有机电致发光化合物及包含其的有机电致发光元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种有机电致发光化合物及一种有机电致发光元件，该有机电致发光 元件包含所述有机电致发光化合物，从而亮度和供电效率优异，同时能够体现其长寿命的 特性。
【背景技术】
[0002] 有机电致发光元件具有叠层在作为空穴注入电极的正极和作为电子注入电极的 负极之间的多个有机薄膜，在正极与负极之间施加电压，则电子与空穴注入到有机薄膜内， 注入的电子与空穴在发光层形成空穴/电子对，发光的同时消亡。
[0003] 为了提高元件的效率与稳定性，多个有机薄膜是由各种不同物质组成的多层结 构，空穴注入材料、空穴输送材料、电子输送材料、电子注入材料等以数nm~数百nm的厚度 叠层在发光层前后，有助于电荷向发光层移动，提高空穴/电子结合率。
[0004] 另外，当发光层的发光物质只使用一种物质时，由于分子间的相互作用，出现最大 发光波长向长波长移动，色纯度下降或因发光衰减效果使元件的效率下降的问题，因此，为 了增加色纯度和增加通过能量转移的发光效率，使用主体/客体体系作为发光物质，其由 总体重量比（或摩尔比）计，90~99%的主体物质与1~10%的客体物质组成，将这两种 物质进行共蒸镀而制成。根据需要，也将2种以上的物质进行共蒸镀。主要在主体上形成 空穴/电子对后，向客体转移，引起发光，客体决定发光特性。为了提高能量转移效率，以主 体的发光波长波段与客体的吸收波长波段一致的方式选择物质对。
[0005] 空穴/电子对以单态与三重态状态存在。这是由于在有机分子的波函数中电子自 旋方向受到严格限制，通常仅以碳和氢组成的有机分子在常温下在单态发生放光（荧光）， 三重态能量大部分转化为热。与此相反，引入重金属（荧光）或以单态与三重态的能差小 的方式设计（延迟（Delayed)荧光）分子，则三重态能量也能够用于发光。实际耗电量重 要的移动显示器（Mobiledisplay)中，内部量子效率为90%以上的磷光红色（DohanKim etal，Adv.Mat. 2011，v23,2271)已经在使用，磷光绿色的适用范围也在扩大。
[0006] 但是荧光蓝色虽然具有很高的效率，还处在无法适用的阶段，这是因为荧光蓝色 的不稳定性导致的（JangHyukKwonetal，J.Mater.Chem. 2013,vl, 5008)。能够举以下原 因：具有3. 0~3. 5eV的大带隙（Bandgap)且三重态能量约为2. 8eV以上的稳定的主体合 成的限制，稳定的客体物质合成的限制，发光层界面的高能屏障（Barrier)引起的电荷积 蓄现象等。
[0007] 结果，现在只有稳定的蓝色荧光才是唯一的方法，因此对于降低耗电量，提高色再 现率来说，改善荧光的效率和色纯度非常重要。虽然最近关于效率发表了将三重态与单态 的能差最小化，从而在〇.〇1滅/〇11 2取得约8%的蓝色外部量子效率，但是仍然需要（〇1；[1^73 Adachietal,Nature, 2012,v492, 236)对色纯度、效率和发光稳定性的进行进一步改善。
[0008] 因此，为了提升稳定的荧光蓝色元件的效率，切实需要开发具有高PL量子效率的 发光物质。
[0009] 另外，除了PL量子效率的提升，对效率提升和色纯度的改善重要的因子是发光光 谱的FWHM(Fullwidthathalfmaximum，以下称为半宽度）。手机（Mobile)、TV等的显示器 为了体现高色再现率，使用共振结构。如果将光的路径以在特定波长产生共振的方式进行 设计（以下称为"共振滤波器")，则幅度变窄，色纯 Lett. 1996,v6, 1997,HuajunPengetal,Appl.Phys.Lett. 2005,v87, 173505)。由于有机物 的发光光谱的半宽度通常在 30 ~100nm(B.M.Krasovitskiietal.Organicluminescent materials,VCHpublishers)之间，因此可以期待半宽度更小的发光物质在共振元件中产 生进一步的效率提升。
[0010] 客体物质的光谱在经过共振滤波器时，在各波长上的相对强度变化如下。
[0011] I(入）=IGuest (入）Rfilter (入）一⑴
[0012] 1(A):透过共振滤波器的波的强度
[0013]Ieuest(A):根据客体物质的发光光谱的波长的强度
[0014]RflltCT(A):根据共振滤波器的各波长的强度比
[0015] 前面测定的透过共振滤波器的客体发光光谱的整体面积S如下所示。
[0016]
[0017]以使用具有25nm的半宽度的共振结构的情况为例（使用半宽度越小的共振 结构，得到的色纯度越高），为相同量子效率的客体物质时，越是发光光谱的半宽度超 过25nm以上的宽幅物质，其S值越小，整体效率减少。即，两种物质即使具有相同的 PL(Photoluminescene)量子效率，半宽度窄的物质在实际元件中显示更高的效率。
[0018] 因此需要开发具有高PL量子效率和窄的半宽度的荧光物质。
[0019] 现有技术文献
[0020] 非专利文献
[0021] 1.Jang HyukKwon et al, J. Mater. Chem.2013,vl,5008
[0022] 2.Chihaya Adachi et al, Nature,2012,v492, 236
[0023] 3. R. H. Jordan et al, Appl. Phys. Lett. 1996, v6, 1997
[0024] 4.HuajunPengetal,Appl.Phys.Lett. 2005,v87, 173505
[0025] 专利文献
[0026] 1.美国注册专利公报第US7233019号
[0027] 2?大韩民国公开专利公报第2006-0006760号
【发明内容】
[0028]因此，本发明所要解决的课题是提供一种有机电致发光化合物，其具有 高PL(Photoluminescene)量子效率与发光光谱的半宽度（Fullwidthathalf maximum,FWHM)窄的发光特性。
[0029]另外，还提供一种有机电致发光元件，其采用根据本发明的有机电致发光化合物， 具有优异的发光效率和增强的色纯度。
[0030] 本发明为了解决所述课题，提供由下述[化学式1]表示的有机电致发光化合物和 包含其的有机电致发光元件。
[0031]
[0032] 将在后面对所述[化学式1]的具体结构特征和取代基进行说明。
[0033] 根据本发明的有机电致发光化合物能够提升发光光谱的PL量子效率，半宽度减 小，将其在有机电致发光元件的发光层作为客体使用时，取得效率增加和半宽度减少引起 的色纯度提升。尤其，适用共振结构时，与具有宽半宽度的光谱的物质相比，能够得到进一 步的效率提升。
【附图说明】
[0034]图1是表示根据本发明的一实施方式的多层结构的有机电致发光元件的示意图。
[0035]图2作为根据本发明的化合物1与比较化合物1和2的光谱的比较，图2a是比较 相对量子效率的图表，图2b是为了比较半宽度，以最大发光波长为基准重叠光谱的图表
[0036] 图3是当根据本发明的化合物1与比较化合物1和2能够产生最大共振时，各波 长的共振滤波器图表。
[0037] 图4是适用共振滤波器的根据本发明的化合物1与比较化合物1和2的光谱。
[0038]图5是根据本发明的化合物2、3的PL光谱。
[0039] 图6是根据本发明的化合物4、5、6、7的PL光谱。
[0040]图7是根据本发明的化合物8、9、10、11的PL光谱。
[0041] 图8是根据本发明的化合物12、13、14的PL光谱。
[0042] 图9是根据本发明的实施例1和比较例1~2的EL光谱（10mA/cm2)。
[0043] 图10是根据本发明的实施例2~6的EL光谱（10mA/cm2)。
[0044] 图11是根据本发明的实施例7~10的EL光谱（lOmA/cm2)。
[0045] 图12是更具本发明的实施例11~14的EL光谱（10mA/cm2)。
【具体实施方式】
[0046] 下面，对本发明进行更详细的说明。
[0047] 本发明的有机电致发光化合物，其特征在于，由下述[化学式1]表示，在芳基胺的 苯基中的任一苯基的2、6号位必定包含取代基。
[0048]由于这种特征，由[化学式1]表示的化合物的PL量子效率提升，采用其的有机电 致发光元件具有进一步提升的发光效率，另外，由于发光光谱的半宽度减小，将其在有机电 致发光元件的发光层作为客体使用时，具有发光效率增加和半宽度减小引起的优异的色纯 度。
[0049]
[0050]
[0051] 在所述[化学式1]中，
[0052]A是取代或无取代的碳原子数为10~40的稠合芳香族环基团，可以是萘、菲、荧 蒽、蒽、芘、二萘嵌苯、蔻、窟、茜、二苯基蒽、芴、三亚苯、玉红省、苯并蒽、苯基蒽、联蒽、二蒽 基苯或二苯并蒽，优选为蒽、芘或窟:。
[0053] &~乂4互相相同或不同，且各自独立地选自氢、卤基、氰基、取代或无取代的碳原 子数为1~30的烷氧基、取代或无取代的碳原子数为6~30的芳氧基、取代或无取代的碳 原子数为3~30的环烷基、取代或无取代的碳原子数为2~30的杂环烷基、取代或无取代 的具有杂原子的碳原子数为3~50的杂芳基、碳原子数为1~20的烷基和碳原子数为5~ 24的芳基中，其中，所述杂原子为0、N或S;优选地可以选自卤基、氰基、取代或无取代的碳 原子数为1~30的烷氧基、取代或无取代的碳原子数为6~30的芳氧基、取代或无取代的 碳原子数为3~30的环烷基、取代或无取代的碳原子数为2~30的杂环烷基、取代或无取 代的具有杂原子的碳原子数为3~50的杂芳基、碳原子数为1~20的烷基和碳原子数为 5~24的芳基中，其中，所述杂原子为0、N或S。
[0054] 更优选地，根据本发明的[化学式1]的化合物以在芳基胺的苯基中的任一个苯基 的2、6号位同时具有取代基为特征，乂 1与X2组合和乂3与乂4组合中的一个组合同时具有取 代基，其取代基能够选自卤基、氰基、取代或无取代的碳原子数为1~30的烷氧基、取代或 无取代的碳原子数为6~30的芳氧基、取代或无取代的碳原子数为3~30的环烷基、取代 或无取代的碳原子数为2~30的杂环烷基、取代或无取代的具有杂原子的碳原子数为3~ 50的杂芳基、碳原子数为1~20的烷基和碳原子数为5~24的芳基中，其中，所述杂原子 为0、N或S;更优选为碳原子数为1~20的烷基。
[0055] &和1?2互相相同或不同，且各自独立地选自氢、氘、取代或无取代的碳原子数为 1~30的烷基、取代或无取代的碳原子数为2~30的烯基、取代或无取代的碳原子数为2~ 30的炔基、取代或无取代的碳原子数为3~30的环烷基、取代或无取代的碳原子数为2~ 30的杂环烷基、取代或无取代的碳原子数为5~30的环烯基、取代或无取代的碳原子数为 1~30的烷氧基、取代或无取代的碳原子数为6~30的芳氧基、取代或无取代的碳原子数 为1~3〇的烷基硫氧基（坌跫司每叫71 >、取代或无取代的碳原子数为5~3〇的芳 基硫氧基（外場爾考入1 7])、取代或无取代的碳原子数为1~3〇的烷基胺基、取代或 无取代的碳原子数为5~30的芳基胺基、取代或无取代的碳原子数为5~50的芳基、取代 或无取代的具有杂原子的碳原子数为3~50的杂芳基、取代或无取代的甲硅烷基、取代或 无取代的锗基、取代或无取代的硼基、取代或无取代的铝基、羰基、磷酰基、氨基、硫醇基、氰 基、羟基、硝基、卤基、硒基、碲基、酰胺基、醚基和酯基中，其中，所述杂原子为0、N或S。
[0056]m和n分别为0~3的整数，p为1~4的整数，所述m、n和p为2以上时，多个 札、私和*- □可以互相相同或不同。
[0057] 另外，所述多个札与1?2、&~父4中选择的相邻的取代基能够相互连接而形成脂环 族烃环、单环或多环的芳香族烃环，所述形成的脂环族烃环、芳香族烃环的碳原子可以被选 自N、S、0、Se、Te、Po、NR10、SiRnR12、GeR13R14、PR15、PR16 ( = 0)、C= 0、S= 0 和BR17中的任 一个以上的取代或无取代的杂原子所取代（所述&。~R17与所述R:与R2的定义相同）。
[0058]作为根据本发明的[化学式1]的优选的一实施方式，A为芘时，能够由[化学式 2]表示，本发明的范围并不限定于此。
[0059]
[0060]
[0061] 所述[化学式2]中，
[0062] &~1?4和〇1~〇 2互相相同或不同，且各自独立地与所述[化学式1]2中的1?1~ R2的定义相同，q为〇~4的整数，m、n、r和S分别为0~3的整数，所述q、m、n、r和S为 2以上时，多个&~R4和Q广Q2分别相同或不同。
[0063]Xi~Xs能够选自氢、卤基、氰基、取代或无取代的碳原子数为