20的炔基、可被Z1取代的碳数1~20的烷氧基、可被Z1取代的碳数2~ 20的烯氧基、或者可被Z1取代的碳数2~20的炔氧基;
Z1表示卤素原子、硝基、氰基、可被Z2取代的碳数6~20的芳基、可被Z2取代的碳数2~20的杂芳基、可被Z2取代的碳数1~20的烷氧基、可被Z2取代的碳数2~20的烯氧基、可被Z2取代的碳数2~20的炔氧基、可被Z2取代的碳数6~20的芳基、或者可被Z2取代的碳数2~20的杂芳基;
Z2表示卤素原子、硝基或氰基;
n相互独立地为0~5的整数,m相互独立地为0~4的整数,p相互独立地为0~3的整数。]
2. 1的电荷传输性清漆,其中,R1和R2都为碳数1~20的烷基或者都为包含至少1个醚结构的碳数2~20的烷基。
3. 1或2的电荷传输性清漆,其中,n、m和p全部为0。
4. 1~3的任一项的电荷传输性清漆,其中,上述掺杂剂为杂多酸。
5.使用1~4的任一项的电荷传输性清漆制作的电荷传输性薄膜。
6.有机EL元件,其具有5的电荷传输性薄膜。
7. 6的有机EL元件,其中,上述电荷传输性薄膜为空穴注入层。
8.由式(1')表示的芳基胺衍生物。
[化2]
[式中,R1'和R2'相互独立地表示包含至少1个醚结构的碳数2~ 20的烷基,该基团的与碳原子结合的氢原子的一部分或全部可被卤素原子取代;
R相互独立地表示卤素原子、硝基、氰基、可被Z1取代的碳数1~ 20的烷基、可被Z1取代的碳数2~20的烯基、可被Z1取代的碳数2~ 20的炔基、可被Z1取代的碳数1~20的烷氧基、可被Z1取代的碳数2~ 20的烯氧基、或者可被Z1取代的碳数2~20的炔氧基;
Z1表示卤素原子、硝基、氰基、可被Z2取代的碳数6~20的芳基、可被Z2取代的碳数2~20的杂芳基、可被Z2取代的碳数1~20的烷氧基、可被Z2取代的碳数2~20的烯氧基、可被Z2取代的碳数2~20的炔氧基、可被Z2取代的碳数6~20的芳基、或者可被Z2取代的碳数2~20的杂芳基;
Z2表示卤素原子、硝基或氰基;
n相互独立地为0~5的整数,m相互独立地为0~4的整数,p相互独立地为0~3的整数。]
发明的效果
本发明中使用的芳基胺衍生物容易在有机溶剂中溶解,能够使其与掺杂剂一起在有机溶剂中溶解而容易地制备电荷传输性清漆。
由本发明的电荷传输性清漆制作的薄膜由于显示高的电荷传输性,因此能够适合用作以有机EL元件为首的电子器件用薄膜。特别地,通过将该薄膜应用于有机EL元件的空穴注入层,能够得到特性优异的有机EL元件。
另外,本发明的电荷传输性清漆即使在使用了旋涂法、狭缝涂布法等可大面积地成膜的各种湿法的情况下也能够再现性良好地制造电荷传输性优异的薄膜,因此也能够充分地应对近年来的有机EL元件的领域中的进展。
具体实施方式
[电荷传输性物质]
本发明的电荷传输性清漆包含由下述式(1)所示的芳基胺衍生物构成的电荷传输性物质。应予说明,本发明中,电荷传输性与导电性同义,与空穴传输性同义。电荷传输性物质可以是其自身具有电荷传输性,也可以是与电子接受性物质一起使用时具有电荷传输性。电荷传输性清漆可以是其自身具有电荷传输性,也可以是由其得到的固体膜具有电荷传输性。
[化3]
式中,R1和R2相互独立地表示氢原子、碳数1~20的烷基、碳数 2~20的烯基、碳数2~20的炔基、碳数6~20的芳基、碳数2~20 的杂芳基、碳数1~20的烷氧基、碳数2~20的烯氧基、碳数2~20 的炔氧基、碳数6~20的芳氧基、碳数2~20的杂芳氧基、或者包含至少1个醚结构的碳数2~20的烷基。再有,这些基团的与碳原子结合的氢原子的一部分或全部可以被卤素原子取代。
R相互独立地表示卤素原子、硝基、氰基、可被Z1取代的碳数1~ 20的烷基、可被Z1取代的碳数2~20的烯基、可被Z1取代的碳数2~ 20的炔基、可被Z1取代的碳数1~20的烷氧基、可被Z1取代的碳数2~ 20的烯氧基、或者可被Z1取代的碳数2~20的炔氧基。
Z1表示卤素原子、硝基、氰基、可被Z2取代的碳数6~20的芳基、可被Z2取代的碳数2~20的杂芳基、可被Z2取代的碳数1~20的烷氧基、可被Z2取代的碳数2~20的烯氧基、可被Z2取代的碳数2~20的炔氧基、可被Z2取代的碳数6~20的芳基、或者可被Z2取代的碳数2~20的杂芳基。
Z2表示卤素原子、硝基或氰基。
作为卤素原子,可列举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
碳数1~20的烷基可以为直链状、分支状、环状的任一种,作为其具体例,可列举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基等碳数1~20的直链状或分支状烷基;环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、双环丁基、双环戊基、双环己基、双环庚基、双环辛基、双环壬基、双环癸基等碳数3~20 的环状烷基。
碳数2~20的烯基可以为直链状、分支状、环状的任一种,作为其具体例,可列举出乙烯基、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。
碳数2~20的炔基可以为直链状、分支状、环状的任一种,作为其具体例,可列举出乙炔基、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。
作为碳数6~20的芳基的具体例,可列举出苯基、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。
作为碳数2~20的杂芳基的具体例,可列举出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-异噁唑基、4-异噁唑基、5-异噁唑基、2-噻唑基、4-噻唑基、5-噻唑基、 3-异噻唑基、4-异噻唑基、5-异噻唑基、2-咪唑基、4-咪唑基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基等。
碳数1~20的烷氧基可以是直链状、分支状、环状的任一种,作为其具体例,可列举出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、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、正癸氧基等碳数1~20的直链状或分支状烷氧基;环丙氧基、环丁氧基、环戊氧基、环己氧基、环庚氧基、环辛氧基、环壬氧基、环癸氧基、双环丁氧基、双环戊氧基、双环己氧基、双环庚氧基、双环辛氧基、双环壬氧基、双环癸氧基等碳数3~ 20的环状烷氧基。
碳数2~20的烯氧基可以是直链状、分支状、环状的任一种,作为其具体例,可列举出乙烯氧基、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。
碳数2~20的炔氧基可以是直链状、分支状、环状的任一种,作为其具体例,可列举出乙炔氧基、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。
作为碳数6~20的芳氧基的具体例,可列举出苯氧基、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。
作为碳数2~20的杂芳氧基的具体例,可列举出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-异噁唑氧基、4-异噁唑氧基、5-异噁唑氧基、2-噻唑氧基、4-噻唑氧基、5-噻唑氧基、3-异噻唑氧基、4-异噻唑氧基、5-异噻唑氧基、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。
作为包含至少1个醚结构的碳数2~20的烷基,可列举出至少1 个亚甲基被氧原子替代的直链状或分支状的烷基。不过,不是将与芴骨架结合的亚甲基用氧原子替代,并且不是将邻接的亚甲基同时被替代为氧原子。作为这样的基团,如果考虑原料化合物的获得容易性,优选由式(A)表示的基团,其中,更优选由式(B)表示的基团。
-(RAO)r-RB (A)
-(CH2CH2O)r-CH3 (B)
(式中,RA表示碳数1~4的直链状或分支状的亚烷基,RB表示碳数1~[20-(RA的碳数)×r]的直链状或分支状的烷基,r为1~9的整数。从与掺杂剂的相容性的观点出发,r优选为2以上,更优选为3 以上,从原料化合物的获得容易性的观点出发,优选为5以下,更优选为4以下。)
作为包含至少1个醚结构的碳数2~20的烷基,可列举出-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的至少一者为上述烷基、烷氧基、烯氧基、炔氧基、芳氧基、杂芳氧基、或包含至少1个醚结构的烷基,优选两者都为这些基团的任一个。特别优选两者都为烷基或者两者都为包含至少1个醚结构的烷基
式(1)中,n相互独立地为0~5的整数,m相互独立地为0~4 的整数,p相互独立地为0~3的整数。从提高本发明的芳基胺衍生物的电荷传输性的观点出发,n、m和p相互独立地优选0~2,更优选0 或1,最优选0。特别优选n、m和p都为0。
[芳基胺衍生物的制造方法]
上述芳基胺衍生物能够在按照下述合成方案A合成了由式(1') 表示的中间体后利用公知的偶合反应合成。
[化4]
方案A
(式中,R1、R2、R和p与上述相同。X、X1和X2相互独立地表示卤素原子或拟卤素基团。)
作为卤素原子,可列举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。另外,作为拟卤素基团,可列举出甲磺酰氧基、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。
作为方案A的反应中使用的溶剂,优选脂肪族烃类(戊烷、正己烷、正辛烷、正癸烷、十氢化萘等)、卤代脂肪族烃类(二氯甲烷、 1,2-二氯乙烷、四氯化碳等)、芳香族烃类(苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、均三甲基苯等)、醚类(二乙醚、二异丙醚、叔丁基甲基醚、四氢呋喃、1,4-二噁烷、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷等)、酰胺类(N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等)、脲类(N,N-二甲基咪唑啉酮、四甲基脲等)、亚砜类(二甲基亚砜、环丁砜等)、腈类(乙腈、丙腈、丁腈等)、水等,更优选甲苯、四氢呋喃、二甲基亚砜、水等。
作为方案A的反应中使用的催化剂,可列举出碘化钠、碘化钾、碘化铯、四丁基氟化铵、四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基碘化铵、苄基三乙基氯化铵、苄基三乙基溴化铵、苄基三乙基碘化铵、甲基三-正-辛基氯化铵等。
反应温度通常从溶剂的熔点到沸点之间适当地确定,通常为0~ 140℃。反应时间通常为0.1~100小时。
以下示出利用偶合反应、由式(1')所示的中间体合成上述芳基胺衍生物的方法的例子。
首先,如下述方案B中所示那样,在催化剂存在下使由式(1') 表示的中间体与联苯硼酸化合物反应,合成由式(1”)表示的中间体。
[化5]
方案B
(式中,R1、R2、R、X1、X2、n、m和p与上述相同。)
接下来,如下述方案C中所示那样,通过在催化剂存在下使由式 (1”)表示的中间体与双(联苯基)胺化合物进行交叉偶合反应,从而能够合成由式(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与上述相同。)
作为方案B和C的反应中使用的催化剂,可列举出[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]钯(II)二氯化物(PdCl2(dppf))、四(三苯基膦)钯 (Pd(PPh3)4)、双(三苯基膦)二氯化钯(Pd(PPh3)2Cl2)、双(亚苄基丙酮)钯(Pd(dba)2)、三(亚苄基丙酮)二钯(Pd2(dba)3)、双(三- 叔-丁基膦)钯(Pd(P-t-Bu3)2)等钯催化剂等。
作为方案B和C的反应中使用的溶剂,优选芳香族烃类(苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、均三甲基苯、异丙苯等)、醚类(二乙醚、二异丙醚、叔丁基甲基醚、四氢呋喃、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)、醇类(甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇等)、酮类(丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、二正丁基酮、环己酮等)、酰胺类(N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等)、腈类(乙腈、丙腈、丁腈等)、水等。
反应温度通常可以是从溶剂的熔点或-50℃到使用的溶剂的沸点,优选0~140℃的范围。反应时间通常为0.1~100小时。
反应结束后,按照常规方法进行后处理,能够得到目标的芳基胺衍生物。
[掺杂剂]
本发明的电荷传输性清漆包含掺杂剂。作为掺杂剂,并无特别限定,无机系掺杂剂、有机系掺杂剂都能够使用。
其中,作为最优选的方式,本发明的电荷传输性清漆包含杂多酸作为掺杂剂。这种情况下,能够得到不仅显示来自以铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)为代表的透明电极的高空穴接受能力而且显示来自以铝为代表的金属阳极的高空穴接受能力的电荷传输性优异的薄膜。
杂多酸为具有代表性地由式(A1)所示的Keggin型或式(A2)所示的Dawson型的化学结构表示的、杂原子位于分子的中心的结构,作为钒(V)、钼(Mo)、钨(W)等的含氧酸的同多酸与异种元素的含氧酸缩合而成的多酸。作为这样的异种元素的含氧酸,主要可列举出硅(Si)、磷(P)、砷(As)等的含氧酸。
[化7]
作为杂多酸的具体例,可列举出磷钼酸、硅钼酸、磷钨酸、硅钨酸、磷钨钼酸等。这些可以1种单独地使用或者将2种以上组合使用。再有,本发明中使用的杂多酸可作为市售品得到,另外,也能够采用公知的方法合成。
特别地,掺杂剂由1种的杂多酸构成的情况下,这1种的杂多酸优选为磷钨酸或磷钼酸,更优选为磷钨酸。另外,掺杂剂由2种以上的杂多酸构成的情况下,优选其中至少1种为磷钨酸或磷钼酸,更优选为磷钨酸。
应予说明,杂多酸在元素分析等定量分析中,即使相对于由通式表示的结构,元素的数多或少,只要其是作为市售品获得的产品或者按照公知的合成方法适当地合成的产物,都能够在本发明中使用。
即,例如,一般地,磷钨酸用化学式H3(PW12O40)·nH2O表示,磷钼酸用化学式H3(PMo12O40)·nH2O表示,在定量分析中,即使该式中的P (磷)、O(氧)或者、W(钨)或Mo(钼)的数多或者少,只要其为作为市售品获得的产品或者按照公知的合成方法适当地合成的产物,则都能够在本发明中使用。这种情况下,本发明中所规定的杂多酸的质量不是合成物、市售品中的纯粹的磷钨酸的质量(磷钨酸含量),而是意味着作为市售品可获得的形态和采用公知的合成法可分离的形态下包含水合水、其他杂质等的状态下的总质量。
就本发明的电荷传输性清漆中所含的掺杂剂而言,用质量比表示,相对于电荷传输性物质1,为0.05~10.0左右。只使用杂多酸作为掺杂剂的情况下,就杂多酸而言,用质量比表示,相对于电荷传输性物质1,能够设为0.05~10.0左右,优选为0.1~6.0左右。
[有机溶剂]
本发明的电荷传输性清漆中所含的有机溶剂只要良好地溶解上述芳基胺衍生物和掺杂剂,则并无特别限定,优选包含酰胺类,更优选包含由下述式(2)表示的酸酰胺衍生物。
[化8]
式中,R11表示丙基或异丙基,优选异丙基。R12和R13相互独立地表示碳数1~4的烷基。碳数1~4的烷基可以是直链状、分支状、环状的任一种,具体地可列举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、环丁基等。这些中,作为R12和 R13,优选甲基或乙基。
作为由式(2)表示的酸酰胺衍生物,可列举出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-二甲基异丁酰胺 (DMIB)、N,N-二乙基异丁酰胺、N-乙基-N-甲基异丁酰胺等。这些中,特别优选DMIB。
由式(2)表示的酸酰胺衍生物可通过对应的羧酸酯与胺的置换反应合成,也可使用市售品。
由于包含由式(2)表示的酸酰胺衍生物,因此如果使用本发明的电荷传输性清漆,则与以往的清漆相比,能够采用各种湿法再现性良好地得到平坦性和均一性优异的电荷传输性薄膜。
另外,本发明中使用的有机溶剂可包含由式(2)表示的酸酰胺衍生物以外的其他有机溶剂。作为这样的有机溶剂,可列举出
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类;
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-辛二醇等二醇类;
甘油等三醇类;
乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单异丙基醚、乙二醇单丁基醚、乙二醇单异丁基醚、乙二醇单己基醚等乙二醇单烷基醚类、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单异丙基醚、丙二醇单丁基醚、丙二醇单异丁基醚、丙二醇单己基醚等丙二醇单烷基醚类等亚烷基二醇单烷基醚类;
乙二醇单苯基醚等乙二醇单芳基醚类、丙二醇单苯基醚等丙二醇单芳基醚类等亚烷基二醇单芳基醚类;
乙二醇单苄基醚等乙二醇单芳烷基醚类、丙二醇单苄基醚等丙二醇单芳烷基醚类等亚烷基二醇单芳烷基醚类;
乙二醇丁氧基乙基醚等乙二醇烷氧基烷基醚类、丙二醇丁氧基乙基醚等丙二醇烷氧基烷基醚类等亚烷基二醇烷氧基烷基醚类;
乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇二丙基醚、乙二醇二异丙基醚、乙二醇二丁基醚等乙二醇二烷基醚类、丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚、丙二醇二丙基醚、丙二醇二异丙基醚、丙二醇二丁基醚等丙二醇二烷基醚类等亚烷基二醇二烷基醚类;
乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单丙基醚乙酸酯、乙二醇单异丙基醚乙酸酯、乙二醇单丁基醚乙酸酯等乙二醇单烷基醚乙酸酯类、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇单丙基醚乙酸酯、丙二醇单异丙基醚乙酸酯、丙二醇单丁基醚乙酸酯等丙二醇单烷基醚乙酸酯类等亚烷基二醇单烷基醚乙酸酯类;
乙二醇单乙酸酯等乙二醇单乙酸酯类、丙二醇单乙酸酯等丙二醇单乙酸酯类等亚烷基二醇单乙酸酯类;
乙二醇二乙酸酯等乙二醇二乙酸酯类、丙二醇二乙酸酯等丙二醇二乙酸酯类等亚烷基二醇二乙酸酯类;
二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇单丙基醚、二甘醇单异丙基醚、二甘醇单丁基醚、二甘醇单异丁基醚、二甘醇单己基醚等二甘醇单烷基醚类、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、二丙二醇单丙基醚、二丙二醇单异丙基醚、二丙二醇单丁基醚、二丙二醇单异丁基醚、二丙二醇单己基醚等二丙二醇单烷基醚类等二(亚烷基二醇)单烷基醚类;
二甘醇单苯基醚等二甘醇单芳基醚类、二丙二醇单苯基醚等二丙二醇单芳基醚类等二(亚烷基二醇)单芳基醚类;
二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇二丙基醚、二甘醇二异丙基醚、二甘醇二丁基醚等二甘醇二烷基醚类、二丙二醇二甲基醚、二丙二醇二乙基醚、二丙二醇二丙基醚、二丙二醇二异丙基醚、二丙二醇二丁基醚等的二丙二醇二烷基醚类等二(亚烷基二醇)二烷基醚类;
二甘醇单甲基醚乙酸酯、二甘醇单乙基醚乙酸酯、二甘醇单丙基醚乙酸酯、二甘醇单异丙基醚乙酸酯、二甘醇单丁基醚乙酸酯、二甘醇单异丁基醚乙酸酯、二甘醇单己基醚乙酸酯等二甘醇单烷基醚乙酸酯类、二丙二醇单甲基醚乙酸酯、二丙二醇单乙基醚乙酸酯、二丙二醇单丙基醚乙酸酯、二丙二醇单异丙基醚乙酸酯、二丙二醇单丁基醚乙酸酯、二丙二醇单异丁基醚乙酸酯、二丙二醇单己基醚乙酸酯等二丙二醇单烷基醚乙酸酯类等二(亚烷基二醇)单烷基醚乙酸酯类;
三甘醇单甲基醚、三甘醇单乙基醚等三甘醇单烷基醚类、三丙二醇单甲基醚、三丙二醇单乙基醚等三丙二醇单烷基醚类等三(亚烷基二醇)单烷基醚类;
三甘醇二甲基醚、三甘醇二乙基醚等三甘醇二烷基醚类、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类等三(亚烷基二醇)二烷基醚类;
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、1-十四烷醇等直链脂肪族醇类、环己醇、2-甲基环己醇等环状脂肪族醇类等脂肪族醇类;
苯酚等酚类;
苄醇等芳香族醇类;
糠醇等含有杂环的醇类;
四氢糠醇等氢化含有杂环的醇类;
二异丙基醚、二正丁基醚、二正己基醚等二烷基醚类;
甲基苯基醚、乙基苯基醚、正丁基苯基醚、苄基(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类;
乙基苄基醚等烷基芳烷基醚类;
2-甲基呋喃、四氢呋喃、四氢吡喃等环状烷基单醚类;
1,4-二噁烷等环状烷基二醚类;
三噁烷等环状烷基三醚类;
二缩水甘油基醚等二环氧烷基醚类;
乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、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)酯等乙酸直链状或分支状烷基酯类、乙酸环己酯、乙酸2-甲基环己酯等乙酸环状烷基酯类等乙酸烷基酯类;丙酸乙酯、丙酸正丙酯、丙酸异丙酯、丙酸正丁酯、丙酸异丁酯、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) 酯等丙酸直链状或分支状烷基酯类、丙酸环己酯、丙酸2-甲基环己酯等丙酸环状烷基酯类等丙酸烷基酯类;丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯、丁酸异丁酯、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)酯等丁酸直链状或分支状烷基酯类、丁酸环己酯、丁酸2-甲基环己酯等丁酸环状烷基酯类等丁酸烷基酯类;乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸异丙酯、乳酸正丁酯、乳酸异丁酯、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)酯等乳酸直链状或分支状烷基酯类、乳酸环己酯、乳酸2-甲基环己酯等乳酸环状烷基酯类等乳酸烷基酯类等烷基酯类;
乙酸苄酯等乙酸芳烷基酯类、丙酸苄酯等丙酸芳烷基酯类、丁酸苄酯等丁酸芳烷基酯类、乳酸苄酯等乳酸芳烷基酯类等芳烷基烷基酯类;
二乙基酮、二异丁基酮、甲乙酮、甲基正丙基酮、甲基正丁基酮、甲基异丁基酮、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类;
异佛尔酮等环状烯基酮类;
环己酮等环状烷基酮类;
4-羟基-4-甲基-2-戊酮(双丙酮醇)等羟基二烷基酮类;
糠醛等含有杂环的醛类;
庚烷、辛烷、2,2,3-三甲基己烷、癸烷、十二烷等直链状或分支状烷烃类;
甲苯、二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、均三甲基苯、四氢化萘、环己基苯等烷基苯类;
环己烷、甲基环己烷、乙基环己烷等环状烷烃类
等,但并不限定于这些。这些溶剂能够使用1种或者2种以上。
另外,本发明的电荷传输性清漆包含由式(2)表示的酸酰胺以外的其他有机溶剂的情况下,该其他有机溶剂优选包含二醇类、三醇类、亚烷基二醇单烷基醚类、亚烷基二醇二烷基醚类、二(亚烷基二醇) 单烷基醚类、二(亚烷基二醇)二烷基醚类等,更优选包含二醇类、亚烷基二醇单烷基醚类、二(亚烷基二醇)单烷基醚类等,进一步优选包含二甘醇、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、乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单异丙基醚、乙二醇单丁基醚、乙二醇单异丁基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单异丙基醚、丙二醇单丁基醚、丙二醇单异丁基醚、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇单丙基醚、二甘醇单异丙基醚、二甘醇单丁基醚、二甘醇单异丁基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、二丙二醇单丙基醚、二丙二醇单异丙基醚、二丙二醇单丁基醚、二丙二醇单异丁基醚等,更进一步优选包含二甘醇、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、乙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚、二甘醇单甲基醚、二丙二醇单甲基醚等。
使用由式(2)表示的酸酰胺衍生物和其他有机溶剂作为有机溶剂的情况下,从再现性良好地实现膜的平坦性和均一性的观点出发,全部有机溶剂中的该酸酰胺衍生物的含量优选为35质量%以上,更优选为50质量%以上、进一步优选为55质量%以上,更进一步优选为60 质量%以上,更进一步优选为70质量%以上,之后以75质量%以上、80 质量%以上的顺序优选。
[电荷传输性清漆]
本发明的电荷传输性清漆包含:由上述芳基胺衍生物构成的电荷传输性物质、掺杂剂和有机溶剂。
本发明的清漆的粘度根据制作的薄膜的厚度等、固体成分浓度适当地设定,通常在25℃下为1~50mPa·s。
另外,考虑清漆的粘度和表面张力等、制作的薄膜的厚度等适当地设定本发明中的电荷传输性清漆的固体成分浓度,通常为0.1~ 10.0质量%左右,如果考虑提高清漆的涂布性,优选为0.5~5.0质量%左右,更优选为1.0~3.0质量%左右。
作为电荷传输性清漆的制备方法,并无特别限定,例如可列举出先使芳基胺衍生物溶解于溶剂、将掺杂剂加入其中的方法;使芳基胺衍生物和掺杂剂的混合物溶解于溶剂的方法。有多个有机溶剂的情况下,可首先在对芳基胺衍生物、掺杂剂充分地溶解的溶剂中使它们溶解,将其他溶剂加入其中,也可在多个有机溶剂的混合溶剂中使芳基胺衍生物、掺杂剂依次溶解,或者使它们同时地溶解。
本发明中,就电荷传输性清漆而言,从再现性良好地得到高平坦性薄膜的观点出发,优选在使电荷传输性物质、掺杂剂等在有机溶剂中溶解后,使用亚微米级的过滤器等进行过滤。
[电荷传输性薄膜]
本发明的电荷传输性清漆适合作为涂布型电荷传输薄膜形成用清漆,通过将该清漆在基材上涂布并烧成,能够在基材上形成电荷传输性薄膜。
作为清漆的涂布方法,可列举出浸渍法、旋涂法、转印印刷法、辊涂法、毛刷涂布、喷墨法、喷涂法、狭缝涂布法等,但并不限定于这些。就涂布方法而言,如果考虑再现性良好地得到平坦性高的电荷传输薄膜,则优选旋涂法、喷墨法、喷涂法等。再有,优选根据涂布方法来调节清漆的粘度和表面张力。
另外,使用本发明的清漆的情况下,为了得到具有均匀的成膜面和高电荷传输性的薄膜,需要考虑与本发明中所含的上述芳基胺衍生物一起含有的掺杂剂、溶剂的种类等来选择烧成气氛(大气气氛下、氮等非活性气体下、真空下等),但在大部分的情况下,通过在大气气氛下进行烧成,能够均一地得到电荷传输性优异的薄膜。
就烧成温度而言,考虑得到的薄膜的用途、对得到的薄膜赋予的电荷传输性的程度等,在100~260℃左右的范围内适当地设定,将得到的薄膜用作有机EL元件的空穴注入层的情况下,优选140~250℃左右,更优选145~240℃左右。
再有,烧成时,为了使更高的均匀成膜性显现、或在基材上使反应进行,可给予2阶段以上的温度变化。例如可使用热板、烘箱等适当的设备进行加热。
对电荷传输性薄膜的膜厚并无特别限定,用作有机EL元件的空穴注入层的情况下,优选5~200nm。作为使膜厚变化的方法,有使清漆中的固体成分浓度变化、或使涂布时的基板上的溶液量变化等方法。
本发明的电荷传输性薄膜在有机EL元件中能够适宜地用作空穴注入层,也可作为空穴注入传输层等电荷传输性功能层使用。
[有机EL元件]
本发明的有机EL元件具有一对电极,在这些电极之间具有上述的本发明的电荷传输性薄膜。
作为有机EL元件的代表性的构成,可列举出下述(a)~(f),但并不限定于这些。再有,在下述构成中,根据需要也能够在发光层与阳极之间设置电子阻挡层等,在发光层与阴极之间设置空穴(hole) 阻挡层等。另外,空穴注入层、空穴传输层或空穴注入传输层也可兼具作为电子阻挡层等的功能,电子注入层、电子传输层或电子注入传输层也可兼具作为空穴(hole)阻挡层等的功能。
(a)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
(b)阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子注入传输层/阴极
(c)阳极/空穴注入传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极
(d)阳极/空穴注入传输层/发光层/电子注入传输层/阴极
(e)阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/阴极
(f)阳极/空穴注入传输层/发光层/阴极
“空穴注入层”、“空穴传输层”和“空穴注入传输层”是在发光层与阳极之间形成的层,具有将空穴从阳极输送到发光层的功能。在发光层与阳极之间只设置1层的空穴传输性材料的层的情况下,其为“空穴注入传输层”,在发光层与阳极之间设置2层以上的空穴传输性材料的层的情况下,靠近阳极的层为“空穴注入层”,其以外的层为“空穴传输层”。特别地,空穴注入层和空穴注入传输层使用不仅从阳极的空穴接受性优异、而且分别向空穴传输层和发光层的空穴注入性也优异的薄膜。
“电子注入层”、“电子传输层”和“电子注入传输层”是在发光层与阴极之间所形成的层,具有将电子从阴极输送到发光层的功能。在发光层与阴极之间只设置1层的电子传输性材料的层的情况下,其为“电子注入传输层”,在发光层与阴极之间设置2层以上的电子传输性材料的层的情况下,靠近阴极的层为“电子注入层”,其以外的层为“电子传输层”。
“发光层”为具有发光功能的有机层,采用掺杂体系的情况下,包含主体材料和掺杂剂材料。此时,主体材料主要具有促进电子与空穴的复合、将激子封闭在发光层内的功能,掺杂剂材料具有使通过复合得到的激子高效地发光的功能。磷光元件的情况下,主体材料主要具有将由掺杂剂生成的激子封闭在发光层内的功能。
作为使用本发明的电荷传输性清漆制作有机EL元件时的使用材料、制作方法,可列举出下述的使用材料、制作方法,但并不限定于这些。
就使用的电极基板而言,优选预先进行采用洗涤剂、醇、纯水等的液体清洗而将其净化,例如,对于阳极基板而言,优选在使用前即刻进行UV臭氧处理、氧-等离子体处理等表面处理。不过,阳极材料以有机物作为主成分的情况下,也可不进行表面处理。
由本发明的电荷传输性清漆得到的薄膜为空穴注入层的情形下的、本发明的有机EL元件的制作方法的一例如以下所述。
采用上述的方法,在阳极基板上涂布本发明的电荷传输性清漆并烧成,在电极上制作空穴注入层。在该空穴注入层上依次设置空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、阴极。就空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层而言,可根据使用的材料的特性等采用蒸镀法或涂布法(湿法)的任一个来形成。
作为阳极材料,可列举出以铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO) 为代表的透明电极、由以铝为代表的金属、它们的合金等构成的金属阳极,优选进行了平坦化处理的阳极材料。也能够使用具有高电荷传输性的聚噻吩衍生物、聚苯胺衍生物。
再有,作为构成金属阳极的其他金属,可列举出钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镓、钇、锆、铌、钼、钌、铑、钯、镉、铟、钪、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、铪、铊、钨、铼、锇、铱、铂、金、钛、铅、铋、它们的合金等,但并不限定于这些。
作为形成空穴传输层的材料,可列举出(三苯基胺)二聚体衍生物、 [(三苯基胺)二聚体]螺二聚体、N,N'-双(萘-1-基)-N,N'-双(苯基)- 联苯胺(α-NPD)、N,N'-双(萘-2-基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺、N,N'- 双(3-甲基苯基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺、N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-双(苯基)-9,9-螺双芴、N,N'-双(萘-1-基)-N,N'-双(苯基)-9,9-螺双芴、N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-双(苯基)-9,9-二甲基 -芴、N,N'-双(萘-1-基)-N,N'-双(苯基)-9,9-二甲基-芴、N,N'-双(3- 甲基苯基)-N,N'-双(苯基)-9,9-二苯基-芴、N,N'-双(萘-1- 基)-N,N'-双(苯基)-9,9-二苯基-芴、N,N'-双(萘-1-基)-N,N'-双(苯基)-2,2'-二甲基联苯胺、2,2',7,7'-四(N,N-二苯基氨基)-9,9-螺双芴、9,9-双[4-(N,N-双-联苯-4-基-氨基)苯基]-9H-芴、9,9-双 [4-(N,N-双-萘-2-基-氨基)苯基]-9H-芴、9,9-双[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- 螺双芴、N,N'-双(菲-9-基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺、2,2'-双[N,N- 双(联苯-4-基)氨基]-9,9-螺双芴、2,2'-双(N,N-二苯基氨基)-9,9- 螺双芴、二-[4-(N,N-二(对-甲苯基)氨基)-苯基]环己烷、2,2',7,7'- 四(N,N-二(对-甲苯基)氨基)-9,9-螺双芴、N,N,N',N'-四-萘-2-基-联苯胺、N,N,N',N'-四-(3-甲基苯基)-3,3'-二甲基联苯胺、N,N'-二 (萘基)-N,N'-二(萘-2-基)-联苯胺、N,N,N',N'-四(萘基)-联苯胺、 N,N'-二(萘-2-基)-N,N'-二苯基联苯胺-1,4-二胺、N1,N4-二苯基 -N1,N4-二(间-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'-双(3-(N,N-二(对-甲苯基)氨基)苯基)联苯、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)等三芳基胺类、 5,5”-双-{4-[双(4-甲基苯基)氨基]苯基}-2,2':5',2”-三联噻吩 (BMA-3T)等低聚噻吩类等空穴传输性低分子材料等。
作为形成发光层的材料,可列举出三(8-羟基喹啉)铝(III) (Alq3)、双(8-羟基喹啉)锌(II)(Znq2)、双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-(对-苯基苯酚)铝(III)(BAlq)、4,4'-双(2,2-二苯基乙烯基) 联苯、9,10-二(萘-2-基)蒽、2-叔-丁基-9,10-二(萘-2-基)蒽、2,7- 双[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-双(萘-2-基)蒽、2-(9,9-螺双芴-2-基)-9,9-螺双芴、2,7-双 (9,9-螺双芴-2-基)-9,9-螺双芴、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-螺双芴、1,3,5-三(芘 -1-基)苯、9,9-双[4-(芘基)苯基]-9H-芴、2,2'-联(9,10-二苯基蒽)、 2,7-二芘基-9,9-螺双芴、1,4-二(芘-1-基)苯、1,3-二(芘-1-基)苯、 6,13-二(联苯-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(联苯-4-基)-9,9'-联蒽、N,N'- 二(萘-1-基)-N,N'-二苯基-[1,1':4',1”:4”,1”'-四联苯]-4,4”'-二胺、4,4'-二[10-(萘-1-基)蒽-9-基]联苯、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'-联蒽-10-基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-基)芘、1-(7-(9,9'- 联蒽-10-基)-9,9-二己基-9H-芴-2-基)芘、1,3-双(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'- 双(咔唑-9-基)联苯(CBP)、4,4'-双(咔唑-9-基)-2,2'-二甲基联苯、 2,7-双(咔唑-9-基)-9,9-二甲基芴、2,2',7,7'-四(咔唑-9-基)-9,9- 螺双芴、2,7-双(咔唑-9-基)-9,9-二(对-甲苯基)芴、9,9-双[4-(咔唑 -9-基)-苯基]芴、2,7-双(咔唑-9-基)-9,9-螺双芴、1,4-双(三苯基甲硅烷基)苯、1,3-双(三苯基甲硅烷基)苯、双(4-N,N-二乙基氨基-2- 甲基苯基)-4-甲基苯基甲烷、2,7-双(咔唑-9-基)-9,9-二辛基芴、 4,4”-二(三苯基甲硅烷基)-对-三联苯、4,4'-二(三苯基甲硅烷基) 联苯、9-(4-叔-丁基苯基)-3,6-双(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-双 (9-(4-甲氧基苯基)-9H-芴-9-基)-9H-咔唑、2,6-双(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-双(3-(9H-咔唑-9-基)苯基)吡啶、9,9-螺双芴-2-基-二苯基-氧化膦、9,9'-(5-(三苯基甲硅烷基)-1,3-亚苯基)双(9H-咔唑)、 3-(2,7-双(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(对-甲苯基)-4H-8H-12H-12C-氮杂二苯并[cd,mn] 芘、4,7-二(9H-咔唑-9-基)-1,10-菲咯啉、2,2'-双(4-(咔唑-9-基) 苯基)联苯、2,8-双(二苯基磷酰基)二苯并[b,d]噻吩、双(2-甲基苯基) 二苯基硅烷、双[3,5-二(9H-咔唑-9-基)苯基]二苯基硅烷、3,6-双(咔唑-9-基)-9-(2-乙基-己基)-9H-咔唑、3-(二苯基磷酰基)-9-(4-(二苯基磷酰基)苯基)-9H-咔唑、3,6-双[(3,5-二苯基)苯基]-9-苯基咔唑等。可通过将这些材料与发光性掺杂剂进行共蒸镀而形成发光层。
作为发光性掺杂剂,可列举出3-(2-苯并噻唑基)-7-(二乙基氨基) 香豆素、2,3,6,7-四氢-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)铱(III)(Ir(ppy)3)、双(2-苯基吡啶)(乙酰丙酮)铱(III) (Ir(ppy)2(acac))、三[2-(对-甲苯基)吡啶]铱(III)(Ir(mppy)3)、 9,10-双[N,N-二(对-甲苯基)氨基]蒽、9,10-双[苯基(间-甲苯基)氨基] 蒽、双[2-(2-羟基苯基)苯并噻唑]锌(II)、N10,N10,N10,N10-四(对-甲苯基)-9,9'-联蒽-10,10'-二胺、N10,N10,N10,N10-四苯基-9,9'-联蒽 -10,10'-二胺、N10,N10-二苯基-N10,N10-二萘基-9,9'-联蒽-10,10'-二胺、4,4'-双(9-乙基-3-咔唑亚乙烯基)-1,1'-联苯、苝、2,5,8,11- 四-叔-丁基苝、1,4-双[2-(3-N-乙基咔唑基)乙烯基]苯、4,4'-双 [4-(二-对-甲苯基氨基)苯乙烯基]联苯、4-(二-对-甲苯基氨基)-4'-[(二-对-甲苯基氨基)苯乙烯基]均二苯乙烯、双[3,5-二氟-2-(2-吡啶基)苯基-(2-羧基吡啶基)]铱(III)、4,4'-双[4-(二苯基氨基)苯乙烯基]联苯、双(2,4-二氟苯基吡啶)四(1-吡唑基)硼酸酯铱 (III)、N,N'-双(萘-2-基)-N,N'-双(苯基)-三(9,9-二甲基亚芴基)、 2,7-双{2-[苯基(间-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-铱(III)三(1-苯基-3-甲基苯并咪唑啉 -2-亚基-C,C2)、mer-铱(III)三(1-苯基-3-甲基苯并咪唑啉-2-亚基 -C,C2)、2,7-双[4-(二苯基氨基)苯乙烯基]-9,9-螺双芴、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-双(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、双(2,4-二氟苯基吡啶)(5-(吡啶-2-基)-1H-四唑)铱 (III)、双(3-三氟甲基-5-(2-吡啶基)吡唑)((2,4-二氟苄基)二苯基次磷酸酯)铱(III)、双(3-三氟甲基-5-(2-吡啶基)吡唑)(苄基二苯基次磷酸酯)铱(III)、双(1-(2,4-二氟苄基)-3-甲基苯并咪唑鎓)(3-(三氟甲基)-5-(2-吡啶基)-1,2,4-三唑)铱(III)、双(3-三氟甲基-5-(2-吡啶基)吡唑)(4',6'-二氟苯基吡啶)铱(III)、双(4',6'-二氟苯基吡啶)(3,5-双(三氟甲基)-2-(2'-吡啶基)吡咯)铱(III)、双(4',6'-二氟苯基吡啶)(3-(三氟甲基)-5-(2-吡啶基)-1,2,4-三唑)铱(III)、 (Z)-6-均三甲苯基-N-(6-均三甲苯基喹啉-2(1H)-亚基)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-亚基) 丙二腈、4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-久洛尼定基-9-烯基-4H-吡喃、 4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-(1,1,7,7-四甲基久洛尼定基-9-烯基)-4H-吡喃、4-(二氰基亚甲基)-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(二苯甲酰基甲烷)菲咯啉铕(III)、 5,6,11,12-四苯基并四苯、双(2-苯并[b]噻吩-2-基-吡啶)(乙酰丙酮) 铱(III)、三(1-苯基异喹啉)铱(III)、双(1-苯基异喹啉)(乙酰丙酮)铱(III)、双[1-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-异喹啉](乙酰丙酮)铱 (III)、双[2-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)喹啉](乙酰丙酮)铱(III)、三[4,4'-二-叔-丁基-(2,2')-联吡啶]钌(III)·双(六氟磷酸盐)、三 (2-苯基喹啉)铱(III)、双(2-苯基喹啉)(乙酰丙酮)铱(III)、2,8-二- 叔-丁基-5,11-双(4-叔-丁基苯基)-6,12-二苯基并四苯、双(2-苯基苯并噻唑)(乙酰丙酮)铱(III)、5,10,15,20-四苯基四苯并卟啉铂、锇(II) 双(3-三氟甲基-5-(2-吡啶)-吡唑)二甲基苯基膦、锇(II)双(3-(三氟甲基)-5-(4-叔-丁基吡啶基)-1,2,4-三唑)二苯基甲基膦、锇(II)双 (3-(三氟甲基)-5-(2-吡啶基)-1,2,4-三唑)二甲基苯基膦、锇(II)双 (3-(三氟甲基)-5-(4-叔-丁基吡啶基)-1,2,4-三唑)二甲基苯基膦、双 [2-(4-正-己基苯基)喹啉](乙酰丙酮)铱(III)、三[2-(4-正-己基苯基) 喹啉]铱(III)、三[2-苯基-4-甲基喹啉]铱(III)、双(2-苯基喹啉)(2-(3-甲基苯基)吡啶)铱(III)、双(2-(9,9-二乙基-芴-2-基)-1- 苯基-1H-苯并[d]咪唑)(乙酰丙酮)铱(III)、双(2-苯基吡啶)(3-(吡啶 -2-基)-2H-色烯-2-酮)铱(III)、双(2-苯基喹啉)(2,2,6,6-四甲基庚烷-3,5-二酮)铱(III)、双(苯基异喹啉)(2,2,6,6-四甲基庚烷-3,5- 二酮)铱(III)、双(4-苯基噻吩并[3,2-c]吡啶合-N,C2)乙酰丙酮铱 (III)、(E)-2-(2-叔-丁基-6-(2-(2,6,6-三甲基-2,4,5,6-四氢-1H- 吡咯并[3,2,1-ij]喹啉-8-基)乙烯基)-4H-吡喃-4-亚基)丙二腈、双 (3-三氟甲基-5-(1-异喹啉基)吡唑)(甲基二苯基膦)钌、双[(4-正-己基苯基)异喹啉](乙酰丙酮)铱(III)、八乙基卟吩铂(II)、双(2-甲基二苯并[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)铱(III)、三[(4-正-己基苯基)异喹啉]铱(III)等。
作为形成电子传输层的材料,可列举出8-羟基喹啉酚-锂 (lithium 8-hydroxyquinolinolate)、2,2',2”-(1,3,5-苯三基(benzinetriyl))-三(1-苯基-1-H-苯并咪唑)、2-(4-联苯)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、双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-(苯基苯酚)铝、 1,3-双[2-(2,2'-联吡啶-6-基)-1,3,4-噁二唑-5-基]苯、6,6'-双 [5-(联苯-4-基)-1,3,4-噁二唑-2-基]-2,2'-联吡啶、3-(4-联苯)-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-双(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉、2,7- 双[2-(2,2'-联吡啶-6-基)-1,3,4-噁二唑-5-基]-9,9-二甲基芴、 1,3-双[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[(间-吡啶基)-苯-3-基]联苯、 1,3,5-三[(3-吡啶基)-苯-3-基]苯、4,4'-双(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)联苯、1,3-双[3,5-二(吡啶-3-基)苯基]苯、双(10-羟基苯并 [h]喹啉)铍、二苯基双(4-(吡啶-3-基)苯基)硅烷、3,5-二(芘-1-基)吡啶等。
作为形成电子注入层的材料,可列举出氧化锂(Li2O)、氧化镁 (MgO)、氧化铝(Al2O3)、氟化锂(LiF)、氟化钠(NaF)、氟化镁 (MgF2)、氟化铯(CsF)、氟化锶(SrF2)、三氧化钼(MoO3)、铝、乙酰丙酮锂(Li(acac))、醋酸锂、苯甲酸锂等。
作为阴极材料,可列举出铝、镁-银合金、铝-锂合金、锂、钠、钾、铯等。
另外,由本发明的电荷传输性清漆得到的薄膜为空穴注入层的情形下的、本发明的有机EL元件的制作方法的其他的例子如以下所述。
在上述的有机EL元件制作方法中,通过代替进行空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层的真空蒸镀操作而依次形成空穴传输层、发光层,能够制作具有由本发明的电荷传输性清漆形成的电荷传输性薄膜的有机EL元件。具体地,在阳极基板上涂布本发明的电荷传输性清漆,采用上述的方法制作空穴注入层,在其上依次形成空穴传输层、发光层,进而蒸镀阴极材料,制成有机EL元件。
作为使用的阴极和阳极材料,能够使用与上述的阴极和阳极材料同样的阴极和阳极材料,能够进行同样的清洗处理、表面处理。
作为空穴传输层和发光层的形成方法,可列举出下述方法:通过在空穴传输性高分子材料或发光性高分子材料、或者在它们中加入了掺杂剂的材料中加入溶剂而溶解,或者均匀地分散,分别在空穴注入层或空穴传输层上涂布后,进行烧成,从而成膜。
作为空穴传输性高分子材料,可列举出聚[(9,9-二己基芴基-2,7- 二基)-共-(N,N'-双{对-丁基苯基}-1,4-二氨基亚苯基)]、聚[(9,9- 二辛基芴基-2,7-二基)-共-(N,N'-双{对-丁基苯基}-1,1'-亚联苯基 -4,4-二胺)]、聚[(9,9-双{1'-戊烯-5'-基}芴基-2,7-二基)-共 -(N,N'-双{对-丁基苯基}-1,4-二氨基亚苯基)]、用聚硅倍半氧烷封端的聚[N,N'-双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺]、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,4'-(N-(对-丁基苯基))二苯基胺)]等。
作为发光性高分子材料,可列举出聚(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-亚苯基亚乙烯基) (MEH-PPV)等聚亚苯基亚乙烯基衍生物、聚(3-烷基噻吩)(PAT)等聚噻吩衍生物、聚乙烯基咔唑(PVCz)等。
作为溶剂,可列举出甲苯、二甲苯、氯仿等。作为溶解或均匀分散法,可列举出搅拌、加热搅拌、超声波分散等方法。
作为涂布方法,并无特别限定,可列举出喷墨法、喷涂法、浸渍法、旋涂法、转印印刷法、辊涂法、毛刷涂布等。再有,涂布优选在氮、氩等非活性气体下进行。
作为烧成方法,可列举出在非活性气体下或真空中、用烘箱或热板进行加热的方法。
由本发明的电荷传输性清漆得到的薄膜为空穴注入传输层的情形下的、本发明的有机EL元件的制作方法的一例如以下所述。
在阳极基板上形成空穴注入传输层,在该空穴注入传输层上依次设置发光层、电子传输层、电子注入层、阴极。作为发光层、电子传输层和电子注入层的形成方法和具体例,可列举出与上述的形成方法和具体例同样的形成方法和具体例。
作为阳极材料、发光层、发光性掺杂剂、形成电子传输层和电子阻挡层的材料、阴极材料,可列举出与上述的材料相同的材料。
再有,在电极和上述各层之间的任意之间,根据需要可设置空穴阻挡层、电子阻挡层等。例如,作为形成电子阻挡层的材料,可列举出三(苯基吡唑)铱等。
构成阳极和阴极以及在它们之间形成的层的材料,由于因制造具有底部发射结构、顶部发射结构的哪一种结构的元件而异,因此考虑这点来适当地选择材料。
通常,在底部发射结构的元件中,在基板侧使用透明阳极,从基板侧将光取出,而在顶部发射结构的元件中,使用由金属构成的反射阳极,从位于基板的相反方向的透明电极(阴极)侧将光取出。因此,例如对于阳极材料而言,制造底部发射结构的元件时使用ITO等的透明阳极,制造顶部发射结构的元件时使用Al/Nd等的反射阳极。
就本发明的有机EL元件而言,为了防止特性恶化,可按照常规方法、根据需要与捕水剂等一起进行密封。
实施例
以下列举实施例对本发明更具体地说明,但本发明并不限定于下述的实施例。应予说明,使用的装置如以下所述。
(1)1H-NMR测定:日本电子(株)制造、ECX-300
(2)ES-MS:Waters公司制造、ZQ2000
(3)MALDI-TOF MS:Bruker Daltonics公司制造、autoflex III smartbeam
(4)基板清洗:长州产业(株)制造、基板清洗装置(减压等离子体方式)
(5)清漆的涂布:ミカサ(株)制造、旋涂机MS-A100
(6)膜厚测定:(株)小坂研究所制造、微细形状测定机 SURFCORDER ET-4000
(7)有机EL元件的制作:长州产业(株)制造、多功能蒸镀装置系统C-E2L1G1-N
(8)有机EL元件的亮度等的测定:(有)テック·ワールド制造、 I-V-L测定系统
[1]化合物的合成
[合成例1]化合物H1的合成
按照日本特开2013-234169号公报中记载的方法,合成了由下述式表示的化合物H1。
[化9]
[合成例2]中间体A的合成
在烧瓶内装入2-溴-7-碘芴7.42g、二甲基亚砜30mL、碘化钾330mg 和氢氧化钾2.81g后,边在冰浴条件下搅拌边滴入了二甘醇2-溴乙基甲基醚的二甲基亚砜混合液30mL(浓度:330g/L)。1.5小时后,移除冰浴,在室温下进一步搅拌了58.5小时。在反应混合物中加入离子交换水和醋酸乙酯,进行了分液处理。用离子交换水、饱和食盐水对得到的有机层进行分液清洗,用硫酸镁干燥。将溶剂减压馏除后,通过硅胶柱色谱(展开溶剂:己烷/醋酸乙酯=40/60→0/100)进行分离、精制,收集包含目标物的级分,将溶剂减压馏除后,进行干燥,得到了由下述式表示的中间体A(收量:8.16g、收率:62%)。以下示出1H-NMR和ES-MS的测定结果。
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(+)-MS m/Z测定值:680.19([M+NH4]+计算值:680.11).
[化10]
[合成例3]中间体B的合成
在烧瓶内装入中间体A 4.97g、4-联苯硼酸1.49g、Pd(PPh3)4 175mg、甲苯35mL和碳酸钠水溶液7mL(浓度:210g/L),回流搅拌了4小时。放冷后,在反应混合物中加入离子交换水和醋酸乙酯,进行了分液处理。用离子交换水、饱和食盐水对得到的有机层进行分液清洗,用硫酸镁干燥。将溶剂减压馏除后,通过硅胶柱色谱(展开溶剂:己烷/醋酸乙酯=40/60→20/80)进行分离、精制,收集包含目标物的级分,将溶剂减压馏除后,进行干燥,得到了由下述式表示的中间体B(收量:2.08g、收率:40%)。以下示出1H-NMR和ES-MS的测定结果。
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(+)-MS m/Z测定值:706.46([M+NH4]+计算值:706.27).
[化11]
[合成例4]化合物TEG-H1的合成
在烧瓶内装入中间体B 2.08g、双(4-联苯基)胺1.06g、Pd(dba)2 51.8mg和叔丁氧基钠397mg,进行了氮置换后,加入甲苯15mL、预先制备的三-叔丁基膦的甲苯溶液0.5mL(浓度:73g/L),在80℃下搅拌了2小时。放冷后,在反应混合物中加入离子交换水和醋酸乙酯,进行了分液处理。用离子交换水、饱和食盐水对得到的有机层进行分液清洗,用硫酸镁干燥。将溶剂减压馏除后,通过硅胶柱色谱(展开溶剂:己烷/醋酸乙酯=70/30→0/100)进行分离、精制,收集包含目标物的级分,将溶剂减压馏除后,进行干燥,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-TOF MS的测定结果。
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-TOF MS m/Z测定值:929.07([m]+计算值:929.47).
[化12]
[2]电荷传输性清漆的制备
[实施例1-1]
在氮气氛下使化合物TEG-H1 0.052g和磷钨酸(日本新金属(株) 制造)0.010g溶解于DMIB2g中,搅拌,使用孔径0.2μm的PTFE制过滤器将得到的溶液过滤,得到了电荷传输性清漆。
[实施例1-2]
在氮气氛下使化合物H1 0.025g和磷钨酸(日本新金属(株)制造) 0.005g溶解于DMIB 2g中,搅拌,使用孔径0.2μm的PTFE制过滤器将得到的溶液过滤,得到了电荷传输性清漆。
[比较例1]
在氮气氛下使化合物TEG-H1 0.062g溶解于DMIB2g中,搅拌,使用孔径0.2μm的PTFE制过滤器将得到的溶液过滤,得到了电荷传输性清漆。
[3]有机EL元件的评价
[实施例2-1]
使用旋涂器将实施例1-1中得到的清漆涂布于ITO基板后,在 80℃下干燥1分钟,进而,在大气气氛下、230℃下烧成15分钟,在 ITO基板上形成了25nm的均一的薄膜(空穴注入层)。作为ITO基板,使用在表面上以膜厚150nm将铟锡氧化物(ITO)图案化的25mm×25mm×0.7t的玻璃基板,在使用前采用O2等离子体清洗装置(150W、30 秒)将表面上的杂质除去。
在其上,使用蒸镀装置(真空度1.0×10-5Pa)层叠了α-NPD30nm。使此时的蒸镀速率为0.2nm/秒。接下来,将CBP和Ir(PPy)3共蒸镀。就共蒸镀而言,以Ir(PPy)3的浓度成为6%的方式控制蒸镀速率,层叠了40nm。接下来,依次层叠BAlq、氟化锂和铝的薄膜,得到了有机EL元件。此时,就蒸镀速率而言,对于BAlq和铝在0.2nm/秒、对于氟化锂在0.02nm/秒的条件下分别进行,使膜厚分别为20nm、0.5nm 和100nm。
再有,为了防止空气中的氧、水等的影响导致的特性劣化,将有机EL元件用密封基板密封后,对其特性进行了评价。按照以下的程序进行了密封。
在氧浓度2ppm以下、露点-85℃以下的氮气氛中将有机EL元件收入密封基板之间,采用粘接材料((株)MORESCO制MORESCO MOISTURE CUT WB90US(P))将密封基板贴合。此时,将捕水剂(ダイニック(株) 制HD-071010W-40)与有机EL元件一起收入密封基板内。对于贴合的密封基板,照射了UV光(波长365nm、照射量6,000mJ/cm2)后,在 80℃下进行退火处理1小时,使粘接材料固化。
[实施例2-2]
除了代替实施例1-1中得到的清漆而使用了实施例1-2中得到的清漆以外,采用与实施例2-1同样的方法得到了元件。
[比较例2]
除了代替实施例1-1中得到的清漆而使用了比较例1中得到的清漆以外,采用与实施例2-1同样的方法得到了元件。
将驱动电压10V下的电流密度、亮度、电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中所示那样,通过使用由本发明的电荷传输性清漆得到的电荷传输性薄膜作为空穴注入层,从而得到了具有优异的亮度特性和耐久性的有机EL元件。
Claims (6)
1.电荷传输性清漆,其特征在于,包含:由式(1)所示的芳基胺衍生物构成的电荷传输性物质、掺杂剂和有机溶剂,所述掺杂剂为杂多酸,
[化1]
式中,R1和R2相互独立地表示氢原子、碳数1~20的烷基、碳数2~20的烯基、碳数2~20的炔基、碳数6~20的芳基、碳数2~20的杂芳基、碳数1~20的烷氧基、碳数2~20的烯氧基、碳数2~20的炔氧基、碳数6~20的芳氧基、碳数2~20的杂芳氧基、或者包含至少1个醚结构的碳数2~20的烷基,这些基团的与碳原子结合的氢原子的一部分或全部可被卤素原子取代;
R相互独立地表示卤素原子、硝基、氰基、可被Z1取代的碳数1~20的烷基、可被Z1取代的碳数2~20的烯基、可被Z1取代的碳数2~20的炔基、可被Z1取代的碳数1~20的烷氧基、可被Z1取代的碳数2~20的烯氧基、或者可被Z1取代的碳数2~20的炔氧基;
Z1表示卤素原子、硝基、氰基、可被Z2取代的碳数6~20的芳基、可被Z2取代的碳数2~20的杂芳基、可被Z2取代的碳数1~20的烷氧基、可被Z2取代的碳数2~20的烯氧基、可被Z2取代的碳数2~20的炔氧基、可被Z2取代的碳数6~20的芳基、或者可被Z2取代的碳数2~20的杂芳基;
Z2表示卤素原子、硝基或氰基;
n相互独立地为0~5的整数,m相互独立地为0~4的整数,p相互独立地为0~3的整数。
2.根据权利要求1所述的电荷传输性清漆,其中,R1和R2都为碳数1~20的烷基或者都为包含至少1个醚结构的碳数2~20的烷基。
3.根据权利要求1或2所述的电荷传输性清漆,其中,n、m和p全部为0。
4.使用权利要求1~3的任一项所述的电荷传输性清漆制作的电荷传输性薄膜。
5.有机电致发光元件,其具有权利要求4所述的电荷传输性薄膜。
6.根据权利要求5所述的有机电致发光元件,其中,上述电荷传输性薄膜为空穴注入层。
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