苯并三唑衍生物和有机电致发光器件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及新型苯并三唑衍生物和电极之间具有含上述衍生物的有机层的有机 电致发光器件。
【背景技术】
[0002] 有机电致发光器件(下文通常称为有机EL器件)是自发光型器件，其具有比液晶器 件亮度更高和易读性更高的特征，使得能获得鲜明的显示，并因此被大力研究。
[0003] 1987年，Eastman Kodak公司的C.W.Tang等人开发了一种包括各种材料来承担各 自作用的层叠结构的器件，并已将使用有机材料的有机EL器件付诸实际应用。上述有机EL 器件通过层压能输送电子的荧光体和能输送空穴的有机材料的层来组成。当将两种电荷注 入荧光体的层来发光时，器件能以不超过10V的电压获得高达1000cd/m 2以上的亮度。
[0004] 迄今为止，已作出很多改进来将有机EL器件付诸实际应用。例如，公知具有包含在 基板上依次设置的阳极、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 的结构的有机EL器件比以往更加细分电极之间的有机层所需的作用。这类器件获得高效率 和高耐久性。
[0005] 为了进一步改进发光效率，已进行尝试来利用三重态激子，并且已推进研究来利 用磷光发光化合物。
[0006] 在有机EL器件中，从两电极注入的电荷在发光层中再结合在一起来发光。然而此 处重要的是空穴和电子的两电荷如何有效地传递至发光层。当增加电子的注入及其迀移率 时，空穴和电子以增大的概率再结合在一起。此外，当约束发光层中形成的激子时，可获得 高发光效率。因此，电子输送材料发挥重要作用，并且迫切要求提供电子注入性质大、电子 迀移率大、空穴阻止性能高和对空穴耐久性大的电子输送材料。
[0007] 此外，对于器件的寿命，材料的耐热性和非晶性(amorphousness)也充当重要因 素。由于器件受驱动时产生的热，耐热性小的材料甚至在低温下受到热分解，并且劣化。具 有低非晶性的材料允许其薄膜在短时间内结晶，并因此器件将要劣化。因此，将要使用的材 料必须有大的耐热性和良好的非晶性。
[0008] 作为代表性的发光材料的三(8-羟基喹啉）铝（下文简称为Alq3)也已通常用作电 子输送材料，然而具有低电子迀移率和5.6eV的功函数，并因此空穴阻止能力远不能令人满 Ο
[0009] 插入空穴阻止层的方法是用于防止空穴部分穿过发光层来改善发光层中电荷再 结合概率的措施之一。
[0010] 作为用于形成空穴阻止层的空穴阻止材料，例如，已知三挫衍生物(例如见专利文 献1)、浴铜灵(bathocuproin)(下文简称为BCP)和铝的混合配体配合物[铝（III)二（2-甲 基-8-喹P林）_4_]苯基酷盐（aluminum(III )bis(2-methyl_8-quinolinato)-4-phenyl phenolate，下文简称为BAlq)]。
[0011]作为有优秀空穴阻止性质的电子输送材料，进一步已提出3-(4-联苯基)-4-苯基- 5-(4-叔丁基苯基)-1，2,4_三唑（下文简称为TAZ)(例如见专利文献2)。
[0012] TAZ具有大达6.6eV的功函数和大的空穴阻止能力，并且用于形成层叠在通过真空 蒸镀或涂布而制备的荧光发光层或磷光发光层的阴极侧上的电子输送空穴阻止层，并因此 对提高有机EL器件的效率作贡献。
[0013]然而，TAZ的一个大问题是其低下的电子输送性能。因此，为了制造有机EL器件，不 得不将TAZ与具有较高电子输送性能的电子输送材料组合使用。
[0014] 此外，BCP也具有大达6.7eV的功函数和大的空穴阻止能力，但玻璃化转变点（Tg) 低达83°C。因此，在薄膜形式中，BCP缺乏稳定性，且不能称为充当空穴阻止层至充分的程 度。
[0015] 即，上述材料如果以膜的形式使用则都缺乏稳定性，或者不能阻止空穴至充分程 度。因此，为了改善有机EL器件的特性，期望提供一种电子注入/输送性能和空穴阻止能力 优越，且在薄膜形式中有高稳定性特征的有机化合物。
[0016]现有技术文献：
[0017] 专利文献：
[0018] 专利文献1:日本专利2734341号
[0019] 专利文献 2:W02003/060956
【发明内容】
[0020] 发明要解决的问题
[0021] 本发明的目标是提供一种电子注入/输送性能优越、有高空穴阻止能力和在薄膜 形式中稳定性高的特征、并可用作用于生产高效率和高耐久性的有机电致发光器件的材料 的有机化合物，和提供用上述化合物形成的高效率和高耐久性的有机电致发光器件。
[0022] 用于解决问题的方案
[0023] 根据本发明，提供由下列通式(1)表示的苯并三唑衍生物，
[0024
[0025]其中，
[0026] Ar1为一价芳族烃基或芳族杂环基，
[0027] Ar2为氢原子、氘原子、或一价芳族烃基或芳族杂环基，
[0028] A为二价芳族烃基或芳族杂环基，
[0029] B为二价稠合多环芳族烃基或单键，和
[0030] C为一价芳族杂环基，
[0031] 并且其中如果A为亚苯基，则B为二价稠合多环芳族烃基或C为除吡啶基以外的一 价芳族杂环基。
[0032] 此外，根据本发明，提供具有一对电极和夹在电极之间的至少一层有机层的有机 电致发光器件，其中所述至少一层有机层含有苯并三唑衍生物。
[0033]在有机EL器件中，含苯并三唑衍生物的有机层可为电子输送层、空穴阻止层、发光 层或电子注入层的任意一种。
[0034] 发明的效果
[0035]如将从上述通式（1)中所了解的，本发明的由通式（1)表示的苯并三唑衍生物是具 有苯并三唑环的新型化合物，并且有下列性质的特征。
[0036] (A)电子可有利地注入。
[0037] (B)电子以高速迀移。
[0038] (C)可有利地阻止空穴。
[0039] (D)在薄膜状态中保持稳定。
[0040] (E)优秀的耐热性。
[0041]因此，本发明的苯并三唑衍生物在薄膜形式中保持稳定，可用作设置在有机EL器 件的电极之间的有机层，并能将下列性质赋予有机EL器件：
[0042] (F)高发光效率和高电力效率。
[0043] (G)低发光开始电压。
[0044] (H)低实际驱动电压。
[0045] (I)长服务寿命(优秀的耐久性）。
[0046]例如，本发明的苯并三唑衍生物具有高电子注入?漂移速度的特征。如果苯并三 唑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，则将电子从电 子输送层输送至发光层的效率提高，发光效率提高，驱动电压降低，并且可提高有机EL器件 的耐久性。
[0047]此外，如果本发明的苯并三唑衍生物用作用于构成有机EL器件的空穴阻止层的材 料，则可能实现归功于其优秀的空穴阻止能力的高发光效率、电子输送性质和薄膜形式中 的稳定性，并且同时降低驱动电压、改善对电流的耐久性，并因此达成有机EL器件的最大亮 度提高。
[0048]此外，为了利用本发明的苯并三唑衍生物的优秀的电子输送性能和宽广的带隙， 苯并三唑衍生物用作基质材料(host material)来承载其上的称为掺杂剂的荧光材料或发 光磷以便形成发光层。这使得实现在降低的电压上驱动并且有改善的发光效率的特征的有 机EL器件。
[0049]如上所述，通过将本发明的苯并三唑衍生物用作构成有机EL器件的有机层的材料 来利用其特性，使得能约束发光层中形成的激子，改善电子与空穴再结合的概率，获得高发 光效率，降低驱动电压，并实现高效率和高耐久程度。
【附图说明】
[0050][图1 ]为实施例1的化合物(化合物12)的1H-NMR图。
[0051 ][图2 ]为实施例2的化合物(化合物13)的1H-NMR图。
[0052] [图3 ]为实施例3的化合物(化合物14)的1H-NMR图。
[0053] [图4 ]为实施例4的化合物(化合物15)的1H-NMR图。
[0054] [图5 ]为实施例5的化合物(化合物62)的1H-NMR图。
[0055] [图6 ]为实施例6的化合物(化合物63)的1H-NMR图。
[0056] [图7]为说明本发明的有机EL器件的层结构的视图。
【具体实施方式】
[0057] 本发明的苯并三唑衍生物由下列通式（1)表示，并具有芳族烃基或芳族杂环基键 合至苯并三唑环中的氮原子的结构。
[0058]
[0059]在上述通式（1)中，Ar1为一价芳族烃基或芳族杂环基，且Ar2为氢原子、氘原子、或 一价芳族经基或芳族杂环基。
[0060]由Ar1和Ar2表示的一价芳族烃基和一价芳族杂环基二者可具有单环结构或多环结 构，或可具有稠合多环结构。
[0061 ]作为一价芳族烃基，可优选使用苯基、联苯基、三联苯基、四联苯基 (tetrakisphenyl group)、苯乙烯基、萘基、蒽基、危基、菲基、荷基、讳基和花基，并特别优 选苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基和芴基。
[0062] 此外，作为一价芳族杂环基，可优选使用吡啶基、三嗪基、嘧啶基、呋喃基、吡咯基、 噻吩基、喹啉基、异喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、咔啉基、苯并噁唑基、 苯并噻唑基、喹喔啉基、苯并咪唑基、吡唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、二氮杂萘基 (naphthylydinyl group)、菲略啉基和吖啶基，并特别优选吡啶基、味唑基和二苯并咲喃 基。
[0063] 此外，上述一价芳族烃基和一价芳族杂环基可具有取代基。
[0064] 作为取代基，可例示氘原子;氰基;羟基;硝基；卤素原子例如氟原子、氯原子等原 子;有1至6个碳原子的烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊 基、异戊基、新戊基和正己基;有5至10个碳原子的环烷基，例如环戊基和环己基;有1至6个 碳原子的烷氧基，例如甲氧基、乙氧基和丙氧基；以具有1至6个碳原子的烷基作为取代基的 二取代氨基;芳族烃基例如苯基、联苯基、三联苯基、四联苯基、苯乙烯基、萘基、蒽基、苊基、 菲基、芴基、茚基和芘基;和芳族杂环基例如吡啶基、三嗪基、嘧啶基、喹啉基、异喹啉基、吲 哚基、吡啶并吲哚基、咔唑基、咔啉基、喹喔啉基、苯并咪唑基、吡唑基、菲咯啉基和吖啶基。 此外，这些取代基可为具有上文例示的取代基的取代基，例如三氟甲基。
[0065]此外，上述取代基可经单键、经取代或未取代的亚甲基、或经氧原子或硫原子键合 在一起而形成环。
[0066] 在它们当中，特别优选的取代基为芳族烃基和芳族杂环基，和更优选的取代基为 苯基、联苯基、萘基、蒽基、菲基、芴基、芘基、吡啶基、三嗪基、嘧啶基、喹啉基、异喹啉基、吲 哚基、咔唑基、喹喔啉基、苯并咪唑基、吡唑基、菲咯啉基和吖啶基。最优选的取代基为苯基、 萘基、蒽基、吡啶基、喹啉基