具有9,10-二氫吖啶環結構的化合物和有機電致發光器件制造技術

本發明專利技術提供一種有機化合物，其作為高效率、高耐久性的有機電致發光器件用的材料具有以下優異特性：空穴注入-傳輸性能優異，具有電子阻擋能力，在薄膜狀態下的穩定性高、耐熱性優異；進而提供一種使用了該化合物的高效率、高耐久性的有機電致發光器件。一種具有通式(1)所示的被取代了的9,10-二氫吖啶環結構的化合物；一種有機電致發光器件，所述有機電致發光器件具有一對電極和其間夾持的至少一層有機層，其特征在于，該化合物被用作至少一個有機層的構成材料。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及適合于有機電致發光器件的化合物和該器件，所述有機電致發光器件是適用于各種顯示裝置的自發光器件，詳細而言，涉及具有9,10-二氫吖啶環結構的化合物和使用了該化合物的有機電致發光器件。
技術介紹
有機電致發光器件為自發光性器件，所以比液晶器件明亮且可視性優異，能夠進行清晰的顯示，所以對其進行了積極的研究。在1987年，Eastman?Kodak?Company的C.W.Tang等通過開發使各材料承擔各種作用的層疊結構的器件而將使用有機材料的有機電致發光器件投入實際應用。他們通過將能夠傳輸電子的熒光體、三（8-羥基喹啉）鋁（以下，簡稱為Alq3）和能夠傳輸空穴的芳香族胺化合物進行層疊，將兩種電荷注入到熒光體的層中以發光，由此在10V以下的電壓下得到1000cd/m2以上的高亮度（例如，參照專利文獻1和專利文獻2）。至今為止，為了有機電致發光器件的實用化而進行了許多改良，通過電致發光器件已經實現了高效率和耐久性，在所述電致發光器件中將陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子注入層、陰極順次設置在基板上，以進一步劃分各種職能（例如，參照非專利文獻1）。另外，為了進一步提高發光效率而嘗試利用了三重態激子，并研究了磷光發光體的利用（例如，參照非專利文獻2）。發光層也可以通過在通常被稱為主體材料的電荷傳輸性的化合物中摻雜熒光體、磷光發光體來制作。如上述的講習會預稿集中記載的那樣，有機電致發光器件中的有機材料的選擇對該器件的效率、耐久性等各種特性造成很大影響。在有機電致發光器件中，從兩電極注入的電荷在發光層中再結合而實現發光，重要的是如何高效地將空穴、電子這兩種電荷傳遞至發光層內。通過提高空穴注入性、提高阻擋從陰極注入的電子的電子阻擋性，從而使空穴與電子的再結合概率提升，進而通過限制發光層內生成的激子，能夠得到高發光效率。因此，空穴傳輸材料發揮的作用是重要的，需要一種空穴注入性高、空穴的遷移率大、電子阻擋性高、進而對電子的耐久性高的空穴傳輸材料。另外，對器件壽命而言，材料的耐熱性、非晶性也是重要的。耐熱性低的材料即使在低溫下也會由于器件驅動時產生的熱而產生熱分解，材料劣化。非晶性低的材料即使在短時間內也會產生薄膜的結晶化，從而導致器件劣化。因此，尋求所使用的材料具有耐熱性高、非晶性良好的性質。至今為止，作為用于有機電致發光器件的空穴傳輸材料，已知有N,N’-二苯基-N,N’-二（α-萘基）聯苯胺（以下，簡稱為NPD）、各種芳香族胺衍生物（例如參照專利文獻1和專利文獻2）。NPD雖然具有良好的空穴傳輸能力，但作為耐熱性的指標的玻璃化轉變點（Tg）低至96℃，在高溫條件下會因結晶化而導致器件特性降低（例如參照非專利文獻3）。另外，前述專利文獻1、專利文獻2中記載的芳香族胺衍生物之中，已知有具有空穴的遷移率為10-3cm2/Vs以上這樣優異遷移率的化合物，但由于其電子阻擋性不充分，因此導致部分電子穿過發光層，無法期待其發光效率的提升等，為了進一步高效率化，尋求電子阻擋性更高、薄膜更穩定且耐熱性高的材料。作為耐熱性、空穴注入性、電子阻擋性等特性得以改良的化合物，提出了用下述化學式表示的、具有取代二氫吖啶結構的芳基胺化合物（例如，化合物A和化合物B）（例如參照專利文獻3和4）。(化合物A)(化合物B)然而，對于空穴注入層或空穴傳輸層中使用了這些化合物的器件而言，雖然其耐熱性、發光效率等得以改良，但還不能說充分，另外，低驅動電壓化、電流效率也不能說充分，非晶性也存在問題。因此，尋求提高非晶性的同時，進一步實現低驅動電壓化、進一步實現高發光效率化。現有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本特開平8-48656號公報專利文獻2：日本特許第3194657號公報專利文獻3：WO2006/033563號公報專利文獻4：WO2007/110228號公報非專利文獻非專利文獻1：應用物理學會第9次講習會預稿集55～61頁（2001）非專利文獻2：應用物理學會第9次講習會預稿集23～31頁（2001）非專利文獻3：有機EL討論會第三次例會予稿集13～14頁（2006）非專利文獻4：J.Org.Chem.，60，7508（1995）非專利文獻5：Chem.Rev.，95，2457（1995）非專利文獻6：Angew.Chem.Int.Ed.，42，5400（2003）
技術實現思路
專利技術要解決的問題本專利技術的目的在于提供一種有機化合物，其作為高效率、高耐久性的有機電致發光器件用的材料具有以下優異特性：空穴的注入-傳輸性能優異、具有電子阻擋能力，在薄膜狀態下的穩定性高、耐熱性優異。本專利技術的目的還在于提供一種使用了該化合物的高效率、高耐久性的有機電致發光器件。作為本專利技術所要提供的有機化合物應具備的物理特性，可列舉出：（1）空穴的注入特性良好，（2）空穴的遷移率大，（3）電子阻擋能力優異，（4）薄膜狀態穩定，（5）耐熱性優異。另外，作為本專利技術所要提供的有機電致發光器件應具備的物理特性，可列舉出：（1）發光效率和電力效率高，（2）發光起始電壓低，（3）實用驅動電壓低。因此，為了實現上述目的，本專利技術人等期待芳香族叔胺結構具有高空穴注入-傳輸能力、9,10-二氫吖啶環結構具有電子阻擋性、以及該部分結構具有的耐熱性和薄膜穩定性的效果，設計了具有9,10-二氫吖啶環結構的化合物并對其進行化學合成，試制了使用該化合物的各種有機電致發光器件，深入地進行了器件的特性評價，結果完成了本專利技術。即，本專利技術為下述通式（1）所示的、具有被取代了的9,10-二氫吖啶環結構的化合物。（式中，A表示取代或未取代的芳香族烴、取代或未取代的芳香族雜環或者取代或未取代的稠合多環芳香族的二價基團。Ar1、Ar2、Ar3可以彼此相同或不同，表示取代或未取代的芳香族烴基、取代或未取代的芳香族雜環基或者取代或未取代的稠合多環芳香族基，此處，Ar2和Ar3可以直接相互鍵合而形成環、或者介由單鍵或取代或未取代的亞甲基、氧原子或硫原子相互鍵合而形成環，Ar2、Ar3的取代基可以介由單鍵、取代或未取代的亞甲基、氧原子或硫原子相互鍵合而形成環。R1～R7可以彼此相同或不同，為氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、硝基、任選具有本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.06.07 JP 2010-1296141.下述通式（1）所示的、具有9,10-二氫吖啶環結構的化
合物，
式（1）中，A表示取代或未取代的芳香族烴、取代或未取
代的芳香族雜環或者取代或未取代的稠合多環芳香族的二價基
團；Ar1、Ar2、Ar3可以彼此相同或不同，表示取代或未取代
的芳香族烴基、取代或未取代的芳香族雜環基或者取代或未取
代的稠合多環芳香族基，此處，Ar2和Ar3可以直接相互鍵合而
形成環、或者介由單鍵或取代或未取代的亞甲基、氧原子或硫
原子相互鍵合而形成環，Ar2、Ar3的取代基可以介由單鍵、取
代或未取代的亞甲基、氧原子或硫原子相互鍵合而形成環；
R1～R7可以彼此相同或不同，為氫原子、氘原子、氟原子、氯
原子、氰基、三氟甲基、硝基、任選具有取代基的碳原子數1~6
的直鏈狀或支鏈狀的烷基、任選具有取代基的碳原子數5~10的
環烷基、任選具有取代基的碳原子數2~6的直鏈狀或支鏈狀的
烯基、任選具有取代基的碳原子數1~6的直鏈狀或支鏈狀的烷
氧基、任選具有取代基的碳原子數5~10的環烷氧基、取代或未
取代的芳香族烴基、取代或未取代的芳香族雜環基、取代或未
取代的稠合多環芳香族基或者取代或未取代的芳氧基，它們可
以介由單鍵、取代或未取代的亞甲基、氧原子或硫原子相互鍵
合而形成環；R8、R9可以彼此相同或不同，為三氟甲基、任選

\t具有取代基的碳原子數1~6的直鏈狀或支鏈狀的烷基、任選具
有取代基的碳原子數5~10的環烷基、任選具有取代基的碳原子
數2~6的直鏈狀或支鏈狀的烯基、任選具有取代基的碳原子數
1~6的直鏈狀或支鏈狀的烷氧基、任選具有取代基的碳原子數
5~10的環烷氧基、取代或未取代的芳香族烴基、取代或未取代
的芳香族雜環基、取代或未取代的稠合多環芳香族基或者取代
或未取代的芳氧基，它們可以介由單鍵、取代或未取代的亞甲
基、氧原子或硫原子相互鍵合而形成環。
2.下述通式（2）所示的、具有9,10-二氫吖啶環結構的化
合物，
式（2）中，A表示取代或未取代的芳香族烴、取代或未取
代的芳香族雜環或者取代或未取代的稠合多環芳香族的二價基
團；Ar1、Ar2、Ar3可以彼此相同或不同，表示取代或未取代
的芳香族烴基、取代或未取代的芳香族雜環基或者取代或未取
代的稠合多環芳香族基，此處，Ar2和Ar3可以直接相互鍵合而
形成環、或者介由單鍵或取代或未取代的亞甲基、氧原子或硫
原子相互鍵合而形成環，Ar2、Ar3的取代基可以介由單鍵、取
代或未取代的亞甲基、氧原子或硫原子相互鍵合而形成環；
R1～R7可以彼此相同或不同，為氫原子、氘原子、氟原子、氯
原子、氰基、三氟甲基、硝基、任選具有取代基的碳原子數1~6

\t的直鏈狀或支鏈狀的烷基、任選具有取代基的碳原子數5~10的
環烷基、任選具有取代基的碳原子數2~6的直鏈狀或支鏈狀的
烯基、任選具有取代基的碳原子數1~6的直鏈狀或支鏈狀的烷
氧基、任選具有取代基的碳原子數5~10的環烷氧基、取代或未
取代的芳香族烴基、取代或未取代的芳香族雜環基、取代或未
取代的稠合多環芳香族基或者取代或未取代的芳氧基，它們可
以介由單鍵、取代或未取代的亞甲基、氧原子或硫原子相互鍵
合而形成環；R8、R9可以彼此相同或不同，為三氟甲基、任選
具有取代基的碳原子數1~6的直鏈狀或支鏈狀的烷基、任選具
有取代基的碳原子數5~10的環烷基、任選具有取代基的碳原子
數2~6的直鏈狀或支鏈狀的烯基、任選具有取代基的碳原子數
1~6的直鏈狀或支鏈狀的烷氧基、任選具有取代基的碳原子數
5~10的環烷氧基、取代或未取代的芳香族烴基、取代或未取代
的芳香族雜環基、取代或未取代的稠合多環芳香族基或者取代
或未取代的芳氧基，它們可以介由單鍵、取代或未取代的亞甲
基、氧原子或硫原子相互鍵合而形成環。
3.下述通式（3）所示的、具有9,10-二氫吖啶環結構的化
合物，
式（3）中，Ar1、Ar2、Ar3可以彼此相同或不同，表示取

\t代或未取代的芳香族烴基、取代或未取代的芳香族雜環基或者
取代或未取代的稠合多環芳香族基，此處，Ar2和Ar3可以直接
相互鍵合而形成環、或者介由單鍵或取代或未取代的亞甲基、
氧原子或硫原子相互鍵合而形成環，Ar2、Ar3的取代基可以介
由單鍵、取代或未取代的亞甲基、氧原子或硫原子相互鍵合而
形成環；R1～R7、R10～R13可以彼此相同或不同，為氫原子、
氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、硝基、任選具有
取代基的碳原子數1~6的直鏈狀或支鏈狀的烷基、任選具有取
代基的碳原子數5~10的環烷基、任選具有取代基的碳原子數
2~6的直鏈狀或支鏈狀的烯基、任選具有取代基的碳原子數1~6
的直鏈狀或支鏈狀的烷氧基、任選具有取代基的碳原子數5~10
的環烷氧基、取代或未取代的芳香族烴基、取代或未取代的芳
香族雜環基、取代或未取代的稠合多環芳香族基或者取代或未
取代的芳氧基，R1和R2、R2和R3、R3和R4、R6和R7、R10和
R11、R12和R13可以介由單鍵、取代或未取代的亞甲基、氧原
子或硫原子相互鍵合而形成環；R8、R9可以彼此相同或不同，
為三氟甲基、任選具有取代基的碳原子數1~6的直鏈狀或支鏈
狀的烷基、任選具有取代基的碳原子數5~10的環烷基、任選具
有取代基的碳原子數2~6的直鏈狀或支鏈狀的烯基、任選具有
取代基的碳原子數1~6的直鏈狀或支鏈狀的烷氧基、任選具有
取代基的碳原子數5~10的環烷氧基、取代或未取代的芳香族烴
基、取代或未取代的芳香族雜環基、取代或未取代的稠合多環
芳香族基或者取代或未取代的芳氧基，它們可以介由單鍵、取
代或未取代的亞甲基、氧原子或硫原子相互鍵合而形成環。
4.下述通式（4）所示的、具有9,10-二氫吖啶環結構的化
合物，
式（4）中，A表示取代或未取代的芳香族烴、取代或未取
代的芳香族雜環或者取代或未取代的稠合多環芳香族的二價基
團；Ar2、Ar3可以彼此相同或不同，表示取代或未取代的芳香
族烴基、取代或未取代的芳香族雜環基或者取代或未取代的稠
合多環芳香族基，此處，Ar2和Ar3可以直接相互鍵合而形成環、
或者介由單鍵或取代或未取代的亞甲基、氧原子或硫原子相互
鍵合而形成環，Ar2、Ar3的取代基可以介由單鍵、取代或未取
代的亞甲基、氧原子或硫原子相互鍵合而形成環；R1～R7、
R14～R18可以彼此相同或不同，為氫原子、氘原子、氟原子、
氯原子、氰基、三氟甲基、硝基、任選具有取代基的碳原子數
1~6的直鏈狀或支鏈狀的烷基、任選具有取代基的碳原子數
5~10的環烷基、任選具有取代基的碳原子數2~6的直鏈狀或支
鏈狀的烯基、任選具有取代基的碳原子數1~6的直鏈狀或支鏈
狀的烷氧基、任選具有取代基的碳原子數5~10的環烷氧基、取
代或未取代的芳香族烴基、取代或未取代的芳香族雜環基、取
代或未取代的稠合多環芳香族基或者取代或未取代的芳氧基，
R1和R2、R2和R3、R3和R4、R6和R7、R14和R15、R15和R16、
R16和R17、R17和R18可以介由單鍵、取代或未取代的亞甲基、

\t氧原子或硫原子相互鍵合而形成環；R8、R9可以彼此相同或不
同，為三氟甲基、任選具有取代基的碳原子數1~6的直鏈狀或
支鏈狀的烷基、任選具有取代基的碳原子數5~10的環烷基、任
選具有取代基的碳原子數2~6的直鏈狀或支鏈狀的烯基、任選
具有取代基的碳原子數1~6的直鏈狀或支鏈狀的烷氧基、任選
具有取代基的碳原子數5~10的環烷氧基、取代或未取代的芳香
族烴基、取代或未取代的芳香族雜環基、取代或未取代的稠合
多環芳香族基或者取代或未取代的芳氧基，它們可以介由單鍵、
取代或未取代的亞甲基、氧原子或硫原子相互鍵合而形成環。
5.根據權利要求4所述的具有9,10-二氫吖啶環結構的化合
物，其由下述通式（4’）表示，
式（4’）中，Ar2、Ar3可以彼此相同或不同，表示取代或
未取代的芳香族烴基、取代或未取代的芳香族雜環基或者取代
或未取代的稠合多環芳香族基，此處，Ar2和Ar3可以直接相互
鍵...

【專利技術屬性】
技術研發人員：橫山紀昌，長岡誠，樺澤直朗，高橋英治，
申請(專利權)人：保土谷化學工業株式會社，
類型：
國別省市：