新型噻吩并吲哚衍生物和使用了該衍生物的有機電致發光器件的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及適合于有機電致發光器件的新型化合物（噻吩并吲哚衍生物）和具備 包含該化合物的有機層的有機電致發光器件，所述有機電致發光器件是適合于各種顯示裝 置的自發光器件。
【背景技術】
[0002] 有機電致發光器件（以下有時稱為有機EL器件）是自發光性器件，因此比液晶器 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。
[0003] 在1987年，EastmanKodakCompany的C.W.Tang等通過開發將各種職能分配到各 材料而成的層疊結構器件，從而將使用有機材料的有機EL器件投入實際應用。該層疊結構 器件是通過將能夠傳輸電子的熒光體與能夠傳輸空穴的芳香族胺化合物層疊而構成的，通 過將兩種電荷注入至熒光體的層中而使其發光，能夠以10V以下的電壓獲得lOOOcd/m2以 上的高亮度。
[0004] 迄今為止，為了有機EL器件的實用化而進行了許多改良。例如，通過將各種作用 進一步細分化并在基板上依次設置有陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、發光層、電子傳輸層、 電子注入層、陰極的電致發光器件，從而實現了高效率和耐久性。
[0005] 另外，為了進一步提高發光效率，嘗試利用三重態激子，研究了磷光發光體的利 用。
[0006] 并且，還開發了利用由熱活性化延遲熒光（TADF)帶來的發光的器件。在2011年， 日本九州大學的安達等通過使用了熱活性化延遲熒光材料的器件而實現了 5. 3%的外部量 子效率（例如參照非專利文獻1)。
[0007] 發光層也可以通過在通常被稱為主體材料的電荷傳輸性化合物中摻雜熒光體、磷 光發光體來制作。有機EL器件中的有機材料的選擇對該器件的效率、耐久性等各特性造成 很大影響。
[0008] 在有機EL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，然而重要 的是如何高效地將空穴、電子這兩種電荷接收到發光層中。例如，通過提高空穴注入性、提 高對注入自陰極的電子進行阻擋的電子阻擋性，從而提高空穴與電子再結合的概率，進一 步封閉在發光層內生成的激子，由此能夠得到高發光效率。因此，空穴傳輸材料所起到的作 用是重要的，正在尋求空穴注入性高、空穴遷移率大、電子阻擋性高、進而對電子的耐久性 高的空穴傳輸材料。
[0009] 另外，關于器件的壽命，材料的耐熱性、非晶性也是重要的。對于耐熱性低的材料 而言，由于器件驅動時生成的熱，即使在低的溫度下也會引起熱分解，材料劣化。對于非晶 性低的材料而言，即使在短時間內也會引起薄膜的結晶化，器件劣化。因此，對于使用的材 料要求耐熱性高、非晶性良好的性質。
[0010] 作為有機EL器件中使用的空穴傳輸材料，已知有N，N'_二苯基-N，N'-二（a-萘 基）聯苯胺（以后簡稱為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)。
[0011]NPD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溫度（Tg)低至 96°C，在高溫條件下因結晶化而引起器件特性的降低（例如參照非專利文獻2)。
[0012] 另外，專利文獻1、專利文獻2所記載的芳香族胺衍生物中，存在空穴的遷移率為 KT3cm2/VS以上的優異遷移率的化合物，但由于電子阻擋性不充分，因而電子的一部分穿過 發光層，不能期待發光效率的提高等，為了實現更高效率化，追求電子阻擋性更高、薄膜更 穩定且耐熱性高的材料。
[0013] 作為改良了耐熱性、空穴注入性等特性的化合物，專利文獻3和4中提出了用下述 式表示的、具有取代噻吩并吲哚結構的芳胺化合物A和具有取代咔唑結構的芳胺化合物B。
[0014]
【主權項】
1. 下述通式（1)所示的噻吩并吲哚衍生物： 式中，
Ar1表示芳香族烴基或芳香族雜環基， R1~R4分別為氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、碳原子數1~6的烷基、碳 原子數5~10的環烷基、碳原子數2~6的烯基、碳原子數1~6的烷氧基、碳原子數5~ 10的環烷氧基、芳香族烴基、芳香族雜環基或芳氧基，R 1~R3可以介由單鍵、任選具有取代 基的亞甲基、氧原子或硫原子彼此鍵合而形成環， X1和X 2在至少任一者為下述結構式（2)所示的1價基團的條件下，分別為氫原子、氘 原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、碳原子數1~6的烷基、碳原子數5~10的環烷基、碳原 子數2~6的烯基、碳原子數1~6的烷氧基、碳原子數5~10的環烷氧基、芳香族烴基、 芳香族雜環基或芳氧基、或者下述結構式（2)所示的1價基團 ： 式中，
A1表示2價的芳香族烴基、2價的芳香族雜環基或單鍵， Ar2和Ar 3分別表示芳香族烴基或芳香族雜環基，Ar 2與Ar 3可以介由單鍵、任選具有取 代基的亞甲基、氧原子或硫原子彼此鍵合而形成環，A1為2價的芳香族烴基時，A 1與Ar 2可 以介由單鍵、任選具有取代基的亞甲基、氧原子或硫原子彼此鍵合而形成環。
2. 根據權利要求1所述的噻吩并吲哚衍生物，其中，所述結構式（2)中，A 1與Ar 2形成 了環。
3. 根據權利要求2所述的噻吩并吲哚衍生物，其中，由A 1與Ar 2形成的所述環為咔唑 環。
4. 根據權利要求1所述的噻吩并吲哚衍生物，其中，所述通式（1)中，X 1和X2之中僅X2 為所述結構式（2)所示的基團。
5. 根據權利要求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)和結構式⑵所述。
6. 根據權利要求5所述的噻吩并吲哚衍生物，其中，所述通式（Ia)中，A1與Ar2形成了 環。
7. 根據權利要求1所述的噻吩并吲哚衍生物，其中，所述通式（1)中，X 1和X2之中僅X 1 為所述結構式（2)所示的基團。
8. 根據權利要求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)和所述結構式⑵所述。
9. 根據權利要求1所述的噻吩并吲哚衍生物，其中，所述通式（1)中，X 1與X2兩者均為 所述結構式（2)所示的基團。
10. 根據權利要求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和所述結構式⑵所述，多個AUi^Ar 3 彼此可以相同也可以不同。
11. 一種有機電致發光器件，其特征在于，在具有一對電極和其間夾持的至少一層有機 層的有機電致發光器件中， 所述有機層的至少1層包含權利要求1所述的噻吩并吲哚衍生物。
12. 根據權利要求11所述的有機電致發光器件，其中，所述包含噻吩并吲哚衍生物的 有機層為空穴傳輸層。
13. 根據權利要求11所述的有機電致發光器件，其中，所述包含噻吩并吲哚衍生物的 有機層為電子阻擋層。
14. 根據權利要求11所述的有機電致發光器件，其中，所述包含噻吩并吲哚衍生物的 有機層為空穴注入層。
15. 根據權利要求11所述的有機電致發光器件，其中，所述包含噻吩并吲哚衍生物的 有機層為發光層。
【專利摘要】本發明的噻吩并吲哚衍生物用下述通式(1)表示。通式(1)中，Ar1為芳香族烴基、X1和X2中的至少一者為具有芳香族叔氨基結構的基團，其他基團可以為氫原子。該化合物由于向噻吩并吲哚環結構中導入了芳香族叔氨基結構，具有(A)空穴的注入特性良好、(B)空穴的遷移率大、(C)電子阻擋能力優異、(D)薄膜狀態穩定、以及(E)耐熱性優異這樣的特性，作為在有機EL器件中使用的空穴傳輸物質是有用的。
【IPC分類】H01L51-50, C09K11-06, C07D495-04
【公開號】CN104662025
【申請號】CN201380047944
【發明人】橫山紀昌, 樺澤直朗, 林秀一
【申請人】保土谷化學工業株式會社
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年8月28日
【公告號】WO2014042006A1