一种化合物及利用其的有机发光元件的制作方法

文档序号:16042877发布日期:2018-11-24 10:37阅读:190来源:国知局

本说明书涉及一种有机化合物及利用其的有机发光元件。本说明书主张于2016年3月30日向韩国专利局提交的韩国专利申请第10-2016-0038464号的优先权,其内容全部包含在本说明书中。

背景技术

通常情况下,有机发光现象是指利用有机物质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含阳极和阴极以及位于它们之间的有机物层的结构。其中,为了提高有机发光元件的效率和稳定性,有机物层大多情况下由多层结构组成,而上述多层结构由各自不同的物质构成,例如,可以由空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等形成。对于这样的有机电致发光元件的结构而言,如果在两电极之间施加电压,则空穴从阳极注入至有机物层,电子从阴极注入至有机物层,当所注入的空穴和电子相遇时会形成激子(exciton),并且当该激子重新跃迁至基态时就会发出光。

持续要求开发用于上述的有机发光元件的新材料。



技术实现要素:

本说明书记载一种化合物及包含其的有机发光元件。

本说明书的一实施方式提供由下述化学式1表示的化合物。

[化学式1]

上述化学式1中,x1至x3中的至少一个为n,其余为cr,

r彼此相同或不同,各自独立地为氢、氘、卤素基团、氰基、取代或未取代的碳原子数1至20的烷基、取代或未取代的碳原子数3至20的环烷基、取代或未取代的碳原子数6至20的单环或多环的芳基、或者取代或未取代的碳原子数3至20的单环或多环的杂环基,

ar1、ar2和-l-(y)n彼此不同,

ar1和ar2彼此不同,各自独立地为氢、氘、取代或未取代的碳原子数1至20的烷基、取代或未取代的碳原子数6至20的单环或多环的芳基、或者取代或未取代的碳原子数3至20的单环或多环的杂环基,

l为直接键合、取代或未取代的碳原子数6至20的单环或多环的2价至6价的芳基、或者取代或未取代的碳原子数3至20的单环或多环的2价至6价的杂芳基,

y为萘基、菲基、二甲基芴基、蒽基、三亚苯基、芘基、并四苯基、基、苝基、或荧蒽基,

n为2至5的整数,多个y相同或不同。

另外,本说明书的一实施方式提供一种有机发光元件,其中,包含:第一电极、与上述第一电极对置而具备的第二电极、以及具备在上述第一电极与上述第二电极之间的1层以上的有机物层,上述有机物层中的1层以上包含上述化学式1的化合物。

本说明书中记载的化合物可以作为有机发光元件的有机物层的材料使用。根据至少一个实施方式的化合物能够在有机发光元件中实现效率的提高、低驱动电压和/或寿命特性的提高。特别是,本说明书中记载的化合物可以作为空穴注入、空穴传输、空穴注入和传输、发光、电子传输、或电子注入材料使用,优选可以作为发光层、电子传输层或电子注入层的材料使用。

附图说明

图1图示了由基板1、阳极2、发光层3、阴极4构成的有机发光元件的示例。

图2图示了由基板1、阳极2、空穴注入层5、空穴传输层6、发光层7、电子传输层8和阴极4构成的有机发光元件的示例。

图3是根据制造例1的化合物1的质谱。

图4是根据制造例2的化合物2的质谱。

图5是根据制造例3的化合物3的质谱。

图6是根据制造例4的化合物4的质谱。

图7是根据制造例5的化合物5的质谱。

图8是根据制造例6的化合物6的质谱。

图9是根据制造例9的化合物9的质谱。

图10是根据制造例10的化合物10的质谱。

图11是根据制造例11的化合物11的质谱。

图12是根据制造例12的化合物12的质谱。

图13是根据制造例13的化合物13的质谱。

图14是根据制造例16的化合物16的质谱。

图15是根据制造例17的化合物17的质谱。

图16是根据制造例20的化合物20的质谱。

图17是根据制造例22的化合物22的质谱。

符号说明

1:基板

2:阳极

3:发光层

4:阴极

5:空穴注入层

6:空穴传输层

7:电子传输层

具体实施方式

下面,对本说明书更详细地进行说明。

本说明书的一实施方式提供由上述化学式1表示的化合物。

下面对上述取代基的例子进行说明,但并不限定于此。

本说明书中“取代或未取代的”这一用语是指被选自氘、卤素基团、腈基、硝基、氨基、烷基、环烷基、烯基、芳基和杂环基中的一个以上的取代基取代或未取代,或者被上述例示的取代基中的2个以上的取代基连接而成的取代基取代或未取代。例如,“2个以上的取代基连接而成的取代基”可以为联苯基。即,联苯基可以为芳基,也可以解释为2个苯基连接而成的取代基。

本说明书中,上述烷基可以为直链或支链,碳原子数没有特别限定,优选为1至40。根据一实施方式,上述烷基的碳原子数为1至20。根据另一个实施方式,上述烷基的碳原子数为1至10。根据另一实施方式,上述烷基的碳原子数为1至6。作为烷基的具体例子,有甲基、乙基、丙基、正丙基、异丙基、丁基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、1-甲基丁基、1-乙基丁基、戊基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、正庚基、1-甲基己基、环戊基甲基、环己基甲基、辛基、正辛基、叔辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、1-乙基丙基、1,1-二甲基丙基、异己基、4-甲基己基、5-甲基己基等,但并不限定于此。

本说明书中,上述烯基可以为直链或支链,碳原子数没有特别限定,但优选为2至40。根据一实施方式,上述烯基的碳原子数为2至20。根据另一实施方式,上述烯基的碳原子数为2至10。根据另一实施方式,上述烯基的碳原子数为2至6。作为具体例,有乙烯基、1-丙烯基、异丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、3-甲基-1-丁烯基、1,3-丁二烯、烯丙基、1-苯基乙烯-1-基、2-苯基乙烯-1-基、2,2-二苯基乙烯-1-基、2-苯基-2-(萘-1-基)乙烯-1-基、2,2-双(二苯-1-基)乙烯-1-基、茋基、苯乙烯基等,但并不限定于此。

本说明书中,环烷基没有特别限定,但优选为碳原子数3至60的环烷基,根据一实施方式,上述环烷基的碳原子数为3至30。根据另一实施方式,上述环烷基的碳原子数为3至20。根据另一实施方式,上述环烷基的碳原子数为3至6。具体而言,有环丙基、环丁基、环戊基、3-甲基环戊基、2,3-二甲基环戊基、环己基、3-甲基环己基、4-甲基环己基、2,3-二甲基环己基、3,4,5-三甲基环己基、4-叔丁基环己基、环庚基、环辛基等,但并不限定于此。

本说明书中,芳基没有特别限定,但优选为碳原子数6至60的芳基,可以为单环芳基或多环芳基。根据一实施方式,上述芳基的碳原子数为6至30。根据一实施方式,上述芳基的碳原子数为6至20。关于上述芳基,作为单环芳基,可以为苯基、联苯基、三联苯基等,但并不限定于此。作为上述多环芳基,可以为萘基、蒽基、菲基、芘基、苝基、基、芴基等,但并不限定于此。

在上述芴基被取代的情况下,可以为等,但并不限定于此。

本说明书中,杂环基是包含o、n、s、si和se中的一个以上作为杂原子的杂环基,碳原子数没有特别限定,但优选碳原子数为2至60。作为杂环基的示例,有噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、唑基、二唑基、吡啶基、联吡啶基、嘧啶基、三嗪基、三唑基、吖啶基、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、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、苯并唑基、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、苯并呋喃基、菲咯啉基(phenanthroline)、异唑基、噻二唑基、吩噻嗪基和二苯并呋喃基等,但并不仅限于此。

本说明书中,杂环基可以为单环或多环,可以为芳香族、脂肪族或芳香族和脂肪族的稠环,可以选自上述杂芳基的例示。

本说明书中,上述稠合结构可以为在该取代基上稠合芳香族烃环的结构。例如,作为苯并咪唑的稠环,可以为等,但并不限定于此。

本说明书中,亚芳基为2价基团,除此以外,可以适用上述的关于芳基的说明。

本说明书中,杂亚芳基为2价基团,除此以外,可以适用上述的关于杂环基的说明。

本说明书的一实施方式中,上述x1为n,x2和x3为cr。

本说明书的一实施方式中,上述x2为n,x1和x3为cr。

本说明书的一实施方式中,上述x1和x2为n,x3为cr。

本说明书的一实施方式中,上述x2和x3为n,x1为cr。

本说明书的一实施方式中,上述x1至x3为n。

本说明书的一实施方式中,上述r为氢或氘。

本说明书的一实施方式中,上述r为氢。

本说明书的一实施方式中,上述ar1和ar2彼此不同,各自独立地为取代或未取代的碳原子数6至20的单环或多环的芳基、或者取代或未取代的碳原子数3至20的单环或多环的杂环基。

本说明书的一实施方式中,上述ar1和ar2彼此不同,各自独立地为取代或未取代的碳原子数6至20的单环或多环的芳基。

本说明书的一实施方式中,上述ar1和ar2彼此不同,各自独立地为取代或未取代的苯基、取代或未取代的联苯基、取代或未取代的菲基、取代或未取代的二甲基芴基、取代或未取代的二苯并呋喃基、取代或未取代的二苯并噻吩基、取代或未取代的萘基、或者取代或未取代的芘基。

本说明书的一实施方式中,上述ar1和ar2彼此不同,各自独立地为苯基、联苯基、菲基、二甲基芴基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、萘基或芘基。

本说明书的一实施方式中,上述ar1为苯基,ar2为联苯基、菲基、二甲基芴基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、萘基或芘基。

本说明书的一实施方式中,上述l为取代或未取代的碳原子数6至20的单环或多环的2价至4价的芳基、或者取代或未取代的碳原子数3至20的单环或多环的2价至4价的杂芳基。

本说明书的一实施方式中,上述l为取代或未取代的碳原子数6至20的单环或多环的2价至4价的芳基。

本说明书的一实施方式中,上述l为取代或未取代的碳原子数6至20的单环或多环的3价的芳基。

本说明书的一实施方式中,上述l为2价至4价的苯基、2价至4价的联苯基、2价至4价的萘基、2价至4价的菲基、2价至4价的咔唑基、2价至4价的吡啶基、2价至4价的嘧啶基、2价至4价的三嗪基、2价至4价的喹啉基、2价至4价的二苯并呋喃基、或者2价至4价的二苯并噻吩基。

本说明书的一实施方式中,上述l为取代或未取代的3价的苯基、取代或未取代的3价的联苯基、取代或未取代的3价的菲基、取代或未取代的3价的二甲基芴基、取代或未取代的3价的二苯并呋喃基、取代或未取代的3价的二苯并噻吩基、取代或未取代的3价的萘基、或者取代或未取代的3价的芘基。

本说明书的一实施方式中,上述l为2价至4价的苯基、2价至4价的联苯基、2价至4价的菲基、2价至4价的二甲基芴基、2价至4价的二苯并呋喃基、2价至4价的二苯并噻吩基、2价至4价的萘基或2价至4价的芘基。

本说明书的一实施方式中,上述l为3价的亚苯基、3价的亚联苯基、3价的菲基、3价的二甲基芴基、3价的二苯并呋喃基、3价的二苯并噻吩基、3价的萘基或3价的芘基。

本说明书的一实施方式中,上述l为2价至4价的苯基或2价至4价的联苯基。

本说明书的一实施方式中,上述l为3价的苯基或3价的联苯基。

本说明书的一实施方式中,上述y选自下述结构式。

本说明书的一实施方式中,上述y为萘基或菲基。

本说明书的一实施方式中,上述多个y不同。

本说明书的一实施方式中,上述多个y相同。

本说明书的一实施方式中,上述化学式1的化合物为选自下述结构式中的任一个。

根据本申请的一实施方式的化合物可以通过后述的制造方法制造。

例如,上述化学式1的化合物可以如下述反应式1所示制造核心结构。取代基可以通过该技术领域中公知的方法结合,取代基的种类、位置或个数可以根据该技术领域中公知的技术改变。

[反应式1]

上述反应式1中,对三嗪(triazine)化合物和硼酸(boronicacid)或硼酸盐(boronate)形态的连接基团进行以pd为催化剂的偶联反应,从而能够得到化学式a的化合物。

将如化学式a的当量的双(频哪醇合)二硼(bis(pinacolato)diboron)加入到二烷溶剂(dioxanesolvent)中,以koac和pd为催化剂进行硼化(borylation)反应,从而能够得到化学式b的化合物。

通过化学式b的化合物和与化合物y的偶联反应,从而能够得到化学式1的核心结构。

另外,本说明书提供包含上述的化合物的有机发光元件。

本申请的一实施方式提供一种有机发光元件,其中,包含:第一电极、与上述第一电极对置而具备的第二电极、以及具备在上述第一电极与上述第二电极之间的一层以上的有机物层,上述有机物层中的一层以上包含上述化合物。

本说明书中,当指出某一构件位于另一个构件“上”时,其不仅包含某一构件与另一构件接触的情况,还包括两构件之间存在其他构件的情况。

本说明书中,当指出某一部分“包含”某一构成要素时,只要没有特别相反的记载,则意味着可以进一步包含其他构成要素,而不是将其他构成要素排除。

本申请的有机发光元件的有机物层可以由单层结构形成,也可以由层叠有两层以上的有机物层的多层结构形成。例如,作为本发明的有机发光元件的代表例,有机发光元件可以具有包含空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等作为有机物层的结构。但是,有机发光元件的结构并不限定于此,可以包含更少数量的有机层。

本申请的一实施方式中,上述有机物层包含发光层,上述发光层包含上述化合物。

本申请的一实施方式中,上述有机物层包含空穴注入层或空穴传输层,上述空穴注入层或空穴传输层包含上述化合物。

本申请的一实施方式中,上述有机物层包含电子传输层或电子注入层,上述电子传输层或电子注入层包含上述化合物。

本申请的一实施方式中,上述有机物层包含电子传输层、电子注入层、或同时进行电子注入或传输的层,上述电子注入层、电子传输层、或同时进行电子注入和传输的层包含上述化合物。

本申请的一实施方式中,上述化合物包含于上述电子注入层、电子传输层、或同时进行电子注入和传输的层,上述电子注入层、电子传输层、或同时进行电子注入和传输的层可以包含追加的化合物。

本申请的一实施方式中,上述化合物包含于上述电子注入层、电子传输层、或同时进行电子注入和传输的层,上述电子注入层、电子传输层、或同时进行电子注入和传输的层可以进一步包含n型掺杂剂。

本申请的一实施方式中,上述化合物包含于上述电子注入层、电子传输层、或同时进行电子注入和传输的层,上述电子注入层、电子传输层、或同时进行电子注入和传输的层可以进一步包含金属配合物。

本申请的一实施方式中,上述化合物包含于上述电子注入层、电子传输层、或同时进行电子注入和传输的层,上述电子注入层、电子传输层、或同时进行电子注入和传输的层可以进一步包含碱性金属配合物。

本申请的一实施方式中,上述化合物包含于上述电子注入层、电子传输层、或同时进行电子注入和传输的层,上述电子注入层、电子传输层、或同时进行电子注入和传输的层可以进一步包含8-羟基喹啉锂。

本申请的一实施方式中,上述化合物包含于上述电子注入层、电子传输层、或同时进行电子注入和传输的层,上述电子注入层、电子传输层、或同时进行电子注入和传输的层可以将本申请化合物和8-羟基喹啉锂以1:9至9:1的重量比包含。

本申请的一实施方式中,上述化合物包含于上述电子注入层、电子传输层、或同时进行电子注入和传输的层,上述电子注入层、电子传输层、或同时进行电子注入和传输的层可以将本申请化合物和8-羟基喹啉锂以4:6至6:4的重量比包含。

本申请的一实施方式中,上述化合物包含于上述电子注入层、电子传输层、或同时进行电子注入和传输的层,上述电子注入层、电子传输层、或同时进行电子注入和传输的层将本申请化合物和8-羟基喹啉锂以1:1的重量比包含。

本申请的一实施方式中,上述有机物层的厚度为更优选为

本申请的一实施方式中,上述有机物层包含电子阻挡层或空穴阻挡层,上述电子阻挡层或空穴阻挡层包含上述化合物。

本申请的一实施方式中,上述有机发光元件包含:第一电极、与上述第一电极对置而具备的第二电极、以及具备在上述第一电极与上述第二电极之间的发光层、具备在上述发光层与上述第一电极之间或者具备在上述发光层与上述第二电极之间的2层以上的有机物层,上述2层以上的有机物层中的至少一层包含上述化合物。

本申请的一实施方式中,上述2层以上的有机物层可以选自电子传输层、电子注入层、同时进行电子传输和电子注入的层、以及空穴阻挡层中的2层以上。

本申请的一实施方式中,上述有机物层包含2层以上的电子传输层,上述2层以上的电子传输层中的至少一层包含上述化合物。具体而言,本说明书的一实施方式中,上述化合物可以包含于上述2层以上的电子传输层中的1层,还可以包含于各个2层以上的电子传输层。

另外,本申请的一实施方式中,当上述化合物包含于上述各个2层以上的电子传输层的情况下,除了上述化合物以外的其他材料可以彼此相同或不同。

本申请的一实施方式中,上述有机物层除了包含上述化合物的有机物层以外,还包含空穴注入层或空穴传输层,所述空穴注入层或空穴传输层包含含有芳基氨基、咔唑基或苯并咔唑基的化合物。

另一实施方式中,有机发光元件可以为在基板上依次层叠有阳极、一层以上的有机物层和阴极的结构(标准型,normaltype)的有机发光元件。

另一实施方式中,有机发光元件还可以为在基板上依次层叠有阴极、一层以上的有机物层和阳极的逆向结构(倒置型,invertedtype)的有机发光元件。

例如,根据本申请的一实施方式的有机发光元件的结构例示于图1和2。

图1例示了依次层叠有基板1、阳极2、发光层3、阴极4的有机发光元件的结构。在如上所述的结构中,上述化合物可以包含于上述发光层3。

图2例示了依次层叠有基板1、阳极2、空穴注入层5、空穴传输层6、发光层3、电子传输层7和阴极4的有机发光元件的结构。在如上所述的结构中,上述化合物可以包含于上述空穴注入层5、空穴传输层6、发光层3和电子传输层7中的一层以上。

在如上所述的结构中,上述化合物可以包含于上述空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层中的一层以上。

本申请的有机发光元件除了有机物层中的一层以上包含本申请的化合物,即上述化合物以外,可以利用该技术领域中公知的材料和方法制造。

上述有机发光元件包含多个有机物层时,上述有机物层可以由相同物质或不同物质形成。

本申请的有机发光元件除了有机物层中的一层以上包含上述化合物,即由上述化学式1表示的化合物以外,可以利用该技术领域中公知的材料和方法制造。

例如,本申请的有机发光元件可以通过在基板上依次层叠第一电极、有机物层和第二电极而制造。此时,可以按照如下方法制造:利用如溅射法(sputtering)或电子束蒸发法(e-beamevaporation)等pvd(物理蒸镀法,physicalvapordeposition)方法,在基板上蒸镀金属或具有导电性的金属氧化物或它们的合金而形成阳极,然后在该阳极上形成包含空穴注入层、空穴传输层、发光层以及电子传输层的有机物层,之后在该有机物层上蒸镀可用作阴极的物质。除了上述方法以外,还可以在基板上依次蒸镀阴极物质、有机物层、阳极物质来制造有机发光元件。

另外,上述化学式1的化合物在制造有机发光元件时,不仅可以利用真空蒸镀法,还可以利用溶液涂布法来形成有机物层。此处,所谓溶液涂布法是指旋涂法、浸涂法、刮涂法、喷墨印刷法、丝网印刷法、喷雾法、辊涂法等,但并不限定于此。

除了这种方法以外,还可以在基板上依次蒸镀阴极物质、有机物层、阳极物质来制造有机发光元件(国际专利申请公开第2003/012890号)。但是,制造方法并不限定于此。

本申请的一实施方式中,上述第一电极为阳极,上述第二电极为阴极。

另一实施方式中,上述第一电极为阴极,上述第二电极为阳极。

作为上述阳极物质,通常为了使空穴能够顺利地向有机物层注入,优选为功函数大的物质。作为本发明中可以使用的阳极物质的具体例子,有如钒、铬、铜、锌、金等金属或它们的合金;如氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)等金属氧化物;如zno:al或sno2:sb等金属和氧化物的组合;如聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(亚乙基-1,2-二氧)噻吩](pedot)、聚吡咯和聚苯胺等导电性高分子等,但并不限定于此。

作为上述阴极物质,通常为了使电子容易地注入到有机物层中,优选为功函数小的物质。作为阴极物质的具体例,有如镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡和铅等金属或它们的合金;如lif/al或lio2/al等多层结构物质等,但并不限定于此。

上述空穴注入层是注入来自电极的空穴的层,作为空穴注入物质,优选为如下化合物:具有传输空穴的能力,具有来自阳极的空穴注入效果、对于发光层或发光材料的优异的空穴注入效果,防止发光层中生成的激子向电子注入层或电子注入材料迁移,而且薄膜形成能力优异。优选空穴注入物质的homo(最高占有分子轨道,highestoccupiedmolecularorbital)介于阳极物质的功函数和周围有机物层的homo之间。作为空穴注入物质的具体例,有金属卟啉(porphyrin)、低聚噻吩、芳基胺系有机物、六腈六氮杂苯并菲系有机物、喹吖啶酮(quinacridone)系有机物、苝(perylene)系有机物、蒽醌及聚苯胺和聚噻吩系导电性高分子等,但并不限定于此。

上述空穴传输层是接收来自空穴注入层的空穴并将空穴传输至发光层的层,作为空穴传输物质,是能够接收来自阳极或空穴注入层的空穴并将其转移至发光层的物质,空穴迁移率大的物质是合适的。作为具体例,有芳基胺系有机物、导电性高分子、以及同时存在共轭部分和非共轭部分的嵌段共聚物等,但并不限定于此。

作为上述发光物质,是能够分别接收来自空穴传输层和电子传输层的空穴和电子并使它们结合而发出可见光区域的光的物质,优选为对于荧光或磷光的量子效率高的物质。作为具体示例,有8-羟基喹啉铝配合物(alq3);咔唑系化合物;二聚苯乙烯基(dimerizedstyryl)化合物;balq;10-羟基苯并喹啉金属化合物;苯并唑、苯并噻唑及苯并咪唑系化合物;聚(对亚苯基乙烯基)(ppv)系高分子;螺环(spiro)化合物;聚芴、红荧烯等,但并不限定于此。

上述发光层可以包含主体材料和掺杂剂材料。作为主体材料,有芳香族稠环衍生物或含杂环化合物等。具体而言,作为芳香族稠环衍生物,有蒽衍生物、芘衍生物、萘衍生物、并五苯衍生物、菲化合物、荧蒽化合物等,作为含杂环化合物,有二苯并呋喃衍生物、梯型呋喃化合物嘧啶衍生物等,但并不限定于此。

上述电子传输层是从电子注入层接收电子并将电子传输至发光层的层,作为电子传输物质,是能够从阴极良好地接收电子并将其转移至发光层的物质,电子迁移率大的物质是合适的。作为具体例,有8-羟基喹啉的al配合物、包含alq3的配合物、有机自由基化合物、羟基黄酮-金属配合物等,但并不限定于此。电子传输层可以如现有技术中所使用的那样与任意期望的阴极物质一同使用。特别是,合适的阴极物质的例子是具有低功函数且伴有铝层或银层的通常的物质。具体为铯、钡、钙、镱及钐,对于上述各物质而言,均伴有铝层或银层。

上述电子注入层是注入来自电极的电子的层,优选为如下化合物:具有传输电子的能力,具有来自阴极的电子注入效果、对于发光层或发光材料的优异的电子注入效果,防止发光层中所产生的激子向空穴注入层迁移,而且薄膜形成性能优异。具体而言,有芴酮、蒽醌二甲烷(anthraquinodimethane)、联苯醌、噻喃二氧化物、唑、二唑、三唑、咪唑、苝四羧酸、亚芴基甲烷、蒽酮等和它们的衍生物、金属配位化合物以及含氮五元环衍生物等,但并不限定于此。

作为上述金属配位化合物,有8-羟基喹啉锂、双(8-羟基喹啉)锌、双(8-羟基喹啉)铜、双(8-羟基喹啉)锰、三(8-羟基喹啉)铝、三(2-甲基-8-羟基喹啉)铝、三(8-羟基喹啉)镓、双(10-羟基苯并[h]喹啉)铍、双(10-羟基苯并[h]喹啉)锌、双(2-甲基-8-喹啉)氯化镓、双(2-甲基-8-喹啉)(邻甲酚)镓、双(2-甲基-8-喹啉)(1-萘酚)铝、双(2-甲基-8-喹啉)(2-萘酚)镓等,但并不限定于此。

上述空穴阻挡层是阻挡空穴到达阴极的层,通常情况下,可以以与空穴注入层相同的条件形成。具体而言,有二唑衍生物或三唑衍生物、菲咯啉衍生物、bcp、铝配合物(aluminumcomplex)等,但并不限定于此。

根据本说明书的有机发光元件根据使用的材料,可以为顶部发光型、底部发光型或双向发光型。

实施方式

由上述化学式1表示的化合物及包含其的有机发光元件的制造在以下实施例中具体地进行说明。但是,下述实施例是用于示例本说明书,本说明书的范围并不限定于此。

<制造例>

<制造例1>化合物1的合成

1)化合物1-a的合成

氮气流下,将2-([1,1’-联苯基]-4-基)-4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪(15g,43.6mmol)、(3,5-二氯苯基)硼酸(9.2g,47.9mmol)溶解于150ml的四氢呋喃溶剂后,加入碳酸钾(potassiumcarbonate)(12.1g,87.3mmol)水溶液,加热搅拌。在回流状态下,加入pd(pph3)4(1.5g,1.3mmol),加热搅拌6小时。反应结束后,将温度降至常温后,去除碳酸钾溶液并过滤。将过滤的固体用乙醇洗涤,从而制造了化合物1-a(17.8g,收率90%)。

ms[m+h]+=454

2)化合物1-b的合成

氮气流下,将化合物1-a(17.8g,39.2mmol)、双(频哪醇合)二硼(10.9g,43.1mmol)溶解于180ml的二烷溶剂后,加入乙酸钾(11.5g,117.5mmol),加热搅拌。在回流状态下,加入pd(dba)2(0.7g.1.2mmol)和pcy3(0.7g,2.4mmol),加热搅拌8小时。反应结束后,将温度降至常温后,过滤一次去除杂质。将过滤液放入水中,用氯仿萃取,将有机层用无水硫酸镁干燥。减压蒸馏后,用乙醇洗涤,从而制造了化合物1-b(21g,收率84%)。

ms[m+h]+=637

3)化合物1的合成

氮气流下,将化合物1-b(21g,32.9mmol)和1-溴萘(14.3g,69.2mmol)溶解于四氢呋喃后,以碳酸钾(18.2g,132.8mmol)水溶液状态加入,加热搅拌。回流状态下,加入催化剂pd(pph3)4(1.2g,1.0mmol),加热搅拌8小时。反应结束后,将温度降至常温后,去除碳酸钾溶液并过滤。将过滤的固体用乙醇洗涤,从而制造了化合物1(18g,收率85%)。

ms[m+h]+=637

将上述化合物1的合成确认资料示于图3。

<制造例2>化合物2的合成

氮气流下,将化合物1-b(21g,32.9mmol)和2-溴萘(14.3g,69.2mmol)溶解于四氢呋喃后,以碳酸钾(18.2g,132.8mmol)水溶液状态加入,加热搅拌。回流状态下,加入催化剂pd(pph3)4(1.2g,1.0mmol),加热搅拌8小时。反应结束后,将温度降至常温后,去除碳酸钾溶液并过滤。将过滤的固体用乙醇洗涤,从而制造了化合物2(18g,收率85%)。

ms[m+h]+=637

将上述化合物2的合成确认资料示于图4。

<制造例3>化合物3的合成

1)化合物3-a的合成

使用(3-溴-5-氯苯基)硼酸代替(3,5-二氯苯基)硼酸,除此以外,通过与化合物1-a相同的方法制造了化合物3-a。

ms[m+h]+=498

2)化合物3-b的合成

氮气流下,将化合物3-a(20g,40.1mmol)和1-萘基硼酸(7.6g,44.1mmol)溶解于1.4-二烷后,以磷酸钾(17.0g,80.2mmol)水溶液状态加入,加热搅拌。在回流状态下,加入催化剂pd(pph3)4(1.4g,1.2mmol),加热搅拌8小时。反应结束后,将温度降至常温后,去除磷酸钾溶液并过滤。将过滤的固体用乙醇洗涤,从而制造了化合物3-b(18g,收率82%)。

ms[m+h]+=546

3)化合物3的合成

使用化合物3-b代替化合物1-b,使用(4-(1-萘基)苯基)硼酸代替1-溴萘,除此以外,通过与化合物1相同的方法制造了化合物3。

ms[m+h]+=714

将上述化合物3的合成确认资料示于图5。

<制造例4>化合物4的合成

使用(4-(2-萘基)苯基)硼酸代替(4-(1-萘基)苯基)硼酸,除此以外,通过与化合物3相同的方法制造了化合物4。

ms[m+h]+=714

将上述化合物4的合成确认资料示于图6。

<制造例5>化合物5的合成

1)化合物5-b的合成

使用2-萘基硼酸代替1-萘基硼酸,除此以外,通过与化合物3-b相同的方法制造了化合物5-b。

ms[m+h]+=546

2)化合物5的合成

使用化合物5-b代替化合物3-b,使用(4-(2-萘基)苯基)硼酸代替(4-(1-萘基)苯基)硼酸,除此以外,通过与化合物3相同的方法制造了化合物5。

ms[m+h]+=714

将上述化合物5的合成确认资料示于图7。

<制造例6>化合物6的合成

使用(4-(1-萘基)苯基)硼酸代替(4-(2-萘基)苯基)硼酸,除此以外,通过与化合物5相同的方法制造了化合物6。

ms[m+h]+=714

将上述化合物6的合成确认资料示于图8。

<制造例7>化合物7的合成

使用9-溴菲代替1-溴萘,除此以外,通过与化合物1相同的方法制造了化合物7。

ms[m+h]+=738

<制造例8>化合物8的合成

1)化合物8-a的合成

使用2-([1,1’-联苯基]-3-基)-4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪代替2-([1,1'-联苯基]-4-基)-4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪,除此以外,通过与化合物1-a相同的方法制造了化合物8-a。

ms[m+h]+=454

2)化合物8-b的合成

使用化合物8-a代替化合物1-a,除此以外,通过与化合物1-b相同的方法制造了化合物8-b。

ms[m+h]+=638

3)化合物8的合成

使用化合物8-b代替化合物1-b,除此以外,通过与化合物7相同的方法制造了化合物8。

ms[m+h]+=738

<制造例9>化合物9的合成

使用1-溴萘代替9-溴菲,除此以外,通过与化合物8相同的方法制造了化合物9。

ms[m+h]+=638

将上述化合物9的合成确认资料示于图9。

<制造例10>化合物10的合成

使用2-溴萘代替9-溴菲,除此以外,通过与化合物8相同的方法制造了化合物10。

ms[m+h]+=638

将上述化合物10的合成确认资料示于图10。

<制造例11>化合物11的合成

1)化合物11-a的合成

使用2-([1,1’-联苯基]-3-基)-4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪代替2-([1,1'-联苯基]-4-基)-4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪,除此以外,通过与化合物3-a相同的方法制造了化合物11-a。

ms[m+h]+=499

2)化合物11-b的合成

使用化合物11-a代替3-a,除此以外,通过与化合物3-b相同的方法制造了化合物11-b。

ms[m+h]+=546

3)化合物11的合成

使用化合物11-b代替化合物3-b,除此以外,通过与化合物3相同的方法制造了化合物11。

ms[m+h]+=714

将上述化合物11的合成确认资料示于图11。

<制造例12>化合物12的合成

使用化合物11-b代替化合物3-b,除此以外,通过与化合物4相同的方法制造了化合物12。

ms[m+h]+=714

将上述化合物12的合成确认资料示于图12。

<制造例13>化合物13的合成

1)化合物13-b的合成

使用化合物11-a代替化合物3-a,除此以外,通过与化合物5-b相同的方法制造了化合物13-b。

ms[m+h]+=546

2)化合物13的合成

使用化合物13-b代替化合物5-b,除此以外,通过与化合物5相同的方法制造了化合物13。

ms[m+h]+=714

将上述化合物13的合成确认资料示于图13。

<制造例14>化合物14的合成

使用(4-(萘-1-基)苯基)硼酸代替(4-(萘-2-基)苯基)硼酸,除此以外,通过与化合物13相同的方法制造了化合物14。

ms[m+h]+=714

<制造例16>化合物16的合成

1)化合物16-a的合成

使用2-氯-4-(二苯并[b,d]呋喃-1-基)-6-苯基-1,3,5-三嗪代替2-([1,1'-联苯基]-4-基)-4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪,除此以外,通过与化合物1-a相同的方法制造了化合物16-a。

ms[m+h]+=468

2)化合物16-b的合成

使用化合物16-a代替化合物1-a,除此以外,通过与化合物1-b相同的方法制造了化合物16-b。

ms[m+h]+=652

3)化合物16的合成

使用化合物16-b代替化合物1-b,除此以外,通过与化合物1相同的方法制造了化合物16。

ms[m+h]+=652

将上述化合物16的合成确认资料示于图14。

<制造例17>化合物17的合成

使用化合物16-b代替化合物1-b,使用2-溴萘代替1-溴萘,除此以外,通过与化合物1相同的方法制造了化合物17。

ms[m+h]+=652

将上述化合物17的合成确认资料示于图15。

<制造例18>化合物18的合成

1)化合物18-a的合成

使用2-氯-4-(二苯并[b,d]呋喃-1-基)-6-苯基-1,3,5-三嗪代替2-([1,1'-联苯基]-4-基)-4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪,除此以外,通过与化合物3-a相同的方法制造了化合物18-a。

ms[m+h]+=512

2)化合物18-b的合成

使用化合物18-a代替化合物3-a,除此以外,通过与化合物3-b相同的方法制造了化合物18-b。

ms[m+h]+=560

3)化合物18的合成

使用化合物18-b代替化合物3-b,除此以外,通过与化合物3相同的方法制造了化合物18。

ms[m+h]+=728

<制造例19>化合物19的合成

使用化合物18-b代替化合物3-b,除此以外,通过与化合物4相同的方法制造了化合物19。

ms[m+h]+=728

<制造例20>化合物20的合成

1)化合物20-b的合成

使用2-萘硼酸代替1-萘硼酸,除此以外,通过与化合物18-b相同的方法制造了化合物20-b。

ms[m+h]+=560

2)化合物20的合成

使用化合物20-b代替化合物5-b,除此以外,通过与化合物5相同的方法制造了化合物20。

ms[m+h]+=728

将上述化合物20的合成确认资料示于图16。

<制造例21>化合物21的合成

使用(4-(萘-1-基)苯基)硼酸代替(4-(萘-2-基)苯基)硼酸,除此以外,通过与化合物20相同的方法制造了化合物21。

ms[m+h]+=728

<制造例22>化合物22的合成

使用9-溴菲代替1-溴萘,除此以外,通过与化合物16相同的方法制造了化合物22。

ms[m+h]+=752

将上述化合物22的合成确认资料示于图17。

<制造例23>化合物23的合成

1)化合物23-a的合成

使用(2,5-二氯苯基)硼酸代替(3,5-二氯苯基)硼酸,除此以外,通过与化合物1-a相同的方法制造了化合物23-a。

ms[m+h]+=454

2)化合物23-b的合成

使用化合物23-a代替化合物1-a,通过与化合物1-b相同的方法制造了化合物23-b。

ms[m+h]+=638

3)化合物23的合成

使用化合物23-b代替化合物1-b,除此以外,通过与化合物1相同的方法制造了化合物23。

ms[m+h]+=638

<制造例24>化合物24的合成

使用2-溴萘代替1-溴萘,除此以外,通过与化合物23相同的方法制造了化合物24。

ms[m+h]+=638

<制造例25>化合物25的合成

使用9-溴菲代替1-溴萘,除此以外,通过与化合物23相同的方法制造了化合物25。

ms[m+h]+=738

<制造例26>化合物26的合成

1)化合物26-a的合成

使用2-氯-4-(萘-2-基)-6-苯基-1,3,5-三嗪代替2-([1,1'-联苯基]-4-基)-4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪,使用(2-溴-4-氯苯基)硼酸代替(3-溴-5-氯苯基)硼酸,除此以外,通过与化合物3-a相同的方法制造了化合物26-a。

ms[m+h]+=472

2)化合物26-b的合成

使用化合物26-a代替化合物3-a,除此以外,通过与化合物3-b相同的方法制造了化合物26-b。

ms[m+h]+=520

3)化合物26的合成

使用化合物26-b代替化合物3-b,使用(4-(菲-9-基)苯基)硼酸代替(4-(萘-1-基)苯基)硼酸,除此以外,通过与化合物3相同的方法制造了化合物26。

ms[m+h]+=738

<实施例>

实施例1

将以的厚度薄膜涂布有ito(氧化铟锡,indiumtinoxide)的玻璃基板放入溶解有洗涤剂的蒸馏水中,利用超声波进行洗涤。这时,洗涤剂使用菲希尔公司(fischerco.)制品,蒸馏水使用由密理博公司(milliporeco.)制造的过滤器(filter)过滤两次的蒸馏水。将ito洗涤30分钟后,用蒸馏水重复两次而进行10分钟超声波洗涤。在蒸馏水洗涤结束后,用异丙基醇、丙酮以及甲醇的溶剂进行超声波洗涤并干燥后,输送至等离子体清洗机。此外,利用氧等离子体,将上述基板清洗5分钟后,将基板输送至真空蒸镀机。

在这样准备的ito透明电极上以的厚度热真空蒸镀下述化合物[hi-a]而形成了空穴注入层。在上述空穴注入层上依次以的厚度真空蒸镀下述化学式的六腈六氮杂苯并菲(hexaazatriphenylene;hat),以及真空蒸镀下述化合物[ht-a]而形成空穴传输层。

接着,在上述空穴传输层上,以25:1的重量比真空蒸镀下述化合物[bh]和[bd],从而以膜厚度形成发光层。在上述发光层上,以1:1的重量比真空蒸镀上述化合物1和[liq](8-羟基喹啉锂,lithiumquinolate),从而以的厚度形成电子注入及传输层。在上述电子注入及传输层上依次将氟化锂(lif)以的厚度、将铝以厚度进行蒸镀,从而形成阴极。

在上述过程中,有机物的蒸镀速度维持阴极的氟化锂维持的蒸镀速度,铝维持的蒸镀速度,在蒸镀时,真空度维持1×10-7至5×10-8torr,从而制作有机发光元件。

实施例2

在上述实施例1中,使用化合物2代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

实施例3

在上述实施例1中,使用化合物3代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

实施例4

在上述实施例1中,使用化合物4代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

实施例5

在上述实施例1中,使用化合物5代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

实施例6

在上述实施例1中,使用化合物6代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

实施例7

在上述实施例1中,使用化合物7代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

实施例8

在上述实施例1中,使用化合物8代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

实施例9

在上述实施例1中,使用化合物9代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

实施例10

在上述实施例1中,使用化合物10代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

实施例11

在上述实施例1中,使用化合物11代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

实施例12

在上述实施例1中,使用化合物12代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

实施例13

在上述实施例1中,使用化合物13代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

实施例14

在上述实施例1中,使用化合物14代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

实施例16

在上述实施例1中,使用化合物16代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

实施例17

在上述实施例1中,使用化合物17代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

实施例18

在上述实施例1中,使用化合物18代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

实施例19

在上述实施例1中,使用化合物19代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

实施例20

在上述实施例1中,使用化合物20代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

实施例21

在上述实施例1中,使用化合物21代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

实施例22

在上述实施例1中,使用化合物22代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

实施例23

在上述实施例1中,使用化合物23代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

实施例24

在上述实施例1中,使用化合物24代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

实施例25

在上述实施例1中,使用化合物25代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

实施例26

在上述实施例1中,使用化合物26代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

比较例1

在上述实施例1中,使用下述化合物et1代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

[et1]

比较例2

在上述实施例1中,使用下述化合物et2代替化合物1,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

[et2]

比较例3

在上述实施例1中,使用下述化合物et3代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

[et3]

比较例4

在上述实施例1中,使用下述化合物et4代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

[et4]

比较例5

在上述实施例1中,使用下述化合物et5代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

[et5]

比较例6

在上述实施例1中,使用下述化合物et6代替化合物1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。

[et6]

对上述实施例1至14、16至26和比较例1至6的有机发光元件,在10ma/cm2的电流密度下测定驱动电压和发光效率,在20ma/cm2的电流密度下测定了相对于初始亮度成为90%的时间(lt90)。将其结果示于下述表1。

[表1]

从上述表1的结果可以确认,根据本说明书的一实施方式的由化学式1表示的化合物可以用于有机发光元件的能够同时进行电子注入和电子传输的有机物层。

特别是确认了比较例2、6的化合物et2、et6与本发明的ar1和ar2相同的化合物相比,显示出高电压、低效率、低寿命,比较例3、4的化合物et3、et4是具有未包含在本发明的y的定义的取代基的化合物,与实施例1至14、16至26的化合物相比,显示出高电压、低效率、低寿命。

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