專利名稱：咔唑衍生物以及使用該衍生物的有機發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型有機化合物以及使用該有機化合物的有機發(fā)光器件。
背景技術(shù)：
有機發(fā)光器件具有陽極、陰極和在這些電極之間包含小分子或聚合物的有機材料層分層的結(jié)構(gòu)，并且基于下述機理，從陰極和陽極注入到有機材料層的電子和空穴形成激子，且當(dāng)激子還原到基態(tài)時產(chǎn)生具有一定波長的光。
Pope等人在1965年使用蒽的單晶首次發(fā)現(xiàn)了有機發(fā)光器件的原理。隨后，在1987年，柯達公司的Tang提出了一種具有功能分離型疊層結(jié)構(gòu)的有機發(fā)光器件，其中有機材料層分為兩層空穴傳輸層和發(fā)光層。經(jīng)證實，在該有機發(fā)光器件中，在不高于10V的低電壓下獲得了1000cd/m2或更高的高發(fā)光亮度(Tang，C.W.；VanSlyke，S.A.Appl.Phys.Lett.1987，57，913)。以此作為動力，有機電致發(fā)光器件開始受到了熱切的關(guān)注，并且，最近，對具有功能分離型疊層結(jié)構(gòu)的有機電致發(fā)光器件進行了許多深入的研究。
然而，有機發(fā)光器件的問題在于發(fā)光壽命短、耐久性和可靠性低。已知這是由物理和化學(xué)轉(zhuǎn)換、光化學(xué)和電化學(xué)轉(zhuǎn)換、分層、融合、結(jié)晶化和組成有機發(fā)光器件的層的有機材料的熱分解及陰極的氧化引起的。
因此，需要開發(fā)出能用于有機發(fā)光器件且可避免上述問題的有機材料。
同時，包括咔唑的有機材料，特別是具有包括兩個咔唑分子的線性結(jié)構(gòu)的有機材料已經(jīng)長時間被頻繁地用作復(fù)印機的鼓光敏材料或用作光電導(dǎo)材料。此外，如下述化學(xué)式所示的具有非線性結(jié)構(gòu)且包括三個咔唑的三吲哚化合物的三聚體型是已知的。
例如，上述化學(xué)式中R為H、CH3或CH2CH2N(CH2CH2)2O的化合物很久以前被認為是生物化學(xué)領(lǐng)域中產(chǎn)生的副產(chǎn)物(J Org Chem1998，63(20)，7002-7008，Tetrahedron 1980，36，1439)。日本專利公開號2004-123619披露了一種上述化學(xué)式中R為H的化合物，其作為有機材料的穩(wěn)定劑的有效組分。另外，日本專利公開號2004-055240披露了一種具有上述化學(xué)式表示的基本結(jié)構(gòu)的化合物，其作為電極活性材料。
在有機發(fā)光器件領(lǐng)域中，已經(jīng)對含有咔唑的化合物作為給電子化合物或者能注入或傳輸空穴的發(fā)光材料的用途進行了許多研究。例如，日本專利公開號2001-261680披露了上述化學(xué)式中R為具有2～24碳數(shù)的烷基的化合物作為光電導(dǎo)材料、非線性光學(xué)材料或電致發(fā)光(EL)材料的用途。
然而，在具有如上述非線性三聚體結(jié)構(gòu)的化合物的情況下，在生物化學(xué)領(lǐng)域中僅僅可以產(chǎn)生或合成胺基由氫或烷基取代的作為副產(chǎn)物的化合物。即使可以合成具有三聚體結(jié)構(gòu)的化合物，其合成困難且產(chǎn)量非常低，因此就此很少進行研究。例如，當(dāng)使用日本專利公開號2001-261680披露的方法時，可以僅將烷基引入到上述化學(xué)式的R中。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明人已經(jīng)對新型有機化合物的合成進行了廣泛研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該化合物用作有機發(fā)光器件中的空穴注入材料、空穴傳輸材料、發(fā)光主體或發(fā)光摻雜體，從而提高了該器件的發(fā)光效率和穩(wěn)定性。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種新型有機化合物以及使用該有機化合物的有機發(fā)光器件。
技術(shù)方案本發(fā)明提供了一種下述化學(xué)式1表示的化合物化學(xué)式1 其中，X1～X3各為包括選自包括取代或未取代的苯環(huán)、O、S和NR’(R’選自包括氫、取代或未取代的烷基和取代或未取代的芳基的組)的組的環(huán)狀源的取代或未取代的5元芳香雜環(huán)基；
在X1～X3為取代或未取代的苯環(huán)的條件下，R1～R3各為取代或未取代的芳基或者取代或未取代的芳香雜環(huán)基，以及在X1～X3為取代或未取代的5元芳香雜環(huán)基的條件下，R1～R3選自包括氫、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基和取代或未取代的芳香雜環(huán)基的組。
此外，本發(fā)明提供了一種包括其中順序分層的第一電極、一個或多個有機材料層和第二電極的有機發(fā)光器件。所述一個或多個有機材料層包含化學(xué)式1表示的化合物。


圖1圖示了用于本發(fā)明的有機發(fā)光器件；圖2圖示了用于本發(fā)明的另一種有機發(fā)光器件；圖3圖示了用于本發(fā)明的又一種有機發(fā)光器件；以及圖4圖示了用于本發(fā)明的再一種有機發(fā)光器件。
具體實施例方式
下文將詳細地描述本發(fā)明。
在有機發(fā)光器件領(lǐng)域中，已知咔唑或其衍生物可用作給電子化合物或者能注入或傳輸空穴的發(fā)光材料。例如，已知具有向其引入芳基胺基的咔唑作為空穴傳輸材料和發(fā)光材料的用途(US 6,649,722)。然而，如背景技術(shù)所述，在咔唑及其衍生物的化合物中，至今還沒有開發(fā)出能保證有機發(fā)光器件的發(fā)光效率和穩(wěn)定性從而使該有機發(fā)光器件商品化的有機材料。
已經(jīng)對咔唑或其衍生物的三聚體化合物作為給電子材料或者能注入或傳輸空穴的有機發(fā)光器件的發(fā)光材料的用途進行了研究。然而，由于難于合成咔唑或其衍生物的三聚體化合物，所以不能保證多種化合物的類型，因此對上述化合物的使用的研究受到限制。
本發(fā)明人已經(jīng)對咔唑或其衍生物的三聚體化合物進行了反復(fù)研究，從而合成了下述化學(xué)式1表示的新型化合物。
化學(xué)式1 在上述化學(xué)式1中，X1～X3和R1～R3與上述定義相同。
化學(xué)式1表示的化合物的代表性實例包括化學(xué)式2表示的化合物和化學(xué)式3表示的化合物。
化學(xué)式2
在上述化學(xué)式2中，R1～R3為取代或未取代的芳基，或者取代或未取代的芳香雜環(huán)基，以及R4～R15各選自包括氫、鹵素原子、腈基(CN)、硝基(NO2)、甲酰基、乙酰基、苯甲?；?、酰胺基、苯乙烯基、乙炔基、喹啉基、喹唑啉基、菲咯啉基、2，2’-聯(lián)喹啉基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基胺基、取代或未取代的烷基胺基、取代或未取代的芳烷基胺基和取代或未取代的雜環(huán)基的組。
化學(xué)式3
在上述化學(xué)式3中R1～R3各選自包括氫、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基和取代或未取代的芳香雜環(huán)基的組；R4～R9各選自包括氫、鹵素原子、腈基(CN)、硝基(NO2)、甲?；⒁阴；⒈郊柞；Ⅴ０坊?、苯乙烯基、乙炔基、喹啉基、喹唑啉基、菲咯啉基、2，2’-聯(lián)喹啉基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基胺基、取代或未取代的烷基胺基、取代或未取代的芳烷基胺基和取代或未取代的雜環(huán)基的組；以及Y選自包括O、S和NR’(R’選自包括氫、取代或未取代的烷基和取代或未取代的芳基的組)的組。
化學(xué)式2和3表示的化合物的結(jié)構(gòu)特征，以及其作用如下。
上述化學(xué)式2表示的化合物具有包括三個咔唑的三聚體結(jié)構(gòu)，其中咔唑的胺基由芳基取代。上述化學(xué)式3表示的化合物具有包括三個咔唑衍生物的三聚體結(jié)構(gòu)，其中在咔唑的一個苯的位置上有如噻吩的5元雜環(huán)。
在化學(xué)式2和3表示的化合物中，組成三聚體的單體，即咔唑或其衍生物在化學(xué)結(jié)構(gòu)上互不影響。此外，在上述化合物中，由于三聚作用引起共軛長度的增加不如具有線性結(jié)構(gòu)的化合物的共軛長度的增加大。由于相同的原因，在化學(xué)式2和3表示的化合物中，單體的光學(xué)、分光和電化學(xué)性能沒有顯著變化。
因此，化學(xué)式2和3表示的化合物具有其中如噻吩的5元雜環(huán)位于咔唑的一個苯上的咔唑及其衍生物的固有特性，即有機發(fā)光器件中的空穴注入或傳輸特性和/或發(fā)光特性。因此，化學(xué)式2和3表示的化合物可作為有機發(fā)光器件中的空穴注入材料、空穴傳輸材料、發(fā)光主體或發(fā)光摻雜體。
此外，由于分子量在保持化學(xué)式2和3表示的化合物中的咔唑或其衍生物的固有特性時增加，所以其比單體化合物的熱穩(wěn)定性高。因此，本發(fā)明的化合物可提高有機發(fā)光器件的壽命。
而且，如上所述，由于化學(xué)式2和3表示的化合物具有的共軛長度相對短于具有線性結(jié)構(gòu)的化合物的共軛長度，所以能帶隙較寬，因此其可以在有機發(fā)光器件中與熒光客體材料，特別是磷光客體材料一起用作主體材料。
同時，相對于胺基由氫或烷基取代的常規(guī)咔唑三聚體化合物，在化學(xué)式2表示的化合物中胺基由芳基取代。在化學(xué)式2中，與氫或烷基不同，取代胺基的芳基影響該化合物的HOMO(最高占有軌道)能級。因此，根據(jù)取代胺基的芳基的類型，優(yōu)選根據(jù)芳基中含有胺的數(shù)量，對作為空穴注入和/或傳輸材料或發(fā)光材料的化學(xué)式2表示的化合物的HOMO能級進行優(yōu)化。
基于上述描述，與如現(xiàn)有技術(shù)中公開的由氫或烷基取代胺基的咔唑三聚體化合物相比，化學(xué)式2表示的化合物可改進有機發(fā)光器件的空穴的穩(wěn)定性、空穴傳輸性能和/或發(fā)光性能。因此，提高了該器件的效率。例如，在本發(fā)明的化合物中，將具有優(yōu)異發(fā)光效率的芳基引入到胺基，從而制備了具有優(yōu)異發(fā)光性能的發(fā)光材料，例如主體材料或摻雜體材料。
即使化學(xué)式2表示的化合物具有上述優(yōu)點，但是由于合成困難，其在現(xiàn)有技術(shù)中還不能被合成。因此，對上述化合物的使用沒有進行研究。隨后將描述制備化學(xué)式2表示的化合物的方法。
根據(jù)本發(fā)明的化合物的上述基本物理性質(zhì)由如下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生與化學(xué)式2表示的化合物相似，使咔唑三聚且咔唑的胺基由芳基取代的結(jié)構(gòu)，或者與化學(xué)式3相似，使如噻吩的5元雜環(huán)位于咔唑的一個苯上的咔唑衍生物三聚的結(jié)構(gòu)。由于本發(fā)明的化合物的基本結(jié)構(gòu)不依賴于化合物的取代基而變化，所以根據(jù)本發(fā)明的化合物的基本物理性質(zhì)不依賴于取代基而變化。然而，在化學(xué)式2和3表示的化合物中，基本物理性質(zhì)的實現(xiàn)程度、光的發(fā)射波長和/或其它非主要性質(zhì)根據(jù)取代基的類型而變化。
制備根據(jù)本發(fā)明的化合物的方法如下。
在現(xiàn)有技術(shù)中，因為難于合成咔唑或其衍生物的三聚體化合物，所以不能合成化學(xué)式2和化學(xué)式3表示的化合物。特別是，使用咔唑三聚體中胺基由烷基取代的制備常規(guī)咔唑三聚體化合物的方法，不能制備咔唑三聚體中胺基由芳基取代的化學(xué)式2表示的化合物。例如，在現(xiàn)有技術(shù)中，為了制備咔唑三聚體的胺基由烷基取代的化合物，制備胺基由烷基取代的咔唑單體，然后使其三聚。然而，用上述常規(guī)方法，不可能制備胺基由芳基取代的化學(xué)式2表示的化合物。
制備化學(xué)式4表示的化合物后，在二甲苯溶劑中，使取代胺基的芳族化合物的前體的化學(xué)式4表示的化合物、Na(t-BuO)、Pd2(dab)3催化劑和2-(二叔丁基膦基)聯(lián)苯配體反應(yīng)，以制備化學(xué)式2表示的化合物。
化學(xué)式4 使用使如噻吩的5元雜環(huán)位于咔唑的一個苯上的咔唑衍生物單體三聚并向咔唑衍生物的胺基引入取代基的方法，或由取代基取代咔唑衍生物單體的胺基然后使該單體三聚的方法可制備化學(xué)式3表示的化合物。
化學(xué)式2和3的取代基中的鹵素原子的實例包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)和碘(I)。
化學(xué)式2和3的取代基中的烷基優(yōu)選具有1～20碳數(shù)，且示例為直鏈烷基，如甲基、乙基、丙基或己基；和支鏈烷基，如異丙基或叔丁基。
化學(xué)式2和3的取代基中的芳基的實例包括單環(huán)芳基，如苯基；多環(huán)芳基，如萘基、蒽基、芘和苝；和芳香雜環(huán)基，如吡啶。
化學(xué)式2和3的取代基中的芳烷基的實例包括由如苯基、聯(lián)苯、萘基、三聯(lián)苯、蒽基、芘和苝的芳族烴取代的具有1～20碳數(shù)的烷基。
化學(xué)式2和3的取代基中的芳基胺基的實例包括由如苯基、聯(lián)苯、萘基、三聯(lián)苯、蒽基、芘和苝的芳族烴取代的胺基。
化學(xué)式2和3的取代基中的烷基胺基的實例包括由具有1～20碳數(shù)的脂族烴取代的胺基。
化學(xué)式2和3的取代基中的芳烷基胺基的實例包括由如苯基、聯(lián)苯、萘基、三聯(lián)苯、蒽基、芘和苝的芳族烴以及具有1～20碳數(shù)的脂族烴取代的胺基。
化學(xué)式2和3的取代基中的雜環(huán)基的實例包括吡咯基、噻吩基(thienyl group)、吲哚基、噁唑基、咪唑基、噻唑基、吡啶基、嘧啶基、哌嗪基、噻吩基(thiophene group)、呋喃基和噠嗪基。
化學(xué)式2和3的取代基中的取代的烷基、芳基、芳烷基、芳基胺基、烷基胺基、芳烷基胺基和雜環(huán)基可包括如氟、氯、溴和碘的鹵素原子、腈基、硝基、甲?；?、乙?；⒎蓟坊?、烷基胺基、芳烷基胺基、苯甲?；Ⅴ０坊?、苯乙烯基、乙炔基、苯基、萘基、蒽基、芘基、苝基、吡啶基、噠嗪基、吡咯基、咪唑基、喹啉基、蒽酮基、吖啶酮基和吖啶基。
在本發(fā)明的實施方式中，化學(xué)式2表示的化合物可以為下述化合物其中R1～R3各為取代或未取代的芳基；R6、R10和R14各選自包括鹵素原子、腈基(CN)、硝基(NO2)、甲?；⒁阴；⒈郊柞；?、酰胺基、苯乙烯基、乙炔基、喹啉基、喹唑啉基、菲咯啉基、2，2’-聯(lián)喹啉基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基胺基、取代或未取代的烷基胺基、取代或未取代的芳烷基胺基和取代或未取代的雜環(huán)基的組；以及化學(xué)式2中的R4、R5、R7、R8、R9、R11、R12、R13和R15為氫。
在本發(fā)明的實施方式中，化學(xué)式3表示的化合物可以為下述化合物其中R1～R3各選自包括氫、取代或未取代的烷基和取代或未取代的芳基的組；R5、R7和R9各選自包括鹵素原子、腈基(CN)、硝基(NO2)、甲?；⒁阴；⒈郊柞；Ⅴ０坊?、苯乙烯基、乙炔基、喹啉基、喹唑啉基、菲咯啉基、2，2’-聯(lián)喹啉基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基胺基、取代或未取代的烷基胺基、取代或未取代的芳烷基胺基和取代或未取代的雜環(huán)基的組；以及化學(xué)式3中的R4、R6和R8為氫。
化學(xué)式2表示的化合物的說明性但非限制性的實例包括化學(xué)式2-1～2-23。
化學(xué)式2-1
化學(xué)式2-2 化學(xué)式2-3 化學(xué)式2-4
化學(xué)式2-5 化學(xué)式2-6
化學(xué)式2-7 化學(xué)式2-8
化學(xué)式2-9 化學(xué)式2-10
化學(xué)式2-11 化學(xué)式2-12
化學(xué)式2-13 化學(xué)式2-14
化學(xué)式2-15 化學(xué)式2-16
化學(xué)式2-17 化學(xué)式2-18
化學(xué)式2-19 化學(xué)式2-20
化學(xué)式2-21 化學(xué)式2-22
化學(xué)式2-23 化學(xué)式3表示的化合物的說明性但非限制性的實例包括化學(xué)式3-1～3-4。
化學(xué)式3-1
化學(xué)式3-2 化學(xué)式3-3
化學(xué)式3-4 此外，本發(fā)明提供了一種其中包括順序分層的第一電極、一個或多個有機材料層和第二電極的有機發(fā)光器件。所述一層或多層有機材料層包含上述化學(xué)式1表示的化合物。
根據(jù)本發(fā)明的有機發(fā)光器件的有機材料層具有單層結(jié)構(gòu)，或可選擇性地具有其中兩個或更多個有機材料層分層的多層結(jié)構(gòu)。例如，本發(fā)明的有機發(fā)光器件可具有空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層或置于陽極和空穴注入層之間的緩沖層作為有機材料層。然而，有機發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)不限于此，但是可包括較少數(shù)量的有機材料層。
根據(jù)本發(fā)明的有機發(fā)光器件的說明性但非限制性的實例示于圖1～4。
圖1圖示了其中陽極102、發(fā)光層105和陰極107在基板101上順序分層的有機發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，使用化學(xué)式1表示的化合物可形成發(fā)光層105。
圖2圖示了其中陽極102、空穴傳輸和發(fā)光層105、發(fā)光和電子傳輸層106和陰極107在基板101上順序分層的有機發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，使用化學(xué)式1表示的化合物可形成空穴傳輸和發(fā)光層105。
圖3圖示了其中基板101、陽極102、空穴注入和傳輸層104、發(fā)光層105、電子傳輸層106和陰極107順序分層的有機發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，使用化學(xué)式1表示的化合物可形成空穴注入和傳輸層104和/或發(fā)光層105。
圖4圖示了其中基板101、陽極102、空穴注入層103、空穴傳輸層104、發(fā)光層105、電子傳輸層106和陰極107順序分層的有機發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，使用化學(xué)式1表示的化合物可形成空穴注入層103、空穴傳輸層104和/或發(fā)光層105。
在本發(fā)明的有機發(fā)光器件中，通過真空沉積法和溶液涂敷法可以在陽極和陰極之間形成包含化學(xué)式1表示的化合物的層。溶液涂敷法的說明性但非限制性的實例包括旋涂法、浸涂法、刮涂法、噴墨印刷法和熱轉(zhuǎn)錄法。
包含化學(xué)式1表示的化合物的有機材料層的厚度為10μm或更小，優(yōu)選為0.5μm或更小，且更優(yōu)選為0.001～0.5μm。
如果需要，包含化學(xué)式1表示的化合物的層可進一步包含本領(lǐng)域中已知的能進行空穴注入、空穴傳輸、發(fā)光、電子傳輸和電子注入的其它材料。
本發(fā)明的有機發(fā)光器件可以使用已知材料通過已知方法制備，僅可以在一層或多層有機材料層包含本發(fā)明的化合物，即化學(xué)式1表示的化合物的情況下進行修改。
例如，本發(fā)明的有機發(fā)光器件可以通過在基板上依次層疊第一電極、有機材料層和第二電極而制備。與此相關(guān)，可以使用物理氣相沉積法(PVD)，如濺射法或電子束蒸發(fā)法，但所述方法不限于此。
實施方式根據(jù)提出以舉例說明本發(fā)明但不理解為對本發(fā)明的限制的下述實施例，可以獲得對本發(fā)明的更好的理解。
化學(xué)式4表示的化合物的制備化學(xué)式4
使羥吲哚(1.3g，10mmol)和5mL POC13的混合物在120℃下反應(yīng)15小時。
完成該反應(yīng)后，通過蒸餾除去過量的POC13，向剩余的產(chǎn)物中加入10mL冰水，并向其加入飽和Na2CO3進行中和。隨后，過濾出反應(yīng)物，用水和乙醇洗滌，并真空干燥。使用柱層析(乙酸乙酯∶正己烷＝1∶4)分離制得的化合物，從而制得化學(xué)式4表示的純化合物(0.65g，收率＝54％)MS[M+1]+346。
制備實施例1化學(xué)式2-1表示的化合物的制備化學(xué)式2-1
向70mL二甲苯中的1.2g(3.4mmol)化學(xué)式4表示的化合物和2.8g(1.36mmol)碘苯的混合物中加入0.13g(1.36mmol)Na(t-BuO)、331mg(0.03mmol)Pd2(dba)3和10mg(0.05mmol)2-(二叔丁基膦基)聯(lián)苯，并在120℃下反應(yīng)1小時。該反應(yīng)完成后，冷卻至室溫，并過濾出沉淀物，用水和乙醇洗滌，并真空干燥。將制得的化合物溶于80mLTHF溶劑中，并用酸性高嶺土處理以除去如Pd的無機金屬。將濾液濃縮并在乙醇中沉淀。然后將沉淀物干燥(1.0g，收率＝62％)Mp357℃(DSC)；MS[M+1]+574。
制備實施例2化學(xué)式2-2表示的化合物的制備化學(xué)式2-2 除了使用3-碘甲苯代替碘苯外，重復(fù)制備實施例1的步驟以制備化學(xué)式2-2表示的化合物。
(1.2g，收率＝58％)Mp≥380℃，TG149.8℃(DSC)；MS[M+1]+616制備實施例3
化學(xué)式2-9表示的化合物的制備化學(xué)式2-9 除了使用4-溴聯(lián)苯代替碘苯外，重復(fù)制備實施例1的步驟以制備化學(xué)式2-9表示的化合物。
(1.5g，收率＝56％)Mp374.4℃(DSC)；MS[M+1]+802制備實施例4化學(xué)式2-15表示的化合物的制備化學(xué)式2-15
除了使用N-(4-溴苯基)-N-萘基-1-基-N-苯胺代替碘苯外，重復(fù)制備實施例1的步驟以制備化學(xué)式2-15表示的化合物。
(1.9g，收率＝45％)Mp360.9℃，TG189.7℃(DSC)；MS[M+1]+1225制備實施例5化學(xué)式3-1表示的化合物的制備化學(xué)式3-1
化學(xué)式3-1的合成方案 化學(xué)式5a表示的化合物的制備使用在Chem.Pharm.Bull.1993.41.1293-1296中公開的相同的步驟制備化學(xué)式5a表示的化合物。
MS[M+1]+286。
化學(xué)式5b表示的化合物的制備使用在J.Org.Chem.Vol.69.No.14.200生中公開的相同的步驟制備化學(xué)式5b表示的化合物。
MS[M+1]+292。
化學(xué)式3-1表示的化合物的制備使化合物5b(2.9g，10mmol)和5mL POC13在100℃下反應(yīng)10小時。
完成該反應(yīng)后，通過蒸餾除去過量的POC13，向剩余的產(chǎn)物中加入10mL冰水，并向其加入飽和Na2CO3進行中和。隨后，過濾出反應(yīng)物，用水和乙醇洗滌，并在真空下干燥。使用柱層析(乙酸乙酯∶正己烷＝1∶10)分離制得的化合物，從而制得化學(xué)式3-1表示的純化合物(1.6g，收率＝60％)MS[M+1]+820。
實施例1有機發(fā)光器件的制備將其上施加有以形成薄膜的1000厚度ITO(氧化銦錫)的玻璃基板放入其中溶解有洗滌劑的蒸餾水中，并使用超聲波洗滌30分鐘。隨后，在10分鐘內(nèi)使用蒸餾水進行兩次超聲洗滌。使用由Fischer公司制造的產(chǎn)品作為洗滌劑，并且通過使用由Millipore公司制造的過濾器過濾兩次而制備蒸餾水。使用蒸餾水洗滌完成后，使用異丙醇、丙酮和甲醇溶劑依次進行超聲洗滌，然后進行干燥。接著，將其送入等離子清洗機。隨后，使用氮等離子體洗滌基板5分鐘，然后將其送入真空蒸發(fā)器。
在通過上述步驟制備的透明ITO電極上，通過加熱將下述化學(xué)式5表示的六腈六氮雜苯并菲(Hexanitrile hexaazatriphenylene)真空沉積至500的厚度，從而形成空穴注入層。在其上以400的厚度真空沉積為傳輸空穴的材料且在制備實施例1中制得的化學(xué)式2-1的化合物，并在其上以300的厚度真空沉積化學(xué)式6表示的化合物(Alq3)，從而形成發(fā)光層。在該發(fā)光層上真空沉積化學(xué)式7表示的化合物至200的厚度，從而形成電子傳輸層。依次沉積具有10厚度的氟化鋰(LiF)和具有2500厚度的鋁，從而形成陰極。
在上述步驟中，有機材料的沉積速度保持在1/sec，而且氟化鋰和鋁分別以0.2/sec和3～7/sec的速度沉積。
在制得的有機發(fā)光器件中，在100mA/cm2的正向電流密度下觀察到具有亮度為4000cd/m2的Alq3的固有綠色光譜，并且基于1931CIE色坐標(biāo)，相應(yīng)的x為0.34及y為0.56。
化學(xué)式5 化學(xué)式6 化學(xué)式7
實施例2除了使用化學(xué)式2-2表示的化合物代替化學(xué)式2-1表示的化合物作為空穴傳輸材料外，重復(fù)實施例1的步驟以制備有機發(fā)光器件。
在制得的有機發(fā)光器件中，在100mA/cm2的正向電流密度下觀察到具有亮度為4960cd/m2的Alq3的固有綠色光譜，并且基于1931CIE色坐標(biāo)，相應(yīng)的x為0.33及y為0.56。
實施例3除了使用化學(xué)式2-9表示的化合物作為代替化學(xué)式2-1表示的化合物空穴傳輸材料外，重復(fù)實施例1的步驟以制備有機發(fā)光器件。
在制得的有機發(fā)光器件中，在100mA/cm2的正向電流密度下觀察到具有亮度為4959cd/m2的Alq3的固有綠色光譜，并且基于1931CIE色坐標(biāo)，相應(yīng)的x為0.33及y為0.56。
比較例1除了在空穴注入層上真空沉積代替化學(xué)式2-1表示的化合物的常規(guī)已知為空穴傳輸材料的NPB至400的厚度以形成空穴傳輸層外，重復(fù)實施例1的步驟以制備有機發(fā)光器件。
在制得的有機發(fā)光器件中，在100mA/cm2的正向電流密度下觀察到具有亮度為340cd/m2的Alq3的固有綠色光譜，并且基于1931CIE色坐標(biāo)，相應(yīng)的x為0.32及y為0.56。
從上述實施例和比較例的結(jié)果，可以看出，與常規(guī)空穴傳輸材料NPB相似，本發(fā)明的化合物能起到傳輸空穴的作用，并且在相同的電流密度下，與NPB相比，該化合物提高了器件的效率。
工業(yè)實用性本發(fā)明的化合物為在有機發(fā)光器件中作為空穴注入材料、空穴傳輸材料、發(fā)光主體或發(fā)光摻雜體的新型化合物。
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)式1表示的化合物化學(xué)式1 其中，X1～X3各為包括選自包括取代或未取代的苯環(huán)、O、S和NR’的組的環(huán)狀源的取代或未取代的5元芳香雜環(huán)，其中R’選自包括氫、取代或未取代的烷基和取代或未取代的芳基的組；在X1～X3為取代或未取代的苯環(huán)的條件下，R1～R3各為取代或未取代的芳基或者取代或未取代的芳香雜環(huán)基；以及在X1～X3為取代或未取代的5元芳香雜環(huán)基的條件下，R1～R3各選自包括氫、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基和取代或未取代的芳香雜環(huán)基的組。
2.如權(quán)利要求1所述的化合物，其中，化學(xué)式1表示的化合物為化學(xué)式2表示的化合物化學(xué)式2 其中，R1～R3各為取代或未取代的芳基，或者取代或未取代的芳香雜環(huán)基，以及R4～R15各選自包括氫、鹵素原子、腈基(CN)、硝基(NO2)、甲?；⒁阴；?、苯甲酰基、酰胺基、苯乙烯基、乙炔基、喹啉基、喹唑啉基、菲咯啉基、2，2’-聯(lián)喹啉基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基胺基、取代或未取代的烷基胺基、取代或未取代的芳烷基胺基和取代或未取代的雜環(huán)基的組。
3.如權(quán)利要求1所述的化合物，其中，化學(xué)式1表示的化合物為化學(xué)式3表示的化合物化學(xué)式3 其中，R1～R3各選自包括氫、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基和取代或未取代的芳香雜環(huán)基的組；R4～R9各選自包括氫、鹵素原子、腈基(CN)、硝基(NO2)、甲酰基、乙?；⒈郊柞；Ⅴ０坊?、苯乙烯基、乙炔基、喹啉基、喹唑啉基、菲咯啉基、2，2’-聯(lián)喹啉基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基胺基、取代或未取代的烷基胺基、取代或未取代的芳烷基胺基和取代或未取代的雜環(huán)基的組；以及Y選自包括O、S和NR’的組，其中R’選自包括氫、取代或未取代的烷基和取代或未取代的芳基的組。
4.一種有機發(fā)光器件，其包括第一電極；包括發(fā)光層的一個或多個有機材料層；和第二電極，其中所述第一電極、一個或多個有機材料層以及第二電極順序分層，并且一個或多個有機材料層包含根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項所述的化合物。
5.如權(quán)利要求4所述的有機發(fā)光器件，其中，所述有機材料層的發(fā)光層包含根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項所述的化合物。
6.如權(quán)利要求4所述的有機發(fā)光器件，其中，所述有機材料層包括空穴注入層，并且所述空穴注入層包含根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項所述的化合物。
7.如權(quán)利要求4所述的有機發(fā)光器件，其中，所述有機材料層包括空穴傳輸層，并且所述空穴傳輸層包含根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項所述的化合物。
8.如權(quán)利要求4所述的有機發(fā)光器件，其中，所述有機材料層包括注入和傳輸空穴的層，并且該層包含權(quán)利要求1～3任一項所述的化合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了化學(xué)式1表示的化合物以及使用該化合物的有機發(fā)光器件。
文檔編號C09K11/06GK101023148SQ200580031464
公開日2007年8月22日 申請日期2005年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月20日
發(fā)明者金公謙, 張俊起 申請人:Lg化學(xué)株式會社