有机化合物及包含该有机化合物的有机电致发光元件

摘要

本发明涉及一种提供包含新型有机化合物的有机电致发光元件，所述有机化合物用于所述元件的发光层。更具体地，本发明涉及含有新型有机芘化合物的有机电致发光元件。

权利要求

1.以下述化学式II表示的有机化合物，

[化学式II]

R1～R8各自独立地为氢、氘、取代或未取代的碳数1～30的烷基、碳数3～12的环烷基、卤素、-CN、取代或未取代的碳数6～30的芳基；且所述R1～R8中的至少一项为L是单键、或者碳数6～18的亚芳基；和

M为：

其中，

Ar1和Ar2各自独立地选自下组：取代或未取代的碳数6～30的芳基、取代或未取代的碳数2～30的杂芳基，或者所述Ar1和Ar2相互连接，形成包含一个以上的N、O或S的6元～18元环；

R9以及R10各自独立地为取代或未取代的碳数1～10的烷基，且n为2；

和

上述R1～R8、L、Ar1以及Ar2各自独立被选自下组的一个或多个取代基取代：氘、-CN、-NO2、卤素、-OH、-COOH、碳数1～30的烷基、碳数3～12的环烷基、碳数2～30的烯基、碳数2～

24的炔基、碳数2～30的杂烷基、碳数7～30的芳烷基、碳数6～30的芳基、碳数2～30的杂芳基、碳数3～30的杂芳基烷基、碳数1～10的烷氧基、碳数1～30的烷基氨基、碳数6～30的芳基氨基、碳数6～30的芳基烷基氨基、碳数2～24的杂芳基氨基、碳数1～30的烷基甲硅烷基、碳数6～30的芳基甲硅烷基以及碳数6～30的芳氧基；

R9以及R10的取代基相同或不同，分别独立地相同或不同，分别独立地选自氘、氨基甲酸乙酯基、羧基、氰基、硝基、卤素、羟基、碳数1～30的烷基、碳数2～30的烯基、碳数2～24的炔基、碳数3～30的环烷基以及碳数2～30的杂烷基。

2.如权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，所述Ar1以及Ar2是选自以下述化学式5～10表示的化合物的取代基；

[化学式5]

[化学式6]

[化学式7]

[化学式8]

[化学式9]

[化学式10]

其中，

*是形成结合的部分，

P是0～4的整数，

q是0～3的整数，

X1选自C(R13)、N、S以及O，

X2,X3,X4以及X6相互相同或不同，分别独立地选自C(R13)(R14)、N(R13)、S以及O，X5和X7相互相同或不同，分别独立地为C(R13)或N，R11～R14相互相同或不同，分别独立地选自氢、氘、卤素、氰基、硝基、取代或未取代的碳数1～30的烷基、取代或未取代的碳数2～30的烯基、取代或未取代碳数2～24的炔基、取代或未取代的碳数2～30的杂烷基、取代或未取代的碳数7～30的芳烷基、取代或未取代的碳数6～30的芳基、取代或未取代的碳数2～30的杂芳基、取代或未取代的碳数6～30的杂芳基烷基、取代或未取代的碳数1～30的烷基甲硅烷基以及取代或未取代的碳数6～30的芳基甲硅烷基，所述R11～R14的取代基相同或不同，分别独立地相同或不同，分别独立地为选自氘、氨基甲酸乙酯基、羧基、氰基、硝基、卤素、羟基、碳数1～30的烷基、碳数2～30的烯基、碳数2～24的炔基、碳数3～30的环烷基、碳数2～30的杂烷基、碳数7～30的芳烷基、碳数6～30的芳基、碳数2～30的杂芳基、碳数3～30的杂芳基烷基、碳数1～30的烷氧基、碳数1～30的烷基氨基、碳数6～30的芳基氨基、碳数6～30的芳基烷基氨基、碳数2～24的杂芳基氨基、碳数1～

30的烷基甲硅烷基、碳数6～30的芳基甲硅烷基以及碳数6～30的芳氧基。

3.如权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，所述Ar1和Ar2与M的N相互连接形成环，是以下述化学式11或12表示的化合物，[化学式11]

[化学式12]

其中，

X8和X9相互相同或不同，分别独立地选自C(R15)(R16)、N(R15)、S以及O，R15和R16相互相同或不同，分别独立地选自氢、氘、卤素、氰基、硝基、取代或未取代的碳数1～30的烷基、取代或未取代的碳数2～30的烯基、取代或未取代碳数2～24的炔基、取代或未取代的碳数2～30的杂烷基、取代或未取代的碳数7～30的芳烷基、取代或未取代的碳数6～30的芳基、取代或未取代的碳数2～30的杂芳基、取代或未取代的碳数6～30的杂芳基烷基、取代或未取代的碳数1～30的烷基甲硅烷基以及碳数6～30的芳基甲硅烷基，上述R15和R16的取代基是相同或不同的取代基，分别独立地相同或不同，分别独立地选由氘、氨基甲酸乙酯基、羧基、氰基、硝基、卤素、羟基、碳数1～30的烷基、碳数2～30的烯基、碳数2～24的炔基、碳数3～30的环烷基、碳数2～30的杂烷基、碳数7～30的芳基烷基、碳数6～30的芳基、碳数2～30的杂芳基、碳数3～30的杂芳基烷基、碳数1～30的烷氧基、碳数1～

30的烷基氨基、碳数6～30的芳基氨基、碳数6～30的芳基烷基氨基、碳数2～24的杂芳基氨基、碳数1～30的烷基甲硅烷基、碳数6～30的芳基甲硅烷基以及碳数6～30的芳氧基。

4.一种有机化合物，其特征在于，所述化合物是以下化合物1-212中的任一化合物：

5.有机电致发光元件，其特征在于，包含权利要求1所述的有机化合物。

6.有机电致发光元件，其特征在于，包括：

第1电极；

与所述第1电极相向的第2电极；以及

介于所述第1电极和所述第2电极之间的一个以上的有机层，其中，所述一个以上的有机层包含一种以上的如权利要求1所述的有机化合物。

7.如权利要求6所述的有机电致发光元件，其特征在于，所述一个以上的有机层还追加包括选自电子注入层、电子输送层、空穴阻挡层、电子阻挡层、空穴输送层以及空穴注入层的1种以上。

8.如权利要求7所述的有机电致发光元件，其特征在于，所述一个以上的有机层包括发光层。

9.如权利要求8所述的有机电致发光元件，其特征在于，所述发光层包括选自萘、蒽、芘、菲、荧蒽、 苝、并四苯和并五苯的一种以上的主发光体、以及作为掺杂物的一种以上如权利要求1所述的有机化合物。

10.有机电致发光元件，其特征在于，包含权利要求4所述的有机化合物。

11.有机电致发光元件，其特征在于，包括：

第1电极；

与所述第1电极相向的第2电极；以及

介于所述第1电极和所述第2电极之间的一个以上的有机层，其中，所述一个以上的有机层包含一种以上的如权利要求4所述的有机化合物。

12.如权利要求11所述的有机电致发光元件，其特征在于，所述一个以上的有机层还追加包括选自电子注入层、电子输送层、空穴阻挡层、电子阻挡层、空穴输送层以及空穴注入层的1种以上。

13.如权利要求12所述的有机电致发光元件，其特征在于，所述一个以上的有机层包括发光层。

14.如权利要求13所述的有机电致发光元件，其特征在于，所述发光层包括选自萘、蒽、芘、菲、荧蒽、 苝、并四苯和并五苯的一种以上的主发光体、以及作为掺杂物的一种以上如权利要求4所述的有机化合物。

说明书

有机化合物及包含该有机化合物的有机电致发光元件

【技术领域】

[0001] 本发明涉及用于有机电致发光元件的新型有机化合物及包含该有机化合物的有机电致发光元件。具体地，本发明涉及新型的芘类有机化合物及利用该有机化合物的有机电致发光元件。【背景技术】

[0002] 有机电致发光元件(OLED)是1987年柯达公司(Kodak)的邓青云(C.W.Tang)作为发光层在芳香族二胺(diamine)的基础上利用铝化合物开发了最初的有机EL元件(邓青云、范斯莱克(S.A.Vanslyke),应用物理快报(Applied Physics Letters), 51卷第913页,1987年)，之后积极进行着对多层薄膜构造型有机电致发光元件以及有机材料的研究。与已知的液晶显示装置(LCD)、等离子显示板(PDP)以及场致发射显示器(FED)等其他平板显示元件相比，有机电致发光元件具有结构简单，制造工序多样的优点，并且高光亮度以及视角特性优良，响应速度快且驱动电压低而作为显示器的背光源、照明、广告版等的光源正在被产品化。

[0003] 通常，有机电致发光元件是对阴极(电子注入电极)和阳极(空穴注入电极)施加电压时在发光层空穴(Hole)与电子相遇发出光的元件，具有在上述两个电极之间包括多个有机层的结构。此时，有机电致发光元件除了发光层(EML,Light Emitting Layer)之外，还可包括空穴注入层(HIL,Hole Injection Layer)、空穴输送层(HTL,Hole Transport Layer)、电子输送层(ETL,Electron Transport Layer)或电子注入层(EIL, Electron Injection Layer)，为了提高发光层的效率、根据需要还可包括电子阻挡层 (EBL,Electron Blocking Layer)或空穴阻挡层(HBL,Hole Blocking Layer)。包括所有这些有机层有机电致发光元件具有以阳极/空穴注入层/空穴输送层/电子阻挡层/发光层/空穴阻挡层/电子输送层/电子注入层/阴极的顺序层叠的结构。

[0004] 有机电致发光元件所使用的物质大部分为纯有机物或有机物与金属形成络合物的有机金属络合物(Organometallic Complex)，根据用途可区分为空穴注入物、空穴输送物、发光物、电子输送物、电子注入物等。在此，作为空穴注入物或空穴输送物主要使用离子化能相对较小的有机物，作为电子注入物或电子输送物主要使用电负性较大的有机物。此外，作为发光辅助层所使用的物质最好能满足如下特性。

[0005] 第一、有机电致发光元件中所使用的物质较好是热稳定性优异。其原因是在有机电致发光元件内部因电荷的迁移而发生焦耳热(Joule Heating)。目前、作为空穴输送层通常所使用的TPD或NPB的玻璃化温度(Tg)低、分别为60以及96℃，因此在低温下驱动时出现因发生结晶化而引起发光效率降低的现象。

[0006] 第二、为了低电压驱动，需要与阴极和阳极邻接的有机物设计成电荷注入势垒 (Injection Barrier)较小，电荷迁移率(Mobility)高。

[0007] 第三、电极和有机层的界面、有机层和有机层的界面上一直存在能量壁垒而不可避免地积累一些电荷，因此需要使用电化学稳定性优异的物质。

[0008] 发光层由主发光体(host)和掺杂物(dopant)这两种物质构成，掺杂物需要量子效率高，与掺杂物相比主发光体需要能隙大而容易发生向掺杂物的能量转移。用于电视机、移动设备等的显示器根据红色、绿色、蓝色这三色实现全彩色(Full color)，发光层分别由红色主发光体/掺杂物、绿色主发光体/掺杂物以及蓝色主发光体/掺杂物构成。目前为止，蓝色发光层与其它颜色相比，寿命、效率以及色纯度方面处于很大的劣势。

[0009] 用作蓝色掺杂物的物质为苝(Perylene)、氧杂萘邻酮(Coumarine)、蒽(Anthracene)、芘(Pyrene)等，这些荧光性化合物还用于光触媒、半导体、电荷输送领域、结晶学领域、碳纳米管(CNT)、DNA探针(DNA Probe)、树枝状分子(Dendrimer)等各种领域。利用了芘类化合物的蓝色发光有机电致发光元件记载在美国专利第723301号、韩国公开专利公报第2006-0006760号、第2003-0054519号、第2005-0101026号、第 2006-7023411号、第2008-0123423号、第2008-0133717号、第2002-0066342号、第 2005-7005834号、第2005-
7017372号、第2006-7023676号、第2006-7024933号、第2007-7005909号、第2007-0140174号、第2009-0071884号、第2009-0124172号等，但是仍需要开发具有高量子效率的同时可显示深蓝色(Deep Blue)的物质。尤其是，目前为了使RGB像素化采用喷墨方式的溶液工序，因此迫切需要溶解度优异的物质的开发。

[0010] 【发明的详细说明】

[0011] 【技术课题】

[0012] 本发明在芘分子内部导入环状烷基、将分子设计为非对称结构，由此解决上述现有技术中存在的问题。

[0013] 本发明的目的在于提供一种新型有机化合物，该有机化合物通过减弱分子间π-π相互作用(Interaction)使物质在低温下也可以进行升华以及蒸镀，并且具有与以往的化合物相比短的最大发光波长，由此可显示更加深蓝色。

[0014] 本发明进一步提供阻碍芘分子的激态分子(Excimer)的生成、增加芯部的电子密度和掺杂物的稳定性，由此可提高元件的效率以及寿命的有机化合物。

[0015] 本发明提供改善对溶液的溶解度而解决以往蓝色掺杂物所具有的工序的生产性以及费用问题、并且在原有的OLED工序中不是其蒸镀工序而是在其溶液工序中也能够制造元件的有机化合物。

[0016] 本发明的目的还在于提供适于AM-OLED的深蓝色(Deep Blue)系列的蓝色主发光体/掺杂物体系。

[0017] 本发明的目的还在于提供利用上述有机化合物的有机电致发光元件。

[0018] 【解决上述课题的技术方案】

[0019] 本发明提供以下述化学式1表示的新型有机化合物。

[0020]

[0021]

[0022] 其中，

[0023] L1包括C1、C2以及C3形成C4～C7的饱和或不饱和环，所述环可被C1～C10烷基取代，[0024] R1～R8相互相同或不同，分别独立地选自氢、氘、卤素、硝基、氰基、取代或未取代的碳数1～30的烷基、取代或未取代的碳数2～30的烯基、取代或未取代碳数2～30的炔基、取代或未取代的碳数3～30的环烷基、取代或未取代的碳数2～30的杂烷基、取代或未取代的碳数7～30的芳烷基、取代或未取代的碳数6～30的芳基、取代或未取代的碳数6～30的杂芳基、取代或未取代的碳数6～30的杂芳基烷基、取代或未取代的碳数1～30的烷基甲硅烷基、取代或未取代的碳数6～30的芳基甲硅烷基以及取代或未取代的碳数6～ 30的芳氧基，[0025] 上述R1～R8的取代基是相同或不同的取代基，分别独立地相同或不同，分别独立地选自氘、氨基甲酸乙酯基、羧基、氰基、硝基、卤素、羟基、羧酸酯基、碳数1～30的烷基、碳数2～30的烯基、碳数2～24的炔基、碳数3～30的环烷基、碳数2～30的杂烷基、碳数7～30的芳烷基、碳数6～30的芳基、碳数2～30的杂芳基、碳数3～30的杂芳烷基、碳数1～30的烷氧基、碳数1～30的烷基氨基、碳数6～30的芳基氨基、碳数6～30的芳烷基氨基、碳数2～24的杂芳基氨基、碳数1～30的烷基甲硅烷基、碳数6～30的芳基甲硅烷基以及碳数6～30的芳氧基。

[0026] 在本发明的另一种实施方式中提供有机电致发光元件，其包括第1电极；与所述第1 电极相向的第2电极；介于所述第1电极和所述第2电极之间的一个以上的有机层，所述一个以上的有机层包含一种以上所述化学式1表示的有机化合物。

[0027] 发明效果

[0028] 本发明的有机化合物为蓝色掺杂物，与以往的蓝色掺杂物相比使发光波长向短波长侧移动7nm以上，因此可制备适于AM-OLED的深蓝色的蓝色主发光体/掺杂物体系。

[0029] 本发明的有机化合物在芘分子内部导入环状烷基而降低了分子的对称性，因此可提供改善了寿命的蓝色主发光体/掺杂物体系。

[0030] 本发明的有机化合物通过对溶液的溶解度的改善，具有减少生产工艺费用以及容易制造溶液工程OLED元件的特性。

[0031] 通过使用本发明的有机化合物来制造的有机电致发光元件实现优异的色纯度以及高效率元件。

[0032] 附图的简单说明

[0033] 图1是中间体物质A的NMR结果。

[0034] 实施发明的优选实施形态

[0035] 本发明的一实施例提供以下述化学式1表示的新型有机化合物。

[0036]

[0037] 其中，

[0038] L1包括C1、C2以及C3形成C4～C7的饱和或不饱和环，所述环可被C1～C10烷基取代，[0039] R1～R8相互相同或不同，分别独立地选自氢、氘、卤素、硝基、氰基、取代或未取代的碳数1～30的烷基、取代或未取代的碳数2～30的烯基、取代或未取代碳数2～30的炔基、取代或未取代的碳数3～30的环烷基、取代或未取代的碳数2～30的杂烷基、取代或未取代的碳数7～30的芳烷基、取代或未取代的碳数6～30的芳基、取代或未取代的碳数 6～30的杂芳基、取代或未取代的碳数6～30的杂芳基烷基、取代或未取代的碳数1～30的烷基甲硅烷基、取代或未取代的碳数6～30的芳基甲硅烷基以及取代或未取代的碳数6～ 30的芳氧基，[0040] 上述R1～R8的取代基是相同或不同的取代基，分别独立地相同或不同，分别独立地选自氘、氨基甲酸乙酯基、羧基、氰基、硝基、卤素、羟基、羧酸酯基、碳数1～30的烷基、碳数2～30的烯基、碳数2～24的炔基、碳数3～30的环烷基、碳数2～30的杂烷基、碳数7～30的芳烷基、碳数6～30的芳基、碳数2～30的杂芳基、碳数3～30的杂芳烷基、碳数1～30的烷氧基、碳数1～30的烷基氨基、碳数6～30的芳基氨基、碳数6～30的芳烷基氨基、碳数2～24的杂芳基氨基、碳数1～30的烷基甲硅烷基、碳数6～30的芳基甲硅烷基以及碳数6～30的芳氧基。

[0041] 本发明的另一实施例中提供包含以上述化学式1表示的有机化合物的发光层形成用材料。

[0042] 本发明的一实施例中，上述化学式1可以是以下述化学式2表示的有机化合物。

[0043]

[0044]

[0045] 其中，

[0046] R1～R8的定义与上述化学式1中的定义相同，

[0047] n是1～3的整数，

[0048] R9以及R10相互相同或不同，分别独立地选自氢、取代或未取代的碳数1～10的烷基、取代或未取代的碳数3～12的环烷基、取代或未取代的碳数1～10的烷氧基、卤素、氰基、取代或未取代的碳数1～30的烷基甲硅烷基以及碳数6～30的芳基甲硅烷基，

[0049] R9以及R10的取代基相同或不同，分别独立地相同或不同，分别独立地选自氘、氨基甲酸乙酯基、羧基、氰基、硝基、卤素、羟基、羧酸酯基、碳数1～30的烷基、碳数2～30 的烯基、碳数2～24的炔基、碳数3～30的环烷基以及碳数2～30的杂烷基。

[0050] 在本发明的优选一实施例中，以上述化学式1表示的化合物可以是以下述化学式13表示的化合物。

[0051]

[0052] 其中，

[0053] 上述R1～R10的定义与上述化学式1和化学式2的定义相同。

[0054] 在本发明的一实施例中，上述R1～R8中任一项可以是以下述化学式3表示的功能团。

[0055]

[0056]

[0057] 其中，

[0058] L是单键、取代或未取代的C6～C18亚芳基或者取代或未取代的C6～C18杂亚芳基。

[0059] M是氢、氘或以上述化学式4表示的功能团，

[0060] Ar1和Ar2分别独立地选自氢、氘、卤素、氰基、硝基、取代或未取代的碳数1～30的烷基、取代或未取代的碳数2～30的烯基、取代或未取代碳数2～24的炔基、取代或未取代的碳数2～30的杂烷基、取代或未取代的碳数7～30的芳烷基、取代或未取代的碳数6～ 30的芳基、取代或未取代的碳数2～30的杂芳基、取代或未取代的碳数6～30的杂芳基烷基、取代或未取代的碳数1～30的烷基甲硅烷基、碳数6～30的芳基甲硅烷基，所述Ar1和 Ar2可相互连接，形成包含一个以上的N、O或S的6元～18元环，

[0061] 上述L,Ar1以及Ar2的取代基可以相同或不同，分别独立地相同或不同，分别独立地选自氘、氨基甲酸乙酯基、羧基、氰基、硝基、卤素、羟基、羧酸酯基、碳数1～30的烷基、碳数2～30的烯基、碳数2～24的炔基、碳数3～30的环烷基以及碳数2～30的杂烷基、碳数7～30的芳烷基、碳数6～30的芳基、碳数2～30的杂芳基、碳数3～30的杂芳基烷基、碳数1～30的烷氧基、碳数1～30的烷基氨基、碳数6～30的芳基氨基、碳数6～30 的芳基烷基氨基、碳数2～24的杂芳基氨基、碳数1～30的烷基甲硅烷基、碳数6～30的芳基甲硅烷基以及碳数6～30的芳氧基。

[0062] 在本发明的优选一实施例中，上述Ar1以及Ar2可以选自以下述化学式5～10表示的化合物的群的取代基，但不限于这些。

[0063]

[0064]

[0065] 其中，

[0066] *是形成结合的部分，

[0067] P是0～4的整数，

[0068] q是0～3的整数，

[0069] X1选自C(R13)、N、S以及O，

[0070] X2,X3,X4以及X6相互相同或不同，分别独立地选自C(R13)(R14)、N(R13)、S以及O，[0071] X5和X7相互相同或不同，分别独立地为C(R13)或N，

[0072] R11～R14相互相同或不同，分别独立地选自氢、氘、卤素、氰基、硝基、取代或未取代的碳数1～30的烷基、取代或未取代的碳数2～30的烯基、取代或未取代碳数2～24的炔基、取代或未取代的碳数2～30的杂烷基、取代或未取代的碳数7～30的芳烷基、取代或未取代的碳数6～30的芳基、取代或未取代的碳数2～30的杂芳基、取代或未取代的碳数 6～30的杂芳基烷基、取代或未取代的碳数1～30的烷基甲硅烷基以及取代或未取代的碳数6～30的芳基甲硅烷基。

[0073] 所述R11～R14的取代基相同或不同，分别独立地相同或不同，分别独立地为选自氘、氨基甲酸乙酯基、羧基、氰基、硝基、卤素、羟基、羧酸酯基、碳数1～30的烷基、碳数 2～30的烯基、碳数2～24的炔基、碳数3～30的环烷基、碳数2～30的杂烷基、碳数7～30 的芳烷基、碳数6～30的芳基、碳数2～30的杂芳基、碳数3～30的杂芳基烷基、碳数1～ 30的烷氧基、碳数1～30的烷基氨基、碳数6～30的芳基氨基、碳数6～30的芳基烷基氨基、碳数2～24的杂芳基氨基、碳数1～30的烷基甲硅烷基、碳数6～30的芳基甲硅烷基以及碳数6～30的芳氧基。

[0074] 在本发明的优选一实施例中，上述Ar1和Ar2与M的N相互连接形成环，可以是以下述化学式11或12表示的化合物，但是不限于该示例。

[0075] [化学式11]

[0076]

[0077] 其中，

[0078] X8和X9相互相同或不同，分别独立地选自C(R15)(R16)、N(R15)、S以及O，[0079] R15和R16相互相同或不同，分别独立地选自氢、氘、卤素、氰基、硝基、取代或未取代的碳数1～30的烷基、取代或未取代的碳数2～30的烯基、取代或未取代碳数2～24的炔基、取代或未取代的碳数2～30的杂烷基、取代或未取代的碳数7～30的芳烷基、取代或未取代的碳数6～30的芳基、取代或未取代的碳数2～30的杂芳基、取代或未取代的碳数 6～30的杂芳基烷基、取代或未取代的碳数1～30的烷基甲硅烷基以及碳数6～30的芳基甲硅烷基，[0080] 上述R15和R16的取代基可以是相同或不同的取代基，分别独立地相同或不同，分别独立地选自氘、氨基甲酸乙酯基、羧基、氰基、硝基、卤素、羟基、羧酸酯基、碳数1～30 的烷基、碳数2～30的烯基、碳数2～24的炔基、碳数3～30的环烷基、碳数2～30的杂烷基、碳数7～30的芳基烷基、碳数6～30的芳基、碳数2～30的杂芳基、碳数3～30的杂芳基烷基、碳数1～30的烷氧基、碳数1～30的烷基氨基、碳数6～30的芳基氨基、碳数6～ 30的芳基烷基氨基、碳数2～24的杂芳基氨基、碳数1～30的烷基甲硅烷基、碳数6～30的芳基甲硅烷基以及碳数6～30的芳氧基。

[0081] 在本发明的优选一实施例中，以上述化学式1表示的化合物可以选自下述化合物：

[0082]

[0083]

[0084]

[0085]

[0086]

[0087]

[0088]

[0089]

[0090]

[0091]

[0092]

[0093]

[0094]

[0095]

[0096]

[0097]

[0098]

[0099]

[0100]

[0101]

[0102]

[0103]

[0104] 本发明的化学式1的有机化合物可用作蓝色掺杂物。具体地，上述有机化合物为蓝色掺杂物，与已知蓝色掺杂物相比，将发光波长向短波长侧移动7nm以上，由此可提供适于 AM-OLED的深蓝色的蓝色主发光体/掺杂物体系。

[0105] 本发明的化学式1的有机化合物在芘分子芯(Core)内部导入烷基，由此阻碍掺杂物的激发态分子(Excimer)的生成，增加芯部的密度和掺杂物的稳定性，增加元件的效率以及寿命。

[0106] 本发明的化学式1的有机化合物对溶液具有优异的溶解度，由此具有在溶液工程中容易制造OLED元件的特性，减少生产工艺费用。

[0107] 本发明的一实施例提供包含化学式1的有机化合物的发光层形成用材料，上述发光层形成用材料可包括通常添加的物质、例如公知的掺杂物以及主发光体。

[0108] 在本发明的一实施例中，主发光体可以是选自萘、蒽、芘(Pyrene)、菲、荧蒽 (Fluoranthene)、 (chrysene)、苝(Perylene)、苯并蒽(naphthacene)、并五苯的一种以上。

[0109] 在本发明的一实施例中，所述掺杂物是蓝色掺杂物用材料。

[0110] 本发明的另一实施例涉及在阴极和阳极之间层叠有至少包括发光层的由一层或多层构成的有机薄膜层的有机电致发光元件，其中所述发光层包含单独一种或组合两种以上的以所述化学式1表示的有机化合物。

[0111] 本发明的有机电致发光元件可具有以阳极(空穴注入电极)、空穴注入层(HIL)、空穴输送层(HTL)、发光层(EML)以及阴极(电子注入电极)的顺序依次层叠的结构，较好是，在阳极和发光层之间可追加包括电子阻挡层(EBL)、在阴极和发光层之间可追加包括电子输送层(ETL)、电子注入层(EIL)。另外，在阴极和发光层之间还可包括空穴阻挡层(HBL)。下面，对本发明的有机电致发光元件举例进行说明，但是下述示例的内容并不限定本发明的有机电致发光元件。

[0112] 在本发明的有机电致发光元件的制造方法中，首先在基板表面通过常用的方法涂布阳极用物质形成阳极。此时，所使用的的基板较好是透明性、表面平滑性、操作容易性以及防水性优异的玻璃基板或透明塑料基板。另外，作为阳极用物质可使用透明且电导性良好的氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)等，

[0113] 其次，以常用的方法在阳极的表面经真空蒸镀或旋涂法涂布空穴注入层(HIL)物质，形成空穴注入层。所述空穴注入层物质可例举酞氰铜(CuPc),4,4',4"-三(3-甲基苯基氨基)三苯基胺(m-MTDATA)、4,4',4"-三(3-甲基苯基氨基)苯氧基苯(m-MTDAPB)、星射状(starburst)胺类4,4',4"-三(N-咔唑基)三苯基胺(TCTA),4,4',4"-三(N-(2-萘基)- N-苯基氨基)-三苯基胺(2-TNATA)或从日本出光公司(Idemitsu)购买的IDE406。

[0114] 在所述空穴注入层的表面以常用方法热蒸镀或旋涂空穴输送层(HTL)物质，形成空穴输送层。此时，作为空穴输送层物质可例举双(N-(1-萘基-n-苯基))联苯胺(α-NPD)、 N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-联苯基-联苯胺(NPB) N,N'-联苯基-N,N'-双(3-甲基苯基)-1,1'-联苯基-4,4'-二胺(TPD)。

[0115] 在所述空穴输送层的表面以常用的方法经真空热蒸镀或旋涂发光层物质，形成发光层。此时所使用的发光层物质中，单独发光物质或发光主发光体物质为绿色时，可使用三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)等，蓝色时、可使用Balq(8-羟基喹啉铍)、DPVBi(4,4'-双 (2,2-二苯乙烯基)-1,1'-联苯基)系列、螺(Spiro)物质、螺-DPVBi(螺-4,4'-双(2,2-联苯基乙烯基)-1,1'-联苯)、LiPBO(2-(2-苯并噁唑基)-苯酚锂)、双(二苯乙烯基)苯、铝-喹啉金属络合物、咪唑、噻唑、噁唑的金属络合物。

[0116] 发光层物质中可以与发光主体一起使用掺杂物，此时作为蓝色荧光掺杂物较好是使用本发明的化合物，作为其他荧光掺杂物，可使用从日本出光公司(Idemitsu)购买的 IDE102、IDE105、作为磷光掺杂物可使用三(2-苯基吡啶)铱(III)(Ir(ppy)3)、(III)双 [(4,6-二氟苯基)吡啶-N,C-2']吡啶甲酰合铱(FIrpic)(参考文献[安達千波矢(Chihaya Adachi)等,应用物理快报(Appl.Phys.Lett.),2001,79,3082-3084])、八乙基卟啉铂((II)PtOEP)、TBE002(柯碧恩公司)等。

[0117] 可选择地，在空穴输送层和发光层之间可以追加形成电子阻挡层(EBL)。

[0118] 在上述发光层表面通过常用的方法经热蒸镀或旋涂涂布电子输送层(ETL)物质，形成电子输送层。此时，所使用的的电子输送层物质无特别限定，较好可使用三(8-羟基喹啉) 铝(Alq3)。

[0119] 可选择地，在发光层和电子输送层之间追加形成空穴阻挡层(HBL)，在发光层中同时使用磷光掺杂物，由此防止三重态激子或空穴向电子输送层扩散的现象。

[0120] 上述磷光掺杂物可以是以化学式1或化学式2表示的化合物。

[0121] 空穴阻挡层的形成通过常用的方法经真空热蒸镀以及旋涂空穴阻挡层物质来实施，空穴阻挡层物质无特别限制，但较好是可以使用(8-羟基喹啉)锂(Liq),双(8-羟基-2-甲基喹啉)-苯酚铝(BAlq)、浴铜灵(bathocuproine,BCP)以及LiF等。

[0122] 在所述电子输送层表面通过常用的方法经真空热蒸镀或旋涂涂布电子注入层(EIL)物质，形成电子注入层。此时，所使用的电子注入层物质可使用LiF、Liq、Li2O、BaO、NaCl、CsF等物质。

[0123] 在所述电子注入层表面通过常用的方法真空热蒸镀阴极用物质，形成阴极。

[0124] 此时，所使用的阴极用物质为锂(Li)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁(Mg)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)等。另外，整面发光有机电致发光元件的情况下，可以使用氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌IZO)来形成透光的透明阴极。

[0125] 所述阴极的表面可通过本发明的覆盖层形成用组合物形成覆盖层(CPL)。【具体实施方式】

[0126] 以下，举代表例对所述化合物的合成方法进行说明。但是，本发明的化合物的合成方法不受限于下述例示的方法，本发明的化合物可根据下述例示的方法以及本领域公知的方法进行制造。

[0127] <合成合成例>

[0128] 中间体A的合成

[0129]

[0130] 将288.4g(1mol)2-甲基-4-(芘-1-基)丁烷-2-醇溶解于2.8L甲苯后，添加了10wt％的酸。利用迪安斯塔克(Dean-Stark)装置除去水分的同时加热、回流的状态下搅拌了12 个小时。反应结束后，添加10L水，提取甲苯层后，再次用1L水提取了甲苯层。提取的溶液经MgSO4处理，除去剩余水分并在真空炉内进行干燥。接着，用正己酸进行过柱纯化获得
192.0g化合物A、收率为71％。

[0131] 合成例1

[0132] 化合物1的合成

[0133]

[0134] 将4.70g(10.0mmol)1,7-二溴-9-异丙基-5,5-二甲基-4,5-二羟基-3H-苯并[cd]芘和 8.02g(30mmol)N-(5-(tert-丁基)-2-甲基苯基)-2,4-二甲基苯胺溶解于100ml甲苯后，添加5.76g(60.0mmol)NaOtBu、0.46g(0.5mmol)Pd2(dba)3、t0.2g(1.0mmol)Bu3P，并在加热/回流状态下进行搅拌6个小时。确认反应结束后，添加100ml水，提取甲苯层后，再次添加50ml水提取了甲苯层。将提取的溶液用MgSO4进行处理除去水分后在真空炉中进行干燥。接着，用正己酸/MC进行过柱纯化后，获得15.06g化合物，收率为60％。

[0135] 合成例2

[0136] 化合物2的合成

[0137]

[0138] 除了使用4.70g(10.0mmol)1,7-二溴-9-异丙基-5,5-二甲基-4,5-二羟基-3H-苯并 [cd]芘和6.76g(30mmol)双(2,4-二甲基苯基)胺外，与合成例1相同的方法进行反应，获得了4.93g化合物2，收率为65％。

[0139] 合成例3

[0140] 化合物3的合成

[0141]

[0142] 除了使用4.42g(10.0mmol)1,7-二溴-5,5,9-三甲基-4,5-二羟基-3H-苯并[cd]芘和 8.02g(30mmol)N-(5-(tert-丁基)-2-甲基苯基)-2,4-二甲基苯胺外，与合成例1相同的方法进行反应，制得了5.05g化合物3，收率为62％。

[0143] 合成例4

[0144] 化合物4的合成

[0145]

[0146] 除了使用4.70g(10.0mmol)1,7-二溴-9-异丙基-5,5-二甲基-4,5-二羟基-3H-苯并 [cd]芘和7.60g(30mmol)5-(tert-丁基)-2-甲基-N-(o-甲苯基)苯胺之外，与合成例1相同的方法进行反应获得了4.64g化合物4，收率为57％。

[0147] 合成例5

[0148] 化合物5的合成

[0149]

[0150] 除了使用4.70g(10.0mmol)1,7-二溴-9-异丙基-5,5-二甲基-4,5-二羟基-3H-苯并 [cd]芘和8.08g(30mmol)2,6-二甲基-N-(4-(甲基三甲基甲硅烷基)苯基)苯胺之外，与合成例1相同的方法进行反应获得了5 6.35g化合物，收率为75％。

[0151] 合成例6

[0152] 化合物6的合成

[0153]

[0154] 除了使用4.42g(10.0mmol)1,7-二溴-5,5,9-甲基三甲基-4,5-二羟基-3H-苯并[cd] 芘和8.02g(30mmol)5-(tert-丁基)-N-(2,5-二甲基苯基)-2-甲基苯胺之外，与合成例1 相同的方法进行反应获得了5.30g化合物6，收率为65％。

[0155] 合成例7

[0156] 化合物7的合成

[0157]

[0158] 除了使用4.70g(10.0mmol)1,7-二溴-9-异丙基-5,5-二甲基-4,5-二羟基-3H-苯并 [cd]芘和7.60g(30mmol)4-(tert-丁基)-2,6-二甲基-N-苯基苯胺之外，与合成例1相同的方法进行反应获得了4.64g化合物7，收率为57％。

[0159] 合成例8

[0160] 化合物8的合成

[0161]

[0162] 除了使用4.70g(10.0mmol)1,7-二溴-9-异丙基-5,5-二甲基-4,5-二羟基-3H-苯并 [cd]芘和7.60g(30mmol)N-(4-(tert-丁基)苯基)-2,6-二甲基苯胺之外，与合成例1相同的方法进行反应获得了4.97g化合物8，收率为61％。

[0163] 合成例9

[0164] 化合物9的合成

[0165]

[0166] 除了使用4.70g(10.0mmol)1,7-二溴-9-异丙基-5,5-二甲基-4,5-二羟基-3H-苯并 [cd]芘和8.02g(30mmol)5-(tert-丁基)-N-(2,5-二甲基苯基)-2-甲基苯胺之外，与合成例1相同的方法进行反应获得了5.56g化合物9，收率为66％。

[0167] 合成例10

[0168] 化合物10的合成

[0169]

[0170] 除了使用4.70g(10.0mmol)1,7-二溴-9-异丙基-5,5-二甲基-4,5-二羟基-3H-苯并 [cd]芘和6.76g(30mmol)N-(3,5-二甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺之外，与合成例1相同的方法进行反应获得了4.48g化合物10收率为59％。

[0171] 合成例11

[0172] 化合物11的合成

[0173]

[0174] 除了使用4.42g(10.0mmol)1,7-二溴-5,5,9-甲基三甲基-4,5-二羟基-3H-苯并[cd] 芘和9.04g(30mmol)N-(4-异丙基苯基)二苯并[b,d]呋喃-3-胺之外，与合成例1相同的方法进行反应获得了5.74g化合物11，收率为65％。

[0175] 合成例12

[0176] 化合物12的合成

[0177]

[0178] 除了使用4.70g(10.0mmol)1,7-二溴-9-异丙基-5,5-二甲基-4,5-二羟基-3H-苯并[cd]芘和9.04g(30mmol)N-(4-异丙基苯基)二苯并[b,d]呋喃-3-胺之外，与合成例1相同的方法进行反应获得了6.38g化合物12，收率为70％。

[0179] 合成例13

[0180] 化合物13的合成

[0181]

[0182] 除了使用4.70g(10.0mmol)1,7-二溴-9-异丙基-5,5-二甲基-4,5-二羟基-3H-苯并[c d]芘和9.46g(30mmol)N-(1,1'-联苯]-2-基)二苯并[b,d]呋喃-3-胺之外，与合成例1相同的方法进行反应获得了5.09g化合物13，收率为52％。

[0183] 合成例14

[0184] 化合物14的合成

[0185]

[0186] 除了使用4.42g(10.0mmol)1,7-二溴-5,5,9-甲基三甲基-4,5-二羟基-3H-苯并[cd] 芘和9.46g(30mmol)N-(4-(tert-丁基)苯基)二苯并[b,d]呋喃-3-胺之外，与合成例1相同的方法进行反应获得了6.01g化合物14，收率为66％。

[0187] 合成例15

[0188] 化合物15的合成

[0189]

[0190] 除了使用4.70g(10.0mmol)1,7-二溴-9-异丙基-5,5-二甲基-4,5-二羟基-3H-苯并 [cd]芘和9.04g(30mmol)N-(2-异丙基苯基)二苯并[b,d]呋喃-3-胺之外，与合成例1相同的方法进行反应获得了4.10g化合物15，收率为45％。

[0191] 合成例16

[0192] 化合物16的合成

[0193]

[0194] 除了使用4.70g(10.0mmol)1,7-二溴-9-异丙基-5,5-二甲基-4,5-二羟基-3H-苯并 [cd]芘和8.32g(30mmol)N-(o-Tolyl)二苯并[b,d]呋喃-3-胺之外，与合成例1相同的方法进行反应获得了4.70g化合物16，收率为55％。

[0195] 合成例17

[0196] 化合物17的合成

[0197]

[0198] 除了使用4.70g(10.0mmol)1,7-二溴-9-异丙基-5,5-二甲基-4,5-二羟基-3H-苯并 [cd]芘和5.08g(30mmol)二苯胺之外，与合成例1相同的方法进行反应获得了4.98g化合物17，收率为77％。

[0199] 合成例18

[0200] 化合物18的合成

[0201]

[0202] 除了使用4.70g(10.0mmol)1,7-二溴-9-异丙基-5,5-二甲基-4,5-二羟基-3H-苯并[c d]芘和6.16g(30mmol)双(4-氟苯基)胺之外，与合成例1相同的方法进行反应获得了4.74 g化合物18，收率为66％。

[0203] 合成例19

[0204] 化合物19的合成

[0205]

[0206] 除了使用4.70g(10.0mmol)1,7-二溴-9-异丙基-5,5-二甲基-4,5-二羟基-3H-苯并[c d]芘和9.64g(30mmol)二([1,1'-联苯基]-4-基)胺之外，与合成例1相同的方法进行反应获得了5.99g化合物19，收率为63％。

[0207] 合成例20

[0208] 化合物20的合成

[0209]

[0210] 除了使用4.70g(10.0mmol)1,7-二溴-9-异丙基-5,5-二甲基-4,5-二羟基-3H-苯并[c d]芘和8.08g(30mmol)二(萘-1-基)胺之外，与合成例1相同的方法进行反应获得了3.14g 化合物20，收率为42％。

[0211] 合成例21

[0212] 化合物21的合成

[0213]

[0214] 除了使用4.70g(10.0mmol)1,7二溴-9-异丙基-5,5-二甲基-4,5-二羟基-3H-苯并 [cd]芘和8.26g(30mmol)N-苯基二苯并[b,d]噻吩-4-胺之外，与合成例1相同的方法进行反应获得了5.50g化合物21，收率为64％。

[0215] 合成例22

[0216] 化合物22的合成

[0217]

[0218] 除了使用4.70g(10.0mmol)1,7-二溴-9-异丙基-5,5-二甲基-4,5-二羟基-3H-苯并[c d]芘和5.11g(30mmol)N-苯基吡啶-3-胺之外，与合成例1相同的方法进行反应获得了2.1 4g化合物22，收率为33％。

[0219] 合成例23

[0220] 化合物23的合成

[0221]

[0222] 除了使用1,7-二溴-9-异丙基-5,5-二甲基-4,5-二羟基-3H-苯并[cd]芘4.70g (10.0mmol)和N-苯基-4-(三氟甲基)苯胺7.12g(30mmol)之外，与合成例1相同的方法进行反应获得了3.52g化合物23，收率为45％。

[0223] 合成例24

[0224] 化合物24的合成

[0225]

[0226] 除了使用4.70g(10.0mmol)1,7-二溴-9-异丙基-5,5-二甲基-4,5-二羟基-3H-苯并 [cd]芘和8.56g(30mmol)9,9-二甲基-N-苯基-9H-fluoren-1-胺之外，与合成例1相同的方法进行反应获得了5.28g化合物24，收率为60％。

[0227] 合成例25

[0228] 化合物25的合成

[0229]

[0230] 除了使用1,7-二溴-9-异丙基-5,5-二甲基-4,5-二羟基-3H-苯并[cd]芘4.70g(10.0 mmol)和双(4-甲氧基苯基)胺6.88g(30mmol)之外，与合成例1相同的方法进行反应获得了5.45g化合物25，收率为71％。

[0231] 比较合成例1

[0232] 化合物1-A的合成

[0233]

[0234] 除了使用3.60g(10.0mmol)1,6-二溴芘和5.08g(30mmol)二苯胺之外，与合成例1相同的方法进行反应获得了3.86g化合物1-A，收率为72％。

[0235] 比较合成例2

[0236] 化合物1-B的合成

[0237]

[0238] 除了使用3.60g(10.0mmol)1,6-二溴芘和8.02g(30mmol)5-(tert-丁基)-N-(2,5-二甲基苯基)-2-甲基苯胺之外，与合成例1相同的方法进行反应获得了4.76g化合物1-B，收率为65％。

[0239] 比较合成例3

[0240] 化合物1-C的合成

[0241]

[0242] 除了使用4.16g(10.0mmol)1,6-二溴-3,8-二乙基芘和8.02g(30mmol 5-(tert-丁基)-N-(2,5-二甲基苯基)-2-甲基苯胺)之外，与合成例1相同的方法进行反应获得了 4.73g的化合物1-C，收率为60％。

[0243] 【表1】

[0244] 合成例以及比较合成例化合物的NMR结果

[0245]

[0246]

[0247]

[0248]

[0249]

[0250] 【表2】

[0251]  化合物 最大发光波长(nm)
合成例1 化合物1 456
合成例2 化合物2 456
合成例4 化合物4 452
合成例5 化合物5 456
合成例6 化合物6 456
合成例7 化合物7 454
合成例9 化合物9 453
合成例10 化合物10 455
合成例11 化合物11 454
合成例12 化合物12 454
合成例13 化合物13 454
合成例14 化合物14 454
合成例15 化合物15 451
合成例16 化合物16 449
合成例17 化合物17 453
合成例18 化合物18 453
合成例21 化合物21 454
合成例22 化合物22 448
合成例23 化合物23 446
比较合成例1 化合物1-A 456
比较合成例2 化合物1-B 456
比较合成例3 化合物1-C 456

[0252] 如上述表2所示，比较了本发明的化合物和比较合成例化合物的最大发光波长，其结果是，本发明的化合物的最大发光波长与比较合成例的化合物相比，为同等波长或短波长。

[0253] 本发明的化合物可用作掺杂物，尤其是蓝色掺杂物，与以往的化合物相比为短波长，因此可显示深蓝色(Deep Blue)。

[0254] 有机化合物的溶解度评价

[0255] 针对合成例9、比较合成例2以及3中合成的化合物，测定了对己酸、甲苯以及二氯甲烷的溶解度。溶解度的测定在常温下进行，其结果如下。

[0256] 【表3】

[0257]

[0258]

[0259] 如表3所示，与化合物9相比，以往用作蓝色掺杂物的化合物1-B以及化合物1-C的溶解度显著低。

[0260] 实施例1:有机电致发光元件的制造

[0261] 将依次层叠光反射层Ag合金和有机电致发光元件的阳极ITO(10nm)的基板，通过曝光 (光刻(Photo-Lithograph))工序，区分为阴极和阳极以及绝缘层进行了图案化 (Patterning)，接着、以阳极(ITO)的功函数(work-function)的增加和清除浮渣(descum)为目的，经紫外臭氧(UV Ozone)处理以及O2:N2等离子进行了表面处理。在其上面作为空穴注入层(HIL)形成了 厚的六氰基-1,4,5,8,9,11-六氮杂苯并菲 (HAT-CN)。接着，在空穴注入层上方真空蒸镀N4,N4,N4',N4'-四([1,1'-联苯基]-4-基)- [1,1'-联苯基]-4,4'-二胺，形成了 厚的空穴输送层。在所述空穴输送层上方作为电子阻挡层形成了厚的N-苯基-N-(4-(螺[苯并[de]蒽-7,9'-芴]-2'-基)苯基)二苯并[b,d]呋喃-4-胺，在所述电子阻挡层上方作为蓝色发光层的主发光体蒸镀α,β-AND 的同时作为掺杂物掺杂了4％的化合物1，形成了 厚的发光层(EML)。

[0262] 之上将2-(4-(9,10-二(萘-2-基)蒽-2-基)苯基)-1-苯基-1H-苯并[d]咪唑和LiQ以1:1 的重量比进行混合并蒸镀形成了 厚的电子输送层(ETL)，作为阴极以9:1混合镁 (Mg)和银(Ag)蒸镀为 厚。另外，在上述阴极上作为覆盖层(CPL)蒸镀了63～65nm 厚的N4,N4'-二苯基-N4,N4'-双(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-[1,1'-联苯基]-4,4'- 二胺。在覆盖层(CPL)上，作为紫外线固化型粘结剂粘着了密封盖(seal cap)，由此不受大气中的氧气或水分的影响而保护有机电致发光元件，由此制得了有机电致发光元件。

[0263] 实施例2～9:有机电致发光元件的制造

[0264] 作为掺杂物用化合物4～5、化合物11～16替代了化合物1，并调整了所述掺杂物的掺杂量之外，与实施例1相同的方法制造了有机电致发光元件。

[0265] 比较实施例1:有机电致发光元件的制造

[0266] 作为掺杂物用化合物1-A替代了所述化合物1之外，与实施例1相同的方法制造了有机电致发光元件。

[0267] 有机电致发光元件的特性分析

[0268] 下面，利用实施例1～9以及比较实施例1中制得的有机电致发光元件，在1000cd/m2的光亮度下比较了特性，其结果示于下表4。

[0269] 【表4】

[0270]

[0271] 参考上表4，可确认作为掺杂物使用本发明的化合物时，与以往所使用的化合物相比，发光效率(Cd/A)得到提高。

[0272] 【产业上利用的可能性】

[0273] 本发明涉及用于有机电致发光元件的新型有机化合物以及包含该有机化合物的有机电致发光元件。具体地，本发明涉及新型的芘类有机化合物以及利用该化合物的有机电致发光元件。

[0274]