CN106340593B - 具有高效率和长寿命的有机发光元件 - Google Patents

具有高效率和长寿命的有机发光元件 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种具有高效率和长寿命的有机发光元件,尤其公开如下的有机发光元件,包括:第一电极;第二电极,与所述第一电极相向;发光层,夹设在所述第一电极和所述第二电极之间,其中,所述发光层包括:用[化学式A]或者[化学式B]表示的胺化合物中的一种以上、以及用[化学式C]表示的蒽系化合物中的一种以上。所述[化学式A]、[化学式B]和[化学式C]与发明的详细记载相同。

Description

具有高效率和长寿命的有机发光元件
技术领域
本发明涉及一种具有高效率和长寿命的有机发光元件,尤其涉及一种包括用于有机发光元件内的发光层的特定结构的主剂材料和掺杂剂材料的有机发光元件。
背景技术
有机发光元件(organic light emitting diode,OLED)是利用自发光现象的显示器,并且具有可视角大;可以变得相比液晶显示器轻薄、短小;高响应速度等优点,所以作为全彩(full-color)显示器或者照明的应用备受瞩目。
所述有机发光元件中,根据作为有机物层使用的材料的功能,可以分为:发光材料以及电荷传输材料,例如空穴注入材料、空穴传输材料、电子传输材料、电子注入材料等。所述发光材料可以根据分子量分为高分子型和低分子型,而且可以根据发光原理分为从电子的单重激发态起源的荧光材料和从电子的三重激发态起源的磷光材料。并且,发光材料可以根据发光颜色而分为蓝色、绿色、红色发光材料以及为了表现更优的天然颜色时所需的黄色以及橙色发光材料。
另外,仅将一个物质作为发光材料使用的情况下,存在着最大发光波长因为分子间的相互作用移动至长波长侧,色纯度降低或者发光衰减效应引起元件的效率降低的问题,所以为了提高色纯度并通过能量转移提高发光效率,可以将主剂-掺杂剂系统使用为发光材料。
其原理如下:如果在发光层混合少量比形成发光层的主剂的能带间隙更小的掺杂剂,从发光层产生的激子被传输至掺杂剂而发出高效率的光。此时,主剂的波长移动至掺杂剂的波长带,所以可以根据使用的掺杂剂的种类得到所需波长的光。
这种发光层中,存在与掺杂剂化合物相关的如下现有技术:韩国公开专利公报第10-2008-0015865号(2008.02.20)中公开了一种利用结合有芳基胺的茚并芴衍生物等的有机发光元件;韩国公开专利公报第10-2012-0047706号(2012.05.14)中公开了一种利用在一个分子内同时存在二苯并呋喃或者二苯并噻吩与芴,或者同时存在苯并呋喃或者二苯并噻吩与咔唑的结构的化合物的有机发光元件。
并且,关于发光层中的主剂化合物的现有技术有:韩国公开专利公报第10-2015-0043020号(2015.04.22)号中公开的包含可以作为荧光主剂而使用的蒽衍生物的有机发光元件。
然而,即使拥有包括上述现有文献的现有技术,但是目前的现状为对显示出改善的效率和长寿命的有机发光元件的开发仍存在持续的需求。
[现有技术文献]
韩国公开专利公报第10-2008-0015865号(2008.02.20)
韩国公开专利公报第10-2012-0047706号(2012.05.14)
韩国公开专利公报第10-2015-0043020号(2015.04.22)
发明内容
因此,本发明的目的在于提供如下的有机发光元件(organic light emittingdiode,OLED):通过特定结构的掺杂剂和主剂而具有高效率及长寿命特性。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种有机发光元件,包括:第一电极;第二电极,与所述第一电极相向;发光层,夹设在所述第一电极和所述第二电极之间,其中,所述发光层包括:用下述[化学式A]或者[化学式B]表示的胺化合物中的一种以上、以及用下述[化学式C]表示的蒽系化合物中的一种以上。
[化学式A]
Figure GDA0002131003090000021
[化学式B]
Figure GDA0002131003090000031
所述[化学式A]和[化学式B]中各个符号的含义如下:
A1、A2、E和F分别相同或相异,并相互独立地选自:被取代或未被取代的碳原子数为6至50的芳烃环、或者被取代或未被取代的碳原子数为2至40的杂芳环。
所述A1芳环内的彼此相邻的两个碳原子、所述A2芳环内的彼此相邻的两个碳原子与连接到所述取代基R1和R2的碳原子形成5元环,从而分别形成缩合环。
所述连接基L1至L12分别彼此相同或者相异,并相互独立地选自:单键、被取代或未被取代的碳原子数为1至60的亚烃基、被取代或未被取代的碳原子数为2至60的亚烯基、被取代或未被取代的碳原子数为2至60的亚炔基、被取代或未被取代的碳原子数为3至60的环亚烃基、被取代或未被取代的碳原子数为2至60的杂环亚烃基、被取代或未被取代的碳原子数为6至60的亚芳基、或者被取代或未被取代的碳原子数为2至60的杂亚芳基。
所述M是选自N-R3、CR4R5、SiR6R7、GeR8R9、O、S、Se的某一个。
所述取代基R1至R9、Ar1至Ar8分别彼此相同或者相异,并相互独立地选自:氢、重氢、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷基、被取代或未被取代的碳原子数为6至50的芳基、被取代或未被取代的碳原子数为2至30的烯基、被取代或未被取代的碳原子数为2至20的炔基、被取代或未被取代的碳原子数为3至30的环烷基、被取代或未被取代的碳原子数为5至30的环烯基、被取代或未被取代的碳原子数为2至50的杂芳基、被取代或未被取代的碳原子数为2至30的杂环烷基、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷氧基、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的芳氧基、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的硫代烷基、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的硫代芳基、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷基胺、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的芳基胺、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的硅烷基、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的硅芳基、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的锗烷基、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的锗芳基、氰基、硝基、卤基。
所述R1和R2可以彼此连接而形成脂环族、芳香族的单环或者多环,且所述形成的脂环族、芳香族的单环或者多环的碳原子被选自N、O、P、Si、S、Ge、Se、Te的一个以上的杂原子取代。
所述p1至p4、r1至r4、s1至s4分别为1至3的整数,在它们分别为2以上的情况下,各个连接基L1至L12彼此相同或者相异。
所述x是1或者2的整数,y和z分别相同或者相异,且相互独立地为0至3的整数。
所述Ar1和Ar2、Ar3和Ar4、Ar5和Ar6、Ar7和Ar8可以分别彼此连接而形成环。
所述化学式A中,A2环内彼此相邻的两个碳原子与所述结构式Q1的“*”结合而形成缩合环。
所述化学式B中,在所述A1环内彼此相邻的两个碳原子可以与所述结构式Q2的“*”结合而形成缩合环,在所述A2环内彼此相邻的两个碳源子可以与所述结构式Q1的“*”结合而形成缩合环。
[化学式C]
Figure GDA0002131003090000041
所述[化学式C]中各个符号的含义如下:
Ar21和Ar22分别相同或者相异,并彼此独立地选自:被取代或未被取代的碳原子数为6至50的芳基、以及被取代或未被取代且具有O、N或S杂原子的碳原子数为3至50的杂芳基。
R11至R14分别相同或者相异,并相互独立地选自:氢、重氢、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷基、被取代或未被取代的碳原子数为2至30的烯基、被取代或未被取代的碳原子数为3至30的环烷基、被取代或未被取代的碳原子数为5至30的环烯基、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷氧基、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的芳氧基、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的硫代烷基、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的硫代芳基、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷基胺、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的芳基胺、被取代或未被取代的碳原子数为6至50的芳基、被取代或未被取代且具有O、N或S杂原子的碳原子数为3至50的杂芳基、被取代或未被取代的硅基、被取代或未被取代的硼基、被取代或未被取代的硅烷基、羰基、磷酰基、氨基、腈基、羟基、硝基、卤基、酰胺基和酯基。
在并非结合有所述取代基Ar21、Ar22、R11至R14的芳环的碳原子上结合有氢。
所述R11和R12可以彼此结合而形成饱和或不饱和环,且R13和R14彼此结合而形成饱和环或不饱和环。
根据本发明的有机发光元件相比根据现有技术的有机发光元件,可以表现出改善的效率和长寿命效果。
附图说明
图1是根据本发明的一实施例的有机发光元件的概略图。
具体实施方式
以下,对本发明进行更详细的说明。
本发明提供一种有机发光元件,包括:第一电极;第二电极,与所述第一电极相向;发光层,夹设在所述第一电极和所述第二电极之间。
所述发光层包括:用下述[化学式A]或者[化学式B]表示的胺化合物中的一种以上、以及用下述[化学式C]表示的蒽化合物中的一种以上。
[化学式A]
Figure GDA0002131003090000061
[化学式B]
Figure GDA0002131003090000062
所述[化学式A]和[化学式B]中各个符号的含义如下:
A1、A2、E和F分别相同或相异,并相互独立地选自:被取代或未被取代的碳原子数为6至50的芳烃环、或者被取代或未被取代的碳原子数为2至40的杂芳环。
所述A1芳环内的彼此相邻的两个碳原子、所述A2芳环内的彼此相邻的两个碳原子与连接到所述取代基R1和R2的碳原子形成5元环,从而分别形成缩合环。
所述连接基L1至L12分别彼此相同或者相异,并相互独立地选自:单键、被取代或未被取代的碳原子数为1至60的烯烃基、被取代或未被取代的碳原子数为2至60的亚烯基、被取代或未被取代的碳原子数为2至60的亚炔基、被取代或未被取代的碳原子数为3至60的环亚烃基、被取代或未被取代的碳原子数为2至60的杂环亚烃基、被取代或未被取代的碳原子数为6至60的亚芳基、或者被取代或未被取代的碳原子数为2至60的杂亚芳基。
所述M是N-R3、CR4R5、SiR6R7、GeR8R9、O、S、Se中选择的某一个。
所述取代基R1至R9、Ar1至Ar8分别彼此相同或者相异,并相互独立地选自:氢、重氢、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷基、被取代或未被取代的碳原子数为6至50的芳基、被取代或未被取代的碳原子数为2至30的烯基、被取代或未被取代的碳原子数为2至20的炔基、被取代或未被取代的碳原子数为3至30的环烷基、被取代或未被取代的碳原子数为5至30的环烯基、被取代或未被取代的碳原子数为2至50的杂芳基、被取代或未被取代的碳原子数为2至30的杂环烷基、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷氧基、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的芳氧基、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的硫代烷基、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的硫代芳基、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷基胺、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的芳基胺、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的硅烷基、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的硅芳基、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的锗烷基、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的锗芳基、氰基、硝基、卤基。
所述R1和R2可以彼此连接而形成脂环族、芳香族的单环或者多环,且所述形成的脂环族、芳香族的单环或者多环的碳原子可以被选自N、O、P、Si、S、Ge、Se、Te的一个以上的杂原子取代。
所述p1至p4、r1至r4、s1至s4分别为1至3的整数,在它们分别为2以上的情况下,各个连接基L1至L12彼此相同或者相异。
所述x是1或者2的整数,y和z分别相同或者相异,且相互独立地为0至3的整数。
所述Ar1和Ar2、Ar3和Ar4、Ar5和Ar6、Ar7和Ar8可以分别彼此连接而形成环。
所述化学式A中,A2环内彼此相邻的两个碳原子可以与所述结构式Q1的“*”结合而形成缩合环。
所述化学式B中,在所述A1环内彼此相邻的两个碳原子可以与所述结构式Q2的“*”结合而形成缩合环,在所述A2环内彼此相邻的两个碳源子可以与所述结构式Q1的“*”结合而形成缩合环。
[化学式C]
Figure GDA0002131003090000081
所述[化学式C]中各个符号的含义如下:
Ar21和Ar22分别相同或者相异,并彼此独立地选自:被取代或未被取代的碳原子数为6至50的芳基、以及被取代或未被取代且具有O、N或S杂原子的碳原子数为3至50的杂芳基。
R11至R14分别相同或者相异,并相互独立地选自:氢、重氢、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷基、被取代或未被取代的碳原子数为2至30的烯基、被取代或未被取代的碳原子数为3至30的环烷基、被取代或未被取代的碳原子数为5至30的环烯基、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷氧基、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的芳氧基、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的硫代烷基、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的硫代芳基、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷基胺、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的芳基胺、被取代或未被取代的碳原子数为6至50的芳基、被取代或未被取代且具有O、N或S杂原子的碳原子数为3至50的杂芳基、被取代或未被取代的硅基、被取代或未被取代的硼基、被取代或未被取代的硅烷基、羰基、磷酰基、氨基、腈基、羟基、硝基、卤基、酰胺基和酯基。
在并非结合有所述取代基Ar21、Ar22、R11至R14的芳环的碳原子上结合有氢。
所述R11和R12可以彼此结合而形成饱和或不饱和环,且R13和R14可以彼此结合而形成饱和环或不饱和环。
其中,所述[化学式A]、[化学式B]和[化学式C]中的“被取代或未被取代”中的“取代”指被从由以下基团组成的群中选择的一个以上的取代基所取代:重氢、氰基、卤基、羟基、硝基、碳原子数为1至24的烷基、碳原子数为1至24的卤化烷基、碳原子数为2至24的烯基、碳原子数为2至24的炔基、碳原子数为1至24的杂烷基、碳原子数为6至24的芳基、碳原子数为7至24的芳烷基、碳原子数为2至24的杂芳基、碳原子数为2至24的杂芳烷基、碳原子数为1至24的烷氧基、碳原子数为1至24的烷氨基、碳原子数为6至24的芳氨基、碳原子数为2至24的杂芳氨基、碳原子数为1至24的硅烷基、碳原子数为6至24的硅芳基、碳原子数为6至24的芳氧基。
另外,对于本发明中的所述“被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷基”、“被取代或未被取代的碳原子数为5至50的芳基”等中的所述烷基或者芳基的范围而言,所述碳原子数为1至30的烷基以及碳原子数为5至50的芳基的碳原子数的范围指不考虑各个所述取代基被取代的部分,而看成未被取代时的构成烷基部分或者芳基部分的整体碳原子数。例如,对位被丁基取代的苯基应当视为相当于被碳原子数为4的丁基取代的碳原子数为6的芳基。
本发明的化合物中使用的作为取代基的芳基是经过一次氢去除而从芳香烃衍生的有机基,且包括具有5至7元,优选5或者6元的单环或稠环,并且,在所述芳基中具有取代基的情况下,相邻的取代基可以彼此融合(fused)而形成额外的环。
所述芳基的具体示例有:苯基、o-联苯基、m-联苯基、p-联苯基、o-三联苯基、m-三联苯基、p-三联苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基、茚基、芴基、四氢化萘基、苝基、草
Figure GDA0002131003090000091
基、并四苯基、荧蒽基等芳香基,所述芳基中的一个以上的氢原子可以被以下基团取代:重氢原子、卤原子、羟基、硝基、氰基、硅烷基、氨基(-NH2、-NH(R)、-N(R')(R”),R'和R"彼此独立地为碳原子数为1至10的烷基,在此情况下,称为“烷氨基”)、脒基、肼基、腙基、羧基、磺酸基、磷酸基、碳原子数为1至24的烷基、碳原子数为1至24的卤化烷基、碳原子数为2至24的烯基、碳原子数为2至24的炔基、碳原子数为1至24的杂烷基、碳原子数为6至24的芳基、碳原子数为6至24的芳烷基、碳原子数为2至24的杂芳基或者碳原子数为2至24的杂芳烷基。
本发明的化合物中使用的作为取代基的杂芳基指:包括选自N、O、P、Si、S、Ge、Se、Te中的1、2或3个杂原子且其余环原子为碳原子数2至24的环芳香族,所述环可以融合(fused)而形成环。并且,所述杂芳基中的一个以上的氢原子与上述芳基的情形相同地,可以被取代基取代。
并且,本发明中,所述杂芳环指所述芳烃环中的一个以上的芳香族碳原子被选自N、O、P、Si、S、Ge、Se、Te中的一个以上的杂原子取代。
本发明中使用的作为取代基的烷基的具体示例有:甲基、乙基、丙基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基等,所述烷基中的一个以上的氢原子与上述芳基的情形相同地,可以被取代基取代。
本发明的化合物中使用的作为取代基的烷氧基的具体示例有:甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丁氧基、仲丁氧基、戊氧基、异戊氧基、己氧基等,所述烷氧基中的一个以上的氢原子与上述芳基的情形相同地,可以被取代基取代。
本发明的化合物中使用的作为取代基的硅烷基的具体示例有:三甲基硅、三乙基硅、三苯基硅、三甲氧基硅、二甲氧基苯基硅、二苯基甲基硅、二苯基乙烯硅、甲基环丁基硅、二甲基呋喃基硅等,所述甲硅烷基中的一个以上的氢原子与上述芳基的情形相同地,可以被取代基取代。
根据本发明的有机发光元件中,用所述化学式A或者化学式B表示的胺化合物具有如下特征:在所述化学式A中,结构式Q1连接到A2环的情况下,包括所述Ar1和Ar2的胺基必定结合于A2环;并且在化学式B中,结构式Q2连接到A1环、结构式Q1连接到A2环的情况下,包括Ar1和Ar2的胺基必定结合于所述A2环。
并且,化学式C中的蒽化合物的特征在于,在蒽基的9号位置结合有萘基,在所述萘基的3号位置结合有,被取代或未被取代的碳原子数为6至50的芳基或者被取代或未被取代的具有O、N或S杂原子的碳原子数为3至50的杂芳基。
Figure GDA0002131003090000111
另外,根据本发明的有机发光元件的发光层以包括主剂和掺杂剂的方式形成。
用所述[化学式A]和[化学式B]表示的胺化合物被使用为所述掺杂剂,本发明中的作为发光层的另一构成要素的用所述[化学式C]表示的化合物被使用为所述主剂,因此相比根据现有技术的有机发光元件,可以具有改良的效率以及长寿命的效果。
并且,所述[化学式C]内的Ar21和Ar22可以分别相同或者相异,且可以彼此独立地选自被取代或未被取代的碳原子数为6至50的芳基中,在此情况下,所述Ar21可以选自被取代或未被取代的碳原子数为6至18的芳基中。
并且,本发明中,所述化学式A或化学式B中的A1、A2、E和F可以分别相同或相异,并且可以彼此独立地为被取代或未被取代的碳原子数为6至50的芳烃环。
如上所述,在化学式A或者化学式B中的A1、A2、E和F分别相同或相异,且彼此独立地相当于被取代或未被取代的碳原子数为6至50的芳烃环的情况下,所述被取代或未被取代的碳原子数为6至50的芳烃环可以相同或相异,且可以彼此独立地为选自[结构式10]至[结构式21]中的一个芳烃环。
Figure GDA0002131003090000112
Figure GDA0002131003090000121
所述[结构式10]至[结构式21]中,“-*”表示用于形成包括连接到取代基R1或R2的碳原子的五元环的结合键位,或者表示用于形成包括所述结构式Q1和Q2中的M的五元环的结合键位。
在所述[结构式10]至[结构式21]的芳烃环相当于A1环或者A2环,并与结构式Q1或者结构式Q2结合的情况下,其中的彼此相连的两个碳原子与所述结构式Q1的“*”结合或与结构式Q2的“*”结合而形成缩合环。
所述[结构式10]至[结构式21]中,所述R与上文中定义的R1和R2相同,m为1至8的整数,在m为2以上的情况或者R为2以上的情况下,各个R可以彼此相同或者相异。
并且,所述连接基L1至L12分别为单键或者选自下述[结构式22]至[结构式30]中的一个基团。
p1至p4、r1至r4、s1至s4分别为1或者2,且x可以是1。
Figure GDA0002131003090000122
Figure GDA0002131003090000131
所述连接基中,在芳香环的碳位可以结合有氢或者重氢。
更为详细的,在此情况下,x和y可以分别为1,z可以是0或者1。
作为一示例,本发明中用[化学式A]或者[化学式B]表示的胺化合物内的取代基R1至R9、Ar1至Ar8可以分别彼此相同或者相异,且彼此独立地选自:氢、重氢、被取代或未被取代的碳原子数为6至20的芳基、被取代或未被取代的碳原子数为3至30的环烷基、被取代或未被取代且具有选自O、N、S和Si的一个以上的碳原子数为2至20的杂芳基、氰基、卤基中的某一个。
并且,本发明中用化学式A或者化学式B表示的胺化合物中,所述A1、A2、E、F、Ar1至Ar8、L1至L12、R1至R9中的被“取代”的取代基可以选自:氰基、卤基、碳原子数为1至6的烷基、碳原子数为6至18的芳基、碳原子数为6至18的芳烷基、碳原子数为3至18的杂芳基、碳原子数为1至12的烷基甲硅烷基、碳原子数为6至18的芳基甲硅烷基中的一个。
并且,本发明中用所述化学式A或者化学式B表示的化合物可以是选自下述[化学式1]至[化学式239]中的某一个化合物。
Figure GDA0002131003090000132
Figure GDA0002131003090000141
Figure GDA0002131003090000151
Figure GDA0002131003090000161
Figure GDA0002131003090000171
Figure GDA0002131003090000181
Figure GDA0002131003090000191
Figure GDA0002131003090000201
Figure GDA0002131003090000211
Figure GDA0002131003090000221
Figure GDA0002131003090000231
Figure GDA0002131003090000241
Figure GDA0002131003090000251
Figure GDA0002131003090000261
Figure GDA0002131003090000271
Figure GDA0002131003090000281
Figure GDA0002131003090000291
并且,本发明中用所述[化学式C]表示的蒽系化合物可以是选自下述[化合物1]至[化合物80]中的某一个蒽系化合物。
其中,用下述[化合物1]至[化合物80]表示的化合物相当于公知的化合物或者从公知的化合物通过简单的取代基的变化而得到的化合物。
Figure GDA0002131003090000292
Figure GDA0002131003090000301
Figure GDA0002131003090000311
Figure GDA0002131003090000321
Figure GDA0002131003090000331
Figure GDA0002131003090000341
在更优选的本发明的一实施例中,本发明可以包括:第一电极;第二电极,与所述第一电极相向;有机层,夹设在所述第一电极和所述第二电极之间,且可以包括作为掺杂剂的本发明中种的用所述[化学式A]或者[化学式B]表示的胺化合物中的一种以上、以及作为主剂的用下述[化学式C]表示的蒽化合物中的一种以上。
此时,本发明中,“(有机层)包括一种以上的有机化合物”可以被解释为,“(有机层)可以包括属于本发明的范围内的一种有机化合物或者属于所述有机化合物的范围内的彼此不同的2种以上的化合物”。
此时,所述发光层内的掺杂剂的含量通常可以在以主剂的约100重量份为基准的约0.01至约20范围内选择,但不限于此。
并且,所述发光层除了所述掺杂剂和主剂之外,还可以额外地包括多种主剂和多种掺杂剂物质。
在包括所述主剂和掺杂剂的发光层中,可以通过适当地选择本发明中的用所述[化学式A]或者[化学式B]表示的胺化合物的取代基或者适当地选择被用于主剂化合物的用[化学式C]表示的化合物,可以实现高发光效率和长寿命,并且可以调节从所述发光层发出的光的色度坐标的CIEy值。
另外,本发明中的有机发光元件在阳极和阴极之间具有2个以上的发光层,所述发光层包括至少一个含有磷光材料的发光层,并且,可以包括至少一个如下的发光层,将用所述化学式A或者化学式B表示的化合物使用为掺杂剂并将用化学式C表示的一个以上的化合物使用为主剂。
并且,所述本发明的有机发光元件除了包括发光层以外可以额外包括:空穴注入层、空穴传输层、同时具有空穴注入功能以及空穴传输功能的功能层、发光层、电子传输层以及电子注入层中的至少一个层。
另外,本发明中所述电子传输材料的功能是将从电子注入电极(Cathode,阴极)注入的电子稳定地传输的功能,其可以使用公知的电子传输物质。公知的电子传输物质的示例有喹啉衍生物,尤其可以使用三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、TAZ、Balq、beryllium bis(benzoquinolin-10-olate:Bebq2)、AND、化合物201、化合物202、BCP、作为恶二唑衍生物的PBD、BMD、BND等材料,但不限于此。
Figure GDA0002131003090000361
以下,通过图1对本发明的有机发光元件进行说明。
图1是示出本发明的有机发光元件的构造的剖面图。根据本发明的有机发光元件包括阳极20、空穴传输层40、有机发光层50、电子传输层60以及阴极80,并且根据需要还可以包括空穴注入层30和电子注入层70,除此之外,还可以形成1层或者2层的中间层,而且还可以形成空穴阻挡层或者电子阻挡层。
参照图1,对本发明的有机发光元件及其制造方法进行如下说明。首先,在基板10上部涂覆阳极电极用物质而形成阳极20。其中,使用通常用于有机EL元件的基板作为基板10,其中优选透明性、表面平滑性、易处理性以及防水性优秀的有机基板或者透明塑料基板。并且,阳极电极用物质使用透明且导电性优秀的氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)等。
通过在所述阳极20电极上部真空热蒸镀或者旋转涂覆空穴注入层物质而形成空穴注入层30。然后在所述空穴注入层30的上部真空热蒸镀或者旋转涂覆空穴传输层物质而形成空穴传输层40。
所述空穴注入层材料只要是本领域中通常使用的材料,就可以不受特殊限制地使用,例如可以使用2-TNATA[4,4',4"-tris(2-naphthylphenyl-phenylamino)-triphenylamine]、NPD[N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine)]、TPD[N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine]、DNTPD[N,N'-diphenyl-N,N'-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4'-diamine]等。但是本发明不必受限于此。
并且,所述空穴传输层的材料只要是本领域中通常使用的材料,就可以不受特殊限制地使用,例如可以使用N,N'-二(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-[1,1-联苯基]-4、4'-二胺(TPD)或者N,N'-二(1-萘基)-N,N'-二苯基联苯胺(a-NPD)等。但本发明不限于此。
接着,在所述空穴传输层40的上部层叠有机发光层50,并可以在所述有机发光层50的上部选择性地将空穴阻挡层(未图示)通过真空蒸镀方法或者旋转涂覆方法而形成为薄膜。在空穴通过有机发光层而流入阴极的情况下,元件的寿命和效率减少,所以所述空穴阻挡层通过使用HOMO(最高占分子轨道,Highest Occupied Molecular Orbital)水平很低的物质可以防止这种问题。此时,使用的空穴阻挡物质不受特殊限制,但是需要具有电子传输能力并具有比发光化合物更高的离子化电势,可以代表性地使用BAlq、BCP、TPBI等。
在这种空穴阻挡层上通过真空蒸镀方法或者旋转涂覆法蒸镀电子传输层60,然后形成电子注入层70,并且在所述电子注入层70的上部真空热蒸镀阴极形成用金属而形成阴极80电极,据此完成有机EL元件。其中,阴极形成用金属可以使用锂(Li)、镁(Mg)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)等,并且可以为了得到全面发光元件而使用利用ITO、IZO的穿透型阴极。
而且,根据本发明的具体示例,所述发光层的厚度优选为50至
Figure GDA0002131003090000382
并且,本发明中,选自所述空穴注入层、空穴传输层、同时具有空穴注入功能以及空穴传输功能的功能层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层以及电子注入层的一个以上的层可以借助于单分子沉积工艺或者溶液工艺形成。其中,所述沉积工艺指将作为用于形成所述各个层的材料而使用的物质在真空低电压状态下通过加热等而蒸发并形成薄膜的方法;所述溶液工艺指将作为用于形成所述各个层的材料而使用的物质与溶液混合,并通过喷墨印刷、辊涂(roll to roll coating)、丝印、喷涂、浸涂、旋转涂覆等方法而形成薄膜的方法。
并且,本发明中所述有机发光元件可以应用于从以下装置中选择的一个装置:平板显示装置、柔性显示装置、单色或者白色的平板照明用装置、以及单色或者白色的柔性照明用装置。
以下,以优选的实施例为示例而对本发明进行更详细的说明。但是这些实施例用于对本发明进行具体的说明,本领域的技术人员想必理解本发明的范围显然不限于此。
(实施例)
掺杂剂化合物的制造例
合成例1:化学式1的合成
合成例1-(1):[中间体1-a]的合成
Figure GDA0002131003090000381
在500ml的圆底烧瓶反应器中放入甲基5-溴-2-碘苯甲酸(25.0g,73mmol)、4-二苯并呋喃硼酸(18.7g,88mmol)、四(三苯基膦)钯(1.7g,0.15mmol)、碳酸钾(20.2g,146.7mmol),然后放入甲苯125ml、四氢呋喃125ml、水50ml。使反应器的温度上升至80度,然后搅拌10小时。在反应结束,然后使反应器的温度降低至室温,并用乙酸乙酯萃取而分离了有机层。将有机层减压浓缩,然后用柱层析法分离而得到了<中间体1-a>(75.0g,60.1%)。
合成例1-(2):[中间体1-b]的合成
Figure GDA0002131003090000391
在500ml的圆底烧瓶反应器中放入<中间体1-a>(17.0g,45mmol)、氢氧化钠(2.14g,54mmol)、乙醇170ml,然后换流搅拌48小时。用薄膜色谱法确认反应停止,然后冷却至室温。在冷却的溶液中滴加2-正盐酸而酸化,然后将生成的固体过滤30分钟。用二氯甲烷和正己烷再结晶而得到了<中间体1-b>(14.5g,88.6%)。
合成例1-(3):[中间体1-c]的合成
Figure GDA0002131003090000392
在250ml的圆底烧瓶反应器中放入<中间体1-b>(14.5g,39mmol)、甲磺酸145ml,然后将温度提高至80度后搅拌3个小时。用薄膜色谱法确认反应停止,然后冷却至室温。将反应溶液缓慢滴加到150ml的冰水,然后搅拌30分钟。用水和甲醇清洗生成的固体而得到了<中间体1-c>(11.50g,83.4%)。
合成例1-(4):[中间体1-d]的合成
Figure GDA0002131003090000401
在1L的圆底烧瓶反应器中放入<中间体1-c>(11.5g,33mmol)、二氯甲烷300ml,然后在常温下搅拌。滴加用50ml的二氯甲烷稀释后的溴(3.4ml,66mmol),然后在常温下搅拌8小时。在反应完成,然后在反应容器中放入丙酮100ml后进行搅拌。将生成的固体过滤,然后用丙酮进行清洗。用氯苯再结晶固体而得到了<中间体1-d>(11.0g,78%)。
合成例1-(5):[中间体1-e]的合成
Figure GDA0002131003090000402
在250ml的圆底烧瓶反应器中放入2-溴联苯(8.4g,0.036mol)和四氢呋喃110ml,然后在氮氛围下冷却至-78度。在同一温度下,在冷却后的反应溶液中滴加正丁基锂(19.3ml,0.031mol)。将反应溶液搅拌2个小时,然后逐渐放入<中间体1-d>(11.0g,0.026mol),并在常温下搅拌。在反应溶液的颜色产生变化,然后用TLC确认了反应的停止。放入50ml的H2O而停止反应,然后用乙酸乙酯和水进行了萃取。将有机层分离并减压浓缩,然后用乙腈再结晶而得到了<中间体1-e>(12.2g,81.5%)。
合成例1-(6):[中间体1-f]的合成
Figure GDA0002131003090000411
在250ml的圆底烧瓶反应器中放入<中间体1-e>(12.0g,0.021mol)和乙酸120ml、硫酸2ml,然后换流搅拌5个小时。在生成固体,然后用薄膜色谱法确认反应停止,然后冷却至室温。将生成的固体过滤,然后用H2O、甲醇清洗,然后在氯苯中融化并进行硅胶过滤、浓缩,然后得到了<中间体1-f>(10.7g,90%)。
合成例1-(7):[化学式1]的合成
Figure GDA0002131003090000412
在250ml的圆底烧瓶反应器中放入<中间体1-f>(5.0g,0.009mol)、(4-叔丁基苯基)-苯胺(4.7g,0.021mol)、醋酸钯(II)(0.08g,0.4mmol)、叔丁醇钠(3.4g,0.035mol)、三叔丁基膦(0.07g,0.4mmol)、甲苯60ml,然后换流搅拌2个小时。在反应完成,然后冷却至常温。用二氯甲烷和水萃取反应溶液。将有机层分离并用硫酸镁进行无水处理,然后进行减压浓缩。用柱层析法分离提纯,然后用二氯甲烷和丙酮再结晶而得到了<化学式1>(2.9g,38%)。
MS(MALDI-TOF):m/z 852.41[M+]
合成例2:化学式231的合成
合成例2-(1):中间体2-a的合成
Figure GDA0002131003090000421
在1L的圆底烧瓶反应器中放入4-二苯并呋喃硼酸(85.0g,0.401mol)、硝酸铋(III)五水合物(99.2g,0.200mol)、甲苯400ml,然后在氮氛围下在70度搅拌3小时。在反应完成,然后冷却至室温,并将生成的固体过滤。用甲苯清洗,然后得到了<中间体2-a>(61.5g,72%)。
合成例2-(2):中间体2-b的合成
Figure GDA0002131003090000422
在2L的圆底烧瓶反应器中放入氰基乙酸乙酯(202.9g,1.794mol)和二甲基甲酰胺500ml。放入氢氧化钾(67.10g,1.196mol)、氰化钾(38.95g,0.598mol)和二甲基甲酰胺200ml,然后在常温下进行搅拌。在反应溶液中缓慢加入<中间体2-a>(27.5g,0.737mol),然后在50度下搅拌72小时。在反应完成,然后放入氢氧化钠水溶液(25%)200ml,并进行换流搅拌。在搅拌3个小时后冷却到常温,并用水和乙酸乙酯进行萃取。将有机层分离而减压浓缩,然后用柱层析法分离提纯而得到了<中间体2-b>(20.0g,16%)。
合成例2-(3):中间体2-c的合成
Figure GDA0002131003090000423
在2L的圆底烧瓶反应器中放入<中间体2-b>(20.0g,0.096mol)、乙醇600ml、氢氧化钾水溶液(142.26g,2.53mol)170ml,然后换流搅拌12个小时。在反应完成,然后冷却至常温。在反应溶液中,放入6正盐酸400ml而酸化,然后将生成的固体搅拌20分钟,然后进行过滤。用乙醇清洗固体,然后得到了<中间体2-c>(17.0g,88.5%)。
合成例2-(4):中间体2-d的合成
Figure GDA0002131003090000431
在2L的圆底烧瓶反应器中放入<中间体2-c>(17.0g,0.075mol)、硫酸15ml,然后换流搅拌72小时。在反应完成,然后在常温冷却,然后用乙酸乙酯和水进行萃取。将有机层分离后用氢氧化钠水溶液进行清洗。在将有机层减压浓缩时,放入过量的甲醇,并过滤生成的固体而得到了<中间体2-d>(14.0g,77.6%)。
合成例2-(5):中间体2-e的合成
Figure GDA0002131003090000432
在500ml的圆底烧瓶反应器中放入<中间体2-d>(14.0g,0.058mol)和盐酸20ml、水100ml,然后冷却至0度后搅拌1个小时。在相同温度下滴加亚硝酸钠(7.4g,0.116mol)水溶液50ml,然后搅拌1个小时。滴加碘化钾(30.0g,0.180mol)水溶液100ml,且在滴加的过程中注意防止反应溶液的温度超过5度。在常温下搅拌5个小时,然后在反应完成后用硫代硫酸钠水溶液清洗,然后用乙酸乙酯和水进行了萃取。将有机层分离减压浓缩,然后用柱层析法分离提纯而得到了<中间体2-e>(9.1g,48%)。
合成例2-(6):中间体2-f的合成
Figure GDA0002131003090000433
在250ml的圆底烧瓶反应器中放入<中间体2-e>(9.3g,25mmol)、4-二苯并呋喃硼酸(8.3g,28mmol)、四(三苯基膦)钯(0.6g,0.05mmol)、碳酸钾(6.7g,50mmol),然后放入甲苯50ml、四氢呋喃50ml、水20ml。使反应器的温度上升至80度,然后搅拌10个小时。在反应停止,然后使温度降低至室温,并用乙酸乙酯萃取而分离了有机层。将有机层减压浓缩,然后用柱层析法分离而得到了<中间体2-f>(5.3g,52.3%)。
合成例2-(7):中间体2-g的合成
Figure GDA0002131003090000441
在500ml的圆底烧瓶反应器中放入溴苯(25.5g,0.163mol)和四氢呋喃170ml,然后在氮氛围下冷却至-78度。在冷却的反应溶液中滴加正丁基锂(1.6摩尔)(95.6ml,0.153mol)。在相同温度下搅拌1个小时,然后加入<中间体4-f>(20.0g,0.051mol)并在常温下搅拌了3个小时。在反应完成,然后加入50ml的水并进行搅拌30分钟。用乙酸乙酯和水萃取,然后将有机层分离并减压浓缩。在浓缩的物质中放入200ml的乙酸、1ml的盐酸,然后使温度上升至80度后进行搅拌。在反应完成,然后冷却至室温并将生成的固体过滤。用甲醇清洗,然后得到了<中间体2-g>(20.0g,78%)。
合成例2-(8):中间体2-h的合成
Figure GDA0002131003090000442
在100ml的圆底烧瓶反应器中放入<中间体2-g>(20g,58mmol)、二氯甲烷40ml,然后在常温下搅拌。滴加用10ml的二氯甲烷稀释的溴(5.8ml,116mmol),然后在常温下搅拌8个小时。在反应完成,然后在反应容器中放入丙酮20m后进行搅拌。将生成的固体过滤,然后用丙酮清洗。用氯苯将固体再结晶而得到了<中间体2-h>(15.8g,55%)。
合成例2-(9):化学式231的合成
Figure GDA0002131003090000451
在100ml的圆底烧瓶反应器中放入<中间体2-h>(4.0g,0.006mol)、双对甲苯基胺(3.2g,0.016mol)、乙酸钯(II)(0.08g,0.4mmol)、叔丁醇钠(3.2g,0.032mol)、三叔丁基膦(0.08g,0.4mmol)、甲苯50ml,然后换流搅拌2个小时。在反应完成,然后冷却至常温。用二氯甲烷和水萃取反应溶液。将有机层分离,然后用硫酸镁进行无水处理,然后进行减压浓缩。将物质用柱层析法分离提纯,然后用二氯甲烷和丙酮再结晶而得到了<化学式231>(2.1g,41%)。
MS(MALDI-TOF):m/z 890.0[M+]
合成例3:化学式98的合成
合成例3-(1):中间体3-a的合成
Figure GDA0002131003090000452
在100ml的圆底烧瓶反应器中放入<中间体2-h>(5.3g,15mmol)、氢氧化钠(0.7g,17mmol)、乙醇50ml,然后换流搅拌48小时。用薄膜色谱法确认反应停止,然后冷却至室温。在冷却的溶液中滴加2-正盐酸而酸化,然后将生成的固体搅拌30分钟后进行过滤。用二氯甲烷和正己烷再结晶而得到了<中间体3-a>(4.5g,88.0%)。
合成例3-(2):中间体3-b的合成
Figure GDA0002131003090000461
在100ml的圆底烧瓶反应器中放入<中间体3-a>(4.5g,12mmol)、甲磺酸30ml,然后将温度提高至80度后进行3个小时的搅拌。用薄膜色谱法确认反应停止,然后冷却至室温。将反应溶液缓慢滴加到50ml的冰水,然后搅拌30分钟。将生成的固体过滤,然后用水和甲醇清洗而得到了<中间体3-b>(3.8g,88.8%)。
合成例3-(3):中间体3-c的合成
Figure GDA0002131003090000462
在100ml的圆底烧瓶反应器中放入<中间体3-b>(3.8g,11mmol)、二氯甲烷40ml,然后在常温下搅拌。滴加用10ml的二氯甲烷稀释的溴(1.1ml,22mmol),然后在常温下搅拌8个小时。在反应完成,然后在容器中放入20ml的丙酮后进行搅拌。将生成的固体过滤,然后用丙酮清洗。将固体用氯苯再结晶而得到了<中间体3-c>(3.0g,55%)。
合成例3-(4):中间体3-d的合成
Figure GDA0002131003090000463
在100ml的圆底烧瓶反应器中放入2-溴联苯(2.1g,0.009mol)和四氢呋喃30ml,并在氮氛围下冷却至-78度。在冷却的反应溶液中在相同的温度滴加正丁基锂(4.8ml,0.008mol)。将反应溶液搅拌2个小时,然后缓慢滴加<中间体3-c>(3.0g,0.006mol)而在常温下进行搅拌。在反应溶液产生颜色变化,然后用TLC确认反应的停止。加入10ml的H2O而停止反应,然后用乙酸乙酯和水进行萃取。将有机层分离而减压浓缩,然后用乙腈再结晶而得到了<中间体3-d>(2.5g,64%)。
合成例3-(5):中间体3-e的合成
Figure GDA0002131003090000471
在100ml的圆底烧瓶反应器中放入<中间体3-d>(2.5g,0.04mol)和乙酸25ml、硫酸0.5ml而换流搅拌5个小时。如果生成固体,则用薄膜色谱法确认反应的停止,然后冷却至室温。将生成的固体过滤,然后用H2O、甲醇清洗,然后在氯苯中融化,在进行硅胶过滤、浓缩,然后冷却至常温而得到了<中间体3-e>(2.2g,90%)。
合成例3-(6):化学式98的合成
Figure GDA0002131003090000472
在100ml的圆底烧瓶反应器中放入<中间体3-e>(2.2g,0.003mol)、4-(叔丁基)-N-(4-(叔丁基)苯基)胺(2.4g,0.008mol)、乙酸钯(II)(0.04g,0.2mmol)、叔丁醇钠(1.6g,0.016mol)、三叔丁基膦(0.04g,0.2mmol)、甲苯30ml而换流搅拌2个小时。在反应完成,然后冷却至常温。用二氯甲烷和水提取反应溶液。将有机层分离,然后用硫酸镁进行无水处理,然后进行减压浓缩。用柱层析法将物质分离提纯,然后用二氯甲烷和丙酮再结晶而得到了<化学式98>(1.4g,43%)。
MS(MALDI-TOF):m/z 1086.50[M+]
主剂化合物的制造例
合成例4:[化合物1]的合成
合成例4-(1):中间体4-a的合成
Figure GDA0002131003090000481
在1000ml的圆底烧瓶中放入3-溴-1-萘酚33.5g(0.15mol)、Pd(PPh3)43.35g(3.1mmol)、碳酸钾43g(0.31mol)和苯基硼酸24.6g(0.2mol),然后放入甲苯200ml、1,4-二恶烷200ml、水100ml,然后换流16个小时。使反应停止,然后将有机层分离,并用100ml的甲苯萃取水层2次。将聚集的有机层减压浓缩,然后用甲苯和甲醇再结晶而得到了中间体4-a(33g,75%)。
合成例4-(2):中间体4-b的合成
Figure GDA0002131003090000482
在1000ml的三颈圆底烧瓶中放入中间体4-a30g(0.14mol),并在300ml的二氯甲烷中融化。如果反应物融化,则放入14g(0.18mol)的吡啶,然后使反应物冷却至0℃。缓慢滴加(CF3SO2)2O 42.3g(0.15mol),然后将反应物移到常温而搅拌1个小时,并加入150ml的水。将有机层分离后进行减压浓缩。利用柱层析法分离而得到了中间体4-b(35g,72.9%)。
合成例4-(3):中间体4-c的合成
Figure GDA0002131003090000491
在10L的四颈圆底烧瓶中放入400g(1.55mol)的9-溴蒽、Pd(PPh3)435.99g(0.031mol)、430.7g(3.11mol)的碳酸钾以及246.6g(2.02mol)的苯基硼酸,然后放入甲苯2000ml、1,4-二恶烷2000ml、水1000ml,然后换流16个小时。使反应停止,然后分离有机层而进行减压浓缩,然后利用甲苯和甲醛再结晶而得到了中间体4-c(298g,75.3%)。
合成例4-(4):中间体4-d的合成
Figure GDA0002131003090000492
在10L的四颈圆底烧瓶中放入298g(1.17mol)的中间体4-c,然后放入4000ml的二氯甲烷而使其融化。冷却至0℃,然后缓慢滴加206g(1.29mol)的溴。在滴加结束,然后移动至常温,然后搅拌2个小时。在反应完成,然后放入1000ml的碳酸氢钠水溶液,然后搅拌30分钟,然后将有机层分离,然后进行减压浓缩,用二氯甲烷和甲醇再结晶而得到了中间体4-d(313g,80.3%)。
合成例4-(5):中间体4-e的合成
Figure GDA0002131003090000493
Figure GDA0002131003090000501
在10L的四颈圆底烧瓶中放入280g(0.84mol)的中间体4-d和3000ml的THF,然后维持-78度。在缓慢滴加630ml的1.6Mn-BuLi,然后搅拌2个小时,然后在相同温度下滴加B(OMe)3。使温度上升至常温,然后搅拌12个小时。使反应停止,然后放入2N HCl。将有机层分离,然后使其中和,然后用甲苯再结晶而得到了中间体4-e(228g,91%)。
合成例4-(6):[化合物1]的合成
Figure GDA0002131003090000502
在1000ml的四颈圆底烧瓶中放入30g(0.085mol)的中间体4-b、Pd(PPh3)42.5g(0.002mol)、29.4g(0.21mol)的碳酸钾以及33g(0.11mol)的中间体4–e,然后放入甲苯300ml、乙醇150ml、水150ml,然后换流12个小时。使反应停止,然后将有机层分离,并进行减压浓缩,然后用甲苯和甲醇再结晶而得到了[化合物1](22g,56.7%),通过NMR对此进行了确认。
δ 8.32(1H),8.12(1H),7.94-7.93(1H),7.86-7.83(2H),7.80(1H),7.77(1H),7.69–7.48(11H),7.42–7.33(3H),7.30–7.26(3H)
合成例5:[化合物40]的合成
合成例5-(1):中间体5-a的合成
Figure GDA0002131003090000503
在2L的四颈圆底烧瓶中放入93.1g(0.36mol)的9-溴蒽、Pd(PPh3)412.7g(0.011mol)、132g(0.91mol)的碳酸钾以及87.2g(0.51mol)的1-萘硼酸,然后放入甲苯500ml、四氢呋喃500ml、水200ml,然后换流16个小时。使反应停止,然后将有机层分离,然后用1000ml的甲苯萃取2次水层。将聚集的有机层减压浓缩,然后用甲苯和甲醇再结晶而得到了中间体5-a(88g,79.4%)。
合成例5-(2):中间体5-b的合成
Figure GDA0002131003090000511
在2L的四颈圆底烧瓶中放入88g(0.29mol)的中间体5-a,然后放入700ml的二甲基甲酰胺后使其融化。其,然后使NBS(70.7g,0.4mole)在二甲基酰胺200ml中融化。缓慢滴加所述NBS溶液。在滴加结束,然后搅拌2个小时,在反应完成,然后使反应液在水中沉淀而得到了中间体5-b(108g,97.5%)。
合成例5-(3):中间体5-c的合成
Figure GDA0002131003090000512
在四颈圆底烧瓶中放入5g(0.2mol)的中间体5-b和750ml的四氢呋喃,然后维持78度。缓慢滴加150ml的1.6Mn-BuLi,然后搅拌2个小时,然后在相同温度下滴加B(OMe)3。使温度上升至常温,然后搅拌12个小时。使反应停止,然后放入2N HCl。将有机层分离而中和,然后用甲苯再结晶而得到中间体5-c(30g,45%)。
合成例5-(4):[化合物40]的合成
Figure GDA0002131003090000521
在1000ml的四颈圆底烧瓶中放入28.5g(0.082mol)的中间体5-c、Pd(PPh3)41.5g(0.001mol)、18.1g(0.13mol)的碳酸钾以及20.3g(0.07mol)的中间体4-b,然后放入甲苯250ml、乙醇125ml、水125ml,然后换流12个小时。使反应停止,然后将有机层分离,然后用200ml的甲苯萃取一次。将聚集的有机层减压浓缩,然后用甲苯和甲醇再结晶而得到了[化合物40](21.1g,50.9%),然后通过NMR对其进行了确认。
δ 8.34(1H),8.13-7.97(5H),7.80(1H),7.77(1H),7.76–7.49(11H),7.48–7.23(7H)
合成例6:[化合物36]的合成
合成例6-(1):中间体6-a的合成
Figure GDA0002131003090000522
使用3-溴-1-萘酚和甲苯-4-硼酸而通过所述合成例4-(1)的方法合成了中间体6-a。
合成例6-(2):中间体6-b的合成
Figure GDA0002131003090000523
在1000ml的三颈圆底烧瓶中放入20g(0.09mol)的中间体6-a,然后在200ml的二氯甲烷中融化。在反应物融化,然后在其中放入吡啶8.8g(0.11mol),然后将反应物冷却至0℃。缓慢滴加26.5g(0.09mol)的(CF3SO2)2O。在滴加结束,然后将反应物移到常温下,然后进行1个小时的搅拌,然后放入150ml的水。将有机层分离而进行减压浓缩。用柱层析法分离而得到了中间体6-b(25g,79.9%)。
合成例6-(3):[化合物36]的合成
Figure GDA0002131003090000531
在1000ml的四颈圆底烧瓶中放入25g(0.082mol)的中间体6-b、Pd(PPh3)41.5g(0.001mol)、18.1g(0.13mol)的碳酸钾以及20.3g(0.07mol)的中间体4-e,然后放入甲苯250ml、乙醇125ml、水125ml,然后换流12个小时。使反应停止,然后将有机层分离,然后用200ml的甲苯萃取水层。将聚集的有机层减压浓缩,然后用甲苯和甲醇再结晶而得到了[化合物36](13g,52.9%),然后通过NMR对此进行了确认。
δ 8.32(1H),8.12(1H),7.94-7.93(1H),7.86-7.83(2H),7.80(1H),7.77(1H),7.55–7.51(6H),7.41–7.33(10H),2.34(3H)
合成例7:[化合物22]的合成
合成例7-(1):中间体7-a的合成
Figure GDA0002131003090000532
使用苯基(d5)硼酸,并通过所述合成例4-(1)的方法合成了中间体7-a。
合成例7-(2):中间体7-b的合成
Figure GDA0002131003090000541
使用中间体7-a,并通过所述合成例4-(2)的方法合成了中间体7-b。
合成例7-(3):中间体7-c的合成
Figure GDA0002131003090000542
使用中间体7-b,并通过所述合成例4-(3)的方法合成了中间体7-c。
合成例7-(4):中间体7-d的合成
Figure GDA0002131003090000543
使用中间体7-c,并通过所述合成例4-(4)的方法合成了中间体7-d。
合成例7-(5):中间体7-e的合成
Figure GDA0002131003090000551
使用中间体7-d,并通过所述合成例4-(5)的方法合成了中间体7-e。
合成例7-(6):[化合物22]的合成
Figure GDA0002131003090000552
使用中间体7-b的中间体7-e,并通过所述合成例4-(6)的方法合成了[化合物22]。
MS(MALDI-TOF):m/z 466.25[M+]
实施例1至9:有机发光元件的制造
通过图案化而使ITO玻璃的发光面积成2mm×2mm的大小后进行清洗。将所述ITO玻璃安装在真空腔内,然后使基准压力成1×10-7torr,然后在所述ITO上以DNTPD
Figure GDA0002131003090000554
、α-NPD
Figure GDA0002131003090000553
的顺序进行了成膜工艺。然后将下表1中记载的主剂和掺杂剂混合物混合而成膜
Figure GDA0002131003090000555
后作为发光层,然后在电子传输层将[化学式E-1]以
Figure GDA0002131003090000558
在电子注入层以
Figure GDA0002131003090000556
的[化学式E-2]、Al
Figure GDA0002131003090000557
的顺序成膜,据此制造了有机发光元件。
然后在10mA/cm2下测量了所述有机发光元件的发光特性。
Figure GDA0002131003090000561
比较例1至2
用[BD1]代替了在所述实施例2至3中使用的发光层内的掺杂剂,除此之外,通过相同的方法制造了有机发光元件,并在10mA/cm2下测量了所述有机发光元件的发光特性。所述[BD1]的结构如下。
[BD1]
Figure GDA0002131003090000562
比较例3至4
用[BH1]代替了在所述实施例1至2中使用的发光层内的主剂,除此之外,通过相同的方法制造了有机发光元件,并在10mA/cm2下测量了所述有机发光元件的发光特性。所述[BH1]的结构如下。
[BH1]
Figure GDA0002131003090000571
对于根据实施例1至7、比较例1至4制造的有机发光元件,测量了色坐标和寿命,并将其结果示于[表1]中。
其中,T97表示亮度相对于初始亮度降低至97%所需要的时间。
[表1]
Figure GDA0002131003090000572
Figure GDA0002131003090000581
从上述表1可知,根据本发明的有机发光元件相比使用比较例1至4中的化合物的有机发光元件,表现出了长寿命等优秀的元件特性,因此作为有机发光元件的应用可行性较高。

Claims (13)

1.一种有机发光元件,包括:
第一电极;
第二电极,与所述第一电极相向;以及
发光层,夹设在所述第一电极与所述第二电极之间,
其中,所述发光层包括用下述[化学式A]或者[化学式B]表示的胺化合物中的一种以上、以及用下述[化学式C]表示的蒽系化合物中的一种以上:
[化学式A]
Figure FDA0002330896110000011
[化学式B]
Figure FDA0002330896110000021
所述[化学式A]和[化学式B]中,
A1、E和F分别相同或相异,并相互独立地为被取代或未被取代的碳原子数为6至50的芳烃环,
A2为被取代或未被取代的碳原子数为6的芳烃环,
所述A1的芳环内的彼此相邻的两个碳原子、所述A2的芳环内的彼此相邻的两个碳原子与连接到所述取代基R1和R2的碳原子形成5元环,从而分别形成缩合环,
所述连接基L1至L12分别彼此相同或者相异,并相互独立地选自:单键、或者被取代或未被取代的碳原子数为6至60的亚芳基,
所述M在化学式A中是选自N-R3、CR4R5、O、S中的任意一个,在化学式B中是选自N-R3、O、S中的任意一个,
所述取代基R1至R5、Ar1至Ar8分别彼此相同或者相异,并相互独立地选自:氢、重氢、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷基、被取代或未被取代的碳原子数为6至50的芳基、被取代或未被取代的碳原子数为3至30的环烷基、被取代或未被取代的碳原子数为2至50的杂芳基被取代或未被取代的碳原子数为1至30的硅烷基、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的硅芳基、氰基、硝基、卤基,
所述R1和R2彼此连接而形成脂环族、芳香族的单环或者多环,
所述p1至p4、r1至r4、s1至s4分别为1至3的整数,在该整数分别为2以上的情况下,各个连接基L1至L12彼此相同或者相异,
所述Ar1和Ar2、Ar3和Ar4、Ar5和Ar6、Ar7和Ar8分别彼此连接而能够形成环,
化学式A中,所述x是1,y以及z为0或1,当y为0时z为1,当y为1时z为0,
化学式B中,所述x是1,y和z分别相同或者相异,且相互独立地为0或1,
所述化学式A中,A2环内彼此相邻的两个碳原子与结构式Q1的“*”结合而形成缩合环,
所述化学式B中,在所述A1环内彼此相邻的两个碳原子与结构式Q2的“*”结合而形成缩合环,在所述A2环内彼此相邻的两个碳源子与所述结构式Q1的“*”结合而形成缩合环,
[化学式C]
Figure FDA0002330896110000031
所述[化学式C]中,
Ar21和Ar22分别相同或者相异,并彼此独立地选自:被取代或未被取代的碳原子数为6至50的芳基、被取代或未被取代且具有O、N或S杂原子的碳原子数为3至50的杂芳基,
R11至R14分别相同或者相异,并相互独立地选自:氢、重氢、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷基、被取代或未被取代的碳原子数为3至30的环烷基、被取代或未被取代的碳原子数为6至50的芳基、被取代或未被取代且具有O、N或S杂原子的碳原子数为3至50的杂芳基、腈基、硝基以及卤基,
在并非结合有所述取代基Ar21、Ar22、R11至R14的芳环的碳原子上结合有氢,
所述R11和R12彼此结合而形成饱和环或不饱和环,且R13和R14彼此结合而形成饱和环或不饱和环,
其中,所述[化学式A]、[化学式B]及[化学式C]中的“被取代或未被取代”中的“取代”指被从由以下基团组成的群中选择的一个以上的取代基所取代:重氢、氰基、卤基、硝基、碳原子数为1至24的烷基、碳原子数为1至24的卤化烷基、碳原子数为6至24的芳基、碳原子数为7至24的芳烷基、碳原子数为2至24的杂芳基或碳原子数为2至24的杂芳烷基、碳原子数为1至24的硅烷基、碳原子数为6至24的硅芳基。
2.如权利要求1所述的有机发光元件,其特征在于,
所述有机发光元件的发光层包含主剂和掺杂剂,
用所述[化学式A]或[化学式B]表示的胺化合物被使用为所述掺杂剂,用所述[化学式C]表示的化合物被使用为所述主剂。
3.如权利要求1所述的有机发光元件,其特征在于,
用所述化学式A或化学式B表示的胺化合物中的A1、A2、E和F分别相同或相异,且彼此独立地为被取代或未被取代的碳原子数为6至50的芳烃环。
4.如权利要求3所述的有机发光元件,其特征在于,
所述被取代或未被取代的碳原子数为6至50的芳烃环彼此相同或相异,且彼此独立地为选自如下[结构式10]至[结构式21]中的一个芳烃环:
Figure FDA0002330896110000041
Figure FDA0002330896110000051
所述[结构式10]至[结构式21]中,“-*”表示如下的结合键位:用于形成包括连接到取代基R1和R2的碳原子的五元环的结合键位、或者用于形成包括所述结构式Q1和Q2中的M的五元环的结合键位,
在所述[结构式10]至[结构式21]的芳烃环对应于A1环或者A2环并与结构式Q1或者结构式Q2结合的情况下,其中的彼此相邻的两个碳原子与所述结构式Q1的“*”结合或者与结构式Q2的“*”结合而形成缩合环,
所述[结构式10]至[结构式21]中,所述R与在权利要求1中定义的R1和R2相同,m为1至8的整数,且在m为2以上的情况或者R为2以上的情况下,各个R彼此相同或者相异。
5.如权利要求1所述的有机发光元件,其特征在于,
所述连接基L1至L12分别为单键或者选自下述[结构式22]、[结构式23]、[结构式25]、[结构式27]、[结构式28]以及[结构式30]中的任意一个基团,
p1至p4、r1至r4、s1至s4分别为1或者2,且x是1,
Figure FDA0002330896110000052
[结构式30]
Figure FDA0002330896110000053
所述连接基中,在芳香环的碳位结合有氢或重氢。
6.如权利要求1所述的有机发光元件,其特征在于,
x和y分别为1,z为0或者1。
7.如权利要求1所述的有机发光元件,其特征在于,
所述[化学式C]内的Ar21和Ar22分别相同或者相异,且彼此独立地选自被取代或未被取代的碳原子数为6至50的芳基。
8.如权利要求7所述的有机发光元件,其特征在于,
所述[化学式C]内的Ar21选自被取代或未被取代的碳原子数为6至18的芳基。
9.如权利要求1所述的有机发光元件,其特征在于,所述胺化合物是选自下述[化学式1]至[化学式40]、[化学式45]至[化学式88]、[化学式97]至[化学式116]、[化学式118]至[化学式157]、[化学式164]、[化学式165]、[化学式169]至[化学式212]、[化学式214]至[化学式216]、[化学式218]至[化学式226]、[化学式228]至[化学式239]的任意一个胺化合物:
Figure FDA0002330896110000061
Figure FDA0002330896110000071
Figure FDA0002330896110000081
Figure FDA0002330896110000091
Figure FDA0002330896110000101
Figure FDA0002330896110000111
Figure FDA0002330896110000121
Figure FDA0002330896110000131
Figure FDA0002330896110000141
Figure FDA0002330896110000151
Figure FDA0002330896110000161
Figure FDA0002330896110000171
Figure FDA0002330896110000181
Figure FDA0002330896110000191
Figure FDA0002330896110000201
Figure FDA0002330896110000211
10.如权利要求1所述的有机发光元件,其特征在于,用所述[化学式C]表示的蒽系化合物是选自下述[化合物1]至[化合物80]中的任意一个蒽系化合物:
Figure FDA0002330896110000212
Figure FDA0002330896110000221
Figure FDA0002330896110000231
Figure FDA0002330896110000241
Figure FDA0002330896110000251
Figure FDA0002330896110000261
11.如权利要求1所述的有机发光元件,其特征在于,所述有机发光元件除了包括发光层以外,还包括从如下的层中选择的至少一个层:
空穴注入层;
空穴传输层;
功能层,同时具备空穴注入功能和空穴传输功能;
电子传输层;以及
电子注入层。
12.如权利要求11所述的有机发光元件,其特征在于,
从所述至少一个层中的各个层中选择的一个以上的层借助于沉积工艺或溶液工艺而形成。
13.如权利要求1所述的有机发光元件,其特征在于,所述有机发光元件应用于从以下装置中选择的一个装置:
平板显示装置、柔性显示装置、单色或白色的平板照明用装置、以及单色或白色的柔性照明用装置。
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