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1、(10)申请公布号 CN 102951991 A (43)申请公布日 2013.03.06 CN 102951991 A *CN102951991A* (21)申请号 201210302522.8 (22)申请日 2012.08.23 2011-181580 2011.08.23 JP C07C 13/62(2006.01) C09K 11/06(2006.01) G03G 15/04(2006.01) H01L 51/54(2006.01) H01L 51/50(2006.01) (71)申请人 佳能株式会社 地址 日本东京 (72)发明人 小菅哲弥 镰谷淳 怒健一 (74)专利代理机构 中。
2、国国际贸易促进委员会专 利商标事务所 11038 代理人 李帆 (54) 发明名称 稠合多环化合物和包括该化合物的有机发光 元件 (57) 摘要 提供稠合多环化合物和包括该化合物的有机 发光元件, 该稠合多环化合物发绿光并且具有高 化学稳定性。 提供权利要求1中记载的由通式1 或 2 所示的稠合多环化合物。式 1 和 2 中, R1-R10独立地选自氢原子、 直链或支化的具有 1-4 个碳原子的烷基和取代或未取代的具有 6-22 个 碳原子的芳香族烃基。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 35 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12。
3、)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 35 页 附图 1 页 1/2 页 2 1. 由下述通式 1 或 2 表示的稠合多环化合物 : 其中式 1 和 2 中, R1-R10各自独立地选自氢原子、 直链或支化的具有 1-4 个碳原子 的烷基和取代或未取代的具有 6-22 个碳原子的芳香族烃基。 2. 根据权利要求 1 的稠合多环化合物, 其中由通式 1 或 2 表示的稠合多环化合物 是由下述通式 3 或 4 表示的化合物 : 其中式 3 和 4 中, X1-X10各自独立地选自氢原子、 直链或支化的具有 1-4 个碳原子 权 利 要 求 书 CN 102951991 A 2 2/2 页 3。
4、 的烷基和取代或未取代的苯基。 3. 根据权利要求 2 的稠合多环化合物, 其中该 X2、 X4、 X7和 X9各自表示烷基。 4. 根据权利要求 1 的稠合多环化合物, 其中该稠合多环化合物显示绿色光致发光。 5. 有机发光元件, 包括 : 电极对 ; 和 配置在其间的有机化合物层, 其中该有机化合物层含有根据权利要求 1 的稠合多环化合物。 6. 根据权利要求 5 的有机发光元件, 其中该有机化合物层是含有主体材料和客体材料 的发光层, 并且该客体材料包括该稠合多环化合物。 7. 根据权利要求 5 的有机发光元件, 其中该有机化合物层包括多个发光层, 该发光层 的至少一个含有该稠合多环化合。
5、物, 并且该发光层发出彼此不同种类颜色的光以发白光。 8. 显示装置, 包括 : 多个像素, 其中该像素的至少一个包括根据权利要求 5 的有机发光元件和与其连接的有源元件。 9. 图像信息处理装置, 包括 : 显示图像的显示部 ; 和 输入图像信息的输入部, 其中该显示部包括根据权利要求 8 的显示装置。 10. 照明装置, 包括 : 根据权利要求 5 的有机发光元件 ; 和 向其供给驱动电压的 AC/DC 变换器。 11. 成像装置, 包括 : 光电导体 ; 使该光电导体的表面带电的带电部 ; 对该光电导体曝光的曝光部 ; 和 使该光电导体上形成的静电潜像显像的显像单元, 其中该曝光部包括根。
6、据权利要求 5 的有机发光元件。 12. 对光电导体曝光的曝光光源, 包括 : 多个发光点, 其中配置该发光点以形成至少一行, 对该发光点的每一个的光量独立地控制, 并且 该发光点各自包括根据权利要求 5 的有机发光元件。 权 利 要 求 书 CN 102951991 A 3 1/35 页 4 稠合多环化合物和包括该化合物的有机发光元件 技术领域 0001 本发明涉及新型稠合多环化合物和包括该化合物的有机发光元件。 背景技术 0002 有机发光元件是具有阳极、 阴极和配置在这两个电极之间的有机化合物层的元 件。有机发光元件中, 从各电极注入的空穴和电子在有机化合物层中彼此再结合时产生激 子, 。
7、并且当激子返回基态时发光。 0003 有机发光元件中近来的发展是显著的, 并且能够形成能够在低电压下驱动并且具 有各种发光波长的高速响应、 薄和轻质的发光器件。 0004 将有机发光元件应用于全色显示器等时, 用于各色, 即蓝色、 绿色和红色的发光材 料均要求高度纯化, 并且已要求发光元件的发光效率和耐久寿命进一步改善。 0005 作为用于有机发光元件的发光层的发光材料, 例如, 日本专利公开 No.11-026158 (无对应的外国申请) 中已公开了下述化合物 A 和 B 作为具有荧蒽并 8,9-b 苯并 9,10 菲环作为主骨架的化合物。 0006 0007 日本专利公开 No.11-02。
8、6158(无对应的外国申请) 中公开的化合物 A 和 B 的发光 色都是蓝色, 由具有荧蒽并8,9-b苯并9,10菲环作为主骨架的化合物难以获得绿色发 光。 0008 尽管在该化合物的主骨架上设置取代基时能够使发光波长增加, 但一些情况下可 能使其化学稳定性劣化。 发明内容 0009 本发明的方面提供新型的高度化学稳定的稠合多环化合物, 其在主骨架上无任何 取代基的情况下能够发绿光。 此外, 本发明的方面还提供有机发光元件, 其包括上述化合物 并且具有高发光效率和优异的驱动耐久性。 0010 因此, 本发明的方面提供由下述通式 1 或 2 表示的稠合多环化合物。 0011 说 明 书 CN 1。
9、02951991 A 4 2/35 页 5 0012 式 1 和 2 中, R1-R10各自独立地选自氢原子、 直链或支化的具有 1-4 个碳原子 的烷基和取代或未取代的具有 6-22 个碳原子的芳香族烃基。 0013 根据本发明的方面, 能够提供能够发绿光的新型的高度化学稳定的稠合多环化合 物。 此外, 本发明的方面还提供有机发光元件, 其包括上述化合物并且具有高发光效率和优 异的驱动耐久性。 0014 由以下参照附图对例示实施方案的说明, 本发明进一步的特点将变得清楚。 附图说明 0015 图 1 是表示根据实施方案的层叠发光层型有机发光元件的一例的示意图。 0016 图 2 是表示根据实。
10、施方案的有机发光元件和与其连接的开关元件的横截面示意 图。 具体实施方式 0017 本发明的方面涉及由下述通式 1 或 2 表示的稠合多环化合物。 0018 说 明 书 CN 102951991 A 5 3/35 页 6 0019 式 1 和 2 中, R1-R10各自独立地选自氢原子、 直链或支化的具有 1-4 个碳原子 的烷基和取代或未取代的具有 6-22 个碳原子的芳香族烃基。 0020 作为由 R1-R10表示的直链或支化的具有 1-4 个碳原子的烷基的具体实例, 可提及 甲基、 乙基、 正丙基、 异丙基、 正丁基、 异丁基、 仲丁基和叔丁基。 0021 作为由 R1-R10表示的具有。
11、 6-22 个碳原子的芳香族烃基的具体实例, 可提及苯基、 联苯基、 三联苯基、 萘基、 芴基、 菲基、 蒽基、 荧蒽基、 芘基、 基、 苯并 a 蒽基、 并四苯基、 苯 并 c 菲基、 苯并 ghi 荧蒽基、 苝基、 苯并 e 芘基、 苯并 a 荧蒽基、 苯并 b 荧蒽基、 苯并 j 荧蒽基、 苯并 k 荧蒽基、 苉基、 苯并 b 苯并 9,10 菲基、 苯并 b基、 茚并 1,2,3-cd 荧蒽基和茚并 1,2,3-cd 芘基。 0022 一种情况下, 上述芳香族烃基中, 可提供苯基、 联苯基、 三联苯基、 芴基、 菲基、 荧蒽 基和芘基。 0023 上述具有 6-22 个碳原子的芳香族烃。
12、基可具有取代基。例如, 可提及烷基, 例如甲 基、 乙基、 正丙基、 异丙基、 正丁基、 异丁基、 仲丁基、 叔丁基、 正己基、 环己基或金刚烷基 ; 芳 香族烃基, 例如苯基、 联苯基、 三联苯基、 萘基、 芴基、 菲基、 蒽基、 芘基、 基、 苯并 9,10 菲 基、 荧蒽基、 并四苯基或苉基 ; 芳香族杂环基, 例如噻吩基、 吡咯基、 吡嗪基、 吡啶基、 吲哚基、 喹啉基、 异喹啉基、 萘啶基、 吖啶基、 菲绕啉基、 咔唑基、 吩嗪基、 吩嗪基、 吩噻嗪基、 苯并噻 吩基、 二苯并噻吩基、 苯并呋喃基、 二苯并呋喃基、 唑基或二唑基 ; 取代的氨基, 例如二 甲基氨基、 二乙基氨基、 二。
13、苄基氨基、 二苯基氨基、 二 (甲苯基) 氨基、 二萘基氨基或二芴基氨 基 ; 烷氧基, 例如甲氧基或乙氧基 ; 芳氧基, 例如苯氧基或萘氧基 ; 卤素原子, 例如氟、 氯、 溴 或碘 ; 乙烯基、 丙烯酸酯基、 甲基丙烯酸酯基、 氧杂环丁基、 羟基、 氰基和硝基。 0024 由式 1 或 2 表示的稠合多环化合物可以是由式 3 或 4 表示的化合物。 0025 说 明 书 CN 102951991 A 6 4/35 页 7 0026 式 3 和 4 中, X1-X10各自独立地选自氢原子、 直链或支化的具有 1-4 个碳原子 的烷基和取代或未取代的苯基。 0027 由 X1-X10表示的直链。
14、或支化的具有 1-4 个碳原子的烷基的具体例与式 1 和 2 中 R1-R10所示的直链或支化的具有 1-4 个碳原子的烷基的具体例相同。 0028 上述苯基可具有取代基。该苯基可进一步具有的取代基的具体例与作为式 1 和 2中R1-R10所示的具有6-22个碳原子的芳香族烃基可进一步具有的取代基所述的具体例 相同。 0029 (根据本发明方面的稠合多环化合物的性能) 0030 根 据 本 发 明 方 面 的 稠 合 多 环 化 合 物 具 有 苯 并 6,7 苯 并 9,10 菲 并 2,3:5,6 茚并 1,2,3-cd 芘 (以下简称为 “BTIPy (a) ” ) 或苯并 10,11 。
15、苯并 9,10 菲并 2,3:5,6 茚并 1,2,3-cd 芘 (以下简称为 “BTI Py(b) ” ) 作为主骨架。 0031 0032 苯并 6, 7 苯并 9,10 菲并 2, 3 5, 6 苯并 10, 11 苯并 9,10 菲并 2, 3 5, 6 说 明 书 CN 102951991 A 7 5/35 页 8 0033 茚并 1, 2, 3-cd 芘 茚并 1, 2, 3-cd 芘 0034 上述两种稠合多环化合物是非对映异构关系, 并且由于后述的合成方法, 难以通 过选择性的合成方法和 / 或精制来分离上述两种化合物中的一个衍生物。 0035 因此, 根据本发明方面的稠合多环。
16、化合物可以是由通式 1 和 2 表示的两种非 对映异构体的混合物。 0036 由于非对映异构体具有几乎彼此等同的物理性能, 因此即使使用其混合物, 也几 乎不会发生材料物理性能上的问题。以下将这两个非对映异构体统称为 BTIPy。 0037 根据本发明方面的稠合多环化合物由通式 1 或 2 表示并且具有上述 BTIPy 环 作为主骨架。 0038 本实施方案中, 化合物的主骨架是指化合物分子中具有最大 共轭结构的部分 结构, 并且该部分结构主要决定整个化合物的物理性能, 例如 S1 能量、 T1 能量、 HOMO 能级、 LUMO 能级、 振子强度和发光量子产率。 0039 另一方面, 辅助骨。
17、架是化合物分子中的辅助部分结构并且对由上述主骨架决定的 整个化合物的物理性能不具有显著的影响, 但用于精细调节。 0040 具体地, 根据本发明方面的通式 1 和 2 所示的稠合多环化合物中, 取代基 R1-R10均对应于辅助骨架。 0041 即, 无论取代基 R1-R10的种类, 预期由式 1 或 2 表示的均具有 BTIPy 环作为主 骨架的稠合多环化合物具有彼此几乎同等的物理性能。 0042 根据本发明方面的稠合多环化合物是具有 BTIPy 作为主骨架的化合物。 0043 BTIPy 具有下述结构, 其中如下所示萘环和苯环分别稠合于荧蒽并 8,9-b 苯并 9,10 菲的荧蒽侧和苯并 9。
18、,10 菲侧。 0044 0045 荧蒽并 8,9-b 苯并 9, 10 菲 苯并 6, 7 苯并 9, 10 菲并 2, 3 5,6 0046 茚并 1, 2, 3-cd 芘 0047 如上所述萘环和苯环稠合于发蓝光的荧蒽并 8,9-b 苯并 9,10 菲以使 共轭 平面扩展时, 能够使化合物的 S1 能量减小, 并且能够使发光色的波长增加。结果, BTIPy 显 示绿色发光。 0048 这种情况下的绿色发光是发光材料的甲苯稀溶液中的发射峰波长在 475-510nm 的范围内的发光。 0049 将该发光材料用作有机发光元件的发光层的客体材料时, 其发射峰波长在 500-540nm 的范围内,。
19、 并且能够得到具有高色纯度的绿色发光。 0050 其原因在于甲苯稀溶液与发光元件之间, 通常产生约 0.15eV 的发射峰波长之差。 说 明 书 CN 102951991 A 8 6/35 页 9 0051 此外, 除了根据本发明方面的 BTI Py 环以外, 还存在通过将至少一个芳环稠合于 荧蒽并 8,9-b 苯并 9,10 菲环而得到的各稠合多环。 0052 对于这些化合物中的典型的稠合多环, 进行了分子轨道计算, 并且将其结果示于 下表 1 中。 0053 通常, 显示荧光发射的化合物中, S1 能量对应于发射峰波长, 并且随着振子强度增 加, 荧光量子产率增加。 0054 表 1 00。
20、55 0056 作为荧蒽并 8,9-b 苯并 9,10 菲衍生物的比较化合物 C1 中, 尽管 S1 能量的计 说 明 书 CN 102951991 A 9 7/35 页 10 算值为 431nm(2.88eV) , 但甲苯稀溶液中发射蜂波长的实际测定值为 460nm(2.70eV) 。 0057 因此, 由于计算值与实际测定值之间存在 0.18eV 的差, 因此考虑该差时, 为了得 到 475-510nm 的发射峰波长下的绿色发光, 可将通过计算得到的 S1 能量设定在 444-475nm 的范围内。 0058 认为如表 1 中的稠环 1 和 2 的情形那样通过稠合于荧蒽并 8,9-b 苯并。
21、 9,10 菲来简单地增加一个或两个苯环时, 共轭的扩展不足, 没有得到绿色发光。 0059 但是, 根据本发明方面的 BTIPy 环中, 由于增加对应于三个苯环的稠环, 因此将 S1 能量的计算值设定在 451nm, 以致满足上述绿色发光的条件。 0060 能够如上所述使发光波长增加以实现绿色发光的原因在于, 在如下所示的稠环中 BTIPy 环包括芘环作为部分结构, 其中能够获得宽 共轭平面。 0061 0062 因此, 根据本发明方面的BT I Py环中, 增加必要的最小数目的稠环时能够由荧蒽 并 8,9-b 苯并 9,10 菲有效地增加波长, 以致能够得到绿色发光。 0063 如果增加对。
22、应于四个苯环以上的稠环, 尽管能够容易地增加波长, 但一种情况下, 可能不会使其增加, 原因在于由于由上述的稠环的增加引起的分子量的增加, 不能容易地 进行该化合物的升华精制。 0064 另一方面, 认为稠环 3 中, 由于对应于一个苯环的稠环的增加使波长显著地增加, 因此得到了比绿色发光长的波长。 0065 其原因在于, 在如下所示的稠环中稠环 3 具有蒽环作为部分结构。 0066 但是, 这样的蒽环作为部分结构存在时, 在分子中存在抗氧化性差并且化学稳定 性差的区域, 例如蒽 9- 和 10- 位。 0067 0068 对于有机发光元件中反复进行激发和发光松弛的发光材料, 一种情况下, 不。
23、可提 供具有这样的低稳定区域的材料。 0069 由于根据本发明方面的 BTIPy 环不具有这样的蒽 - 环部分结构, 因此主骨架具有 高抗氧化性和高化学稳定性。 说 明 书 CN 102951991 A 10 8/35 页 11 0070 此外, 由于与表1中的其他稠环的每一个相比, 根据本发明方面的BTIPy的计算的 振子强度值高, 因此能够预期该主骨架具有高荧光量子产率。 0071 如上所述, 能够预期具有根据本发明方面的 BTIPy 环作为主骨架的稠合多环化合 物显示绿色发光并且具有高化学稳定性和高荧光量子产率。 0072 此外, 如果将上述稠合多环化合物用作有机发光元件的发光层的客体材。
24、料, 能够 得到具有高绿色纯度的长寿命和高效率的发光元件。 0073 顺便提及, 对表 1 中的两个非对映异构体 BTIPy(a) 和 BTIPy(b) 彼此进行比较 时, S1 能量的计算值彼此大致相等, 并且振子强度的计算值也大致彼此相等 ; 因此, 根据本 发明方面的通式1和2所示的稠合多环化合物之间的材料物理性能上的差异几乎不存 在。 0074 因此, 即使以任意比例使用根据本发明方面的通式 1 和 2 所示的稠合多环化 合物之间的混合物, 也不会使通过使用 BTIPy 作为主骨架得到的性能变化, 并且能够得到 大致均一的材料物理性能。 0075 此外, 由通式 1 和 2 表示的根据。
25、本发明方面的稠合多环化合物可具有直链或 支化的具有 1-4 个碳原子的烷基作为取代基 R1-R10。 0076 含有烷基取代基时, 由于烷基取代基作为给电子基团发挥功能, 因此 HOMO 能级变 得比未取代的化合物浅。换言之, 也可以说使电离电位减低。 0077 此外, 烷基取代基作为位阻基团发挥功能, 其使分子间相互作用减轻并且能够减 少稠合多环基团之间的分子间堆叠和稠合多环化合物与其他化合物例如主体材料之间的 分子间堆叠。 0078 将根据本发明方面的稠合多环化合物用作有机发光元件的发光层的客体材料时, 通过如上所述的分子间堆叠的减少, 从而抑制浓度猝灭, 因此, 能够获得高发光效率。 0。
26、079 而且, 由于分子间堆叠的减少使稠合多环化合物的升华温度降低, 因此也能够防 止升华精制时过热引起的热分解。 0080 但是, 作为取代基 R1-R10的直链或支化的具有 1-4 个碳原子的烷基只是辅助基团 并且只用于微细调节而不显著地改变根据本发明方面的稠合多环化合物的物理性能。 0081 此外, 由通式 1 和 2 表示的根据本发明方面的稠合多环化合物可具有取代或 未取代的具有 6-22 个碳原子的芳香族烃基。 0082 将上述的芳香族烃基引入 BTIPy 主骨架中作为取代基时, 使稠合多环化合物分子 的 共轭长度增加, 并且使发光波长增加。 0083 但是, 由于作为取代基发挥功能。
27、的芳香族烃基的碳原子数为 22 以下, 因此与 BTIPy 主骨架相比其 共轭足够小, 并且不使波长显著增加以超过绿色发光的波长区域。 0084 因此, 该芳香族烃取代基用于根据本发明方面的稠合多环化合物的发光波长的微 细调节。 0085 特别地, 如通式 3 和 4 中所示, 由通式 1 和 2 所示的根据本发明方面的稠 合多环化合物的 R3和 R4可各自为取代或未取代的苯基。 0086 发现由于表 1 中的 BTIPy(b) 的 S1 能量的计算值与例示化合物 201(b) 大致相 等, 因此即使将苯基引入对应于 BTIPy 主骨架的取代基 R3和 R4的位置, 也几乎不使发光波 长增加。。
28、 说 明 书 CN 102951991 A 11 9/35 页 12 0087 其原因在于, 由于苯基取代基的位的氢原子与BTIPy环上的氢原子如下所述立 体化学上彼此排斥, 因此使苯基取代基与 BTIPy 环大致正交地配置, 并且 BTIPy 环上的 共轭并不延伸到苯基取代基。 0088 0089 此外, 与 BTIPy 主骨架正交配置的苯基取代基作为位阻基团发挥功能, 其如上述 烷基的情形那样使分子间相互作用减小并且具有减少分子间堆叠的效果。 0090 因此, 根据本发明方面的通式3和4所示的稠合多环化合物中, 在保持来源于 BTIPy 主骨架的绿色发光的同时使分子间堆叠减少, 并且如果将。
29、该稠合多环化合物用作有 机发光元件的发光层的客体材料, 能够获得具有高绿色纯度的高效率的发光。 0091 (根据本发明方面的稠合多环化合物的实例) 0092 示出根据本发明方面的稠合多环化合物的具体结构式的实例。 例示化合物101 (a) 和例示化合物 101(b) 是非对映异构关系, 其他例示化合物也是与上述相同的关系。 0093 此外, 例示化合物 101(a) 和例示化合物 101(b) 的混合物称为例示化合物 101, 并且其他例示化合物也以与上述相同的方式命名。 0094 说 明 书 CN 102951991 A 12 10/35 页 13 0095 说 明 书 CN 1029519。
30、91 A 13 11/35 页 14 0096 说 明 书 CN 102951991 A 14 12/35 页 15 0097 说 明 书 CN 102951991 A 15 13/35 页 16 0098 说 明 书 CN 102951991 A 16 14/35 页 17 0099 例示化合物的化合物 101-109 是第一组。 0100 第一组中, 通式 1 和 2 的 R1-R10均表示氢原子或直链或支化的具有 1-4 个碳 原子的烷基。 0101 第一组中的每个化合物的发光波长与BTIPy主骨架101, 即例示化合物101的绿色 发光波长相当, 由于其分子量较小, 能够容易地进行升华。
31、精制。 0102 例示化合物的化合物 201-211 为第二组。 说 明 书 CN 102951991 A 17 15/35 页 18 0103 第二组中的化合物均由通式 3 或 4 表示并且各自在 BTI Py 主骨架的特定位 置只具有取代或未取代的苯基。 0104 对于第二组中的化合物, 能够获得来源于 BTIPy 主骨架的具有高绿色纯度的发 光, 并且将该组中的化合物用作发光层的客体材料时, 由于分子间堆叠的减少, 能够获得高 效率的发光。 0105 例示化合物的化合物 301-303 为第三组。 0106 第三组中的化合物各自在通式 3 或 4 所示的 BTIPy 主骨架上还具有至少一。
32、个 直链或支化的具有 1-4 个碳原子的烷基作为取代基。 0107 第三组中的化合物中, 与第二组中的化合物相比, 由 BTIPy 主骨架上的烷基取代 基使分子间堆叠进一步减少。 0108 例示化合物的化合物 401-406 为第四组。 0109 第四组中的化合物中, 通式 1 和 2 的 R1、 R2和 R5-R10中的至少一个为取代或未 取代的苯基。 0110 第四组中的化合物中, 能够得到具有比第一至第三组中的化合物长约 10nm 的发 射峰波长的绿色发光。 0111 例示化合物的化合物 501-507 为第五组。 0112 第五组中的化合物中, 通式 1 和 2 的 R1-R10的至少。
33、一个为取代或未取代的具 有 8-22 个碳原子的芳香族烃基。 0113 第五组中的化合物中, 能够得到具有比第四组中的化合物长的发射峰波长的绿色 发光。 0114 (根据本发明方面的稠合多环化合物的合成方法) 0115 接下来, 对根据本实施方案的式 1 或 2 所示的稠合多环化合物的合成方法进 行说明。 0116 由通过下式 5 中所示的反应得到的苯并 5,6 茚并 1,2,3-cd 芘的 BrCl 中间 体, 如下式 6 中所示, 通过 Suzuki 偶合反应和 Heck 反应合成根据本发明方面的稠合多环 化合物。 0117 这种情况下, 使用溴氯氨茴酸通过下式 5 中所示的 Diels-。
34、Alder 反应得到 BrCl 中间体的非对映异构混合物。 0118 此外, 式 6 中所示的下述反应中也保持该几何异构, 以非对映异构体、 BTIPy (a) 衍生物和 BTIPy(b) 衍生物的混合物的形式得到根据本发明方面的稠合多环化合物。下式 6 表示 BTIPy(a) 衍生物的情况下的合成路线图, 并且在 BTIPy(b) 衍生物的情况下也可 应用与上述相同的路线图。 0119 说 明 书 CN 102951991 A 18 16/35 页 19 0120 式 5 中的缩合反应中, 通过适当地选择二酮原料和酮原料, 能够得到预定的 BrCl 中间体。 0121 而且, 通过适当地选择。
35、该 BrCl 中间体和具有取代基的萘基苯基硼酸 (boronic acid) 化合物来进行式 6 中的 Suzuki 偶合反应时, 能够合成预定的根据本发明方面的稠 合多环化合物。 0122 此外, 根据本发明方面的稠合多环化合物用于有机发光元件时, 作为最后的精制, 可进行升华精制。其原因在于, 升华精制在有机化合物的纯化中具有显著的精制效果。 0123 在这样的升华精制中, 通常, 随着有机化合物的分子量增加, 较高的温度是必要 的, 这种情况下, 例如, 由于该高温, 容易发生热分解。 0124 因此, 用于有机发光元件的有机化合物可具有 1,000 以下的分子量以致能够在不 过度加热的。
36、情况下进行升华精制。 0125 (根据本发明方面的有机发光元件) 0126 接下来, 对根据本发明方面的有机发光元件进行说明。 0127 根据本发明方面的有机发光元件是至少包括作为彼此相对的电极对的阳极、 阴极 和配置在这些电极之间的至少一个有机化合物层的发光元件。 有机化合物层中含有发光材 料的层为发光层。 0128 此外, 根据本发明方面的有机发光元件中, 上述有机化合物层含有由通式 1 或 2 表示的稠合多环化合物。 0129 作为根据本发明方面的有机发光元件的元件结构, 可提及多层元件结构, 其中在 基板上依次层叠下述层。 0130 (1) 阳极 / 发光层 / 阴极 0131 (2)。
37、 阳极 / 空穴传输层 / 发光层 / 电子传输层 / 阴极 0132 (3) 阳极 / 空穴传输层 / 发光层 / 电子传输层 / 电子注入层 / 阴极 0133 (4) 阳极 / 空穴注入层 / 空穴传输层 / 发光层 / 电子传输层 / 阴极 0134 (5) 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 / 阴极 说 明 书 CN 102951991 A 19 17/35 页 20 0135 (6) 阳极 / 空穴传输层 / 电子阻挡层 / 发光层 / 空穴阻挡层 / 电子传输层 / 阴极 0136 但是, 这些元件结构的实例均是非常简单的基本元件结。
38、构, 并且使用根据本发明 方面的化合物的有机发光元件的结构并不限于上述这些。 0137 能够形成各种层结构, 例如, 可在电极和有机化合物层之间的界面处设置绝缘层, 可设置粘合层或干涉层, 电子传输层或空穴传输层可由具有不同电离电位的两层形成, 和 / 或发光层可包括由不同发光材料形成的两层。 0138 作为上述结构的元件构成, 可使用从基板侧的电极将光取出的所谓底部发射系、 从基板的相反侧将光取出的所谓顶部发射系和从两表面侧将光取出的双重发射系。 0139 此外, 在上述元件结构中, 可使用具有电子阻挡层和空穴阻挡层这两者的结构 (6) 。由于通过结构 (6) 能够将两种载流子, 即空穴和电。
39、子限制在发光层中, 因此能够得到 具有高发光效率而无载流子泄漏的元件。 0140 根据本发明方面的化合物主要用于有机发光元件的发光层。这种情况下, 该发光 层可包括多种成分, 并且该成分可分类为主要成分和附属成分。 0141 主要成分是其重量比在形成发光层的所有化合物中最高的化合物, 并且也可称为 主体材料。附属成分是主要成分以外的化合物并且可称为客体 (掺杂剂) 材料、 发光辅助材 料和电荷注入材料。 0142 这种情况下, 客体材料是发光层中负责主要发光的化合物。 另一方面, 主体材料是 发光层中作为基体存在以包围客体材料并且主要负责传输载流子并且将激发能量赋予客 体材料的化合物。 014。
40、3 发光辅助材料是发光层中重量比低于主体材料的化合物, 其辅助客体材料的发 光, 并且也称为第二主体材料。 0144 客体材料对于主体材料的浓度在 0.01-50 重量 % 的范围内, 基于发光层的成分的 总重量, 并且可以在 0.1-20 重量 % 的范围内。 0145 此外, 为了防止浓度猝灭, 客体材料的浓度可以为 10 重量 % 以下。 0146 客体材料可均匀地包括在由主体材料形成的整个层中或者可包括在其中以形成 浓度梯度, 或者客体材料可部分地包括在特定区域中以形成不含客体材料的主体材料层的 区域。 0147 根据本发明方面的稠合多环化合物可用作发光层的客体材料。 0148 尽管这。
41、种情况下根据本发明方面的稠合多环化合物的发光色并无特别限制, 但可 选择绿色发光材料以致使用上述材料作为发光层的客体材料的发光元件的最大发射峰波 长在 500-540nm 的范围内。 0149 根据本发明方面的稠合多环化合物用作发光层的客体材料时, 作为其主体材料, 使用具有比根据本发明方面的稠合多环化合物高的 S1 能量的化合物。 0150 这种情况下, 将由载流子再结合激发的主体材料的激发能量高效率地传输到客体 材料, 并且能够以高效率获得来自客体材料的发光。 0151 而且, 作为发光层的主体材料, 可提供只由碳原子和氢原子形成的芳族烃化合物 (分子) 。这种情况下, 得到具有高驱动耐久。
42、性和亮度劣化小的发光器件。 0152 由于发光层的主体材料在发光层中作为自由基阳离子或自由基阴离子负责载流 子传导并且也负责激发时将激发能量给予客体材料, 在这样的高能状态下, 将大的负荷施 说 明 书 CN 102951991 A 20 18/35 页 21 加于主体材料。 0153 因此, 由于具有优于具有杂原子例如氧原子和 / 或氮原子的化合物的化学稳定 性, 因此芳族烃化合物可用作发光层的主体材料。 0154 此外, 为了辅助激子和 / 或载流子的传导, 发光层可含有多种主体材料并且也可 含有不同于客体材料的发光辅助材料。 0155 以下示出根据本发明方面的用作发光层的主体材料的化合物。
43、的实例, 但本发明并 不限于此。 0156 说 明 书 CN 102951991 A 21 19/35 页 22 0157 这些化合物中, 可提供 H9 和 H10, 它们均为其分子中具有荧蒽结构的主体材料的 实例, 和 H11, 其为具有芘骨架的主体材料的实例。 0158 发光层由根据本发明方面的稠合多环化合物与其他发光材料组合形成时, 也能够 提供发白光的有机发光元件。 0159 即, 由于根据本发明方面的稠合多环化合物主要是绿色发光材料, 因此发光层适 说 明 书 CN 102951991 A 22 20/35 页 23 宜地由上述稠合多环化合物与发绿色以外的光, 例如蓝色、 黄色、 橙。
44、色和红色的发光材料组 合形成时, 能够得到白色发光。 0160 特别地, 作为有机发光元件的发光层, 可在一个发光层中含有至少两种具有不同 发射色的发光材料 (单一发光层型) , 或者可将多个具有彼此不同的发射色的发光层彼此层 叠 (层叠发光层型) , 其中每个层由单一发光材料或多种发光材料形成。 0161 这种情况下, 每个发光层中, 与其主体材料一起, 可将发光材料用作发光层的客体 材料, 并且在层叠发光层型的情况下, 发光层的主体材料可彼此相同或不同。 0162 图 1 是层叠发光层型元件的一例的横截面示意图。 0163 该有机发光元件具有如下的元件结构, 其中在玻璃等的基板上依次层叠阳。
45、极 1、 空 穴注入层 2、 空穴传输层 3、 蓝色发光层 4、 绿色发光层 5、 红色发光层 6、 电子传输层 7、 电子 注入层 8 和阴极 9。 0164 该层叠发光层型中, 可使用具有三层结构的白色发光层, 其中从阳极侧依次层叠 例如含有蓝色发光材料的蓝色发光层、 含有绿色发光材料的绿色发光层和含有红色发光材 料的红色发光层。 0165 根据本实施方案的发白光的有机发光元件具有多个发光层, 并且发光层中的至少 一个含有根据本发明方面的稠合多环化合物并且发绿光。 0166 也可以说多个发光层形成发光部。 0167 得到发白光的有机发光元件时, 尽管对蓝色发光材料并无特别限制, 但可提供具。
46、 有荧蒽骨架或蒽骨架的发光材料。 0168 此外, 尽管对红色发光材料并无特别限制, 但可提供具有荧蒽骨架或芘骨架的发 光材料和铱络合物。 0169 该多个发光层中的其他发光层均为发出绿光以外的光的发光层, 并且将从发光层 发出的多种光混合在一起时, 能够获得发白光的发光元件。 0170 这种情况下, 从阳极侧的三种颜色, 即蓝色、 绿色和红色的层叠顺序并无特别限 制。 或者, 可形成具有两层结构的白色发光层, 其中将含有蓝色发光材料的蓝色发光层和黄 色发光层彼此层叠。 0171 这种情况下, 黄色发光层可在一层中只具有一种黄色发光材料或者可含有多种发 光材料 (例如绿色发光材料和红色发光材料。
47、) 。 0172 层叠发光层型中, 各色发光层中, 能够获得考虑了发光材料的发射色的选择、 它们 之间的组合、 层叠顺序、 发光材料的浓度、 其厚度等的高度的设计自由并且在各色发光层中 能够使载流子平衡最优化。 0173 因此, 能够使各个发射色的发射强度最优化, 并且能够获得优异的白色发光。 0174 此外, 发光层可不限制为彼此层叠, 但也可并排地配置。 并排地配置的发光层均经 配置以与空穴传输层和电子传输层接触。 0175 此外, 该发光层也可具有如下的结构, 其中在发出一色光的发光层中, 形成发出与 其不同的色光的发光层的区域。 0176 此外, 根据本发明方面的有机发光元件中, 任选地, 除了根据本发明方面的稠合多 环化合物以外, 也可使用目前已知的低分子量和高分子量材料。更具体地, 例如, 也可将空 穴注入 / 传输材料、 主体材料、 发光材料、 或电子注入 / 透明材料一起使用。 说 明 书 CN 102951991 A 23 21/35 页 24 0177 以下对这些材料的实例进行说明。 0178 作为空穴注入 / 传输材料, 可提供具有高空穴迁移率的材料以致容易地将来自阳 极的空穴注入并且能够将注入的空穴传输到发光层。