新穎的有機化合物及包含該有機化合物的有機發(fā)光元件的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種新穎的有機化合物，更詳細地講，涉及具有容易傳遞電荷的特性、 并且具有高三重態(tài)能量（high triplet energy)以及高玻璃化轉變溫度（glass transition temperature)的新穎的有機化合物及包含該有機化合物的有機發(fā)光元件。
【背景技術】
[0002] 最近，能夠以低電壓驅動的自發(fā)光型有機發(fā)光元件，與作為平板顯示元件的主流 的液晶顯示器(IXD，liquid crystal display)相比，視場角、對比度等優(yōu)良且無需背光，因 而能夠實現輕量化、薄型化，在功耗方面也有利且色彩再現范圍寬，因此，作為下一代顯示 元件而備受關注。
[0003] -般來講，有機發(fā)光元件具有在陰極（電子注入電極)和陽極(空穴注入電極）、以 及在上述兩個電極之間包括有機層的結構。此時，有機物層除了包括發(fā)光層(EML，light emitting layer)之外，還能夠包括空穴注入層(HIL，hole injection layer)、空穴傳輸層 (HTL，hole transport layer)、電子傳輸層（ETL，electron transport layer)、或電子注 入層(EIL，electron injection layer)，從發(fā)光層的發(fā)光特性來講能夠進一步包括電子阻 擋層(EBL，electron blocking layer)或空穴阻擋層(HBL，hole blocking layer)。
[0004] 若對這種結構的有機發(fā)光元件施加電場，則空穴從陽極注入且電子從陰極注入， 而且空穴和電子在分別經過空穴傳輸層和電子傳輸層之后在發(fā)光層重新組合 (^(3011113；[1^1：；[011)而形成發(fā)光激子（電子空穴對，61；[1：0118)。所形成的發(fā)光激子返回基態(tài) (ground states)并放光。為了提高發(fā)光狀態(tài)的效率和穩(wěn)定性，有時在發(fā)光層(主體)摻雜發(fā) 光物質。
[0005] 發(fā)光物質按照發(fā)光波長可區(qū)分為藍色、綠色、紅色發(fā)光物質和徹底實現更好的天 然色所需的黃色和朱黃色發(fā)光物質。另外，為了增加色純度并提高通過能量轉移的發(fā)光效 率，作為發(fā)光物質能夠使用主體/摻雜劑類。
[0006] 其原理如下：若在發(fā)光層混合少量摻雜劑，則在主體產生的電子空穴對傳輸至摻 雜劑而發(fā)出高效率光，其中，所述摻雜劑其能帶隙比主要構成發(fā)光層的主體小且發(fā)光效率 優(yōu)良。此時，由于主體的波長向摻雜劑的波段移動，因而按照所利用的摻雜劑和主體的種類 能夠得到所期望的波長的光。
[0007] 作為使用于有機發(fā)光元件的空穴注入層和空穴傳輸層的物質，已知有多種化合 物，但在利用了迄今為止所知的物質的有機發(fā)光元件的情況下，由于高的驅動電壓、低的效 率、以及短的使用壽命，因而在實用化方面多有困難。因此，不斷地進行了開發(fā)一種有機發(fā) 光元件的努力，所述有機發(fā)光元件利用具有優(yōu)良的空穴傳輸特性的物質從而具有低電壓驅 動、高亮度、以及長使用壽命的特性。

【發(fā)明內容】

[0008] 技術問題
[0009] 為了解決如上所述的問題，本發(fā)明其目的在于提供一種電荷傳遞特性優(yōu)良且具有 高三重態(tài)能量以及高玻璃化轉變溫度(Tg)的有機化合物及包含該有機化合物從而具有低 驅動電壓、高效率、低功耗、以及長使用壽命的有機發(fā)光元件。
[0010] 解決問題方案
[0011]為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種以下述化學式1表示的有機化合物：
[0014] 在上述式子中，
[0015] X是〇、S、Se、Te或NR，這里，R是氫、重氫、鹵素、氨基、腈基、硝基、CfC4Q的烷基、C2 ~C4Q的烯基、Cl~C4Q的氧基、C3~C4Q的環(huán)基、C3~C4Q的雜環(huán)基、C6~C4Q的芳基、C6~C40 的雜芳基、C6~C2O的烷基胺基、C6~C2O的芳基胺基、C4~C 3O的雜亞芳基、或C6~C6O的稠合多 環(huán)基；
[0016] L是指直接連接，或者是被或未被選自由重氫、鹵素、氨基、腈基、硝基、&~(：4〇的烷 基、C 2~C4Q的烯基、&~〇40的烷氧基、C3~C4Q的環(huán)烷基、C3~C4Q的雜環(huán)烷基、C 6~C4Q的芳基、 C6~C2Q的烷基胺基、C6~C2Q的芳基胺基、以及C 3~C40的雜芳基組成的組中的一個以上的基 取代或未被取代的C6~C6Q芳基、C4~C 6Q雜芳基、C6~C3Q亞芳基、C4~C3Q的雜亞芳基、或C 6~ C60的桐合多環(huán)基；
[0017] 上述心至抱各自獨立地，是指與L連接，或是氫、重氫、鹵素、氨基、腈基、硝基、C1W C40的基、C2~C4Q的烯基、Cl~C4Q的氧基、C3~C4Q的環(huán)基、C3~C4Q的雜環(huán)基、C6~C40的 芳基、C 6~C4Q的雜芳基、C6~C2O的烷基胺基、C6~C 2O的芳基胺基、C4~C3O的雜亞芳基、或C6~ C60的稠合多環(huán)基，上述R2至R9中至少一個與L連接或與其它環(huán)連接；
[0018] η為2至10的整數，11優(yōu)選為2或3。
[0019] 另外，本發(fā)明提供一種包含以上述化學式1表示的化合物的有機發(fā)光元件。
[0020] 發(fā)明效果
[0021] 本發(fā)明的化學式1的化合物由于將吲哚和呋喃所閉環(huán)(ring closing)的結構包含 2個以上，因而具有容易傳遞電荷的特性，并且具有高三重態(tài)能量以及高玻璃化轉變溫度， 因此，能夠有效地用作適于紅色、綠色、藍色、白色等所有顏色的熒光和磷光元件的、空穴注 入特性和空穴傳遞特性優(yōu)良的空穴注入材料、空穴傳輸材料、或主體材料。
[0022] 另外，若在空穴注入層、空穴傳輸層、或發(fā)光層使用上述化學式1的化合物，則能夠 制作低驅動電壓、高效率、低功耗、以及長使用壽命的有機發(fā)光元件。
【附圖說明】
[0023] 圖1示意性地圖示了根據本發(fā)明的一實施例的OLED的剖面。
[0024] 符號說明
[0025] 10-基板，11-陽極，12-空穴注入層，13-空穴傳輸層，14-發(fā)光層，15-電子傳 遞層，16-陰極。
【具體實施方式】
[0026] 以下述化學式1表示的本發(fā)明的化合物，其特征在于，將吲哚和呋喃所閉環(huán)(ring closing)的結構具有2個以上：
[0029] 在上述式子中，
[0030] X是0、S、Se、Te或NR，這里，R是氫、重氫、鹵素、氨基、腈基、硝基、C^c4Q的烷基、C2 ~C4Q的烯基、Cl~C4Q的氧基、C3~C4Q的環(huán)基、C3~C4Q的雜環(huán)基、C6~C4Q的芳基、C6~C40 的雜芳基、C 6~C2O的烷基胺基、C6~C2O的芳基胺基、C4~C 3O的雜亞芳基、或C6~C6O的稠合多 環(huán)（condensed polyring)基；
[0031] L是指直接連接，或者是被或未被選自由重氫、鹵素、氨基、腈基、硝基、&~(：4〇的烷 基、C 2~C4Q的烯基、&~〇40的烷氧基、C3~C4Q的環(huán)烷基、C3~C4Q的雜環(huán)烷基、C 6~C4Q的芳基、 C6~C2Q的烷基胺基、C6~C2Q的芳基胺基、以及C 3~C40的雜芳基組成的組中的一個以上的基 取代的C6~C6Q芳基、C4~C 6Q雜芳基、C6~C3Q亞芳基、C4~C3Q的雜亞芳基、或C 6~C6Q的稠合多 環(huán)基；
[0032]上述R1SR9各自獨立地，是指與L連接，或是氫、重氫、鹵素、氨基、腈基、硝基、(^~ C40的基、C2~C4Q的烯基、Cl~C4Q的氧基、C3~C4Q的環(huán)基、C3~C4Q的雜環(huán)基、C6~C40的 芳基、C 6~C4Q的雜芳基、C6~C2O的烷基胺基、C6~C 2O的芳基胺基、C4~C3O的雜亞芳基、或C6~ C60的稠合多環(huán)基，上述R2至R9中至少一個與L連接或與其它環(huán)連接；
[0033] η為2至10的整數，11優(yōu)選為2或3。
[0034] 在本發(fā)明的化合物中，上述呋喃由于具有高三重態(tài)能量，因而在適用于有機發(fā)光 元件的情況下，起著提供低驅動電壓、高效率、以及低功耗的作用，吲哚使得電荷容易傳遞。 因此，在上述呋喃和吲哚閉環(huán)且其2個以上包含于化合物的情況下，該化合物能夠得到高玻 璃化轉變溫度，由此在適用于有機發(fā)光元件時能夠得到熱穩(wěn)定性和長使用壽命的特性。
[0035] 在本發(fā)明中，上述化學式1的化合物最好選自由以下述化學式1-1至1-10表示的化 合物組成的組中，但并不限定于此：
[0036] [化學式 1-1]



[0056] 在上述化學式1-1至1-10中，
[0057] X、L、以及辦至你與前面所定義的X、L、以及心至抱相同，
[0058] Rio至R27各自獨立地，是指與L連接，或是氫、重氫、素、氨基、腈基、硝基、Ci~C4O 的烷基、C2~C4Q的烯基、&~〇40的烷氧基、C3~C4Q的環(huán)烷基、C3~C4Q的雜環(huán)烷基、C 6~C4Q的芳 基、C6~C4Q的雜芳基、C6~C2O的烷基胺基、C 6~C2O的芳基胺基、C4~C3O的雜亞芳基、或C6~C 60 的稠合多環(huán)基。
[0059] 在本發(fā)明中，以上述化學式1表示的化合物的優(yōu)選例如下：
[0060]
















[0077] 本發(fā)明的化合物由于包含2個以上使容易傳遞電荷的吲哚和三重態(tài)能量高的呋喃 閉環(huán)的基團，因此，具有容易傳遞電荷的特性，并且能夠具有高三重態(tài)能量以及高玻璃化轉 變溫度。
[0078] 根據本發(fā)明的化學式1的化合物能夠通過如下各反應式中之一來制備，但并不限 定于此：
[0079]
[0080] 在上述各反應式中，X、L、以及辦與前面所定義的X、L、以及R1相同。
[0081] 另外，本發(fā)明提供一種包含以上述化學式1表示的化合物或它們的混合物的有機 發(fā)光元件。上述化合物最好用作空穴注入物質、空穴傳輸物質、或主體材料。
[0082] 另外，本發(fā)明的有機發(fā)光元件包括1層以上的有機薄膜層，該有機薄膜層含有以上 述化學式1表示的化合物，下面說明上述有機發(fā)光元件的制備方法如下。優(yōu)選地、包含以上 述化學式1表示的化合物的1層以上的有機薄膜層是空穴注入層、空穴傳輸層、或發(fā)光層。
[0083] 上述有機發(fā)光元件能夠將空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、發(fā)光層(EML)、電 子傳輸層(ETL)、電子注入層(EIL)等有機薄膜層在陽極(anode)與陰極(cathode)之間包括 1個以上。
[0084] 首先，在基板上部蒸鍍具有高的功函數的陽電極用物質而形成陽極。此時，上述基 板能夠使用在通常的有機發(fā)光元件所使用的基板，尤其優(yōu)選使用機械強度、熱穩(wěn)定性、透明 度、表面光滑度、操作容易性、以及防水性優(yōu)良的玻璃基板或透明塑料基板。另外，作為陽電 極用物質，能夠使用透明且導電性優(yōu)良的氧化銦錫（ITO)、氧化銦鋅（IZO)、氧化錫（SnO 2)、 氧化鋅(ZnO)等。上述陽電極用物質能夠利用通常的陽極形成方法來蒸鍍，具體來講，能夠 利用蒸鍍法或濺鍍法來蒸鍍。
[0085]其后，利用如真空蒸鍍法、旋涂法、澆鑄法、朗繆爾-布洛杰特（Langmu i r-Blodgett，LB)法等方法能夠在上述陽電極上部形成以上述化學式1表示的化合物或公知的 空穴注入層物質，而從容易得到均勻的膜質且不易產生針孔(pinhole)等角度來講，優(yōu)選利 用真空蒸鍍法而形成。在利用上述真空蒸鍍法而形成空穴注入層的情況下，雖然其蒸鍍條 件隨用作空穴注入層的材料的化合物、所期望的空穴注入層的結構、以及熱特性等而不同， 但一般來講，最好在50-500°C的蒸鍍溫度、HT 8至KT3托(torr)的真空度、0.01至:丨OOA/sec 的蒸鍍速度、以及_1_〇Λ至5