CN114380807A - 发光元件以及发光元件用胺化合物 - Google Patents

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Abstract

公开了一种发光元件以及发光元件用胺化合物。一实施例的发光元件包括：第一电极；第二电极；以及至少一个功能层，布置在第一电极与第二电极之间，其中，通过在所述功能层包括由下述化学式1表示的胺化合物，可以显示出优异的发光效率和改善的寿命特性。[化学式1]
Figure DDA0003210810110000011

Description

发光元件以及发光元件用胺化合物
技术领域
本发明涉及一种发光元件以及用于该发光元件的胺化合物，更加详细地，涉及一种用作空穴传输材料的胺化合物以及包括该胺化合物的发光元件。
背景技术
最近，作为影像显示装置，正在大力进行有机电致发光显示装置(OrganicElectroluminescence Display Device)等的开发。有机电致发光显示装置等是包括通过使从第一电极和第二电极注入的空穴和电子在发光层再结合，从而使发光层的发光材料发光而实现显示的所谓自发光型的发光元件的显示装置。
在将发光元件应用到显示装置时，需要低驱动电压化、高发光效率化以及长寿命化，并且持续地需要开发能够稳定地实现这些的发光元件用材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种表现出优异的发光效率及长寿命特性的发光元件。
本发明的另一目的在于提供一种作为具有高效率以及长寿命特性的发光元件用材料的胺化合物。
一实施例提供一种发光元件，包括：第一电极；第二电极，布置在所述第一电极上；以及至少一个功能层，布置在所述第一电极与所述第二电极之间，并且包括由下述化学式1表示的胺化合物。
[化学式1]
Figure BDA0003210810090000021
在所述化学式1中，Q1为被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基，Ar1和Ar2分别独立地为被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基，选自R1和R2、R2和R3以及R3和R4中的一对彼此结合而形成由下述化学式2表示的环，其余分别独立地为氢原子、重氢原子、卤素原子、被取代或未被取代的碳原子数为1以上20以下的烷基、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基：
[化学式2]
Figure BDA0003210810090000022
在所述化学式2中，Ar3为被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基，a1为0以上4以下的整数，R5为氢原子、重氢原子、卤素原子、被取代或未被取代的碳原子数为1以上20以下的烷基、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基。
Q1可以为被取代或未被取代的二苯并呋喃基、被取代或未被取代的二苯并噻吩基、被取代或未被取代的咔唑基、被取代或未被取代的二苯并噻咯(dibenzosilole)基、被取代或未被取代的二苯并噻吩砜(Dibenzothiophene sulfone)基、被取代或未被取代的吡啶基、被取代或未被取代的嘧啶基或者被取代或未被取代的三嗪基。
所述化学式1可以由下述化学式1-1至化学式1-6中的任意一个表示。
[化学式1-1]
Figure BDA0003210810090000031
[化学式1-2]
Figure BDA0003210810090000032
[化学式1-3]
Figure BDA0003210810090000033
[化学式1-4]
Figure BDA0003210810090000041
[化学式1-5]
Figure BDA0003210810090000042
[化学式1-6]
Figure BDA0003210810090000043
在所述化学式1-1至所述化学式1-6中，Q1、Ar1至Ar3、a1、R1至R5与在所述化学式1中的定义相同。
在所述化学式1-2至所述化学式1-6中，Q1可以为被取代或未被取代的二苯并呋喃基或者被取代或未被取代的二苯并噻吩基。
所述化学式1可以由下述化学式3表示。
[化学式3]
Figure BDA0003210810090000051
在所述化学式3中，a11、a13以及a14分别独立地为0以上5以下的整数，a12为0以上4以下的整数，R11至R14中的至少一个为重氢原子，其余为氢原子。
Ar1和Ar2可以分别独立地由下述A-1至A-3中的任意一个表示。
Figure BDA0003210810090000052
在所述A-1中，Ar11为氢原子、甲基、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基。
Ar1可以与Ar2相同。
Ar3可以为被取代或未被取代的苯基、未被取代的萘基、未被取代的菲基、未被取代的苯并[9,10]菲基、未被取代的萘并苯并呋喃(naphtho benzofuran)基或者未被取代的苯并萘并噻吩(benzo naphtho thiophene)基。
所述胺化合物的最低单重态激发能级与最低三重态激发能级的差值可以为0.2eV以下。
所述至少一个功能层可以包括：发光层；空穴传输区域，布置在所述第一电极与所述发光层之间；以及电子传输区域，布置在所述发光层与所述第二电极之间，所述空穴传输区域和所述发光层中的至少一个包括所述胺化合物。
所述至少一个功能层可以包括：发光层；空穴传输区域，布置在所述第一电极与所述发光层之间；以及电子传输区域，布置在所述发光层与所述第二电极之间，所述空穴传输区域可以包括：空穴注入层，布置在所述第一电极上；空穴传输层，布置在所述空穴注入层上；以及电子阻挡层，布置在所述空穴传输层上，所述空穴注入层、所述空穴传输层以及所述电子阻挡层中的至少一个可以包括所述胺化合物。
一实施例提供一种由所述化学式1表示的胺化合物。
所述Q1可以由下述Q-1至Q-8中的任意一个表示。
Figure BDA0003210810090000061
在所述Q-6中，a51是0以上2以下的整数，在所述Q-7中，a52是0以上3以下的整数，在所述Q-8中，a53是0以上4以下的整数，在所述Q-3和Q-5至Q-8中，R51至R56分别独立地为氢原子、重氢原子、卤素原子、被取代或未被取代的碳原子数为1以上20以下的烷基、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基。
一实施例的发光元件可以通过在空穴传输区域包括一实施例的胺化合物而表现出高效率和长寿命特性。
一实施例的胺化合物可以改善发光元件的发光效率以及元件寿命。
附图说明
图1是示出根据一实施例的显示装置的平面图。
图2是示出根据一实施例的显示装置的剖面图。
图3是示意性地示出一实施例的发光元件的剖面图。
图4是示意性地示出一实施例的发光元件的剖面图。
图5是示意性地示出一实施例的发光元件的剖面图。
图6是示意性地示出一实施例的发光元件的剖面图。
图7是示出根据一实施例的显示装置的剖面图。
图8是示出根据一实施例的显示装置的剖面图。
【附图标记说明】
DD、DD-TD：显示装置 ED：发光元件
EL1：第一电极 EL2：第二电极
HTR：空穴传输区域 EML：发光层
ETR：电子传输区域 CPL：封盖层
具体实施方式
本发明可以进行多种变更，并且可以具有多种形态，在附图中举例示出特定实施例并在本文中进行详细说明。然而，其并不旨在将本发明限定在特定的公开形态，应当理解为包含本发明的思想以及技术范围所包括的所有变更、等同物以及替代物。
在本说明书中，当被提及为某构成要素(或者区域、层、部分等)位于另一构成要素“之上”、与另一构成要素“连接”或者与另一构成要素“结合”时，其表示可以直接布置/连接/结合于另一构成要素上，或者在它们之间还可以布置有第三构成要素。
相同的附图标记指代相同的构成要素。并且，为了针对技术内容进行有效的说明，在附图中，构成要素的厚度、比例以及尺寸被夸大示出。
“和/或”将相关构成可以定义的一个以上的组合全部包括。
第一、第二等术语可以用于说明多种构成要素，但所述构成要素不应被所述术语限定。所述术语仅用于将一个构成要素与另一构成要素进行区分的目的。例如，在不脱离本发明的权利范围的情形下，第一构成要素可以被命名为第二构成要素，相似地，第二构成要素也可以被命名为第一构成要素。单数的表述只要在语境中没有明确表示出不同含义，便包括复数的表述。
并且，“下方”、“下侧”、“上方”、“上侧”等术语用于说明附图中示出的构成之间的相关关系。所述术语为相对概念，以附图中表示的方向为基准而被说明。
只要没有被不同地定义，则在本说明书中所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属技术领域的技术人员通常的理解的含义相同的含义。并且，诸如在通常使用的词典中被定义的术语之类的术语应当被解释为具有与在相关技术的语境中的含义一致的含义，并且只要没有被解释为理想的或者过度地形式性的含义，则在此明示性地被定义。
“包括”或者“具有”等术语应当被理解为旨在指定说明书中所记载的特征、数字、步骤、操作、构成要素、部件或者其组合的存在，而不是预先排除一个或者其以上的其他特征或者数字、步骤、操作、构成要素、部件或者其组合的存在或者附加的可能性。
以下，参照附图对根据本发明的一实施例进行说明。
图1是示出显示装置DD的一实施例的平面图。图2是一实施例的显示装置DD的剖面图。图2是示出与图1的I-I'线对应的部分的剖面图。
显示装置DD可以包括：显示面板DP；以及光学层PP，布置在显示面板DP上。显示面板DP包括发光元件ED-1、ED-2、ED-3。显示装置DD可以包括多个发光元件ED-1、ED-2、ED-3。光学层PP可以布置在显示面板DP上以控制由外部光引起的在显示面板DP处的反射光。光学层PP例如可以包括偏光层或者滤色器层。此外，与图中所示情形不同地，在一实施例的显示装置DD中，光学层PP可以被省略。
在光学层PP上可以布置有基础基板BL。基础基板BL可以是提供布置光学层PP的基础面的部件。基础基板BL可以是玻璃基板、金属基板、塑料基板等。然而，实施例并不限于此，基础基板BL可以是无机层、有机层或者复合材料层。并且，与图示情形不同地，在一实施例中，基础基板BL可以被省略。
根据一实施例的显示装置DD还可以包括填充层(未示出)。填充层(未示出)可以布置在显示元件层DP-ED和基础基板BL之间。填充层(未示出)可以是有机物层。填充层(未示出)可以包括丙烯酸系树脂、硅系树脂以及环氧系树脂中的至少一个。
显示面板DP可以包括基础层BS、布置在基础层BS上的电路层DP-CL以及显示元件层DP-ED。显示元件层DP-ED可以包括：像素限定膜PDL；发光元件ED-1、ED-2、ED-3，布置在像素限定膜PDL之间；以及封装层TFE，布置在发光元件ED-1、ED-2、ED-3上。
基础层BS可以是提供布置显示元件层DP-ED的基础面的构件。基础层BS可以是玻璃基板、金属基板、塑料基板等。然而，实施例并不限于此，基础层BS可以是无机层、有机层或者复合材料层。
在一实施例中，电路层DP-CL布置在基础层BS上，电路层DP-CL可以包括多个晶体管(未示出)。晶体管(未示出)可以分别包括控制电极、输入电极以及输出电极。例如，电路层DP-CL可以包括用于驱动显示元件层DP-ED的发光元件ED-1、ED-2、ED-3的开关晶体管和驱动晶体管。
发光元件ED-1、ED-2、ED-3中的每一个可以具有后述的根据图3至图6的一实施例的发光元件ED的结构。发光元件ED-1、ED-2、ED-3中的每一个可以包括第一电极EL1、空穴传输区域HTR、发光层EML-R、EML-G、EML-B、电子传输区域ETR以及第二电极EL2。
在图2示出了如下实施例：发光元件ED-1、ED-2、ED-3的发光层EML-R、EML-G、EML-B布置在由像素限定膜PDL限定的开口部OH内，空穴传输区域HTR、电子传输区域ETR以及第二电极EL2作为公共层而提供于整个发光元件ED-1、ED-2、ED-3。然而，实施例并不限于此，与图2所示情形不同地，在一实施例中，空穴传输区域HTR和电子传输区域ETR可以被图案化而提供于由像素限定膜PDL限定的开口部OH内部。例如，在一实施例中，发光元件ED-1、ED-2、ED-3的空穴传输区域HTR、发光层EML-R、EML-G、EML-B以及电子传输区域ETR等可以利用喷墨印刷方法进行图案化而提供。
封装层TFE可以覆盖发光元件ED-1、ED-2、ED-3。封装层TFE可以密封显示元件层DP-ED。封装层TFE可以是薄膜封装层。封装层TFE可以是一层或者由多个层堆叠而成。封装层TFE包括至少一个绝缘层。根据一实施例的封装层TFE可以包括至少一个无机膜(以下，称作封装无机膜)。并且，根据一实施例的封装层TFE可以包括至少一个有机膜(以下，称作封装有机膜)和至少一个封装无机膜。
封装无机膜保护显示元件层DP-ED免受水分/氧气的影响，封装有机膜保护显示元件层DP-ED免受诸如灰尘颗粒等异物的影响。封装无机膜可以包括氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、氧化钛或者氧化铝等，但并不特别限于此。封装有机膜可以包括丙烯酸系化合物、环氧系化合物等。封装有机膜可以包括能够光聚合的有机物质，但并不特别限于此。
封装层TFE可以布置在第二电极EL2上。并且，封装层TFE可以布置为填充开口部OH。
参照图1和图2，显示装置DD可以包括非发光区域NPXA和发光区域PXA-R、PXA-G、PXA-B。发光区域PXA-R、PXA-G、PXA-B分别可以是发出分别从发光元件ED-1、ED-2、ED-3生成的光的区域。发光区域PXA-R、PXA-G、PXA-B可以在平面上彼此相隔。
发光区域PXA-R、PXA-G、PXA-B中的每一个可以是由像素限定膜PDL划分的区域。非发光区域NPXA是相邻的发光区域PXA-R、PXA-G、PXA-B之间的区域，可以是与像素限定膜PDL对应的区域。此外，在本说明书中，发光区域PXA-R、PXA-G、PXA-B可以分别与像素(Pixel)对应。像素限定膜PDL可以划分发光元件ED-1、ED-2、ED-3。发光元件ED-1、ED-2、ED-3的发光层EML-R、EML-G、EML-B可以通过布置在由像素限定膜PDL限定的开口部OH而被区分。
发光区域PXA-R、PXA-G、PXA-B可以根据在发光元件ED-1、ED-2、ED-3生成的光的颜色而被划分为多个组。在图1和图2所示的一实施例的显示装置DD中，示例性地示出了发出红色光、绿色光以及蓝色光的三个发光区域PXA-R、PXA-G、PXA-B。例如，一实施例的显示装置DD可以包括可以彼此区分的红色发光区域PXA-R、绿色发光区域PXA-G以及蓝色发光区域PXA-B。
在根据一实施例的显示装置DD中，多个发光元件ED-1、ED-2、ED-3可以发出彼此不同的波段的光。例如，在一实施例中，显示装置DD可以包括发出红色光的第一发光元件ED-1、发出绿色光的第二发光元件ED-2以及发出蓝色光的第三发光元件ED-3。即，显示装置DD的红色发光区域PXA-R、绿色发光区域PXA-G以及蓝色发光区域PXA-B可以分别对应于第一发光元件ED-1、第二发光元件ED-2以及第三发光元件ED-3。
然而，实施例并不限于此，第一发光元件至第三发光元件ED-1、ED-2、ED-3可以发出相同波段的光，或者其中的至少一个可以发出不同波段的光。例如，第一发光元件至第三发光元件ED-1、ED-2、ED-3可以均发出蓝色光。
根据一实施例的显示装置DD中的发光区域PXA-R、PXA-G、PXA-B可以排列为条纹形态。参照图1，多个红色发光区域PXA-R、多个绿色发光区域PXA-G以及多个蓝色发光区域PXA-B可以分别沿着第二方向轴DR2排列。并且，也可以沿第一方向轴DR1而以红色发光区域PXA-R、绿色发光区域PXA-G以及蓝色发光区域PXA-B的顺序交替排列。
在图1和图2中示出了发光区域PXA-R、PXA-G、PXA-B的面积均相似的情形，但实施例并不限于此，发光区域PXA-R、PXA-G、PXA-B的面积可以根据发出光的波段而彼此不同。此外，发光区域PXA-R、PXA-G、PXA-B的面积可以表示在从由第一方向轴DR1和第二方向轴DR2定义的平面上观察时的面积。
此外，发光区域PXA-R、PXA-G、PXA-B的排列形态并不限于图1所示的情形，红色发光区域PXA-R、绿色发光区域PXA-G以及蓝色发光区域PXA-B的排列顺序可以根据显示装置DD所需的显示品质的特性而多样地组合并提供。例如，发光区域PXA-R、PXA-G、PXA-B的排列形态可以具有五片瓦(pentile)排列形态者或钻石排列形态。
并且，发光区域PXA-R、PXA-G、PXA-B的面积可以彼此相异。例如，在一实施例中，绿色发光区域PXA-G的面积可以小于蓝色发光区域PXA-B的面积，但实施例并不限于此。
以下，图3至图6是示意性地示出根据一实施例的发光元件的剖面图。根据一实施例的发光元件ED可以包括依次堆叠的第一电极EL1、空穴传输区域HTR、发光层EML、电子传输区域ETR以及第二电极EL2。
相比图3，图4示出了空穴传输区域HTR包括空穴注入层HIL、第一空穴传输层HTL-1以及第二空穴传输层HTL-2，电子传输区域ETR包括电子注入层EIL和电子传输层ETL的一实施例的发光元件ED的剖面图。在第二空穴传输层HTL-2与发光层EML之间可以布置有电子阻挡层EBL(图5)。
与在图4所示情形不同地，可以省略第一空穴传输层HTL-1以及第二空穴传输层HTL-2中的任意一个。并且，一实施例的发光元件ED可以包括三个以上的空穴传输层。在本说明书中，对空穴传输层HTL的说明可以同样适用于第一空穴传输层HTL-1和第二空穴传输层HTL-2中的每一个。
并且相比图3，图5示出了空穴传输区域HTR包括空穴注入层HIL、空穴传输层HTL以及电子阻挡层EBL，电子传输区域ETR包括电子注入层EIL、电子传输层ETL以及空穴阻挡层HBL的一实施例的发光元件ED的剖面图。相比图4，图6示出了包括布置在第二电极EL2上的封盖层CPL的一实施例的发光元件ED的剖面图。
第一电极EL1具有导电性。第一电极EL1可以由金属材料、金属合金或者导电性化合物形成。第一电极EL1可以是阳极(anode)或者阴极(cathode)。然而，实施例并不限于此。并且，第一电极EL1可以是像素电极。第一电极EL1可以是透射型电极、半透射型电极或者反射型电极。在第一电极EL1是透射型电极的情形下，第一电极EL1可以包括透明金属氧化物，例如，氧化铟锡(ITO：indium tin oxide)、氧化铟锌(IZO：indium zinc oxide)、氧化锌(ZnO：zinc oxide)、氧化铟锡锌(ITZO：indium tin zinc oxide)等。在第一电极EL1为半透射型电极或者反射型电极的情形下，第一电极EL1可以包括Ag、Mg、Cu、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF、Mo、Ti、W或者它们的化合物或者混合物(例如，Ag和Mg的混合物)。或者，第一电极EL1可以是包括由所述物质形成的反射膜或者半透射膜以及由氧化铟锡(ITO：indium tin oxide)、氧化铟锌(IZO：indium zinc oxide)、氧化锌(ZnO：zinc oxide)、氧化铟锡锌(ITZO：indium tin zinc oxide)等形成的透明导电膜的多个层结构。例如，第一电极EL1可以具有ITO/Ag/ITO的三层结构，但并不限于此。并且，实施例并不限于此，第一电极EL1可以包括上述金属材料、选自上述金属材料中的两种以上的金属材料的组合或者上述金属材料的氧化物等。第一电极EL1的厚度可以为大约
Figure BDA0003210810090000121
至大约
Figure BDA0003210810090000122
例如，第一电极EL1的厚度可以为大约
Figure BDA0003210810090000123
至大约
Figure BDA0003210810090000124
空穴传输区域HTR提供在第一电极EL1上。在一实施例的发光元件ED中，空穴传输区域HTR可以包括一实施例的胺化合物。
在本说明书中，“被取代或未被取代”可以表示被选自由重氢原子、卤素原子、氰基、硝基、氨基、甲硅烷基、氧基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、羰基、硼基、氧化膦基、硫化膦基、烷基、烯基、炔基、烷氧基、烃环基、芳基以及杂环基构成的群中的一个以上的取代基取代或者未被取代的情形。并且，上述例示的取代基分别可以是被取代或未被取代的取代基。例如，联苯基可以被解释为芳基，也可以被解释为被苯基取代的苯基。
在本说明书中，“与相邻的基团彼此结合而成环”可以表示与相邻的基团彼此结合而形成被取代或未被取代的烃环或者形成被取代或未被取代的杂环的情形。烃环包括脂肪族烃环和芳香族烃环。杂环包括脂肪族杂环和芳香族杂环。烃环以及杂环可以是单环或者多环。并且，彼此结合而形成的环可以与其他环连接而形成螺结构。
在本说明书中，“相邻的基团”可以表示在与被相应取代基取代的原子直接连接的原子取代的取代基、在被相应取代基取代的原子取代的另一取代基或者在立体结构上与相应取代基最邻近的取代基。例如，在1,2-二甲苯(1,2-dimethylbenzene)中，两个甲基可以被解释为是“相邻的基团”，在1,1-二乙基环戊烷(1,1-diethylcyclopentane)中，两个乙基可以被解释为是彼此“相邻的基团”。并且，在4,5-二甲基菲(4,5-dimethylphenanthrene)中，两个甲基可以被解释为是彼此“相邻的基团”。
在本说明书中，卤素原子的示例有氟原子、氯原子、溴原子或者碘原子。
在本说明书中，烷基可以是直链、支链或环形。烷基的碳原子数为1以上50以下、1以上30以下、1以上20以下、1以上10以下或者1以上6以下。烷基的示例可以有甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基、2-乙基丁基、3,3-二甲基丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、环戊基、1-甲基戊基、3-甲基戊基、2-乙基戊基、4-甲基-2-戊基、正己基、1-甲基己基、2-乙基己基、2-丁基己基、环己基、4-甲基环己基、4-叔丁基环己基、正庚基、1-甲基庚基、2,2-二甲基庚基、2-乙基庚基、2-丁基庚基、正辛基、叔辛基、2-乙基辛基、2-丁基辛基、2-己基辛基、3,7-二甲基辛基、环辛基、正壬基、正癸基、金刚烷基、2-乙基癸基、2-丁基癸基、2-己基癸基、2-辛基癸基、正十一烷基、正十二烷基、2-乙基十二烷基、2-丁基十二烷基、2-己基十二烷基、2-辛基十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、2-乙基十六烷基、2-丁基十六烷基、2-己基十六烷基、2-辛基十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基、2-乙基二十烷基、2-丁基二十烷基、2-己基二十烷基、2-辛基二十烷基、正二十一烷基、正二十二烷基、正二十三烷基、正二十四烷基、正二十五烷基、正二十六烷基、正二十七烷基、正二十八烷基、正二十九烷基以及正三十烷基等，但并不限于此。
在本说明书中，芳基表示衍生自芳香族烃环的任意官能团或者取代基。芳基可以是单环芳基或者多环芳基。芳基的成环碳原子数可以为6以上30以下、6以上20以下或者6以上15以下。芳基的示例可以有苯基、萘基、芴基、蒽基、菲基、联苯基、三联苯基、四联苯基、五联苯基(quinquephenyl)、六联苯基、苯并[9,10]菲基、芘基、苯并荧蒽基、
Figure BDA0003210810090000142
基等，但并不限于此。
本说明书中，杂芳基可以包括B、O、N、P、Si以及S中的一个以上作为杂原子。在杂芳基包括两个以上的杂原子的情形下，两个以上的杂原子可以彼此相同，也可以彼此不同。杂芳基可以是单环型杂环基或者多环型杂芳基。杂芳基的成环碳原子数可以为2以上30以下、2以上20以下或者2以上10以下。杂芳基的示例有噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、三唑基、吡啶基、联吡啶基、嘧啶基、三嗪基、吖啶基、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、吩恶嗪基、酞嗪基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪基、吡嗪并吡嗪基、异喹啉基、吲哚基、咔唑基、N-芳基咔唑基、N-杂芳基咔唑基、N-烷基咔唑基、苯并恶唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并咔唑基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、噻吩并噻吩基、苯并呋喃基、菲咯啉基、噻唑基、异恶唑基、恶唑基、恶二唑基、噻二唑基、吩噻嗪基、二苯并噻洛(dibenzosilole)基和二苯并呋喃基等，但并不限于此。
Figure BDA0003210810090000141
在一实施例的发光元件ED中，空穴传输区域HTR可以包括由下述化学式1表示的胺化合物。
[化学式1]
Figure BDA0003210810090000151
在化学式1中，Q1可以是被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基。Q1可以是包括N、O、S以及Si中的至少一个作为杂原子的杂芳基。Q1可以是被取代或未被取代的二苯并呋喃基、被取代或未被取代的二苯并噻吩基、被取代或未被取代的咔唑基、被取代或未被取代的二苯并噻咯(dibenzosilole)基、被取代或未被取代的二苯并噻吩砜(Dibenzothiophene sulfone)基、被取代或未被取代的吡啶基、被取代或未被取代的嘧啶基或者被取代或未被取代的三嗪基。
Q1可以由下述Q-1至Q-8中的任意一个表示。
Figure BDA0003210810090000152
Figure BDA0003210810090000161
在Q-6中，a51可以是0以上2以下的整数。在a51为2的情形下，多个R54可以相同或者彼此相异。在Q-7中，a52可以是0以上3以下的整数。在a52为2以上的整数的情形下，多个R55均可以相同，或者多个R55中的至少一个可以相异。在Q-8中，a53可以是0以上4以下的整数。在a53为2以上的整数的情形下，多个R56均可以相同，或者多个R56中的至少一个可以相异。
在Q-3和Q-5至Q-8中，R51至R56可以分别独立地为氢原子、重氢原子、卤素原子、被取代或未被取代的碳原子数为1以上20以下的烷基、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基。例如，在Q-3中，R51可以为被取代或未被取代的苯基。在Q-5中，R52和R53可以分别独立地为甲基或者被取代或未被取代的苯基。在Q-5中，R52和R53可以相同。在Q-6中，R54可以同样为未被取代的苯基。在Q-7中，R55可以为氢原子或者未被取代的苯基。在Q-8中，R56可以为氢原子或者未被取代的苯基。
在化学式1中，Ar1和Ar2可以分别独立地为被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基。
Ar1和Ar2可以分别独立地由下述A-1至A-3中的任意一个表示。
Figure BDA0003210810090000171
在A-1中，Ar11可以为氢原子、甲基、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基。例如，Ar11可以是被取代或未被取代的苯基、被取代或未被取代的萘基或者未被取代的菲基。Ar1以及Ar2中的至少一个可以由A-1表示。Ar1和Ar2可以相同。Ar1和Ar2可以由A-1表示。与此不同地，Ar1和Ar2可以相异。例如，Ar1可以由A-1表示，Ar2可以由A-2或者A-3表示。
在化学式1中，选自R1和R2、R2和R3以及R3和R4中的一对可以结合而形成由下述化学式2表示的环，其余可以分别独立地为氢原子、重氢原子、卤素原子、被取代或未被取代的碳原子数为1以上20以下的烷基、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基。
[化学式2]
Figure BDA0003210810090000172
在化学式2中，Ar3可以为被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基。Ar3可以为被取代或未被取代的苯基、未被取代的萘基、未被取代的菲基、未被取代的苯并[9,10]菲基、未被取代的萘并苯并呋喃(naphtho benzofuran)基或者未被取代的苯并萘并噻吩(benzo naphthothiophene)基。
a1可以是0以上4以下的整数。在a1为2以上的整数的情形下，多个R5可以相同，或者多个R5中的至少一个可以相异。
R5可以为氢原子、重氢原子、卤素原子、被取代或未被取代的碳原子数为1以上20以下的烷基、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基。
R1和R2、R2和R3以及R3和R4中的任意一对可以结合而形成化学式2。R1和R2可以结合而形成化学式2，化学式2的N可以结合到R1或者R2。R2和R3可以结合而形成化学式2，化学式2的N可以结合到R2或者R3。R3与R4可以结合而形成化学式2，化学式2的N可以结合到R3或者R4。
在一实施例中，化学式1可以由下述化学式1-1至化学式1-6中的任意一个表示。化学式1-1示出了R2和R3结合而形成化学式2，化学式2的N结合到R2的情形。化学式1-2示出了R1和R2结合而形成化学式2，化学式2的N结合到R1的情形。化学式1-3示出了R1和R2结合而形成化学式2，化学式2的N结合到R2的情形。化学式1-4示出了R2和R3结合而形成化学式2，化学式2的N结合到R3的情形。化学式1-5示出了R3和R4结合而形成化学式2，化学式2的N结合到R3的情形。化学式1-6示出了R3和R4结合而形成化学式2，化学式2的N结合到R4的情形。
[化学式1-1]
Figure BDA0003210810090000181
[化学式1-2]
Figure BDA0003210810090000182
[化学式1-3]
Figure BDA0003210810090000191
[化学式1-4]
Figure BDA0003210810090000192
[化学式1-5]
Figure BDA0003210810090000193
[化学式1-6]
Figure BDA0003210810090000201
在化学式1-1至化学式1-6中，Q1、Ar1至Ar3、a1、R1至R5可以适用与在化学式1中说明的内容相同的内容。在化学式1-2至化学式1-6中，Q1可以为被取代或未被取代的二苯并呋喃基或者被取代或未被取代的二苯并噻吩基。例如，在化学式1-2至化学式1-6中，Ar1和Ar2可以为未被取代的联苯基，Ar3可以为未被取代的苯基。
此外，化学式1可以由下述化学式3表示。化学式3示出了Q1为未被取代的二苯并呋喃基，Ar1以及Ar2为被取代或未被取代的联苯基，Ar3为被取代或未被取代的苯基的情形。
[化学式3]
Figure BDA0003210810090000202
在化学式3中，a11、a13以及a14可以分别独立地为0以上5以下的整数。a12可以为0以上4以下的整数。R11至R14中的至少一个可以为重氢原子，其余可以为氢原子。a11至a14中的至少一个可以不为0。
例如，a11可以是5，a12至a14可以是0，多个R11可以是重氢原子。a12可以是4，a11、a13以及a14可以是0，多个R12可以是重氢原子。a13和a14可以是5，a11和a12可以是0，多个R13和多个R14可以是重氢原子。
由化学式1表示的一实施例的胺化合物可以由下述化合物群1的化合物中的任意一个表示。一实施例的发光元件ED的空穴传输区域HTR可以包括在下述化合物群1公开的胺化合物中的至少一种。
[化合物群1]
Figure BDA0003210810090000211
Figure BDA0003210810090000221
Figure BDA0003210810090000231
Figure BDA0003210810090000241
Figure BDA0003210810090000251
Figure BDA0003210810090000261
Figure BDA0003210810090000271
Figure BDA0003210810090000281
在化合物125至化合物127中，“D”为重氢原子。
由化学式1表示的一实施例的胺化合物可以包括杂芳基和被取代的咔唑基。杂芳基和胺基可以结合于咔唑基的苯环中的邻(ortho)位。与咔唑基结合的杂芳基可以提高胺基的氮原子的电荷传输特性。在包括一实施例的胺化合物的空穴传输区域中，空穴传输性增加，可以提高发光层内的空穴和电子的再结合概率。因此，包括一实施例的胺化合物的发光元件可以表现出优异的发光效率特性。
在一实施例中，空穴传输区域HTR的空穴传输层HTL、HTL-1、HTL-2可以包括一实施例的胺化合物。在空穴传输区域HTR包括第一空穴传输层HTL-1和第二空穴传输层HTL-2的情形下，第一空穴传输层HTL-1和第二空穴传输层HTL-2中的至少一个可以包括一实施例的胺化合物。
空穴传输区域HTR可以包括空穴注入层HIL、空穴传输层HTL、缓冲层或者发光辅助层(未示出)以及电子阻挡层EBL中的至少一个。例如，空穴传输区域HTR可以包括空穴注入层HIL、空穴传输层HTL以及电子阻挡层EBL，空穴传输层HTL可以包括一实施例的胺化合物。
空穴传输区域HTR的厚度例如可以为大约
Figure BDA0003210810090000292
至大约
Figure BDA0003210810090000293
空穴传输区域HTR可以具有由单一物质构成的单一层结构、由多个彼此不同的物质构成的单一层结构或者具有由多个彼此不同的物质构成的多个层的多层结构。
例如，空穴传输区域HTR可以具有空穴传输层HTL的单一层的结构，也可以具有由空穴注入物质以及空穴传输物质构成的单一层结构。并且，空穴传输区域HTR可以具有由多个彼此不同的物质构成的单一层的结构，或者可以具有从第一电极EL1依次层叠的空穴注入层HIL/空穴传输层HTL、空穴注入层HIL/空穴传输层HTL/缓冲层(未示出)、空穴注入层HIL/缓冲层(未示出)、空穴传输层HTL/缓冲层(未示出)或者空穴注入层HIL/空穴传输层HTL/电子阻挡层EBL的结构，但实施例并不限于此。
空穴传输区域HTR可以利用真空沉积法、旋涂法、浇铸法、LB法(Langmuir-Blodgett)、喷墨印刷法、激光印刷法、激光热转印法(LITI：Laser Induced ThermalImaging)等多种方法形成。
一实施例的发光元件ED除了上述一实施例的胺化合物之外，还可以包括以下说明的空穴传输材料。空穴传输区域HTR可以包括由下述化学式H-1表示的化合物。
[化学式H-1]
Figure BDA0003210810090000291
在所述化学式H-1中，L1和L2可以分别独立地为直接结合(direct linkage)、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的亚芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的亚杂芳基。a和b可以分别独立地为0以上10以下的整数。此外，在a或者b为2以上的整数的情形下，多个L1和L2可以分别独立地为被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的亚芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的亚杂芳基。
在化学式H-1中，Ar1和Ar2可以分别独立地为被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基。并且，在化学式H-1中，Ar3可以是被取代或未被取代的成环原子数为6以上30以下的芳基。
由所述化学式H-1表示的化合物可以是单胺化合物。或者，由所述化学式H-1表示的化合物可以为Ar1至Ar3中的至少一个包括胺基作为取代基的二胺化合物。并且，由所述化学式H-1表示的化合物可以是Ar1和Ar2中的至少一个包括被取代或未被取代的咔唑基的咔唑系化合物，或者Ar1和Ar2中的至少一个包括被取代或未被取代的芴基的芴系化合物。
由化学式H-1表示的化合物可以由下述化合物群H的化合物中的任意一个表示。然而，在下述化合物群H罗列的化合物为示例性的，由化学式H-1表示的化合物并不限于在下述化合物群H所示的化合物。
[化合物群H]
Figure BDA0003210810090000301
Figure BDA0003210810090000311
空穴传输区域HTR还可以包括铜酞菁(copper phthalocyanine)等的酞菁(phthalocyanine)化合物、N1,N1'-([1,1'-联苯]-4,4'-二基)双(N1-苯基-N4,N4-二-间甲苯基苯-1,4-二胺)(DNTPD：N1,N1'-([1,1'-biphenyl]-4,4'-diyl)bis(N1-phenyl-N4,N4-di-m-tolylbenzene-1,4-diami ne))、4,4',4"-[三(3-甲基苯基)苯氨基]三苯胺(m-MTDATA：4,4',4"-[tris(3-met hylphenyl)phenylamino]triphenylamine)、4,4',4"-三(N,N-二苯氨基)三苯胺(TDATA：4,4',4"-Tris(N,N-diphenylamino)triphenylamine)、4,4',4"-三[N-(2-萘基)-N-苯氨基]-三苯胺(2-TNATA：4,4',4"-tris[N-(2-naphthyl)-N-phenylamino]-trip henylamine)、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PEDOT/PSS：Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate))、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(PANI/DBSA：Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid)、聚苯胺/樟脑磺酸(PANI/CSA：Polyaniline/Camphor sulfonicacid)、聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PANI/PSS：Polyaniline/Poly(4-styrenesulfonate))、N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯基联苯胺(NPB：N,N'-di(naphthalene-l-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine)、含有三苯胺的聚醚酮(TPAPEK)、4-异丙基-4'-甲基二苯基碘鎓[四(五氟苯基)硼酸盐](4-Isopropyl-4'-methyldiphenyliodonium[Tetrakis(pentafluorophenyl)bor ate])、双吡嗪并[2,3-f:2',3'-h]喹喔啉-2,3,6,7,10,11-六腈(HAT-CN：dipyrazino[2,3-f:2',3'-h]quinoxaline-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile)等。
并且，空穴传输区域HTR还可以包括N-苯基咔唑、聚乙烯基咔唑等咔唑系衍生物、芴(fluorene)系衍生物、N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺(TPD：N,N'-bis(3-methylphenyl)-N,N'-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamine)、4,4',4"-三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA：4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine)等三苯胺系衍生物、N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯基联苯胺(NPB：N,N'-di(naphthalene-l-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine)、4,4'-亚环己基双[N,N-双(4-甲基苯基)苯胺](TAPC：4,4′-Cyclohexylidene bis[N,N-bis(4-methylphenyl)benzenamine])、4,4'-双[N,N'-(3-甲苯基)氨基]-3,3'-二甲基联苯(HMTPD：4,4'-Bis[N,N'-(3-tolyl)amino]-3,3'-dimethylbiphenyl)、9-(4-叔丁基苯基)-3,6-双(三苯基甲硅烷基)-9H-咔唑(CzSi：9-(4-tert-Butylphenyl)-3,6-bis(triphenylsilyl)-9H-carbazole)、9-苯基-9H-3,9'-联咔唑(CCP：9-phenyl-9H-3,9'-bicarbazole)、1,3-双(N-咔唑基)苯(mCP：1,3-Bis(N-carbazolyl)benzene)或者1,3-双(1,8-二甲基-9H-咔唑-9-基)苯(mDCP：1,3-bis(1,8-dimethyl-9H-carbazol-9-yl)benzene)等。
空穴传输区域HTR可以在空穴注入层HIL、空穴传输层HTL以及电子阻挡层EBL中的至少一个包括上述空穴传输区域HTR的化合物。
空穴传输区域HTR的厚度可以为大约
Figure BDA0003210810090000321
至大约
Figure BDA0003210810090000322
例如，可以为大约
Figure BDA0003210810090000323
至大约
Figure BDA0003210810090000324
在空穴传输区域HTR包括空穴注入层HIL的情形下，空穴注入层HIL的厚度例如可以为大约
Figure BDA0003210810090000325
至大约
Figure BDA0003210810090000326
在空穴传输区域HTR包括空穴传输层HTL的情形下，空穴传输层HTL的厚度可以为大约
Figure BDA0003210810090000327
至大约
Figure BDA0003210810090000328
例如，在空穴传输区域HTR包括电子阻挡层EBL的情形下，电子阻挡层EBL的厚度可以为大约
Figure BDA0003210810090000329
至大约
Figure BDA00032108100900003210
在空穴传输区域HTR、空穴注入层HIL、空穴传输层HTL以及电子阻挡层EBL的厚度满足如前所述的范围的情形下，可以在不使驱动电压实质性地上升的情形下获得较满意的程度的空穴传输特性。
除在先提及的物质外，为了提高导电性，空穴传输区域HTR还可以包括电荷生成物质。电荷生成物质可以均匀或者非均匀地分散在空穴传输区域HTR内。电荷生成物质例如可以为p-掺杂剂(dopant)。p-掺杂剂可以包括卤化金属化合物、醌(quinone)衍生物、金属氧化物以及含氰(cyano)基的化合物中的至少一种，但并不限于此。例如，p-掺杂剂可以包括：卤化金属化合物，CuI和RbI等；醌衍生物，诸如四氰基醌二甲烷(TCNQ：Tetracyanoquinodimethane)以及2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基醌二甲烷(F4-TCNQ：2,3,5,6-tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane)等；金属氧化物，诸如钨氧化物和钼氧化物等；以及含氰基化合物，诸如双吡嗪并[2,3-f:2',3'-h]喹喔啉-2,3,6,7,10,11-六腈(HAT-CN：dipyrazino[2,3-f:2',3'-h]quinoxaline-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile)以及4-[[2,3-双[氰基-(4-氰基-2,3,5,6-四氟苯基)亚甲基]环亚丙基]-氰基甲基]-2,3,5,6-四氟苄腈(4-[[2,3-bis[cyano-(4-cyano-2,3,5,6-tetrafluorophenyl)methylidene]cyclopropyli dene]-cyanomethyl]-2,3,5,6-tetrafluorobenzonitrile)等，但实施例并不限于此。
如前所述，除了空穴注入层HIL以及空穴传输层HTL之外，空穴传输区域HTR还可以包括缓冲层(未示出)以及电子阻挡层EBL中的至少一个。缓冲层(未示出)可以通过补偿根据从发光层EML发出的光的波长的谐振距离而提高光发出效率。包含于缓冲层(未示出)的物质可以使用能够包含于空穴传输区域HTR的物质。电子阻挡层EBL是起到防止电子从电子传输区域ETR注入到空穴传输区域HTR的作用的层。
发光层EML提供在空穴传输区域HTR上。在一实施例的发光元件ED中，发光层EML可以包括上述一实施例的胺化合物。一实施例的胺化合物可以在发光层EML中作为掺杂剂材料或者主体材料而使用。
此外，在一实施例的发光元件ED中，发光层EML可以包括蒽衍生物、芘衍生物、荧蒽衍生物、
Figure BDA0003210810090000332
衍生物、二氢苯并蒽衍生物或者苯并[9,10]菲衍生物。具体地，发光层EML可以包括蒽衍生物或者芘衍生物。
在图3至图6所示的一实施例的发光元件ED中，发光层EML可以包括主体和掺杂剂，发光层EML可以包括由下述化学式E-1表示的化合物。由下述化学式E-1表示的化合物可以作为荧光主体材料而使用。
[化学式E-1]
Figure BDA0003210810090000331
在化学式E-1中，R31至R40可以分别独立地为氢原子、重氢原子、卤素原子、被取代或未被取代的甲硅烷基、被取代或未被取代的碳原子数为1以上10以下的烷基、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基，或者可以与相邻的基团结合而成环。此外，R31至R40可以与相邻的基团彼此结合而形成饱和烃环或者不饱和烃环。
在化学式E-1中，c和d可以分别独立地为0以上5以下的整数。化学式E-1可以由下述化合物E1至化合物E19中的任意一个表示。
Figure BDA0003210810090000341
Figure BDA0003210810090000351
在一实施例中，发光层EML可以包括由下述化学式E-2a或者化学式E-2b表示的化合物。由下述化学式E-2a或者化学式E-2b表示的化合物可以作为磷光主体材料而使用。
[化学式E-2a]
Figure BDA0003210810090000352
在化学式E-2a中，a可以为0以上10以下的整数，La可以为直接结合、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的亚芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的亚杂芳基。此外，在a为2以上的整数的情形下，多个La可以分别独立地为被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的亚芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的亚杂芳基。
并且，在化学式E-2a中，A1至A5可以分别独立地为N或者CRi。Ra至Ri可以分别独立地为氢原子、重氢原子、被取代或未被取代的胺基、被取代或未被取代的硫基、被取代或未被取代的氧基、被取代或未被取代的碳原子数为1以上20以下的烷基、被取代或未被取代的碳原子数为2以上20以下的烯基、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基，或者可以与相邻的基团彼此结合而成环。Ra至Ri可以与相邻的基团彼此结合而形成烃环或者形成包括N、O、S等作为成环原子的杂环。
此外，在化学式E-2a中，选自A1至A5中的两个或者三个可以为N，其余可以为CRi。
[化学式E-2b]
Figure BDA0003210810090000361
在化学式E-2b中，Cbz1和Cbz2可以分别独立地为未被取代的咔唑基或者被成环碳原子数为6以上30以下的芳基取代的咔唑基。Lb可以为直接结合、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的亚芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的亚杂芳基。b可以为0以上10以下的整数，在b为2以上的整数的情形下，多个Lb可以分别独立地为被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的亚芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的亚杂芳基。
由化学式E-2a或者化学式E-2b表示的化合物可以由下述化合物群E-2的化合物中的任意一个表示。然而，在下述化合物群E-2罗列的化合物为示例性的，由化学式E-2a或化学式E-2b表示的化合物不限于在下述化合物群E-2示出的化合物。
[化合物群E-2]
Figure BDA0003210810090000371
Figure BDA0003210810090000381
发光层EML还可以包括本技术领域中公知的普通材料而作为主体物质。例如，发光层EML可以包括双[2-(二苯基膦基)苯基]醚氧化物(DPEPO：Bis[2-(diphenylphosphino)phenyl]ether oxide)、4,4'-双(咔唑-9-基)联苯(CBP：4,4'-Bis(carbazol-9-yl)biphenyl)、1,3-双(咔唑-9-基)苯(mCP：1,3-Bis(carbazol-9-yl)benzene)、2,8-双(二苯基磷酰基)二苯并[b,d]呋喃(PPF：2,8-Bis(diphenylphosphoryl)dibenzo[b,d]furan)、4,4',4”-三(咔唑-9-基)-三苯胺(TCTA：4,4',4”-Tris(carbazol-9-yl)-triphenylamine)以及1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯(TPBi：1,3,5-tris(1-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-2-yl)benzene)中的至少一个而作为主体物质。然而，并不限于此，例如，可以使用三(8-羟基喹啉)铝(Alq3：tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)、4,4'-双(N-咔唑基)-1,1'-联苯(CBP：4,4'-bis(N-carbazolyl)-1,1'-biphenyl)聚(N-乙烯基咔唑)(PVK：poly(N-vinylcabazole))、9,10-二(萘-2-基)蒽(ADN：9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracene)、4,4',4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA：4,4',4”-Tris(carbazol-9-yl)-triphenylamine)、2-叔丁基-9,10-二(萘-2-基)蒽(TBADN：2-tert-butyl-9,10-di(naphth-2-yl)anthracene)、二苯乙烯基亚芳(DSA：distyrylarylene)、4,4'-双(9-咔唑基)-2,2'-二甲基-联苯(CDBP：4,4′-bis(9-carbazolyl)-2,2′-dimethyl-biphenyl)、2-甲基-9,10-双(萘-2-基)蒽(MADN：2-Methyl-9,10-bis(naphthalen-2-yl)anthracene)、六苯基环三磷腈(CP1：Hexaphenyl cyclotriphosphazene)、1,4-双(三苯基甲硅烷基)苯(UGH2：1,4-Bis(triphenylsilyl)benzene)、六苯基环三硅氧烷(DPSiO3：Hexaphenylcyclotrisiloxane)、八苯基环四硅氧烷(DPSiO4：Octaphenylcyclotetrasiloxane)、2,8-双(二苯基磷酰基)二苯并呋喃(PPF：2,8-Bis(diphenylphosphoryl)dibenzofuran)等而作为主体材料。
发光层EML可以包括由下述化学式M-a或者化学式M-b表示的化合物。由下述化学式M-a或者化学式M-b表示的化合物可以作为磷光掺杂剂材料而使用。
[化学式M-a]
Figure BDA0003210810090000391
在所述化学式M-a中，Y1至Y4以及Z1至Z4分别独立地为CR1或者N，R1至R4可以分别独立地为氢原子、重氢原子、被取代或未被取代的胺基、被取代或未被取代的硫基、被取代或未被取代的氧基、被取代或未被取代的碳原子数为1以上20以下的烷基、被取代或未被取代的碳原子数为2以上20以下的烯基、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基，或者可以与相邻的基团彼此结合而成环。在化学式M-a中，m为0或者1，n为2或者3。在化学式M-a中m为0时，n为3，m为1时n为2。
由化学式M-a表示的化合物可以作为红色磷光掺杂剂或者绿色磷光掺杂剂而使用。
由化学式M-a表示的化合物可以由下述化合物M-a1至M-a19中的任意一个表示。然而，下述化合物M-a1至M-a19是示例性的，由化学式M-a表示的化合物并不限于由下述化合物M-a1至M-a19表示的化合物。
Figure BDA0003210810090000401
Figure BDA0003210810090000411
化合物M-a1以及化合物M-a2可以作为红色掺杂材料而使用，化合物M-a3至化合物M-a5可以作为绿色掺杂材料而使用。
[化学式M-b]
Figure BDA0003210810090000412
在化学式M-b中，Q1至Q4分别独立地为C或者N，C1至C4分别独立地为被取代或未被取代的成环碳原子数为5以上30以下的烃环或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂环。L21至L24分别独立地为直接结合、*-O-*、*-S-*、
Figure BDA0003210810090000413
被取代或未被取代的碳原子数为1以上20以下的2价的烷基、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的亚芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的亚杂芳基，e1至e4分别独立地为0或者1。R31至R39分别独立地为氢原子、重氢原子、卤素原子、氰基、被取代或未被取代的胺基、被取代或未被取代的碳原子数为1以上20以下的烷基、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基，或者与相邻的基团彼此结合而成环，d1至d4分别独立地为0以上4以下的整数。
由化学式M-b表示的化合物可以作为蓝色磷光掺杂剂或者绿色磷光掺杂剂而使用。
由化学式M-b表示的化合物可以由下述化合物中的任意一个表示。然而，下述化合物是示例性的，由化学式M-b表示的化合物不限于由下述化合物表示的化合物。
Figure BDA0003210810090000421
在所述化合物中，R、R38以及R39可以分别独立地为氢原子、重氢原子、卤素原子、氰基、被取代或未被取代的胺基、被取代或未被取代的碳原子数为1以上20以下的烷基、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基。
发光层EML可以包括由下述化学式F-a至化学式F-c中的任意一个表示的化合物。由下述化学式F-a至化学式F-c表示的化合物可以作为荧光掺杂剂材料而使用。
[化学式F-a]
Figure BDA0003210810090000431
在所述化学式F-a中，选自Ra至Rj中的两个可以分别独立地被*-NAr1Ar2取代。在Ra至Rj中，未被*-NAr1Ar2取代的其余基团可以分别独立地为氢原子、重氢原子、卤素原子、氰基、被取代或未被取代的胺基、被取代或未被取代的碳原子数为1以上20以下的烷基、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基。在*-NAr1Ar2中，Ar1以及Ar2可以分别独立地为被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基。例如，Ar1和Ar2中的至少一个可以为包括O或者S作为成环原子的杂芳基。
[化学式F-b]
Figure BDA0003210810090000432
在所述化学式F-b中，Ra和Rb可以分别独立地为氢原子、重氢原子、被取代或未被取代的碳原子数为1以上20以下的烷基、被取代或未被取代的碳原子数为2以上20以下的烯基、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基，或者可以与相邻的基团彼此结合而成环。
在化学式F-b中，U和V可以分别独立地为被取代或未被取代的成环碳原子数为5以上30以下的烃环或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂环。
在化学式F-b中，由U和V表示的环的数量可以分别独立地为0或者1。例如，在化学式F-b中，在U或者V的数量为1的情形下，表示在被记载为U或者V的部分，一个环构成缩合环，在U或者V的数量为0的情形下，表示不存在记载有U或者V的环。具体地，在U的数量为0且V的数量为1的情形下，或者在U的数量为1且V的数量为0的情形下，具有化学式F-b的芴核的缩合环可以为四环的环化合物。并且，在U和V的数量均为0的情形下，化学式F-b的缩合环可以是三环的环化合物。并且，在U和V的数量均为1的情形下，具有化学式F-b的芴核的缩合环可以是五环的环化合物。
[化学式F-c]
Figure BDA0003210810090000441
在化学式F-c中，A1和A2分别独立地为O、S、Se或者NRm，Rm可以为氢原子、重氢原子、被取代或未被取代的碳原子数为1以上20以下的烷基、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基。R1至R11分别独立地为氢原子、重氢原子、卤素原子、氰基、被取代或未被取代的胺基、被取代或未被取代的硼基、被取代或未被取代的氧基、被取代或未被取代的硫基、被取代或未被取代的碳原子数为1以上20以下的烷基、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基，或者与相邻的基团彼此结合而成环。
在化学式F-c中，A1和A2可以分别独立地与相邻的环的取代基结合而形成缩合环。例如，在A1和A2分别独立地为NRm时，A1可以与R4或者R5结合而成环。并且，A2可以与R7或者R8结合而成环。
在一实施例中，发光层EML可以包括作为公知的掺杂剂材料的苯乙烯基衍生物(例如，1,4-双[2-(3-N-乙基咔唑基)乙烯基]苯(BCzVB：1,4-bis[2-(3-N-ethylcarbazoryl)vinyl]benzene))、4-(二对甲苯基氨基)-4’-[(二对甲苯基氨基)苯乙烯基]二苯乙烯(DPAVB：4-(di-p-tolylamino)-4’-[(di-p-tolylamino)styryl]st ilbene)、N-(4-((E)-2-(6-((E)-4-(二苯基氨基)苯乙烯基)萘-2-基)乙烯基)苯基)-N-苯基苯胺(N-BDAVBi：N-(4-((E)-2-(6-((E)-4-(diphenylamino)styryl)naphthalen-2-yl)vinyl)phenyl)-N-phenylbenzenamine)、4,4'-双[2-(4-(N,N-二苯基氨基)苯基)乙烯基]联苯(DPAVBi：4,4'-bis[2-(4-(N,N-diphenylamino)phenyl)vinyl]bipheny l)、苝及其衍生物(例如，2,5,8,11-四叔丁基苝(TBP：2,5,8,11-Tetra-t-butylp erylene))、芘及其衍生物(例如，1,1'-二芘(1,1'-dipyrene)、1,4-二芘基苯(1,4-dipyrenylbenzene)、1,4-双(N,N-二苯氨基)芘(1,4-Bis(N,N-Diphenylamin o)pyrene))等。
发光层EML可以包括公知的磷光掺杂剂物质。例如，磷光掺杂剂可以使用包括铱(Ir)、铂(Pt)、锇(Os)、金(Au)、钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、铕(Eu)、铽(Tb)或者铥(Tm)的金属配合物。具体地，可以使用铱(III)双(4,6-二氟苯基吡啶基-N,C2')吡啶甲酸酯(FIrpic：iridium(III)bis(4,6-difluorophenylpyridinato-N,C2′)picolinate)、双(2,4-二氟苯基吡啶基)-四(1-吡唑基)硼酸铱(III)(FIr6：Bis(2,4-difluorophenylpyridinato)-tetrakis(1-pyrazolyl)borate iridium(III))或者八乙基卟啉铂(PtOEP：platinumoctaethyl porphyrin)作为磷光掺杂剂。然而，实施例并不限于此。
发光层EML可以包括量子点(Quantum dot)物质。量子点的核可以选自II-VI族化合物、III-VI族化合物、I-III-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、IV族元素、IV族化合物以及它们的组合。
II-VI族化合物可以选自由以下化合物构成的群：二元化合物，选自由CdSe、CdTe、CdS、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe、MgS以及它们的混合物构成的群；三元化合物，选自由CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe、MgZnS以及它们的混合物构成的群；以及四元化合物，选自由HgZnTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe以及它们的混合物构成的群。
III-VI族化合物可以包括：二元化合物，诸如In2S3、In2Se3等；三元化合物，诸如InGaS3、InGaSe3等；或者它们的任意组合。
I-III-VI族化合物可以选自：三元化合物，选自由AgInS、AgInS2、CuInS、CuInS2、AgGaS2、CuGaS2、CuGaO2、AgGaO2、AgAlO2以及它们的混合物构成的群；或者四元化合物，AgInGaS2、CuInGaS2等。
III-V族化合物可以选自由以下化合物构成的群：二元化合物，选自由GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb以及它们的混合物组成的群；三元化合物，选自由GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InGaP、InAlP、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb以及它们的混合物构成的群；以及四元化合物，选自由GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb以及它们的混合物构成的群。此外，III-V族化合物还可以包括II族金属。例如，作为III-II-V族化合物，可以选择InZnP等。
IV-VI族化合物可以选自由以下化合物构成的群：二元化合物，选自由SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe以及它们的混合物构成的群；三元化合物，选自由SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe以及它们的混合物构成的群；以及四元化合物，选自由SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe以及它们的混合物构成的群。IV族元素可以选自由Si、Ge以及它们的混合物构成的群。IV族化合物可以是选自由SiC、SiGe以及它们的混合物构成的群的二元化合物。
此时，二元化合物、三元化合物或者四元化合物可以以均一的浓度存在于颗粒内，或者可以以浓度分布局部不同的状态分散地存在于同一颗粒内。并且，还可以具有一个量子点围绕其他量子点的核/壳结构。核与壳的界面可以具有存在于壳的元素的浓度随着靠近中心而变低的浓度梯度(gradient)。
在一些实施例中，量子点可以具有包括包含前述的纳米晶体的核以及围绕所述核的壳的核-壳结构。所述量子点的壳可以起到用于防止所述核的化学变性而维持半导体特性的保护层作用和/或用于向量子点赋予电泳特性的充电层(charging layer)的作用。所述壳可以是单层或者多重层。核与壳的界面可以具有存在于壳的元素的浓度随着靠近中心而变低的浓度梯度(gradient)。作为所述量子点的壳的例子，可以有金属或者非金属的氧化物、半导体化合物或者它们的组合等。
例如，所述金属或者非金属的氧化物可以例示出：二元化合物，诸如SiO2、Al2O3、TiO2、ZnO、MnO、Mn2O3、Mn3O4、CuO、FeO、Fe2O3、Fe3O4、CoO、Co3O4、NiO等；或者三元化合物，诸如MgAl2O4、CoFe2O4、NiFe2O4、CoMn2O4等，但本发明并不限于此。
此外，所述半导体化合物可以例示出CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnSeS、ZnTeS、GaAs、GaP、GaSb、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InP、InGaP、InSb、AlAs、AlP、AlSb等，但本发明并不限于此。
量子点可以具有大约45nm以下，优选为大约40nm以下，更加优选为大约30nm以下的发光波长光谱的半峰全宽(FWHM：full width of half maximum)，在此范围内，可以提高色纯度或者色彩再现性。并且，通过这种量子点发出的光向所有方向发出，从而可以提高光视角。
并且，量子点的形态不受特别限制，只要是本领域通常使用的形态即可，但更加具体地，可以使用球形、金字塔形、多臂形(multi-arm)或者立方体(cubic)的纳米颗粒、纳米管、纳米线、纳米纤维、纳米板状颗粒等形态。
量子点可以根据颗粒大小来调节发出的光的颜色，据此，量子点可以具有蓝色、红色、绿色等多种发光颜色。
在图3至图6所示的一实施例的发光元件ED，电子传输区域ETR被提供在发光层EML上。电子传输区域ETR可以包括空穴阻挡层HBL、电子传输层ETL以及电子注入层EIL中的至少一个，但实施例并不限于此。
电子传输区域ETR可以具有由单一物质构成的单一层结构、由多个彼此不同的物质构成的单一层结构或者具有由多个彼此不同的物质构成的多个层的多层结构。
例如，电子传输区域ETR可以具有电子注入层EIL或者电子传输层ETL的单一层的结构，也可以具有由电子注入物质和电子传输物质构成的单一层结构。并且，电子传输区域ETR可以具有由多个彼此不同的物质构成的单一层的结构，或者可以具有从发光层EML依次叠层的电子传输层ETL/电子注入层EIL、空穴阻挡层HBL/电子传输层ETL/电子注入层EIL结构，但并不限于此。电子传输区域ETR的厚度例如可以为大约
Figure BDA0003210810090000471
至大约
Figure BDA0003210810090000472
电子传输区域ETR可以利用真空沉积法、旋涂法、浇铸法、LB法(Langmuir-Blodgett)、喷墨印刷法、激光印刷法、激光热转印法(LITI：Laser Induced ThermalImaging)等多种方法形成。
电子传输区域ETR可以包括由下述化学式ET-1表示的化合物。
[化学式ET-1]
Figure BDA0003210810090000481
在化学式ET-1中，X1至X3中的至少一个为N，其余为CRa。Ra可以为氢原子、重氢原子、被取代或未被取代的碳原子数为1以上20以下的烷基、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基。Ar1至Ar3可以分别独立地为氢原子、重氢原子、被取代或未被取代的碳原子数为1以上20以下的烷基、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基。
在化学式ET-1中，a至c可以分别独立地为0至10以下的整数。在化学式ET-1中，L1至L3可以分别独立地为直接结合(direct linkage)、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的亚芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的亚杂芳基。此外，在a至c为2以上的整数的情形下，L1至L3可以分别独立地为被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的亚芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的亚杂芳基。
电子传输区域ETR可以包括蒽系化合物。然而，并不限于此，电子传输区域ETR例如可以包括三(8-羟基喹啉)铝(Alq3：tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)、1,3,5-三[(3-吡啶基)-苯-3-基]苯(1,3,5-tri[(3-pyridyl)-phen-3-yl]benzene)、2,4,6-三(3'-(吡啶-3-基)联苯-3-基)-1,3,5-三嗪(2,4,6-tris(3'-(pyridin-3-yl)biphenyl-3-yl)-1,3,5-triazine)、2-(4-(N-苯基苯并咪唑-1-基)苯基)-9,10-二萘蒽(2-(4-(N-phenylbenzoimidazol-1-yl)phenyl)-9,10-dinaphthylanthracene)、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯(TPBi：1,3,5-tri(1-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-2-yl)benzene)、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP：2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline)、4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(Bphen：4,7-Diphenyl-1,10-phenanthroline)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑(TAZ：3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole)、4-(萘-1-基)-3,5-二苯基-4H-1,2,4-三唑(NTAZ：4-(Naphthalen-1-yl)-3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazole)、2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-恶二唑(tBu-PBD：2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole)、双(2-甲基-8-喹啉基-N1,O8)-(1,1'-联苯-4-羟基)铝(BAlq：Bis(2-methyl-8-quinolinolato-N1,O8)-(1,1'-Biphenyl-4-olate)aluminum)、双(苯并喹啉-10-羟基)铍(Bebq2：berylliumbis(benzoquinolin-10-olate))、9,10-二(萘-2-基)蒽(ADN：9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracene)、1,3-双[3,5-二(吡啶-3-基)苯基]苯(BmPyPhB：(1,3-Bis[3,5-di(pyridin-3-yl)phenyl]benzene)以及它们的混合物。
并且，电子传输区域ETR可以包括：卤化金属，诸如LiF、NaCl、CsF、RbCl、RbI、CuI、KI等；镧族金属，诸如Yb等，并且可以包括所述卤化金属和镧族金属的共沉积材料。例如，电子传输区域ETR可以包括KI：Yb、RbI：Yb等而作为共沉积材料。此外，电子传输区域ETR可以使用诸如Li2O、BaO等金属氧化物或者8-羟基-喹啉锂(Liq：8-hydroxyl-Lithiumquinolate)等，但实施例并不限于此。电子传输区域ETR还可以由混合有电子传输物质和绝缘性的有机金属盐(organo metal salt)的物质构成。有机金属盐可以为能带间隙(energyband gap)为大约4eV以上的物质。具体地，例如，有机金属盐可以包括金属乙酸盐(metalacetate)、金属苯甲酸盐(metal benzoate)、金属乙酰乙酸盐(metal acetoacetate)、金属乙酰丙酮酸盐(metal acetylacetonate)或者金属硬脂酸盐(stearate)。
电子传输区域ETR除了在先所提及的材料之外，还可以包括2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP：2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline)以及4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(Bphen：4,7-Diphenyl-1,10-phenanthroline)中的至少一个，但实施例并不限于此。
电子传输区域ETR可以在电子注入层EIL、电子传输层ETL以及空穴阻挡层HBL中的至少一个包括上述电子传输区域ETR的化合物。
在电子传输区域ETR包括电子传输层ETL的情形下，电子传输层ETL的厚度可以为大约
Figure BDA0003210810090000491
至大约
Figure BDA0003210810090000492
例如，可以为大约
Figure BDA0003210810090000493
至大约
Figure BDA0003210810090000494
在电子传输层ETL的厚度满足如前所述的范围的情形下，可以不发生驱动电压的实质上升而获得令人满意的程度的电子传输特性。在电子传输区域ETR包括电子注入层EIL的情形下，电子注入层EIL的厚度可以为大约
Figure BDA0003210810090000501
至大约
Figure BDA0003210810090000502
大约
Figure BDA0003210810090000503
至大约
Figure BDA0003210810090000504
在电子注入层EIL的厚度满足如前所述的范围的情形下，可以不发生驱动电压的实质上升而获得令人满意的程度的电子注入特性。
第二电极EL2提供在电子传输区域ETR上。第二电极EL2可以是公共电极。第二电极EL2可以是阴极(cathode)或者阳极(anode)，但实施例并不限于此。例如，在第一电极EL1为阳极的情形下，第二电极EL2可以为阴极，在第一电极EL1为阴极的情形下，第二电极EL2可以为阳极。
第二电极EL2可以是透射型电极、半透射型电极或者反射型电极。在第二电极EL2为透射型电极的情形下，第二电极EL2可以由透明金属氧化物，例如，氧化铟锡(ITO：indiumtin oxide)、氧化铟锌(IZO：indium zinc oxide)、氧化锌(ZnO：zinc oxide)、氧化铟锡锌(ITZO：indium tin zinc oxide)等构成。
在第二电极EL2为半透射型电极或者反射型电极的情形下，第二电极EL2可以包括Ag、Mg、Cu、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF、Mo、Ti、Yb、W或者包含它们的化合物或混合物(例如，AgMg、AgYb或者MgAg)。或者，第二电极EL2可以是包括由所述物质形成的反射膜或者半透射膜以及由氧化铟锡(ITO：indium tin oxide)、氧化铟锌(IZO：indium zincoxide)、氧化锌(ZnO：zinc oxide)、氧化铟锡锌(ITZO：indium tin zinc oxide)等形成的透明导电膜的多层结构。例如，第二电极EL2可以包括上述金属材料、选自上述金属材料中的两种以上的金属材料的组合或者上述金属材料的氧化物等。
虽然未示出，但第二电极EL2可以与辅助电极连接。如果第二电极EL2与辅助电极连接，则可以减小第二电极EL2的电阻。
此外，在一实施例的发光元件ED的第二电极EL2上还可以布置有封盖层CPL。封盖层CPL可以是单层或者多层。
在一实施例中，封盖层CPL可以为有机层或者无机层。例如，在封盖层CPL包括无机物的情形下，无机物可以包括：碱金属化合物，诸如LiF等；碱土金属化合物，诸如MgF2等；以及SiON、SiNX、SiOy等。
例如，在封盖层CPL包括有机物的情形下，有机物可以包括α-NPD、NPB、TPD、m-MTDATA、Alq3、CuPc、N4,N4,N4',N4'-四(联苯-4-基)联苯-4,4'-二胺(TPD15：N4,N4,N4',N4'-tetra(biphenyl-4-yl)biphenyl-4,4'-diamine)、4,4'，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA：4,4',4"-Tris(carbazol-9-yl)triphenylamine)等，或者可以包括环氧树脂或者诸如甲基丙烯酸酯的丙烯酸酯。然而，实施例并不限于此，封盖层CPL可以包括如下述的化合物P1至化合物P5中的至少一个。
Figure BDA0003210810090000511
Figure BDA0003210810090000521
此外，封盖层CPL的折射率可以是1.6以上。具体地，针对550nm以上660nm以下的波长范围的光，封盖层CPL的折射率可以为1.6以上。
图7以及图8分别是针对根据一实施例的显示装置的剖面图。以下，在对参照图7和图8说明的针对一实施例的显示装置进行说明时，不再说明与在上述的图1至图6中进行说明的内容重复的内容，以差异点为主进行说明。
参照图7，根据一实施例的显示装置DD可以包括包括显示元件层DP-ED的显示面板DP和布置在显示面板DP上的光控制层CCL以及滤色器层CFL。
在图7所示的一实施例中，显示面板DP可以包括基础层BS、布置在基础层BS上的电路层DP-CL以及显示元件层DP-ED，显示元件层DP-ED可以包括发光元件ED。
发光元件ED可以包括：第一电极EL1；空穴传输区域HTR，布置在第一电极EL1上；发光层EML，布置在空穴传输区域HTR上；电子传输区域ETR，布置在发光层EML上；以及第二电极EL2，布置在电子传输区域ETR上。此外，图7所示的发光元件ED的结构可以相同地适用上述图4至图6的发光元件的结构。
参照图7，发光层EML可以布置在由像素限定膜PDL限定的开口部OH内。例如，被像素限定膜PDL划分而与各个发光区域PXA-R、PXA-G、PXA-B对应地提供的发光层EML可以发出相同波段的光。在一实施例的显示装置DD中，发光层EML可以发出蓝色光。此外，与图示情形不同地，在一实施例中，发光层EML可以作为公共层而提供于整个发光区域PXA-R、PXA-G、PXA-B。
光控制层CCL可以布置在显示面板DP上。光控制层CCL可以包括光转换体。光转换体可以是量子点或者荧光体等。光转换体可以对接收的光进行波长转换而发出。即，光控制层CCL可以是包括量子点的层或者包括荧光体的层。
光控制层CCL可以包括多个光控制部CCP1、CCP2、CCP3。光控制部CCP1、CCP2、CCP3可以彼此相隔。
参照图7，在彼此相隔的光控制部CCP1、CCP2、CCP3之间可以布置有分割图案BMP，但实施例并不限于此。虽然在图7中示出了分割图案BMP与光控制部CCP1、CCP2、CCP3不重叠的情形，但光控制部CCP1、CCP2、CCP3的边沿可以与分割图案BMP至少一部分重叠。
光控制层CCL可以包括：第一光控制部CCP1，包括将从发光元件ED提供的第一色光转换为第二色光的第一量子点QD1；第二光控制部CCP2，包括将第一色光转换为第三色光的第二量子点QD2；以及第三光控制部CCP3，使第一色光透射。
在一实施例中，第一光控制部CCP1可以提供作为第二色光的红色光，第二光控制部CCP2可以提供作为第三色光的绿色光。第三光控制部CCP3可以使作为从发光元件ED提供的第一色光的蓝色光透射而提供蓝色光。例如，第一量子点QD1可以是红色量子点，第二量子点QD2可以是绿色量子点。针对量子点QD1、QD2可以适用与上述内容相同的内容。
并且，光控制层CCL还可以包括散射体SP。第一光控制部CCP1可以包括第一量子点QD1和散射体SP，第二光控制部CCP2可以包括第二量子点QD2和散射体SP，第三光控制部CCP3可以不包括量子点并且包括散射体SP。
散射体SP可以是无机颗粒。例如，散射体SP可以包括TiO2、ZnO、Al2O3、SiO2以及中空二氧化硅中的至少一个。散射体SP可以包括TiO2、ZnO、Al2O3、SiO2以及中空二氧化硅中的任意一个，或者可以为选自TiO2、ZnO、Al2O3、SiO2以及中空二氧化硅中的两种以上的物质混合的物质。
第一光控制部CCP1、第二光控制部CCP2以及第三光控制部CCP3中的每一个可以包括用于分散量子点QD1、QD2以及散射体SP的基础树脂BR1、BR2、BR3。在一实施例中，第一光控制部CCP1可以包括分散在第一基础树脂BR1内的第一量子点QD1和散射体SP，第二光控制部CCP2可以包括分散在第二基础树脂BR2内的第二量子点QD2和散射体SP，第三光控制部CCP3可以包括分散在第三基础树脂BR3内的散射体SP。基础树脂BR1、BR2、BR3作为用于分散量子点QD1、QD2以及散射体SP的介质，可以由通常可以被称为粘合剂的多种树脂组合物构成。例如，基础树脂BR1、BR2、BR3可以是丙烯酸系树脂、聚氨酯系树脂、硅系树脂、环氧系树脂等。基础树脂BR1、BR2、BR3可以是透明树脂。在一实施例中，第一基础树脂BR1、第二基础树脂BR2以及第三基础树脂BR3可以彼此相同或者相异。
光控制层CCL可以包括阻挡层BFL1。阻挡层BFL1可以起到阻止水分和/或氧气(以下，称作“水分/氧气”)渗透的作用。阻挡层BFL1可以布置在光控制部CCP1、CCP2、CCP3上而阻断光控制部CCP1、CCP2、CCP3暴露于水分/氧气。此外，阻挡层BFL1可以覆盖光控制部CCP1、CCP2、CCP3。并且，在光控制部CCP1、CCP2、CCP3与后述的滤色器CF1、CF2、CF3之间也可以提供有阻挡层BFL2。
阻挡层BFL1、BFL2可以包括至少一个无机层。即，阻挡层BFL1、BFL2可以包括无机材料而形成。例如，阻挡层BFL1、BFL2可以包括硅氮化物、铝氮化物、锆氮化物、钛氮化物、铪氮化物、钽氮化物、硅氧化物、铝氧化物、钛氧化物、锡氧化物、铈氧化物以及硅氮氧化物或者确保透光率的金属薄膜等而形成。此外，阻挡层BFL1、BFL2还可以包括有机膜。阻挡层BFL1、BFL2可以由单一层或者多个层构成。
在一实施例的显示装置DD中，滤色器层CFL可以布置在光控制层CCL上。例如，滤色器层CFL可以直接布置在光控制层CCL上。在此情形下，可以省略阻挡层BFL2。
滤色器层CFL可以包括遮光部BM以及滤光器CF1、CF2、CF3。并且，滤色器层CFL还可以包括阻挡层BFL2。滤色器层CFL可以包括：第一滤光器CF1，使第二色光透射；第二滤光器CF2，使第三色光透射；以及第三滤光器CF3，使第一色光透射。例如，第一滤光器CF1可以是红色滤光器，第二滤光器CF2可以是绿色滤光器，第三滤光器CF3可以是蓝色滤光器。滤光器CF1、CF2、CF3中的每一个可以包括高分子感光树脂和颜料或染料。第一滤光器CF1可以包括红色颜料或染料，第二滤光器CF2可以包括绿色颜料或染料，第三滤光器CF3可以包括蓝色颜料或染料。此外，实施例并不限于此，第三滤光器CF3可以不包括颜料或染料。第三滤光器CF3可以包括高分子感光树脂并且不包括颜料或染料。第三滤光器CF3可以是透明的。第三滤光器CF3可以由透明感光树脂形成。
并且，在一实施例中，第一滤光器CF1和第二滤光器CF2可以是黄色(yellow)滤光器。第一滤光器CF1和第二滤光器CF2可以不彼此区分而一体地提供。
遮光部BM可以是黑色矩阵。遮光部BM可以包括包含黑色颜料或者黑色染料的有机遮光物质或者无机遮光物质而形成。遮光部BM可以防止漏光现象，并且可以划分相邻的滤光器CF1、CF2、CF3之间的边界。并且，在一实施例中，遮光部BM可以由蓝色滤光器形成。
第一滤光器至第三滤光器CF1、CF2、CF3可以分别与红色发光区域PXA-R、绿色发光区域PXA-G以及蓝色发光区域PXA-B对应而布置。
在滤色器层CFL上可以布置有基础基板BL。基础基板BL可以是提供布置滤色器层CFL以及光控制层CCL等的基础面的部件。基础基板BL可以是玻璃基板、金属基板、塑料基板等。然而，实施例并不限于此，基础基板BL可以是无机层、有机层或者复合材料层。并且，与图示情形不同地，在一实施例中，基础基板BL可以被省略。
图8是示出根据一实施例的显示装置的一部分的剖面图。在图8示出了与图7的显示面板DP对应的一部分的剖面图。在一实施例的显示装置DD-TD中，发光元件ED-BT可以包括多个发光结构OL-B1、OL-B2、OL-B3。发光元件ED-BT可以包括：彼此面对的第一电极EL1和第二电极EL2；以及多个发光结构OL-B1、OL-B2、OL-B3，在第一电极EL1和第二电极EL2之间沿厚度方向依次堆叠而提供。发光结构OL-B1、OL-B2、OL-B3中的每一个可以包括发光层EML(图7)、在中间夹设发光层EML(图7)而布置的空穴传输区域HTR和电子传输区域ETR。
即，包括于一实施例的显示装置DD-TD的发光元件ED-BT可以是包括多个发光层的串联(Tandem)结构的发光元件。
在图8所示的一实施例中，从发光结构OL-B1、OL-B2、OL-B3中的每一个发出的光可以均为蓝色光。然而，实施例并不限于此，从发光结构OL-B1、OL-B2、OL-B3中的每一个发出的光的波段可以彼此相异。例如，包括发出彼此不同的波段的光的多个发光结构OL-B1、OL-B2、OL-B3的发光元件ED-BT可以发出白色光。
在相邻的发光结构OL-B1、OL-B2、OL-B3之间可以布置有电荷生成层CGL1、CGL2。电荷生成层CGL1、CGL2可以包括p型电荷生成层和/或n型电荷生成层。
以下，参照实施例和比较例而对根据本发明的一实施形态的化合物和一实施例的发光元件进行具体说明。并且，以下示出的实施例为用于帮助理解本发明的一示例，本发明的范围并不限于此。
[实施例]
1、一实施例的胺化合物的合成
首先，针对根据本实施形态的胺化合物的合成方法，将化合物1、化合物2、化合物33、化合物41、化合物99以及化合物101的合成方法例示而具体说明。并且，以下说明的胺化合物的合成方法为一实施例，根据本发明的实施形态的化合物的合成方法并不限于下述实施例。
(1)化合物1的合成
根据一实施例的胺化合物1例如可以通过下述反应式1的步骤而合成。
[反应式1]
Figure BDA0003210810090000561
[中间体B的合成]
在氩气氛围下，向500mL的三口烧瓶加入化合物A(5.0g)、二苯并呋喃-4-硼酸(Dibenzofuran-4-boronic acid)(3.2g)、四(三苯基膦)钯(0)(Pd(PPh3)4，1.7g)、碳酸钾(K2CO3：Potassium carbonate)(4.1g)，并用甲苯(toluene)、水、乙醇(Ethanol)的混合溶剂(10：2：1，200mL)溶解，在80℃下加热搅拌了12小时。加水并用二氯甲烷(CH2Cl2)萃取而获得了有机层。将获得的有机层合并，并用硫酸镁(MgSO4)干燥之后，减压去除了溶剂。将获得的粗产物用硅胶柱层析(silica gel column chromatography)提纯而获得了4.7g的中间体B(收率75％)。通过FAB-MS测量测出的中间体B的分子量为424。
[化合物1的合成]
在氩气氛围下，向500mL的三口烧瓶加入中间体B(4.0g)、4-溴联苯(4-Bromobiphenyl)(4.4g)、双(二亚苄基丙酮)钯(0)(Pd(dba)2，0.5g)、叔丁醇钠(NaOtBu：Sodium tert-butoxide，2.7g)，并用甲苯(100mL)溶解，加入三叔丁基膦(P(tBu)3：Tri-tert-butylphosphine，甲苯中2.0M，1.0mL)，加热回流了4小时。加水并用二氯甲烷萃取而获得了有机层。将获得的有机层合并，并用硫酸镁干燥之后，减压去除了溶剂。将获得的粗产物用硅胶柱层析提纯而获得了4.6g的化合物1(收率68％)。通过FAB-MS测量测出的化合物1的分子量为728。
(2)化合物2的合成
根据一实施例的胺化合物2例如可以通过下述反应式2的步骤而合成。
[反应式2]
Figure BDA0003210810090000571
[中间体C的合成]
在氩气氛围下，向1000mL的三口烧瓶加入化合物A(25.0g)、双(频哪醇合)二硼(Bis(pinacolato)diboron)(29.2g)、[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯钯(II)二氯甲烷加合物(Pd(dppf)Cl2：[1,1'-Bis(diphenylphosphino)ferrocene]dichloropalladium(II)Dichloromethane Adduct)(7.85g)、乙酸钾(KOAc，28.1g)，并用二噁烷(Dioxane)(300mL)溶解，在90℃下加热并搅拌了6小时。加水并用二氯甲烷萃取而获得了有机层。将获得的有机层合并，并用硫酸镁干燥之后，减压去除了溶剂。将获得的粗产物用硅胶柱层析提纯而获得了19.2g的中间体C(收率65％)。通过FAB-MS测量测出的中间体C的分子量为308。
[中间体D的合成]
以与中间体B的合成相同的方法，由用中间体C(8.0g)代替化合物A(5.0g)并用3-溴二苯并呋喃(3-Bromodibenzofuran)(5.1g)代替二苯并呋喃-4-硼酸(Dibenzofuran-4-boronic acid)(3.2g)而获得了5.4g的中间体D(收率62％)。通过FAB-MS测量测出的中间体D的分子量为424。
[化合物2的合成]
以与化合物1的合成相同的方法，由用中间体D(5.0g)代替中间体B(4.0g)并用4-溴联苯(4-Bromobiphenyl)(5.1g)代替4-溴联苯(4-Bromobiphenyl)(4.4g)而获得了5.5g的化合物2(收率65％)。通过FAB-MS测量测出的化合物2的分子量为728。
(3)化合物33的合成
根据一实施例的胺化合物33例如可以通过下述反应式3的步骤而合成。
[反应式3]
Figure BDA0003210810090000581
[中间体E的合成]
以与中间体B的合成相同的方法，由化合物A(5.0g)和用二苯并噻吩-4-硼酸(Dibenzothiophene-4-boronic acid)(3.4g)代替二苯并呋喃-4-硼酸(Dibenzofuran-4-boronic acid)(3.2g)而获得了4.5g的中间体E(收率70％)。通过FAB-MS测量测出的中间体E的分子量为440。
[化合物33的合成]
以与化合物1的合成相同的方法，由用中间体E(4.0g)代替中间体B(4.0g)并用4-溴联苯(4-Bromobiphenyl)(4.3g)代替4-溴联苯(4-Bromobiphenyl)(4.4g)而获得了4.0g的化合物33(收率60％)。通过FAB-MS测量测出的化合物33的分子量为744。
(4)化合物41的合成
根据一实施例的胺化合物41例如可以通过下述反应式4的步骤合成。
[反应式4]
Figure BDA0003210810090000591
以与化合物1的合成方法相同的方法，由用中间体E(5.0g)代替中间体B(4.0g)并用2-(4-溴苯基)萘(2-(4-Bromophenyl)naphthalene)(6.5g)代替4-溴联苯(4.4g)而获得了6.3g的化合物41(收率66％)。通过FAB-MS测量测出的化合物41的分子量为845。
(5)化合物99的合成
根据一实施例的胺化合物99例如可以通过下述反应式5的步骤合成。
[反应式5]
Figure BDA0003210810090000592
[中间体F的合成]
在氩气氛围下，向500mL的三口烧瓶加入中间体C(5.0 g)、2-溴二苯并噻吩5,5-二氧化物(2-Bromodibenzothiophene 5,5-Dioxide)(4.2g)、Pd(PPh3)4(1.5g)、K2CO3(5.4g)，用四氢呋喃(THF：Tetrahydrofuran)、水的混合溶剂(1：1，200mL)溶解，并在80℃下加热并搅拌了12小时。加水并用二氯甲烷萃取而获得了有机层。将获得的有机层合并，并用硫酸镁干燥之后，减压去除了溶剂。将获得的粗产物用硅胶柱层析提纯而获得了5.0g的中间体F(收率82％)。通过FAB-MS测量测出的中间体F的分子量为472。
[化合物99的合成]
以与化合物1的合成方法相同的方法，由用中间体F(5.0g)代替中间体B(4.0g)并用4-溴甲苯(4-Bromotoluene)(3.6g)代替4-溴联苯(4-Bromobiphenyl)(4.4g)而获得了4.8g的化合物99(收率70％)。通过FAB-MS测量测出的化合物99的分子量为652。
(6)化合物101的合成
根据一实施例的胺化合物101例如可以通过下述反应式6的步骤合成。
[反应式6]
Figure BDA0003210810090000601
[中间体G的合成]
以与中间体F的合成方法相同的方法，由中间体C(5.0g)和用2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(2-Chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)(3.8g)代替2-溴二苯并噻吩5,5-二氧化物(2-Bromodibenzothiophene 5,5-Dioxide)(4.2g)而获得了5.1g的中间体G(收率81％)。通过FAB-MS测量测出的中间体G的分子量为489。
[化合物101的合成]
以与化合物1的合成方法相同的方法，由用中间体G(5.0g)代替中间体B(4.0g)并用溴苯(Bromobenzene)(3.2g)代替4-溴联苯(4-Bromobiphenyl)(4.4g)而获得了4.4g的化合物101(收率68％)。通过FAB-MS测量测出的化合物101的分子量为641。
2、发光元件的制造和评价
(1)比较例1和比较例2以及实施例1至实施例4的发光元件的制造和评价
通过以下方法制造了在空穴传输层中包括有一实施例的胺化合物或者比较例化合物X-1和比较例化合物X-2的发光元件。将作为一实施例的胺化合物的化合物1、化合物2、化合物33以及化合物41作为空穴传输层材料而使用，从而制造了实施例1至实施例4的发光元件。通过在空穴传输层中分别使用比较例化合物X-1和比较例化合物X-2而制造了比较例1和比较例2的发光元件。
在玻璃基板上图案化厚度为
Figure BDA0003210810090000611
的ITO后，用超纯水洗涤，并用超声波清洗后，用UV照射30分钟，然后进行了臭氧处理。然后，以
Figure BDA0003210810090000612
的厚度沉积2-TNATA，以
Figure BDA0003210810090000613
的厚度沉积实施例化合物或者比较例化合物而形成了空穴传输区域。
接着，以3:97的比率(重量比)共沉积TBP和ADN而形成了厚度为
Figure BDA0003210810090000614
的发光层。然后，在发光层上用Alq3形成厚度为
Figure BDA0003210810090000615
的层，并用LiF形成厚度为
Figure BDA0003210810090000616
的层而形成了电子传输区域。接着，用铝(Al)形成了厚度为
Figure BDA0003210810090000617
的第二电极。
在实施例中，利用真空沉积装置形成了空穴传输区域、发光层、电子传输区域以及第二电极。2-TNATA、TBP、ADN以及Alq3为公知的物质，将市售产品升华提纯之后进行了使用。
Figure BDA0003210810090000618
(实施例化合物)
Figure BDA0003210810090000619
(比较例化合物)
Figure BDA00032108100900006110
在下方表1中示出了实施例和比较例的发光元件的发光效率和元件寿命。在表1中，发光效率和元件寿命为相对值，示出了分别将比较例1的发光元件的发光效率和元件寿命设为100％而进行比较的值。对于发光效率而言，将针对电流密度为10mA/cm2时的发光效率值进行比较而示出。在测量发光效率时，使用了滨松光子公司(Hamamatsu Photonics)的C9920-11亮度取向特性测量装置。元件寿命(LT50)将发光元件的亮度下降至一半时所消耗的时间进行比较而示出。
【表1】
区分 空穴传输层 发光效率(％) 元件寿命(LT<sub>50</sub>)
实施例1 化合物1 110％ 110％
实施例2 化合物2 112％ 120％
实施例3 化合物33 115％ 120％
实施例4 化合物41 113％ 150％
比较例1 比较例化合物X-1 100％ 100％
比较例2 比较例化合物X-2 97％ 100％
参照表1，可知与比较例1及比较例2的发光元件相比，实施例1至实施例4的发光元件的发光效率及元件寿命优异。
Figure BDA0003210810090000621
在比较例化合物和实施例化合物中，在咔唑基的2号碳(C2)结合有胺基。在比较例化合物X-1中，在咔唑基的3号碳(C3)结合有苯基，在比较例化合物X-2中，在咔唑基的3号碳(C3)没有结合苯基，在咔唑基的6号碳(C6)结合有苯基。作为一实施例的胺化合物的化合物1、化合物2、化合物33以及化合物41中，在咔唑基的3号碳(C3)结合有诸如二苯并呋喃或者二苯并噻吩等的杂芳基。在化合物1、化合物2、化合物33以及化合物41中包括具有体积大于苯基的杂芳基，从而可以改善包括于胺基的氮原子的电荷传输能力。并且，在化合物1、化合物2、化合物33以及化合物41中，可以在与胺基的氮原子相邻的位置取代有体积相对较大的杂芳基，从而胺基的氮原子被立体地保护，据此可以提高化合物的稳定性。据此，判断出在包括一实施例的胺化合物的发光元件表现出优异的发光效率以及长寿命的特性。
(2)比较例3至比较例5以及实施例5至实施例9的发光元件的制造和评价
通过以下方法制造了在空穴传输层中包括有一实施例的胺化合物或者比较例化合物的发光元件。将作为一实施例的胺化合物的化合物1、化合物2、化合物33、化合物99以及化合物101作为空穴传输层材料或者发光层材料使用而制造了实施例5至实施例9的发光元件。将比较例化合物X-1和比较例化合物X-2分别使用于空穴传输层而制造了比较例4和比较例5的发光元件。将mCP作为空穴传输层的材料使用而制造了实施例8、实施例9以及比较例3的发光元件。
在玻璃基板上图案化厚度为
Figure BDA0003210810090000631
的ITO之后，用超纯水洗涤，并用超声波清洗后，用UV照射30分钟，然后进行了臭氧处理。此后，以
Figure BDA0003210810090000632
的厚度沉积HAT-CN，以
Figure BDA0003210810090000633
的厚度沉积α-NPD，并以
Figure BDA0003210810090000634
的厚度沉积实施例化合物或者比较例化合物而形成了空穴传输区域。
在制造实施例5至实施例7的发光元件时，通过分别使用作为实施例化合物的化合物1、化合物2以及化合物33形成了空穴传输层。在制造实施例8、实施例9以及比较例3的发光元件时，通过使用mCP形成了空穴传输层。在制造比较例4和比较例5的发光元件时，通过使用比较例化合物X-1和比较例化合物X-2形成了空穴传输层。
接着，以5：95的比率(重量比)共沉积掺杂剂材料和mCBP而形成了厚度为
Figure BDA0003210810090000635
的发光层。在制造实施例5至实施例7和比较例3至比较例5的发光元件时，使用了ACRSA作为掺杂剂材料。在制造实施例8和实施例9的发光元件时，使用了作为实施例化合物的化合物99和化合物101作为掺杂剂材料。
此后，在发光层上用TPBi形成厚度为
Figure BDA0003210810090000636
的层，用LiF形成厚度为
Figure BDA0003210810090000637
的层而形成了电子传输区域。接着，用铝(Al)形成了厚度为
Figure BDA0003210810090000638
的第二电极。HAT-CN、α-NPD、mCP、mCBP、ACRSA以及TPBi为公知的物质，将市售产品升华提纯之后进行了使用。
(实施例化合物)
Figure BDA0003210810090000641
(比较例化合物)
Figure BDA0003210810090000642
在下方表2中示出了实施例和比较例的发光元件的发光波长和发光效率。在表2中，发光波长示出了在发光光谱中显示出最大值的发光波长。发光效率是相对值，示出了将比较例3的发光元件的发光效率设为100％而进行比较的值。对于发光效率而言，将针对电流密度为10mA/cm2时的发光效率值进行比较而示出。在测量发光效率时，使用了滨松光子公司(Hamamatsu Photonics)的C9920-11亮度取向特性测量装置。
【表2】
Figure BDA0003210810090000643
Figure BDA0003210810090000651
参照表2，可知与比较例4和比较例5的发光元件相比，实施例5至实施例7的发光元件的发光效率优异。并且，与使用作为公知的物质的mCP以及ACRSA制造的比较例3的发光元件相比，实施例8以及实施例9的发光元件表现出改善的发光效率。可知与使用作为公知的物质的mCP制造的比较例3的发光元件相比，实施例5至实施例7的发光元件的发光效率得到提高。
可知实施例5至实施例9的发光元件和比较例3至比较例5的发光元件发出400nm以上500nm以下的蓝色光。作为公知的物质的mCP可以作为发出蓝色光的热激活延迟荧光(TADF：Thermally Activated Delayed Fluorescence)元件的空穴传输材料而使用。并且，mCP可以作为发出蓝色光的磷光元件的空穴传输材料而使用。
在比较例化合物X-1中，在咔唑基的3号碳(C3)结合有苯基，在比较例化合物X-2中，在咔唑基的3号碳(C3)没有结合苯基，在作为一实施例的胺化合物的化合物1、化合物2以及化合物33中，在咔唑基的3号碳(C3)结合有杂芳基。体积大于苯基的杂芳基可以提高结合于咔唑基的胺基的氮原子的电荷传输特性。据此，判断出将一实施例的胺化合物作为发光元件的空穴传输材料而使用，从而可以对改善发光效率作出贡献。
(化合物的能级评价)
此外，在下方表3中对作为实施例化合物的化合物99和化合物101的能级进行评价而示出。在表3中示出了实施例化合物的最低单重态激发能级(S1能级)和最低三重态激发能级(T1能级)以及ΔEST值。
在表3中，通过非经验性分子轨道法计算了能级值。具体地，使用高斯(Gaussian)公司的Gaussian 09，以B3LYP/6-31G(d)进行了计算。ΔEST示出了最低单重态激发能级(S1能级)与最低三重态激发能级(T1能级)之差。
【表3】
区分 S1(eV) T1(eV) ΔE<sub>ST</sub>(eV)
化合物99 2.78 2.69 0.09
化合物101 2.67 2.58 0.09
ACRSA 2.85 2.82 0.03
参照表3，可知ACRSA和作为一实施例的胺化合物的化合物99以及化合物101的ΔEST显示出0.2eV以下的较小的数值。据此，判断出一实施例的胺化合物可以作为热激活延迟荧光(TADF)材料而使用。并且，如果与表3一同参照表2的针对实施例8和实施例9的发光元件以及比较例3的发光元件的评价结果，则判断出化合物99和化合物101通过与作为公知的物质的ACRSA相似的原理而发出蓝色光。
(3)比较例6至比较例10和实施例10至实施例12的发光元件的制造和评价
通过以下方法制造了在空穴传输层中包括有一实施例的胺化合物或者比较例化合物的发光元件。将化合物1、化合物2以及化合物33的胺化合物作为空穴传输层材料使用而制造了实施例10至实施例12的发光元件。将mCP作为空穴传输层的材料使用而制造了比较例6的发光元件。通过在空穴传输层分别使用比较例化合物X-1至比较例化合物X-4制造了比较例7至比较例10的发光元件。
在玻璃基板上图案化厚度为
Figure BDA0003210810090000661
的ITO之后，用超纯水洗涤，并用超声波清洗后，用UV照射30分钟，然后进行了臭氧处理。此后，以
Figure BDA0003210810090000662
的厚度沉积HAT-CN，以
Figure BDA0003210810090000663
的厚度沉积TAPC，并以
Figure BDA0003210810090000664
厚度沉积实施例化合物或者比较例化合物而形成了空穴传输区域。
在制造实施例10至实施例12的发光元件时，通过分别使用作为实施例化合物的化合物1、化合物2以及化合物33形成了空穴传输层。在制造比较例6的发光元件时，使用mCP形成了空穴传输层。在制造比较例7至比较例10的发光元件时，通过分别使用比较例化合物X-1至比较例化合物X-4形成了空穴传输层。
接着，以5：95的比率(重量比)共沉积FIrpic和mCBP而形成了厚度为
Figure BDA0003210810090000665
的发光层。此后，在发光层上用TmPyPB形成厚度为
Figure BDA0003210810090000666
的层，用LiF形成厚度为
Figure BDA0003210810090000667
的层而形成了电子传输区域。接着，用铝(Al)形成了厚度为
Figure BDA0003210810090000668
的第二电极。
Figure BDA0003210810090000671
在实施例中，利用真空沉积装置形成了空穴传输区域、发光层、电子传输区域以及第二电极。HAT-CN、TAPC、mCBP、FIrpic和TmPyPB为公知的物质，将市售产品升华提纯之后进行了使用。
(实施例化合物)
Figure BDA0003210810090000672
(比较例化合物)
Figure BDA0003210810090000673
Figure BDA0003210810090000681
在下方表4中示出了根据实施例和比较例的发光元件的发光效率。在表4中，发光效率是相对值，示出了将比较例6的发光元件的发光效率设为100％而进行比较的值。对于发光效率而言，将针对电流密度为10mA/cm2时的发光效率值进行比较而示出。在测量发光效率时，使用了滨松光子公司(Hamamatsu Photonics)的C9920-11亮度取向特性测量装置。
【表4】
区分 空穴传输层 发光层掺杂剂 发光效率(％)
实施例10 化合物1 FIrpic 122％
实施例11 化合物2 FIrpic 108％
实施例12 化合物33 FIrpic 115％
比较例6 mCP FIrpic 100％
比较例7 比较例化合物X-1 FIrpic 102％
比较例8 比较例化合物X-2 FIrpic 96％
比较例9 比较例化合物X-3 FIrpic 105％
比较例10 比较例化合物X-4 FIrpic 95％
参照表4可知，与比较例6至比较例10的发光元件相比，实施例10至实施例12的发光元件表现出优异的发光效率。实施例10至实施例12的发光元件包括作为一实施例的胺化合物的化合物1、化合物2以及化合物33。
一实施例的胺化合物在咔唑基的3号碳(C3)结合有杂芳基，比较例化合物X-1、比较例化合物X-3以及比较例化合物X-4在咔唑基的3号碳(C3)结合有苯基。比较例化合物X-2在咔唑基的远离胺基的氮原子的碳结合有苯基。体积大于苯基的杂芳基可以对改善结合于咔唑基的胺基的氮原子的电荷传输特性作出贡献。据此，判断出包括一实施例的胺化合物的发光元件显示出改善的发光效率。
(4)比较例11和实施例13至实施例22的发光元件的制造和评估
通过以下方法制造了在空穴传输层或者发光层中包括有一实施例的胺化合物或者比较例化合物的发光元件。比较例11和实施例13至实施例22的发光元件包括第一空穴传输层和第二空穴传输层。
将作为一实施例的胺化合物的化合物1、化合物2以及化合物33中的至少一个作为第一空穴传输层或者第二空穴传输层使用而制造了实施例13至实施例22的发光元件。并且，将作为一实施例的胺化合物的化合物67以及化合物102中的任意一个作为发光层的主体材料使用而制造了实施例19至实施例22的发光元件。
在玻璃基板上图案化厚度为
Figure BDA0003210810090000691
的ITO之后，用超纯水洗涤，并用超声波清洗后，用UV照射30分钟，然后进行了臭氧处理。此后，以
Figure BDA0003210810090000692
的厚度沉积TCTA或者实施例化合物而形成了第一空穴传输层，以
Figure BDA0003210810090000693
的厚度沉积TCTA或者实施例化合物而形成了第二空穴传输层。
在实施例13至实施例15以及实施例19至实施例22的发光元件中，使用TCTA形成了第一空穴传输层。在实施例16至实施例18的发光元件中，使用作为一实施例的胺化合物的化合物1、化合物2或者化合物33而形成了第一空穴传输层。在实施例13至实施例22的发光元件中，使用作为一实施例的胺化合物的化合物1、化合物2或者化合物33而形成了第二空穴传输层。在比较例11的发光元件中，使用TCTA形成了第一空穴传输层和第二空穴传输层。
接着，以7.5：92.5的比率(重量比)共沉积化合物E-1和主体材料而形成了厚度为
Figure BDA0003210810090000694
的发光层。此后，在发光层上用化合物E-2形成厚度为
Figure BDA0003210810090000695
的层，用Alq3形成厚度为
Figure BDA0003210810090000696
的层，用LiF形成厚度为
Figure BDA0003210810090000697
的层而形成了电子传输区域。接着，用铝(Al)形成了厚度为
Figure BDA0003210810090000698
的第二电极。
Figure BDA0003210810090000699
在实施例中，利用真空沉积装置形成了空穴传输区域、发光层、电子传输区域以及第二电极。
(实施例化合物)
Figure BDA0003210810090000701
(比较例化合物)
Figure BDA0003210810090000702
在下方表5中，示出了实施例和比较例的发光元件的发光效率。在表5中，发光效率是相对值，示出了将比较例11的发光元件的发光效率设为100％而进行比较的值。对于发光效率而言，将针对电流密度为10mA/cm2时的发光效率值进行比较而示出。在测量发光效率时，使用了滨松光子公司(Hamamatsu Photonics)的C9920-11亮度取向特性测量装置。
【表5】
Figure BDA0003210810090000703
Figure BDA0003210810090000711
参照表5可知，与比较例11的发光元件相比，实施例13至实施例22的发光元件表现出优异的发光效率。尤其是，实施例13至实施例15的发光元件具有更加优异的发光效率。化合物1、化合物2以及化合物33除了咔唑基的氮原子之外，还包括一个氮原子。除了咔唑基的氮原子之外还包括一个氮原子的化合物1、化合物2以及化合物33的实施例13至实施例15的发光元件被判断为空穴从空穴传输层到发光层的传输特性得到提高。因此，判断出在空穴传输层和发光层中的至少一个包括一实施例的胺化合物的发光元件将表现出改善的发光效率。一实施例的胺化合物包括咔唑基，在咔唑基的2号碳(C2)可以结合有胺基，在3号碳(C3)可以结合有杂芳基。胺基和杂芳基可以结合于邻位。体积大的杂芳基可以对提高胺基的氮原子的电荷传输能力作出贡献。因此，包括一实施例的胺化合物的发光元件可以改善空穴传输特性，并且随着空穴传输特性得到改善，可以表现出优异的发光效率特性。
一实施例的发光元件可以通过在发光层和空穴传输区域中的至少一个功能层包括一实施例的胺化合物而显示出优异的发光效率和改善的元件寿命特性。
以上，虽然参照本发明的优选实施例进行了说明，但只要是本技术领域的熟练的技术人员或者具有本技术领域中的普通知识的人员，便可以理解在不脱离权利要求书中记载的本发明的思想和技术领域的范围内，可以对本发明进行多种修改和变更。
因此，本发明的技术范围并不应该局限于说明书的详细说明中记载的内容，而应当通过权利要求书来确定。

Claims (12)

1.一种胺化合物，由下述化学式1表示：
[化学式1]
Figure FDA0003210810080000011
在所述化学式1中，
Q1为被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基，
Ar1和Ar2分别独立地为被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基，
选自R1和R2、R2和R3以及R3和R4中的一对彼此结合而形成由下述化学式2表示的环，其余分别独立地为氢原子、重氢原子、卤素原子、被取代或未被取代的碳原子数为1以上20以下的烷基、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基：
[化学式2]
Figure FDA0003210810080000012
在所述化学式2中，
Ar3为被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基，
a1为0以上4以下的整数，
R5为氢原子、重氢原子、卤素原子、被取代或未被取代的碳原子数为1以上20以下的烷基、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基。
2.如权利要求1所述的胺化合物，其中，
所述化学式1由下述化学式1-1至化学式1-6中的任意一个表示：
[化学式1-1]
Figure FDA0003210810080000021
[化学式1-2]
Figure FDA0003210810080000022
[化学式1-3]
Figure FDA0003210810080000023
[化学式1-4]
Figure FDA0003210810080000031
[化学式1-5]
Figure FDA0003210810080000032
[化学式1-6]
Figure FDA0003210810080000033
在所述化学式1-1至所述化学式1-6中，Q1、Ar1至Ar3、a1、R1至R5与在所述化学式1中的定义相同。
3.如权利要求1所述的胺化合物，其中，
所述Q1由下述Q-1至Q-8中的任意一个表示：
Figure FDA0003210810080000041
在所述Q-6中，a51是0以上2以下的整数，
在所述Q-7中，a52是0以上3以下的整数，
在所述Q-8中，a53是0以上4以下的整数，
在所述Q-3和所述Q-5至所述Q-8中，
R51至R56分别独立地为氢原子、重氢原子、卤素原子、被取代或未被取代的碳原子数为1以上20以下的烷基、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基或者被取代或未被取代的成环碳原子数为2以上30以下的杂芳基。
4.如权利要求1所述的胺化合物，其中，
Ar1和Ar2分别独立地由下述A-1至A-3中的任意一个表示：
Figure FDA0003210810080000051
在所述A-1中，
Ar11为氢原子、甲基、被取代或未被取代的成环碳原子数为6以上30以下的芳基。
5.如权利要求1所述的胺化合物，其中，
Ar1与Ar2相同。
6.如权利要求1所述的胺化合物，其中，
Ar3为被取代或未被取代的苯基、未被取代的萘基、未被取代的菲基、未被取代的苯并[9,10]菲基、未被取代的萘并苯并呋喃基或者未被取代的苯并萘并噻吩基。
7.如权利要求1所述的胺化合物，其中，
所述化学式1由下述化学式3表示：
[化学式3]
Figure FDA0003210810080000052
在所述化学式3中，
a11、a13以及a14分别独立地为0以上5以下的整数，
a12为0以上4以下的整数，
R11至R14中的至少一个为重氢原子，其余为氢原子。
8.如权利要求1所述的胺化合物，其中，
所述化学式1由下述化合物群1的化合物中的任意一个表示：
[化合物群1]
Figure FDA0003210810080000061
Figure FDA0003210810080000071
Figure FDA0003210810080000081
Figure FDA0003210810080000091
Figure FDA0003210810080000101
Figure FDA0003210810080000111
Figure FDA0003210810080000121
Figure FDA0003210810080000131
在所述化合物125至化合物127中，“D”为重氢原子。
9.如权利要求1所述的发光元件，其中，
Q1为被取代或未被取代的二苯并呋喃基、被取代或未被取代的二苯并噻吩基、被取代或未被取代的咔唑基、被取代或未被取代的二苯并噻咯基、被取代或未被取代的二苯并噻吩砜基、被取代或未被取代的吡啶基、被取代或未被取代的嘧啶基或者被取代或未被取代的三嗪基。
10.如权利要求1所述的发光元件，其中，
所述胺化合物的最低单重态激发能级与最低三重态激发能级的差值为0.2eV以下。
11.如权利要求1至10中的任意一项所述的发光元件，其中，包括：
第一电极；
第二电极，布置在所述第一电极上；以及
至少一个功能层，布置在所述第一电极与所述第二电极之间，并且包括所述胺化合物。
12.如权利要求11所述的发光元件，其中，
所述至少一个功能层包括：发光层；空穴传输区域，布置在所述第一电极与所述发光层之间；以及电子传输区域，布置在所述发光层与所述第二电极之间，
所述空穴传输区域和所述发光层中的至少一个包括所述胺化合物。
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