新型噻吩并吲哚衍生物和使用了该衍生物的有机电致发光器件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及适合于有机电致发光器件的新型化合物（噻吩并吲哚衍生物）和具备 包含该化合物的有机层的有机电致发光器件，所述有机电致发光器件是适合于各种显示装 置的自发光器件。
【背景技术】
[0002] 有机电致发光器件（以下有时称为有机EL器件）是自发光性器件，因此比液晶器 件明亮且可视性优异，能够进行清晰的显示，所以对其进行了积极的研究。
[0003] 在1987年，EastmanKodakCompany的C.W.Tang等通过开发将各种职能分配到各 材料而成的层叠结构器件，从而将使用有机材料的有机EL器件投入实际应用。该层叠结构 器件是通过将能够传输电子的荧光体与能够传输空穴的芳香族胺化合物层叠而构成的，通 过将两种电荷注入至荧光体的层中而使其发光，能够以10V以下的电压获得lOOOcd/m2以 上的高亮度。
[0004] 迄今为止，为了有机EL器件的实用化而进行了许多改良。例如，通过将各种作用 进一步细分化并在基板上依次设置有阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、 电子注入层、阴极的电致发光器件，从而实现了高效率和耐久性。
[0005] 另外，为了进一步提高发光效率，尝试利用三重态激子，研究了磷光发光体的利 用。
[0006] 并且，还开发了利用由热活性化延迟荧光（TADF)带来的发光的器件。在2011年， 日本九州大学的安达等通过使用了热活性化延迟荧光材料的器件而实现了 5. 3%的外部量 子效率（例如参照非专利文献1)。
[0007] 发光层也可以通过在通常被称为主体材料的电荷传输性化合物中掺杂荧光体、磷 光发光体来制作。有机EL器件中的有机材料的选择对该器件的效率、耐久性等各特性造成 很大影响。
[0008] 在有机EL器件中，从两电极注入的电荷在发光层中再结合而实现发光，然而重要 的是如何高效地将空穴、电子这两种电荷接收到发光层中。例如，通过提高空穴注入性、提 高对注入自阴极的电子进行阻挡的电子阻挡性，从而提高空穴与电子再结合的概率，进一 步封闭在发光层内生成的激子，由此能够得到高发光效率。因此，空穴传输材料所起到的作 用是重要的，正在寻求空穴注入性高、空穴迁移率大、电子阻挡性高、进而对电子的耐久性 高的空穴传输材料。
[0009] 另外，关于器件的寿命，材料的耐热性、非晶性也是重要的。对于耐热性低的材料 而言，由于器件驱动时生成的热，即使在低的温度下也会引起热分解，材料劣化。对于非晶 性低的材料而言，即使在短时间内也会引起薄膜的结晶化，器件劣化。因此，对于使用的材 料要求耐热性高、非晶性良好的性质。
[0010] 作为有机EL器件中使用的空穴传输材料，已知有N，N'_二苯基-N，N'-二（a-萘 基）联苯胺（以后简称为NPD)、各种芳香族胺衍生物（例如参照专利文献1和专利文献2)。
[0011]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)低至 96°C，在高温条件下因结晶化而引起器件特性的降低（例如参照非专利文献2)。
[0012] 另外，专利文献1、专利文献2所记载的芳香族胺衍生物中，存在空穴的迁移率为 KT3cm2/VS以上的优异迁移率的化合物，但由于电子阻挡性不充分，因而电子的一部分穿过 发光层，不能期待发光效率的提高等，为了实现更高效率化，追求电子阻挡性更高、薄膜更 稳定且耐热性高的材料。
[0013] 作为改良了耐热性、空穴注入性等特性的化合物，专利文献3和4中提出了用下述 式表示的、具有取代噻吩并吲哚结构的芳胺化合物A和具有取代咔唑结构的芳胺化合物B。
[0014]
【主权项】
1. 下述通式（1)所示的噻吩并吲哚衍生物： 式中，
Ar1表示芳香族烃基或芳香族杂环基， R1~R4分别为氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、碳原子数1~6的烷基、碳 原子数5~10的环烷基、碳原子数2~6的烯基、碳原子数1~6的烷氧基、碳原子数5~ 10的环烷氧基、芳香族烃基、芳香族杂环基或芳氧基，R 1~R3可以介由单键、任选具有取代 基的亚甲基、氧原子或硫原子彼此键合而形成环， X1和X 2在至少任一者为下述结构式（2)所示的1价基团的条件下，分别为氢原子、氘 原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、碳原子数1~6的烷基、碳原子数5~10的环烷基、碳原 子数2~6的烯基、碳原子数1~6的烷氧基、碳原子数5~10的环烷氧基、芳香族烃基、 芳香族杂环基或芳氧基、或者下述结构式（2)所示的1价基团 ： 式中，
A1表示2价的芳香族烃基、2价的芳香族杂环基或单键， Ar2和Ar 3分别表示芳香族烃基或芳香族杂环基，Ar 2与Ar 3可以介由单键、任选具有取 代基的亚甲基、氧原子或硫原子彼此键合而形成环，A1为2价的芳香族烃基时，A 1与Ar 2可 以介由单键、任选具有取代基的亚甲基、氧原子或硫原子彼此键合而形成环。
2. 根据权利要求1所述的噻吩并吲哚衍生物，其中，所述结构式（2)中，A 1与Ar 2形成 了环。
3. 根据权利要求2所述的噻吩并吲哚衍生物，其中，由A 1与Ar 2形成的所述环为咔唑 环。
4. 根据权利要求1所述的噻吩并吲哚衍生物，其中，所述通式（1)中，X 1和X2之中仅X2 为所述结构式（2)所示的基团。
5. 根据权利要求4所述的噻吩并吲哚衍生物，其用下述通式（Ia)表示：
式中， Ar1~Ar 3、R1~R4、A1和X 1如所述通式（1)和结构式⑵所述。
6. 根据权利要求5所述的噻吩并吲哚衍生物，其中，所述通式（Ia)中，A1与Ar2形成了 环。
7. 根据权利要求1所述的噻吩并吲哚衍生物，其中，所述通式（1)中，X 1和X2之中仅X 1 为所述结构式（2)所示的基团。
8. 根据权利要求7所述的噻吩并吲哚衍生物，其用下述通式（Ib)表示： 式中，
Ar1~Ar ^R1~R4、X2和A1如所述通式（1)和所述结构式⑵所述。
9. 根据权利要求1所述的噻吩并吲哚衍生物，其中，所述通式（1)中，X 1与X2两者均为 所述结构式（2)所示的基团。
10. 根据权利要求9所述的噻吩并吲哚衍生物，其用下述通式（Ic)表示：
式中，Ar1~Ar 3J1~R4和A1如所述通式⑴和所述结构式⑵所述，多个AUi^Ar 3 彼此可以相同也可以不同。
11. 一种有机电致发光器件，其特征在于，在具有一对电极和其间夹持的至少一层有机 层的有机电致发光器件中， 所述有机层的至少1层包含权利要求1所述的噻吩并吲哚衍生物。
12. 根据权利要求11所述的有机电致发光器件，其中，所述包含噻吩并吲哚衍生物的 有机层为空穴传输层。
13. 根据权利要求11所述的有机电致发光器件，其中，所述包含噻吩并吲哚衍生物的 有机层为电子阻挡层。
14. 根据权利要求11所述的有机电致发光器件，其中，所述包含噻吩并吲哚衍生物的 有机层为空穴注入层。
15. 根据权利要求11所述的有机电致发光器件，其中，所述包含噻吩并吲哚衍生物的 有机层为发光层。
【专利摘要】本发明的噻吩并吲哚衍生物用下述通式(1)表示。通式(1)中，Ar1为芳香族烃基、X1和X2中的至少一者为具有芳香族叔氨基结构的基团，其他基团可以为氢原子。该化合物由于向噻吩并吲哚环结构中导入了芳香族叔氨基结构，具有(A)空穴的注入特性良好、(B)空穴的迁移率大、(C)电子阻挡能力优异、(D)薄膜状态稳定、以及(E)耐热性优异这样的特性，作为在有机EL器件中使用的空穴传输物质是有用的。
【IPC分类】H01L51-50, C09K11-06, C07D495-04
【公开号】CN104662025
【申请号】CN201380047944
【发明人】横山纪昌, 桦泽直朗, 林秀一
【申请人】保土谷化学工业株式会社
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年8月28日
【公告号】WO2014042006A1