嘧啶衍生物和有机电致发光器件制造技术

本发明专利技术提供由式(1)表示的嘧啶衍生物。嘧啶衍生物为新型化合物，其具有：(1)良好的电子注入特性，(2)快的电子移动速度，(3)优异的空穴阻挡能力，(4)薄膜状态下稳定，和(5)优异的耐热性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】嘧啶衍生物和有机电致发光器件
本专利技术涉及适于制造有机电致发光器件的化合物和有机电致发光器件(下文通常称为有机EL器件)。更具体地，本专利技术涉及嘧啶衍生物和使用该嘧啶衍生物的有机EL器件。
技术介绍
有机EL器件是自发光器件，其具有与液晶器件相比更高的亮度和更高的可视性，能够实现清晰的显示，并且因此已经对其进行了积极地研究。在1987年，EastmanKodak公司的C.W.Tang等人已经开发了包括分担各自的作用的各种材料的层叠结构的器件，并且已经将使用有机材料的有机EL器件投入实际使用。以上有机EL器件通过层叠能够输送电子的荧光体的层和能够输送空穴的有机物质的层而构成。由于这种构造，有机EL器件适于将正电荷和负电荷注入到荧光体的层中而进行发光，从而在10V以下的电压下得到1,000cd/m2以上的高亮度。迄今为止，已经做出了很多改进来将有机EL器件投入实际使用。例如，通常公知的是，高效率和耐久性可以通过具有其中进一步细分由各层所起的作用的层叠结构(即，在基板上具有阳极、空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层、电子注入层和阴极)的电致发光器件来实现。为了进一步提高发光效率，已经尝试利用三重态激子并且已经推进研究来利用磷光发光性化合物。已经进一步开发了利用基于热激活延迟荧光(TADF)的发光的器件。在2011年，九州大学的Adachi等人已经通过使用包括热激活延迟荧光材料的器件实现了5.3％的外量子效率。发光层通常通过用荧光性化合物、磷光发光性化合物或放射延迟荧光的材料掺杂称为主体材料的电荷输送性化合物来制备。有机EL器件中的有机材料的选择严重地影响器件的性质，例如效率和耐久性。在有机EL器件中，从两个电极注入的电荷在发光层再结合而发光。因此，在有机EL器件中，重要的是如何有效地将空穴和电子的电荷传递至发光层。经改进电子注入性、改进其迁移率并且因此改进空穴和电子再结合的概率，并且进一步限制在发光层内形成的激子，使得获得高发光效率。即，电子输送材料起着重要的作用。因此，已期望提供具有高电子注入性、高电子迁移率、高空穴阻挡性和对空穴具有大的耐久性的电子输送材料。此外，关于器件寿命，材料的耐热性和非晶性也作为重要的因素。具有低耐热性的材料即使在由于器件驱动时产生的热的低温下也进行热分解并且劣化。具有低非晶性的材料甚至在短时间内也使得其薄膜结晶，并且因此使器件劣化。因此，待使用的材料必须具有高耐热性和良好的非晶性。作为代表性的发光材料的三(8-羟基喹啉)铝(Alq)也已经通常用作电子输送材料，然而，其空穴阻挡性远不能令人满意。插入空穴阻挡层的方法是用于防止空穴部分地通过发光层从而改进发光层中电荷的再结合的概率的措施之一。作为用于形成空穴阻挡层的空穴阻挡材料，迄今已知的是三唑衍生物(参见，例如，专利文献1)、浴铜灵(BCP)和铝的混合配体配合物[双(2-甲基-8-喹啉酸)-4-苯基苯酚铝(III)](BAlq)等。进一步，已经已知作为具有优异的空穴阻挡性的电子输送材料的3-(4-联苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1,2,4-三唑(TAZ)(参见专利文献2)。TAZ具有高达6.6eV的功函数和大的空穴阻挡能力。因此，TAZ用作具有电子输送性的空穴阻挡材料，层叠在通过真空蒸镀或通过涂布制备的荧光发光层或磷光发光层的阴极侧上，并且有助于改进有机EL器件的效率。然而，由于TAZ电子输送性能低的严重问题，其必须与具有更高的电子输送性的电子输送材料组合使用。在另一方面，BCP具有高达6.7eV的功函数、大的空穴阻挡能力但是低至83℃的玻璃化转变温度(Tg)。因此，在薄膜状态下，BCP缺乏稳定性并且仍然不能认为其作为空穴阻挡层充分地起作用。如上所述，任一材料在其形成为膜时仍缺乏稳定性或缺乏阻挡空穴至足够的程度的功能。因此，为了改善有机EL器件的特性，已经期望提供电子注入/输送性能和空穴阻挡能力优异，并且在薄膜状态下的高稳定性的有机化合物。现有技术文献：专利文献：专利文献1：日本专利第2734341号公报专利文献2：国际公开WO2003/060956号
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术的目的是提供具有优异的性能(即，电子注入/输送性能优异)，具有空穴阻挡能力并具有在薄膜状态下的高稳定性的有机化合物，并且可以用作制造有机EL器件的材料。本专利技术的另一个目的是通过使用以上化合物提供具有高效率、低驱动电压和高耐久性的有机EL器件。用于解决问题的方案为了达到以上目的，本专利技术人已经注意嘧啶环对电子具有亲和性，嘧啶环的氮原子能够配位至金属，并且嘧啶环具有优异的耐热性。本专利技术人进一步已经设计并且化学合成了具有嘧啶环结构的化合物，已经通过在实验基础上使用以上化合物制备了各种有机EL器件，并且已经积极地评价了器件的性质。因此，专利技术人已经完成了本专利技术。即，根据本专利技术，提供由以下通式(1)表示的嘧啶衍生物，其中，Ar1和Ar2各自为芳族烃基或稠合多环芳族基团，Ar3为氢原子、芳族烃基或稠合多环芳族基团，A1和A2各自为二价芳族烃基或二价稠合多环芳族基团，A3为二价芳族烃基、二价稠合多环芳族基团或单键，和B为芳族杂环基。在本专利技术的嘧啶衍生物中，期望的是：1)嘧啶衍生物由以下通式(1-1)表示其中，Ar1至Ar3、A1至A3以及B如以上通式(1)所定义；2)嘧啶衍生物由以下通式(1-2)表示，其中，Ar1至Ar3、A1至A3以及B如以上通式(1)所定义；3)A1或A2为亚苯基；4)A1和A2为亚苯基；5)A1或A2为亚萘基；6)B为吡啶基、联吡啶基、三联吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、三嗪基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、呋喃基、噻吩基、喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、喹唑啉基、1,5-二氮杂萘基、吲哚基、苯并咪唑基、苯并三唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并噻二唑基、吡啶并吡咯基、吡啶并咪唑基、吡啶并三唑基、吖啶基、吩嗪基、菲咯啉基、吩噁嗪基、吩噻嗪基、咔唑基、咔啉基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基；7)Ar2为苯基；8)Ar2为稠合多环芳族基团，并且具体地，为萘基或菲基；9)Ar3为氢原子；10)Ar1为具有取代基的苯基，苯基所具有的取代基为不具有取代基的稠合多环芳族基团；和11)Ar1为稠合多环芳族基团，并且具体地，为不具有取代基的稠合多环芳族基团。进一步，根据本专利技术，提供了一种有机EL器件，其具有一对电极和保持在其之间的至少一个有机层，所述至少一个有机层包含嘧啶衍生物。在本专利技术的有机EL器件中，期望的是包含嘧啶衍生物的有机层为电子输送层、空穴阻挡层、发光层或电子注入层。专利技术的效果本专利技术的嘧啶衍生物是新型化合物并且具有：(1)良好的电子注入性、(2)高的电子迁移率、(3)优异的空穴阻挡能力、(4)在其薄膜状态下良好的稳定性以及(5)优异的耐热性。具体地，如后述的实施例所示，本专利技术的嘧啶衍生物显示比由常规的空穴输送材料显示的5.5eV的功函数大出约1的功函数，并且因此具有非常高的空穴阻挡能力。与常规的材料相比，本专利技术的嘧啶衍生物具有有利的电子注入性和高的电子迁移率。因此，如果本专利技术的嘧啶衍生物用作用于构成有机EL器件的电子注入层和/或电子输送层的材料，电子从电子输送层高效地输送至发光层中，有助于改进发光效率并且同时降低驱动电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嘧啶衍生物，其由以下通式(1)表示，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.20 JP 2015-0082291.一种嘧啶衍生物，其由以下通式(1)表示，其中，Ar1和Ar2各自为芳族烃基或稠合多环芳族基团，Ar3为氢原子、芳族烃基或稠合多环芳族基团，A1和A2各自为二价芳族烃基或二价稠合多环芳族基团，A3为二价芳族烃基、二价稠合多环芳族基团或单键，和B为芳族杂环基。2.根据权利要求1所述的嘧啶衍生物，其由以下通式(1-1)表示，其中，Ar1至Ar3、A1至A3以及B如以上通式(1)所定义。3.根据权利要求1所述的嘧啶衍生物，其由以下通式(1-2)表示，其中，Ar1至Ar3、A1至A3以及B如以上通式(1)所定义。4.根据权利要求1所述的嘧啶衍生物，其中，A1或A2为亚苯基。5.根据权利要求1所述的嘧啶衍生物，其中，A1和A2为亚苯基。6.根据权利要求1所述的嘧啶衍生物，其中，A1或A2为亚萘基。7.根据权利要求1所述的嘧啶衍生物，其中，B为吡啶基、联吡啶基、三联吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、三嗪基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、呋喃基、噻吩基、喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、喹唑啉基、1,5-二氮杂萘基、吲哚基、苯并咪唑基、苯并三唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并噻二唑基、吡啶并吡咯基、吡啶并咪唑基、吡啶并三唑基、吖啶基、吩嗪基、菲咯啉基、吩噁嗪基、吩噻嗪基、咔唑基、咔啉...

【专利技术属性】
技术研发人员：横山纪昌，林秀一，北原秀良，崔圣根，金是仁，金志泳，吴贤珠，
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