CN101541713A - 新型稠环芳族化合物和具有该化合物的有机发光器件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供稠环芳族化合物和有机发光器件,该有机发光器件具有高效率和高亮度的光输出以及耐久性。有机发光器件,包括:包括阳极和阴极的一对电极,该阳极和阴极中的至少一个是透明或半透明的;和配置在该对电极之间的有机化合物层,其中该有机化合物层含有上式[1]所示的稠环芳族化合物。式中,X1-X16各自独立地表示氢原子、卤素原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂环基,并且彼此可以相同或不同;在选自X4-X7的基团中相邻的基团彼此结合以形成至少一个环;并且在选自X12-X15的基团中相邻的基团彼此结合以形成至少一个环。
Description
技术领域
本发明涉及新型稠环芳族化合物和具有该化合物的有机发光器件。
背景技术
有机发光器件是用于在阳极和阴极之间夹持包括荧光性有机化合物的薄膜的器件。此外,当通过从每个电极注入电子和空穴形成荧光性有机化合物的激子,并且该激子返回到基态时,有机发光器件发光。
有机发光器件的最近发展是显著的并且其特性包括,例如,在低外加电压下的高亮度、发光波长的多样性、高速响应性、和提供薄且轻质的发光器件。由这些特性暗示,有机发光器件应用于各种各样的用途是可能的。
然而,在目前的情况下具有较高亮度或较高转化效率的光输出的有机发光器件是必需的。此外,有机发光器件在耐久性方面仍具有许多问题,例如由于长期使用所引起的随时间变化和由于含氧环境气体、湿气等引起的劣化。
因此,近年来一直需要用于实现具有高发光效率和良好耐久性的有机发光器件的材料。
作为用于解决上述问题的方法,已提出了将稠环芳族化合物用作构成有机发光器件的材料。日本专利申请公开No.2001-102173、美国专利申请公开No.2004-0076853、日本专利申请公开No.2006-256979、日本专利申请公开No.H10-189247和H09-241629公开了使用稠环芳族化合物作为构成有机发光器件的材料的实例。此外,J.Org.Chem.64,1650-1656,1999也公开了稠环芳族化合物。
发明内容
已完成本发明以解决如上所述的现有技术的问题。即,本发明的目的在于提供用于有机发光器件的新型稠环芳族化合物。此外,本发明的另一目的在于提供具有高效率和高亮度的光输出以及耐久性的有机发光器件。
本发明人进行了研究以解决上述问题,结果完成了本发明。即,本发明的稠环芳族化合物由以下通式[1]表示:
其中X1-X16各自独立地表示氢原子、卤素原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂环基,并且彼此可以相同或不同;在选自X4-X7的基团中相邻的基团彼此结合以形成至少一个环;并且在选自X12-X15的基团中相邻的基团彼此结合以形成至少一个环。
本发明的新型稠环芳族化合物具有高量子效率。因此,根据本发明,能够提供具有高效率和高亮度的光输出以及耐久性的有机发光器件。
由以下参照附图的示例性实施方案的说明,本发明的进一步特征将变得清楚。
附图说明
图1是显示本发明的有机发光器件中第一实施方案的截面图。
图2是显示本发明的有机发光器件中第二实施方案的截面图。
图3是显示本发明的有机发光器件中第三实施方案的截面图。
图4是显示本发明的有机发光器件中第四实施方案的截面图。
图5是显示本发明的有机发光器件中第五实施方案的截面图。
图6是显示示例性化合物H-6的甲苯溶液(1×10-5mol/L)的PL光谱(激发波长:351nm)的图。
具体实施方式
对本发明的稠环芳族化合物进行详细说明。本发明的稠环芳族化合物由以下通式[1]表示:
其中X1-X16各自独立地表示氢原子、卤素原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂环基,并且彼此可以相同或不同;在选自X4-X7的基团中相邻的基团彼此结合以形成至少一个环;并且在选自X12-X15的基团中相邻的基团彼此结合以形成至少一个环。
进而,本发明的稠环芳族化合物是根据上述通式[1]的稠环芳族化合物,其由以下通式[2]表示:
其中R1-R20各自独立地表示氢原子、卤素原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂环基,并且彼此可以相同或不同。
以下对分别由上述通式[1]和[2]中的X1-X16和R1-R20表示的取代基的具体实例进行说明,但并不限于这些取代基。
由X1-X16和R1-R20表示的卤素原子的实例包括氟、氯、溴和碘。
由X1-X16和R1-R20表示的烷基的实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基、辛基、1-金刚烷基、2-金刚烷基、苄基和乙氧苯基。
由X1-X16和R1-R20表示的烷氧基的实例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、2-乙基辛氧基和苄氧基。
由X1-X16和R1-R20表示的芳氧基的实例包括苯氧基、4-叔丁基苯氧基和噻吩氧基。
由X1-X16和R1-R20表示的氨基基团的实例包括N-甲基氨基、N-乙基氨基、N,N-二甲基氨基、N,N-二乙基氨基、N-甲基-N-乙基氨基、N-苄基氨基、N-甲基-N-苄基氨基、N,N-二苄基氨基、苯胺基、N,N-二苯基氨基、N,N-二萘基氨基、N,N-二芴基氨基、N-苯基-N-甲苯基氨基、N,N-二(甲苯基)氨基、N-甲基-N-苯基氨基、N,N-二(甲氧基苯基)氨基、N-基-N-苯基氨基、N,N-二基氨基、N-苯基-N-(4-叔丁基苯基)氨基、N-苯基-N-(4-三氟甲基苯基)氨基、N,N-二(4-叔丁基苯基)氨基、N,N-二(3,5-二甲基苯基)氨基、N-(9,9-二甲基-芴基)-N-苯基氨基、N-(9,9-二甲基-芴基)-N-甲苯基氨基、N-(9,9-二甲基-芴基)-N-(3,5-二甲基苯基)氨基和N-(9,9-二甲基-芴基)-N-(2-萘基)氨基。
由X1-X16和R1-R20表示的芳基的实例包括苯基、萘基、并环戊二烯基、茚基、薁基、蒽基、芘基、indacenyl基、苊基、菲基、phenalenyl基、荧蒽基、acephenanthryl基、醋蒽基、苯并[9,10]菲基、crycenyl基、并四苯基、苝基、并五苯基、联苯基、三联苯基和芴基。
由X1-X16和R1-R20表示的杂环基的实例包括吡啶基、联吡啶基、吡咯基、噁唑基、噁二唑基、噻唑基、噻二唑基、喹啉基、异喹啉基、咔唑基、吖啶基和菲咯啉基(phenanthoryl group)。
上述烷基、芳基和杂环基可以具有的取代基的实例包括烷基例如甲基、乙基和丙基;芳烷基例如苄基;芳基例如苯基和联苯基;杂环基例如吡啶基和吡咯基;氨基基团例如二甲基氨基、二乙基氨基、二苄基氨基、二苯基氨基、二(甲苯基)氨基和二(甲氧基苯基)氨基;烷氧基例如甲氧基、乙氧基和丙氧基;芳氧基例如苯氧基;卤素原子例如氟、氯、溴和碘;和氰基基团。
由通式[1]和[2]所示的稠环芳族化合物可以,例如,通过以下合成路线1和2中所示的方法合成。
合成路线1
对合成路线1的具体方法进行说明。首先,通过二溴衍生物和硼酸衍生物之间的Suzuki-Mi yaura-偶合反应合成二羟基产物(例如,Chem.Rev.1995,95,2457-2483)。另一方法包括,例如,使用镍催化剂的Yamamoto法(例如,Bull.Chem.Soc.Jpn.51,2091,1978)。然后,由合成的二羟基产物衍生二(三氟甲磺酸酯)产物(ditriflateproduct)并且进行分子内环化(例如,J.Org.Chem.68,883-887,2003)。由此,能够得到由通式[1]表示的稠环芳族化合物。
合成路线2
对合成路线2的具体方法进行说明。
当将各种取代基引入通式[2]中的R4-R9或R14-R19时,合成路线2特别有用。具体地说,将二溴衍生物衍生为作为其酯产物的化合物CR-1。然后,对该酯产物进行水解以衍生化合物CR-2,并且通过随后的过程将该化合物CR-2衍生为作为其酰氯的化合物CR-3。进而对该化合物CR-3进行分子内环化(例如,J.Am.Chem.Soc.105,7375,1983)以由此衍生酮产物。将该酮产物转化为二酮产物(例如,Bull.Chem.Soc.Jpn.59,3311,1986)。将该二酮产物用作中间体并且通过Knoevenagel反应(例如,Eur.J.Org.Chem.4185,2002)和Diels-Alder反应(例如,J.Org.Chem.62,530,1997)的两种方法将各种取代基引入到R4-R9或R14-R19。
当用作发光中心材料时,用于有机发光器件的材料具有理想的高发光量子效率。
通式[1]的化合物是通过在如下所示的具有高发光量子效率的化合物A中形成稠环而得到的化合物。
化合物A在甲苯溶液(1×10-5mol/L)中显示0.91的高发光量子效率。在测定中使用荧蒽作为对照化合物而相对地计算该发光量子效率。应注意荧蒽在稀释溶液中具有0.35的发光量子效率(Steven L,Murov.,Handbook of Photochemistry,第2版,修改并扩充,(1993))。
因此,由通式[1]表示的化合物通过将化合物A的π-共轭体系扩展而获得提高的振子强度,并且因此能够期待进一步改善发光量子效率。
本发明人例如通过模拟计算,计算了由化合物A和示例性化合物B-1代表的化合物的振子强度,从而得到了分别为0.44和0.78的振子强度。
在这种情况下,使用B3LYP法(使用Lee-Yang-Parr相关性的Becke的三参数杂化法(Three parameter hybrid method)(J.Chem.Phys.98,5648(1993))),即作为分子轨道计算程序的Gaussian 03package(Gaussian,Inc.)的密度函数法之一,进行该模拟计算。
进而,将取代基引入通式[1]中的X1-X16中任何一个能够抑制分子自身的缔合以降低发光效率的减小。这样,能够期待发光效率进一步提高。特别地,当将取代基引入X1、X4、X7、X8、X9、X12、X15或X16时,由于相邻取代基之间的空间位阻,该取代基倾向于位于与通式[1]的化合物的平面垂直的方向上,并且由此降低由于分子缔合导致的发光效率减小的效果大。
给予分子本身空间位阻的取代基的实例包括烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、芳基和杂环基,并且其优选的实例包括氨基、芳基和杂环基。
将通式[1]表示的化合物用作发光层时,其能够用作主体材料或客体材料。特别地,将通式[1]表示的化合物用作发光层的主体材料时,该化合物优选是具有高玻璃化转变温度的材料,并且为此,优选X1-X16具有取代基。
用于提高玻璃化转变温度的X1-X16的取代基的优选实例包括氨基、芳基和杂环基。
另外,为了使用通式[1]表示的化合物作为合成方法的中间体而引入的取代基包括例如卤素原子。在这种情况下,从合成反应中的活性的观点出发,优选碘、溴和氯。
用作有机发光器件的材料的化合物优选具有高载流子注入性能。通过有助于载流子注入,能够在较低的电压下驱动器件。用于提高载流子注入性能而引入的取代基的优选实例包括氨基和杂环基。在这种情况下,当将氨基作为取代基引入时,通常使空穴注入性能提高。另一方面,当将杂环基引入时,电子注入性能得到提高。
上述通式[1]中的化合物的具体实例如下所示。但是,本发明并不限于这些化合物。
接下来,对本发明的有机发光器件进行详细说明。
本发明的有机发光器件包括:阳极、阴极和夹在该阳极和该阴极间的包含有机化合物的层(有机化合物层)。进而,在本发明的有机发光器件中,包含有机化合物的层含有本发明的稠环芳族化合物。
本发明的有机发光器件可以包括该有机化合物层之外的配置在作为电极对的该阳极和该阴极之间的其他有机化合物层。其他有机化合物层包括例如空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层。
以下参照附图对本发明的有机发光器件进行详细说明。
首先,对附图中的附图标记进行说明。附图标记1表示基材;2为阳极;3为发光层;4为阴极;5为空穴传输层;6为电子传输层;7为空穴注入层;8为用于阻挡空穴和/或激子的空穴/激子阻挡层;和10、20、30、40、50为有机发光器件。
图1是显示本发明的有机发光器件中第一实施方案的截面图。在图1的有机发光器件10中,将阳极2、发光层3和阴极4依次配置在基材1上。当该发光层3包含同时具有空穴传输能力、电子传输能力和发光性能的有机化合物时,该有机发光器件10是有用的。此外,当该发光层3包含各自具有空穴传输能力、电子传输能力和发光性能中的任何一种特性的有机化合物的混合物时,该有机发光器件10也是有用的。
图2是显示本发明的有机发光器件中第二实施方案的截面图。在图2的有机发光器件20中,在基材1上依次配置阳极2、空穴传输层5、电子传输层6和阴极4。当将具有空穴传输性能和电子传输性能中任一种的发光有机化合物与只具有电子传输性能或空穴传输性能的有机化合物组合使用时,该有机发光器件20是有用的。此外,在该有机发光器件20中,该空穴传输层5或该电子传输层6也起到发光层的作用。
图3是显示本发明的有机发光器件中第三实施方案的截面图。图3的有机发光器件30是在图2的有机发光器件20中在空穴传输层5和电子传输层6之间***发光层3的有机发光器件。该有机发光器件30具有彼此分离的载流子传输功能和发光功能,并且能够以适当的组合使用具有空穴传输性能、电子传输性能和发光性能中每一种特性的有机化合物。因此,材料选择的自由度极度提高并且能够使用具有不同发光波长的各种有机化合物,由此使发光色相的多样化成为可能。此外,通过将载流子或激子有效地捕集在中心的发光层3中,也能够意在使有机发光器件30提高发光效率。
图4是显示本发明的有机发光器件中第四实施方案的截面图。图4的有机发光器件40是在图3的有机发光器件30中在阳极2和空穴传输层5之间配置空穴注入层7的有机发光器件。该有机发光器件40通过配置该空穴注入层7而改善阳极2和空穴传输层5之间的粘附或空穴注入性能,并且由此对电压降低有效。
图5是显示本发明的有机发光器件中第五实施方案的截面图。图5的有机发光器件50是在图3的有机发光器件30中在发光层3和空穴传输层6之间***防止空穴或激子通过而进入阴极4侧的层(空穴/激子阻挡层8)的有机发光器件。通过使用具有极高电离电位的有机化合物作为该空穴/激子阻挡层8,该有机发光器件50的发光效率得以改善。
但是,上述的第一至第五实施方案只具有基本的器件结构并且使用本发明的稠环芳族化合物的有机发光器件的结构并不限于这些实施方案。可以采用各种层结构,例如其中将绝缘层、粘合层或干涉层配置在电极和有机层之间的界面处的层结构,和其中空穴传输层包含具有不同电离电位的两层的层结构。
本发明的稠环芳族化合物能够用于第一至第五实施方案中的任何一个实施方案。此外,当使用本发明的稠环芳族化合物时,可以使用单一化合物并且可以组合使用多种化合物。
此外,将本发明的稠环芳族化合物包含在包含有机化合物的层中,例如,第一至第五实施方案中的发光层3、空穴传输层5、电子传输层6、空穴注入层7和空穴/激子阻挡层8的任一个中。优选将其包含在发光层3中。此外,在这些层中可以含有一种或两种或更多种本发明的稠环芳族化合物。
发光层3优选包含主体和客体。在此,当发光层3包含具有载流子传输性能的主体和客体时,导致光发射的主要过程包括以下一些过程。
1.电子和空穴在发光层中的传输
2.主体的激子的形成
3.激发能量在主体分子之间的传递
4.激发能量从主体转移到客体
每一过程中需要的能量转移或光发射与各种减活过程竞争地发生。
不用说,为了提高有机发光器件的发光效率,要提高发光中心材料本身的发光量子效率。然而,如何能够高效地进行主体和主体之间或主体和客体之间的能量转移已成为了重大问题。此外,尽管由于增能引起的光发射劣化的原因目前尚不清楚,但推测其原因与至少由发光中心材料本身或其周围分子引起的发光材料的环境变化有关。
在此,当将本发明的稠环芳族化合物用于发光层的主体或客体时,器件的发光效率、器件的光输出的亮度和器件的耐久性得以改善。
当将本发明的稠环芳族化合物用作本发明的有机发光器件的发光层材料时,该发光层可以只由本发明的稠环芳族化合物组成。此外,本发明的稠环芳族化合物能够用作客体(掺杂剂)材料或主体材料。此外,本发明的稠环芳族化合物也能够用作电子传输层材料。
在此,当本发明的稠环芳族化合物用作客体材料时,该化合物的使用量优选为0.01wt%-20wt%,更优选为0.1wt%-15wt%,基于主体材料。如果在该范围内使用本发明的稠环芳族化合物,能够适当地抑制发光层中由于客体材料彼此重叠而产生的浓度猝灭。
当本发明的稠环芳族化合物用作客体材料时,优选主体材料的能隙大于客体材料的能隙。
本发明中,本发明的稠环芳族化合物尤其用作构成发光层的材料,但如果需要也能够与例如常规已知的低分子类和聚合物类空穴传输化合物、发光化合物或电子传输化合物一起使用。
空穴传输化合物的实例包括三芳基胺衍生物、苯二胺衍生物、***衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、吡唑啉衍生物、吡唑啉酮衍生物、噁唑衍生物、芴酮衍生物、腙衍生物、1,2-二苯乙烯衍生物、酞菁衍生物、卟啉衍生物和聚(乙烯基咔唑)、聚(亚甲硅烷基)、聚(噻吩)和其他导电性聚合物。
除了本发明的稠环芳族化合物以外,发光化合物的实例包括萘衍生物、菲衍生物、芴衍生物、芘衍生物、并四苯衍生物、六苯并苯衍生物、衍生物、苝衍生物、9,10-二苯基蒽衍生物、红荧烯衍生物等,喹吖啶酮衍生物,吖啶酮衍生物,香豆素衍生物,吡喃衍生物,尼罗红,吡嗪衍生物,苯并咪唑衍生物,苯并噻唑衍生物,苯并噁唑衍生物,1,2-二苯乙烯衍生物,有机金属络合物(例如有机铝络合物例如三(8-羟基喹啉合)铝、有机铍络合物)和聚合物衍生物例如聚(亚苯基亚乙烯基)衍生物、聚(芴)衍生物、聚(亚苯基)衍生物、聚(亚噻吩基亚乙烯基)衍生物和聚(乙炔)衍生物。
电子传输化合物的实例包括噁二唑衍生物、噁唑衍生物、噻唑衍生物、噻二唑衍生物、吡嗪衍生物、***衍生物、三嗪衍生物、苝衍生物、喹啉衍生物、喹喔啉衍生物、芴酮衍生物、蒽酮衍生物、菲绕啉衍生物和有机金属络合物。
构成阳极的材料的实例包括金属单质例如金、铂、银、铜、镍、钯、钴、硒、钒和钨,或这些金属单质的合金,金属氧化物例如氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌。另外,构成阳极的材料还包括,例如,导电性聚合物例如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和聚苯硫醚。这些电极材料能够单独使用或者以它们中两种或更多种的组合使用。此外,阳极可以具有单层或多层结构。
构成阴极的材料的实例包括金属单质例如锂、钠、钾、钙、镁、铝、铟、钌、钛、锰、钇、银、铅、锡和铬。或者,构成阴极的材料包括,例如,两种或更多种的合金,例如锂-铟、钠-钾、镁-银、铝-锂、铝-镁或镁-铟合金,并且还包括金属氧化物例如氧化铟锡(ITO)。可以单独或以它们中的两种或更多种的组合使用这些电极材料。此外,阴极可以具有单层或多层结构。
尽管用于本发明的有机发光器件的基材并无特别限制,例如,使用半透明基材例如金属基材和陶瓷基材,和透明基材例如玻璃、石英和塑料片材。
此外,还可以将例如滤色膜、荧光色变换滤色膜、介电反射膜用于基材以控制发光色。此外,还可以通过在基材上形成薄膜晶体管(TFT)并且将其与器件连接来制造该器件。
此外,关于从器件取出光的方向,可以采用底部发射结构(从基材侧取出光的结构)和顶部发射结构(从基材的相对侧取出光的结构)这两种。
实施例
以下通过实施例对本发明进一步具体地进行说明,但本发明不应限于这些实施例。
<实施例1>[示例性化合物H-6的合成]
(1-1)合成中间体化合物1-2的合成
将如下所示的试剂和溶剂装入300ml回收烧瓶中并在氮气流下在80℃搅拌18小时。
化合物1-1:5.0g(13.0mmol)
乙酰乙酸乙酯:6.74g(51.8mmol)
磷酸三钾:16.5g(77.7mmol)
乙酸钯(II):116mg(0.52mmol)
2-(二叔丁基膦基)-2’-甲基联苯:324mg(1.04mmol)
甲苯:100ml
乙醇:15ml
反应完成后,通过加入甲苯和水将反应混合物的有机层分离,并且用硫酸镁干燥,然后将溶剂蒸馏掉。通过硅胶柱色谱(展开溶剂:甲苯/氯仿=1/1)将所得产物纯化以得到2.87g化合物1-2(收率:55%)。
(1-2)合成中间体化合物1-3的合成
将如下所示的试剂和溶剂装入回收烧瓶中并在90℃搅拌24小时。
化合物1-2:3.76g(89.6mmol)
二噁烷:30ml
氢氧化锂一水合物:3.76g(89.6mmol)
将浓盐酸(20ml)缓慢地加入该悬浮液中并将得到的混合物在室温下搅拌5小时。然后,将水(200ml)加入该混合物中并通过过滤分离沉淀的晶体。依次用水、甲醇和二***对该晶体进行洗涤,然后将该晶体加热并在高真空下干燥以得到2.87g化合物1-3(收率:93%)。
(1-3)合成中间体化合物1-5的合成
将如下所示的试剂和溶剂装入回收烧瓶中并在80℃搅拌2小时。
化合物1-3:2.87g(6.36mmol)
亚硫酰氯:50ml
二甲基甲酰胺:300μl
将该悬浮液在减压下蒸馏,并且依次向所得残渣中加入二氯甲烷(50ml)和三氯化铝(2.1g,15.9mmol),并且在室温下将该混合物剧烈搅拌18小时。将浓盐酸(180ml)加入得到的悬浮液中,并且将该混合物加热并搅拌1小时。通过过滤分离该悬浮液并且使用氯仿作为溶剂对滤液进行Soxhlet萃取,并且将得到的萃取物进行浓缩。通过硅胶柱色谱(展开溶剂:氯仿/乙酸乙酯=15/1)对萃取物进行纯化以得到1.2g化合物1-5(收率:61%)。
(1-4)合成中间体化合物1-6的合成
将如下所示的试剂和溶剂装入回收烧瓶中并在130℃搅拌18小时。
化合物1-5:1.2g(3.89mmol)
苯硒酸酐:4.4g(8.56mmol)
氯苯:60ml
将该悬浮液冷却到100℃并且通过过滤将沉淀的但仍热的晶体分离。将得到的晶体用己烷洗涤并且在高真空下干燥以得到1.27g化合物1-6(收率:97%)。
(1-5)合成中间体化合物1-8的合成
将如下所示的试剂和溶剂装入回收烧瓶中并在氮气流下在80℃搅拌18小时。
化合物1-6:37mg(0.0046mmol)
化合物1-7:40mg(0.0092mmol)
乙醇:2ml
甲苯:0.4ml
6N-氢氧化钾:300μl
反应结束后,将反应混合物放置以冷却到室温并且通过过滤将得到的晶体分离。用甲醇和IPE(异丙醚)对晶体进行洗涤并且将晶体在高真空下干燥以得到55mg化合物1-8(收率:99%)。
(1-6)示例性化合物H-6的合成
将如下所示的试剂和溶剂装入回收烧瓶中并在70℃搅拌5小时。
化合物1-8:55mg(0.0485mmol)
重氮苯-2-羧酸盐酸盐:500mg(0.27mmol)
环氧丙烷:0.5ml
二氯乙烷:5ml
反应结束后,将反应混合物放置以冷却到室温并且通过过滤将得到的晶体分离。用二***-己烷将该晶体充分洗涤,然后通过硅胶柱色谱(展开溶剂:己烷/氯仿=3/1)进行纯化以得到33mg示例性化合物H-6(收率:55%)。
对得到的化合物的物理性能进行测定和评价。
(分子量)
通过MALDI-TOF-MS(基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱)确认该化合物具有1229.79的M+并且因此证实是示例性化合物H-6。
(NMR)
通过NMR测定确认该化合物的结构。
1H-NMR(CDCl3,400MHz)σ(ppm):7.87-7.86(m,4H),7.78-7.77(m,2H),7.73(d,2H,J=8.0Hz),7.66(t,2H,J=2.0Hz),7.48-7.41(m,14H),7.35(t,2H,J=7.6Hz),6.65(d,2H,J=7.2Hz),1.42(s,36H),1.39(s,36H)
(发光特性)
对溶液形式的示例性化合物H-6的发射光谱进行测定。在发射光谱测定之前,先使用分光光度计“U-3010”(由HitachiHigh-Technologies Corporation制造)对示例性化合物H-6的甲苯溶液(1×10-5mol/L)的吸收光谱进行测定。测定吸收光谱后,使用荧光分光光度计“F-4500”(由Hitachi High-TechnologiesCorporation制造)测定示例性化合物H-6的甲苯溶液(1×10-5mol/L)的发射光谱(PL光谱)。在这种情况下,由吸收光谱测定的结果,将激发波长设定在351nm。作为测定的结果,得到图6中所示的PL光谱。由图6中所示的PL光谱发现,示例性化合物H-6的最大波长具有分别在469nm和502nm的第一峰和第二峰,并且该化合物H-6显示出良好的蓝光发射。
<实施例2>[示例性化合物H-1的合成]
(2-1)合成中间体化合物1-10的合成
将如下所示的试剂和溶剂装入回收烧瓶中并在氮气流下在80℃搅拌0.5小时。
化合物1-6:0.76g(2.26mmol)
化合物1-9:0.8g(3.80mmol)
乙醇:18ml
甲苯:2ml
6N-氢氧化钾:800ml
反应结束后,将反应混合物放置以冷却到室温并且通过过滤将得到的晶体分离。用甲醇和IPE对该晶体进行洗涤并且在高真空下干燥以得到330mg化合物1-10(收率:21%)。
(2-2)示例性化合物H-1的合成
将如下所示的试剂和溶剂装入回收烧瓶中并在70℃搅拌2小时。
化合物1-10:76mg(0.111mmol)
重氮苯-2-羧酸盐酸盐:82mg(0.444mmol)
环氧丙烷:0.2ml
二氯乙烷:4ml
反应结束后,将反应混合物放置以冷却到室温并且通过过滤将得到的晶体分离。用二***将该晶体充分洗涤,然后通过硅胶柱色谱(展开溶剂:己烷/氯仿=3/1)进行纯化以得到45mg示例性化合物H-1(收率:51%)。
对得到的化合物的物理性能进行测定和评价。
(分子量)
通过MALDI-TOF-MS(基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱)确认该化合物具有780.04的M+并且因此证实是示例性化合物H-1。
(NMR)
通过NMR测定确认该化合物的结构。
1H-NMR(CDCl3,400MHz)σ(ppm):7.81(t,6H,J=2.8Hz),7.73-7.65(m,18H),7.60-7.58(m,4H),7.43-7.38(m,6H),7.54(d,2H,J=6.8Hz),1.42(s,36H),1.40(s,36H)
以下,示例性化合物H-3、H-5、H-7和I-1的每一个可以通过与实施例1中相同的合成法合成。具体地说,在与实施例1中相同的条件下进行该合成,不同之处在于使用下表1中显示的二溴衍生物和丙酮衍生物分别代替实施例1中的化合物1-1和化合物1-7。
表1
另外,可以通过合成路线1的方法来合成示例性化合物B-1、C-3、D-1、E-1、F-1、G-2、H-2、I-3和J-2的每一个。具体地说,作为合成路线1中的二溴衍生物和硼酸衍生物,使用下表2中对应于每一个衍生物所显示的化合物。
(实施例6)(有机发光器件的制造)
在该实施例中制造图3中所示的有机发光器件。首先,将氧化铟锡(ITO)(阳极2)在玻璃基材(基材1)上制图以具有100nm的膜厚,并由此制造具有ITO电极的玻璃基材。其次,使用电阻加热对包含有机化合物的层和阴极进行真空蒸镀以在具有ITO电极的该玻璃基材上连续地成膜。具体地说,首先,使用以下所示的化合物2作为空穴传输层5以形成厚度20nm的膜。然后,将用作主体的以下所示的化合物3和用作客体的示例性化合物H-1作为发光层3共蒸镀,以致该示例性化合物H-1的含量为1重量%,基于该化合物3。在这种情况下,形成发光层3以具有30nm的膜厚。接着,将以下所示的化合物4用作电子传输层以形成厚度为30nm的膜。然后,使用KF以形成厚度为1nm的膜,并且最后使用铝以形成厚度为100nm的膜。在此,KF和铝作为阴极4发挥功能。
应注意,在成膜过程中将真空室内的压力设定在10-5Pa。此外,当制造器件时,将彼此相对的每个电极形成为具有3mm2的面积。如上所述,得到有机发光器件。
对得到的有机发光器件的物理性能进行测定和评价。具体地说,通过由Hewlett-Packard Development Company,L.P制造的微安计“4140B”和由Topcon Corporation制造的亮度计“BM 7”分别测定该器件的电流-电压特性和发射亮度。结果,该有机发光器件在4.0V的外加电压下显示出300cd/m2的发射亮度并且观察到蓝光发射。此外,确认将该器件在氮气氛下在30mA/cm2的电流密度下保持并且通过外加电压驱动100小时后显示出良好的耐久性。
尽管已参照示例性实施方案对本发明进行了说明,但应理解本发明不限于所公开的示例性实施方案。以下权利要求书的范围应给予最宽泛的解释从而包括所有这些改变和等效的结构和功能。
本申请要求于2007年4月2日提交的日本专利申请No.2007-096343和2008年2月20日提交的日本专利申请No.2008-038298的权益,据此将它们整体在此引入作为参考。
Claims (4)
3.有机发光器件,包括:
包括阳极和阴极的一对电极,该阳极和阴极中的至少一个是透明或半透明的;和
配置在该对电极之间的有机化合物层,其中该有机化合物层含有根据权利要求1或2所述的稠环芳族化合物。
4.根据权利要求3所述的有机发光器件,其中该有机化合物层是发光层。
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