本申请主张于2019年1月18日向韩国专利局提交的韩国专利申请第10-2019-0006800号的优先权,其全部内容包含在本说明书中。
本申请涉及包含化学式1的化合物和化学式2的化合物的有机发光器件。
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器件通常具有包括阳极和阴极以及位于它们之间的有机物层的结构。在这里,为了提高有机发光器件的效率和稳定性,有机物层大多情况下由分别利用不同的物质构成的多层结构形成,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。对于这样的有机发光器件的结构而言,如果在两电极之间施加电压,则空穴从阳极注入有机物层,电子从阴极注入有机物层,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。
持续要求开发用于如上所述的有机发光器件的新的材料。
技术实现要素:
技术课题
提供本申请的有机发光器件。
课题的解决方法
本申请提供一种有机发光器件,其中,包括: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层以上包含下述化学式1的化合物和化学式2的化合物。
[化学式1]
在上述化学式1中,
a、b和c各自独立地为取代或未取代的芳香族烃环、或者取代或未取代的杂环,
x3和x4各自独立地为o、s或nr,
y1为硼或氧化膦,
r为氢、氘、卤素基团、氰基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂环基,
r、a、b和c中的相邻的基团可以彼此结合而形成环,
[化学式2]
在上述化学式2中,
x1和x2各自独立地为o或s,
r1至r3各自独立地为氢、氘、卤素基团、氰基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂环基,
a和b各自独立地为0至7的整数,
c为0至8的整数,
a至c各自独立地为2以上的整数时,括号内的取代基彼此相同或不同。
发明效果
使用根据本申请的一实施方式的化合物的有机发光器件能够实现低驱动电压、高发光效率和/或长寿命。
附图说明
图1图示了依次层叠有基板1、阳极2、发光层3、阴极4的有机发光器件的例子。
图2图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、电子注入层8和阴极4的有机发光器件的例子。
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
8:电子注入层
具体实施方式
下面,对本说明书更详细地进行说明。
本说明书提供包含上述化学式1的化合物和化学式2的化合物的有机发光器件。
在本说明书中,取代基的例示在下文中进行说明,但并不限定于此。
上述“取代”这一用语的意思是指结合在化合物的碳原子上的氢原子被替换成其它取代基,被取代的位置只要是氢原子可以被取代的位置、即取代基可以取代的位置就没有限定,当2个以上被取代时,2个以上的取代基可以彼此相同或不同。
在本说明书中,“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、羟基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的胺基、取代或未取代的芳基、以及取代或未取代的杂环基中的1个或2个以上的取代基取代,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,或者不具有任何取代基。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,也可以被解释为2个苯基连接而成的取代基。
在本说明书中,作为卤素基团的例子,有氟、氯、溴或碘。
在本说明书中,上述烷基可以为直链或支链,碳原子数没有特别限定,但优选为1至50。作为具体例,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、2-甲基戊基、4-甲基己基、5-甲基己基等,但并不限定于此。
在本说明书中,环烷基没有特别限定,但优选为碳原子数3至60的环烷基,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。
在本说明书中,上述烷氧基可以为直链、支链或环状。烷氧基的碳原子数没有特别限定,但优选碳原子数为1至20。具体而言,可以为甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、异丙基氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、正戊氧基、新戊氧基、异戊氧基、正己氧基、3,3-二甲基丁氧基、2-乙基丁氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、苄氧基、对甲基苄氧基等,但并不限定于此。
在本说明书中,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。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-丁二烯基、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。
在本说明书中,胺基可以选自-nh2、烷基胺基、n-烷基芳基胺基、芳基胺基、n-芳基杂芳基胺基、n-烷基杂芳基胺基和杂芳基胺基,碳原子数没有特别限定,但优选为1至30。作为胺基的具体例,有甲基胺基、二甲基胺基、乙基胺基、二乙基胺基、苯基胺基、萘基胺基、联苯基胺基,蒽基胺基、9-甲基蒽基胺基、二苯基胺基、n-苯基萘基胺基、二甲苯基胺基、n-苯基甲苯基胺基、三苯基胺基、n-苯基联苯基胺基、n-苯基萘基胺基、n-联苯基萘基胺基、n-萘基芴基胺基、n-苯基菲基胺基、n-联苯基菲基胺基、n-苯基芴基胺基、n-苯基三联苯基胺基、n-菲基芴基胺基、n-联苯基芴基胺基等,但并不限定于此。
在本说明书中,甲硅烷基可以由-sirarbrc的化学式表示,上述ra、rb和rc彼此相同或不同,可以各自独立地为氢、取代或未取代的烷基、或者取代或未取代的芳基。上述甲硅烷基具体有三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、乙烯基二甲基甲硅烷基、丙基二甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、二苯基甲硅烷基、苯基甲硅烷基等,但并不限定于此。
在本说明书中,芳基没有特别限定,但优选碳原子数为6至60的芳基,可以为单环芳基或多环芳基。在上述芳基为单环芳基时,碳原子数没有特别限定,但优选碳原子数为6至25。具体而言,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。
在上述芳基为多环芳基时,碳原子数没有特别限定,但优选碳原子数为10至24。具体而言,作为多环芳基,可以为萘基、蒽基、菲基、芘基、苝基、
在本说明书中,上述芴基可以被取代,相邻的取代基可以彼此结合而形成环。
在上述芴基被取代的情况下,可以成为
在本说明书中,杂环基包含1个以上的非碳原子,即杂原子,具体而言,上述杂原子可以包含1个以上的选自o、n、se和s等中的原子。杂环基的碳原子数没有特别限定,但优选碳原子数为2至60。作为杂环基的例子,有噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、
在本说明书中,芳香族烃环为2价基团,除此以外,可以适用上述的关于芳基的说明。
在本说明书中,杂环为2价基团,除此以外,可以适用上述的关于杂环基的说明。
在本说明书中,与相邻的基团彼此结合而形成环的意思是指与相邻的基团彼此结合而形成取代或未取代的烃环、以及取代或未取代的杂环,上述烃环和杂环可以各自为脂肪族、芳香族或它们稠合形态,但并不限定于此。
在本说明书中,脂肪族烃环是指非芳香族的环,是只由碳和氢原子构成的环。
在本说明书中,作为芳香族烃环的例子,有苯基、萘基、蒽基等,但不仅限于此。
在本说明书中,脂肪族杂环是指包含杂原子中的1个以上的脂肪族环。
在本说明书中,芳香族杂环是指包含杂原子中的1个以上的芳香族环。
在本说明书中,上述脂肪族烃环、芳香族烃环、脂肪族杂环和芳香族杂环可以各自为单环或多环。
在本说明书中,在与相邻的基团彼此结合而形成环的情况下,相邻的基团可以如下所示进行结合而形成环。
在上述结构中,
a1至a7各自独立地为氢、氘、卤素基团、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂环基,
a2至a7各自为0至4的整数,
a2至a7各自独立地为2以上时,括号内的取代基彼此相同或不同,
*表示取代的位置。
在本说明书中,“相邻的”基团可以是指在与该取代基取代的原子直接连接的原子上取代的取代基,与该取代基在立体结构上最接近的取代基、或者在该取代基取代的原子上取代的其它取代基。例如,在苯环中以邻(ortho)位取代的2个取代基以及在脂肪族环中在同一碳上取代的2个取代基可以解释为彼此“相邻的”基团。
根据本申请的一实施方式,a、b和c各自独立地为取代或未取代的芳香族烃环、或者取代或未取代的杂环。
另外,根据本申请的一实施方式,上述a、b和c各自独立地为取代或未取代的碳原子数6至60的的芳香族烃环、或者取代或未取代的碳原子数3至60的杂环。
另外,根据本申请的一实施方式,上述a、b和c各自独立地为取代或未取代的碳原子数6至30的的芳香族烃环、或者取代或未取代的碳原子数3至30的杂环。
根据本申请的一实施方式,上述a、b和c各自独立地为取代或未取代的苯、取代或未取代的萘、或者取代或未取代的二苯并呋喃。
根据本申请的一实施方式,上述a、b和c各自独立地为取代或未取代的苯、取代或未取代的萘、或二苯并呋喃。
根据本申请的一实施方式,上述a为被选自胺基、咔唑基和烷基中的1个以上的取代基取代或未取代的苯、萘或二苯并呋喃。
根据本申请的一实施方式,上述a为被选自二苯基胺、二甲苯基胺、咔唑基、甲基和叔丁基中的1个以上的取代基取代或未取代的苯、萘或二苯并呋喃。
根据本申请的一实施方式,上述b为被烷基取代或未取代的苯、或者被烷基取代或未取代的萘。
根据本申请的一实施方式,上述b为被甲基或叔丁基取代或未取代的苯、或者被叔丁基取代或未取代的萘。
根据本申请的一实施方式,上述c为被烷基取代或未取代的苯。
根据本申请的一实施方式,上述c为被甲基或叔丁基取代或未取代的苯。
根据本申请的一实施方式,y1为硼或氧化膦。
根据本申请的一实施方式,y1为硼。
根据本申请的一实施方式,x3和x4各自为o、s或nr。
根据本申请的一实施方式,x3和x4为o。
根据本申请的一实施方式,x3和x4为s。
根据本申请的一实施方式,x3和x4各自为nr。
根据本申请的一实施方式,r为氢、氘、卤素基团、氰基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂环基。
根据本申请的另一实施方式,r为取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂环基。
根据本申请的另一实施方式,r为取代或未取代的芳基。
根据本申请的另一实施方式,r为取代或未取代的苯基、或者取代或未取代的萘基。
根据本申请的另一实施方式,r为被碳原子数1至10的烷基取代或未取代的苯基、或萘基。
根据本申请的另一实施方式,r为被甲基或叔丁基取代或未取代的苯基、或萘基。
根据本申请的一实施方式,r、a、b和c中的相邻的基团可以彼此结合而形成环。
根据本申请的另一实施方式,r、a、b和c中的相邻的基团可以彼此结合而形成取代或未取代的烃环、或者取代或未取代的杂环,可以为脂肪族、芳香族或它们的稠合形态。
根据本申请的另一实施方式,r、a、b和c中的相邻的基团可以彼此结合而形成取代或未取代的碳原子数6至60的烃环、或者取代或未取代的碳原子数2至60的杂环,可以为脂肪族、芳香族或它们的稠合形态。
根据本申请的另一实施方式,r、a、b和c中的相邻的基团可以彼此结合而形成取代或未取代的碳原子数6至30的烃环、或者取代或未取代的碳原子数2至30的杂环,可以为脂肪族、芳香族或它们的稠合形态。
根据本申请的一实施方式,上述化学式1可以由下述化学式1-1表示。
[化学式1-1]
在上述化学式1-1中,a、b、c和y1的定义与化学式1中的定义相同,
r'和r"各自独立地为氢、氘、卤素基团、氰基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂环基,
r'、r"、a、b和c中的相邻的基团可以彼此结合而形成环。
根据本申请的一实施方式,r'和r"各自独立地为取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂环基。
根据本申请的另一实施方式,r'和r"各自独立地为取代或未取代的芳基。
根据本申请的另一实施方式,r'和r"各自独立地为取代或未取代的苯基、或者取代或未取代的萘基。
根据本申请的另一实施方式,r'和r"各自独立地为被碳原子数1至10的烷基取代或未取代的苯基、或萘基。
根据本申请的另一实施方式,r'和r"各自独立地为被甲基或叔丁基取代或未取代的苯基、或萘基。
根据本申请的一实施方式,r'、r"、a、b和c中的相邻的基团可以彼此结合而形成环。
根据本申请的另一实施方式,r'、r"、a、b和c中的相邻的基团可以彼此结合而形成取代或未取代的烃环、或者取代或未取代的杂环,可以为脂肪族、芳香族或它们的稠合形态。
根据本申请的另一实施方式,r'、r"、a、b和c中的相邻的基团可以彼此结合而形成取代或未取代的碳原子数6至60的烃环、或者取代或未取代的碳原子数2至60的杂环,可以为脂肪族、芳香族或它们的稠合形态。
根据本申请的另一实施方式,r’、r”、a、b和c中的相邻的基团可以彼此结合而形成取代或未取代的碳原子数6至30的烃环、或者取代或未取代的碳原子数2至30的杂环,可以为脂肪族、芳香族或它们的稠合形态。
根据本申请的一实施方式,上述化学式1可以由下述化学式1-2表示。
[化学式1-2]
在上述化学式1-2中,
a、b和c的定义与化学式1中的定义相同,
r'和r"各自独立地为取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂环基,
r’、r”、b和c中的相邻的基团可以彼此结合而形成取代或未取代的烃环、或者取代或未取代的杂环,可以为脂肪族、芳香族或它们的稠合形态。
根据本申请的一实施方式,r’、r”、b和c中的相邻的基团可以彼此结合而形成取代或未取代的碳原子数6至60的烃环、或者取代或未取代的碳原子数2至60的杂环,可以为脂肪族、芳香族或它们的稠合形态。
根据本申请的另一实施方式,r’、r”、b和c中的相邻的基团可以彼此结合而形成取代或未取代的碳原子数6至30的烃环、或者取代或未取代的碳原子数2至30的杂环,可以为脂肪族、芳香族或它们的稠合形态。
根据本申请的另一实施方式,r'和b的相邻的基团可以彼此结合而形成咔唑或螺[吖啶-9,9'-芴]。
根据本申请的另一实施方式,r"和c的相邻的基团可以彼此结合而形成咔唑或螺[吖啶-9,9'-芴]。
根据本申请的一实施方式,上述化学式1选自下述结构式。
根据本申请的一实施方式,x1和x2各自独立地为o或s。
根据本申请的一实施方式,x1和x2为o。
根据本申请的一实施方式,x1和x2为s。
根据本申请的一实施方式,r1至r3各自独立地为氢、氘、卤素基团、氰基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂环基。
根据本申请的一实施方式,r1至r3各自独立地为氢、氘、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂环基。
根据本申请的一实施方式,r1至r3各自独立地为氢、氘、或者取代或未取代的碳原子数6至60的芳基。
根据本申请的一实施方式,r1至r3各自独立地为氢、氘、或者取代或未取代的碳原子数6至30的芳基。
根据本申请的一实施方式,r1至r3各自独立地为氢、氘、取代或未取代的苯基、或萘基。
根据本申请的一实施方式,r1至r3各自独立地为氢、氘、被氘取代或未取代的苯基、或萘基。
根据本申请的一实施方式,r1至r3各自独立地为氢、氘、苯基或萘基。
根据本申请的一实施方式,r1至r3为氢,a、b和c各自为7、7和8。
根据本申请的一实施方式,r1和r2为氢,r3为苯基或萘基,a、b和c各自为7、7和1。
根据本申请的一实施方式,r1为苯基,r2和r3为氢,a、b和c各自为1、7和8。
根据本申请的一实施方式,r1和r2为苯基,r3为氢,a、b和c各自为1、1和8。
根据本申请的一实施方式,r1至r3为氘。
根据本申请的一实施方式,r1和r2为氢,r3为氘。
根据本申请的一实施方式,r1和r3为氘,r2为氢。
根据本申请的一实施方式,r1和r2为氘,r3为氘或萘基。
根据本申请的一实施方式,r1和r3为氘,r2为被氘取代的苯基。
根据本申请的一实施方式,r1为氘时,a可以为1至7的整数、3至7的整数、5至7的整数、6至7的整数。
根据本申请的一实施方式,r2为氘时,b可以为1至7的整数、3至7的整数、5至7的整数、6至7的整数。
根据本申请的一实施方式,r3为氘时,c可以为1至8的整数、3至8的整数、5至8的整数、6至8的整数、7至8的整数。
根据本申请的一实施方式,r1至r3中的1个以上为氘、或者被氘取代或未取代的芳基。
根据本申请的一实施方式,r1至r3中的1个以上为氘、被氘取代或未取代的苯基、或萘基。
根据本申请的一实施方式,上述化学式2选自下述结构式。
在本申请中,当指出某一构件位于另一个构件“上”时,其不仅包括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它构件的情况。
在本申请中,当指出某一部分“包含/包括”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它构成要素,而不是将其它构成要素排除。
本申请的有机发光器件的有机物层可以由单层结构形成,还可以由层叠有2层以上的有机物层的多层结构形成。例如,本发明的有机发光器件可以具有包括空穴注入层、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,有机发光器件的结构并不限定于此,可以包括更少数量的有机层。
在本申请的一实施方式中,上述有机发光器件还包括选自空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层、电子阻挡层和空穴阻挡层中的1层或2层以上。
在本申请的一实施方式中,上述有机发光器件包括第一电极、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的化合物和化学式2的化合物。
在本申请的一实施方式中,上述1层以上的有机物层可以选择由发光层、空穴传输层、空穴注入层、同时进行空穴传输和空穴注入的层、以及电子阻挡层组成的组中的1者以上。
在本申请的一实施方式中,上述有机物层包括发光层、上述发光层包含上述化学式1的化合物和化学式2的化合物。
上述发光层可以包含化学式1的化合物作为掺杂剂材料,包含上述化学式2的化合物作为主体材料。
在本申请的一实施方式中,上述化学式1的化合物和化学式2的化合物的重量比可以为1:99至50:50,可以优选为1:99至10:90,可以更优选为3:97至7:93。
在另一实施方式中,有机发光器件可以是在基板上依次层叠有阳极、1层以上的有机物层和阴极的结构(正常型(normaltype))的有机发光器件。
在另一实施方式中,有机发光器件可以是在基板上依次层叠有阴极、1层以上的有机物层和阳极的逆向结构(倒置型(invertedtype))的有机发光器件。
例如,根据本申请的一实施方式的有机发光器件的结构例示于图1和图2。
图1例示了依次层叠有基板1、阳极2、发光层3、阴极4的有机发光器件的结构。在如上所述的结构中,上述化学式1的化合物和化学式2的化合物可以包含在上述发光层3中。
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、电子注入层8和阴极4的有机发光器件的结构。在如上所述的结构中,上述化学式1的化合物和化学式2的化合物可以包含在上述发光层3中。
在本申请的一实施方式中,包含上述化学式1的化合物和化学式2的化合物的有机物层的厚度为
本申请的有机发光器件除了有机物层中的1层以上包含本申请的化合物,即上述化学式1的化合物和化学式2的化合物以外,可以利用该技术领域中已知的材料和方法进行制造。
在上述有机发光器件包括复数个有机物层时,上述有机物层可以由相同的物质或不同的物质形成。
例如,本申请的有机发光器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。这时可以如下制造:利用溅射法(sputtering)或电子束蒸发法(e-beamevaporation)之类的pvd(physicalvapordeposition:物理气相沉积)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括空穴注入层、空穴传输层、发光层和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而制造。除了这种方法以外,也可以在基板上依次蒸镀阴极物质、有机物层、阳极物质而制造有机发光器件。
另外,上述化学式1的化合物和化学式2的化合物在制造有机发光器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。在这里,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,但不仅限于此。
除了这些方法以外,也可以在基板上依次蒸镀阴极物质、有机物层、阳极物质而制造有机发光器件(国际专利申请公开第2003/012890号)。但是,制造方法并不限定于此。
在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。
在另一实施方式中,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。作为可以在本发明中使用的阳极物质的具体例,有钒、铬、铜、锌、金等金属或它们的合金;氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)等金属氧化物;zno:al或sno2:sb等金属与氧化物的组合;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,但不仅限于此。
作为上述阴极物质,通常为了使电子容易地向有机物层注入,优选为功函数小的物质。作为阴极物质的具体例,有镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡和铅等金属或它们的合金;lif/al或lio2/al等多层结构物质等,但不仅限于此。
上述空穴注入层是注入来自电极的空穴的层,空穴注入物质优选为如下化合物:具有传输空穴的能力,具有注入来自阳极的空穴的效果,具有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的化合物。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与周围有机物层的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,但不仅限于此。
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,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,对空穴的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,但不仅限于此。
上述发光物质是能够从空穴传输层和电子传输层分别接收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
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,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,对电子的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,但不仅限于此。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、镱和钐等,在各情况下均伴有铝层或银层。
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,具有注入来自阴极的电子的效果,具有对于发光层或发光材料的优异的电子注入效果,防止发光层中生成的激子向空穴注入层迁移,而且薄膜形成能力优异的化合物。具体而言,有芴酮、蒽醌二甲烷、联苯醌、噻喃二氧化物、
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止空穴到达阴极的层,通常可以利用与空穴注入层相同的条件形成。具体而言,有
根据所使用的材料,根据本申请的有机发光器件可以为顶部发光型、底部发光型或双向发光型。
实施发明的方式
包含上述化学式1的化合物和化学式2的化合物的有机发光器件的制造在以下实施例中具体地进行说明。但是,下述实施例用于例示本说明书,本说明书的范围并不限定于此。
<制造例>
<制造例1>化合物a的制造
1-1)化合物a-2的制造
在三颈烧瓶中,将9-溴蒽(20.0g,77.8mmol)和二苯并呋喃-2-硼酸(18.1g,85.6mmol)溶解于200ml的1,4-二
1-2)化合物a-1的制造
在双颈烧瓶中,加入化合物a-2(19.6g,56.9mmol)、n-溴琥珀酰亚胺(nbs)(11.1g,62.6mmol)和200ml的二甲基甲酰胺(dmf),在氩气氛下,在常温下,搅拌10小时。反应结束后,将反应液移至分液漏斗,用水和乙酸乙酯萃取有机层。将萃取液用mgso4干燥,进行过滤及浓缩,然后将试料用硅胶柱层析进行纯化,从而获得了18.5g的化合物a-1(收率81%,ms[m+h]+=424)。
1-3)化合物a的制造
在三颈烧瓶中,将化合物a-1(19.4g,45.8mmol)和二苯并呋喃-1-硼酸(10.7g,50.4mmol)溶解于300ml的1,4-二
<制造例2>化合物b的制造
2-1)化合物b-2的制造
在制造例1-1中,使用二苯并呋喃-3-硼酸代替二苯并呋喃-2-硼酸,除此以外,通过与制造例1-1相同的方法进行合成,从而获得了21.8g的化合物b-2(收率81%,ms[m+h]+=345)。
2-2)化合物b-1的制造
在制造例1-2中,使用化合物b-2代替化合物a-2,除此以外,通过与制造例1-2相同的方法进行合成,从而获得了20.1g的化合物b-1(收率75%,ms[m+h]+=424)。
2-3)化合物b的制造
在制造例1-3中,使用化合物b-1代替化合物a-1,除此以外,通过与制造例1-3相同的方法进行合成,从而获得了15.1g的化合物b(收率62%,ms[m+h]+=511)。
<制造例3>化合物c的制造
在制造例2-3中,使用二苯并呋喃-2-硼酸代替二苯并呋喃-1-硼酸,除此以外,通过与制造例2-3相同的方法进行合成,从而获得了10.9g的化合物c(收率45%,ms[m+h]+=511)。
<制造例4>化合物d的制造
4-1)化合物d-4的制造
在三颈烧瓶中,将2-溴蒽(50.0g,194mmol)、苯基硼酸(26.1g,214mmol)溶解于500ml的1,4-二
4-2)化合物d-3的制造
在制造例1-2中,使用化合物d-4代替化合物a-2,除此以外,通过与制造例1-2相同的方法进行合成,从而获得了21.1g的化合物d-3(收率80%,ms[m+h]+=334)。
4-3)化合物d-2的制造
在制造例1-1中,使用化合物d-3代替9-溴蒽、二苯并呋喃-1-硼酸代替二苯并呋喃-2-硼酸,除此以外,通过与制造例1-1相同的方法进行合成,从而获得了19.3g的化合物d-2(收率76%,ms[m+h]+=421)。
4-4)化合物d-1的制造
在制造例1-2中,使用化合物d-2代替化合物a-2,除此以外,通过与制造例1-2相同的方法进行合成,从而获得了17.1g的化合物d-1(收率72%,ms[m+h]+=500)。
4-5)化合物d的制造
在制造例3中,使用化合物d-1代替化合物b-1,除此以外,通过与制造例3相同的方法进行合成,从而获得了9.0g的化合物d(收率45%,ms[m+h]+=587)。
<制造例5>化合物e的制造
5-1)化合物e-4的制造
在制造例4-1中,使用萘基-1-硼酸代替苯基硼酸,除此以外,通过与制造例4-1相同的方法进行合成,从而获得了49.1g的化合物e-4(收率83%,ms[m+h]+=305)。
5-2)化合物e-3的制造
在制造例4-2中,使用化合物e-4代替化合物d-4,除此以外,通过与制造例4-2相同的方法进行合成,从而获得了14.8g的化合物e-3(收率59%,ms[m+h]+=384)。
5-3)化合物e-2的制造
在制造例4-3中,使用化合物e-3代替化合物d-3,除此以外,通过与制造例4-3相同的方法进行合成,从而获得了13.8g的化合物e-2(收率76%,ms[m+h]+=471)。
5-4)化合物e-1的制造
在制造例4-4中,使用化合物e-2代替化合物d-2,除此以外,通过与制造例4-4相同的方法进行合成,从而获得了13.8g的化合物e-1(收率59%,ms[m+h]+=550)。
5-5)化合物e的制造
在制造例4-5中,使用化合物e-1代替化合物d-1,除此以外,通过与制造例4-5相同的方法进行合成,从而获得了8.4g的化合物e(收率45%,ms[m+h]+=637)。
<制造例6>化合物f的制造
6-1)化合物f-2的制造
在制造例4-3中,使用二苯并呋喃-2-硼酸代替二苯并呋喃-1-硼酸,除此以外,通过与制造例4-3相同的方法进行合成,从而获得了16.9g的化合物f-2(收率67%,ms[m+h]+=421)。
6-2)化合物f-1的制造
在制造例4-4中,使用化合物f-2代替化合物d-2,除此以外,通过与制造例4-4相同的方法进行合成,从而获得了13.0g的化合物f-1(收率65%,ms[m+h]+=500)。
6-3)化合物f的制造
在制造例4-5中,使用化合物f-1代替化合物d-1、二苯并呋喃-3-硼酸代替二苯并呋喃-2-硼酸,除此以外,通过与制造例4-5相同的方法进行合成,从而获得了10.5g的化合物f(收率69%,ms[m+h]+=587)。
<制造例7>化合物g的制造
7-1)化合物g-2的制造
在制造例5-3中,使用二苯并呋喃-2-硼酸代替二苯并呋喃-1-硼酸,除此以外,通过与制造例5-3相同的方法进行合成,从而获得了16.9g的化合物g-2(收率67%,ms[m+h]+=421)。
7-2)化合物g-1的制造
在制造例5-4中,使用化合物g-2代替化合物e-2,除此以外,通过与制造例5-4相同的方法进行合成,从而获得了13.0g的化合物g-1(收率65%,ms[m+h]+=500)。
7-3)化合物g的制造
在制造例5-5中,使用化合物g-1代替化合物e-1、二苯并呋喃-3-硼酸代替二苯并呋喃-2-硼酸,除此以外,通过与制造例5-5相同的方法进行合成,从而获得了10.5g的化合物g(收率69%,ms[m+h]+=587)。
<制造例8>化合物h的制造
8-1)化合物h-1的制造
在制造例1-3中,使用二苯并呋喃-2-硼酸代替二苯并呋喃-1-硼酸,除此以外,通过与制造例1-3相同的方法进行合成,从而获得了11.3g的化合物h-1(收率56%,ms[m+h]+=511)。
8-2)化合物h的制造
将化合物h-1(10g)、alcl3(2g)加入到c6d6(150ml)中,搅拌2小时。反应结束后,加入d2o(25ml),搅拌30分钟后,滴加三甲基胺(trimethylamine)(3ml)。将反应液移至分液漏斗,用水和甲苯萃取。将萃取液用mgso4干燥后,用乙酸乙酯重结晶,从而获得了8.8g的化合物h(收率84%,ms[m+h]+=533)。
<制造例9>化合物bd-a的制造
9-1)化合物bd-a-2的制造
在三颈烧瓶中,将1,2,3-三溴-5-氯苯(5g)、双(4-(叔丁基)苯基)胺(8g)、pd(p-tbu3)2(0.15g)、naobu(4.1g)溶解于50ml的二甲苯中,搅拌3小时。反应结束时,冷却至常温后,将反应液移至分液漏斗,用水和甲苯萃取。将萃取液用mgso4干燥后,进行过滤及浓缩,然后用重结晶(乙酸乙酯/己烷,ethylacetate/hexane)进行纯化,从而获得了7.2g的化合物bd-a-2(收率67%,ms[m+h]+=751)。
9-2)化合物bd-a-1的制造
在氩气氛下,在0℃,向装有化合物bd-a-2(7.2g)和二甲苯(100ml)的烧瓶中滴加正丁基锂戊烷溶液(8ml,2.5m的己烷溶液(inhexane))。滴加结束后,升温至50℃,搅拌2小时。冷却至-40℃,加入三溴化硼(2.80ml),升温至室温,搅拌4小时。然后,再次冷却至0℃,加入n,n-二异丙基乙基胺(8ml),将反应液在室温下进一步搅拌30分钟。加入nacl饱和溶液和乙酸乙酯,分液后,将溶剂在减压下蒸馏去除。用硅胶柱层析进行纯化,从而获得了1.5g的化合物bd-a-1(收率23%,ms[m+h]+=680)。
9-3)化合物bd-a的制造
将化合物bd-a-1(1.5g)、二苯基胺(0.42g)、pd(p-tbu3)2(25mg)、csco3(2.2g)溶解于20ml的二甲苯中,在130℃搅拌2小时。将反应液冷却至室温后,加入nh4cl饱和溶液和甲苯,分液后,将溶剂在减压下蒸馏去除。用硅胶柱层析进行纯化,从而获得了1.2g的化合物bd-a(收率67%,ms[m+h]+=812)。
<制造例10>化合物m的制造
10-1)化合物m-2的制造
在制造例1-1中,使用二苯并噻吩-2-硼酸代替二苯并呋喃-2-硼酸,除此以外,通过与制造例1-1相同的方法进行合成,从而获得了45.1g的化合物m-2(收率64%,ms[m+h]+=361)。
10-2)化合物m-1的制造
在制造例1-2中,使用化合物m-2代替化合物a-2,除此以外,通过与制造例1-2相同的方法进行合成,从而获得了19.9g的化合物m-1(收率82%,ms[m+h]+=440)。
10-3)化合物m的制造
在制造例1-3中,使用化合物m-1代替化合物a-1、二苯并噻吩-1-硼酸代替二苯并呋喃-1-硼酸,除此以外,通过与制造例1-3相同的方法进行合成,从而获得了12.1g的化合物m(收率49%,ms[m+h]+=543)。
<制造例11>化合物n的制造
11-1)化合物n-2的制造
在制造例1-1中,使用二苯并噻吩-3-硼酸代替二苯并呋喃-2-硼酸,除此以外,通过与制造例1-1相同的方法进行合成,从而获得了46.5g的化合物n-2(收率66%,ms[m+h]+=361)。
11-2)化合物n-1的制造
在制造例1-2中,使用化合物n-2代替化合物a-2,除此以外,通过与制造例1-2相同的方法进行合成,从而获得了20.8g的化合物n-1(收率85%,ms[m+h]+=440)。
11-3)化合物n的制造
在制造例1-3中,使用化合物n-1代替化合物a-1、二苯并噻吩-1-硼酸代替二苯并呋喃-1-硼酸,除此以外,通过与制造例1-3相同的方法进行合成,从而获得了13.4g的化合物n(收率54%,ms[m+h]+=543)。
<制造例12>化合物o的制造
在制造例11-3中,使用二苯并噻吩-2-硼酸代替二苯并噻吩-1-硼酸,除此以外,通过与制造例11-3相同的方法进行合成,从而获得了12.4g的化合物o(收率50%,ms[m+h]+=543)。
<制造例13>化合物p的制造
13-1)化合物p-2的制造
在制造例4-3中,使用二苯并噻吩-1-硼酸代替二苯并呋喃-1-硼酸,除此以外,通过与制造例4-3相同的方法进行合成,从而获得了17.6g的化合物p-2(收率67%,ms[m+h]+=437)。
13-2)化合物p-1的制造
在制造例4-4中,使用化合物p-2代替化合物d-2,除此以外,通过与制造例4-4相同的方法进行合成,从而获得了18.8g的化合物p-1(收率80%,ms[m+h]+=440)。
13-3)化合物p的制造
在制造例4-5中,使用化合物p-1代替化合物d-1、二苯并噻吩-2-硼酸代替二苯并呋喃-2-硼酸,除此以外,通过与制造例4-5相同的方法进行合成,从而获得了10.2g的化合物p(收率42%,ms[m+h]+=619)。
<制造例14>化合物q的制造
在制造例13-3中,使用二苯并噻吩-3-硼酸代替二苯并噻吩-2-硼酸,除此以外,通过与制造例13-3相同的方法进行合成,从而获得了11.9g的化合物q(收率49%,ms[m+h]+=619)。
<制造例15>化合物r的制造
15-1)化合物r-2的制造
在制造例4-3中,使用二苯并噻吩-2-硼酸代替二苯并呋喃-1-硼酸,除此以外,通过与制造例4-3相同的方法进行合成,从而获得了18.8g的化合物r-2(收率72%,ms[m+h]+=437)。
15-2)化合物r-1的制造
在制造例4-4中,使用化合物r-2代替化合物d-2,除此以外,通过与制造例4-4相同的方法进行合成,从而获得了19.6g的化合物r-1(收率83%,ms[m+h]+=440)。
15-3)化合物r的制造
在制造例4-5中,使用化合物r-1代替化合物d-1、二苯并噻吩-3-硼酸代替二苯并呋喃-2-硼酸,除此以外,通过与制造例4-5相同的方法进行合成,从而获得了11.4g的化合物r(收率47%,ms[m+h]+=619)。
<实验例>
<实验例1>实施例1至8和比较例1至7
将ito(氧化铟锡,indiumtinoxide)以150nm的厚度被涂布成薄膜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,蒸馏水使用了利用密理博公司(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,用异丙醇、丙酮和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,利用氮等离子体,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,将下述hat-cn化合物以5nm的厚度进行热真空蒸镀而形成空穴注入层。接着,将htl1以100nm的厚度进行热真空蒸镀,接着,将htl2以10nm的厚度进行热真空蒸镀而形成空穴传输层。接着,作为主体和掺杂剂,将下述表1中记载的化合物以95:5的重量比同时进行真空蒸镀,从而形成20nm厚度的发光层。接着,将etl以20nm的厚度进行真空蒸镀而形成电子传输层。接着,将lif以0.5nm的厚度进行真空蒸镀而形成电子注入层。接着,将铝以100nm的厚度进行蒸镀而形成阴极,从而制造了有机发光器件。
将实施例1至8和比较例1至7中制造的有机发光器件的在10ma/cm2的电流密度下测定的驱动电压、发光效率、色坐标和寿命示于下述表1。
【表1】
<实验例2>实施例9至14和比较例8至11
通过与上述实验例1相同的方法制造,并且作为主体和掺杂剂,使用下述表2中记载的化合物而制造了有机发光器件,将实施例9至14和比较例8至11中制造的有机发光器件的在10ma/cm2的电流密度下测定的驱动电压、发光效率、色坐标和寿命示于下述表2。
【表2】
如上述表1和表2中所示的那样,可知分别包含化学式1的化合物和化学式2的化合物作为发光层的掺杂剂和主体的实施例1至14的有机发光器件虽包含化学式1的化合物作为掺杂剂,但与包含现有的蒽衍生物化合物作为主体的比较例1至4和比较例8的有机发光器件相比,在驱动电压、发光效率和/或寿命方面优异。此外,可以确认与虽包含化学式2的化合物作为主体,但包含不是化学式1的化合物的化合物作为掺杂剂的比较例5至7和比较例9至11的有机发光器件相比,根据本发明的有机发光器件在驱动电压、发光效率和/或寿命方面优异。
具体而言,就本发明的化学式2的化合物而言,通过在蒽核结构中进一步导入二苯并呋喃和/或二苯并噻吩,从而电子传输能力增加,由此,驱动电压降低,外部量子效率提高。
通过上述内容对本发明的优选实验例进行了说明,但本发明并不限定于此,在本发明要求保护的范围和发明的详细说明的范围内可以变形为各种形态而实施,这也属于本发明的范畴。