芘类化合物、包含该化合物的有机发光元件以及包含该化合物的有机发光装置的制造方法

本发明涉及用于有机发光元件的化合物、有机发光元件以及有机发光装置。

背景技术：
作为自发光型元件，有机发光二极管(organiclightemittingdiode)不仅视角宽、对比度优良，而且响应时间短，并且还具有亮度、驱动电压以及响应速度特性优异以及可实现彩色显示等优点。通常的有机发光元件可具有如下所述的结构：在基板上部形成阳极，在该阳极上部依次形成空穴传输层、发光层、电子传输层以及阴极。其中，空穴传输层、发光层以及电子传输层是由有机化合物形成的有机薄膜。具有上述结构的有机发光元件的驱动原理如下。从阳极注入的空穴经过空穴传输层向发光层移动，从阴极注入的电子经过电子传输层向发光层移动。如空穴和电子等载流子在发光层区域复合，从而生成激子(exiton)。当该激子从激发态跃迁至基态时，生成光。

技术实现要素：
提供具有新颖结构的芘类化合物、包含该化合物的有机发光元件及包含该化合物的有机发光装置。一方面，提供下述化学式1表示的芘类化合物，<化学式1>E1至E4中的每一个分别为以-F；-CN；或者被至少一个-F取代的C1-C60烷基；R1、R2、R10至R19、R30至R35和R40至R45分别为下述基团中的至少一个：氢；重氢；-F；-Cl；-Br；-I；-CN；羟基；硝基；氨基；脒基；肼基；腙基；羧基或其盐；磺酸基或其盐；磷酸或其盐；C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、C2-C60烯基和C2-C60炔基；被重氢、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、羟基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其盐、磺酸基或其盐和磷酸或其盐中的至少一个取代的C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、C2-C60烯基和C2-C60炔基；C3-C60环烷基、C3-C60环烯基、C6-C60芳基、C2-C60杂芳基、C6-C60芳烷基、C6-C60芳氧基和C6-C60芳硫基；被重氢、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、羟基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸或其盐、C1-C60烷基、以被至少一个-F取代的C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C6-C60芳基、被至少一个F取代的C6-C60芳基和C2-C60杂芳基中的至少一个取代的C3-C60环烷基、C3-C60环烯基、C6-C60芳基、C2-C60杂芳基、C6-C60芳烷基、C6-C60芳氧基和C6-C60芳硫基；-N(Q1)(Q2)；和-Si(Q3)(Q4)(Q5)，其中，Q1至Q5分别为C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C3-C60环烷基、C3-C60环烯基、C6-C60芳基、C2-C60杂芳基、C6-C60芳烷基、C6-C60芳氧基和C6-C60芳硫基之一；i)R1、R10至R14和R30至R32中的至少一个以及ii)R2、R15至R19和R33至R35中的至少一个分别选自：-F；-CN；被至少一个-F取代的C1-C60烷基；以及用以至少一个-F取代的C1-C60烷基、-F以及-CN中的至少一个取代的C6-C60芳基。根据另一方面，提供有机发光元件，包括：第一电极；与所述第一电极相对的第二电极；以及设置在所述第一电极和所述第二电极之间的有机层；所述有机层包含一种以上的所述芘类化合物。根据再一方面，提供有机发光装置，包括：具有第一子像素、第二子像素以及第三子像素的基板；形成在所述基板的每个第一子像素、第二子像素以及第三子像素中的多个第一电极；与所述第一电极相对且一并形成在所述第一子像素、第二子像素以及第三子像素中的、作为公共电极的第二电极；形成在所述第一子像素的第一电极和第二电极之间且射出第一颜色光的第一发光层；形成在所述第二子像素的第一电极和第二电极之间且射出第二颜色光的第二发光层；以及形成在所述第三子像素的第一电极和第二电极之间且射出第三颜色光的第三发光层；所述第一发光层包含至少一种所述芘类化合物，所述第一颜色光、第二颜色光以及第三颜色光的混合光为白色光，所述第一颜色光为蓝色光。包含上述的芘类化合物的有机发光元件和有机发光装置可具有低驱动电压、高电流密度以及优异的色纯度。附图说明图1是根据一实例的有机发光元件的简要结构示意图。具体实施方式下述化学式1表示上述的芘类化合物，<化学式1>在所述化学式1中，E1至E4分别为-F；-CN；或者被至少一个-F取代的C1-C60烷基。例如，所述E1至E4可分别为-F、-CN；或者被至少一个-F取代的C1-C10烷基(例如，可以为被至少一个-F取代的甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基等)。在所述化学式1中，E1至E4可以相互不同或者可以相同。例如，所述E1至E4可以均为-F，但是并不限于此。在所述化学式1中，R1、R2、R10至R19、R30至R35，和R40至R45可分别选自：氢；重氢；-F；-Cl；-Br；-I；-CN；羟基；硝基；氨基；脒基；肼基；腙基；羧基或其盐；磺酸基或其盐；磷酸或其盐；C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、C2-C60烯基和C2-C60炔基；被重氢、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、羟基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其盐、磺酸基或其盐以及磷酸或其盐中的至少一个取代的C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、C2-C60烯基和C2-C60炔基；C3-C60环烷基、C3-C60环烯基、C6-C60芳基、C2-C60杂芳基、C6-C60芳烷基、C6-C60芳氧基以及C6-C60芳硫基；被重氢、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、羟基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸或其盐、C1-C60烷基、被至少一个-F取代的C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C6-C60芳基、被至少一个F取代的C6-C60芳基和C2-C60杂芳基中的至少一个取代的C3-C60环烷基、C3-C60环烯基、C6-C60芳基、C2-C60杂芳基、C6-C60芳烷基、C6-C60芳氧基以及C6-C60芳硫基；-N(Q1)(Q2)；以及-Si(Q3)(Q4)(Q5)之一，其中，Q1至Q5中的每一个分别为C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C3-C60环烷基、C3-C60环烯基、C6-C60芳基、C2-C60杂芳基、C6-C60芳烷基、C6-C60芳氧基以及C6-C60芳硫基之一。其中，i)R1、R10至R14以及R30至R32中的至少一个，以及ii)R2、R15至R19以及R33至R35中的至少一个可独立地选自：-F；-CN；被至少一个-F取代的C1-C60烷基；以及被至少一个-F取代的C1-C60烷基、-F和-CN中的至少一个取代的C6-C60芳基。例如，在所述化学式1中，所述化学式1中，i)R10至R14中的至少一个，以及ii)R15至R19中的至少一个可独立地选自：-F；-CN；被至少一个-F取代的C1-C20烷基；以及被至少一个-F取代的C1-C20烷基、-F和-CN中的至少一个取代的C6-C20芳基。根据一实例，在所述化学式1中，i)R10至R14中的至少一个，以及ii)R15至R19中的至少一个可独立地选自：-F；-CN；被至少一个-F取代的C1-C10烷基；以及被至少一个-F取代的C1-C10烷基、-F以及-CN中的至少一个取代的苯基、萘基以及蒽基；但是并不限于此。例如，在所述化学式1中，E1至E4可独立地选自：-F；-CN；或者被至少一个-F取代的C1-C10烷基。R1、R2、R10至R19、R30至R35以及R40至R45中的每一个可分别选自：氢；重氢；-F；-Cl；-Br；-I；-CN；羟基；硝基；氨基；脒基；肼基；腙基；羧基或其盐；磺酸基或其盐；磷酸或其盐；C1-C10烷基和C1-C10烷氧基；被重氢、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、羟基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其盐、磺酸基或其盐和磷酸或其盐中的至少一个取代的C1-C10烷基和C1-C10烷氧基；苯基、萘基、蒽基、芴基、二苯并呋喃基和二苯并噻吩基；以及被重氢、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、羟基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸或其盐、C1-C10烷基、被至少一个-F取代C1-C10烷基、C1-C10烷氧基和被至少一个-F取代的苯基中的至少一个取代的苯基、萘基、蒽基、芴基、二苯并呋喃基和二苯并噻吩基；其中，i)R1、R10至R14和R30至R32中的至少一个，以及ii)R2、R15至R19和R33至R35中的至少一个可独立地选自：-F；-CN；被至少一个-F取代的C1-C10烷基；以及被至少一个-F取代的C1-C10烷基、-F和-CN中的至少一个取代的苯基、萘基以及蒽基。例如，在所述化学式1中，所述R1和R2分别可以为下述之一：苯基、萘基和蒽基；以及被至少一个-F取代的C1-C10烷基、被至少一个-F取代的苯基、-F和-CN中的至少一个取代的苯基、萘基以及蒽基；但是并不限于此。在所述化学式1中，(以下称为“第一二芳基氨基”)和(以下称为“第二二芳基氨基”)可以相同。或者，在所述化学式1中，所述第一二芳基氨基和所述第二二芳基氨基可以不同(例如参考下述化合物13和化合物14)。根据所述第一二芳基氨基和所述第二二芳基氨基与芘核(pyrenecore)之间的结合位点，所述化学式1可以表示为下述化学式1A(第一二芳基氨基和第二二芳基氨基与芘核的第4碳原子和第9碳原子结合)、1B(第一二芳基氨基和第二二芳基氨基与芘核的第2碳原子和第7碳原子结合)或者1C(第一二芳基氨基和第二二芳基氨基与芘核的第1碳原子和第6碳原子结合)。<化学式1A><化学式1B><化学式1C>在所述化学式1A、化学式1B和化学式1C中，E1至E4，R1、R2、R10至R19、R30至R35和R40至R45的定义，请参考在上面进行定义的内容。在所述化学式1A、化学式1B和化学式1C中，第一二芳基氨基和第二二芳基氨基可以相同，或者不同。例如，所述芘类化合物可以表示为所述化学式1A，但是并不限于此。另外，所述芘类化合物还可以表示为下述化学式1-(1)或者化学式1-(2)。<化学式1-(1)><化学式1-(2)>在所述化学式1-(1)和化学式1-(2)中，关于取代基的定义，请参考在上面进行定义的内容。此外，在所述化学式1-(1)和化学式1-(2)中，对于R20至R29的定义，请参考关于R1的定义。在所述化学式1-(1)中，第一二芳基氨基和第二二芳基氨基可以相同，或者不同。另外，在所述化学式1-(2)中，第一二芳基氨基和第二二芳基氨基可以相同，或者不同。在所述化学式1-(1)和化学式1-(2)中，第一二芳基氨基和第二二芳基氨基可分别与芘核的第4碳原子和第9碳原子(参考所述化学式1A)、第2碳原子和第7碳原子(参考所述化学式1B)或者第1碳原子和第6碳原子(参考所述化学式1C)结合，但是并不限于此。例如，所述芘类化合物可以表示为所述化学式1-(1)或者化学式1-(2)。其中，在所述化学式1-(1)和化学式1-(2)中，i)R10至R14中的至少一个，以及ii)R15至R19中的至少一个可独立地选自：-F；-CN；被至少一个-F取代的C1-C10烷基；以及被至少一个-F取代的C1-C10烷基、-F和-CN中的至少一个取代的苯基、萘基和蒽基。根据一实例，所述芘类化合物可以表示为所述化学式1-(1)。其中，在所述化学式1-(1)中，i)R20至R24中的至少一个，以及ii)R25至R29中的至少一个可独立地选自：-F；-CN；C1-C10烷基；被至少一个-F取代的C1-C10烷基；以及苯基、萘基和蒽基。根据另一实例，所述芘类化合物可以表示为所述化学式1-(2)。在所述化学式1-(2)中，iii)R20至R24中的至少一个，以及iv)R25至R29中的至少一个可独立地选自：-F；-CN；C1-C10烷基；被至少一个-F取代的C1-C10烷基；苯基、萘基和蒽基；以及被至少一个-F取代的C1-C10烷基、-F和-CN中的至少一个取代的苯基、萘基和蒽基。以所述化学式1表示的芘类化合物例如可以为下述化合物1至化合物50之一，但是并不限于此。在所述化学式1中，E1至E4可分别为：-F、-CN、或者被至少一个-F取代的C1-C60烷基等吸电子基团(electronwithdrawinggroup)，表示为所述化学式1的芘类化合物可射出波长相对较短的蓝色光。例如，表示为所述化学式1的芘类化合物的甲苯中，光致发光光谱(photoluminescencespectrum)中的最大峰值可以小于或等于450nm。由此，表示为所述化学式1的芘类化合物可射出色纯度优异的蓝色光。例如，采用以所述化学式1表示的芘类化合物的有机发光元件可以提供的蓝色光具有：y坐标小于或等于0.1的(例如，小于或等于0.09)色纯度，即其可射出与NTSC或者sRGB标准接近的蓝色光。此外，以所述化学式1表示的芘类化合物中，以A和B表示的部分(moiety)(参考下述的化学式1’)起到增加电稳定性的作用，因此所述芘类化合物可具有较长的寿命。<化学式1’>由此，采用以所述化学式1表示的芘类化合物的有机发光元件可具有优异的电特性(低驱动电压、高电流密度、长使用寿命等)和优异的色纯度。可通过采用公知的有机合成方法，合成具有上述化学式1的芘类化合物。所属技术领域的技术人员可参考将在后面叙述的实施例而简单地得知所述芘类化合物的合成方法。所述化学式1的芘类化合物中的至少一种可用于有机发光元件的一对电极之间。例如，所述芘类化合物中的至少一种可用于发光层。由此提供了一种有机发光元件：包括第一电极；第二电极，与所述第一电极相对；以及有机层，设置于所述第一电极和所述第二电极之间，其中所述有机层包含至少一种表示为如上所述的化学式1的芘类化合物。在本说明书中，“(有机层)包含至少一种芘类化合物”可解释为：“(有机层)可包含属于所述化学式1的范畴的一种芘类化合物，或者可包含属于所述化学式1的范畴的不同的两种以上的芘类化合物”。例如，所述有机层可以仅包含作为所述芘类化合物的所述化合物1。此时，所述化合物1可存在于所述有机发光元件的发光层中。或者，所述有机层可包含作为所述芘类化合物的所述化合物1和化合物5。此时，所述化合物1和化合物5可存在于相同的层(例如，所述化合物1和化合物5均存在于发光层)，或者可存在于不同的层(例如，所述化合物1存在于发光层，所述化合物5存在于空穴传输层)。所述有机层可包括下述中的至少一个：空穴注入层、空穴传输层、同时具有空穴注入功能和空穴传输功能的功能层(以下称为“H-功能层(H-functionallayer)”)、缓冲层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层，以及同时具有电子传输功能和电子注入功能的功能层(以下称为“E-功能层(E-functionallayer)”)。在本说明书中，“有机层”是指在有机发光元件中设置在第一电极和第二电极之间的单一或多个层的术语。所述有机层包括发光层，所述发光层可包含所述芘类化合物中的至少一种物质。包含于所述发光层的芘类化合物可起到掺杂物的功能。例如，所述芘类化合物可起到荧光掺杂物的功能。包含所述芘类化合物的发光层可射出蓝色光。此时，所述发光层还可以包括主体(host)。所述主体可包含：作为所述主体的、表示为下述化学式400的蒽类化合物和表示为下述化学式401的蒽类化合物中的至少一种。<化学式400>在所述化学式400中，Ar111和Ar112分别可以为取代或未取代的C5-C60亚芳基；所述Ar113至Ar116分别可以为取代或未取代的C1-C10烷基，或者取代或未取代的C5-C60芳基；其中，g、h、i和j可以分别为0至4的整数。例如，在所述化学式400中，Ar111和Ar112可以为亚苯基、亚萘基、亚菲基或者亚芘基；或者被苯基、萘基和蒽基中的至少一种取代的亚苯基、亚萘基、亚菲基、芴基或者亚芘基；但是并不限于此。在所述化学式400中，g、h、i和j可以分别为0、1或者2。在所述化学式400中，Ar113至Ar116可以独立地选自：被苯基、萘基和蒽基中的至少一种取代的C1-C10烷基；苯基；萘基；蒽基；芘基；菲基；芴基；被重氢、卤素原子、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸或其盐、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、苯基、萘基、蒽基、芘基、菲基和芴基中的至少一种取代的苯基、萘基、蒽基、芘基、菲基和芴基；以及但是并不限于此。例如，以所述化学式400表示的蒽类化合物可以为下述化合物之一，但是并不限于此。<化学式401>在所述化学式401中，关于Ar122至Ar125的详细定义，请参考对所述化学式400的Ar113进行定义的内容。在所述化学式401中，Ar126和Ar127可分别为C1-C10烷基(例如，甲基、乙基或者丙基)。在所述化学式401中，k和I可分别为0至4的整数。例如，所述k和I可以为0、1或者2。例如，表示为所述化学式401的蒽类化合物可以是下述化合物之一，但是并不限于此。采用了以所述化学式1表示的芘类化合物的有机发光元件可射出满足sRGB标准的蓝色光。所述有机发光元件可适用于大型全色显示器(fullcolordisplay)(例如，OLEDTV等)。图1是根据本发明一实例的有机发光元件10的简要截面示意图。下面，参考图1对根据本发明一实例的有机发光元件的结构以及制造方法进行说明。作为所述基板11，可使用在普通的有机发光元件中所使用的基板，如可以使用机械强度、热稳定性、透明性、表面平坦性、操作便利性以及防水性优异的玻璃基板或者透明塑料基板。可通过沉积法或者溅射法等在基板上部形成第一电极物质，从而形成所述第一电极13。当所述第一电...