專利名稱：芳香胺化合物和利用該芳香胺化合物的發(fā)光元件、發(fā)光裝置、和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
0001J
本發(fā)明涉及芳香胺化合物和各自利用該芳香胺化合物的發(fā)光元 件、發(fā)光裝置、和電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
0002
近年來，已經(jīng)對使用具有發(fā)光性質(zhì)的化合物的發(fā)光元件進(jìn)行了廣 泛的研究與開發(fā)。在這種發(fā)光元件的基本結(jié)構(gòu)中，將包含具有發(fā)光性 質(zhì)的有機(jī)化合物的層夾在一對電極之間。通過對這個元件施加電壓， 電子和空穴被從電極對注入到包含具有發(fā)光性質(zhì)的有機(jī)化合物的層， 以產(chǎn)生電流。然后，通過使這些載流子(電子和空穴)重組，具有發(fā)光性 質(zhì)的有機(jī)化合物形成激發(fā)態(tài)，并且在激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時發(fā)射光。由于 這種機(jī)制，這類發(fā)光元件被稱為電流激發(fā)型發(fā)光元件。
0003
這種發(fā)光元件的重要優(yōu)點在于其薄并且重量輕，因為發(fā)光元件由 厚度約O.lnm的有機(jī)薄膜形成的。此外，其另一個優(yōu)點為高的響應(yīng)速 度，因為載流子注入之后光發(fā)射所需的時間為約lps或更短。考慮到 這些優(yōu)點，認(rèn)為該發(fā)光元件適合于平板顯示元件。
0004
因為該發(fā)光元件形成為薄膜形狀，可以通過形成大面積的元件而 容易地獲得面發(fā)光。這是在由白熾燈代表的點光源和由熒光燈代表的 LED或線光源難以達(dá)到的特點。因此，該發(fā)光元件作為適用于照明等 的面光源的利用價值也很高。
為了克服由這種發(fā)光元件的材料衍生的許多問題和為了改善其元 件特性，進(jìn)行了對元件結(jié)構(gòu)、材料開發(fā)等的改進(jìn)。0006
例如，非專利文獻(xiàn)l描述使用藍(lán)發(fā)光材料的發(fā)光元件。
聯(lián)苯(NPB)用于與發(fā)光層接觸的層。然而，NPB具有低的單線 態(tài)激發(fā)能，并且能量可能從激發(fā)態(tài)的發(fā)光材料轉(zhuǎn)移。特別地，在發(fā)光 材料發(fā)射藍(lán)光(其具有短的波長)的情況中，由于激發(fā)態(tài)的高能量水平， 能量更可能轉(zhuǎn)移到NPB。能量轉(zhuǎn)移到NPB引起發(fā)光元件的發(fā)光效率降 低的問題。
因此，本發(fā)明的一個目標(biāo)是提供新的芳香胺化合物。
0038
(在式中，W和I^各自代表氫原子、具有1到4個碳原子的烷基、 具有6到25個碳原子的芳基中的任一個。此外，a代表由通式(8-l)和(8-2) 中的任一個表示的取代基。在通式(8-l)和(8-2)中，R"和R"各自代表 氫原子、具有1到4個碳原子的烷基、具有6到12個碳原子的芳基中 的任一個；和R"到R"和R"到R"各自代表氫原子或具有1到4個 碳原子的烷基。)
(在式中，W和RZ各自代表氫原子、具有1到4個碳原子的烷基、具有6到25個碳原子的芳基中的任一個。此外，R"和R、"各自代表氫原子、具有1到4個碳原子的烷基、具有6到12個碳原子的芳基中的任一個。)
本發(fā)明的一個方面為發(fā)光元件，其在一對電極之間具有上述的芳香胺化合物。
-N，N，-二苯基-9，9-二甲基芴
-2，7-二胺的甲苯溶液的吸收光譜；
圖24表示N，N，-雙[4-(咔唑-9-基)苯基-N，N，-二苯基-9，9-二甲基芴-2，7-二胺的薄膜的吸收光譜；
圖25表示N，N，-雙[4-(咔唑-9-基)苯基]-N，N，-二苯基-9，9-二甲基芴-2，7-二胺的甲苯溶液的發(fā)光光譜；
圖26表示N，N，-雙[4-(呼唑-9-基)苯基-N，N，-二苯基-9，9-二甲基芴-2,7-二胺的薄膜的發(fā)光光譜；
圖27表示N，N，-雙[4-Ct唑-9-基)苯基-N，N，-二苯基-9，9-二曱基芴-2，7-二胺的CV測量結(jié)果；
圖28A和28B各自表示N，N，-雙4-(^t唑-9-基)苯基卜N，N，-二苯基-4，4，-聯(lián)苯-二胺的iH-NMR圖29表示N，N，-雙[4-(啼唑-9-基)苯基-N，N，-二苯基-4，4，-聯(lián)苯-二胺的DSC圖30表示N，N，-雙[4-0t唑-9-基)苯基卜N，N，-二苯基-4，4，-聯(lián)苯-二胺的甲苯溶液的吸收光譜；
圖31表示N，N，-雙[4-(咔唑-9-基)苯基-N，N，-二苯基-4，4，-聯(lián)苯-二胺
的薄膜的吸收光譜；
圖32表示N，N，-雙[4-(咔唑-9-基)苯基-N，N，-二苯基-4，4，-聯(lián)苯-二胺的甲苯溶液的發(fā)光光譜；
圖33表示N，N，-雙[4-(咔唑-9-基)苯基-N，N，-二苯基-4，4，-聯(lián)苯-二胺的薄膜的發(fā)光光譜；
28圖34表示N，N，-雙[4-(咔唑-9-基)苯基-N，N，-二苯基-4，4，-聯(lián)苯-二胺的CV測量結(jié)果；
圖35闡明實施方案5的發(fā)光元件；
圖36表示根據(jù)實施方案5制造的發(fā)光元件的電流密度-亮度特征；
圖37表示根據(jù)實施方案5制造的發(fā)光元件的電壓-亮度特征；
圖38表示根據(jù)實施方案5制造的發(fā)光元件的亮度-電流效率特征；
圖39表示根據(jù)實施方案6制造的發(fā)光元件的電流密度-亮度特征；
圖40表示根據(jù)實施方案6制造的發(fā)光元件的電壓-亮度特征；
圖41表示根據(jù)實施方案6制造的發(fā)光元件的亮度-電流效率特征；
圖42表示本發(fā)明的芳香胺化合物的三線態(tài)-激發(fā)能；
圖43A和各自表示2-(4-{1\-4-(^唑-9-基)苯基-1\-苯基氨基}
苯基)-5-苯基-l，3，4-夢惡二唑的1H-NMR圖44A和44B各自表示9-(4-(N-[4-(咔唑-9-基)苯基-N-苯基氨基)
苯基)-10-苯基蒽的1H-NMR圖45表示9-[4-(N-啼唑基)苯基-10-苯基蒽的力-NMR圖46A和46B各自表示4-(^唑-9-基)苯基-3，-苯基三苯基胺(縮寫
mYGAlBP)的iH畫匪R圖47表示4-Cf唑-9-基)苯基-3，-苯基三苯基胺(縮寫mYGAlBP)
的甲苯溶液的吸收光譜；
圖48表示4-Ct唑-9-基)苯基-3，-苯基三苯基胺(縮寫mYGAlBP)的薄膜的吸收光鐠；
圖49表示4-(呼唑-9-基)苯基-3，-苯基三苯基胺(縮寫mYGAlBP)的甲苯溶液的發(fā)光光譜；
圖50表示4-Ct唑-9-基)苯基-3，-苯基三苯基胺(縮寫mYGAlBP)的薄膜的發(fā)光光譜；
圖51A和51B各自表示4-0t唑-9-基)苯基-2，-苯基三苯基胺(縮寫oYGA1BP)的iH-NMR圖52表示4-(呼唑-9-基)苯基-2，-苯基三苯基胺(縮寫oYGA1BP)的甲苯溶液的吸收光譜；
圖53表示4-(啼唑-9-基)苯基-2，-苯基三苯基胺(縮寫oYGA1BP)的薄膜的吸收光譜；
圖54表示4-0t唑-9-基)苯基-2，-苯基三苯基胺(縮寫oYGA1BP)的曱苯溶液的發(fā)光光譜；
圖55表示4-Ct唑-9-基)苯基-2，-苯基三苯基胺(縮寫oYGA1BP)的薄膜的發(fā)光光譜；
圖56A和56B各自表示N，N，-雙[4-(咔唑-9-基)苯基卜N，N，-二(l-萘基)聯(lián)苯-4，4，-二胺(縮寫YGNBP)的^-NMR圖57A和57B各自表示N，N，畫雙[4-(咔唑-9-基)苯基-N，N，-二(l畫萘基)聯(lián)苯-4，4，-二胺(縮寫YGNBP)的13C-NMR圖58表示1\，1^，-雙[4-(^唑-9-基)苯基-1^，1^，-二(1-萘基)聯(lián)苯-4，4，-二胺(縮寫YGNBP)的吸收光譜；
圖59表示N，N，-雙[4-(呼唑-9-基)苯基-N，N，-二(l-萘基)聯(lián)苯-4，4，-二胺(縮寫YGNBP)的發(fā)光光譜；
圖60A和60B各自表示9-(4-溴-l-萘基)啼唑的iH-NMR圖61A和61B各自表示N，N，-雙4-0t唑-9-基)-l-萘基卜N，N，-二苯基聯(lián)苯-4，4，-二胺(縮寫CNABP)的1H-NMR圖62表示N，N，-雙[4-0t唑-9-基)-l-萘基-N，N，-二苯基聯(lián)苯-4，4，-二胺(縮寫CNABP)的吸收光謙；
圖63表示N，N，-雙[4-(啼唑-9-基)-l-萘基-N，N，-二苯基聯(lián)苯-4，4，-二胺(縮寫CNABP)的發(fā)光光鐠；
圖64A和64B各自表示N，N，-雙[4-(^唑-9-基)-l-萘基卜N，N，-二-l-萘基聯(lián)苯-4，4，-二胺(縮寫CNNBP)的iH-NMR圖65表示N，N，-雙[4-0t唑-9-基)-l-萘基]-N，N，-二-l-萘基聯(lián)苯-4，4，陽二胺(縮寫CNNBP)的吸收光譜；
圖66表示]\，]\，-雙[4-(^唑-9-基)-1-萘基-1^，^[，-二-1-萘基聯(lián)苯-4，4，-二胺(縮寫CNNBP)的發(fā)光光譜；
圖67闡明實施方案12的發(fā)光元件；
圖68表示根據(jù)實施方案12制造的發(fā)光元件的電流密度-亮度特征；圖69表示根據(jù)實施方案12制造的發(fā)光元件的電壓-亮度特征；圖70表示根據(jù)實施方案12制造的發(fā)光元件的亮度-電流效率特征；圖71表示根據(jù)實施方案12制造的發(fā)光元件的發(fā)光光謙；圖72表示N,N，-雙4-(^唑-9-基)苯基-N，N，-二-(l-萘基)聯(lián)苯-4，4，-二胺(縮寫YGNBP)的DSC圖73表示N，N，-雙[4-(呼唑-9-基)-l-萘基-N，N，-二苯基聯(lián)苯-4，4，-二
30胺(縮寫CNABP)的DSC圖；和
圖74表示N，N，-雙4-(咔唑-9-基)-l-萘基]-N，N，-二-l-萘基聯(lián)苯-4，4，-二胺(縮寫CNNBP)的DSC圖。
發(fā)明的詳細(xì)i兌明
在通式(2)中，A一代表任何具有6到25個碳原子的芳基。具體地， 給出了由結(jié)構(gòu)式(15-l)到(15-6)中的任一個表示的取代基。
(在式中，W和I^各自代表氫原子、具有1到4個碳原子的烷基、 具有6到25個碳原子的芳基中的任一個。此外，R"和R"各自代表氫 原子、具有1到4個碳原子的烷基、和具有6到12個碳原子的芳基中 的任一個。)
2
(32)
HQ
He
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C
c
一
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<formula>formula see original document page 70</formula><formula>formula see original document page 71</formula><formula>formula see original document page 72</formula>(106)
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(116)
77
-N-苯基氨基}苯基)-10-苯基蒽(縮寫 YGAPA);等等。作為發(fā)射磷光的發(fā)磷光材料，舉例如下銥復(fù)合物例 如三(2-苯基吡啶根合)銥(III)(縮寫Ir(ppy)3)、雙(2-苯基吡啶根合)銥(IH) 乙?；猁}(縮寫Ir(ppy)2(acac))、雙{2-(對曱苯基)吡啶根合}銥(111) 乙?；猁}(縮寫Ir(tpy)2(acac))、雙{2-(2，-苯并噻吩)吡啶根合} 銥(III)乙?；猁}(縮寫Ir(btph(acac))、和雙{2-(4，6-二氟苯基) 吡啶根合}銥(III)吡啶甲酸鹽(縮寫FIrpic);鉑復(fù)合物例如 2，3，7，8，12，13，17，18-八乙基-21H，23H-卟啉-鉑復(fù)合物(pt(OEP));稀土元 素復(fù)合物例如4，7-二苯基-l，10-菲咯啉三(2-tenoyl三氟丙酮酸根合)銪 (III);等等。
89
此外，本發(fā)明的芳香胺化合物具有優(yōu)異的空穴傳輸特性。因此， 本發(fā)明的芳香胺化合物可用于發(fā)光元件的空穴傳輸層，其可以為發(fā)光 元件提供有利的特征。
95因為本發(fā)明的發(fā)光元件具有高的發(fā)光效率，可以降低功率消耗。
0207]
另外，由通式(2)表示的芳香胺化合物具有優(yōu)異的耐熱性。因此， 使用由通式(2)表示的芳香胺化合物可以提供具有優(yōu)異耐熱性的裝置。
本發(fā)明的芳香胺化合物即使在重復(fù)的氧化反應(yīng)和隨后的還原反應(yīng) 之后仍是穩(wěn)定的。也就是說，本發(fā)明的芳香胺化合物對于重復(fù)的氧化 反應(yīng)是穩(wěn)定的。因此，使用本發(fā)明的芳香胺化合物的發(fā)光元件可具有 長的壽命。
0221
除了第一層103之外，可以適當(dāng)?shù)厥褂迷趯嵤┓绞?到4的任一個 中所示的結(jié)構(gòu)。0222
(實施方式6)
在這個實施方式中，參考圖9描述其中將本發(fā)明的多個發(fā)光單元 層疊的發(fā)光元件的方式(以下，這種發(fā)光元件稱為疊層型元件)。該發(fā)光 元件包括在第一電極和第二電極之間的多個發(fā)光單元。每個發(fā)光單元 可具有與實施方式2中所示的包含發(fā)光物質(zhì)的層的結(jié)構(gòu)相似的結(jié)構(gòu)。 也就是說，實施方式2中所示的發(fā)光元件為具有一個發(fā)光單元的發(fā)光 元件，而這個實施方式所述的發(fā)光元件具有多個發(fā)光單元。
在這個實施方式中，參考圖3A和3B闡明通過使用本發(fā)明的芳香 胺化合物制備的發(fā)光裝置。圖3A為該發(fā)光裝置的俯視圖，而圖3B為 沿著線A-A，和線B-B，的剖視圖。這個發(fā)光裝置包括激勵電路部分(源極 激^力電路(source side driver circuit))601、 4象素部分602、和由虛線表示 的激勵電路部分(柵極激勵電路(gate side driver circuit))603,以便控制
99發(fā)光元件的發(fā)光。此外，參考數(shù)字604表示密封襯底；605表示密封劑； 和607為由密封劑605圍繞的空間。0231
鉛線608用于將要被輸入的信號傳輸?shù)皆礃O激勵電路601和柵極
視頻信號、時鐘信號、起始信號、復(fù)位信號等等。雖然在此只示出一 個FPC,這個FPC可具有連接的印刷線路板(PWB)。在本說明書中， 發(fā)光裝置不僅包括發(fā)光裝置，而且包括具有與其連接的FPC或PWB 的發(fā)光裝置。
下面，參考圖3B闡明截面的結(jié)構(gòu)。雖然激勵電路部分和像素部分 是在元件襯底610上形成的，在這里示出了作為激勵電路部分的源極 激勵電路601和像素部分602中的一個像素。
在源極激勵電路601中，形成了其中將n-通道TFT 623和P通道 TFT 624組合的CMOS電路。激勵電路可由多種CMOS電路、PMOS 電路、或NMOS電路形成。雖然這個實施方式表示了其中在襯底上形 成激勵電路的驅(qū)動器整合的類型，但是結(jié)構(gòu)可能是不同的。例如，激 勵電路可能不在襯底上形成，而是形成在村底以外。
在包含發(fā)光物質(zhì)的層616上形成的并且起到陰極作用的第二電極 617優(yōu)選由低功函材料(A1、 Mg、 Li、 Ca、或其合金或化合物，如MgAg、 Mgln、 AlLi、 LiF、或CaFz)形成。當(dāng)在包含發(fā)光物質(zhì)的層616中產(chǎn)生 的光通過第二電極617時，第二電極617優(yōu)選由薄的金屬膜和透明的 導(dǎo)電薄膜(ITO、包括2到20重量％氧化鋅的氧化銦、包括硅的氧化銦 錫、氧化鋅(ZnO)、等等)的疊層形成。
優(yōu)選密封劑605由環(huán)氧基樹脂形成。希望的是密封劑605的材料 優(yōu)選允許盡可能少的濕氣和氧滲透。作為密封襯底604，除了玻璃襯底 或石英村底之外，可使用由FRP(玻璃纖維增強塑料)、PVF(聚氟乙烯)、 聚酯、丙烯酸類等形成的塑料襯底。
101
通過使用本發(fā)明的發(fā)光裝置作為液晶顯示器的后燈，該后燈可具 有高的發(fā)光效率。因為本發(fā)明的發(fā)光裝置為表面發(fā)光照明儀器并且可 形成為具有大的面積，可以得到更大面積的后燈，并且也可以得到更 大面積的液晶顯示器。另外，本發(fā)明的發(fā)光裝置薄并且消耗更少的電 力；因此也可以實現(xiàn)顯示設(shè)備的厚度和功率消耗降低。此外，因為本 發(fā)明的發(fā)光裝置具有優(yōu)異的耐熱性，使用本發(fā)明的發(fā)光裝置的液晶顯 示器也具有優(yōu)異的耐熱性。
實施方案l說明合成由結(jié)構(gòu)式(21)表示的N-[4-(咔唑-9-基)苯基-N-苯基-9，9-二甲基芴基-2-胺(縮寫YGAF)的方法。
然后將得到的635 mg的YGAF通過在20.0 mL/min的氬氣流中在 230"C和200 Pa下升華12小時進(jìn)行純化；由此，以76%的收率得到485 mg的YGAF，為淺黃色固體。
0273
另外，當(dāng)通過熱重分析/差熱分析儀(TG/DTA 320,由Seiko Instruments Inc.制造)測量如此得到的YGAF的分解溫度(Td)時，Td為
另夕卜，通過示差掃描量熱計(DSC，由PerkinElmer， Inc.制造，Pyris l)測量玻璃轉(zhuǎn)化點。首先，將樣品以40t:/min加熱直到300t:，然后以 40"C/min將其冷卻降至室溫。然后，以10"C/min將溫度升高到300匸， 然后以10t:/min降低到室溫，從而得到

圖12中所示的DSC圖。在圖12 中，X軸表示溫度，Y軸表示熱流。Y軸的向上方向表示吸熱。由這個 圖可以理解，YGAF的玻璃轉(zhuǎn)化點(Tg)為91"C。
0275
圖13表示YGAF的曱苯溶液的吸收光譜。圖14表示YGAF的薄膜的 吸收光譜。測量是通過使用UV-可見光分光光度計(V-550,由Japan Spectroscopy Corporation制造)進(jìn)行的。將溶液裝入石英池中，并且在 石英襯底上蒸發(fā)薄膜以形成樣品。從他們的每個吸收光譜減去石英的 吸收光譜而得到的吸收光譜在圖13和14中表示。在圖13和14中，水平 軸表示波長(nm)，而縱軸表示吸光強度(任意單位)。在甲苯溶液的情況
109中，在約326到362 nm觀察到吸收，而在薄膜的情況中，在約343 rnn觀 察到吸收。YGAF的甲苯溶液的發(fā)光光語(激發(fā)波長340nm)在圖15中 表示，而YGAF的薄膜的發(fā)光光譜(激發(fā)波長343 nm)在圖16中表示。 在圖15和16中，水平軸表示波長(nm)，縱軸表示發(fā)光強度(任意單位)。 最大發(fā)光波長在甲苯溶液的情況中(激發(fā)波長340nm)為384nm，而在 薄膜的情況中(激發(fā)波長343 nm)為396nm。
另外，薄膜狀態(tài)的YGAF的HOMO水平為-5.39eV，其是通過光電 子分光計(AC-2，由RikenKdkiCo.， Ltd.制造)在空氣中測量的。此夕卜， 使用圖14中的YGAF薄膜的吸收光譜數(shù)據(jù)從Tauc繪圖得到吸收邊沿。當(dāng) 將吸收邊沿作為光能隙估計時，能隙為3.25 eV。因此，LUMO水平為 -2.14 eV。
0277
此外，通過循環(huán)伏安測量法(C V)測量YG AF的氧化反應(yīng)特征。另外， 使用電化學(xué)分析器(ALS 600A型，由BAS Inc.制造)進(jìn)行測量。0278]
對于用于CV測量的溶液，使用脫水的二甲基甲酰胺(DMF，由 Aldrich生產(chǎn)，99.8%,目錄編號22705-6)作為溶劑。將支持電解質(zhì)四 畫正丁基銨高氯酸鹽(n國Bii4NC104，由Tokyo Chemical Industry Co.， Ltd. 生產(chǎn)，目錄編號T0836)溶解于溶劑中，使得四-正丁基銨高氯酸鹽的 濃度為100 mmol/L。此外，將測量的對象溶解，使得其濃度設(shè)置為l mmol/L。另外，將鉑電極(PTE鉑電極，由BAS Inc.生產(chǎn))用作工作電極。 將賴電極(VC-3Pt平衡電極(5cm)，由BASInc.生產(chǎn))用作輔助電極。將 Ag/Ag+電極(RE5非水溶劑參比電極，由BAS Inc.生產(chǎn))用作參比電極。 要指出的是，測量是在室溫下進(jìn)行的。
如下測量YGAF的氧化反應(yīng)特征。將在電位從-0.12 V變化為0.8 V 之后的對工作電極相對于參比電極的電位從0.8 V到-0.12 V的變化的掃 描設(shè)置為一個周期，測量100個周期。另外，CV測量的掃描速度設(shè)置為 0.1 V/s。
圖19表示YGA1BP的甲苯溶液的吸收光鐠。測量是通過使用UV-可見光分光光度計(V-550，由Japan Spectroscopy Corporation制造)進(jìn) 行的。將溶液裝入石英池。從他們的每個吸收光譜減去石英的吸收光 譜而得到的吸收光譜在圖19中表示。在圖19中，水平軸表示波長(nin)， 而縱軸表示吸光強度(任意單位)。在甲苯溶液的情況中，在約324 nm 觀察到吸收。YGA1BP的曱苯溶液的發(fā)光光譜(激發(fā)波長340nm)在圖 20中表示。在圖20中，水平軸表示波長(nm)，縱軸表示發(fā)光強度(任 意單位)。在甲苯溶液(激發(fā)波長340 nm)的情況中，最大發(fā)光波長為 387腿。
0308
這個實施方案說明合成由結(jié)構(gòu)式(102)表示的N，N，-雙[4-(葉唑-9-基)苯基]-N，N，-二苯基聯(lián)苯-4，4，-二胺(縮寫YGABP)的方法。合成方案(D-4)表示如下。
03090310
117<formula>formula see original document page 118</formula>
圖30表示YGABP的甲苯溶液的吸收光諳。圖31表示YGABP的薄膜的吸收光譜。測量是通過使用UV-可見光分光光度計(V-550,由JapanSpectroscopy Corporation制造)進(jìn)行的。將溶液裝入石英池中，并且在石英襯底上蒸發(fā)薄膜以形成樣品。從他們的每個吸收光譜減去石英的吸收光譜而得到的吸收光諳在圖30和31中表示。在圖30和31中，水平軸表示波長(nm)，而縱軸表示吸光強度(任意單位)。在甲苯溶液的情況中，在約328 nm和346 nm觀察到吸收，而在薄膜的情況中，在約349 nm觀察到吸收。YGABP的曱苯溶液的發(fā)光光譜(激發(fā)波長350 nm)在圖32中表示，而其薄膜的發(fā)光光譜(激發(fā)波長350nm)在圖33中表示。在圖32和33中，水平軸表示波長(nm)，縱軸表示發(fā)光強度(任意單位)。最大發(fā)光波長在曱苯溶液的情況中(激發(fā)波長350nm)為400nm，而在薄膜的情況中(激發(fā)波長350nm)為410nm。
YGABP的氧化反應(yīng)特征的量測結(jié)果在圖34中表示，其中水平軸表示工作電極相對于參比電極的電位(V),而縱軸表示工作電極和輔助電極之間電流的值(A)。
另外，通過將9-4-(N-咔唑基)I苯基-10-苯基蒽(縮寫CzPA)和 9-(4-{N- [4-(呼唑-9-基)苯基卜N-苯基氨基}苯基)-10-苯基蒽(縮寫 YGAPA)共蒸發(fā)在空穴傳輸層2104上形成30 nm厚的發(fā)光層2105。在 本文中，調(diào)節(jié) CzPA和 YGAPA之間的重量比，使其為 l:0.04(=CzPA:YGAPA)。
(比較用發(fā)光元件4)
用NPB形成的10nm厚的空穴傳輸層2104。除了空穴傳輸層之外， 該結(jié)構(gòu)與發(fā)光元件1的結(jié)構(gòu)相似。0335
122圖36表示發(fā)光元件1到3和比較用發(fā)光元件4的電流密度-亮度特 征。圖37表示其電壓-亮度特征，圖38表示其亮度-電流效率特征。從 圖38可以看出，使用本發(fā)明的芳香胺化合物的發(fā)光元件表現(xiàn)出高的電 流效率。此外，如圖37所示，在本發(fā)明的發(fā)光元件中，可以降低得到 某一亮度所需的電壓。也就是說，可以降低驅(qū)動電壓。因此，可以降 低發(fā)光元件的功率消耗。0337
這個實施方案參考圖35說明本發(fā)明的發(fā)光元件。用于這個實施方 案的材料的化學(xué)式表示如下。
通過使用高真空示差型差熱天平(由Bruker AXS K.K.生產(chǎn)， DTA2410SA)進(jìn)行oYGA1BP的熱重量分析-差熱分析(TG-DTA)。當(dāng)測 量在10Pa低壓力下進(jìn)行時，從重量和溫度之間的關(guān)系(熱重量分析法)， 重量變?yōu)闇y量開始時的95%或更少時的溫度為208匸。當(dāng)在常壓進(jìn)行測 量時，測量重量變?yōu)闇y量開始時重量的95%或更少時的溫度為370*C。 應(yīng)指出的是，在兩種測量中，溫度升高速度都是10t;/min。
03711
實施方案9說明合成由結(jié)構(gòu)式(107)表示的N，N(-雙[4-(咔唑-9-基) 苯基-N，N，-二(l-萘基)聯(lián)苯-4，4，-二胺(縮寫YGNBP)的方法。
(107)-N，N，-二(l-萘基)聯(lián)苯-4，4，-二胺(縮寫YGNBP)。
另夕卜，通過差示掃描量熱計(DSC，由PerkinElmer， Inc.生產(chǎn)，Pyris l)測量YGNBP的玻璃轉(zhuǎn)化點。如圖72的DSC圖所示，溫度以10匸/min 升高到500X:。在圖72中，X軸表示溫度，Y軸表示熱流。Y軸的向上方 向表示吸熱。從這個圖應(yīng)該理解，YGNBP的玻璃轉(zhuǎn)化點(Tg)高達(dá)171 匸。
0383
圖58表示YGNBP的甲苯溶液的吸收光譜和YGNBP薄膜的吸收 光譜。測量是通過使用UV-可見光分光光度計(V-550,由Japan Spectroscopy Corporation生產(chǎn))進(jìn)行的，將溶液裝入石英池中，并且在 石英襯底上蒸發(fā)薄膜，以形成樣品。從他們每個的吸收光譜減去石英 的吸收光譜而得到的吸收光譜在圖58中表示。在圖58中，橫軸表示 波長(nm)，而縱軸表示吸光強度(任意單位)。在甲苯溶液的情況中，在 約345nm觀察到吸收，而在薄膜的情況中，在約349 nm觀察到吸收。 YGNBP的甲苯溶液的發(fā)光光譜(激發(fā)波長350 nm)和YGNBP的薄膜 的發(fā)光光譜(激發(fā)波長349 nm)在圖59中表示。在圖59中，橫軸表示 波長(nm)，縱軸表示發(fā)光強度(任意單位)。發(fā)光光譜的峰在曱苯溶液的 情況中(激發(fā)波長350 nm)在435 nm觀察到，而在薄膜的情況中(激發(fā)波長349 nm)在526 nm。0384
另外，薄膜狀態(tài)的YGNBP的HOMO水平為-5.34 eV，是通過光電 子分光計(AC-2，由RikenKeikiCo.， Ltd.生產(chǎn))在空氣中測量的。此夕卜， 使用圖58中的YGNBP薄膜的吸收光譜的數(shù)據(jù)從Tauc繪圖得到吸收邊 沿。當(dāng)將吸收邊沿作為光能隙估計時，能隙為3.19 eV。因此，LUMO 水平為-2.15eV。
(115)\，1^，-二苯基聯(lián)苯-4，4，-二胺(縮寫CNABP)的方法。以下表示CNABP的合成方案(M-2)。
\，1^，-二苯基聯(lián)苯-4，4，-二胺(縮寫CNABP)。
然后，將在上面形成有第一電極的襯底固定于在真空蒸發(fā)儀器中 提供的村底支架，使得具有第一電極的襯底表面朝下。將壓力降低為 約10"Pa,然后，在第一電極2202上共蒸發(fā)NPB和氧化鉬(VI)，從而 形成包含有機(jī)化合物和無機(jī)化合物的復(fù)合材料的層2203。層2203的薄 膜厚度為50nm， NPB和氧化鉬(VI)之間的重量比設(shè)置為4:1^NPB:氧 化鉬)。要指出的是，共蒸發(fā)法為在一個處理室中從多個蒸發(fā)源進(jìn)行蒸 發(fā)的蒸發(fā)法。
此外，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)法在第二電子傳輸層2206b上蒸 發(fā)氟化鋰形成1 nm厚的電子注入層2207。0417
最后，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)法在發(fā)電子注入層2207上用鋁形 成200 nm厚的第二電極2208。由此，制造了發(fā)光元件7。0418
(發(fā)光元件8)
作為空穴傳輸層2204，形成10 nm厚的由結(jié)構(gòu)式(70)表示的4-Ct 唑-9-基)苯基-2，-苯基三苯基胺(縮寫oYGA1BP)。除了空穴傳輸層之 外，該結(jié)構(gòu)與發(fā)光元件7的結(jié)構(gòu)相似。
圖68表示發(fā)光元件7到9和比較用發(fā)光元件lO的電流密度-亮度 特征。圖69表示其電壓-亮度特征，圖70表示其亮度，電流效率特征。 另外，圖71表示在有l(wèi)mA的電流流過時的發(fā)光光譜。
用這樣的方式，通過將本發(fā)明的芳香胺化合物用于空穴傳輸層， 可以得到具有有利特征的發(fā)光元件。 [實施方案13]
這個實施方案闡明用于另一個另一個實施方案的材料。
YGAOll的合成實施例
以下所述為合成由結(jié)構(gòu)式(201)表示的2-(4-(N-[4-(呼唑-9-基)苯 基-N-苯基氨基)苯基)-5-苯基-l，3，4,惡二唑(縮寫YGAOll)的方法。
(F-1)
2M K2C03 aq. DME
P(鄰曱苯基)3
以下表示9-[4-(]\-咔唑基)苯基-10-苯基蒽(縮寫CzPA)的合成方 案(H誦1)。
(H-1)
[0462J
將1.3 g(3.2 mmol)的9-苯基-10-(4-溴苯基)蒽、578 mg(3.5 mmol)的 ^唑、50mg(0.10mmol)的雙(二亞千基丙酮)鈀(0)、 1.0 g(10 mmol)的叔 丁醇鈉、0,1 mL的三(叔丁基)膦(10重量。/o己烷溶液)、和30mL的甲苯 加熱到在iiox:回流10小時。在反應(yīng)之后，將反應(yīng)溶液用水洗滌，水 層用甲苯提取將水層(water layer)和有機(jī)層一起用飽和鹽水洗滌，然后 用硫酸鎂干燥。在將溶液自然過濾之后，將得到的油樣物質(zhì)提供硅膠 柱色譜法純化(己烷甲苯(7:3))并且用二氯甲烷和己烷重結(jié)晶。然后得 到1.5g的目標(biāo)物質(zhì)9-[4-(N-葉唑基)苯基-10-苯基蒽(縮寫CzPA)，收 率93%。
0463
154表示了得到的CzPA的NMR數(shù)據(jù)。力-NMR(300 MHz ， CDCl3):S=8.22(d, J=7,8 Hz， 2H)， 7.86-7.82(m， 3H)，和7.61畫7.36(m， 20H)。另外，圖45表示1H-NMR圖。
0464
當(dāng)將5.50 g的得到的CzPA在溫度270*C、在氬氣流(流速:3.0 mL/min)中、和壓力6.7 Pa的條件下升華和純化20小時時，以72%的 收率收集得到3.98 g的CzPa。
本申請基于2006年3月20日提交到日本專利局的日本專利申請 2006-077631，其全部內(nèi)容被并入本文作為參考。
權(quán)利要求
1.照明儀器，其具有發(fā)光元件，所述發(fā)光元件包括陰極和陽極；和插入在所述陰極和所述陽極之間的發(fā)光層，其中所述發(fā)光層包含由通式(1)表示的芳香胺化合物其中，R1和R2各自代表氫原子、具有1到4個碳原子的烷基、和具有6到25個碳原子的芳基中的任一個；A1代表具有6到25個碳原子的亞芳基；Ar1代表具有6到25個碳原子的芳基；和α代表由通式(1-2)到(1-4)中的任一個表示的取代基，其中R21到R29、R31到R39、和R41到R49各自代表氫原子或具有1到4個碳原子的烷基。
2. 權(quán)利要求1的照明儀器，其中Ai代表對亞苯基。
3. 權(quán)利要求1的照明儀器，其中A—代表具有取代基的苯基，其中所述取代基選自氫原子、具有1到4個碳原子的烷基、和苯基。
4. 權(quán)利要求1的照明儀器，其中A一代表苯基。
5.權(quán)利要求l的照明儀器，其中a代表由下式表示的取代基，其中，R鄧代表氫原子或具有l(wèi)到4個碳原子的烷基。
6.權(quán)利要求l的照明儀器，其中所述芳香胺化合物選自<formula>formula see original document page 3</formula>和<formula>formula see original document page 3</formula>
7.照明儀器，其具有發(fā)光元件，所述發(fā)光元件包括:陰極和陽極；和插入在所述陰極和所述陽極之間的發(fā)光層，其中所述發(fā)光層包含由通式(2)表示的芳香胺化合物其中，W和W各自代表氫原子、具有1到4個碳原子的烷基、和具有6到25個碳原子的芳基中的任一個；A^戈表具有6到25個碳原子的亞芳基；A一代表具有6到25個碳原子的芳基；和a代表由通式(2-l)表示的取代基，其中R"和R"各自代表氫原子、具有1到4個碳原子的烷基、和具有6到12個碳原子的芳基中的任一個；和R"到R"各自代表氫原子或具有1到4個碳原子的烷基。
8. 權(quán)利要求7的照明儀器，其中入1代表對亞苯基。
9. 權(quán)利要求7的照明儀器，其中A一代表具有取代基的苯基，其中所述取代基選自氫原子、具有1到4個碳原子的烷基、和苯基。
10. 權(quán)利要求7的照明儀器，其中A—代表苯基。
11. 權(quán)利要求7的照明儀器，其中a代表由下式表示的取代基，^^^^其中，R"和R52各自代表氫原子、具有1到4個碳原子的烷基、或具有6到12個碳原子的芳基中的任一個。
12. 權(quán)利要求7的照明儀器，其中所述芳香胺化合物具有由下式表示的結(jié)構(gòu)
13.照明儀器，其具有發(fā)光元件，所述發(fā)光元件包括:陽極；在所述陽極之上的第一層；在所述第一層之上的發(fā)光層；以及在所述發(fā)光層之上的陰極，其中所述第 一層包含由通式(l)表示的芳香胺化合物其中，W和W各自代表氫原子、具有1到4個碳原子的烷基、和具有6到25個碳原子的芳基中的任一個；入1代表具有6到25個碳原子的亞芳基；A—代表具有6到25個碳原子的芳基；和a代表由通式(l-2)到(l-4)中的任一個表示的取代基，其中R"到R29、 R"到R39、和R"到R"各自代表氫原子或具有1到4個碳原子的烷基。
14. 權(quán)利要求13的照明儀器，其中所述發(fā)光層與所述第一層接觸。
15. 權(quán)利要求13的照明儀器，其中所述發(fā)光層包含熒光材料。
16. 權(quán)利要求13的照明儀器，其中所述發(fā)光層包含發(fā)射藍(lán)光的熒光材料。
17. 權(quán)利要求13的照明儀器，其中所述發(fā)光層包含發(fā)磷光材料。
18. 權(quán)利要求13的照明儀器，其中所述照明儀器選自液晶顯示器的后燈、和臺燈。
19. 照明儀器，其具有發(fā)光元件，所述發(fā)光元件包括陽極；在所述陽極之上的第一層；在所述第一層之上的發(fā)光層；以及在所述發(fā)光層之上的陰極，其中所述第一層包含由通式(2)表示的芳香胺化合物<formula>formula see original document page 7</formula>(2)其中，W和W各自代表氫原子、具有1到4個碳原子的烷基、和具有6到25個碳原子的芳基中的任一個；A'代表具有6到25個碳原子的亞芳基；A—代表具有6到25個碳原子的芳基；和a代表由通式(2-l)表示的取代基，其中R"和R"各自代表氫原子、具有1到4個碳原子的烷基、和具有6到12個碳原子的芳基中的任一個；和R"到R58各自代表氫原子或具有1到4個碳原子的烷基。
20.權(quán)利要求19的照明儀器，其中所述發(fā)光層與所述笫一層接觸。
21. 權(quán)利要求19的照明儀器，其中所述發(fā)光層包含熒光材料。
22. 權(quán)利要求19的照明儀器，其中所述發(fā)光層包含發(fā)射藍(lán)光的熒光材料。
23. 權(quán)利要求19的照明儀器，其中所述發(fā)光層包含發(fā)磷光材料。
24. 權(quán)利要求19的照明儀器，其中所述照明儀器選自液晶顯示器的后燈、和臺燈。
25. 照明儀器，其具有發(fā)光元件，所述發(fā)光元件包括陽極；在所述陽極之上的空穴傳輸層；在所述空穴傳輸層之上的發(fā)光層；以及在所述發(fā)光層之上的陰極，其中所述發(fā)光層包括由通式(l)表示的芳香胺化合物<formula>formula see original document page 9</formula>其中，W和RZ各自代表氫原子、具有1到4個碳原子的烷基、和具有6到25個碳原子的芳基中的任一個；入1代表具有6到25個碳原子的亞芳基；A—代表具有6到25個碳原子的芳基；和oc代表由通式(l-2)到(l-4)中的任一個表示的取代基，其中R"到R29、 R"到R39、和R"到R"各自代表氫原子或具有1到4個碳原子的烷基。
26. 權(quán)利要求25的照明儀器，其中所述發(fā)光層包含熒光材料。
27. 權(quán)利要求25的照明儀器，其中所述發(fā)光層包含發(fā)射藍(lán)光的熒光材料。
28. 權(quán)利要求25的照明儀器，其中所述發(fā)光層包含發(fā)磷光材料。
29. 權(quán)利要求25的照明儀器，其中所述照明儀器選自液晶顯示器 的后燈、和臺燈。
30. 照明儀器，其具有發(fā)光元件，所述發(fā)光元件包括 陽極；在所述陽極之上的空穴傳輸層； 在所述空穴傳輸層之上的發(fā)光層；以及 在所述發(fā)光層之上的陰極，其中所述發(fā)光層包含由通式(2)表示的芳香胺化合物(2)其中，W和W各自代表氫原子、具有1到4個碳原子的烷基、 和具有6到25個碳原子的芳基中的任一個；Ai代表具有6到25個碳 原子的亞芳基；A—代表具有6到25個碳原子的芳基；和a代表由通式 (2-l)表示的取代基，其中R"和R"各自代表氫原子、具有1到4個碳 原子的烷基、和具有6到12個碳原子的芳基中的任一個；和R"到R58 各自代表氫原子或具有1到4個碳原子的烷基。
31.權(quán)利要求30的照明儀器，其中所述發(fā)光層與所述空穴傳輸層 接觸。
32. 權(quán)利要求30的照明儀器，其中所述發(fā)光層包含熒光材料。
33. 權(quán)利要求30的照明儀器，其中所述發(fā)光層包含發(fā)射藍(lán)光的熒 光材料。
34. 權(quán)利要求30的照明儀器，其中所述發(fā)光層包含發(fā)磷光材料。
35. 權(quán)利要求30的照明儀器，其中所述照明儀器選自液晶顯示器的 后燈和臺燈。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供新的芳香胺化合物、和具有高發(fā)光效率的發(fā)光元件、發(fā)光裝置、和電子設(shè)備。提供了由通式(1)表示的芳香胺化合物和使用由通式(1)表示的芳香胺化合物形成的發(fā)光元件、發(fā)光裝置、和電子設(shè)備。使用由通式(1)表示的芳香胺化合物，發(fā)光元件、發(fā)光裝置、電子設(shè)備可具有高的發(fā)光效率。
文檔編號C09K11/06GK101494275SQ200910006728
公開日2009年7月29日 申請日期2007年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月20日
發(fā)明者下垣智子, 中島晴惠, 大澤信晴, 川上祥子 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所