芳基二胺化合物及有机电致发光元件制造技术

技术编号:20983965 阅读:27 留言:0更新日期:2019-04-29 19:32
根据本发明专利技术,提供由下述通式(1)表示的芳基二胺化合物及有机电致发光元件,该有机电致发光元件是具有一对电极和在其间夹持的至少一层有机层的有机电致发光元件,其特征在于,将上述芳基二胺化合物用作至少一层有机层的构成材料。本发明专利技术的芳基二胺化合物的空穴传输性、空穴注入性、电子阻挡性、薄膜状态下的稳定性及耐热性优异。本发明专利技术的电致发光元件为高发光效率、高电力效率、低驱动电压,特别是寿命长。

Aryl Diamine Compounds and Organic Electroluminescent Devices

According to the present invention, an aryl diamine compound and an organic electroluminescent element represented by the following general formula (1) are provided. The organic electroluminescent element is an organic electroluminescent element with a pair of electrodes and at least one organic layer clamped therein. The characteristic is that the aryl diamine compound is used as a constituent material of at least one organic layer. The aryl diamine compound of the invention has excellent hole transmission, hole injection, electronic barrier, stability in film state and heat resistance. The electroluminescent element of the invention has high luminescent efficiency, high power efficiency, low driving voltage, and in particular long service life.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】芳基二胺化合物及有机电致发光元件
本专利技术涉及对适于各种显示装置的作为自发光元件的有机电致发光元件(以下有时称为有机EL元件)适合的化合物和有机EL元件,详细地说,涉及特定的芳基二胺化合物和使用有该化合物的有机EL元件。
技术介绍
有机EL元件为自发光性元件,因此与液晶元件相比明亮且可见性优异,可进行鲜明的显示,因此进行了活跃的研究。在1987年,伊士曼柯达(イーストマン·コダック)公司的C.W.Tang等开发出将各种职能分担于各材料的层叠结构元件,使使用有机材料的有机EL元件成为了实用的元件。就有机EL元件而言,通过将能够传输电子的荧光体和能够传输空穴的有机物层叠而形成。通过将两者的电荷注入荧光体的层中而使其发光,用10V以下的电压得到1000cd/m2以上的高亮度(参照专利文献1及专利文献2)。目前为止,为了有机EL元件的实用化,进行了大量的改进。例如,对层叠结构的各种职能进一步细分化,通过在基板上依次设置了阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、阴极的电致发光元件实现了高效率和耐久性。另外,以发光效率的进一步提高为目的,尝试了三重态激子的利用,研究了磷光发光性化合物的利用。进而,也开发了利用采用热活化延迟荧光(TADF)的发光的元件。2011年九州大学的安达等通过使用了热活化延迟荧光材料的元件而实现了5.3%的外部量子效率。就发光层而言,也能够在一般被称为主体材料的电荷传输性的化合物中掺杂荧光性化合物、磷光发光性化合物或发射延迟荧光的材料而制作。有机材料的选择对有机EL元件的效率、耐久性等各特性产生大的影响。在有机EL元件中,从两电极所注入的电荷在发光层中复合而得到发光。因此,在有机EL元件中,如何将空穴、电子这两电荷高效率地交付于发光层是重要的,需要制成载流子平衡优异的元件。另外,通过提高空穴注入性、提高阻挡从阴极所注入的电子的电子阻挡性,提高空穴与电子复合的概率,进而通过将在发光层内生成的激子封闭,能够获得高发光效率。因此,空穴传输材料所发挥的作用是重要的,寻求空穴注入性高、空穴的迁移率大、电子阻挡性高、进而对于电子的耐久性高的空穴传输材料。另外,从元件寿命的观点考虑,材料的耐热性、无定形性也是重要的。对于耐热性低的材料而言,由于元件驱动时所生成的热,即使在低的温度下也发生热分解,材料劣化。对于无定形性低的材料而言,即使是短时间也发生薄膜的结晶化,元件劣化。因此,对于使用的材料寻求耐热性高、无定形性良好的性质。目前为止,作为有机EL元件用的空穴传输材料,已知N,N’-二苯基-N,N’-二(α-萘基)联苯胺(NPD)、各种芳族胺衍生物(参照专利文献1及专利文献2)。NPD具有良好的空穴传输能力,但作为耐热性的指标的玻璃化转变温度(Tg)低达96℃,在高温条件下发生因结晶化所引起的元件特性的降低。另外,在上述专利文献1及专利文献2中所记载的芳族胺衍生物中,有空穴的迁移率为10-3cm2/Vs以上的具有优异的迁移率的化合物,但电子阻挡性不充分。因此,对于使用该芳族胺衍生物而形成的有机EL而言,电子的一部分穿过发光层,不能期待发光效率的提高。因此,为了进一步的高效率化,寻求电子阻挡性更高、在薄膜状态下更稳定、耐热性高的材料。作为改进了耐热性、空穴注入性、空穴传输性、电子阻挡性等特性的化合物,提出了由下述式表示的芳族叔胺化合物(参照专利文献3及专利文献4)。[化1]但是,对于将这些化合物用于空穴注入层、空穴传输层或电子阻挡层的元件而言,虽然耐热性、发光效率等得到改进,但尚不能说充分,需要进一步的低驱动电压化、高发光效率化。另外,为了改善有机EL元件的元件特性,寻求通过将空穴注入性、空穴传输性、电子注入性、电子传输性、薄膜状态的稳定性或耐久性优异的材料进行组合而取得了载流子平衡的高效率、低驱动电压及长寿命的有机EL元件。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第3828595号公报专利文献2:日本专利第3194657号公报专利文献3:日本专利第4770033号公报专利文献4:国际公开第2014/060526号
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的目的在于提供(1)空穴传输性优异、(2)薄膜状态稳定、(3)耐热性优异的芳基二胺化合物作为高效率、高耐久性的有机EL元件用的材料。本专利技术的另一目的在于在上述芳基二胺化合物中将空穴注入性、空穴传输性、电子注入性、电子传输性、电子阻挡性、薄膜状态下的稳定性或耐久性优异的有机EL元件用的各种材料进行组合以使得各种材料所具有的特性能够有效地显现,由此提供(1)发光效率及电力效率高、(2)实用驱动电压低、特别是(3)为长寿命的有机EL元件。用于解决课题的手段本专利技术人为了实现上述的目的,着眼于具有特定结构的芳基二胺系材料的空穴注入性、空穴传输性、薄膜的稳定性、耐久性优异。因此,设计各种芳基二胺化合物来合成,深入进行了特性评价。其结果,发现以下的知识见解:用芳基取代了特定的位置的芳基二胺化合物的空穴传输性、薄膜状态的稳定性及耐热性优异。进而,使用上述芳基二胺化合物制作各种有机EL元件,深入进行了元件的特性评价。其结果,完成了本专利技术。即,根据本专利技术,提供由下述通式(1)表示的芳基二胺化合物。[化2]式中,m及n为0或1,Ar1~Ar4表示芳香族烃基或芳香族杂环基,在m+n为0或1且Ar2为未取代的苯基的情况下,Ar3和Ar4均不为未取代的苯基,L1和L2表示单键、2价的芳香族烃基或2价的芳香族杂环基,R1~R3表示氢原子、重氢原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、碳数1~6的烷基、碳数5~10的环烷基、碳数2~6的烯基、碳数1~6的烷氧基、碳数5~10的环烷氧基、芳香族烃基、芳香族杂环基或芳氧基。本专利技术的芳基二胺化合物的优选的方式如下。1)m及n都为0、且由下述通式(1-1a)表示。[化3]式中,Ar5和Ar8表示芳香族烃基或芳香族杂环基,Ar6和Ar7为相当于上述通式(1)中的Ar2和Ar3的基团,在Ar6为未取代的苯基的情况下,Ar7不为未取代的苯基,R4为相当于上述通式(1)中的R3的基团,R5-8表示在苯环的不同的位置键合的多个基团R5、R6、R7和R8,R9-12表示在苯环的不同的位置键合的多个基团R9、R10、R11和R12,上述R5~R12表示氢原子、重氢原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、碳数1~6的烷基、碳数5~10的环烷基、碳数2~6的烯基、碳数1~6的烷氧基、碳数5~10的环烷氧基、芳香族烃基、芳香族杂环基或芳氧基。2)m及n都为0、且由下述通式(1-1b)表示。[化4]式中,Ar9和Ar10为相当于上述通式(1)中的Ar2和Ar3的基团,在Ar9为未取代的苯基的情况下,Ar10不为未取代的苯基,R13为相当于上述通式(1)中的R3的基团,R14-18表示在苯环的不同的位置键合的多个基团R14、R15、R16、R17和R18,R19-22表示在苯环的不同的位置键合的多个基团R19、R20、R21和R22,R23-26表示在苯环的不同的位置键合的多个基团R23、R24、R25和R26,R27-31表示在苯环的不同的位置键合的多个基团R27、R28、R29、R30和R31,上述R14~R31表示氢原子、重氢原子、氟原子、氯原子、氰基、本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种芳基二胺化合物,其特征在于,由下述通式(1)表示:

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.09 JP 2016-1763491.一种芳基二胺化合物,其特征在于,由下述通式(1)表示:式中,m及n为0或1,Ar1~Ar4表示芳香族烃基或芳香族杂环基,在m+n为0或1且Ar2为未取代的苯基的情况下,Ar3及Ar4都不为未取代的苯基,L1及L2表示单键、2价的芳香族烃基或2价的芳香族杂环基,R1~R3表示氢原子、重氢原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、碳数1~6的烷基、碳数5~10的环烷基、碳数2~6的烯基、碳数1~6的烷氧基、碳数5~10的环烷氧基、芳香族烃基、芳香族杂环基或芳氧基。2.根据权利要求1所述的芳基二胺化合物,其中,所述通式(1)中的m及n都为0、且由下述通式(1-1a)表示:式中,Ar5及Ar8表示芳香族烃基或芳香族杂环基,Ar6及Ar7为相当于所述通式(1)中的Ar2及Ar3的基团,在Ar6为未取代的苯基的情况下,Ar7不是未取代的苯基,R4为相当于所述通式(1)中的R3的基团,R5-8表示在苯环的不同的位置键合的多个基团R5、R6、R7及R8,R9-12表示在苯环的不同的位置键合的多个基团R9、R10、R11及R12,所述R5~R12表示氢原子、重氢原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、碳数1~6的烷基、碳数5~10的环烷基、碳数2~6的烯基、碳数1~6的烷氧基、碳数5~10的环烷氧基、芳香族烃基、芳香族杂环基或芳氧基。3.根据权利要求1所述的芳基二胺化合物,其中,所述通式(1)中的m及n均为0,且由下述通式(1-1b)表示:式中,Ar9及Ar10为相当于所述通式(1)中的Ar2及Ar3的基团,在Ar9为未取代的苯基的情况下,Ar10不为未取代的苯基,R13为相当于所述通式(1)中的R3的基团,R14-18表示在苯环的不同的位置键合的多个基团R14、R15、R16、R17及R18,R19-22表示在苯环的不同的位置键合的多个基团R19、R20、R21及R22,R23-26表示在苯环的不同的位置键合的多个基团R23、R24、R25及R26,R27-31表示在苯环的不同的位置键合的多个基团R27、R28、R29、R30及R31,所述R14~R31表示氢原子、重氢原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、碳数1~6的烷基、碳数5~10的环烷基、碳数2~6的烯基、碳数1~6的烷氧基、碳数5~10的环烷氧基、芳香族烃基、芳香族杂环基或芳氧基。4.根据权利要求1所述的芳基二胺化合物,其中,在所述通式(1)中为m=1和n=0,并且由下述通式(1-2a)表示:式中,Ar11和Ar14表示芳香族烃基或芳香族杂环基,Ar12和Ar13表示相当于所述通式(1)中的Ar2和Ar3的基团,在Ar12为未取代的苯基的情况下,Ar13不为未取代的苯基,R32为相当于所述通式(1)中的R1的基团,R33为相当于所述通式(1)中的R3的基团,R34-37表示在苯环的不同的位置键合的多个基团R34、R35、R36及R37,R38-41表示在苯环的不同的位置键合的多个基团R38、R39、R40及R41,所述R34~R41表示氢原子、重氢原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、碳数1~6的烷基、碳数5~10的环烷基、碳数2~6的烯基、碳数1~6的烷氧基、碳数5~10的环烷氧基、芳香族烃基、芳香族杂环基或芳氧基。5.根据权利要求1所述的芳基二胺化合物,其中,在所述通式(1)中为m=1和n=0,并...

【专利技术属性】
技术研发人员:山本刚史加濑幸喜望月俊二
申请(专利权)人:保土谷化学工业株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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