CN114075111A - 新型化合物以及包含所述新型化合物的有机发光元件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种以下述化学式1表示的化合物以及包含所述化合物的有机发光元件：
。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型化合物以及包含所述新型化合物的有机发光元件。
背景技术
最近，自发光型的可低电压驱动的有机发光元件与平面显示元件的主流即液晶显示屏(LCD，liquid crystal display)相比具有如视野角以及对照比等优秀、不需要背光、可以实现轻量化以及纤薄化、消耗电力少、色彩重现范围广等优点，因此作为新一代的显示元件备受瞩目。
在有机发光元件中作为有机物层使用的材料大体上可以根据其功能分为发光层材料、空穴注入材料、空穴输送材料、电子输送材料以及电子注入材料等。
此外，所述发光材料可以根据分子量分为高分子以及单分子，而且可以根据发光机制分为源于电子的单重激发态的荧光材料、源于电子的三重激发态的磷光材料以及源于从三重激发态到单重激发态的电子移动的延迟荧光材料，而发光材料可以根据发光颜色分为蓝色、绿色、为了实现比红色发光材料更加优秀的天然色而需要的黄色以及朱黄色发光材料。
此外，为了提升色纯度以及基于能量转移的发光效率，作为发光物质还可以使用主剂/掺杂剂型物质。而其原理在于，通过将能量带隙小于主剂的发光物质即掺杂剂少量混入到发光层中，可以使得在主剂中生成的激子转移到掺杂剂并放射出光线。借助于如上所述的原理，可以根据主剂以及掺杂剂的类型获得所需波长的光线。
目前为止，作为适用于所述有机发光元件的物质，已经有多种化合物被人们所熟知，但是因为使用目前已熟知的物质的有机发光元件具有驱动电压高、效率低以及寿命短等问题，所以仍然需要开发出新型材料。因此，人们一直以来都致力于利用具有优秀特性的物质开发出可实现低电压驱动、具有高亮度以及长使用寿命的有机发光元件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在形成较深的最高占据分子轨道(HOMO)的同时具有较高的最低占据分子轨道(LUMO)以及T1，从而可以轻易地实现电子拦截以及激子移动拦截且发光层内的电荷平衡优秀的新型化合物以及有机发光元件。
此外，本发明的目的在于提供一种具有较快的霍尔迁移率，而且因为π共轭得到提升而可以在形成薄膜时确保优秀的分子排列，从而可以实现较低的驱动电压以及高效率，而且可以通过对衰减现象进行抑制而实现长使用寿命效果的新型化合物以及有机发光元件。
进而，本发明的目的在于提供一种因为具有较高的玻璃化转变温度(Tg)而可以防止薄膜的重结晶并借此提升驱动稳定性的新型化合物以及有机发光元件。
接下来，将对如上所述的课题以及追加课题进行详细的说明。
作为解决如上所述的课题的手段，
本发明的一实施例提供一种以下述化学式1表示的化合物。
<化学式1>
在所述化学式1中，
Ar1以及Ar2各自独立地为苯基或者未取代的C7～C30的稠合芳基；
L为C10～50的亚芳基、或C10～50的杂亚芳基，且不包含芴基；
R1至R3各自独立地为氢、氘、卤素、硝基、腈基、取代或未取代的C1～C30的烷基、取代或未取代的C2～C30的烯基、取代或未取代的C1～C30的烷氧基、取代或未取代的C1～C30的巯基、取代或未取代的C3～C30的甲硅烷基、取代或未取代的C6～C50的芳基、或取代或未取代的C2～C50的杂芳基；
l、m以及n各自独立地为0至4的整数。
此外，作为本发明的一实施例，提供一种有机发光元件，包含：
第1电极；
有机层，位于所述第1电极上；以及，
第2电极，位于所述有机层上；
所述有机层包含如上所述的化合物。
其中，所述有机层可以是空穴注入层、空穴输送层以及发光辅助层中的1层以上，具体来讲可以是位于空穴输送层与发光层之间的发光辅助层。
根据本发明的化合物为包含螺二芴基且同时包含由苯基或稠合芳基构成的末端芳基(化学式1的Ar1以及Ar2)的胺结构，因为可以在形成较深的最高占据分子轨道(HOMO)的同时维持较高的最低占据分子轨道(LUMO)，因此可以实现较低的有机发光元件的电压并借此提供高效率的元件。
此外，所述化合物可以通过碳数量为10个以上的连接基L增加π-共轭并借此具有较快的霍尔迁移率，而且可以在形成薄膜时确保优秀的分子排列并借此实现较低的驱动电压以及高效率，还可以通过对衰减现象进行抑制而实现长使用寿命效果的有机发光元件。
进而，因为螺二芴基和胺基的没有扩展的芳基具有较高的最低占据分子轨道(LUMO)以及T1，因此可以将发光层内激子的移动拦截效果极大化，从而进一步提升有机发光元件的效率。
此外，因为化合物可以通过螺二芴基和连接基L扩展而具有较高的玻璃化转变温度(Tg)，因此可以通过防止薄膜的重结晶而实现驱动稳定性优秀的有机发光元件。
接下来，将对如上所述的效果以及追加效果进行详细的说明。
附图说明
图1是对根据本发明的一实施例的有机发光元件的构成进行图示的概要性截面图。
【符号说明】
100：基板
200：空穴注入层
300：空穴输送层
400：发光层
500：电子输送层
600：电子注入层
1000：第1电极(阳极)
2000：第2电极(阴极)
具体实施方式
在对本发明进行详细的说明之前需要理解的是，在本说明书中所使用的术语只是用于对特定的实施例进行记述，并不是为了对本发明的范围进行限定，本发明的范围只应通过随附的权利要求书的范围做出限定。除非另有明确的说明，否则在本说明书中所使用的所有技术术语以及科学术语的含义与具有一般知识的人员所通常理解的含义相同。
在整个本说明书以及权利要求书中，除非另有明确的说明，否则被记载为包含(comprise、comprises、comprising)的术语只是表明包含所提及的物件、步骤或一系列物件以及步骤，并不是事先排除任意其他物件、步骤或一系列物件或一系列步骤。
在整个本说明书以及权利要求书中，术语“芳基”是指如包含苯基、苄基、萘基、联苯基、三联苯基、芴基、菲基、三亚苯基、亚苯基、
基、荧蒽基、苯并芴基、苯并三亚苯基、苯并
基、蒽基、茋基以及芘基等芳环的C5～50的芳烃环基，而“杂芳基”是指如包含吡咯基、吡嗪基、吡啶基、吲哚基、异吲哚基、呋喃基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、咔唑基、菲啶基、吖啶基、菲咯啉基、噻吩基以及由吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪、三嗪、吲哚、喹啉、吖啶、吡咯烷、二
烷、哌啶、吗啉、哌嗪、咔唑、呋喃、噻吩、
唑、
二唑、苯并
唑、苯并呋喃、噻唑、噻二唑、苯并噻唑、苯并噻吩、苯三唑、咪唑、苯并咪唑、吡喃、二苯并呋喃等构成的杂环基的包含至少一个杂元素的C2～50的芳族环。
此外，化学式中的Arx(其中，x为整数)除非另有明确的定义，否则表示取代或取代的C6～C50的芳基、或取代或未取代的C2～C50的杂芳基，Lx(其中，x为整数)除非另有明确的定义，否则表示直接结合、取代或未取代的C6～C50的亚芳基、或取代或未取代的C2～C50的杂亚芳基，Rx(其中，x为整数)除非另有明确的定义，否则表示氢、氘、卤素、硝基、腈基、取代或未取代的C1～C30的烷基、取代或未取代的C2～C30的烯基、取代或未取代的C1～C30的烷氧基、取代或未取代的C1～C30的巯基、取代或未取代的C6～C50的芳基、或取代或未取代的C2～C50的杂芳基。
在整个本说明书以及权利要求书中，术语“取代或未取代”可以是指被从由氘、卤素、氨基、氰基、腈基、硝基、亚硝基、氨磺酰基、异硫氰酸酯基、硫氰酸酯基、羧基、或C1～C30的烷基、C1～C30的烷基亚磺酰基、C1～C30的烷基磺酰基、C1～C30的烷基硫烷基、C1～C12的氟烷基、C2～C30的烯基、C1～C30的烷氧基、C1～C12的N-烷基氨基、C2～C20的N,N-二烷基氨基、取代或未取代的C1～C30的巯基、C1～C6的N-烷基氨磺酰基、C2～C12的N,N-二烷基氨磺酰基、C3～C30的甲硅烷基、C3～C20的环烷基、C3～C20的杂环烷基、C6～C50的芳基以及C3～C50的杂芳基等构成的组中选择的任一个以上的基团取代或未取代。此外，在本申请的整个说明书中，除非另有明确的说明，否则相同的符号具有相同的含义。
此外，除非另有明确的相反说明，否则本发明的多个实施例可以与其他某些实施例结合。接下来，将对本发明的实施例及其效果进行说明。
接下来，将对本发明进行详细的说明。
根据本发明的化合物以下述化学式1表示。
<化学式1>
在所述化学式1中，
Ar1以及Ar2各自独立地为苯基或者未取代的C7～C30的稠合芳基；
L为C10～50的亚芳基或C10～50的杂亚芳基，且不包含芴基；
R1至R3各自独立地为氢、氘、卤素、硝基、腈基、取代或未取代的C1～C30的烷基、取代或未取代的C2～C30的烯基、取代或未取代的C1～C30的烷氧基、取代或未取代的C1～C30的巯基、取代或未取代的C3～C30的甲硅烷基、取代或未取代的C6～C50的芳基、或取代或未取代的C2～C50的杂芳基；
l、m以及n各自独立地为0至4的整数。
如上所述，根据本发明的以化学式1表示的化合物具有包含螺二芴基且同时包含由苯基或稠合芳基构成的末端芳基(化学式1的Ar1以及Ar2)的胺结构，因为可以在形成适合于发光辅助层的较深的最高占据分子轨道(HOMO)的同时维持易于电子拦截的较高的最低占据分子轨道(LUMO)，因此可以实现较低的有机发光元件的电压。
具体来讲，所述化学式1可以以下述化学式2表示：
<化学式2>
在所述化学式2中，
对Ar1、Ar2、R1至R3、l、m以及n的定义与所述化学式1中的定义相同，
R4以及R5各自独立地为氢、氘、卤素、硝基、腈基、取代或未取代的C1～C30的烷基、取代或未取代的C6～C50的芳基、或取代或未取代的C2～C50的杂芳基，
o为1至5的整数。
因为以所述化学式2表示的化合物作为连接基L包含2个以上的取代或未取代的亚苯基，因此可以在形成薄膜时确保优秀的分子排列并借此改善霍尔迁移率，而且可以通过形成较高的最低占据分子轨道(LUMO)而轻易地对电子进行拦截。
尤其是，因为在所述o为1或2的情况下可以实现化合物的较高的玻璃化转变温度(Tg)，因此还可以有效地提升元件的驱动稳定性。
此外，所述化学式1可以以下述化学式3表示：
<化学式3>
在所述化学式3中，
对Ar1、Ar2、R1至R3、l、m以及n的定义与所述化学式1中的定义相同，
R4以及R5各自独立地为氢、氘、卤素、硝基、腈基、取代或未取代的C1～C30的烷基、取代或未取代的C6～C50的芳基、或取代或未取代的C2～C50的杂芳基，
o为1至5的整数，
亚苯基连接到螺二芴基的*位置中的任一个。
因为以所述化学式3表示的化合物将包含2个以上的取代或未取代的亚苯基的连接基导入到螺二芴基的3号或4号位置上，因此可以形成较深的最高占据分子轨道(HOMO)并实现较快的霍尔迁移率。
此外，所述化学式3可以以下述化学式3-1或化学式3-2表示：
<化学式3-1>
<化学式3-2>
在所述化学式3-1以及化学式3-2中，
对Ar1、Ar2、R1至R3、l、m以及n的定义与所述化学式1中的定义相同，
R4以及R5各自独立地为氢、氘、卤素、硝基、腈基、取代或未取代的C1～C30的烷基、取代或未取代的C6～C50的芳基、或取代或未取代的C2～C50的杂芳基，
o为1至5的整数。
以所述化学式3-1以及化学式3-2表示的化合物具有分别包含2个以上的取代或未取代的亚苯基的连接基L被连接到螺二芴基的3号或4号位置上的结构。
此时，以所述化学式3-1表示的化合物为连接基L被导入到螺二芴基的3号位置上的情况。在如上所述的情况下，可以实现更快的霍尔迁移率，因此可以进一步降低有机发光元件的驱动电压。
此外，以所述化学式3-2表示的化合物为连接基L被导入到螺二芴基的4号位置上的情况。在如上所述的情况下，可以形成较深的最高占据分子轨道(HOMO)，因此可以有效地改善有机发光元件的效率。
更具体来讲，所述化学式1可以以下述化学式4或化学式5表示：
<化学式4>
<化学式5>
在所述化学式4以及化学式5中，
对Ar1、Ar2、R1至R3的定义与所述化学式1中的定义相同，
R4以及R5各自独立地为氢、氘、卤素、硝基、腈基、取代或未取代的C1～C30的烷基、取代或未取代的C6～C50的芳基、或取代或未取代的C2～C50的杂芳基，
o为1至5的整数，
亚苯基连接到螺二芴基的*位置中的任一个。
具体来讲，所述R4以及R5可以各自独立地为氢或苯基。
以所述化学式4以及化学式5表示的化合物具有包含2个以上的取代或未取代的亚苯基的连接基L被连接到螺二芴基的3号或4号位置上的结构。
其中，尤其是以化学式4表示的化合物为包含于连接基的亚苯基中直接结合到胺基的亚苯基为对亚苯基(1,4-亚苯基)的情况。在如上所述的情况下，可以实现更快的霍尔迁移率，因此可以在改善有机发光元件的驱动的同时对衰减现象进行抑制，从而延长元件的使用寿命。
此外，以化学式5表示的化合物为包含于连接基的亚苯基中直接结合到胺基的亚苯基为邻亚苯基(1,2-亚苯基)的情况。在如上所述的情况下，可以在进一步降低最高占据分子轨道(HOMO)水准的同时实现较高的最低占据分子轨道(LUMO)，从而提升发光层内电荷的均衡并改善元件的效率。
更具体来讲，在所述化学式4中，
可以包含邻亚苯基(1,2-亚苯基)或间亚苯基(1,3-亚苯基)中的一个以上，借此可以形成更高的最高占据分子轨道(HOMO)并有效地改善效率。
此外，在所述化学式5中，
可以包含对亚苯基(1,4-亚苯基)，根据情况也可以仅由对亚苯基构成。借此，可以将分子的扭曲最小化并有效地改善迁移率。
此外，在所述化学式1至化学式5中的任一个化学式中，所述R1至R3可以各自独立地为氢或苯基。
在导入到螺二芴基的末端取代基即R1至R3为氢或苯基的情况下，可以将化合物的体积特性最小化，从而更加有效地改善元件的驱动电压。尤其是，在R1至R3均为氢的情况下，可以将其效果极大化。
同时，在化学式2至化学式5中的任一个化学式中，所述R1至R5可以各自独立地为氢或苯基，更具体来讲可以是苯基。
此外，所述Ar1以及Ar2可以各自独立地为苯基、萘基、菲基或三亚苯基，具体来讲可以是苯基。
在如上所述的情况下，可以形成更低的最高占据分子轨道(HOMO)，同时还可以通过将化合物的体积特性最小化而防止霍尔迁移率的下降，而且可以维持较高的最低占据分子轨道(LUMO)以及T1，从而提升元件的驱动效率。
与此同时，对螺二芴基以及胺基N进行连接的连接基(化学式1的L)可以包含亚联苯基或亚三联苯基，作为一实例，可以包含以下述A-1至A-23表示的结构中的任一个：
如上所述，在对螺二芴基以及胺基N进行连接的连接基(化学式1的L)为如以A-1至A-23表示的结构所示的亚联苯基或亚三联苯基的情况下，可以实现更低的最高占据分子轨道(HOMO)和更高的最高占据分子轨道(LUMO)以及T1，因此可以有效地改善元件的效率并显著地降低形成薄膜时的沉积温度，从而提升元件的热稳定性。
同时，在如A-2至A-6以及A-8至A-23所示的连接基(化学式1的L)包含一个以上的间亚苯基(1,3-亚苯基)或邻亚苯基(1,2-亚苯基)的情况下，可以在具有更深的最高占据分子轨道(HOMO)的同时形成较高的最低占据分子轨道(LUMO)以及T1，从而有效地改善效率，而且可以有效地降低沉积温度，从而确保优秀的热稳定性。
下述化合物是根据本发明的化合物的具体实例。下述实例只是用于对本发明进行说明的例示，本发明并不因此而受到限定。
进而，本发明的另一实施例提供一种包含以所述化学式1表示的化合物的有机发光元件。所述有机发光元件可以在第1电极以及第2电极之间包含含有根据本发明的化合物的1层以上的有机物层。
在本发明的一实施例中，所述有机物层可以是空穴注入层、空穴输送层以及发光辅助层中的1层以上，例如可以是发光辅助层，但是并不限定于此。此时，本发明的化合物可以单独使用或与公知的有机发光化合物一起使用。
在本发明中，发光辅助层是指在空穴输送层与发光层之间形成的层，空穴输送层可以根据其数量称之为如第2空穴输送层或第3空穴输送层等。
具体来讲，本发明的有机发光元件可以在第1电极与第2电极之间包含如空穴注入层(HIL)、空穴输送层(HTL)、发光层(EML)、电子输送层(ETL)以及电子注入层(EIL)等1个以上的有机物层。
图1是对根据本发明的一实施例的有机发光元件的构成进行图示的概要图。
如图1所示，本发明的有机发光元件可以在基板100的上部从下到上依次以第1电极(空穴注入电极)1000、空穴注入层200、空穴输送层300、发光层400、电子输送层500、电子注入层600以及第2电极(电子注入电极)2000的顺序依次层叠制造。
此外，虽未图示，在发光层400与电子输送层500之间还可以包含空穴阻止层(图示被省略)，在空穴输送层300与发光层400之间还可以包含电子阻止层(图示被省略)。
此外，在基板100与第1电极1000之间还可以包含覆盖层(图示被省略)，在第2电极2000的上部还可以包含覆盖层(图示被省略)。
图1中基板100可以使用在有机发光元件中使用的基板，尤其是可以使用机械强度、热稳定性、透明性、表面平滑性、处理便利性以及防水性优秀的透明玻璃基板或柔性塑料基板。
第1电极1000作为用于在有机发光元件中注入空穴的阳极使用。为了实现空穴的注入而使用功函数尽可能低的物质，可以利用如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)以及石墨烯(graphene)等透明的材质形成。
在所述第1电极的上部，可以通过利用如真空沉积法、旋转涂布法、铸造法、朗缪尔-布洛节塔(LB，Langmuir-Blodgett)法等方法对空穴注入层物质进行沉积而形成空穴注入层200。在通过真空沉积法形成空穴注入层时，其沉积条件将根据作为空穴注入层的材料使用的化合物、所需要的空穴注入层的结构以及热学特性等而有所不同，通常可以在50～500℃的沉积温度、10-8至10-3托(torr)的真空度、0.01至
的沉积速度以及
至5μm的层厚范围内适当地进行选择。
接下来，在所述空穴注入层200的上部，可以通过利用真空沉积法、旋转涂布法、铸造法、朗缪尔-布洛节塔(LB)法等方法对空穴输送层物质进行沉积而形成空穴输送层300。在通过所述真空沉积法形成空穴输送层时，其沉积条件将根据所使用的化合物而有所不同，但是通常是在与空穴注入层的形成几乎相同的条件范围内选择为宜。所述空穴输送层可以是一个以上，例如，可以是第1空穴输送层以及第2空穴输送层(发光辅助层)等两个层。所述第1空穴输送层以及第2空穴输送层中的至少任一个可以包含根据本发明的化学式1的化合物。
接下来，在所述空穴输送层或发光辅助层的上部，可以通过利用真空沉积法、旋转涂布法、铸造法、朗缪尔-布洛节塔(LB)法等方法对发光层物质进行沉积而形成发光层400。在通过所述真空沉积法形成发光层时，其沉积条件将根据所使用的化合物而有所不同，但是通常是在与空穴注入层的形成几乎相同的条件范围内选择为宜。此外，作为所述发光层材料，可以将公知的化合物作为主剂或掺杂剂使用。
此外，当在发光层中同时使用磷光掺杂剂时，为了防止三重态激子或空穴扩散到电子输送层的现象，可以通过真空沉积法或旋转涂布法追加层叠空穴阻挡材料(HBL)。此时，所使用的空穴阻挡材料并不受到特殊的限定，可以选择使用作为空穴阻挡材料使用的任意公知的物质。例如，可以使用
二唑衍生物或苯三唑衍生物、邻二氮杂菲衍生物或日本特开平11-329734(A1)中记载的空穴阻挡材料等，其中最具代表性的包含Balq(双(8-羟基-2-甲基喹啉)-(4-苯基苯氧基)铝)、菲咯啉(phenanthrolines)类化合物(例如：UDC公司的BCP(浴铜灵))等。
在按照如上所述的方式形成的发光层400的上部将形成电子输送层500，此时所述电子输送层可以通过如真空沉积法、旋转涂布法、铸造法等方法形成。此外，所述电子输送层的沉积条件将根据所使用的化合物而有所不同，但是通常是在与空穴注入层的形成几乎相同的条件范围内选择为宜。
接下来，可以通过在所述电子输送层500的上部对电子注入层物质进行沉积而形成电子注入层600，此时所述电子注入层可以利用一般的电子注入层物质通过如真空沉积法、旋转涂布法、铸造法等方法形成。
所述有机发光元件的空穴注入层200、空穴输送层300、发光层400、电子输送层500可以使用根据本发明的化合物或如下述表1所述的物质，或者也可以同时使用根据本发明的化合物以及公知的物质。
【表1】
在电子注入层600的上方，可以通过如真空沉积法或旋转涂布法等方法形成第2电极2000。作为第2电极，可以使用多种金属。作为具体的实例，包含如铝、金、银等物质。
作为根据本发明的有机发光元件，不仅可以使用由第1电极(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、第2电极(阴极)构成的有机发光元件，还可以使用多种结构的有机发光元件，也可以根据需要追加形成1层或2层的中间层。
如上所述的通过本发明形成的各个有机物层的厚度可以根据所需要的程度进行调节，具体来讲可以是10至1000nm，更具体来讲是30至100nm为宜。
此外，本发明可以在包含以所述化学式1表示的化合物的有机物层中以分子单位对有机物层的厚度进行调节，因此具有表面均匀且形态稳定性优秀的优点。
接下来，将通过根据本发明的一实施例的化合物的合成例以及有机发光元件的制造例对本发明进行更为详细的说明。下述实施例只是用于对本发明进行例示，本发明的范围并不限定于下述的实施例。
<制造例1>中间体化合物IM1的合成
按照下述反应式合成出中间体化合物IM1。
向圆底烧瓶中注入100ml的1,4-二氧六环(1,4-dioxane)，接下来在其中溶解5.0g的9,9'-螺二[芴]-2-基硼酸(9,9'-spirobi[fluoren]-2-ylboronic acid)以及5.0g的2-溴-4'-碘代-1,1'-联苯(2-bromo-4'-iodo-1,1'-biphenyl)并添加20ml的K2CO3(2M浓度的水溶液)以及0.5g的Pd(PPh3)4之后进行了回流搅拌。利用薄层色谱法(TLC)对反应进行程度进行确认并在添加水之后结束反应。利用二氯甲烷(MC)提取出有机层并在减压过滤之后重结晶，从而获得5.0g的中间体化合物IM1(收率为66％)。
<制造例2>中间体化合物IM2的合成
按照与所述制造例1相同的方法进行合成，其中按照如下所述的方式分别使用如下述反应式所示的起始物质合成出了化合物IM2。
<制造例3>中间体化合物IM3的合成
按照与所述制造例1相同的方法进行合成，其中按照如下所述的方式分别使用如下述反应式所示的起始物质合成出了化合物IM3。
<制造例4>中间体化合物IM4的合成
按照与所述制造例1相同的方法进行合成，其中按照如下所述的方式分别使用如下述反应式所示的起始物质合成出了化合物IM4。
<制造例5>中间体化合物IM5的合成
按照与所述制造例1相同的方法进行合成，其中按照如下所述的方式分别使用如下述反应式所示的起始物质合成出了化合物IM5。
<合成例1>化合物7的合成
在圆底烧瓶中注入90ml的甲苯，并在其中溶解3.0g的通过制造例1制造出的中间体化合物IM1、1.0g的二苯胺(diphenylamine)、0.8g的t-BuONa、0.2g的Pd2(dba)3、0.2ml的(t-Bu)3P之后进行了回流搅拌。利用薄层色谱法(TLC)对反应进行程度进行确认并在添加水之后结束反应。利用二氯甲烷(MC)提取出有机层并在减压过滤之后进行柱纯化以及重结晶，从而获得2.1g的化合物7(收率为60％)。
m/z：635.26(100.0％)、636.26(53.4％)、637.27(14.0％)、638.27(2.4％)
<合成例2>化合物62的合成
按照与合成例1相同的方法执行，其中利用通过制造例2制造出的中间体化合物IM2替代IM1而合成出了化合物62(收率为67％)。
m/z：635.26(100.0％)、636.26(53.4％)、637.27(14.0％)、638.27(2.4％)
<合成例3>化合物122的合成
按照与合成例1相同的方法执行，其中利用通过制造例3制造出的中间体化合物IM3替代IM1而合成出了化合物122(收率为70％)。
m/z：635.26(100.0％)、636.26(53.4％)、637.27(14.0％)、638.27(2.4％)
<合成例4>化合物127的合成
按照与合成例1相同的方法执行，其中利用通过制造例4制造出的中间体化合物IM4替代IM1而合成出了化合物127(收率为63％)。
m/z：635.26(100.0％)、636.26(53.4％)、637.27(14.0％)、638.27(2.4％)
<合成例5>化合物134的合成
按照与合成例1相同的方法执行，其中利用通过制造例5制造出的中间体化合物IM5替代IM1而合成出了化合物134(收率为65％)。
m/z：711.29(100.0％)、712.30(59.9％)、713.30(17.6％)、714.30(3.4％)
有机发光元件的制造
利用在下述表2中整理的物质制造了本发明的有机发光元件。
【表2】
<实施例1>
利用蒸馏水对涂覆有
厚度的氧化铟锡(ITO)薄膜的玻璃基板进行超声波洗涤。在完成蒸馏水洗涤之后利用如异丙醇、丙酮、甲醇等溶剂进行超声波洗涤以及干燥，接下来移送至等离子体清洗机中利用氧气等离子体对所述基板进行5分钟的清洗，然后在氧化铟锡(ITO)基板上部利用热真空蒸镀装置(thermal evaporator)作为空穴注入层制膜出
的HI01和
的HATCN、作为空穴输送层制膜出
的HT01、作为发光辅助层制膜出
的在合成例1中制造出的化合物，接下来作为发光层制膜出
的BH01:BD013％。接下来，作为电子输送层制膜出
的ET01:Liq(1:1)之后制膜出
的LiF、
的铝(Al)，然后将所述元件在手套箱中进行封装(Encapsulation)而制造出了有机发光元件。
<实施例2>至<实施例5>
按照与所述实施例1相同的方法进行制造，并分别利用通过合成例2至合成例5制造出的化合物沉积形成发光辅助层而制造出了有机发光元件。
<比较例1>至<比较例7>
按照与所述实施例1相同的方法执行，其中分别利用下述表3所示的比较化合物1至比较化合物7沉积形成发光辅助层而制造出了有机发光元件。
【表3】
<有机发光元件的性能评估>
通过向吉时利2400源测量单元(Kiethley 2400source measurement unit)加载电压而注入电子以及空穴并利用柯尼卡美能达(Konica Minolta)分光辐射亮度计(CS-2000)对放射出光线时的亮度进行测定，从而在大气压条件下对实施例以及比较例的有机发光元件的性能即相对于加载电压的电流密度以及亮度进行了评估，其结果如表4所示。
【表4】
| Op.V | mA/cm<sup>2</sup> | Cd/A | QE(％) | CIEx | CIEy | LT95 | |
| 实施例1 | 3.45 | 10 | 7.8 | 6.7 | 0.139 | 0.110 | 143 |
| 实施例2 | 3.46 | 10 | 8.0 | 6.9 | 0.140 | 0.109 | 155 |
| 实施例3 | 3.48 | 10 | 8.3 | 7.5 | 0.140 | 0.110 | 175 |
| 实施例4 | 3.49 | 10 | 8.5 | 7.3 | 0.142 | 0.110 | 166 |
| 实施例5 | 3.48 | 10 | 8.4 | 7.1 | 0.140 | 0.109 | 180 |
| 比较例1 | 3.51 | 10 | 6.8 | 4.8 | 0.140 | 0.111 | 100 |
| 比较例2 | 3.52 | 10 | 7.0 | 5.7 | 0.141 | 0.109 | 108 |
| 比较例3 | 3.54 | 10 | 7.3 | 5.9 | 0.140 | 0.110 | 113 |
| 比较例4 | 3.52 | 10 | 7.0 | 6.0 | 0.142 | 0.110 | 94 |
| 比较例5 | 3.70 | 10 | 7.3 | 6.3 | 0.140 | 0.110 | 68 |
| 比较例6 | 3.50 | 10 | 6.4 | 5.1 | 0.142 | 0.110 | 75 |
| 比较例7 | 3.65 | 10 | 6.9 | 5.8 | 0.142 | 0.111 | 100 |
对本发明的实施例进行对照可以发现，实施例的有机发光元件不仅可以实现较低的驱动电压，而且其发光效率改善效果也非常优秀。
具体来讲，根据本发明的实施例的有机发光元件利用连接基扩展的化合物形成发光辅助层，因此与比较例1至比较例3的有机发光元件相比可以增加发光辅助层的π共轭，从而可以确保优秀的薄膜排列。
具体来讲，比较例1至比较例3的有机发光元件将螺二芴基与胺基之间的连接基L为亚苯基的化合物作为发光辅助层使用，而比较例7的有机发光元件使用连接基L为芴基的化合物作为发光辅助层使用。与此相反，本发明的实施例将连接基L不为芴基而是为如联苯、三联苯等碳数量为10以上的芳基的化合物作为发光辅助层使用，从而可以增加发光辅助层的π共轭并确保优秀的薄膜排列。
此外，比较例4的有机发光元件在发光辅助层中包含结合有利用起到电子供体作用的取代基(化学式1中的Ar1或Ar2)对甲基进行取代的芴基的胺化合物，因此具有较高的最高占据分子轨道(HOMO)值。进而，比较例6的有机发光元件在发光辅助层中包含结合有对甲基进行取代的芴基和联苯基的胺化合物，从而与比较例4的有机发光元件相比在驱动电压、效率以及使用寿命方面呈现出了劣势。
与此相反，本发明在发光辅助层中包含化学式1中的Ar1以及Ar2分别为苯基或稠合芳基且所述稠合芳基为如萘基、菲基或三亚苯基等甲基等没有被取代的未取代稠合芳基的化合物，因此具有较低的最高占据分子轨道(HOMO)，从而可以有效地改善有机发光元件的驱动电压、效率以及使用寿命。
同时，比较例5的有机发光元件在发光辅助层中使用在与螺二芴基内的胺基连接的部位即苯环中追加利用苯基进行取代的结构(即，螺二芴基的2号位置被苯基取代的结构)的化合物，从而因为分子结构的扭曲严重而呈现出了较低的霍尔迁移率。与此相反，本发明的实施例通过在与螺二芴基内的胺基连接的部位即苯环中没有追加利用如苯基等取代基进行取代的化合物，从而可以将分子的扭曲最小化并有效地改善霍尔迁移率。
因此，根据本发明的实施例的有机发光元件通过在发光辅助层中包含根据本发明的化合物，可以具有较低的最高占据分子轨道(HOMO)值和较高的最低占据分子轨道(LUMO)以及T1，因此可以有效地改善霍尔迁移率并轻易地实现电子拦截以及激子拦截，从而确保优秀的发光层内电荷平衡。进而，实施例的有机发光元件可以通过对衰减现象进行抑制而实现较低的驱动电压，因此可以显著提升元件的效率以及使用寿命。
Claims (15)
1.一种以下述化学式1表示的化合物：
化学式1
在所述化学式1中，
Ar1以及Ar2各自独立地为苯基或者未取代的C7～C30的稠合芳基；
L为C10～50的亚芳基、或C10～50的杂亚芳基，且不包含芴基；
R1至R3各自独立地为氢、氘、卤素、硝基、腈基、取代或未取代的C1～C30的烷基、取代或未取代的C2～C30的烯基、取代或未取代的C1～C30的烷氧基、取代或未取代的C1～C30的巯基、取代或未取代的C3～C30的甲硅烷基、取代或未取代的C6～C50的芳基、或取代或未取代的C2～C50的杂芳基；
l、m以及n各自独立地为0至4的整数。
2.根据权利要求1所述的化合物，
所述化学式1是以下述化学式2表示的化合物：
化学式2
在所述化学式2中，
对Ar1、Ar2、R1至R3、l、m以及n的定义与所述化学式1中的定义相同，
R4以及R5各自独立地为氢、氘、卤素、硝基、腈基、取代或未取代的C1～C30的烷基、取代或未取代的C6～C50的芳基、或取代或未取代的C2～C50的杂芳基，
o为1至5的整数。
3.根据权利要求1所述的化合物，
所述化学式1是以下述化学式3表示的化合物：
化学式3
在所述化学式3中，
对Ar1、Ar2、R1至R3、l、m以及n的定义与所述化学式1中的定义相同，
R4以及R5各自独立地为氢、氘、卤素、硝基、腈基、取代或未取代的C1～C30的烷基、取代或未取代的C6～C50的芳基、或取代或未取代的C2～C50的杂芳基，
o为1至5的整数，
亚苯基连接到螺二芴基的*位置中的任一个。
4.根据权利要求3所述的化合物，
所述化学式3是以下述化学式3-1或化学式3-2表示的化合物：
化学式3-1
化学式3-2
在所述化学式3-1以及化学式3-2中，
对Ar1、Ar2、R1至R3、l、m、n、R4、R5以及o的定义与所述化学式3中的定义相同。
5.根据权利要求1所述的化合物，
所述化学式1是以下述化学式4或化学式5表示的化合物：
化学式4
化学式5
在所述化学式4以及化学式5中，
对Ar1、Ar2、R1至R3的定义与所述化学式1中的定义相同，
R4以及R5各自独立地为氢、氘、卤素、硝基、腈基、取代或未取代的C1～C30的烷基、取代或未取代的C6～C50的芳基、或取代或未取代的C2～C50的杂芳基，
o为1至5的整数，
亚苯基连接到螺二芴基的*位置中的任一个。
6.根据权利要求5所述的化合物，
在所述化学式4中，
包含邻亚苯基以及间亚苯基中的任一个以上。
7.根据权利要求5所述的化合物，
在所述化学式5中，
包含对亚苯基。
8.根据权利要求2所述的化合物，
R4以及R5各自独立地为氢或苯基。
9.根据权利要求1所述的化合物，
L包含以下述A-1至A-23表示的结构中的任一个：
10.根据权利要求1所述的化合物，
R1至R3各自独立地为氢或苯基。
11.根据权利要求1所述的化合物，
Ar1以及Ar2各自独立地为苯基、萘基、菲基或三亚苯基。
12.根据权利要求1所述的化合物，
所述化学式1的化合物是以下述化学式表示的化合物中的任一个，
13.一种有机发光元件，包含：
第1电极；
有机层，位于所述第1电极上；以及，
第2电极，位于所述有机层上；
所述有机层包含权利要求1至权利要求12中的任一项所述的化合物。
14.根据权利要求13所述的有机发光元件，
所述有机层为空穴注入层、空穴输送层以及发光辅助层中的任一层以上。
15.根据权利要求13所述的有机发光元件，
所述有机层为位于空穴输送层与发光层之间的发光辅助层。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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