蓝色发光化合物以及包含该蓝色发光化合物的有机发光二极管器件.pdf

本发明提供了一种蓝色发光化合物。所述蓝色发光化合物具有下列化学式1的结构：[化学式1]其中，A1、A2以及A3均独立地选自于由氢、取代或未取代的芳香基团、杂环基团、以及脂肪族基团所组成的群组中。

1.  一种蓝色发光化合物，由下列化学式1所表示：
[化学式1]

其中，A₁、A₂以及A₃均独立地选自于由氢、取代或未取代的芳香基团、杂环基团、以及脂肪族基团所组成的群组中。

2.  权利要求1的蓝色发光化合物，其中，所述取代或未取代的A₁、A₂以及A₃均独立地选自于由苯基、联苯、萘基、菲基、三联苯、吡啶基、二吡啶基、苯基吡啶基、吡啶基苯基、三联吡啶、喹啉基、异喹啉基、吩噁啉基、喹噁啉基、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、三甲基甲硅烷基、三氟甲基、氰基、氟基、甲氧基、以及乙氧基所组成的群组中。

3.  权利要求2的蓝色发光化合物，其中，当A₁、A₂以及A₃被取代，则A₁、A₂以及A₃的取代基选自于由芳基、烷基、烷氧基、卤素、氰基、以及甲硅烷基所组成的群组中。

4.  权利要求3的蓝色发光化合物，其中，当A₁、A₂以及A₃被取代，则A₁、A₂以及A₃的取代基均独立地选自于由甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、甲氧基、乙氧基、丁氧基、三甲基甲硅烷基、氟、以及氯所组成的群组中。

5.  权利要求1的蓝色发光化合物，其中，所述A1、A2以及A3是通过下列化学式2之一来表示：
[化学式2]

其中，R₁、R₂、R₃、以及R₄包括至少一个甲基。

6.  权利要求1的蓝色发光化合物，其中，所述蓝色发光化合物是通过下列化学式3之一来表示：
[化学式3]





















7.  一种有机发光二极管器件，包括阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、以及阴极，所述有机发光二极管器件包含权利要求1至6的蓝色发光化合物作为发光层的掺杂剂。

8.  权利要求7的有机发光二极管器件，其中，所述掺杂剂的掺杂浓度范围为0.5至10重量％。

蓝色发光化合物以及包含该蓝色发光化合物的有机发光二极管器件
本申请要求在2008年12月8日所提交的韩国专利申请No.10-2008-0124243的优先权，在此以引用的方式并入该申请。
技术领域
本发明涉及一种有机发光二极管器件，更具体地涉及一种包含蓝色发光化合物的有机发光二极管器件。
背景技术
随着多媒体技术的发展，人们已经开始重视平板显示器(FPD)的重要性。响应于该趋势，诸如液晶显示(LCD)器件、等离子体显示面板(PDP)、场致发光显示器(FED)、以及有机发光二极管显示器件的多种显示器已经投入实际使用。
在这些显示器中，有机发光二极管器件为自发光器件，其发光方式为：将电荷注入到电子注入电极(阴极)和空穴注入电极(阳极)之间的有机层，使电子和空穴配对，然后它们进行衰减以发出光。
有机发光二极管器件可具有诸多优点，这是由于可在柔性透明基板(例如，塑料基板)上制成这些器件，并且这些器件可在低于运转等离子体显示面板(PDP)和无机发光二极管显示器所需电压的电压(例如，10V或10V以下)下进行运转。有机发光二极管器件还可具有其它优点，例如相对低的功耗和极好的色彩表示。此外，由于有机发光二极管器件可发出三种颜色(即，绿色、蓝色和红色)的光，因此有机发光二极管器件可被认为是可产生各种颜色的图像的下一代全色彩显示器件。
可通过顺序堆叠阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层以及阴极，来形成蓝色有机发光二极管器件。尽管发光层采用基质-掺杂剂系统，但是传统上所用的掺杂剂材料显示出相对高的驱动电压和相对低的发光效率。
因此，目前需要开发具有新结构的掺杂剂材料，来获得具有高亮度和高效率的有机发光二极管器件。
发明内容
本发明的一个方面在于提供一种蓝色发光化合物以及包含该蓝色发光化合物的有机发光二极管器件，其能够显示出高亮度和高效率。
根据本发明的一个示例性实施方式的蓝色发光化合物可具有下列化学式1的结构：
[化学式1]

其中，A₁、A₂以及A₃均独立地选自于由氢、取代或未取代的芳香基团、杂环基团、以及脂肪族基团所组成的群组中。
附图说明
所包括的提供对本发明的进一步理解并且并入构成本申请的一部分的附图图解了本发明的实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明的精神。
图1为示出了根据本发明的一个示例性实施方式的有机发光二极管器件的视图。
具体实施方式
以下详细涉及本发明的多个实施方式，在附图中图解了这些实施方式的实施例。
根据本发明一个示例性实施方式的蓝色发光化合物可具有下列化学式1的结构：
[化学式1]

其中，A₁、A₂以及A₃均独立地选自于由氢、取代或未取代的芳香基团、杂环基团、以及脂肪族基团所组成的群组中。
所述取代或未取代的A₁、A₂以及A₃均独立地选自于由苯基、联苯、萘基、菲基、三联苯、吡啶基、二吡啶基、苯基吡啶基、吡啶基苯基、三联吡啶、喹啉基、异喹啉基、吩噁啉基(phenoxalinyl phenoxalinyl)、喹噁啉基、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、三甲基甲硅烷基、三氟甲基、氰基、氟基、甲氧基、以及乙氧基所组成的群组中。
如果A₁、A₂以及A₃被取代，则A₁、A₂以及A₃的取代基选自于由芳基、烷基、烷氧基、卤素、氰基、以及甲硅烷基所组成的群组中。
如果A₁、A₂以及A₃被取代，则A₁、A₂以及A₃的取代基均独立地选自于由甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、甲氧基、乙氧基、丁氧基、三甲基甲硅烷基、氟、以及氯所组成的群组中。
通过下列化学式2之一来表示A₁、A₂以及A₃：
[化学式2]

其中，R₁、R₂、R₃、以及R₄包括至少一个甲基。
通过下列化学式3之一来表示所述蓝色发光化合物。
[化学式3]






















一种有机发光二极管器件，其包括阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、以及阴极，根据本发明的一个示例性实施方式，该有机发光二极管器件可包含权利要求1至6的蓝色发光化合物作为发光层的掺杂剂。
该掺杂剂的掺杂浓度范围可为0.5至10重量％。
以下，将参照附图描述本发明的示例性实施方式。
图1为示出了根据本发明的一个示例性实施方式的有机发光二极管器件的视图。
参照图1，根据本发明的一个示例性实施方式的有机发光二极管器件包括阳极110、空穴注入层120、空穴传输层130、发光层140、电子传输层150、电子注入层160、以及阴极170。
阳极110为由具有高功函的ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)以及ZnO(氧化锌)之一所形成的空穴注入电极。如果阳极110为反射电极，则阳极110可在由ITO、IZO以及ZnO之一所形成的层下，进一步包括由铝(Al)、银(Ag)或者镍(Ni)之一所形成的反射层。
空穴注入层120用于促进空穴从阳极110注入到发光层140。空穴注入层120可由选自于由铜酞菁(CuPc)、PEDOT(聚(3，4)-乙烯二氧噻吩，poly(3，4)-ethylenedioxythiophene)、聚苯胺(PANI)以及NPD(N，N-二萘基-N，N′-联苯对二氨基联苯，N，N-dinaphthyl-N，N′-diphenyl benzidine)所组成的群组中的至少一种所形成，但并不限于此。
空穴注入层120的厚度范围可为1-150nm。如果空穴注入层120的厚度为1nm或者1nm以上，则可防止空穴注入特性的降低。如果空穴注入层120的厚度为150nm或者150nm以下，则可防止为了在空穴注入层120的厚度太大时增加空穴运动所施加的驱动电压的增加。
空穴传输层130用于平稳地传输空穴。空穴传输层130可由选自于NPD(N，N-二萘基-N，N′-联苯对二氨基联苯)、TPD(N，N′-二-(3-甲基苯基)-N，N′-二-(苯基)-对氨基联苯，N，N′-bis-(3-methylphenyl)-N，N′-bis-(phenyl)-benzidine)、s-TAD、以及MTDATA(4，4′，4″-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)-三苯胺，4，4′，4″-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine)所组成的群组中的至少一种所组成，但不限于此。
空穴传输层130也可具有1-150nm的厚度。如果空穴传输层130的厚度为1nm或者1nm以上，则可防止空穴传输特性的降低。如果空穴传输层130的厚度为150nm或者150nm以下，则可防止为了在空穴传输层130的厚度太大时增加空穴运动所施加的驱动电压的增加。
发光层140可由发出红色、绿色或者蓝色光的材料所制成。该材料可包括磷光或荧光材料。以下将针对发绿光的材料来描述该示例性实施方式。
发光层140可包括基质和掺杂剂。基质可由选自于由螺环-DPVBi、DPVBi、螺环-6P、蒸馏苯(DSB)、蒸馏亚芳香基(DSA)、PFO-基聚合物、以及PPV-基聚合物所组成的群组中的一种所形成，但不限于此。
该掺杂剂可为由下列化学式1所表示的材料：
[化学式1]

其中，A₁、A₂以及A₃均独立地选自于由氢、取代或未取代的芳香基团、杂环基团、以及脂肪族基团所组成的群组中。
所述取代或未取代的A₁、A₂以及A₃均独立地选自于由苯基、联苯、萘基、菲基、三联苯、吡啶基、二吡啶基、苯基吡啶基、吡啶基苯基、三联吡啶、喹啉基、异喹啉基、吩噁啉基、喹噁啉基、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、三甲基甲硅烷基、三氟甲基、氰基、氟基、甲氧基、以及乙氧基所组成的群组中。
如果A₁、A₂以及A₃被取代，则A₁、A₂以及A₃的取代基选自于由芳基、烷基、烷氧基、卤素、氰基、以及甲硅烷基所组成的群组中。
如果A₁、A₂以及A₃被取代，则A₁、A₂以及A₃的取代基均独立地选自于由甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、甲氧基、乙氧基、丁氧基、三甲基甲硅烷基、氟、以及氯所组成的群组中。
通过下列化学式2之一来表示A₁、A₂以及A₃：
[化学式2]
[化学式2]

其中，R₁、R₂、R₃、以及R₄包括至少一个甲基。
通过下列化学式3之一来表示所述蓝色发光化合物。
[化学式3]






















该掺杂剂的掺杂浓度范围可为0.5-10重量％。
电子传输层150用于平稳地传输电子。电子传输层150可由选自于Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)、PBD、TAZ、螺环-PBD、BAlq、以及SAlq所组成的群组中的至少一种所组成，但不限于此。
电子传输层150也可具有1-50nm的厚度。如果电子传输层150的厚度为1nm或者1nm以上，则可防止电子传输特性的降低。如果电子传输层150的厚度为50nm或者50nm以下，则可防止为了在电子传输层150的厚度太大时增加电子运动所施加的驱动电压的增加。
电子注入层160用于促进电子的注入。电子注入层160可由Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)、PBD、TAZ、螺环-PBD、BAlq或者SAlq所形成，但并不限于此。
电子注入层160的厚度范围可为1-50nm。如果电子注入层160的厚度为1nm或者1nm以上，则可防止电子注入特性的降低。如果电子注入层160的厚度为50nm或者50nm以下，则可防止为了在电子注入层160的厚度太大时增加电子运动所施加的驱动电压的增加。
阴极170为由具有低功函的镁(Mg)、钙(Ca)、铝(Al)、银(Ag)或其合金所形成的电子注入电极。在有机发光二极管器件具有顶部发光或者双发光结构的情况下，阴极170可足够薄以传输光。在有机发光二极管器件具有底部发光结构的情况下，阴极170可足够厚以反射光。
以下，将在下列合成实施例和实施例中详细描述根据本发明的蓝色发光化合物以及包含该蓝色发光化合物的有机发光二极管器件。然而，应当注意到，下列实施例仅仅是用于说明本发明，而本发明并不限于此。
合成实施例
1)2，6-二溴蒽醌的合成

在双颈圆底烧瓶中，将溴化铜(II)(24g，0.1mol)和亚硝酸叔丁酯(10.8g，0.1mol)加入200ml乙腈中并且进行搅拌，将该混合物控制到-65℃，然后在10分钟内将2，6-二氨基蒽醌(10g，0.04mol)渐渐地逐滴加入其中。使用TLC来监控该反应，将反应混合物冷却到室温，然后将200ml2N的HCl溶液加入其中。将所得固体过滤并且用蒸馏水和甲醇洗涤，由此获得2，6-二溴蒽醌(9.2g，产率：60％)。
2)2，6-二溴-9，10-二-o-甲苯基蒽的合成

在双颈圆底烧瓶中，将2-溴-o-甲苯(5g，31.3mmol)加入50ml乙醚中并且进行搅拌，将该混合物冷却至-75℃，然后将2.5M n-BuLi(12.5ml，31.3mmol)渐渐地逐滴加入其中并且搅拌1小时。将该混合物再次冷却至-78℃，然后将2，6-二溴蒽醌(5g，14.9mmol)加入其中并且在室温下搅拌4小时。然后，将反应混合物用1N HCl溶液结束反应，用二氯甲烷进行提取，将溶剂进行蒸发，并且通过硅胶柱色谱进行纯化，由此获得2，6-二溴-9，10-二-o-甲苯基蒽醌。将碘化钾(12.4g，0.07mol)、次磷酸钠(13g，0.15mol)、以及50ml乙酸加入所得混合物中并且在100℃下搅拌6小时。然后，将该反应混合物冷却至室温，将100ml 2N HCl溶液加入其中。将所得固体进行过滤并且用蒸馏水和甲醇进行洗涤，由此获得2，6-二溴-9，10-二-o-甲苯基蒽(5.4g，产率：70％)。
3)2，6-二咔唑-9，10-二-o-甲苯基蒽的合成

在双颈圆底烧瓶中，将2，6-二溴-9，10-二-o-甲苯基蒽(2g，3.9mmol)、咔唑(1.4g，8.8mmol)、醋酸钯(0.03g，11.6mmol％)、三(叔丁基)膦(0.03g，15.5mmol％)、以及叔丁醇钠(1.1g，11.6mmol)加入30ml甲苯中，并且在130℃回流12小时。然后，用TLC监控该反应，并且将该反应混合物冷却至室温并且用50ml甲醇结束反应。将所得固体过滤并且通过硅胶柱色谱进行纯化，由此获得2，6-二咔唑-9，10-二-o-甲苯基蒽(2.1g，产率：80％)。
实施例
以下所公开的实施例中，通过使用前述的由D-1或D-194所表示的本发明的蓝色发光化合物来制造有机发光二极管器件。
<实施例1>
对ITO玻璃进行构图以具有3mm×3mm的发光面积，然后进行清洗。然后，将该基板装载在真空室中，将基本压力(base pressure)设置为1×10^-6torr，然后将作为空穴注入层的CuPc以650埃的厚度沉积在ITO(阳极)上，将用作空穴传输层的NPD以400埃的厚度沉积，并且将作为基质的DPBVi(200埃)和由D-01所表示的作为掺杂剂的化合物(50埃)按照1重量％的掺杂浓度进行沉积作为发光层。然后，将作为电子传输层的Alq3以350埃的厚度进行沉积，将作为电子注入层的LiF以5埃的厚度进行沉积，并且将作为阴极的铝以1000埃的厚度进行沉积，由此制成了有机发光二极管器件。
<实施例2>
除了掺杂剂为由D-02所表示的化合物以外，按照与上述实施例1相同的条件来制造有机发光二极管器件。
<实施例3>
除了掺杂剂为由D-07所表示的化合物以外，按照与上述实施例1相同的条件来制造有机发光二极管器件。
<实施例4>
除了掺杂剂为由D-19所表示的化合物以外，按照与上述实施例1相同的条件来制造有机发光二极管器件。
<实施例5>
除了掺杂剂为由D-22所表示的化合物以外，按照与上述实施例1相同的条件来制造有机发光二极管器件。
<比较实施例>
除了掺杂剂为由下列BD-1所表示的具有二苯乙烯基的化合物以外，按照与上述实施例1相同的条件来制造有机发光二极管器件。

测量并且在下表1中示出了实施例1至5以及比较实施例1中的有机发光二极管器件的电压、电流、亮度、电流效率、功率效率、以及彩色坐标。
[表1]

如上述表1所示，可看出，根据本发明实施例1至5的有机发光二极管器件显示出与比较实施例相当的色彩坐标，并且与比较实施例相比，具有更好的电压、亮度、电流效率、以及功率效率。
因此，与传统的有机发光二极管器件相比，根据本发明的一个示例性实施方式的蓝色发光化合物以及有机发光二极管器件可具有更好的电压、亮度、电流效率、以及功率效率。
前述实施方式和优点仅仅是示例性的，而并不应当被理解为对本发明的限制。该教导可很容易地应用于其它类型的装置。本发明的描述意欲是说明性的，而并不是限制权利要求的范围。对于本领域技术人员来说，很多替换、修改和变型都将是清楚可见的。在权利要求中，装置加功能的限定意欲覆盖在本文中描述为执行所记载功能的结构，并且不仅覆盖结构等价物，而且还覆盖等价的结构。而且，除非在权利要求的限定中明确地记载了术语“装置”，否则并不意欲根据35USC112(6)对该限制进行解释。