新型发光化合物以及包含其的有机发光元件的制作方法

文档序号:14685837发布日期:2018-06-14 21:35

本发明涉及新型发光化合物以及包含其的有机发光元件。



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作为平板显示元件的主流的液晶显示器(LCD,liquidcrystaldisplay)相比,视场角、对比度等优异,不需要背光,可实现轻量及薄型,在耗电方面上也有利,颜色再现范围宽,从而作为下一代显示元件受到关注。

有机发光元件中用作有机物层的材料按功能大致可分为发光材料、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。上述发光材料按分子量可分为高分子和低分子,按发光机理可分为来自电子的单重激发态的荧光材料、以及来自电子的三重激发态的磷光材料,发光材料按发光颜色可分为蓝色、绿色、红色发光材料、以及为了呈现更好的天然色所需的黄色和橙色发光材料。此外,为了增加通过色纯度的增加和能量转移的发光效率,可以使用主体/掺杂剂体系作为发光物质。其原理如下:如果在发光层中混合少量的与主要构成发光层的主体相比能带隙小且发光效率优异的掺杂剂,则在主体中产生的激子传输到掺杂剂而发出效率高的光。此时,主体的波长向掺杂剂的波段移动,因此可以根据所使用的掺杂剂和主体的种类,得到所期望的波长的光。

目前为止,作为用于这样的有机发光元件的物质,已知多种化合物,但在利用以往已知的物质的有机发光元件的情况下,由于高驱动电压、低效率、以及短寿命而在实用化方面存在许多困难。因此,为了利用具有优异特性的物质来开发出具有低电压驱动、高亮度以及长寿命的有机发光元件而不断努力。



技术实现要素:

为了解决如上所述的问题,本发明的目的在于,提供一种新型发光化合物,该发光化合物由于电荷传递特性优异并具有高三重态能量及高Tg,从而在应用于有机发光元件时能够使其具有低驱动电压、高效率、低耗电、长寿命。

本发明的目的还在于,提供通过包含上述化合物而能够实现低驱动电压、高效率、低耗电、长寿命的有机发光元件。

为了实现上述目的,本发明提供下述化学式1所表示的发光化合物:

[化学式1]

上述式中,

X各自独立地为CR0或N,其中,X中至少一个为N,R0为氢;氘;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C1-30的烷基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-30的烯基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-30的炔基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C1-30的烷氧基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C6-30的芳氧基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C6-50的芳基;或者被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-50的杂芳基,

Y为S、O、Se、Te或-NAr1,其中,Ar1为氢;氘;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C1-30的烷基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-30的烯基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-30的炔基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C1-30的烷氧基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C6-30的芳氧基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C6-50的芳基;或者被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-50的杂芳基,

R1为被氘、卤素、氨基、腈基、硝基、C1-30的烷基、C2-30的烯基、C2-30的炔基、C1-30的烷氧基、C6-30的芳氧基、C6-30的芳基或C2-30的杂芳基取代或未取代的C6-50的芳基;或者被氘、卤素、氨基、腈基、硝基、C1-30的烷基、C2-30的烯基、C2-30的炔基、C1-30的烷氧基、C6-30的芳氧基、C6-30的芳基或C2-30的杂芳基取代或未取代的C2-50的杂芳基,

R2和R3各自独立地为氢;氘;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C1-30的烷基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-30的烯基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-30的炔基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C1-30的烷氧基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C6-30的芳氧基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C6-50的芳基;或者被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-50的杂芳基。

此外,本发明提供在有机物层中包含上述化学式1所表示的化合物作为发光物质的有机发光元件。

本发明的发光化合物由于电荷传递特性优异并具有高三重态能量及高Tg,从而在应用于有机发光元件时能够使其具有低驱动电压、高效率、低耗电、长寿命。

附图说明

图1示意性示出根据本发明的一个实施例的OLED的截面。

附图符号

10:基板

11:阳极

12:空穴注入层

13:空穴传输层

14:发光层

15:电子传输层

16:阴极

具体实施方式

本发明的化合物的特征在于由下述化学式1表示。

[化学式1]

上述式中,

X各自独立地为CR0或N,其中,X中至少一个为N,R0为氢;氘;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C1-30的烷基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-30的烯基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-30的炔基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C1-30的烷氧基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C6-30的芳氧基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C6-50的芳基;或者被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-50的杂芳基,

Y为S、O、Se、Te或-NAr1,其中,Ar1为氢;氘;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C1-30的烷基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-30的烯基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-30的炔基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C1-30的烷氧基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C6-30的芳氧基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C6-50的芳基;或者被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-50的杂芳基,

R1为被氘、卤素、氨基、腈基、硝基、C1-30的烷基、C2-30的烯基、C2-30的炔基、C1-30的烷氧基、C6-30的芳氧基、C6-30的芳基或C2-30的杂芳基取代或未取代的C6-50的芳基;或者被氘、卤素、氨基、腈基、硝基、C1-30的烷基、C2-30的烯基、C2-30的炔基、C1-30的烷氧基、C6-30的芳氧基、C6-30的芳基或C2-30的杂芳基取代或未取代的C2-50的杂芳基,

R2和R3各自独立地为氢;氘;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C1-30的烷基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-30的烯基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-30的炔基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C1-30的烷氧基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C6-30的芳氧基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C6-50的芳基;或者被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-50的杂芳基。

本发明中,上述化学式1所表示的化合物可以为如下结构。

上述结构中,X、Y与上述化学式1中的定义相同。

Z为CR6或N,R6为氢;氘;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C1-30的烷基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-30的烯基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-30的炔基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C1-30的烷氧基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C6-30的芳氧基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C6-50的芳基;或者被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-50的杂芳基,

Ar为被氘、卤素、氨基、腈基、硝基、C1-30的烷基、C2-30的烯基、C2-30的炔基、C1-30的烷氧基、C6-30的芳氧基、C6-30的芳基或C2-30的杂芳基取代或未取代的C6-38的芳基;或者被氘、卤素、氨基、腈基、硝基、C1-30的烷基、C2-30的烯基、C2-30的炔基、C1-30的烷氧基、C6-30的芳氧基、C6-30的芳基或C2-30的杂芳基取代或未取代的C6-38的杂芳基,

Y1为S、O、Se、Te或-NAr2,其中,Ar2为氢;氘;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C1-30的烷基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-30的烯基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-30的炔基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C1-30的烷氧基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C6-30的芳氧基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C6-30的芳基;或者被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-30的杂芳基,

R4和R5各自独立地为氢;氘;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C1-30的烷基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-30的烯基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-30的炔基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C1-30的烷氧基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C6-30的芳氧基;被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C6-30的芳基;或者被氘、卤素、氨基、腈基、硝基取代或未取代的C2-30的杂芳基,

n为1至6的整数,当n为1时,X中的至少一个为N。

本发明中,上述化学式1所表示的化合物的优选例如下:

根据本发明的化学式1的化合物由于电荷传递特性优异并具有高三重态能量及高Tg,从而在应用于有机发光元件时能够使其具有低驱动电压、高效率、低耗电、长寿命。

此外,本发明可以通过下述反应式1那样的步骤来制造:

[反应式1]

作为上述反应式1的具体的一例,可以为下述反应式1-1。

[反应式1-1]

上述反应式中未定义的部分与化学式1中的定义相同。

此外,本发明提供在有机物层中包含上述化学式1所表示的化合物作为发光物质的有机发光元件。此时,本发明的化合物可以单独使用或者与公知的有机发光化合物一起使用。

此外,本发明的有机发光元件包含含有上述化学式1所表示的化合物的1层以上的有机物层,如下说明上述有机发光元件的制造方法。

上述有机发光元件可以在阳极(anode)与阴极(cathode)之间包含空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发光层(EML)、电子传输层(ETL)、电子注入层(EIL)等有机物层一层以上。

首先,在基板上部蒸镀具有高功函数的阳极电极用物质而形成阳极。此时,上述基板可以使用通常的有机发光元件中所使用的基板,特别是使用机械强度、热稳定性、透明性、表面光滑性、操作容易性及防水性优异的玻璃基板或透明塑料基板为佳。此外,作为阳极电极用物质,可以使用透明且导电性优异的氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)等。上述阳极电极用物质可以通过通常的阳极形成方法来蒸镀,具体可以通过蒸镀法或溅射法来蒸镀。

其次,可以通过真空蒸镀法、旋涂法、浇注法、LB(Langmuir-Blodgett,朗格缪尔布洛杰特)法等方法,在上述阳极电极上部形成空穴注入层物质,但从容易获得均匀的膜质、并且不易产生针孔等的方面考虑,优选通过真空蒸镀法来形成。在通过上述真空蒸镀法来形成空穴注入层的情况下,其蒸镀条件虽然根据用作空穴注入层的材料的化合物、目标空穴注入层的结构和热特性等而不同,但通常优选在50-500℃的蒸镀温度、10-8至10-3托(torr)的真空度、0.01至的蒸镀速度、至5μm的层厚范围内适当选择。

上述空穴注入层物质没有特别限制,可以使用美国专利第4,356,429号中所公开的酞菁铜等酞菁化合物或星型胺衍生物类即TCTA(4,4',4\"-三(N-咔唑基)三苯基胺)、m-MTDATA(4,4',4\"-三(3-甲基苯基氨基)三苯基胺)、m-MTDAPB(4,4',4\"-三(3-甲基苯基氨基)苯氧基苯)、HI-406(N1,N1'-(联苯-4,4'-二基)双(N1-(萘-1-基)-N4,N4-二苯基苯-1,4-二胺)等作为空穴注入层物质。

其次,可以通过真空蒸镀法、旋涂法、浇注法、LB法等方法,在上述空穴注入层上部形成空穴传输层物质,但从容易获得均匀的膜质、并且不易产生针孔等的方面考虑,优选通过真空蒸镀法来形成。在通过上述真空蒸镀法来形成空穴传输层的情况下,其蒸镀条件虽然根据所使用的化合物而不同,但通常在与空穴注入层的形成几乎相同的条件范围内选择为佳。

此外,上述空穴传输层物质没有特别限制,可以从空穴传输层中所使用的通常的公知物质中任意选择使用。具体地说,上述空穴传输层物质可以使用N-苯基咔唑、聚乙烯咔唑等咔唑衍生物,N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-[1,1-联苯基]-4,4'-二胺(TPD)、N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯基联苯胺(α-NPD)等具有芳香族稠环的通常的胺衍生物等。

之后,可以通过真空蒸镀法、旋涂法、浇注法、LB法等方法,在上述空穴传输层上部形成发光层物质,但从容易获得均匀的膜质、并且不易产生针孔等的方面考虑,优选通过真空蒸镀法来形成。在通过上述真空蒸镀法来形成发光层的情况下,其蒸镀条件虽然根据所使用的化合物而不同,但通常在与空穴注入层的形成几乎相同的条件范围内选择为佳。此外,上述发光层材料可以使用本发明的化学式1所表示的化合物作为主体或掺杂剂。

在使用上述化学式1所表示的化合物作为发光主体的情况下,可以将磷光或荧光掺杂剂一起使用而形成发光层。此时,作为荧光掺杂剂,可以使用从出光兴产公司(Idemitsu公司)可购入的IDE102、IDE105或BD142(N6,N12-双(3,4-二甲基苯基)-N6,N12-二基-6,12-二胺),作为磷光掺杂剂,可以共同真空蒸镀(掺杂)有绿色磷光掺杂剂Ir(ppy)3(三(2-苯基吡啶)合铱)、作为蓝色磷光掺杂剂的F2Irpic(双[4,6-二氟苯基吡啶-N,C2′]吡啶甲酰合铱(III),iridiumIIIbis[4,6-di-fluorophenyl-pyridinato-N,C2′]picolinate)、UDC公司的红色磷光掺杂剂RD61等。掺杂剂的掺杂浓度没有特别限制,但相对于主体100重量份,优选以0.01至15重量份掺杂有掺杂剂。如果掺杂剂的含量小于0.01重量份,则存在因掺杂剂量不充分而显色无法顺利完成的问题,在超过15重量份的情况下,存在因浓度猝灭现象而效率急剧降低的问题。

此外,在发光层中并用磷光掺杂剂的情况下,为了防止三重态激子或空穴扩散到电子传输层的现象,优选通过真空蒸镀法或旋涂法,进一步层叠空穴阻挡材料(HBL)。此时可使用的空穴阻挡物质没有特别限制,可以从用作空穴阻挡材料的公知的材料中选择任一种来使用。例如可以举出二唑衍生物、三唑衍生物、菲咯啉衍生物或日本特开平11-329734(A1)中所记载的空穴阻挡材料等,可以代表性地使用Balq(双(8-羟基-2-甲基喹啉)-联苯酚铝)、菲咯啉(phenanthrolines)系化合物(例如,UDC公司的BCP(Bathocuproine,浴铜灵))等。

在如上形成的发光层上部,形成电子传输层,此时,上述电子传输层通过真空蒸镀法、旋涂法、浇注法等方法来形成,特别优选通过真空蒸镀法来形成。

上述电子传输层材料发挥将从电子注入电极注入的电子稳定地传输的作用,其种类没有特别限制,例如可以使用喹啉衍生物,特别是三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、或ET4(6,6'-(3,4-二基-1,1-二甲基-1H-噻咯-2,5-二基)二-2,2'-联吡啶(6,6'-(3,4--1,1--1H--2,5-)-2,2'-))。此外,在电子传输层上部,可以层叠具有容易使电子从阴极注入的作用的物质、即电子注入层(EIL),作为电子注入层物质,可以利用LiF、NaCl、CsF、Li2O、BaO等物质。

此外,上述电子传输层的蒸镀条件根据所使用的化合物而不同,但通常在与空穴注入层的形成几乎相同的条件范围内选择为佳。

之后,在上述电子传输层上部,可以形成电子注入层物质,此时,关于上述电子传输层,可以通过真空蒸镀法、旋涂法、浇注法等方法来形成通常的电子注入层物质,特别优选通过真空蒸镀法来形成。

最后,通过真空蒸镀法或溅射法等方法,在电子注入层上部形成阴极形成用金属,从而用作阴极。在此,作为阴极形成用金属,可以使用具有低功函数的金属、合金、导电性化合物以及它们的混合物。作为具体例,有锂(Li)、镁(Mg)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)等。此外,为了得到顶部发光元件也可以采用使用ITO、IZO的透射型阴极。

本发明的有机发光元件不仅能够实现阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、阴极结构的有机发光元件,而且能够实现多种结构的有机发光元件的结构,也可以根据需要进一步形成一层或两层的中间层。

如上所述,根据本发明形成的各有机物层的厚度可以根据所要求的程度来调节,优选为10至1000nm,更优选为20至150nm。

此外,本发明的包含上述化学式1所表示的化合物的有机物层由于能够以分子单位调节有机物层的厚度,因此存在表面均匀、形态稳定性优异的优点。

本发明的有机发光元件由于包含电荷传递特性优异并具有高三重态能量及高Tg的化学式1表示的化合物,从而能够表现出低驱动电压、高效率、低耗电、长寿命。

以下,为了有助于理解本发明,公开优选的实施例,但下述实施例只不过例示本发明,本发明的范围并不限于下述实施例。

中间体合成

根据下述合成法,进行铃木反应后环化,合成中间体。

[中间体01的合成]

[中间体1-1的合成]

在圆底烧瓶中,将苯并呋喃-3-基硼酸95.7g、2-溴-3-硝基吡啶100g溶解于甲苯1000ml,加入730ml的K2CO3(2M)和17.1g的Pd(PPh3)4,然后进行回流搅拌。通过TLC确认反应,并添加水,然后终止反应。将有机层用EA提取并减压过滤后,上柱精制,得到93.4g的中间体1-1(收率79%)。

[中间体01的合成]

将93g的上述中间体1-1溶解于1,2-二氯苯460ml,然后添加380ml的P(OEt)3,并进行回流搅拌。将有机层用MC提取并减压过滤后,上柱精制,得到28.2g的中间体01(收率35%)。

[其他中间体的合成]

利用中间体01的合成相同的方法,使用苯并[b]噻吩-3-基硼酸、(1-苯基-1H-吲哚-3-基)硼酸、3-溴呋喃并[3,2-b]吡啶、3-溴呋喃并[2,3-b]吡啶、3-溴呋喃并[2,3-c]吡啶、3-溴呋喃并[3,2-c]吡啶、7-溴呋喃并[3,2-d]嘧啶、5-溴呋喃并[2,3-d]嘧啶、7-溴呋喃并[2,3-b]吡嗪、3-溴噻吩并[3,2-b]吡啶、3-溴噻吩并[2,3-b]吡啶、3-溴噻吩并[2,3-c]吡啶、3-溴噻吩并[3,2-c]吡啶、7-溴噻吩并[3,2-d]嘧啶、5-溴噻吩并[2,3-d]嘧啶、7-溴噻吩并[2,3-b]吡嗪来代替苯并呋喃-3-基硼酸,使用3-溴-2-硝基吡啶、4-溴-3-硝基吡啶、3-溴-4-硝基吡啶、4-溴-5-硝基嘧啶、5-溴-4-硝基嘧啶、2-溴-3-硝基吡嗪来代替2-溴-3-硝基吡啶,合成下述中间体02至135。

实施例1:化合物1的合成

将2.0g的上述中间体01、4.6g的9-(3'-溴-[1,1'-联苯]-3-基)-9H-咔唑、1.4g的t-BuONa、0.35g的Pd2(dba)3、0.5ml的(t-Bu)3P溶解于甲苯30ml,然后进行回流搅拌。通过TLC确认反应终止后,将有机层用MC提取并减压过滤后,上柱精制,得到1.77g的化合物1(收率35%)。

m/z:525.18(100.0%)、526.19(40.3%)、527.19(8.1%)、528.19(1.2%)、526.18(1.1%)

实施例2:化合物2的合成

使用上述中间体05,除此之外,通过与化合物1相同的方法来合成化合物2。

m/z:526.18(100.0%)、527.18(40.5%)、528.19(7.5%)、529.19(1.0%)

实施例3:化合物3的合成

使用上述中间体33,除此之外,通过与化合物1相同的方法来合成化合物3。

m/z:542.16(100.0%)、543.16(40.0%)、544.16(8.3%)、544.15(4.5%)、545.16(1.9%)、543.15(1.5%)

实施例4:化合物4的合成

使用上述中间体86,除此之外,通过与化合物1相同的方法来合成化合物4。

m/z:542.16(100.0%)、543.16(40.0%)、544.16(8.3%)、544.15(4.5%)、545.16(1.9%)、543.15(1.5%)

实施例5:化合物5的合成

将3.0g的上述中间体29、4.3g的3,3'-二溴-1,1'-联苯基、2.1g的t-BuONa、0.53g的Pd2(dba)3、0.3ml的(t-Bu)3P溶解于甲苯45ml,然后进行回流搅拌。通过TLC确认反应终止后,将有机层用MC提取并减压过滤后,上柱精制,得到2.69g的化合物5(收率33%)。

m/z:598.13(100.0%)、599.13(44.4%)、600.12(9.0%)、600.14(8.3%)、601.13(4.0%)、600.13(1.3%)、601.14(1.1%)

实施例6:化合物6的合成

使用上述中间体18,除此之外,通过与化合物5相同的方法来合成化合物6。

m/z:716.27(100.0%)、717.27(56.3%)、718.28(14.5%)、719.28(2.5%)、718.27(1.2%)

实施例7:化合物7的合成

3.0g的上述中间体01、3.8g的2-溴二苯并[b,d]噻吩、1.7g的t-BuONa、0.44g的Pd2(dba)3、0.6ml的(t-Bu)3P溶解于甲苯40ml,然后进行回流搅拌。通过TLC确认反应终止后,将有机层用MC提取并减压过滤后,上柱精制,得到1.78g的化合物7(收率38%)。

m/z:390.08(100.0%)、391.09(27.2%)、392.08(4.7%)、392.09(4.0%)、391.08(1.5%)、393.08(1.3%)

实施例8:化合物8的合成

利用上述中间体30和2-溴二苯并[b,d]呋喃,通过与化合物7相同的方法来合成化合物8。

m/z:390.08(100.0%)、391.09(27.2%)、392.08(4.7%)、392.09(4.0%)、391.08(1.5%)、393.08(1.3%)

实施例9:化合物9的合成

利用上述中间体26和2,8-二溴二苯并[b,d]噻吩,通过与化合物7相同的方法来合成化合物9。

m/z:598.12(100.0%)、599.12(42.0%)、600.13(7.9%)、600.12(5.7%)、601.12(2.0%)、601.13(1.1%)

实施例10:化合物10的合成

利用上述中间体04和3-溴-9-苯基-9H-咔唑,通过与化合物7相同的方法来合成化合物10。

m/z:449.15(100.0%)、450.16(33.8%)、451.16(5.7%)、450.15(1.1%)

实施例11:化合物11的合成

利用上述中间体11和3-溴-9-苯基-9H-咔唑,通过与化合物7相同的方法来合成化合物11。

m/z:465.13(100.0%)、466.13(35.4%)、467.14(5.5%)、467.13(5.2%)、468.13(1.6%)

实施例12:化合物12的合成

利用上述中间体01和3,6-二溴-9-苯基-9H-咔唑,通过与化合物7相同的方法来合成化合物12。

m/z:655.20(100.0%)、656.20(49.4%)、657.21(11.7%)、658.21(1.9%)

实施例13:化合物13的合成

将3.0g的上述中间体01、0.41g的NaH放入30ml的DMF并搅拌。向其中缓慢滴加将2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪4.7g溶解于45ml的DMF后的溶液。在常温搅拌后,通过TLC确认反应终止,进行二氧化硅过滤,然后重结晶,得到3.36g的化合物13(收率53%)。

m/z:439.14(100.0%)、440.15(30.5%)、441.15(4.7%)、440.14(1.8%)

实施例14:化合物14的合成

使用上述中间体02,除此之外,通过与化合物13相同的方法来合成化合物14。

m/z:439.14(100.0%)、440.15(30.5%)、441.15(4.7%)、440.14(1.8%)

实施例15:化合物15的合成

使用上述中间体08,除此之外,通过与化合物13相同的方法来合成化合物15。

m/z:455.12(100.0%)、456.12(32.9%)、457.12(5.3%)、457.13(4.5%)、458.12(1.5%)

实施例16:化合物16的合成

使用上述中间体19,除此之外,通过与化合物13相同的方法来合成化合物16。

m/z:514.19(100.0%)、515.19(39.0%)、516.20(6.7%)

实施例17:化合物17的合成

利用上述中间体01和9-(4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-9H-咔唑,通过与化合物13相同的方法来合成化合物17。

m/z:528.17(100.0%)、529.17(39.0%)、530.18(6.7%)、530.17(1.0%)

实施例18:化合物18的合成

将2.5g的上述中间体01、5.6g的4-(3-溴苯基)-2,6-二苯基嘧啶、1.7g的t-BuONa、0.45g的Pd2(dba)3、0.6ml的(t-Bu)3P溶解于甲苯40ml,然后进行回流搅拌。通过TLC确认反应终止后,将有机层用MC提取并减压过滤后,上柱精制,得到2.47g的化合物18(收率40%)。

m/z:514.18(100.0%)、515.18(39.4%)、516.19(7.1%)

实施例19:化合物19的合成

利用上述中间体01和2-(3-溴苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪,通过与化合物18相同的方法来合成化合物19。

m/z:515.17(100.0%)、516.18(37.1%)、517.18(7.6%)、516.17(1.8%)

实施例20:化合物20的合成

利用上述中间体29和2-(3-溴苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪,通过与化合物18相同的方法来合成化合物20。

m/z:531.15(100.0%)、532.16(37.0%)、533.16(6.7%)、533.15(5.5%)、532.15(2.6%)、534.15(1.7%)

实施例21:化合物21的合成

将2.0g的上述中间体05、4.4g的2-(3-溴苯基)三亚苯、1.4g的t-BuONa、0.35g的Pd2(dba)3、0.5ml的(t-Bu)3P溶解于甲苯30ml,然后进行回流搅拌。通过TLC确认反应终止后,将有机层用MC提取并减压过滤后,进行二氧化硅过滤,然后重结晶,得到2.1g的化合物21(收率43%)。

m/z:511.17(100.0%)、512.17(40.3%)、513.18(7.5%)、514.18(1.0%)

实施例22:化合物22的合成

使用上述中间体12,除此之外,通过与化合物21相同的方法来合成化合物22。

m/z:527.15(100.0%)、528.15(40.0%)、529.15(8.1%)、529.14(4.5%)、530.14(1.8%)、528.14(1.1%)

实施例23:化合物23的合成

使用上述中间体26,除此之外,通过与化合物21相同的方法来合成化合物23。

m/z:511.17(100.0%)、512.17(40.3%)、513.18(7.5%)、514.18(1.0%)

实施例24:化合物24的合成

使用上述中间体33,除此之外,通过与化合物21相同的方法来合成化合物24。

m/z:527.15(100.0%)、528.15(40.0%)、529.15(8.1%)、529.14(4.5%)、530.14(1.8%)、528.14(1.1%)

实施例25:化合物25的合成

使用上述中间体115,除此之外,通过与化合物21相同的方法来合成化合物25。

m/z:528.14(100.0%)、529.14(40.1%)、530.15(7.0%)、530.14(5.4%)、531.14(1.8%)

有机发光元件的制造

按照图1中所记载的结构,制造有机发光元件。关于有机发光元件,从下依次层叠阳极(空穴注入电极11)/空穴注入层12/空穴传输层13/发光层14/电子传输层15/阴极(电子注入电极16)。

实施例和比较例的空穴注入层12、空穴传输层13、发光层14、电子传输层15使用了如下物质。

实施例26

将以厚度薄膜涂布有氧化铟锡(ITO)的玻璃基板用蒸馏水、超声波清洗。蒸馏水清洗结束后,用异丙醇、丙酮、甲醇等溶剂进行超声波清洗并干燥,然后移送至等离子清洗机后,利用氧等离子体,将上述基板清洗5分钟后,利用热真空镀膜机(thermalevaporator),在ITO基板上部,制造空穴注入层HT01作为空穴传输层的NPB的膜。然后,作为发光层,上述化合物1中以10%掺杂Firpic,制造的膜。然后,作为电子传输层,以ET01:Liq(1:1)制造的膜后,制造LiF的膜、铝(Al)的膜,将该元件在手套箱中密封(Encapsulation),从而制作蓝色有机发光元件。

实施例27至实施例37

通过与实施例26相同的方法,制作分别使用化合物2至12作为发光层主体进行制膜的蓝色有机发光元件。

实施例38

将以厚度薄膜涂布有氧化铟锡(ITO)的玻璃基板用蒸馏水、超声波清洗。蒸馏水清洗结束后,用异丙醇、丙酮、甲醇等溶剂进行超声波清洗并干燥,然后移送至等离子清洗机后,利用氧等离子体,将上述基板清洗5分钟后,利用热真空镀膜机(thermalevaporator),在ITO基板上部,制造空穴注入层HT01作为空穴传输层的NPB的膜。然后,作为发光层,上述化合物13中以10%掺杂Ir(ppy)3,制造的膜。然后,作为电子传输层,以ET01:Liq(1:1)制造的膜后,制造LiF的膜、铝(Al)的膜,将该元件在手套箱中密封(Encapsulation),从而制作绿色有机发光元件。

实施例39至实施例50

通过与实施例38相同的方法,制作分别使用化合物14至25作为发光层主体进行制膜的绿色有机发光元件。

比较例1

使用mCP来代替上述实施例1的发光层主体中的化合物1,除此之外,通过相同的方法来制作蓝色有机发光元件。

比较例2

使用比较化合物1来代替上述实施例1的发光层主体中的化合物1,除此之外,通过相同的方法来制作蓝色有机发光元件。

比较例3

使用CBP来代替上述实施例13的发光层主体中的化合物13,除此之外,通过相同的方法来制作绿色有机发光元件。

比较例4

使用比较化合物1来代替上述实施例13的发光层主体中的化合物13,除此之外,通过相同的方法来制作绿色有机发光元件。

有机发光元件的性能评价

通过吉时利2400数字源表(Kiethley2400sourcemeasurementunit)施加电压,注入电子和空穴,利用柯尼卡美能达(KonicaMinolta)分光辐射计(CS-2000),测定发出光时的亮度,从而在大气压条件下测定针对施加电压的电流密度和亮度,评价实施例和比较例的有机发光元件的性能,将其结果示于表1。

表1

[表1]

如上述表1所示可确认到,本发明的实施例与比较例1至4相比,有机发光元件的物性在所有方面上均优异。特别是在比较化合物2和4的情况下,当应用于蓝色磷光元件时,可以确认到与蓝色掺杂剂相比三重态能量低,因此发光效率低。由此可知,当将本发明的化合物应用于蓝色和绿色磷光元件时,能够因高三重态能量而改善发光效率。

产业上可利用性

本发明的发光化合物由于电荷传递特性优异并具有高三重态能量及高Tg,从而在应用于有机发光元件时能够使其具有低驱动电压、高效率、低耗电、长寿命。

再多了解一些
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