TW201136910A - Aminoanthracene derivative and organic electroluminescent element formed using same - Google Patents
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Description
201136910 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種胺基蒽衍生物及使用其之有機電激發 光元件,尤其係關於奇命長且尚發光效率之有機電激發光 元件以及獲得其之胺基蒽衍生物。 【先前技術】 使用有機物質之有機電激發光(EL)元件有望用於固體發 光型之^貝廉之大面積全彩顯不元件之用途,進行多種開 發。通常’有機EL元件係由發光層及夾持有該層之一對之 對向電極所構成。發光係如下現象:若於兩電極間施加電 場’則自陰極側注入電子,自陽極側注入電洞;進而,該 電子於發光層中與電洞再結合’生成激發狀態,激發狀態 恢復為基底狀態時使能量作為光而釋放出。 先前之有機EL元件與無機發光二極體相比,驅動電壓 高’發光亮度或發光效率亦低。又’特性劣化亦明顯而無 法達到實用化。最近之有機EL元件雖緩緩經改良,但要求 進一步之高發光效率、長壽命。 例如,揭示有將單一之單慧化合物用作有機發光材料之 技術(專利文獻1)。然而,該技術中,例如於電流密度1 mA/cm2下’僅獲得1650 cd/m2之亮度,效率為i ed/A,極 低,並不實用。又,揭示有將單一之雙蒽化合物用作有機 發光材料之技術(專利文獻2)。然而,該技術中’效率亦為 1〜3 cd/A左右,較低,謀求用以實用化之改良。另—方 面,提出有將使用二苯乙烯基化合物,於其中添加有笨乙 153939.doc 201136910 稀土胺等者用作有機發光材料的長壽命之有機元件(專 利文獻3)。然而,該元件之壽命並不充分,謀求進一步之 改良" 又,揭不有將單或雙蒽化合物與二苯乙烯基化合物用作 有機發光媒體層之技術(專利文獻4)。然而,該等技術中, 由於苯乙烯基化合物之共輕結構,發光光譜長波長化而使 色純度惡化。 又,專利文獻5中揭示有將中心具有伸芳基且二笨并呋 喃環鍵結於氮原子之芳香族胺衍生物用作電洞傳輸材料之 發明’專禾J文獻6中揭示有將=苯并吱喃環、二苯并噻吩 環、苯并呋喃環、苯并噻吩環等經由伸芳基而鍵結於氮原 子上之芳香族胺衍生物用作電洞傳輸材料之發明,但並無 用作發光材料之例。 進而,專利文獻7令記載有具有二苯并呋喃基胺基之 感。但疋,謀求發光效率、壽命之進一步提高。 先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1:曰本專利特開平1 1-3782號公報 專利文獻2 :曰本專利特開平8-12600號公報 專利文獻3:國際公開W094/006157號公報 專利文獻4:日本專利特開2001-284050號公報 專利文獻5:曰本專利第3508984號公報 專利文獻6 :國際公開WO2007/125714號公報 專利文獻7 :國際公開W02009/084572號公報 153939.doc 201136910 【發明内容】 發明所欲解決之問題 本發明係為了解決上述問題而形成者,目的在於提供一 種壽命長且高發光效率之有機EL元件以及獲得其之胺基蒽 衍生物。 解決問題之技術手段
本發明者等為達成上述目的而反覆進行積極研究,结果 發現,藉由將於2位以外之位置鍵結之二苯并呋喊環 '二 苯并噻吩環等具有末端取代基之胺基蒽衍生物用作有機E L 凡件用材料,則成為高發光效率,且長壽命化,從而完成 本發明。 即,本發明提供一種下述式(1)所表示之胺基蒽衍生 物。 [化1] [式中,R〗表示氫原子、鹵素原子(較佳為氟原子)、經取代 或未經取代之環形成碳數6〜50之芳基、經取代或未經取代 之環形成原子數5〜50之雜環基、經取代或未經取代之碳數 1〜50之烷基、經取代或未經取代之碳數3〜5〇之環烷基、經 取代或未經取代之碳數卜⑼之烧氧基、經取代或未2取代 之環形成碳數7〜50之芳烷基、經取代或未經取代之環形成 碳數6〜50之芳氧基、經取代或未經取代之環形成碳數=5〇 之芳硫基、經取代或未經取代之碳數2〜5〇之烷氧基羰基、忘 153939.doc ·5_ 201136910 經取代或未經取代之芳基及/或烷基矽烷基、羧基、胺 基、氰基、硝基或經基。m為1〜8之整數,於m為2以上之 情形時’複數個r ,可分別相同,亦可不同。
Ar广Ar4分別獨立地為經取代或未經取代之環形成碳數 6〜50之芳基、經取代或未經取代之碳數丨〜5〇之烷基、經取 代或未經取代之環形成碳數3〜50之環烷基、經取代或未經 取代之環形成礙7〜50之芳烷基、或者經取代或未經取代之 環形成原子數5~50之雜環基。 其中,Ar广An中1個以上為下述式(2)、(3)或(4)所表示 之基。 [化2]
(式中,X為氧(0)、硫(S)或栖(Se),尺2為氫原子、經取代 或未經取代之環形成碳數6〜60之芳基、經取代或未經取代 之碳數1〜5 0之院基、經取代或未經取代之碳數2〜5 〇之稀 基、胺基、經取代或未經取代之碳數^50之烷氧基、取代 或未經取代之環形成碳數6〜50之芳氧基、經取代或未經取 代之環形成碳數6〜50之芳硫基、經取代或未經取代之碳數 1〜50之烷氧基羰基、鹵素原子(較佳為氟原子)、氰基、硝 基、羥基、經取代或未經取代之芳基及/或烷基矽烷基或 缓基。η為1〜7之整數’當η為2以上時,複數個r〗可分別相 同,亦可不同。又,於R2為複數個情形時,可相互鍵結而 形成飽和或不健和之可經取代之2價基。又,並無&鍵結 153939.d〇c 201136910 於包含X之5員環部分的情況)]。 又,本發明提供-種有機肛元件,其係於陰極與陽極間 =持有含有發光層之—層或複數層的有機薄膜層 ’並且該有機薄膜層之至少一層係含有上述胺基蒽衍生 物作為單獨或混合物之成分。 發明之效果 古使用本發明之胺基衍生物之有機肛元件的發光效率 间’即便長時間使用,亦難以劣化而壽命長。 【實施方式】 本發明之蒽衍生物係下述式⑴所表示之化合物。 [化3] Αγ4⑴ 式(1)十,Ri為氫原子 '鹵素原子(較佳為氟原子)、經取 代j未經取代之環形成碳數6〜50(較佳為環形成碳數6〜2〇) =方基、經取代或未經取代之環形成原子數5〜5〇(較佳為 衣开V成原子數5〜20)之雜環基、經取代或未經取代之碳數 (較佳為奴數1〜20)之院基、經取代或未經取代之碳數 3 5〇(較佳為環形成碳數5〜12)之環烷基、經取代或未經取 代之碳數1〜5〇(較佳為碳數1〜20)之烷氧基、經取代或未經 取代之%形成碳數7〜5〇(較佳為環形成碳數7〜2〇)之芳烷 甘 身 土、經取代或未經取代之環形成碳數6〜50(較佳為環形成 碳數7〜20)之芳氧基、經取代或未經取代之環形成碳數 153939.doc 201136910 (較佳為%形成碳數7〜2〇)之芳硫基經取代或未經取 、反數5G(較佳為碳數2〜2Q)之院氧基幾基、經取代或 未&取代之方基及/或燒基石夕烧基、竣基、胺基、氰基、 肖基或&基。„!為!〜8(較佳為卜4,進而較佳為卜2)之整 數,於m為2以上夕棒丑> „ 士 ^ ^ 上之If形時,複數個心可分別相同,亦可不 同。 以下,對Rl所示之各基之具體例進行說明。 作為上述芳基,例如可列舉:苯基、2甲基苯基、3_甲 基苯基4甲基苯基' 4_乙基苯基、聯苯基、4_甲基聯苯 基' 4-乙基聯苯基、4·環己基聯苯基、聯三苯基、3,二 氯苯基、萘基、5-甲基蔡基、菲基、蒽基、祐基、疾基、 丙二烯合第基、茈基' 9,9_二甲基苐基等。 作為上述雜環基,例如可列舉:咪唑、苯并咪唑、吼 咯、呋喃、噻吩、噁二唑啉、吲哚啉、咔唑、吡啶、喹 啉、異喹啉、苯醌、pyralozine、咪唑啶、哌啶、嘧啶、 苯并呋喃、二苯并呋喃、笨并噻吩、二苯并噻吩、三p井等 之殘基。 作為上述烷基,可列舉碳數卜2〇之直鏈或分支之烷基、 碳數1〜20之直鏈或分支之鹵烷基,例如可列舉:甲基、乙 基、丙基、異丙基、丁基、第二丁基 '第三丁基、戊基、 己基、庚基、辛基、硬脂基、2-苯基異丙基、三氣甲基、 二氟曱基、苄基、α-苯氧基苄基、α,α_二甲基苄基、以以_ 甲基本基苄基、α,α-一(二氟甲基)苄基、三苯基甲基、心 苄氧基苄基等。 153939.doc 201136910 作為上述環烷基,例如可列舉:環丙基、環丁基、環戊 基、環己基、裱庚基、環辛基、環壬基雙環庚基、雙環 辛基、三環庚基、金剛燒基等’較佳為環戊基、環己基、 環庚基、雙環庚基、雙環辛基、金剛烷基。 作為上述烷氧基,例如可列舉:甲氧基、乙氧基、丙氧 基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁 氧基、各種戊氧基、各種己氧基等。 作為上述芳烷基,例如可列舉:苄基、卜苯基乙基、2_ 苯基乙基、1-苯基異丙基、2_苯基異丙基、苯基第三丁 基' α-萘基曱基、1-α_萘基乙基、2 (χ萘基乙基、1α·萘基 異丙基、2-α-萘基異丙基、β_萘基曱基、萘基乙基、2_ β-萘基乙基、l-β-萘基異丙基、2_β_萘基異丙基、1α比咯基 甲基、2-(1-η比咯基)乙基、對曱基苄基、間曱基苄基、鄰 曱基苄基、對氯苄基、間氣苄基、鄰氯苄基、對溴苄基、 間溴苄基、鄰溴苄基、對硬苄基、間蛾苄基、鄰峨苄基、 對經基苄基、間羥基苄基、鄰羥基苄基、對胺基苄基、間 胺基苄基、鄰胺基苄基、對硝基苄基、間硝基苄基、鄰硝 基苄基、對氰基苄基、間氰基苄基、鄰氰基苄基、b羥基_ 2-苯基異丙基、1-氣-2·苯基異丙基等。 作為上述芳氧基、芳硫基,表示為_〇γ、_SY,γ可列舉 與上述之芳基相同之例。 作為上述烷氧基羰基,表示為_C〇〇Z,Z可列舉與上述 之燒基相同之例。 作為上述芳基及/或烷基矽烷基,可列舉三甲基矽垸 153939.doc 201136910 基、三乙基矽烷基、三苯基矽烷基、第三丁基二甲基矽燒 基、第三丁基二苯基矽烷基等。 式(1)中’ Αη-Αι*4分別獨立地為經取代或未經取代之環 形成碳數6~50(較佳為環形成碳數6〜2〇)之芳基、經取代或 未經取代之碳數1〜50(較佳為碳數1〜20)之烷基、經取代或 未經取代之環形成碳數3〜50(較佳為環形成碳數5〜12)之環 烷基、經取代或未經取代之環形成碳7〜5〇(較佳為環形成 碳數7~20)之芳烧基、或者經取代或未經取代之環形成原 子數5〜5 0(較佳為環形成原子數5〜2〇)之雜環基。 作為Αγ,-Αγ4所表示之各基之具體例,可列舉與上述& 相同之例。 其中,Ari〜Ar·4中1個以上為下述式(2)、(3)或⑷所表示 之基。 藉由將於1位、3位、4位鍵結之二苯并呋喃環、二笨并 噻吩環等具有剛直性且具有立體性大體積之末端取代基的 胺基蒽衍生物用作有機EL元件用材料,則分子内之立體阻 礙性提尚’可防止分子間之缔合,由此認為變得難以濃度 消光而成為高發光效率,從而長壽命化。 [化4]
式(2) (4)中,X為氧(〇)、硫(§)或洒(Se),&為氫原子' 經取代或未經取代之環形成碳數6〜60(較佳為環形成碳數 6〜2〇)之芳基、經取代或未經取代之碳數卜5G(較佳為碳數 153939.doc 201136910 1〜20)之烷基、經取代或未經取代之碳數2~5〇(較佳為碳數 2〜2〇)之烯基、胺基、經取代或未經取代之碳數1〜50(較佳 為石反數1〜20)之烷氧基、經取代或未經取代之環形成碳數 6〜50(較佳為環形成碳數7〜2〇)之芳氧基、經取代或未經取 代之環形成碳數6〜50(較佳為環形成碳數7〜2〇)之芳硫基、 經取代或未經取代之碳數^50(較佳為碳數2〜2〇)之烷氧基 羰基、鹵素原子(較佳為氟原子)、氰基、硝基、羥基、經 取代或未經取代之芳基及/或烷基矽烷基或者羧基。η為 1〜7(較佳為1〜4)之整數,當11為2以上時,複數個&可分別 相同,亦可不同。上述x若為氧(〇)、硫(s)或硒(Se)中之 (〇) ’則尤佳。 又,於為複數個情形時,可相互鍵結而形成飽和或不 飽和之可經取代之2價基。又,並無&鍵結於包含X之$員 環部分的情形。 、 ’可列舉與上述心相同之 作為R2所示之各基之具體例 例,作為心上不存在之稀基,例如可列舉:乙稀基、稀丙 基、1-丁烯基、2-丁烯基、3_丁烯基、丨,3_丁二稀基、i甲 基乙稀基、笨乙稀基、2,2·二苯基乙烯基、M•二苯基乙 烯基等。 又,作為複數個112相纟鍵結而形成之2價1 ,例如若以乂 為氧、硫之情形為例,則可列舉下述之結構等但並不限 定為該等例示化合物。X,即便χ為氧、硫以外,亦可列 舉相同之例。 153939.doc 201136910 [化5] g^r 淡 上述各式及以下所說明之各式之「經取代或未經取代 之.··基」中,作為任意之取代基,可列舉:經取代或未經 取代之%形成岐數6〜50之芳基、經取代或未經取代之碳數 1〜50之烷基、經取代或未經取代之碳數丨〜咒之烷氧基、經 取代或未經取代之環形成碳數7〜5〇之芳烷基、經取代或未 經取代之環形成碳數6〜50之芳氧基、經取代或未經取代之 環形成碳數6〜50之芳硫基 '經取代或未經取代之碳數卜” 之烷氧基羰基、胺基、函素原子(較佳為氟原子)、經取代 或未經取代之芳基及/或烷基矽烷基、氰基、硝基、經 基、羧基等。 5亥卓之中’較佳為奴數1〜1〇之院基、碳數$〜7之環燒 基 '碳數ι~ιο之烷氧基,更佳為碳數丨〜6之烷基、碳數5〜7 之環烷基,尤佳為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁 基、第二丁基、第三丁基、正戊基、正己基、環戊基、環 己基。 153939.d〇c •12· 201136910 」係表示「藉由自芳香 」’不僅包含1價之芳基 族化合 ’亦包 再者,本發明中,「芳基 物中去除氫原子而導出之基 含2價之「伸芳基」等。 所明未經取代」,係表示氫原子取代。 :,本說明書中所記載之化合物之氫原子中包含輕氫、 一上述式(!)中,Ar,及ΑΓ3較佳為上述式⑺、⑺或⑷所表 示之基,進而較佳為(4)。 上述式(1)較佳為下述式(6)所表示。 [化6] <β> (式中ΑΓΐ〜ΑΓ4與上述相同,R"及Ri2分別與r!相同)。 較佳為該式(6)之伸蒽基之2位上鍵結有-心仏且6位上 鍵結有-NAr3Ar4 ’或者式(6)之伸惹基之9位上鍵結有_νΑγ】ΑΓ2 且10位上鍵結有-NAr3Ar4。 以下列出本發明之式⑴所表示之胺基蒽衍生物之具體 例,但並不限定於該等例示化合物。 [化7]
153939.doc 201136910
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[化8]
153939.doc -14- 201136910
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I53939.doc -15- 201136910
繼而,對本發明之胺基蒽衍生物之製造方法進行說明。 本發明之式(1)所表示之胺基蒽衍生物之製造方法並無 特別限定,只要利用公知之方法製造即可,例如可將利用 Chem,Commun·, 1997,73(M. A. Rabjohns 等人)中 I己載的方 法所獲得的2,6-二溴惠醌,利用二芳基胺進行胺基化而製 造芳香族胺衍生物。 153939.doc -16- 201136910 本發明之胺基蒽衍生物適宜作為有機el元件用材料,尤 佳為發光材料’適宜用作藍色系發光材料或者綠色系發光 材料。 又’本發明之胺基蒽衍生物亦適宜作為有機EL元件用摻 雜材料。 本發明之有機EL元件係於陽極與陰極間形成有一層或複 數層之有機薄膜層之元件。於一層型之情形時,於陽極與 陰極之間設置有發光層。發光層含有發光材料,除此以 外,為使自陽極注入之電洞、或者自陰極注入之電子傳輸 至發光材料,亦可含有電洞注入材料或者電子傳輸材料。 本發明之胺基蒽衍生物由於具有較高之發光特性,且具有 優異之電洞注入性 '電洞傳輸特性及電子注入性電子傳 輸特〖生’故可作為發光材料或摻雜材料而用於發光層中。 本發明之有機EL元件中,較佳為發光層含有本發明之胺 基蒽衍生物,含量通常為心卜“重量%,進而較佳為含有 1〜10重量。/。。又,本發明之胺基蒽衍生物由於兼具極高之 螢光量子效率、較高之電洞傳輸能力以及電子傳輸能力, 可形成均勻之薄膜,故亦可僅以該胺基蒽衍生物形成發光 層。 於將本發明之胺基蒽衍生物用作有機EL元件之發光材料 清Φ時,較佳為發光層含有本發明之胺基蒽衍生物之至 少1種以及選自下述式(40)所表示之化合物中之至少丨種, 選自本發明之胺基蒽衍生物中之至少i種較佳為推雜材 ;i^自下述式(40)所表示之化合物中之至少丨種較佳為主忘 153939.doc 17 201136910 體材料。 以下,對式(40)所表示之化合物進行說明。 [化 11]
(式(40)中,分別表示氫原子、氟原子、經取代或 未經取代之碳數卜1〇之烷基、經取代或未經取代之碳數 3〜1〇之環烷基、經取代或未經取代之碳數3〜3〇之烷基矽烷 基、經取代或未經取代之環形成碳數8〜3〇之芳基矽烷基、 經取代或未經取代之碳數丨〜⑼之烷氧基、經取代或未=取 代之環形成碳數6〜20之芳氧基、經取代或未經取代之環形 成碳數6〜30之芳基、或者經取代或未經取代之環形成原^ 數5〜3〇之雜環基,ΑΓ〗2、表示經取代或未經取代之環 形成碳數6〜30之芳基、或者經取代或未經取代之環形 子數5〜30之雜環基)。 式(40)較佳為上述Ar12與Ar13為不同之基。 上述式(40)中,〆與Aru中之至少一者較佳為具有經 取代或未經取代之環形成原子數丨〇〜3〇之縮合環基之取代 过式(40)較佳為下述式(41)所表示之蒽衍生物。 153939.doc -18- 201136910 [化 12]
(式中,Ar1G1〜A心分別獨立地為經取代或未經取代之環形 成碳數6〜30之芳基、或者經取代或未經取代之環形成原^ 數5〜30之雜環基)。 上述式(41)所表示之蒽衍生物較佳為下述式(42)、㈠3)或 (44)所表示之蒽衍生物。 [化 13]
Rn及R32分別獨立地為氫原子、經取代或未經取代之碳 數1〜10之烧基、經取代或未經取代之碳數3〜1〇之環烷基、 經取代或未經取代之碳數3〜30之烷基矽烷基、經取代或未 經取代之環形成碳數8〜3 0之芳基矽烧基、經取代或未經取 代之環形成碳數6〜30之芳基、或者經取代或未經取代之環 形成原子數5〜30之雜環基。 a及b分別獨立地為ι〜7之整數)。 上述式(42)中,於a為2以上之情形時,複數個r31可分別 153939.doc 1Ω 201136910 相同,亦可不同,鄰接 州按之&丨彼此可形 式(43)之b與R32亦同樣。 人長。此情況對於 [化 14]
(式中’ Arm〜Al*1Q5分別獨立地為經取代或未經 (4 4) 基、或者經取代或未經取代之環形成原子 八4丨次Κ42分別獨立地為氫原 4取代或未經取代之碳 數1〜10之烷基、經取代或未經取代之碳數3〜1〇之環烷基、 經取代或未經取代之碳數3〜3〇之烷基矽烷基、經取未 經取代之環形成碳數8〜3G之芳基我基、經取代或未經取 代之環形成碳數6〜30之芳基、或者經取代或未經取代之環 形成原子數5〜30之雜環基。 c及d分別獨立地為ι〜4之整數)。 式(44)中,於c為2以上之情形時,複數個r4丨可相同,亦 可不同’鄰接之R41彼此可形成環。此情況對於d與R42亦同 樣。 上述式(41)、(42)、(43)及(44)之An 〇3較佳為經取代或未 經取代之苯基。 又’(40)較佳為下述式蒽衍生物(48)。 蒽衍生物(45)係式(40)所表示之蒽衍生物之R101、r102、 153939.doc •20· 201136910 R】07、R108中夕紅 ^ ., 甲之任一者為經取代或未經取代之環形成碳數 6〜=芳基^者經取代或未經取代之環形成原子數㈠〇 雜衣基’、.’k取代或未經取代之環形成碳數6〜川之芳基、 或。者經取代或未經取代之環形成原子數5〜3〇之雜環基 R 、/102、R,07、Rl°8以外之 R1。1、R1。2、Ri。、R 哪之全 部為氫原子’式(4〇)所表示之蒽衍生物之r1〇3〜Ri〇6中之任 一者為經取代或未絲代之環形成魏6〜取芳基、或者 :取代或未經取代之環形成原子數5〜3〇之雜環基;經取代 =經取代之環形成碳數6〜3〇之芳基、或者經取代或未經 R〜R 之全部為氫原子。 葱衍生物塊佳訂料(Μ)所衍 [化 15]
(式中,Ar丨〇丨〜Ar丨03及Ar丨丨0分別鉬 办切, 別獨立地為經取代或未鳋取获 之%形成碳數6〜30之芳基、七土 、工取代 ^ ^ 或者經取代或未經取代之璟$ 成原子數5〜30之雜環基卜 上述式(40)較佳為下述式( )所表不之蒽衍生物。 153939.doc
S 201136910 [化 16]
(式中,Rl〇1〜Rl08、Ar13與式(40)相同。 為、取代或未經取代之環形成碳數6〜3 〇之芳基、經 取代或未經取代之環形成原子數5〜3〇之雜環基、經取代或 未’’取代之礙數1〜〇之烧基、經取代或未經取代之環形成 碳數3 1〇之環烷基、經取代或未經取代之碳數1〜之炫氧 基' 經取代或未經取代之芳基及/或烷基矽烷基、氰基、 或者氟原子。 胃 b為0〜7之整數。於bg2以上之整數之情形時,存在複數 個之R 11可相同,亦可不同)。 式(50)之蒽衍生物中,較佳為下述式(51)所表示之衍生 [化 17]
(式中,R丨0丨〜Ri〇«、R丨丨丨、b與式(5〇)相同。 取代或未經取代之碳數1~1〇之烷基、 環形成碳數3〜1〇之環烷基、或者經迅
Ar14為經取代或未經取代之環形成碳數6〜3〇之芳基、經 之環形 祝丞、經取代或未經取代之 或者經取代或未經取代之環形 153939.doc -22- 201136910 成原子數5〜3 0之雜環基)β 再者,作為Ar〗4,亦較佳為9,9-二甲基第·基、9 9_二 曱基第-2-基、9,9-二甲基第-3_基、9 9·二甲基第·4基、二 苯并呋喃-1-基、二苯并呋喃_2_基、二苯并呋喃基、或 者二苯并呋喃-4-基。 ~ 又,除式(5〇)以外,蒽衍生物可為下述式(52)〜(58)所表 示之蒽衍生物中之任一者。 [化 18]
(式中,R101〜R108與式(5〇)相同。
Ar 、Ar16分別表示氫原子、環形成碳數6〜3〇之芳基或 者經取代或未經取代之環形成原子數5〜30之雜環,Ar»5可 與其所鍵結之萘環一起形成環)。 [化 19] 153939.doc (式中 .17
取代或未經取代之碳數lM〇之烷基、經取代或未經取代 之 -23· 201136910 環形成碳數3〜10之環烷基、或者經取代或未經取代之環形 成原子數5〜30之雜環基)。
Ar17例如較佳為二苯并呋喃·1·基、二苯并呋„南·2_基、二 苯并呋喃-3-基、或者二苯并呋喃-4-基。 [化 20]
(式中,R^-R78分別獨立地為氫原子、經取代或未經取代 之碳數1〜1 0之烧基、經取代或未經取代之碳數3〜丨〇之環炫 基、經取代或未經取代之碳數3〜3〇之烷基矽烷基、或者經 取代或未經取代之環形成碳數8〜30之芳基矽烷基。 R”為氫原子、經取代或未經取代之碳數卜⑺之烷基、 經取代或未經取代之碳數3〜1〇之環烷基、經取代或未經取 代之碳數3〜30之烷基矽烷基、經取代或未經取代之環形成 碳數8〜3 0之芳基矽烷基、經取代或未經取代之環形成碳數 6〜3〇之芳基、或者經取代或未經取代之環形成原子數5〜30 之雜壤基。 e為1〜4之整數。 ΑΓ6為經取代或未經取代之環形成碳數6〜30之芳基、或 者心取代或未經取代之環形成原子數5〜3〇之雜環基。 ΑΓ7為經取代或未經取代之環形成碳數10〜20之縮合芳 基或者經取代或未經取代之環形成原子數9 〜20之縮合雜 153939.doc -24- 201136910 環基)。 [化 21]
(式中,R101~R108與式(50)相同。
Ar為經取代或未經取代之環形成碳數6〜3 〇之芳基、經 取代或未經取代之碳數卜10之烷基、經取代或未經取代之 %形成碳數3〜10之環烷基、或者經取代或未經取代之環形 成原子數5〜50之雜環基。又,Aru亦可與其所鍵結之苯環 一起形成環。
Ar19為經取代或未經取代之環形成碳數6〜3〇之芳基、經 取代或未經取代之碳數1〜10之烷基、經取代或未經取代之 環形成碳數3〜10之環烷基、或者經取代或未經取代之環形 成原子數5〜30之雜環基)。 [化 22]
(式中,R1G1〜R1G8與式(50)相同。 L為單鍵、經取代或未經取代之環形成碳數6〜5〇之伸芳 基或者2價之經取代或未經取代之環形成原子數5〜5〇之雜 環基。 153939.doc •25- 201136910 ΑΓ為經取代或未經取代之環形成碳數6〜30之芳基、或 者經取代或未經取代之環形成原子數5〜3G之雜環基。 X為氧原子、硫原子、_NRl31 r13 3,⑴、 η 132 η ⑴、 、 Κ 、R /刀別表示與H101〜R〗08相同之基。 R為經取代或未經取代之環形成碳數6 〜30之芳基、經 取代或未經取代之環形成原子數5〜3()之雜環基、經取代或 未經取代之碳l〜1G之縣、經取代或未經取代之環形成 碳數3〜1G之環烧基、經取代或未經取代之碳數卜20之炫氧 基、經取代或未經取代之芳基及/或烧基石夕絲、氰基、 或者氟原子。 m為〇〜7之整數β於瓜為2以上之整數之情形時,存在複 數個之R121可相同,亦可不同)。 [化 23]
(式中,R101〜R108與式(50)相同。
Ar22為經取代或未經取代之環形成碳數6〜3〇之芳基或者 經取代或未經取代之環形成原子數5〜3〇之雜環基。 R201為經取代或未經取代之環形成碳數6〜3〇之芳基、經 取代或未經取代之環形成原子數5〜30之雜環基、經取代或 未經取代之碳數1〜1 〇之烷基、經取代或未經取代之環形成 碳數3〜10之環烷基、經取代或未經取代之碳數丨〜2〇之貌氧 153939.doc -26- 201136910 基、經取代或未經取代之芳基及/或烷基矽烷基'氰基、 或者氟原子》 P為0〜4之整數。於p為2以上之整數之情形時,存在複數 個之R201可相同,亦可不同)。 除上述以外,下述式(58)所表示之化合物亦可適宜用作 主體材料。
(S8) 本發明之有機EL元件中,發光層等各有機層之形成可應 用真二蒸鑛、分子束蒸鑛法(MBE法,molecular beam [化 24] epitaxy)、濺鍍、電漿、離子電鍍等乾式成膜法或溶解於 溶劑中之溶液之旋塗、浸潰、澆鑄、棒塗、輥塗、淋塗、 噴墨等塗佈法。 尤其於使用本發明之胺基蒽衍生物製造有機EL元件之情 形時’有機化合物層及發光層不僅可藉由蒸鍍,而且亦可 藉由濕式而成膜。 有機化合物層之各層之膜厚並無特別限定,但必需設定 為適田之膜厚。通常若膜厚過薄,則產生針孔等,有即便 施加電場亦無法獲得充分之發光亮度之虞,相反若過厚, 則為了獲得-定之光輸出而需要較高之施加電壓,效率變
S 153939.doc 27- 201136910 差,因此通常膜厚較估 〜0.2μιη之範圍。為S’”"之範圍,進而較佳為 於濕式成膜法之情弗吐 時,可使用含有本發明之胺基蒽衍 生物、及浴劑之含有播 材料,該含有機ELH材料之溶液作為有機^元件用 枓之溶液較佳為使用含有本發明之胺 一何生物、及選自±述式(5〇)〜(59)所表示之化合物中之 至少1種的含有機EL材料之溶液。 於此㈣時’使形成各層之有飢材料溶解或分散於適 劑中而製備含有機肛材料之溶液,形成薄膜,該溶 u一者。作為溶劑,例如可列舉:二氯甲烷、二氯 =、氯仿、四氯化碳、四氯乙院、三氯乙院、氯苯、二 :本氯甲本、三氟甲笨等鹵素系烴系溶劑,或二丁醚、 四氫咬喃、四氫㈣、二号燒、苯甲喊、二甲氧基乙烧等 鱗系溶劑’甲醇或乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、戊醇、己 酵、環己醇'甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、乙二醇等醇系溶 劑’丙酮、甲基乙基酮、二乙基綱、2_己嗣、甲基異丁基 酮、2_庚網、4·庚嗣、—S- τ * $fi — 度一異丁基酮、丙酮基丙酮、異佛爾 _、環己酮、甲基己_、苯乙銅等嗣系溶劑,苯、甲苯、 —曱本、乙基苯、己烧、環己烧、辛院、癸燒、四氯蔡等 ㈣溶劑’乙酸乙醋、乙酸丁酯、乙酸戊醋等醋系溶劑, 碳酸二?醋、碳酸甲基乙醋、碳酸二乙醋等鏈狀碳酸醋系 溶劑,碳酸乙二醋、碳酸丙二醋等環狀碳酸酯系溶劑等。 其中,較佳為甲苯、二呤烷等烴系溶劑或醚系溶劑。又, 該等溶劑可單獨使用一種,亦可混合兩種以上使用。再 153939.doc •28· 201136910 者’可使用之溶劑並不限定於該等。 又’任-有機化合物層中,均可為了提高成膜性、防止 膜之針孔等而添加適當之樹脂或添加劑。作為可使用之樹 月曰,可列舉.聚苯乙埽、聚碳酸醋、聚芳醋、聚醋、聚醒 胺、聚胺基甲酸醋、聚石風、聚甲基丙婦酸甲醋、聚丙稀酸 甲醋、纖維素等絕緣性樹脂以及其等之共聚物,聚+_乙 烯基味唾、聚石夕烧等光導電性樹脂’聚苯胺、聚嗟吩、聚 吼洛等導電性樹脂等。又,作為添加劑,可列舉抗氧化 劑、紫外線吸收劑、塑化劑等。 為了提高由本發明獲得之有機£]1元件之對溫度、濕度、 環境氣體等之穩定性,亦可於元件之表面設置保護層,或 利用矽油、樹脂等保護元件整體。 本發明之有機EL元件中,較佳為於一對電極之至少一表 面配置有選自硫屬化合物層、齒化金屬層及金屬氧化物層 中之層者。 (有機EL元件之構成) 以下,對本發明之有機EL元件之元件構成進行說明。 作為本發明之有機£1^元件之代表性元件構成,可列舉 (1) 陽極/發光層/陰極 (2) 陽極/電洞注入層/發光層/陰極 (3) 陽極/發光層/電子傳輸層/陰極 (4) 陽極/電洞注入層/發光層/電子傳輸層/陰極 (5) 陽極/有機半導體層/發光層/陰極 (6) 陽極/有機半導體層/電子障壁層/發光層/陰極 153939.doc -29· 201136910 (7) 陽極/有機半導體層/發光層/附著改善層/陰極 (8) 陽極/電洞注入層/電洞傳輸層/發光層/電子傳輸層/陰極 (9) 陽極/絕緣層/發光層/絕緣層/陰極 (10) %極/無機半導體層/絕緣層/發光層/絕緣層/陰極 (11) 陽極/有機半導體層/絕緣層/發光層Λ絕緣層/陰極 (12) 陽極/絕緣層/電洞注入層/電洞傳輸層/發光層/絕緣層/ 陰極 (13) 陽極/絕緣層/電洞注入層/電洞傳輸層/發光層/電子傳 輸層/陰極等結構 該等之中,通常較佳為使用之構成。 本發明之有機EL元件係製作於透光性之基板上。此處所 謂之透光性基板係支持有機EL元件之基板,較佳為 400〜700 nm之可視區域之光之穿透率為5〇%以上且平滑之 基板。 具體而言’可列舉玻璃板、聚合物板等^作為玻璃板, 尤其可列舉鈉鈣玻璃、含鋇‘锶之玻璃' 鉛玻璃、鋁♦酸 玻璃、硼矽酸玻璃、鋇硼矽酸玻璃、石英等。又,作為聚 合物板’可列舉:聚碳酸酯、丙烯酸系、聚對苯二曱酸乙 二酯、聚醚砜、聚砜等。 本發明之有機EL元件之陽極係擔負將電洞注入至電洞傳 輸層或者發光層中之作用者,有效果的是具有4.5 ev以上 之功函數。作為本發明中使用之陽極材料之具體例,可鹿 用乳化銦錫合金(ITO,Indium Tin Oxide)、氧化锡 (NESA,奈塞)、金、銀、鉑、銅等。又,作為陽極,為了 153939.doc •30· 201136910 向電子傳輸層或者發光層中注入電子的目的,較佳為功 數小之材料。 陽極可藉由以蒸鍍法或濺鍍法等方法使該等電極物質形 成薄膜而製作。 v 於如此自陽極取出來自發光層之發光之情形時,較佳為 陽極對發光之穿透率大於10%。又,陽極之薄片電阻較佳 為數百Ω/□以下。陽極之膜厚雖亦取決於材料,但通常於 10 nm〜1 μηι、較佳為1〇〜2〇〇 nm之範圍中選擇。 有機EL兀件之發光層係兼具以下之功能者。即具有: (1)注入功能:可於電場施加時自陽極或電洞注入層注入電 /同,且自陰極或電子傳輸層注入電子之功 洞) ⑺傳輸功能:可以電場之力使所注入之電荷(電子與電 移動之功能; (3)發光功能 之功能。 提供電子與電社再結合之場所,使其發光 同之;主人♦易度與電子之注人容易度可存在不 又’電洞與電子之移動度所表示之傳輪能力亦可存在 '但較佳為使任一方之電荷移動。 =成該發光層之方法,例如可應用蒸鑛法、旋塗 佳為分子堆積膜。束)法專公知之方法。發光層尤 此處所謂之分子堆積膜,係指 沈積而形成之薄膜、或由溶液狀離或態之材料化合物 物固體化而形成之膜,通常該分子堆稽目狀感之材料化合 子堆積膜可根據凝集結忘 153939.doc -31 - 201136910 構、高次結構之差異或由其引起之功能性差異而與利用£β 法形成之薄膜(分子累積膜)加以區分。 又,將樹脂等黏合劑與材料化合物溶解於溶劑令而製成 溶液後,亦可藉由利用旋塗法將其薄膜化而形成發光層。 於將本發明之胺基墓衍生物用於發光層之情形時,本發 月之胺基恩衍生物可用於摻雜材料與主體材料中之任一 者’尤佳為用作摻雜材料。 又本發明中,於不損及本發明之目的之範圍内,可視 需,而於發光層中含有包含本發明之胺基蒽衍生物及含縮 合環之化合物的發光材料以外之其他公知之發光材料, 又,含有本發明之發光材料之發光層上亦可積層含有其他 公知之發光材料之發光層。 50 nm,更佳為7〜5〇 nm, ’則有發光層形成變得困 ’若超過50 nm,則有驅 進而,發光層之臈厚較佳為5〜 最佳為10〜50 nm。若小於5 nm 難,且色度之調整變得困難之虞 動電壓上升之虞。 電洞注入.傳輸層係有助於向發光層中之電洞注入, : 輸至:光區域之層’電洞移動度大,離子化能 至以下。作為此種電洞注入•傳輸層,較佳為 :電場強度將電洞傳輸至發光層之材料, 度例如於104〜106 之電場施加 移‘ cm2/V·秒則較佳。 吁右為至少10· 作為具體例, 物、三唾衍生物 可列舉:芳基胺衍生物1基W衍生 、号二唾衍生物,街生物、聚芳基燒 153939.doc •32· 201136910 烴衍生物、吡唑啉衍生物及吡唑啉酮衍生物、苯二胺衍生 物、經胺基取代之查耳酮衍生物、呤唑衍生物、苯乙烯基 蒽衍生物、苐酮衍生物、腙衍生物、均二苯乙烯衍生物、 矽氮烷衍生物、聚矽烷系、苯胺系共聚體等。 又,可列舉分子内具有2個縮合芳香族環的例如:4 4,_ 雙(N-(l-萘基)-N-苯基胺基)聯苯(以下簡記為NpD),以及3 個三苯基胺單元連結為星爆型之4,4,,4„_三(n_(4〇_甲基苯 基)N本基胺基)二本基胺(以下簡記為mtd ΑΤΑ)等。 又,除作為發光層之材料而例示的上述芳香族二亞甲基 系化合物以外,ρ型Si、ρ型Sic等無機化合物亦可用作電 洞注入層之材料。 電洞注入·傳輸層可藉由利用例如真空蒸鍍法、旋塗 法、洗鎢法' LB法等公知之方法,將上述化合物薄膜化而 形成°作4電洞注入,輸層之膜厚並無特別限制,通常 為 5 nm〜5 μηι 〇 本毛月之有機電激發光元件係於一對電極間夾持有包含 至少含有發光層之一層或複數層的有機薄膜層纟,較佳為 發光層含有本發明之胺基蒽衍生物之至少1種及選自上述 式(50)所表不之化合物中之至少!種,且電洞傳輸層及/或 電洞注人層含有選自芳基㈣生物或者芳基⑭衍生物中 之至少1種的有機電激發光元件。
S 電子傳輸層係有助於向發光層中注入電子之層,電子移 動度大’可為-層或者複數層β χ,附著改善層係於該電 子傳輸層中包含與陰極之附著特別良好之材料的層。作為 I53939.doc •33- 201136910 電子傳輪層中使用 之金屬錯合物。 之材料,較佳為8-羥基喹啉或其衍生物 尹作為上述8-羥基喹啉或其衍生物之金屬錯合物之具體 '可列舉含有奥辛(〇xine)(通常為8-喹啉醇或者8·羥基喹 )之螯σ物的金屬螯合物8羥基喹啉酮(〇xin〇id)化合物。 例如可將發光材料之項中記載之Alq用作電子傳輸層。 另方面’作為17号二唑衍生物,可列舉以下之式所表示 之電子傳遞化合物。 [化 25]
(式中,Ar201、Ar202、Ar203、Ar205、Ar206 及 Ar209表示經取 代或未輕取代之芳基,分別可相互相同,亦可不同。又,
Ar2°4、Ar207及Ar208表示經取代或未經取代之伸芳基,可 分別相同,亦可不同)^ 該電子傳遞化合物較佳為薄膜形成性者。 作為電子傳輸材料,亦可使用下述式所表示者。 [化 26]
-34- 153939.doc S 201136910 (式(A)及(B)中,A1〜A3分別獨立地為氮原子或碳原子。
Ar3G1為經取代或未經取代之環形成碳數6〜6〇之芳基、或 者經取代或未經取代之環形成原子數5〜6〇之雜環基,^3〇2 為氫原子、經取代或未經取代之環形成碳數6〜6〇之芳基、 經取代或未經取代之環形成原子數5〜6〇之雜環基、經取代 或未經取代之碳數1〜20之烷基、或者經取代或未經取代之 碳數1〜20之烷氧基、或者該等之2價基。其中,及 ΑΓ中之任一者為經取代或未經取代之環形成碳數1〇〜60 之縮合環基、或者經取代或未經取代之環形成原子數5〜6〇 之單雜縮合環基。 L"、L12及L13分別獨立地為單鍵、經取代或未經取代之 環形成碳數6〜6G之伸芳基、經取代或未經取代之環形成原 子數5〜60之雜伸芳基、或者經取代或未經取代之伸第基。 R為虱原子、經取代或未經取代之環形成碳數6〜6〇之 芳基、經減或未經取代之環形成原子數5〜6G之雜環基、 經取代或未經取代之碳數1⑺之炫基、或者經取代或未經 取代之碳數卜20之烧氧基,之整數,t_2以上 時’複數個R_可相同,亦可不同,又,鄰接之複數個 基彼此可鍵結而形成碳環式脂肪族環或者碳環式芳香 族環。 R31。為氫料、經取代或未經取代之環形成碳數6〜6〇之 芳基、經取代或未經取代之環形成原子數3〜60之雜芳基、 153939.doc •35· 201136910 經取代或未經取代之碳數卜2G之院基、或者經取代或未經 取代之碳數1〜20之烷氧基、或者-Lu-Ar3G丨-Ar3G2)所表示之 含氮雜環衍生物。 HAr-L14-Ar401-Ar402 (〇 (式中,HAr為可具有取代基之碳數3〜4〇之含氮雜環, 為單鍵、可具有取代基之環形成碳數6〜6〇之伸芳基、可具 有取代基之環形成原子數5〜6G之雜伸芳基或者可具有取代 基之伸苐基’ Ar40'為可具有取代基之環形成碳數石〜⑽之2 價芳基,Ar⑽為可具有取代基之環形成碳數6〜6〇之芳基或 者可具有取代基之環形成原子數5〜6〇之雜環基)所表=之 含氮雜環衍生物。 本發明之有機電激發光元件係於一對電極間失持有包含 至少含有發光層之一層或複數層的有機薄膜層者,較佳為 發光層含有本發明之胺基蒽衍生物之至少i種及選自上述 式⑽所表示之化合物中之至少1#,且電子#輸層含有: 述式⑷、式(B)或式(C)所表示之化合物之至少 電激發光元件。 對電極間夹持有包含至少含有發光層之一層」 複數層的有機薄膜層之有機電激發光元件中, 二 層含有本發明之胺基f、衍生物之至^種及選自上述式⑼ 所表不之化合物中之至少,電洞傳輸層及/或電同、主乂 層含有選自芳基胺衍生物或者芳心㈣生物中之至,卜 種’且電子傳輸層含有上述式⑷、式(B)或式(c)所表示^ 化合物之至少1種的有機電激發光元件。 I53939.doc -36· 201136910 此外,下述式(πι)、下述式(ιν)所表示之含氮雜環衍生 物亦可用於本發明之有機EL元件。 [化 27]
am 式(III)中之R30〗、R302、R…、R·、尺如及r3〇6表示經取 代或未經取代之烧基、經取代或未經取代之芳香族基、經 取代或未經取代之芳烧基、經取代或未經取代之雜環基中 之任一者。其中,R3(n、R302、R303、R3〇4、r305 &r3〇6可相 同’亦可不同。R30丨與R302、R303與R3〇4 ' r30、r306或者 R训與R取、R術與尺则、尺⑽與…“可形成縮合環。一 [化 28]
式(n〇中之r3m〜R川為取代基,較佳為氰基、確基、確 醯基、羰基、三氟甲基、卣素等電子吸引基。 本發明之有機電激發光元件係於一對電極間夾持有包含 至〔a有發光層之—層或複數層的有機薄膜層纟,較佳為 發光層含有本發明之胺基E衍生物之至少ι種及選自上述 式⑽所表示之化合物中之至少旧,電洞傳輸層及/或電 153939.doc
S 37· 201136910 洞注入層含有選自芳基胺衍生物或者芳基咔唑衍生物中 至少1種,電子傳輸層含有上述式⑷、式(B)或者式(〇二 表示之化合物之至少丨種,並且包含含有上述式(IV)所表 示之化合物之至少!種的有機化合物層的有機電激 : 件。 ^ ^ 又,亦可將p型Si、p型SiC等無機化合物用作電洞注入 層之材料。 ' 本發明之有機E L元件之較佳形態中有於傳輸電子之區域 或者陰極與有機層之界面區域含有還原性摻雜物之元件。 此處,所謂還原性摻雜物,係定義為可將電子傳輪性化人 物還原之物質。因此’只要為具有一定之還原性者,料 使用各種者,例如可適宜使用選自由鹼金屬仏卜Na、K、 Rb、Cs)、鹼土金屬(Ca、Sr、Ba)、稀土金屬、鹼金屬之 氧化物、鹼金屬之函化物、鹼土金屬之氧化物、鹼土金屬 之南化物、稀土金屬之氧化物或者稀土金屬之鹵化物、鹼 金屬之有機錯合物、鹼土金屬之有機錯合物、稀土金屬之 有機錯合物所組成之群中之至少一種物質。尤佳為功函數 為2.9 eV以下者。邊等鹼金屬之還原能力特別高,藉由於 電子2入域中添加較少量,可實現有機EL元件之發光亮度 之提高或長壽命化。又,作為功函數為29 ev以下之還原 性摻雜物,該等2種以上之鹼金屬之組合亦較佳。 、 本發明中,亦可於陰極與有機層之間進一步設置由絕緣 體或半導體構成之電子傳輸層。此時,可有效防止電流之 Λ漏可提同電子注人性作為此種絕緣體,較佳為使用 153939.doc •38· 201136910 選自由驗金屬硫屬化合物(例如Li2〇、Κ2〇、Nad、 Na2Se Na2〇)、驗土金屬硫屬化合物(例如Qo、Ba〇、 SrO、BeO、BaS、CaSe)、鹼金屬之_化物(例如uf、 NaF、KF、LiC1、KC1、Na⑶以及驗土 _ μ (CaF2、BaF2、SrF2、MgF2、BeF2)所組成之群中之至少1種 金屬化合物。 又,作為構成電子傳輸層之半導體,可列舉含有β&、
Ca、Sr、Yb、A卜 Ga、In、Li、Na、Cd、Mg、Si、Ta、
Sb及Zn之至少旧元素之氧化物、氮化物或者氮氧化物等i 種單獨或者2種以上之組合。又,構成電子傳輸層之無機 化合物較佳為微結晶或者非晶質之絕緣性薄膜。若電子傳 輸層由該等絕緣性薄膜所構成,則形成更均質之薄膜因 此可減少暗點等像素缺I再者’作為此種無機化合物, 可列舉上述之鹼金屬硫屬化合物、鹼土金屬硫屬化合物、 鹼金屬之齒化物以及鹼土金屬之齒化物等。 作為陰極,為向電子傳輸層或發光層中注入電子,而使 用將功函數小(4 eV以下)之金屬、合金、導電性化合物以 及該等之混合物作為電極物質纟。作&此種電極物質之具 體例,可列舉:鈉、納·卸合金、鎮、鋰、鎮·銀合金、紹/ 氧化鋁、鋁·鋰合金、銦、稀土金屬等。 該陰極可藉由利用蒸鍍或濺鍍等方法將該等電極物質形 成薄膜而製作。 此處於自陰極取出來自發光層之發光的情形時,較佳為 陰極對發光之穿透率大於1〇%。 153939.doc -39· 201136910 水又,作為陰極之薄片電阻較佳為數百Ω/□以下,膜厚通 常為10 nm〜1 μηι,較佳為5〇〜2〇〇 nm。 有機EL元件由於對超薄膜施加電場,故容易產生由茂漏 或短路引起之像素缺陷。為了防止該缺陷,較佳為於1 電極間插入絕緣性之薄膜層。 作為絕緣層中使用之材料,例如可列舉:氧❹、氣化 鋰、氧化鋰、氟化鉋、氧化鏠、氧化鎂、氟化鎂、氧化 鈣、氟化鈣、氮化鋁' 氧化鈦、氧化矽、氧化鍺、氮化 矽、氮化硼、氧化鉬、氧化釕、氧化釩等。 亦可使用該等之混合物或積層物。 利用以上例示之材料及形成方法,形成陽極、發光層、 視需要之電洞注入層、以及視需要之電子傳輸層,進而形 成陰極’藉此可製作有機EL元件。又,亦可自陰極向陽 極,以與上述相反之順序製作有機元件。 以下,記載有於透光性基板上依序設置有陽極/電洞注 入層/發光層/電子傳輸層/陰極之構成之有機EL元件之製作 例。 首先,於適當之透光性基板上,利用蒸鍍或濺鍍等方法 將包含陽極材料之薄膜形成為! μιη以下、較佳為.· nm之範圍之膜厚,製作陽極。繼而於該陽極上設置電洞注 入層。電洞注入層之形成可如上所述利用真空蒸鍍法,、旋 塗法、澆鑄法、LB法等方法而進行,但就容易獲得均質之 膜且難以產生針孔等方面而言,較佳為利用真空蒸鑛法而 形成。於利用真空蒸鍍法形成電洞注入層之情形時,其蒸 153939.doc 201136910 鍍條件根據所使用之化合物(電洞注入層之材料)、作為目 標之電洞注入層之結晶結構或再結合結構等而有所不同, 但通常較佳為於蒸鍍源溫度5〇〜45(rc、真空度ι〇_7〜ι〇_3 T〇rr、洛鍍速度0.01〜5〇 nm/秒、基板溫度·5〇〜3〇(rc、膜厚 5 nm〜5 μηι之範圍内適當選擇。 繼而,於電洞注入層上設置發光層之發光層之形成亦可 藉由使用所需之有機發光材料,利用真空蒸鍍法、減鑛 法、旋塗法、洗鑄法等方法將有機發光材料薄膜化而形 成,就容易獲得均質之膜且難以產生針孔等方面而言,較 佳為利用真空蒸鍍法而形成。於利用真空蒸鍍法形:發光 層之情形時,其蒸鍍條件係根據所使用之化合物而有所不 同但通常可自與電洞注入層相同之條件範圍中選擇。 繼而,於該發光層上設置電子傳輸層。與電洞注入層、 發光層@樣’由於必需獲得均質之膜而較佳為利用真空蒸 錢法形成。蒸鍍條件可自與電洞注入層、發光層相同之條 件範圍中選擇。 本發明之化合物於使用真空蒸鍍法之情形時,可與其他 . #料共蒸鍍。又,於使用旋塗法之情形時,可藉由與其他 材料混合而含有。 • 最後可將陰極積層而獲得有機EL元件。 陰極係由金屬構成者,可使用蒸鍍法、濺鍍法。但為了 保護基底之有機物層不受到製膜時之損傷,較佳為真空蒸 錢法。 / … 迄今為止所記載之有機EL元件之製作較佳為藉由一次之 153939.doc -41 - 201136910 抽成真空而連貫地自陽極製作至陰極。 本發明之有機EL元件之各有機層之膜厚並無特別限制, 通常若膜厚過薄’則容易產生針孔等缺陷,相反若過厚, 則需要較高之施加電壓,效率變差,因此通常較佳為數nm 至1 μιη之範圍。 再者,於對有機EL元件施加直流電壓之情形時,若以陽 極為+、陰極為_之極性,施加5〜4〇 ν之電壓,則可觀測到 發光。又,即便以相反之極性施加電壓,電流亦不流動, 完全未產生發光。進而於施加交流電壓之情形時,僅於陽 極成為+、陰極成為_之極性時觀測到均勻之發光。所施加 之交流之波形可為任意。 本發明之有機EL元件可用於壁掛電視之平板顯示器等平 面發光體、影印機、列印機、液晶顯示器之背光源或儀器 類等之光源、顯示板、標識燈等。又,本發明之材料不僅 可用於有機E L元件,亦可田仏喷工μ # 办可用於電子知片感光體、光電轉換 兀件、太陽電池、影像感測器等領域中。 實施例 以下’到用實施例對本發明進行更詳細之說明,本發明 只要不超出其要旨’則不限定為以下之實施例。 合成實施例ι(化合物D16之合成) 以下述流程合成。 [化 29]
(合成例A) 153939.doc
-42· 201136910
甲苯
(合成例B) <0
NtPHtOf喊
(合成例C) (合成例D) (1) 中間體(b)之合成(合成例A) 於氬氣流下’向300 mL茄形燒瓶中加入丨i 7 g之中間體 (a)、10.7 mL之苯胺、〇·63 g之三(二亞苄基丙酮)二鈀 (0)[Pd2(dba)3]、0.87 g 之2,2,-雙(二苯基膦基聯萘 [BINAP]、9.1 g之第二丁醇納、131 mL之脫水曱苯,於 85°C下反應6小時。 冷卻後,對反應溶液進行矽藻土過濾,將所得之粗產物 以矽膠層析法(正己烷/二氯曱烷(3/1))進行純化,將所得之 固體減壓乾燥,結果獲得1〇.〇 g之白色固體。藉由Fd_ MS(Field Desorption Mass Spectrometry,場解吸質譜)之 分析,鑑定為中間體(b)。 (2) 中間體(c)之合成(合成例b) 153939.doc -43- 201136910 於氬氣"it·下,向5 00 mL之祐形燒瓶中加入16 g之中間體
(b) 、10 g之2,6-二溴蒽醌、5.5 g之第三丁醇鈉、31〇 mg之 乙酸 l6(II)[Pd(OAc)2]、. 280 mg之三-第三丁 基膦、wo mL 之脫水曱苯’於使甲苯回流之狀態下反應7小時。 冷卻後’向反應溶液中添加甲醇,將過濾所得之粗產物 以矽膠層析法(甲苯)進行純化,將所得之固體以甲苯再結 晶而獲得之固體減壓乾燥,結果獲得i 3 g之暗紅色固體。 藉由FD-MS之分析,鑑定為中間體(c)。 (3) 中間體(d)之合成(合成例〇 於氬氣流下,向3 00 mL之莊形燒瓶^中加入4 〇 g之中間體 (c) 、100 mL之脫水THF,冷卻至_65°C後,加入18 mL之正 丁基鋰己烷溶液(1·57 M),反應丨小時。於同溫下添加65 g 之4-溴二苯基,反應2小時後,緩緩升溫而於室溫下反應3 小時。 向反應溶液中添加飽和氯化銨水溶液而分液後,以飽和 食鹽水清洗有機層’以硫酸鎂乾燥,將濃縮而得之粗產物 以矽膠層析法(乙酸乙酯/己烷)進行純化,減壓乾燥後獲得 5‘9 g之褐色固體。藉由FD-MS之分析,鑑定為中間體 ⑷。 (4) 化合物D16之合成(合成例〇) 向300 mL之茄形燒瓶中加入5.9 g之中間體(d)、24 g之 碘化鉀、760 mg之膦酸鈉一水合物、i〇〇 mL之乙酸,於使 乙酸回流之狀態下反應6個半小時。 冷卻後,向反應溶液中添加曱醇’將過濾所得之粗產物
I53939.doc -44 - S 201136910 以矽膠層析法(乙酸乙酯/甲苯/己烷)進行純化,將所得之 固體以二哼烷及甲苯清洗而獲得之固體減壓乾燥,結果獲 得1.1 g之黃白色固體。藉由FD-MS之分析,鑑定為化合物 D16。 合成實施例2(化合物D26之合成) 以下述流程合成。 [化 30]
於合成實施例1之中間體(c)之合成中,除了代替2,6-二 溴蒽醌而使用中間體(e)以外,以相同之方法合成。藉由 FD-MS之分析,鑑定為化合物D26。 合成實施例3(化合物D41之合成) 以下述流程合成。 [化 31]
S 於合成實施例1之合成例A中,除了代替中間體(a)而使 用中間體⑴以外,以相同之方法合成。藉由FD-MS之分 析,鑑定為中間體(g)。 153939.doc -45- 201136910 於合成例B中,除了代替中間體(b)而使用中間體(g)以 外,以相同之方法合成。藉由FD-MS之分析,鑑定為中間 體⑻。 於合成例C中’除了代替中間體(c)而使用中間體(h),且 代替4-溴二苯基而使用溴笨以外,以相同之方法合成。夢 由FD-MS之分析·’鑑定為中間體(丨)。 於合成例D中’除了代替中間體(d)而使用中間體⑴以 外’以相同之方法合成。藉由FD-MS之分析,鑑定為 D41。 合成實施例4(化合物D71之合成) 以下述流程合成。 [化 32]
於合成實施例2中,除了代替中間體(b)而使用中間體 (g),且代替中間體(e)而使用中間體⑴以外,以相同之方 法合成。藉由FD_MS之分析’鑑定為D71。 合成實施例5(化合物D81之合成) 以下述流程合成。 [化 33]
153939.doc -46 - S 201136910
於合成實施例1之合成例A中,除了代替中間體(a)而使 用中間體(k)以外,以相同之方法合成。藉由FD-MS之分 析,鑑定為中間體⑴。 於合成例B中,除了代替中間體(b)而使用中間體⑴以 外,以相同之方法合成。藉由FD-MS之分析,鑑定為中間 體(m” 於合成例C中,除了代替中間體(c)而使用中間體, 且代替4-溴二笨基而使用溴苯以外,以相同之方法合成。 藉由FD-MS之分析,鑑定為中間體(n)。 於合成例D中,除了代替中間體(d)而使用中間體以 外,以相同之方法合成,藉由FD-MS之分析,鑑定為 D81。 合成實加*例6 (化合物D116之合成) 以下述流程合成。 [化 34]
於合成實施例2中,除了代替中間體(b)而使用中間體 ⑴’真代替令間體(e)而使用中間體(c)以外,以相同之方
S 153939.doc -47- 201136910 法合成。藉由FD-MS之分析,鑑定為0116。 實施例1 於25x75x0.7 mm尺寸之玻璃基板上,設置膜厚13〇nm2 包含氧化銦錫之透明電極。對該玻璃基板照射紫外線及臭 氧進行清洗後,於真空蒸鍍裝置上設置該基板。 首先,將Ni,N"-雙[4-(二笨基胺基)苯基]_^山,,_二苯基聯 笨基-4,4’-二胺蒸鍍為60 nm之厚度而作為電洞注入層後, 於其上將N,N,N,,N,-四(4-聯笨基)_4,4,•聯苯胺蒸鍍為2〇 nm 之厚度而作為電洞傳輸層。繼而,將作為主體材料之9_(2_ 奈基)-10-[4-( 1 -萘基)笨基]蒽與作為摻雜材料之上述化合 物〇16以重量比40: 2同時蒸鍍,形成厚度4〇 nm之發光 層。 繼而,將三(8-羥基喹啉基)鋁蒸鍍為2〇 nm之厚度而作為 電子傳輸層。然後,將氟化鋰蒸鍍為丨nm之厚度,繼而將 鋁蒸鍍為1〜50 nm之厚度。該鋁/氟化鋰作為陰極而發揮功 能。如此而製作有機EL元件。 對所得之元件進行通電試驗,結果以電壓5 9 v、電流 密度10 mA/cm2獲得發光效率19 3 Cd/A、發光亮度193〇 cd/m2之藍色發光(發光極大波長:5〇9 nm)。以初始亮度 3000 cd/m2進行直流之連續通電試驗,結果半衰壽命為 4000小時。 實施例2 於貫施例1中,除了代替化合物D丨6而使用化合物D26作 為摻雜材料以外,以相同之方式製作有機EL元件。 153939.doc 48
S 201136910 對所得之元件進行通電試驗,結果以電壓“ v、電流 密度1〇 mA/Cm2獲得發光效率18.0 cd/A、發光亮度_ 義2之藍色發光(發光極大波長:499 nm)。以初始亮度 3000 ed/m進打直流之連續通電試驗結果半衰壽命為 3500小時。 比較例1 於實施织中,除了代替化合物m6而使用比較化合物i 作為摻雜材料以外’以相同之方式製作有機孔元件。 對所得之元件進行通電試驗,結果以電壓6 8 V、電流 密度10 mA/cm2獲得發羌效率7 9 cd/A、發光亮度79〇 cd/m之藍色發光(發光極大波長:53〇 。以初始亮度 3000 cd/m進行直流之連續通電試驗,結果半衰壽命為 1300小時。 [化 35]
產業上之可利用性 如以上所詳細說明’使用本發明之胺基葱衍生物之有機 EL元件的發光效率高’即便長時間使用亦不易劣化,壽命 長。因此,可用作壁掛電視或顯示器之平面發光體之鮮豔 綠色之發光材料。 153939.doc -49-
Claims (1)
- 201136910 七、申請專利範圍: 1. 一種胺基蒽衍生物,其係由下述式(丨)所表示 [化1][式中’ R,表示氫原子、自素原子、經取代或未經取代之 環形成碳數6〜50之芳基、經取代或未經取代之環形成原 子數5〜50之雜環基、經取代或未經取代之碳數1〜之烷 基、經取代或未經取代之碳數3〜5〇之環烷基、經取代或 未經取代之碳數丨〜別之烷氧基、經取代或未經取代之環 形成破數之芳燒基、經取代或未經取代之環形成碳 數6〜50之芳氧基、經取代或未經取代之環形成碳數6〜5〇 之芳硫基、經取代或未經取代之碳數2〜5〇之烷氧基羰 基、經取代或未經取代之芳基及/或烷基矽烷基、羧基、 胺基、氰基、磺基或經基;m4l〜8之整數,於爪為2以 上之情形時,複數個心可分別相同,亦可不同; ΑΓΐ〜ΑΓ4分別獨立地為經取代或未經取代之環形成碳數 6 5〇之芳基、經取代或未經取代之碳數1〜50之烷基、經 取代或未、k取代之環形成碳數3〜5〇之環烷基、經取代或 未 '二取代之環开> 成碳數7〜5 0之芳燒基、或者經取代或未 經取代之環形成原子數5〜50之雜環基; 其中,Ar丨〜八“中!個以上為下述式(2)、(3)或(4)所表 示之基: [化2] 153939.doc 201136910(式中’ X為氧(〇)、硫(s)或磁(Se),R2為氫原子、經取 代或未經取代之環形成碳數6〜60之芳基、經取代或未經 取代之複數1~50之烷基、經取代或未經取代之碳數2〜5〇 之稀基、胺基、經取代或未經取代之碳數i〜5〇之烷氧 基、經取代或未經取代之環形成碳數6〜5〇之芳氧基、經 取代或未經取代之環形成碳數6〜5 0之芳硫基、經取代或 未經取代之碳數1〜50之烷氧基羰基、鹵素原子、氰基、 硝基、羥基、經取代或未經取代之芳基及/或烷基矽烷基 或羧基;η為1〜7之整數,當〇為2以上時,複數個尺2可分 別相同,亦可不同;又,於&為複數個之情形時,可相 互鍵、、'α而形成飽和或不飽和之可經取代之2價基;又, 亚無R2鍵結於包含X之5員環部分的情況。 2·如請求们之胺基蒽衍生物,其中上述式⑴中,仏及 Ah係上述式(2)、(3)或(4)所表示之基。 3·如請求们之胺基葱衍生物,其令化及μ係由上 (4)所表示。 4.如請求項丨之胺基墓衍生物,其中上述式(2 X為氧原子。 w 5·如請求们之胺基墓衍生物,其中上述式⑴係由下述式 (6)所表示: [化3] I53939.doc S •2- 201136910 6. 7. 8. 9. 10 11. 如A—4與上述相同,Rn及Ru分別與&相同 -求項5之胺基蒽衍生物’其中於上述式( 之以立鍵結有他1 Ar2,且於6位鍵結有视★。一 如請求項5之胺基蒽衍生物,其中於上述式⑹之伸葱基 之9位鍵結有_NAriAr2,且於職鍵結有土 項1之胺基葱衍生物,其係有機電激發二件用 發光材料。 其係有機電激發光元件用 如請求項1之胺基蒽衍生物 摻雜材料。 .一=有機電激發光元件,其係於陰極與陽極之間爽持有 包含至少含有發光層之一層或複數層的有機薄膜層者, 並且該發光層含有如請求項⑴令任一項之胺基蒽衍生 物作為單獨或混合物之成分。 如請求項1G之有機電激發光元件,其中上述發光層含有 如上所述之胺基蒽衍生物及下述式(4〇)之蒽衍生物且 上述胺基蒽衍生物之含量為0.1〜20重量0/〇, [化4](4 0) (式(40)中’ Ri〇i〜rig8分別表示氫原子、氟原子經取代 或未經取代之碳數丨〜1〇之烷基、經取代或未經取代之碳 數3〜10之環燒基、經取代或未經取代之碳數3〜30之烷基 153939.doc 201136910 夕院基▲取代或未經取代之環形成碳數㈠〇之芳基石夕 、元土、、查取代或未經取代之碳數!〜2〇之烧氧基經取代 或未,,二取代之%形成碳數6〜20之芳氧基、經取代或未經 取=之%形成碳數6〜3G之芳基、或者經取代或未經取代 之娘形成原子數5〜30之雜環基,Aru、Af表示經取代 =未、^取代之環形成碳數6〜3 〇之芳基、或者經取代或未 么·取代之環形成原子數5〜3〇之雜環基)。 153939.doc 201136910 四、指定代表圖: (一) 本案指定代表圖為:(無) (二) 本代表圖之元件符號簡單說明: 五、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學式: ^八•公T(RiXn153939.doc
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