CN116528647A - 新型胺化合物及包括此的有机发光元件 - Google Patents

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柳丁浩
金志丸
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申幼娜
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Abstract

本发明公开一种用[化学式A]或[化学式B]表示的具有胺基的化合物以及包括此的有机发光元件。所述[化学式A]或[化学式B]中,环组A1、A2、Q1、Q2、E、F、L1至L6、Ar1至Ar4、p1、p2、r1、r2、s1、s2、x和y参照本发明的具体说明,化学式[A] 化学式[B]

Description

新型胺化合物及包括此的有机发光元件
本申请是申请日为2016年11月04日、申请号为201610974600.7、发明名称为“新型胺化合物及包括此的有机发光元件”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种能够被用于有机发光元件的新型胺化合物,尤其涉及一种能够被用于有机发光元件内的空穴传输层或电子阻断层,并据此实现高发光效率、长寿命及低电压驱动等元件特性的新型胺化合物及包括此的有机发光元件。
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部件,其视角较大,且可以比起液晶显示部件更轻薄、短小,并具有响应速度快的优点,因此作为全彩(full-color)显示部件或照明用设备的应用备受期待。
通常,有机发光现象是指利用有机物质而将电能转换为光能的现象。利用有机发光现象的有机发光元件通常具有包括阳极、阴极以及夹设于阳极与阴极之间的有机物层的结构。
其中,有机物层为了提高有机发光元件的效率和稳定性而在多数情况下由分别不同的物质构成的多层结构所构成,例如,可由空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等构成。如果在这种有机发光元件的结构中对两个电极之间施加电压,则阳极中的空穴将被注入到有机物层,而阴极中的电子将被注入到有机物层,当注入的空穴和电子相遇时形成激子(exciton),当该激子再跌落到基态时将会发射光。这种有机发光元件被广泛地认识为具有自发光、高亮度、高效率、低驱动电压、宽阔的视野角、高对比度、高速响应性等特性。
在有机发光元件中被用作有机物层的材料可根据功能而被分为发光材料和电荷传输材料,例如,可以被分类为空穴注入材料、空穴传输材料、电子传输材料、电子注入材料等,并且可以根据需要而附加电子阻断层或空穴阻断层等。
作为关于上述空穴传输层的现有技术,在韩国授权专利公报第10-1074193号(公告日:2011.10.14)中公开了一种利用如下的化合物而作为空穴传输层化合物的化合物的有机发光元件,即,该化合物具有在咔唑结构中缩合有至少一个苯环的核心结构,并且,在韩国授权专利公报第10-1455156号(公告日:2014.10.27)中公开了一种关于如下的有机发光元件的技术,在空穴传输层和发光层之间形成有具有空穴传输层HOMO能级和发光层的HOMO能级之间的HOMO能级的发光辅助层。
虽然在包括上述现有技术文献的现有技术中,为了制造具有更高效率的发光特性的有机发光元件而尝试了多种方法,即便如此,也持续地需要开发一种能够低电压驱动,并具有改良的发光效率和长寿命效果的有机发光元件中能够被用于空穴注入层、空穴传输层等的材料。
[现有技术文献]
韩国授权专利公报第10-1074193号(公告日:2011.10.14)
韩国授权专利公报第10-1455156号(公告日:2014.10.27)
发明内容
因此,本发明的第一技术课题在于提供一种能够被用于空穴传输层、空穴注入层或电子阻断层的新型结构的胺化合物。
并且,本发明的第二技术课题在于提供一种如下的有机发光元件,将所述有机胺化合物用于有机发光元件内的空穴传输层、空穴注入层或电子阻断层,从而高发光效率、长寿命及低电压驱动等元件特性较优秀。
本发明为了实现上述第一课题而提供用下述[化学式A]或[化学式B]表示的胺化合物。
[化学式A]
所述[化学式A]和[化学式B]中,
A1、A2、E和F分别彼此相同或相异,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于所述取代基R1和R2的碳原子形成五元环,从而分别形成缩合环。
所述连接基L1至L6分别相同或不同,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的亚烷基、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的环亚烷基、被取代或未被取代的碳原子数为2至60的杂环亚烷基、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是从N-R3、CR4R5、SiR6R7、GeR8R9、O、S、Se中选择的任意一个。
所述取代基R1至R9、Ar1至Ar4分别相同或不同、并相互独立地是从氢、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的烷硫氧基、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的芳基硫氧基、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷胺基、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的芳胺基、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷基硅烷基、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的芳基硅烷基、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷基锗基、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的芳基锗基氰基、硝基、卤基中选择的任意一种。
所述R1和R2能够相互连接而形成脂环族、芳香族的单环或多环型环,所述形成的脂环族、芳香族的单环或多环型环的碳原子能够被选自N、O、P、Si、S、Ge、Se、Te中的任意一种以上的杂原子所取代。
所述p1及p2、r1及r2、s1及s2分别为1至3的整数,当它们分别为2以上时,各个连接基L1至L6彼此相同或不同。
所述Ar1和Ar2能够分别彼此连接而形成环,并且,Ar3和Ar4能够分别连接而形成环。
所述x和y是0或1的整数,并且x+y=1。
所述化学式A中,A2环内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,所述A1环内相邻的两个碳原子与所述结构式Q2的*结合而形成缩合环,所述A2环内相邻的两个碳原子与所述结构式Q1的*结合而形成缩合环。
其中,所述化学式A和化学式B中的所述“被取代或未被取代的”的中的“取代”是指被从由如下基团组成的群中选择的一种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的卤化的烷基、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、碳原子数为1至24的烷氧基、碳原子数为1至24的烷基氨基、碳原子数为6至24的芳基氨基、碳原子数为1至24的杂芳基氨基、碳原子数为1至24的烷基硅烷基、碳原子数为6至24的芳基硅烷基、碳原子数为6至24的芳氧基。
并且,本发明为了实现上述第二课题而提供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;有机层,夹设于所述第一电极与所述第二电极之间,所述有机层包含本发明的胺化合物。
在空穴传输层、空穴注入层或电子阻断层中包含根据本发明的胺化合物的有机发光元件相比于现有的有机发光元件,具有更优秀的高发光效率、长寿命及低电压驱动等元件特性。
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示意图。
图2是根据本发明的又一实施例的有机发光元件的示意图。
具体实施方式
以下,对本发明进行更具体的说明。在本发明的各个附图中,为了本发明的明确性而放大或缩小示出了结构物的大小或尺寸,并且为了突出特征性的构成而省略了公知的构成而示出,因此不应局限于附图。
在对本发明的优选实施例的原理进行详细的说明时,在判断为对相关公知功能或构成的具体说明会不必要地混淆本发明的宗旨的情况下,省略其具体的说明。
并且,为了便于说明而任意地示出了附图中的各个构成的大小和厚度,所以本发明不限于图示的内容,并且附图中为了明确地表现多个层和区域而放大示出了厚度。并且,在附图中,为了便于说明而夸张地示出了部分层和区域的厚度。在提到层、膜、区域、板等部分位于其他部分“上”时,不仅包括“紧贴在上面”的情况,还包括中间夹设有其他部分的情况。
并且,在说明书全文中,表示某个部分“包括”某些构成要素时,在没有特殊相反的记载的情况下,不排出其他构成要素,而意味着还可以包括其他构成要素。并且,在说明书全文中,“在~上”表示位于对象部分的上方或者下方,而非意味着必须在以重力方向为基准的上方。
本发明提供一种用下述[化学式A]或[化学式B]表示的新型胺化合物。
所述[化学式A]和[化学式B]中,
A1、A2、E和F分别彼此相同或相异,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(AromaticHeterocyclic)。
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于所述取代基R1和R2的碳原子形成五元环,从而分别形成缩合环。
所述连接基L1至L6分别相同或不同,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的亚烷基、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的环亚烷基、被取代或未被取代的碳原子数为2至60的杂环亚烷基、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是从N-R3、CR4R5、SiR6R7、GeR8R9、O、S、Se中选择的任意一个。
所述取代基R1至R9、Ar1至Ar4分别相同或不同、并相互独立地是从氢、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的烷硫氧基、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的芳基硫氧基、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷胺基、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的芳胺基、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷基硅烷基、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的芳基硅烷基、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷基锗基、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的芳基锗基氰基、硝基、卤基中选择的任意一种。
所述R1和R2可相互连接而形成脂环族、芳香族的单环或多环型环,所述形成的脂环族、芳香族的单环或多环型环的碳原子可被选自N、O、P、Si、S、Ge、Se、Te中的任意一种以上的杂原子所取代。
所述p1及p2、r1及r2、s1及s2分别为1至3的整数,当它们分别为2以上时,各个连接基L1至L6彼此相同或不同。
所述Ar1和Ar2可以分别彼此连接而形成环,并且,Ar3和Ar4可以分别连接而形成环。
所述x和y是0或1的整数,并且x+y=1。
所述化学式A中,A2环内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,所述A1环内相邻的两个碳原子与所述结构式Q2的*结合而形成缩合环,所述A2环内相邻的两个碳原子与所述结构式Q1的*结合而形成缩合环。
其中,所述化学式A和化学式B中的所述“被取代或未被取代的”的中的“取代”是指被从由如下基团组成的群中选择的一种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的卤化的烷基、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、碳原子数为1至24的烷氧基、碳原子数为1至24的烷基氨基、碳原子数为6至24的芳基氨基、碳原子数为1至24的杂芳基氨基、碳原子数为1至24的烷基硅烷基、碳原子数为6至24的芳基硅烷基、碳原子数为6至24的芳氧基。
另外,当考虑到在本发明中的所述“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6至50的芳基”等中的所述烷基或芳基的范围时,所述碳原子数为1至30的烷基以及碳原子数为6至50的芳基的碳原子数的范围分别具有如下的含义:不考虑取代有所述取代基的部分而将其视为未被取代时的构成烷基部分或芳基部分的全体碳原子数。例如,对于对位取代有丁基的苯基而言,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。
作为本发明的化合物中使用的取代基的芳基表示通过去除一个氢而从芳香烃衍生的有机基团,当所述芳基具有取代基时,可与相邻的取代基相互融合(fused)而额外形成环。
作为所述芳基的的具体例,可列举苯基、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、四氢萘基、苝基、基、并四苯基、荧蒽基之类的芳香族基团,所述芳基的中的一种以上的氢原子可被重氢原子、卤原子、羟基、硝基、氰基、硅烷基、氨基(-NH2、-NH(R)、-N(R')(R″),R'与R"相互独立地取碳原子数为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的卤化的烷基、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的杂芳烷基所取代。
作为本发明的化合物中使用的取代基的杂芳基表示如下的碳原子数为2至24的环芳香族体系:包括从N、O、P、Si、S、Ge、Se、Te中选择的1、2或3个杂原子,其余环原子为碳。所述环可融合而形成环。另外,所述杂芳基中的一个以上的氢原子可被与所述芳基的情形相同的取代基所取代。
并且,本发明中,所述芳香族杂环表示如下的物质:芳香烃环中,芳香族碳中的一个以上被选自N、O、P、Si、S、Ge、Se、Te中的一种以上的杂原子所取代。
作为本发明中使用的取代基的烷基的具体例,可列举甲基、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也与所述芳基的情形相同地,可被取代基所取代。
作为本发明的化合物中使用的取代基的烷氧基的具体例,可列举甲氧基、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也与所述芳基相同地,可被取代基所取代。
作为本发明的化合物中使用的取代基的硅烷基的具体例,可列举三甲基硅烷、三乙基硅烷、三苯基硅烷、三甲氧基硅烷、二甲氧基苯硅烷、二苯甲基硅烷、二苯烯硅烷、甲基环丁基硅烷、二甲基呋喃硅烷等,所述硅烷基中的一个以上的氢原子也与所述芳基相同地,可被取代基所取代。
根据本发明的有机发光元件中的用所述化学式A或化学式B表示的胺化合物的技术特征在于,在用所述化学式A及化学式B表示的胺化合物中,只在A1环和A2环中的一个环具有胺基。根据本发明的胺化合物在被用于空穴传输层、空穴注入层或电子阻断层的情况下,具有高发光效率、长寿命及低电压驱动等优秀的元件特性。
一实施例中,本发明的胺化合物可以在所述化学式A中x为1、y为0,结构式Q1连接到A2环的情况下,只令包括所述Ar1和Ar2的胺基结合到A2环。
另一实施例中,本发明的胺化合物可以在所述化学式A中x为0、y为1,结构式Q1连接到A2环的情况下,只令包括所述Ar3和Ar4的胺基必须结合到A1环。
又一实施例中,本发明的胺化合物可以在化学式B中x为1、y为0,结构式Q2连接到A1环、结构式Q1连接到A2环的情况下,使包括Ar1和Ar2的胺基只结合到所述A2环。
又一实施例中,本发明的胺化合物可以在化学式B中x为0、y为1,结构式Q2连接到A1环、结构式Q1连接到A2环的情况下,使包括Ar3和Ar4的胺基只结合到所述A1环。
本发明的所述化学式A或化学式B中,A1、A2、E及F分别相同或不同,并可相互独立地成为被取代或未被取代的碳原子数为6至50的芳香族烃环。
如上所述,在化学式A或化学式B中的A1、A2、E及F分别相同或不同,并相互独立地相当于被取代或未被取代的碳原子数为6至50的芳香族烃环的情况下,所述被取代或未被取代的碳原子数为6至50的芳香烃环相同或不同,并可以是相互独立地选自[结构式10]至[结构式21]中的任意一个。
在所述[结构式10]至[结构式21]中,“-*”表示用于形成如下的五元环的结合位:包含连接于所述R1和R2的碳原子的五元环;或者包含所述结构式Q1和Q2中的M的五元环。
当所述[结构式10]至[结构式21]的芳香烃环相当于A1环或A2环并与结构式Q1或结构式Q2结合时,这些当中相邻的两个碳原子通过与所述结构式Q1的*结合或者与结构式Q2的*结合而形成缩合环。
在所述[结构式10]至[结构式21]中,所述R与前面定义的R1及R2相同,m为1至8的整数,当m为2以上或者R为2以上时,各个R可彼此相同或不同。
并且,本发明的优选实施例中,所述化学式A和化学式B内的x可以是1。
并且,所述化学式A和化学式B中的连接基L1至L6可以是单键或者选自下述[结构式22]至[结构式30]中的某一个。
p1和p2、r1和r2、s1和s2可以分别为1或2。
在所述连接基中,在芳环的碳位可以结合有氢或重氢。
并且,本发明中用所述化学式A和化学式B表示的具有胺基的化合物的具体示例可以是从用如下的化学式1至化学式165表示的群中选择的某一个胺衍生物,但不限于此。
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作为本发明的更优选的一实施例,本发明可提供一种有机发光元件,包括:第一电极;第二电极,与所述第一电极对向;有机层,夹设于所述第一电极与所述第二电极之间。其中,所述有机层包括一种以上的本发明中所述的胺化合物。
本发明中“(有机层)包括一种以上的化合物”可解释为“(有机层)可包括属于本发明的范围内的一种化合物,或者包括属于所述化合物范围内的互不相同的两种以上的化合物”。
此时,包含所述本发明的化合物的有机层可包括:空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、电子传输层以及电子注入层中的至少一个层。在此情况下,夹设于所述第一电极和所述第二电极之间的有机层可以是空穴注入层或空穴传输层,所述胺化合物可以被用于所述空穴注入层或空穴传输层,并且,夹设于所述第一电极和所述第二电极之间的有机层可以是电子阻断层,所述胺化合物可以被用于所述电子阻断层。
作为根据本发明的所述空穴传输层的材料可以使用除了用本发明的所述化学式A或化学式B表示的具有胺基的化合物以外的化合物,通常使用电离能小的给电子性分子,主要使用将三苯胺作为主要骨架的二胺、三胺或四胺衍生物,例如可使用N,N'-二(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-[1,1-联苯基]-4,4'-二胺(TPD)或N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯基联苯胺(a-NPD)等。
在所述空穴传输层的下部还可以额外地层叠空穴注入层(HIL,Hole InjectingLayer),所述空穴注入材料也可以使用除了用本发明的化学式A或化学式B表示的具有胺基的化合物之外的,本领域中通常使用的化合物,而不受特殊限制。例如,可以额外地使用HATCN(Hexaazatriphenylenehexacarbonitrile)、CuPc(酞菁蓝:copperphthalocyanine)或者作为星爆(starburst)型胺类的TCTA(4,4',4"-tri(N-carbazolyl)triphenyl-amine),
m-MTDATA(4,4',4"-tris-(3-methylphenylphenyl amino)triphenylamine)。
并且,所述发光层可以由主剂和掺杂剂组成,只要是能够被用于有机发光元件的主剂或者掺杂剂,可以不受种类的限制而被使用。
在根据本发明的所述发光层包括主剂和掺杂剂的情况下,以约100重量份的主剂为基准,掺杂剂的含量通常可在约0.01至约20重量份的范围内选择,然而并不局限于此。
另外,本发明中作为所述电子传输层材料,可利用具有将从电子注入电极(Cathode)注入的电子稳定地传输的功能的公知的电子传输物质。公知的电子传输物质例如可采用喹啉衍生物,尤其可以采用三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、Liq、TAZ、BAlq、Bebq2(beryllium bis(benzoquinolin-10-olate))、化合物201、化合物202、BCP、作为恶二唑衍生物的PBD、BMD、BND之类的材料,然而并不局限于此。
另外,在所述电子传输层的上部还可以层叠电子注入层(EIL,ElectronInjecting Layer),所述电子注入层的功能为,使来自阴极(cathode)的电子注入变得容易,从而最终改善电源效率。所述电子注入层材料只要是本技术领域中通常使用的材料,也可以不受特殊限制地使用,例如,可以使用LiF、NaCl、CsF、Li2O、BaO等物质。
所述电子注入层形成材料可以使用作为电子注入层的形成材料而公知的CsF、NaF、LiF、NaCl、Li2O、BaO等任意物质。所述电子注入层的沉积条件根据使用的化合物而不同,但是通常可以在与空穴注入层的形成几乎相同的条件范围内选择。
所述电子注入层的厚度可以为约至约/>约/>至/>在所述电子注入层的厚度满足上述范围的情况下,可以在不使驱动电压实质地上升的前提下,得到令人满意的程度的电子注入特性。
本发明中,从所述空穴注入层、空穴传输层、电子阻断层、发光层、电子传输层及电子注入层选择的一个以上的层可以通过沉积工艺或溶液工艺而形成。
其中,所述沉积工艺指使作为用于形成所述各个层的材料而使用的物质在真空或低电压状态下通过加热等而蒸发,从而形成薄膜的方法;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剂混合,并通过喷墨印刷、辊涂(roll to rollcoating)、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,所述阴极可以使用锂(Li)、镁(Mg)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)等阴极形成用金属,或者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。
并且,本发明中的有机发光元件还可以包括在380nm至800nm的波长范围内发光的蓝色发光材料、绿色发光材料或者红色发光材料的发光层。即,本发明中的发光层为多个发光层,并且所述追加形成的发光层内的蓝色发光材料、绿色发光材料或者红色发光材料可以是荧光材料或者磷光材料。
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。
图1是示出本发明的有机发光元件的结构的剖面图。根据本发明的有机发光元件是依次包括阳极20、空穴传输层40、包括主剂和掺杂剂的发光层50、电子传输层60和阴极80的有机发光元件,且相当于是如下的有机发光元件:将所述阳极用作第一电极,并将阴极用作第二电极,并且在所述阳极20和发光层50之间包括空穴传输层40,在发光层50和阴极80之间还包括电子传输层60。
并且,根据本发明的有机发光元件在所述阳极20和空穴传输层40之间包括空穴注入层30,并且可以在所述电子传输层60和阴极80之间包括电子注入层70,此外还可以形成1层或2层的中间层。
参考图1而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。在此,基板10采用通常在有机EL元件中使用的基板,优选采用透明性、表面平整性、取用容易性及防水性优良的有机基板或者透明塑料基板。另外,作为阳极电极用物质,使用透明且导电性优良的氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)等。
在所述阳极20电极上部将空穴注入层物质真空热沉积或者旋涂而形成空穴注入层30。然后,在所述空穴注入层30的上部将空穴传输层物质真空热沉积或者旋涂而形成空穴传输层40。
接着,在所述空穴传输层40的上部层叠有机发光层50,并在所述有机发光层50的上部选择性地将空穴阻挡层(未图示)通过真空沉积法或旋涂法而形成薄膜。对于所述空穴阻挡层而言,由于在空穴通过有机发光层而流入到阴极的情况下,元件的寿命和效率降低,因此采用HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital;最高占有分子轨道)级别很低的物质,从而防止这种问题。此时,使用的空穴阻挡物质并不特别受限,然而需要具备电子传输能力,并具有高于发光化合物的电离势,代表性地可采用BAlq、BCP、TPBI等。
在这样的所述空穴阻挡层上通过真空沉积法或旋涂法而沉积电子传输层60之后形成电子注入层70,并在所述电子注入层70的上部真空热沉积阴极形成用金属,从而形成阴极80电极,由此完成有机电致发光(EL)元件。在此,作为阴极形成用金属可使用锂(Li)、镁(Mg)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)等,且为了得到全面发光元件,可采用使用到ITO、IZO的透射型阴极。
而且,根据本发明的具体例,所述发光层的厚度优选为50至
另外,图2是示出根据本发明的又一实施例的有机发光元件的结构的剖面图。根据本发明的有机发光元件是依次包括阳极20、空穴传输层40、电子阻断层45、包括主剂和掺杂剂的发光层50、电子传输层60和阴极80的有机发光元件,且相当于是如下的有机发光元件:将所述阳极用作第一电极,并将阴极用作第二电极,并且在所述阳极20和发光层50之间包括空穴传输层40,在发光层50和阴极80之间包括电子传输层60,在空穴传输层40和发光层50之间包括电子阻断层45,另外,还可以在阳极20和空穴传输层40之间包括空穴注入层30,并且可以在所述电子传输层60和阴极80之间包括电子注入层70。
根据图2的本发明的有机发光元件及其制造方法与对应于图1的有机发光元件及其制造方法相同,额外地,电子阻断层45通过在空穴传输层40的上部将本发明的用化学式A或化学式B表示的电子阻断层(EBL)材料用通常的方法进行真空热沉积或旋涂而形成电子阻断层,接着,依次在所述电子阻断层45的上部通过真空沉积法或旋涂方法而层叠发光层50、电子传输层60、电子注入层70和阴极80。并且,作为所述电阻阻断层45的物质,可以使用本发明的有机化合物以及本领域中公知的化合物。
以下,以优选实施例为例对本发明进行更详细的说明。但是,这些实施例仅用于对本发明进行更具体的说明,在本领域中具有基本知识的人显然可以知晓本发明不限于此,
(实施例)
合成例1:化学式2的合成
合成例1-(1):[中间体1-a]的合成
在500mL圆底烧瓶反应器中投入甲基2-碘苯甲酸(19.1g,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),并投入甲苯125mL、四氢呋喃125mL、水50mL。使反应器的温度上升到80度,并搅拌10小时。待到反应完毕,将反应器的温度降低至室温,并用乙酸乙酯萃取并分离有机层。将有机层减压浓缩之后通过柱层析法进行了分离,从而获得了[中间体1-a](9.5g,43%)。
合成例1-(2):[中间体1-b]的合成
在500mL圆底烧瓶反应器中投入[中间体1-a](13.6g,45mmol)、氢氧化钠(2.14g,54mmol)、乙醇170ml,并执行了48小时的回流搅拌。利用薄层色谱法确认反应结束之后,冷却至室温。在冷却的溶液中滴加2-当量浓度(normality)盐酸进行酸化,将生成的固体搅拌30分钟之后进行了过滤。利用二氯甲烷和正己烷进行重结晶而获得了[中间体1-b](11.4g,88%)。
合成例1-(3):[中间体1-c]的合成
在250ml圆底烧瓶反应器中投入[中间体1-b](11.2g,39mmol)、甲磺酸145ml,并使温度上升至80度并进行3小时的搅拌。利用薄层色谱法确认反应结束之后冷却至室温。将反应溶液缓慢滴加到冰水150ml之后搅拌了30分钟。并将生成的固体过滤之后用水和甲醇进行了清洗,从而获得了[中间体1-c](8.7g,83%)。
合成例1-(4):[中间体1-d]的合成
在1L圆底烧瓶反应器中投入[中间体1-c](8.6g,32mmol)、二氯甲烷300ml并在常温下进行了搅拌。将溴(3.4ml,66mmol)稀释滴加到二氯甲烷50ml,并执行了8小时的常温搅拌。在反应完毕之后在反应容器中投入丙酮100ml并进行了搅拌。将生成的固体过滤之后利用丙酮进行了清洗。用一氯苯重结晶固体而获得了[中间体1-d](8.7,78%)。
合成例1-(5):[中间体1-e]的合成
在250ml圆底烧瓶反应器中投入2-溴代联苯(8.4g,0.036mol)和四氢呋喃110ml,并在氮气氛围下冷却至-78度。在冷却的反应溶液中在相同温度下滴加了正丁基锂(19.3ml,0.031mol)。将反应溶液搅拌2小时之后,每次投入少量的[中间体1-d](8.4g,0.024mol)并在常温下进行了搅拌。当反应溶液的颜色改变时,利用TLC确认反应的结束。投入水50ml而使反应结束,并利用乙酸乙酯和水进行萃取。将有机层进行分离而减压浓缩,然后利用乙腈进行重结晶而获得了[中间体1-e](9.9g,82%)。
合成例1-(6):[中间体1-f]的合成
在250ml圆底烧瓶反应器中投入[中间体1-e](9.6g,0.019mol)和醋酸120ml、硫酸2ml,并回流搅拌5小时。当生成固体时,利用薄层色谱法确认反应结束,然后冷却至室温。生成的固体被过滤之后用水、甲醇清洗,然后溶解在一氯苯并进行硅胶过滤、浓缩之后进行常温冷却,从而获得了[中间体1-f](8.3g,90%)。
合成例1-(7):[化学式2]的合成
在250ml的圆底烧瓶反应器中放入[中间体1-f](4.4g,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,然后回流搅拌2个小时。在反应完成后冷却至常温。用二氯甲烷和水萃取了反应溶液。将有机层分离并用硫酸镁进行无水处理,然后进行了减压浓缩。用柱层析法进行分离提纯,然后用二氯甲烷和丙酮重结晶而得到了[化学式2](3.3g,58%)。
MS(MALDI-TOF):m/z 629.27[M+]
合成例2:化学式13的合成
合成例2-(1):[中间体2-a]的合成
在2L的圆底烧瓶反应器中投入溴苯(13.2g,83.97mmol),四氢呋喃250ml,并在低温的氮环境中进行了搅拌。在零下78度下缓慢滴加2个小时的正丁基锂约58ml,然后投入[中间体1-a](9.4g,31.1mmol)。在反应完成之后投入100ml的水,然后搅拌30分钟并进行萃取,从而获得了[中间体2-a](3.2g,24%)。
合成例2-(2):[中间体2-b]的合成
在2L圆底烧瓶反应器中投入[中间体2-a](55.0g,129mmol)和乙酸500ml、硫酸10ml并执行5小时的回流搅拌。在反应结束之后冷却至常温,并将生成的固体进行了过滤。利用甲醇清洗之后得到了[中间体2-b](50g,95%)。
合成例2-(3):[中间体2-c]的合成
在2L圆底烧瓶反应器中投入[中间体2-b](50g,122mmol),二氯甲烷600ml,并在常温下进行了搅拌。将溴(13.7ml,85mmol)稀释到二氯甲烷50ml,并滴加之后,搅拌约3小时。利用甲醇进行重结晶而得到了[中间体2-c](45g,76%)。
合成例2-(4):[化学式13]的合成
在250ml圆底烧瓶反应器中投入<中间体2-c>(4.3g,0.009mol)、二-联苯-4-基-胺(4.3g,0.013mol)、乙酸钯(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,并回流搅拌了2小时。在反应完毕之后执行了常温冷却。利用二氯甲烷和水而对反应溶液进行了萃取。有机层被分离并利用硫酸镁进行无水化处理后进行了减压浓缩。利用柱层析法而进行分离提纯之后,利用二氯甲烷和丙酮进行重结晶而获得了[化学式13](2.6g,40%)。
MS(MALDI-TOF):m/z 727.29[M+]
合成例3:化学式35的合成
合成例3-(1):[中间体3-a]的合成
在500ml的圆底烧瓶中投入苯胺(20g,215mmol)、2-溴二苯并呋喃(53.1g、215mmol)、双(二亚苄基丙酮)钯(3.9g,4mmol)、2,2’-双(二苯基膦)-1,1’-联萘(1.2g,4mmol)、叔丁醇钠(41.3g,43mmol)、甲苯200ml并进行了回流。在冷却至室温之后,用甲醇进行清洗并用二氯甲烷进行重结晶而得到了[中间体3-a](40g,72%)。
合成例3-(2):[化学式35]的合成
代替在所述合成例2-(4)中使用的二-联苯-4-基-胺而使用[中间体3-a],并用相同的方法得到了[化学式35](产率66%)。
MS(MALDI-TOF):m/z 665.24[M+]
合成例4:化学式37的合成
合成例4-(1):[化学式37]的合成
代替在合成例1-(1)中使用的4-二苯并呋喃硼酸而使用1-二苯并呋喃硼酸,并代替在1-(7)中使用的(4-叔丁基苯基)-苯胺而使用二(4-叔丁基苯基)胺,并通过与合成例1-(1)至1-(7)相同的方法合成而得到了[化学式37](产率55%)。
MS(MALDI-TOF):m/z 685.33[M+]
合成例5:化学式75的合成
合成例5-(1):[中间体5-a]的合成
在装有四氢呋喃250ml的圆底烧瓶中投入[中间体1-a]25g(80mmol),然后在氮状态下使温度下降至-78%。在经过30分后缓慢滴加1.0M甲基溴化镁210ml(240mmol)。在1小时后,使温度缓慢上升至常温。在常温下搅拌约2小时后,滴加氯化铵水溶液。在进行萃取而减压蒸馏之后,用己烷进行重结晶而得到了[中间体5-a]19.4g(产率80%)。
合成例5-(2):[中间体5-b]的合成
在装有乙酸300ml的圆底烧瓶中投入[中间体5-a]20g(66mmol),并在0℃下搅拌10分钟。投入磷酸350mL之后在常温下搅拌1小时。利用氢氧化钠水溶液进行中和而萃取后进行减压浓缩。利用柱层析法进行分离而得到了[中间体5-b]13.7g(产率73%)。
合成例5-(3):[中间体5-c]的合成
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代替所述合成例2-(3)中使用的[中间体2-b]而使用[中间体5-b],并通过相同的方法得到了[中间体5-c](产率45%)。
合成例5-(4):[中间体5-d]的合成
代替合成例3-(1)中使用的苯胺而使用4-叔丁基苯胺,并代替2-溴二苯并呋喃而使用4-溴联苯,除此之外,通过相同的方法合成而得到了[中间体5-d](产率78%)。
合成例5-(5):[化学式75]的合成
代替所述合成例2-(4)中使用的[中间体2-c]而使用[中间体5-c],代替二-联苯-4-基-胺而使用[中间体5-d],并通过相同的方法得到了[化学式75](产率67%)。
MS(MALDI-TOF):m/z 583.29[M+]
合成例6:化学式87的合成
合成例6-(1):[中间体6-a]的合成
代替合成例1-(1)中使用的4-二苯并呋喃硼酸而使用(6-苯基二苯并[b,d]呋喃-4-基)硼酸,而通过与合成例1-(1)、合成例5-(1)至5-(3)相同的方法合成而得到了[中间体6-a](产率48%)。
合成例6-(2):[中间体6-b]的合成
代替合成例3-(1)中使用的2-溴二苯并呋喃而使用2-溴-9,9-二甲基芴,除此之外,通过相同的方法合成而得到了[中间体6-b](产率75%)。
合成例6-(3):[化学式87]的合成
代替所述合成例2-(4)中使用的[中间体2-c]而使用[中间体6-a],代替二-联苯-4-基-胺而使用[中间体6-b],并通过相同的方法得到了[化学式87](产率69%)。
MS(MALDI-TOF):m/z 643.29[M+]
合成例7:化学式115的合成
合成例7-(1):[中间体7-a]的合成
在2L的圆底烧瓶反应器中投入氰乙酸乙酯(202.9g,1.794mol)和二甲基甲酰胺500ml。投入氢氧化钾(67.10g,1.196mol)、氰化钾(38.95g,0.598mol),并投入二甲基甲酰胺200ml而在常温下进行了搅拌。在反应溶液中投入少量的4-硝基二苯并呋喃(127g,0.737mol),然后在50℃下搅拌了72小时。在反应结束之后,投入氢氧化钠水溶液(25%)200ml,并进行了回流搅拌。在搅拌3小时后,进行常温冷却,并用乙酸乙酯和水进行萃取。将有机层分离而进行减压浓缩,并用柱层析法进行分离提纯而得到了[中间体7-a](20.0g,16%)。
合成例7-(2):[中间体7-b]的合成
在2L圆底烧瓶反应器中投入[中间体7-a](20.0g,96mmol)、乙醇600ml、氢氧化钾水溶液(142.26g,2.53mol)170ml,然后进行12小时的回流搅拌。在反应结束之后进行常温冷却。在反应溶液中投入6N盐酸400ml而进行酸化,并将生成的固体搅拌20分钟后进行过滤。用乙醇清洗固体之后,得到了[中间体7-b](17.0g,88.5%)。
合成例7-(3):[中间体7-c]的合成
在2L圆底烧瓶中投入[中间体7-b](17.0g,75mmol)、硫酸15ml,并回流搅拌72小时。在反应结束之后,冷却至常温,然后用乙酸乙酯和水进行萃取。将有机层分离之后,利用碳酸氢钠水溶液进行清洗。在对有机层进行减压浓缩的过程中,投入过量的甲醇并将生成的固体过滤而得到了[中间体7-c](14.0g,77.6%)。
合成例7-(4):[中间体7-d]的合成
在500mL的圆底烧瓶反应器中投入[中间体7-c](12g,50mmol)和盐酸15ml、水75ml,并冷却至0度,然后搅拌1小时。在相同温度下,将亚硝酸钠(5.6g,81mmol)水溶液38ml滴加到反应溶液,然后搅拌1小时。在滴加碘化钾(22.4g,135mmol)水溶液38ml时,注意防止反应溶液的温度升值5度。在常温下搅拌5小时,并在反应结束之后,用硫代硫酸钠水溶液清洗,然后用乙酸乙酯和水进行萃取。将有机层分离减压浓缩之后,利用柱层析法进行分离而得到了[中间体7-d](11g,91%)。
合成例7-(5):[中间体7-e]的合成
代替所述合成例1-(1)中使用的甲基2-碘苯甲酸而使用[中间体7-d],代替4-二苯并呋喃硼酸而使用1-二苯并呋喃硼酸,并用相同的方法得到了[中间体7-e](10.1g,75%)。
合成例7-(6):[中间体7-f]的合成
在500mL的圆底烧瓶中投入[中间体7-e](10.0g,25mmol)、氢氧化钠(1.1g,28mmol)、乙醇80ml,并回流搅拌48小时。用薄层色谱法确认反应终结之后,冷却至室温。在冷却后的溶液中滴加2-当量浓度盐酸,并将酸化而生成的固体搅拌30分钟之后进行过滤。用二氯甲烷和己烷进行重结晶而得到了[中间体7-f](7.3g,77%)。
合成例7-(7):[中间体7-g]的合成
在250ml圆底烧瓶中投入[中间体7-f](7g,18mmol)、甲磺酸72ml,并在80度下搅拌3小时。用薄层色谱法确认反应终结之后,冷却至室温。将反应溶液缓慢滴加到75ml的冰水之后,搅拌30分钟。将生成的固体过滤之后,用水和甲醇清洗而得到了[中间体7-g](6.1g,94%)。
合成例7-(8):[中间体7-h]的合成
除了在所述合成例1-(4)中代替[中间体1-c]而使用[中间体7-g]之外,通过相同的方法得到了[中间体7-h](4.3g,85%)。
合成例7-(9):[中间体7-i]的合成
在250ml圆底烧瓶中投入2-溴联苯(3.2g,13.7mmol)和四氢呋喃40ml,并在氮氛围下冷却至-78度。在相同温度下滴加正丁基锂(8ml,12mmol)。将反应溶液搅拌2小时之后,缓慢加入[中间体7-h](4g,9.1mmol),并在常温下进行了搅拌。在反应溶液的颜色改变之后,利用TLC确认了反应的终结。投入H2O 20ml而使反应终结之后,用乙酸乙酯和水进行了萃取。将有机层分离,并在减压浓缩之后利用乙腈进行重结晶而得到了[中间体7-i](4g,74%)。
合成例7-(10):[中间体7-j]的合成
在250ml圆底烧瓶中投入[中间体7-i](4.0g,7mmol)和乙酸30ml、硫酸1ml并进行回流搅拌5小时。如果生成固体,则用薄层色谱法确认反应终结,然后冷却至室温。将生成的固体过滤之后,用H2O、甲醇清洗,然后溶于一氯苯,并经过硅胶过滤、浓缩之后得到了[中间体7-j](3.5g,86%)。
合成例7-(11):[化学式115]的合成
代替所述合成例2-(4)中使用的[中间体2-c]而使用[中间体7-j],代替二-联苯-4-基-胺而使用双(4-叔丁基苯基)胺,并通过相同的方法得到了[化学式115](产率45%)。
MS(MALDI-TOF):m/z 775.35[M+]
合成例8:化学式131的合成
合成例8-(1):[中间体8-a]的合成
在2L圆底烧瓶中投入4-溴代二苯并呋喃(100.0g,0.405mol)、乙炔基三甲基硅烷(47.7g,0.486mol)、[1,1'-双(二苯基膦)二茂铁]二氯乙基钯(9.92g,0.012mol)、碘化铜(2.31g,0.012mol)、三苯基膦(10.6g,0.040mol)、三乙胺700ml,并在氮气氛围下回流搅拌5小时。在反应完毕之后冷却至常温,并投入庚烷500ml而使反应结束。垫上硅藻土和硅胶垫并进行了过滤。对滤液进行减压浓缩而获得了[中间体8-a](130g,84%)。
合成例8-(2):[中间体8-b]的合成
在2L圆底烧瓶中投入[中间体8-a](130g,0.492mol)、碳酸钾(101.9g,0.738mol)、甲醇650ml、四氢呋喃650ml,并在室温下执行2小时的搅拌。在反应完毕之后,投入庚烷500ml并使反应结束。将反应溶液过滤,并用乙酸乙酯和水萃取滤液。将有机层分离并用硫酸镁进行无水化处理,然后过滤并减压浓缩,由此获得了油形态的[中间体8-b](82g,84%)。
合成例8-(3):[中间体8-c]的合成
在2L圆底烧瓶中投入2-溴代联苯(66.0g,0.283mol)、[中间体8-b](65.3g,0.340mol)、[1,1'-双(二苯基膦)二茂铁]二氯钯(6.94g,0.008mol)、碘化铜(1.62g,0.008mol)、三苯基膦(7.4g,0.028mol)、三乙胺500ml,并在氮气氛围下进行5小时的回流搅拌。在反应完毕之后冷却至常温,并投入庚烷400ml而使反应结束。垫上硅藻土和硅胶垫并进行过滤。将滤液减压浓缩,并将生成的固体过滤,从而获得了[中间体8-c](80g,82%)。
合成例8-(4):[中间体8-d]的合成
在2L圆底烧瓶中将[中间体8-c](80.0g,0.232mol)溶解投入于二氯甲烷960ml,并在氮气氛围下冷却至-78。在冷却的溶液中滴加一氯化碘(278.4ml,0.279mol),并在常温下搅拌了12小时。反应完毕之后,投入硫代硫酸钠饱和水溶液并进行了搅拌。利用二氯甲烷和水进行萃取而对有机层进行分离,并进行了减压浓缩。利用甲醇进行重结晶而得到了[中间体8-d](67g,61.3%)。
合成例8-(5):[中间体8-e]的合成
在500ml圆底烧瓶中投入[中间体8-d](54.8g,0.117mol)和四氢呋喃150ml而使其溶解,然后在氮气氛围下冷却至-78。在冷却的溶液中滴加1.6摩尔正丁基锂(62.4ml,0.1mol),并在相同温度下搅拌1小时。将9-芴(15.0g,0.083mol)溶解在四氢呋喃50ml而滴加,并在常温下搅拌8小时。在反应完毕之后利用乙酸乙酯和水进行了萃取。有机层被分离并利用硫酸镁进行无水化处理之后过滤,并减压浓缩,从而获得了油形态的[中间体8-e](33.2g,76%)。
合成例8-(6):[中间体8-f]的合成
在1L圆底烧瓶中投入[中间体8-e](33.3g,0.063mol)和醋酸330ml、硫酸3ml,并进行3小时的回流搅拌。利用薄层色谱法确认反应结束之后冷却至室温。将生成的固体过滤之后利用H2O、甲醇进行清洗而获得了[中间体8-f](28.6g,88%)。
合成例8-(7):[中间体8-g]的合成
除了在所述合成例1-(4)中代替[中间体1-c]而使用[中间体8-f]之外,利用相同的方法得到了[中间体8-g](6.0g,82%)。
合成例8-(8):[化学式131]的合成
代替所述合成例2-(4)中使用的[中间体2-c]而使用[中间体8-g],代替二-联苯-4-基-胺而使用4-叔丁基-N苯基苯胺,并用相同的方法得到了[化学式131](产率45%)。
MS(MALDI-TOF):m/z 729.30[M+]
合成例9:化学式42的合成
合成例9-(1):[中间体9-a]的合成
在2L圆底烧瓶中投入甲基-4-溴-1-羟基-2-萘甲酸(50g,178mmol)和二氯甲烷并进行搅拌。在氮气氛围下将吡啶(28.1g,356mmol)投入到反应溶液中并在常温下搅拌20分钟。反应溶液冷却至0度,然后在氮气氛围下滴加三氟甲磺酸酐(65.24g,231mmol)。在搅拌3小时之后利用薄层色谱法确认反应结束,并投入水20ml而搅拌10分钟。反应溶液被减压浓缩,然后通过柱层析法获得了[中间体9-a](45g,61%)。
合成例9-(2):[中间体9-b]的合成
在1L圆底烧瓶中投入[中间体9-a](45.0g,0.109mol)、4-二苯并呋喃硼酸(25.4g,0.120mol)、四(三苯基膦)钯(2.5g,0.22mmol)、碳酸钾(30.1g,0.218mol),并投入甲苯300mL、乙醇130mL、水90mL。将反应器的温度升高至80度,并搅拌5小时。当反应结束时,将反应器的温度降低至室温,并利用乙酸乙酯进行萃取并分离有机层。将有机层减压浓缩之后,通过柱层析法进行分离而获得了[中间体9-b](22.0g,46.1%)。
合成例9-(3):[中间体9-c]的合成
在1L圆底烧瓶中投入[中间体9-b](22.0,0.051mol)、氢氧化钠(2.65g,0.066mol)并回流搅拌48小时。在反应完毕之后冷却至室温。在冷却的溶液中滴加2-当量浓度盐酸而酸性化,将生成的固体搅拌30分钟之后进行了过滤。利用二氯甲烷和正己烷进行重结晶而获得了[中间体9-c](17.6g,83%)。
合成例9-(4):[中间体9-d]的合成
在500ml圆底烧瓶中投入[中间体9-c](17.6g,0.042mol)、甲磺酸170ml,并升温至80度而搅拌3小时。利用薄层色谱法确认反应结束之后冷却至室温。将反应溶液缓慢滴加到冰水150ml之后搅拌30分钟。将生成的固体过滤之后利用水和甲醇进行了清洗。固体溶解到一氯苯而在硅胶垫中进行了过滤。滤液被加热浓缩之后利用丙酮进行重结晶,从而获得了[中间体9-d](12g,71%)。
合成例9-(5):[中间体9-e]的合成
在1L圆底烧瓶中投入[中间体9-d](12.0g,0.030mol)和二氯甲烷360ml。在室温下搅拌的过程中将溴(3.1ml,0.06mol)稀释到二氯甲烷40ml而进行了滴加。在常温下搅拌12小时,并在反应完毕之后投入甲醇100ml,并将生成的固体过滤,且利用甲醇进行了清洗。利用1,2-二氯苯和丙酮进行重结晶而获得了[中间体9-e](10.3g,72%)。
合成例9-(6):[中间体9-f]的合成
除了在所述合成例1-(5)中代替[中间体1-d]而使用[中间体9-e]之外,通过相同的方法得到了[中间体9-f](产率73%)。
合成例9-(7):[中间体9-g]的合成
除了在所述合成例1-(6)中代替[中间体1-e]而使用[中间体9-f]之外,通过相同的方法得到了[中间体9-g](产率65%)。
合成例9-(8):[中间体9-h]的合成
代替所述合成例1-(1)中使用的甲基2-碘苯甲酸而使用[中间体9-g],并代替4-二苯并呋喃硼酸而使用苯硼酸,并通过相同的方法得到了[中间体9-h](产率45%)。
合成例9-(9):[化学式42]的合成
代替所述合成例2-(4)中使用的[中间体2-c]而使用[中间体9-h],并代替二-联苯-4-基-胺而使用N-苯基-4-联苯胺,并用相同的方法得到了[化学式42](产率44%)。
MS(MALDI-TOF):m/z 775.29[M+]
合成例10:化学式146的合成
合成例10-(1):[中间体10-a]的合成
[中间体10-a]
代替合成例1-(1)中使用的4-二苯并呋喃硼酸而使用4-二苯并噻吩硼酸,并通过与合成例1-(1)、合成例2-(1)至2-(3)相同的方法得到了[中间体10-a](产率68%)。
合成例10-(2):[中间体10-b]的合成
在250ml圆底烧瓶中投入1-溴代-4-(2-萘)苯(10.0g,0.035mol)、4-叔丁基苯胺(5.8g,0.039mol)、三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(0.65g,0.0007mol)、叔丁醇钠(6.79g,0.0706mol)、2,2'-双(二苯基膦)-1,1'-联二萘(0.44g,0.0007mol)甲苯100ml,并回流搅拌了3小时。在反应完毕之后,常温冷却并利用乙酸乙酯和水进行萃取。将有机层分离并利用硫酸镁进行无水化处理之后减压浓缩。并利用柱层析法进行分离,从而获得了[中间体10-b](10g,80%)。
合成例10-(3):[化学式146]的合成
代替所述合成例2-(4)中使用的[中间体2-c]而使用[中间体10-a],并代替二-联苯-4-基-胺而使用[中间体10-b],并通过相同的方法得到了[化学式146](产率48%)。
MS(MALDI-TOF):m/z 773.31[M+]
实施例1~2:有机发光元件的制造(HTL)-空穴传输层
对ITO玻璃进行图案化而使其发光面积成为2mm×2mm大小,然后进行了清洗。将所述ITO玻璃安装在真空腔室之后使基底压力成为1×10-6torr,然后在所述ITO上按照DNTPD下述表1中记载的根据本发明而制造的胺化合物/>的顺序成膜。然后将作为主剂的[BH1]以及作为掺杂剂的[BD1]3%进行混合而成膜/>然后以如下顺序成膜而制造出有机发光元件:将[化学式E-2]用作电子传输层而形成/>将[化学式E-1]用作电子注入层而形成/>所述有机发光元件的特性在0.4mA下进行了测量。/>
比较例1
使用<α-NPD>作为所述实施例1至2中使用的空穴传输化合物,除此之外,通过相同的方法制造了有机发光元件。有机发光元件的特性在0.4mA下进行了测量,并示于表1。所述<α-NPD>的结构如下。
[表1]
区分 空穴传输化合物 V EQE CIEx CIEy
比较例1 α-NPB 3.8 6.6 0.135 0.109
实施例1 化学式13 3.5 7.8 0.135 0.107
实施例2 化学式107 3.7 7.9 0.135 0.108
(其中,V为驱动电压、EQE为外量子效率、CIEx和CIEy为色坐标。)
实施例3~4:蓝色有机发光元件的制造(B-EBL)-电子阻断层
对ITO玻璃进行图案化而使其发光面积成为2mm×2mm大小,然后进行了清洗。将所述ITO玻璃安装在真空腔室之后使基底压力(base pressure)成为1×10-7torr,然后在所述ITO上按照DNTPD的顺序进行成膜,然后将表2中的根据本发明而制造的胺化合物作为电子阻断层而成膜/>然后将作为主剂的[BH1]以及作为掺杂剂的[BD1]3%进行混合而成膜/>然后,作为电子传输层和电子注入层化合物,使[化学式E-3]:/>化学式[化学式E-1]/>成膜,并使Al/>作为阴极而成膜,并在0.4mA下测量了有机发光元件的特性。
比较例2
使用[EBL]作为所述实施例3至4中使用的电子阻断层而,除此之外,通过相同的方法制造了有机发光元件,所述[EBL]的结构如下。
[表2]
区分 电子阻断层 V EQE CIEx CIEy
比较例2 EBL 3.8 8.3 0.136 0.108
实施例3 化学式35 3.6 9.6 0.135 0.108
实施例4 化学式91 3.6 9.9 0.137 0.109
(其中,V为驱动电压、EQE为外量子效率、CIEx和CIEy为色坐标。)
实施例5~7:红色有机发光元件的制造(R-EBL)-电子阻断层
对ITO玻璃进行图案化而使其发光面积成为2mm×2mm大小,然后进行了清洗。将基板安装在真空腔室之后使基底压力成为1×10-6torr,然后在所述ITO上依次按照的顺序进行成膜,然后将表3中的根据本发明而制造的胺化合物作为电子阻断层而成膜/>然后按照红色主剂(RH)+红色掺杂剂(RD)(5%)[化学式E-1]/> 的顺序进行了成膜,并在0.4mA下测量了有机发光元件的特性。T97表示亮度减少至初始亮度的97%所需时间(单位:小时(hr))。
比较例3
使用[R-EBL]作为所述实施例5至7中使用的电子阻断层,除此之外,通过相同的方法制造了有机发光元件,所述[R-EBL]的结构如下。
[表3]
区分 电子阻断层 V Cd/A CIEx CIEy T97
比较例3 R-EBL 3.9 19.5 0.663 0.336 50
实施例5 化学式37 3.6 29.5 0.662 0.337 130
实施例6 化学式75 3.6 30.7 0.663 0.336 170
实施例7 化学式87 3.6 28.1 0.661 0.338 110
(其中,V为驱动电压、Cd/A为效率、CIEx和CIEy为色坐标。)
实施例8~10:绿色有机发光元件的制造(G-EBL)-电子阻断层
对ITO玻璃进行图案化而使其发光面积成为2mm×2mm大小,然后进行了清洗。将基板安装在真空腔室之后使基底压力成为1×10-6torr,然后在所述ITO上按照的顺序进行成膜,然后将表4中的根据本发明而制造的胺化合物作为电子阻断层而成膜/>然后按照绿色主剂(GH)+绿色掺杂剂(GD)(5%)[化学式E-1]/> 的顺序进行了成膜,并在0.4mA下测量了有机发光元件的特性。
比较例4
使用[G-EBL]而作为所述实施例8至10中使用的电子阻断层,除此之外,通过相同的方法制造了有机发光元件,所述[G-EBL]的结构如下。
[表4]
区分 电子阻断层 V Cd/A CIEx CIEy T97
比较例4 G-EBL 4.4 75.7 0.333 0.628 140
实施例8 化学式2 4.1 72.5 0.334 0.628 360
实施例9 化学式42 4.2 71.2 0.334 0.627 330
实施例10 化学式146 4.2 54.2 0.333 0.628 300
(其中,V为驱动电压、Cd/A为效率、CIEx和CIEy为色坐标。)
如所述表1所示,根据本发明的胺衍生物化合物相比于作为空穴传输层的材料而较多地使用的物质中的α-NPB,具有更高的发光效率,并表现出可以实现低电压驱动的效果。并且,所述表2至表4中,根据本发明的有机化合物在被用作电子阻断层材料的情况下,相比于现有技术中使用的电子阻断层材料,表现出高发光效率、长寿命,并且表现出可低电压驱动的效果。

Claims (3)

1.一种有机发光元件,其特征在于,包括:
第一电极;
第二电极,与所述第一电极对向;以及
电子阻断层,夹设于所述第一电极与所述第二电极之间,
其中,所述电子阻断层包括一种以上由下述[化学式A]表示的胺化合物:
[化学式A]
所述[化学式A]中,
A1和E分别彼此相同或相异,并彼此独立地选自[结构式10]至[结构式21]中的任意一个:
在所述[结构式10]至[结构式21]中,“-*”表示用于形成如下的五元环的结合位:包含连接于所述R1和R2的碳原子的五元环;或者包含所述结构式Q1和Q2中的M的五元环,
当所述[结构式10]至[结构式21]的芳香烃环相当于A1环或A2环并与结构式Q1或结构式Q2结合时,这些当中相邻的两个碳原子通过与所述结构式Q1的*结合或者与结构式Q2的*结合而形成缩合环:
在所述[结构式10]至[结构式21]中,所述R与下面的R1及R2相同,m为1至8的整数,当m为2以上或者R为2以上时,各个R彼此相同或相异,
A2为被取代的碳原子数为6的芳香烃环,
所述A1的芳香环内彼此相邻的两个碳原子和所述A2的芳香环内彼此相邻的两个碳原子与连接于所述取代基R1和R2的碳原子形成五元环,从而分别形成缩合环,
所述连接基L1至L6分别相同或相异,并相互独立地选自单键或[结构式22],
[结构式22]
所述[结构式22]中,芳香环的碳位结合有氢或重氢,
所述M选自O、S中的任意一个,
所述取代基R1和R2分别彼此相同或相异,并彼此独立地选自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的环烷基中的任意一个,
所述取代基Ar1至Ar4分别彼此相同或相异,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的芳基和被取代或未被取代的碳原子数为2至50的杂芳基中的任意一种,
并且,所述R1和R2能够相互连接而形成脂环族、芳香族的单环或多环,
所述p1及p2、r1及r2、s1及s2分别为1,
x为1,y为0,
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,
其中,所述化学式A中的所述“被取代或未被取代的”的中的“取代”是指被从由如下基团组成的群中选择的一种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的卤代烷基、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、碳原子数为1至24的烷基硅烷基、碳原子数为6至24的芳基硅烷基、碳原子数为6至24的芳氧基。
2.如权利要求1所述的胺化合物,其特征在于,
所述胺化合物为选自由下述化学式3~化学式11、化学式13~化学式15、化学式24、化学式27~化学式41、化学式43~化学式46、化学式57~化学式59、化学式61~化学式66、化学式73~化学式74、化学式91~化学式99、化学式103~化学式108、化学式117、化学式120、化学式127~化学式135表示的组中的任意一个的胺衍生物,
<化学式3>
3.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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