芴化合物和使用該化合物的有機發光裝置的制作方法

專利名稱：芴化合物和使用該化合物的有機發光裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種新的有機化合物和使用該化合物的有機發光裝置。
背景技術：
有機發光裝置是這樣一種裝置，其中在陽極和陰極之間插入了含有熒光有機化合物或磷光有機化合物的薄膜；從各電極注入的電子和空穴生成熒光化合物或磷光化合物的激子；以及當激子回到一種基態時，利用發射的光。
根據柯達公司(Kodak company)在1987的研究(Appl.Phys.Lett.51，913(1987))，已經報道了具有單獨功能型雙層結構的裝置在約10V的外加電壓發約1000cd/m2的熒光，該裝置使用ITO作為陽極、鎂-銀合金作為陰極、鋁喹啉醇配合物作為電子傳遞材料和發光材料以及三苯基胺衍生物作為空穴傳送材料。相關的專利包括美國專利No.4,539,507、4,720,432、4,885,211等。
另外，通過改變熒光有機化合物的種類可生成從紫外到紅外的熒光，最近幾年中，已經廣泛研究了各種化合物。例如，在美國專利No.5,151,629、5,409,783和5,382,477、日本專利申請延遲公開No.2-247278、3-255190、5-202356、9-202878、9-227576等中公開了這類化合物。
最近幾年中，對使用磷光化合物作為發光物質利用三重態到EL的能量已經進行了許多研究。普林斯頓大學(Princeton University)的一個小組已經報道了通過使用銥配合物作為發光物質，有機發光裝置顯示出了高發光效率(Nature，395，151(1998))。
此外，除了如上所述的使用低分子量物質的有機發光裝置，劍橋大學(Cambridge University)的一個研究小組已經報道了使用共軛聚合物的有機發光裝置(Nature，347，539(1990))。在該報道中，用涂敷系統通過聚亞苯基亞乙烯(PPV)成膜實現了從單層發熒光。
使用共軛聚合物的有機發光裝置的相關專利包括美國專利No.5,247,190、美國專利No.5,514,878、美國專利No.5,672,678、日本專利申請延遲公開No.4-145192和5-247460等。
以這種方式，有機發光裝置的最新發展是引人注目的，其特征暗示了用于各種目的的可能性，其能夠使發光裝置具有高亮度(甚至在低外加電壓下)、多種發光波長、高速響應和薄而輕的形式。
但是，目前需要亮度更高或轉換效率更高的光輸出。另外，仍然有許多問題有待解決，涉及因長期使用隨時間變化的耐久性、由含氧、水分的大氣氣體引起的老化等。此外，當考慮到在彩色顯示器等應用時，與發高色純度的藍色、綠色和紅色熒光相關的問題解決起來仍然不足。
本發明的公開本發明的一個目的在于提供一種新的芴化合物。
此外，本發明的另一個目的在于提供一種使用特定芴化合物的有機發光裝置，其具有非常高效的和高亮度的光輸出。
另外，本發明的另一個目在于提供一種耐久性非常高的有機發光裝置。
此外，本發明的另一個目的在于提供一種成本較低、容易生產的有機發光裝置。
因此，根據本發明的一種芴化合物用下述通式[I]表示 (其中R1和R2表示氫原子、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳烷基、取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、取代的或未取代的氨基、氰基或鹵素原子，其中鍵合到不同的芴基團的R1本身或R2本身彼此可以相同或不同，鍵合到相同的芴基團的R1和R2彼此可以相同或不同；R3和R4表示氫原子、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳烷基、取代的或未取代的芳基或取代的或未取代的雜環基，其中鍵合到不同的芴基團的R3本身或R4本身彼此可以相同或不同，鍵合到相同的芴基團的R3和R4彼此可以相同或不同；Ar1和Ar2表示取代的或未取代的總共具有至少三個苯環的稠合多環芳基或取代的或未取代的稠合多環雜環基，所述的雜環基通過碳原子鍵合到所述芴基，并且總共有至少三個環，包括一個苯環和一個雜環，其中Ar1和Ar2彼此可以相同或不同；和n表示1-10、優選1-3的整數)。
此外，作為優選形式，根據本發明的有機發光裝置包括至少一對電極，包括一個陽極和一個陰極和一個或多個含有有機化合物的夾在電極對之間的層，其中至少一個含有有機化合物的層含有至少一種芴化合物。


圖1是剖視圖，表示一個根據本發明的有機發光裝置的實例。
圖2是剖視圖，表示另一個根據本發明的有機發光裝置的實例。
圖3是剖視圖，表示另一個根據本發明的有機發光裝置的實例。
圖4是剖視圖，表示另一個根據本發明的有機發光裝置的實例。
圖5是剖視圖，表示另一個根據本發明的有機發光裝置的實例。
圖6是剖視圖，表示另一個根據本發明的有機發光裝置的實例。
實施本發明的最佳方式以下詳細描述本發明。
首先，描述本發明的芴化合物。
本發明的芴化合物通過上述通式[I]表示。
在此，Ar1和Ar2的至少一個優選是下述通式[II]表示的稠合多環芳基 (其中R5表示氫原子、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳烷基、取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、取代的氨基、氰基或鹵素原子)。
此外，本發明的芴化合物更優選是下述結構式之一所示的 此外，Ar1和Ar2的至少一個優選是下述通式[III]至[IX]之一所示的稠合多環芳基
(其中R6至R12表示氫原子、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳烷基、取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、取代的氨基、氰基或鹵素原子)。
上述通式[I]至上述通式[IX]中取代基的具體實例如下所示。
作為烷基，可例舉甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、辛基等。
作為芳烷基，可例舉芐基、苯乙基等。
作為芳基，可例舉苯基、聯苯基、三聯苯基等。
作為雜環基，可例舉噻吩基、吡咯基、吡啶基、噁唑基、噁二唑基、噻唑基、噻二唑基、三聯噻吩基等。
作為取代的氨基，可例舉二甲氨基、二乙基氨基、二芐基氨基、二苯基氨基、二甲苯基氨基、二苯氧甲基(anisolyl)氨基等。
作為鹵素原子，可例舉氟、氯、溴、碘等。
作為稠合多環芳基，可例舉芴基、萘基、熒蒽基、蒽基、菲基、芘基、并四苯基、并五苯基、苯并[9.10]菲基、苝基等。
作為稠合多環雜環基，可例舉咔唑基、吖啶基、菲咯啉基等。
作為上述取代基可能具有的取代基，可例舉烷基，如甲基、乙基和丙基；芳烷基，如芐基和苯乙基；芳基，如苯基和聯苯基；雜環基，如噻吩基、吡咯基和吡啶基；氨基，如二甲氨基、二乙基氨基、二芐基氨基、二苯基氨基、二甲苯基氨基和二苯氧甲基氨基；烷氧基，如甲氧基、乙氧基、丙氧基和苯氧基；氰基；鹵素原子，如氟、氯、溴和碘；等。
其次，將在下文給出本發明芴化合物的典型實例。但是，本發明不限于此。




本發明的芴化合物可用公知的方法合成和得到，例如用合成法，諸如使用鈀催化劑的Suzuki偶合方法(例如，Chem.Rev.，1995，95，2457-2483)；使用鎳催化劑的Yamamoto方法(例如，Bull.Chem.Soc.Jpn.，51，2091，1978)；或用芳基錫化合物的合成方法(例如J.Org.Chem.，52，4296，1987)。
本發明的芴化合物在電子傳遞特性、發光特性和耐久性方面優于常規化合物，其用于有機發光裝置的含有機化合物的層，尤其是電子傳遞層和發光層，以及用真空蒸發法、溶液涂敷法等形成的層，其，不容易結晶，具有極好的隨時間的穩定性。
下面，詳細描述本發明的有機發光裝置。
本發明的有機發光裝置包括至少一對電極(包括一個陽極和一個陰極)和一個或多個含有有機化合物的夾在所述電極對之間的層，其中至少一個含有有機化合物的層含有至少一種上述通式[I]所示的芴化合物。
在本發明的有機發光裝置中，優選在所述含有機化合物的層中，至少一個電子傳遞層或一個發光層含有至少一種所述的芴化合物。
在本發明的有機發光裝置中，上述通式[I]所示的芴化合物通過真空蒸發法或溶液涂敷法在陽極和陰極之間形成。有機層優選形成厚度小于10μm、更優選0.5μm或更小、特別優選0.01-0.5μm的薄膜。
此外，根據本發明有機發光裝置的一個優選模式，在含有有機化合物的層中至少一個發光層包括至少一種上述通式[I]所示的芴化合物和一種下述通式[X]至[XIV]所示的芳胺和一種下述通式[XV]所示的乙炔化合物 (其中R13和R14表示氫原子、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳烷基、取代的或未取代的芳基或取代的或未取代的雜環基，其中鍵合到不同的芴基團的R13本身或R14本身彼此可以相同或不同，鍵合到相同的芴基團的R13和R14彼此可以相同或不同；R15和R16表示氫原子、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳烷基、取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、氰基或鹵素原子，其中鍵合到不同的芴基團的R15本身或R16本身彼此可以相同或不同，鍵合到相同的芴基團的R15和R16彼此可以相同或不同；Ar3、Ar4、Ar5和Ar6表示取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、取代的或未取代的稠合多環芳基或取代的或未取代的稠合多環雜環基，其中Ar3、Ar4、Ar5和Ar6彼此可以相同或不同，并且Ar3、Ar4、Ar5和Ar6可彼此鍵合形成環；和m表示1-10的整數)； (其中R17和R18表示氫原子、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳烷基、取代的或未取代的芳基或取代的或未取代的雜環基，其中鍵合到不同的芴基團的R17本身或R18本身彼此可以相同或不同，鍵合到相同的芴基團的R17和R18彼此可以相同或不同；R19和R20表示氫原子、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳烷基、取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、氰基或鹵素原子，其中鍵合到不同的芴基團的R19本身或R20本身彼此可以相同或不同，鍵合到相同的芴基團的R19和R20彼此可以相同或不同；Ar7和Ar8表示二價的取代的或未取代的芳基或取代的或未取代的雜環基，其中Ar7和Ar8可以彼此相同或不同；Ar9、Ar10、Ar11和Ar12表示取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、取代的或未取代的稠合多環芳基或取代的或未取代的稠合多環雜環基，其中Ar9、Ar10、Ar11和Ar12彼此可以相同或不同，并且Ar9、Ar10、Ar11和Ar12可彼此鍵合形成環；和p表示1-10的整數)；
(其中R21和R22表示氫原子、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳烷基、取代的或未取代的芳基或取代的或未取代的雜環基，其中鍵合到不同的芴基團的R21本身或R22本身彼此可以相同或不同，鍵合到相同的芴基團的R21和R22彼此可以相同或不同；R23和R24表示氫原子、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳烷基、取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、氰基或鹵素原子，其中鍵合到不同的芴基團的R23本身或R24本身彼此可以相同或不同，鍵合到相同的芴基團的R23和R24彼此可以相同或不同；Ar13和Ar14表示取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、取代的或未取代的稠合多環芳基或取代的或未取代的稠合多環雜環基，其中Ar13和Ar14可以相同或不同，并且Ar13和Ar14可以彼此鍵合形成環；Ar15表示二價的取代的或未取代的芳基或取代的或未取代的雜環基；和q表示1-10的整數)； (其中R25和R26表示氫原子、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳烷基、取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、氰基或鹵素原子，其中鍵合到不同的亞苯基基團的R25本身或R26本身彼此可以相同或不同，鍵合到相同的亞苯基基團的R25和R26彼此可以相同或不同；Ar16和Ar17表示二價的取代的或未取代的芳基或取代的或未取代的雜環基，其中Ar16和Ar17可以彼此相同或不同；Ar18、Ar19、Ar20和Ar21表示取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、取代的或未取代的稠合多環芳基或取代的或未取代的稠合多環雜環基，其中Ar18、Ar19、Ar20和Ar21彼此可以相同或不同，并且Ar18、Ar19、Ar20和Ar21可彼此鍵合形成環；和r表示1-10的整數)；
(其中R27和R28表示氫原子、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳烷基、取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、氰基或鹵素原子，其中鍵合到不同的亞苯基基團的R27本身或R28本身彼此可以相同或不同，鍵合到相同的亞苯基基團的R27和R28彼此可以相同或不同；Ar22和Ar23表示取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、取代的或未取代的稠合多環芳基，或取代的或未取代的稠合多環雜環基，其中Ar22和Ar23可以相同或不同，并且Ar22和Ar23可以彼此鍵合形成環；Ar24表示二價的取代的或未取代的芳基或取代的或未取代的雜環基；和s表示1-10的整數)；和 (其中Ar25和Ar26表示取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、取代的或未取代的稠合多環芳基或取代的或未取代的稠合多環雜環基，其中Ar25和Ar26可以相同或不同，和t表示1-5的整數)。
通式[X]-[XV]的取代基的具體例子與上述通式[I]-[IX]中舉例說明的那些相同。通式[X]至[XIV]的芳胺化合物和通式[XV]所示的乙炔化合物的典型實例如下所示，但是本發明不局限于此。









在附圖1至6中，顯示了本發明有機發光裝置的優選實施例。
圖1是剖視圖，表示一個本發明的有機發光裝置的實例。在圖1中，所述裝置由陽極2、發光層3和陰極4組成，它們在基底1上依次形成。當在此使用的發光材料本身具有空穴傳遞能力、電子傳遞能力和發光特性或當具有各種特征的多種化合物混合使用時，具有該結構的發光裝置是有利的。
圖2是剖視圖，表示另一個本發明有機發光裝置的實例。在圖2中，所述裝置由陽極2、空穴傳遞層5、電子傳遞層6和陰極4組成，它們在基底1上依次形成。在這種情況下，具有空穴傳遞特性和電子傳遞特性之一或兩者的發光材料有利地用于相應的所述層之一，同時沒有發光特性的空穴傳遞材料或者電子傳遞材料用于其它層。另外，在這種情況下，發光層3由空穴傳遞層5或電子傳遞層6組成。圖3是剖視圖，表示另一個本發明有機發光裝置的實例。在圖3中，所述裝置由陽極2、空穴傳遞層5、發光層3、電子傳遞層6和陰極4組成，它們在基底1上依次形成。以這種設置，載流子輸送功能和發光功能分離彼此，具有空穴傳遞特性、電子傳遞特性和發光特性的多種化合物同時適當地聯合使用。因此，極大地增加了材料選擇的自由度。另外，可使用具有不同發光波長的各種化合物。因此，可得到各種發光色調。此外，通過有效限制在中間發光層3中各個載流子或激子，也可提高發光效率。
圖4是剖視圖，表示另一個本發明有機發光裝置的實例。在圖4中，與圖3的實例比較，所述裝置的構造是空穴注入層7設置在陽極2一側。這有效改進了陽極2和空穴傳遞層5之間的粘合性或改進了空穴注入特性。因此，這種構造有效地降低了電壓。
圖5和6是剖面圖，分別顯示了本發明有機發光裝置的其它實例。在圖5和6中，與圖3和4的實例比較，所述裝置的構造使得在發光層3和電子傳遞層6之間插入一個層(空穴阻擋層8)用以防止空穴或激子通向陰極4一側。通過將具有極高電離電位的化合物用于空穴阻擋層8，有效改進了發光效率。
注意，在圖1至6中，顯示了常見的基本裝置結構。使用本發明化合物的有機發光裝置的結構不限于此。例如，可以采用各種層狀結構，諸如其中在電極和有機層之間形成一個絕緣層，其中形成一個粘結層或一個干涉層，以及其中空穴傳遞層由兩個不同電離電位的層組成。
在本發明中使用的通式[I]所示的芴化合物是一種在電子傳遞特性、發光特性和耐久性方面優于常規化合物的化合物，并且所述的芴化合物可用于任何圖1-6所示的模式。
在本發明中，通式[I]所示的芴化合物用作電子傳遞層或發光層的成分。但是，空穴傳遞化合物、發光化合物、電子傳遞化合物或其它這類公知化合物可根據需要一起使用。
那些化合物的實例如下所述。
空穴傳遞化合物
電子傳遞發光材料
發光材料
發光層基質材料和電子傳遞材料
空穴傳遞聚合材料
發光聚合材料和電荷遷移聚合材料 在本發明的有機發光裝置中，含有通式[I]所示芴化合物的層和含有其它有機化合物的層通常通過真空蒸發法或在溶于適合溶劑后通過涂敷法形成薄膜。尤其，在用涂敷法形成膜的情況下，可同時使用合適的粘結劑樹脂進行成膜。
上述粘結劑樹脂可選自多種粘結劑用樹脂，如聚(乙烯咔唑)樹脂、聚碳酸酯樹酯、聚酯樹脂、聚芳酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、丁縮醛樹脂、聚(乙烯基咔唑)樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、酚醛樹脂、環氧樹脂、有機硅樹脂、聚砜樹脂和尿素樹脂等，雖然它們限于此。另外，上述樹脂可單獨使用，或兩種或多種樹脂作為共聚物彼此結合使用。
優選，陽極材料可具有盡可能大的功函。例如，可使用一種單一金屬材料，諸如金、鉑、鎳、鈀、鈷、硒和釩或它們的合金；金屬氧化物，諸如氧化錫、氧化鋅、銦-錫氧化物(ITO)和銦-鋅氧化物。另外，還可使用導電聚合物，如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩或聚(亞苯基硫醚)。這些電極材料的任一種可單獨使用，或多種電極材料聯合使用。
另一方面，優選陰極材料具有小的功函。例如，可使用單一金屬材料，如鋰、鈉、鉀、銫、鈣、鎂、鋁、銦、銀、鉛、錫和鉻，或使用多種物質的合金。還可使用金屬氧化物，諸如銦錫氧化物(ITO)。另外，陰極可以是單層結構或多層結構。
用于本發明的基底可以是(雖然不特別限于)一種不透明的基底，如金屬基底或陶瓷基底；或是由玻璃、石英、塑料片形成的透明基底。另外，還可通過將濾色片、熒光色轉化過濾膜、絕緣反射片等用于所述基底控制發光色調。
此外，在所制備的裝置上還可形成防護層或密封層，用于防止所述裝置接觸氧氣或水分等。防護層可以是石英薄膜、由無機物質(如金屬氧化物或金屬氮化物)形成的膜或由氟塑料、聚(對二甲苯)、聚乙烯、硅氧烷樹脂、聚苯乙烯樹脂等形成的聚合物膜。另外，為此還可使用光固化樹脂等。此外，還可用適合的密封樹脂包裹所述裝置本身，同時覆蓋玻璃、不透氣的膜、金屬等。
在下文中，基于實施例更詳細地描述本發明。但是，本發明不局限于這些實施例。
<合成實施例1>[合成舉例說明的化合物No.1] 向一個500ml三頸燒瓶中加入2.0克(5.68毫摩爾)的2，7-二溴-9，9-二甲基芴[1]、4.2克(17.0毫摩爾)的芘-1-硼酸[2]、120ml的甲苯和60ml的乙醇。然后，在室溫在氮保護氣氛中向其中滴加24克碳酸鈉/120ml水的水溶液并攪拌，隨后加入0.33克(0.28毫摩爾)的四(三苯基膦)鈀(0)。在室溫攪拌所述混合物30分鐘后，將溫度升高到77℃，隨后攪拌5小時。在反應后，有機層用氯仿萃取，然后用無水硫酸鈉干燥，再用硅膠柱提純(己烷+甲苯混合物展開溶劑)。從而，得到3.0克(89％產率)舉例說明的化合物No.1(白色晶體)。
<合成實施例2>[合成舉例說明的化合物No.6] 向一個500ml三頸燒瓶中加入3.0克(5.49毫摩爾)的二溴芴化合物[3]，4.0克(16.5毫摩爾)的芘-1-硼酸[2]、100ml甲苯和50ml乙醇。然后，在室溫，在氮保護氣氛中，向其中滴加20克碳酸鈉/100ml水的水溶液并攪拌，隨后加入0.33克(0.28毫摩爾)的四(三苯基膦)鈀(0)。在室溫攪拌所述混合物30分鐘后，將溫度升高到77℃，隨后攪拌5小時。在反應后，有機層用氯仿萃取，然后用無水硫酸鈉干燥，再用硅膠柱提純(己烷+甲苯混合物展開溶劑)。從而，得到3.4克(79％產率)舉例說明的化合物No.6(白色晶體)。
<合成實施例3>[合成舉例說明的化合物No.7] 向一個500ml三頸燒瓶中加入3.0克(4.07毫摩爾)的二溴芴化合物[4]，3.0克(12.2毫摩爾)的芘-1-硼酸[2]、100ml甲苯和50ml乙醇。然后，在室溫，在氮保護氣氛中，向其中滴加16克碳酸鈉/80ml水的水溶液并攪拌，隨后加入0.23克(0.20毫摩爾)的四(三苯基膦)鈀(0)。在室溫攪拌所述混合物30分鐘后，將溫度升高到77℃，隨后攪拌5小時。在反應后，有機層用氯仿萃取，然后用無水硫酸鈉干燥，再用硅膠柱提純(己烷+甲苯混合物展開溶劑)。從而，得到2.7克(68％產率)舉例說明的化合物No.7(白色晶體)。
<合成實施例4>[合成舉例說明的化合物No.28] 向一個500ml三頸燒瓶中加入3.0克(6.74毫摩爾)的二硼酸酯芴[5]、6.7克(20.2毫摩爾)的3-溴代苝[6]、140ml甲苯和70ml乙醇。然后，在室溫，在氮保護氣氛中，向其中滴加26克碳酸鈉/130ml水的水溶液并攪拌，隨后加入0.39克(0.34毫摩爾)的四(三苯基膦)鈀(0)。在室溫攪拌所述混合物30分鐘后，將溫度升高到77℃，隨后攪拌10小時。在反應后，有機層用氯仿萃取，然后用無水硫酸鈉干燥，再用硅膠柱提純(己烷+甲苯混合物展開溶劑)。從而，得到3.1克(66％產率)舉例說明的化合物No.28(白色晶體)。
(實施例1)制備具有圖2所示結構的裝置。
在作為基底1的玻璃基底上，通過噴鍍方法沉積銦-錫氧化物(ITO)，膜的厚度為120納米，得到陽極2，從而，這樣形成的基底用作透明導電的承載基底。基底依次用丙酮和和異丙醇(IPA)進行超聲清洗。此后，基底用IPA煮沸洗滌，然后干燥。此外，在用UV/臭氧清潔后的基底用作透明導電承載基底。
在透明導電的承載基底上，用旋涂法下施加述結構式所示的化合物的氯仿溶液、形成厚度30納米的膜，得到空穴傳遞層5。
此外，舉例說明的化合物No.1作為芴化合物通過真空蒸發方法沉積，膜厚度為50納米，得到電子傳遞層6。成膜在下述條件下進行蒸發時的真空度1.0×10-4Pa，成膜速度為0.2-0.3納米/秒。
通過真空蒸發方法，用包括鋁和鋰(鋰濃度1％原子)的蒸發材料在上述有機層上形成厚度50納米的金屬層膜，此外，通過真空蒸發方法形成厚度150納米的鋁層。成膜在下述條件下進行蒸發時的真空度1.0×10-4Pa，成膜速度為1.0至1.2納米/秒。
此外，得到的結構在氮保護氣氛中用防護玻璃片覆蓋，然后用丙烯酸樹脂粘合劑密封。
當將10伏直流電壓施加到這樣制備的所述裝置上，所述裝置帶有ITO電極(陽極2)作為正極和Al-Li電極(陰極4)作為負極，導致電流以12.5mA/cm2的電流密度流入所述裝置，觀察到亮度8500cd/m2的藍色發光。
此外，當電流密度保持在10.0mA/cm2并施加電壓100小時時，亮度的降低很小；最初的亮度7200cd/m2在100小時后降低為亮度6800cd/m2。
(實施例2至10)用與實施例1相同的方法制備和評價裝置，除了使用表1中所示的化合物代替舉例說明的化合物No.1。結果如表1所示。
(比較實施例1至3)用與實施例1相同的方法制備和評價裝置，除了使用下述結構式所示的化合物代替舉例說明的化合物No.1。結果如表1所示。
比較化合物No.1 比較化合物No.2 比較化合物No.3
表1

(實施例11)制備具有圖3所示結構的裝置。
類似于實施例1、在透明導電的承載基底上形成空穴傳遞層5。
此外，舉例說明的化合物No.2作為芴化合物通過真空蒸發方法沉積，膜厚度為20納米，得到發光層3。成膜在下述條件下進行蒸發時的真空度1.0×10-4Pa，成膜速度為0.2-0.3納米/秒。
此外，用真空蒸發方法沉積三喹啉醇鋁，膜的厚度為40納米，得到電子傳遞層6。成膜在下述條件下進行蒸發時的真空度1.0×10-4Pa，成膜速度為0.2至0.3納米/秒。
接著，在用與實施例1同樣的方法形成陰極4后，將產品結構密封。
當將8伏直流電壓施加到這樣制備的所述裝置上，所述裝置帶有ITO電極(陽極2)作為正極和Al-Li電極(陰極4)作為負極，導致電流以12.0mA/cm2的電流密度流入所述裝置，觀察到亮度16000cd/m2的藍色發光。
此外，當電流密度保持在10.0mA/cm2并施加電壓100小時時，亮度的降低很小；最初的亮度14000cd/m2在100小時后降低為亮度13000cd/m2。
(實施例12至22)用與實施例11相同的方法制備和評價裝置，除了使用表2中所示的化合物代替舉例說明的化合物No.7。結果如表2所示。
(比較實施例4至6)用與實施例11相同的方法制備和評價裝置，除了使用表2中所示的比較化合物No.1至No.3代替舉例說明的化合物No.7。結果如表2所示。
表2

(實施例23)制備具有圖3所示結構的裝置。
在類似于實施例1的透明導電的承載基底上，用旋涂法下施加述結構式所示的化合物的氯仿溶液，形成厚度20納米的膜，得到空穴傳遞層5。
此外，用真空蒸發方法沉積作為芴化合物舉例說明的化合物No.1和作為芳胺化合物舉例說明的化合物No.AA-6(重量比100∶1)，膜的厚度是20納米，形成發光層3。成膜在下述條件下進行蒸發時的真空度1.0×10-4Pa，成膜速度為0.2至0.3納米/秒。
此外，用真空蒸發方法沉積三喹啉醇鋁，膜的厚度為40納米，得到電子傳遞層6。成膜在下述條件下進行蒸發時的真空度1.0×10-4Pa，成膜速度為0.2至0.3納米/秒。
接著，在用與實施例1同樣的方法形成陰極4后，將產品結構密封。當將8伏直流電壓施加到這樣制備的所述裝置上，所述裝置帶有ITO電極(陽極2)作為正極和Al-Li電極(陰極4)作為負極，導致電流以13.0mA/cm2的電流密度流入所述裝置，觀察到亮度32000cd/m2的藍色發光。
此外，當電流密度保持在10.0mA/cm2并施加電壓100小時時，亮度的降低很小；最初的25000cd/m2亮度在100小時后降低為22000cd/m2亮度。
(實施例24至77)用與實施例23相同的方法制備和評價裝置，除了使用表3-5中所示的化合物分別代替舉例說明的芴化合物No.1和舉例說明的芳胺化合物No.AA-6。結果如表3-5所示。
(比較實施例7至9)用與實施例23相同的方法制備和評價裝置，除了使用比較化合物No.1至No.3代替舉例說明的化合物No.1。結果如表5所示。
表3

表4

表5

(實施例78)制備具有圖3所示結構的裝置。
在類似于實施例1的透明導電的承載基底上，用旋涂法下施加述結構式所示的化合物的氯仿溶液，形成厚度20納米的膜，得到空穴傳遞層5。
此外，用真空蒸發方法沉積作為芴化合物舉例說明的化合物No.20和下述結構式所示的化合物(重量比100∶5)，膜的厚度是20納米，形成發光層3。成膜在下述條件下進行蒸發時的真空度1.0×10-4Pa，成膜速度為0.2至0.3納米/秒。
此外，用真空蒸發方法沉積紅菲繞啉(BPhen)，膜的厚度為40納米，得到電子傳遞層6。成膜在下述條件下進行蒸發時的真空度1.0×10-4Pa，成膜速度為0.2至0.3納米/秒。
接著，在用與實施例1同樣的方法形成陰極4后，將產品結構密封。當將8伏直流電壓施加到這樣制備的所述裝置上，所述裝置帶有ITO電極(陽極2)作為正極和Al-Li電極(陰極4)作為負極，導致電流以10.0mA/cm2的電流密度流入所述裝置，觀察到亮度11000cd/m2的綠色發光。
此外，當電流密度保持在7.0mA/cm2并施加電壓100小時時，亮度的降低很小；最初的8000cd/m2亮度在100小時后降低為6500cd/m2亮度。
(實施例79至87)用與實施例78相同的方法制備和評價裝置，除了使用表6中所示的化合物代替舉例說明的化合物No.20。結果如表6所示。
(比較實施例10至12)用與實施例78相同的方法制備和評價裝置，除了使用比較化合物No.1至No.3代替舉例說明的化合物No.20。結果如表6所示。
表6

(實施例88)制備具有圖1所示結構的裝置。在類似于實施例1的透明導電承載基底上，通過旋涂法(轉速＝2000rpm)涂覆一種溶液，形成厚度120納米的膜，得到有機層(發光層3)，所述溶液通過將0.050克的作為舉例說明的化合物No.1的芴化合物和1.00克聚N-乙烯基咔唑(重均分子量＝63,000)溶于80ml的氯仿制備。
接著，在用與實施例1同樣的方法形成陰極4后，將產品結構密封。當將10伏直流電壓施加到這樣制備的所述裝置上，所述裝置帶有ITO電極(陽極2)作為正極和Al-Li電極(陰極4)作為負極，導致電流以8.5mA/cm2的電流密度流入所述裝置，觀察到亮度3200cd/m2的藍色發光。
此外，在氮氣氣氛下，在當電流密度保持在5.0mA/cm2并施加電壓100小時時，亮度的降低很小；最初的亮度2500cd/m2在100小時后降低為亮度2100cd/m2。
(實施例89至92)用與實施例88相同的方法制備和評價裝置，除了使用表7中所示的化合物代替舉例說明的化合物No.1。結果如表7所示。
(比較實施例13至15)用與實施例88相同的方法制備和評價裝置，除了使用比較化合物No.1至No.3代替舉例說明的化合物No.1。結果如表7所示。
表7

參照實施方案和實施例如上所述，使用通式[1]所示芴化合物的有機發光裝置，使用低電壓提供了高亮度的發光，并且耐久性極好。尤其，含有本發明的稠合多環化合物的有機層作為電子傳遞層非常好，并且作為發光層也非常好。
此外，可用真空蒸發法或鑄制法制備所述裝置，從而可容易地以低成本制造大面積的裝置。
權利要求
1.一種下述通式[I]所示的芴化合物 (其中R1和R2表示氫原子、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳烷基、取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、取代的或未取代的氨基、氰基或鹵素原子，其中鍵合到不同的芴基團的R1本身或R2本身彼此可以相同或不同，鍵合到相同的芴基團的R1和R2彼此可以相同或不同；R3和R4表示氫原子、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳烷基、取代的或未取代的芳基或取代的或未取代的雜環基，其中鍵合到不同的芴基團的R3本身或R4本身彼此可以相同或不同，鍵合到相同的芴基團的R3和R4彼此可以相同或不同；Ar1和Ar2表示取代的或未取代的總共具有至少三個苯環的稠合多環芳基或取代的或未取代的稠合多環雜環基，所述的雜環基通過碳原子鍵合到所述芴基，并且總共有至少三個環，包括一個苯環和一個雜環，其中Ar1和Ar2彼此可以相同或不同；和n表示1-10的整數)。
2.根據權利要求1的芴化合物，其中n是1-3的整數。
3.根據權利要求1的芴化合物，其中Ar1和Ar2中的至少一個是下述通式[II]所示的稠合多環芳基 (其中R5表示氫原子、取代的或未取代的烷基、取代的未取代的芳烷基、取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、取代的氨基、氰基或鹵素原子)。
4.根據權利要求3的芴化合物，其中化合物是下述結構式所示之一
5.根據權利要求1的芴化合物，其中Ar1和Ar2中的至少一個是下述通式[III]至[IX]所示的稠合多環芳基 (其中R6至R12表示氫原子、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳烷基、取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、取代的氨基、氰基或鹵素原子)。
6.一種有機發光裝置，包括至少一對電極，包括一個陽極和一個陰極；和一個或多個含有有機化合物的夾在所述電極對之間的層，其中至少一個含有有機化合物的層含有至少一種根據權利要求1的芴化合物。
7.根據權利要求6的有機發光裝置，其中在含有有機化合物的層中，至少一個電子傳遞層或一個發光層含有至少一種芴化合物。
8.根據權利要求6的有機發光裝置，其中在含有有機化合物的層中，至少一個發光層含有至少一種芴化合物和下述通式[X]所示的芳胺化合物 (其中R13和R14表示氫原子、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳烷基、取代的或未取代的芳基或取代的或未取代的雜環基，其中鍵合到不同的芴基團的R13本身或R14本身彼此可以相同或不同，鍵合到相同的芴基團的R13和R14彼此可以相同或不同；R15和R16表示氫原子、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳烷基、取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、氰基或鹵素原子，其中鍵合到不同的芴基團的R15本身或R16本身彼此可以相同或不同，鍵合到相同的芴基團的R15和R16彼此可以相同或不同；Ar3、Ar4、Ar5和Ar6表示取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、取代的或未取代的稠合多環芳基或取代的或未取代的稠合多環雜環基，其中Ar3、Ar4、Ar5和Ar6彼此可以相同或不同，并且Ar3、Ar4、Ar5和Ar6可彼此鍵合形成環；和m表示1-10的整數)。
9.根據權利要求6的有機發光裝置，其中在含有有機化合物的層中，至少一個發光層含有至少一種芴化合物和下述通式[XI]所示的芳胺化合物 (其中R17和R18表示氫原子、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳烷基、取代的或未取代的芳基或取代的或未取代的雜環基，其中鍵合到不同的芴基團的R17本身或R18本身彼此可以相同或不同，鍵合到相同的芴基團的R17和R18彼此可以相同或不同；R19和R20表示氫原子、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳烷基、取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、氰基或鹵素原子，其中鍵合到不同的芴基團的R19本身或R20本身彼此可以相同或不同，鍵合到相同的芴基團的R19和R20彼此可以相同或不同；Ar7和Ar8表示二價的取代的或未取代的芳基或取代的或未取代的雜環基，其中Ar7和Ar8可以彼此相同或不同；Ar9、Ar10、Ar11和Ar12表示取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、取代的或未取代的稠合多環芳基或取代的或未取代的稠合多環雜環基，其中Ar9、Ar10、Ar11和Ar12彼此可以相同或不同，并且Ar9、Ar10、Ar11和Ar12可彼此鍵合形成環；和p表示1-10的整數)。
10.根據權利要求6的有機發光裝置，其中在含有有機化合物的層中，至少一個發光層含有至少一種芴化合物和下述通式[XII]所示的芳胺化合物 (其中R21和R22表示氫原子、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳烷基、取代的或未取代的芳基或取代的或未取代的雜環基，其中鍵合到不同的芴基團的R21本身或R22本身彼此可以相同或不同，鍵合到相同的芴基團的R21和R22彼此可以相同或不同；R23和R24表示氫原子、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳烷基、取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、氰基或鹵素原子，其中鍵合到不同的芴基團的R23本身或R24本身彼此可以相同或不同，鍵合到相同的芴基團的R23和R24彼此可以相同或不同；Ar13和Ar14表示取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、取代的或未取代的稠合多環芳基或取代的或未取代的稠合多環雜環基，其中Ar13和Ar14可以相同或不同，并且Ar13和Ar14可以彼此鍵合形成環；Ar15表示二價的取代的或未取代的芳基或取代的或未取代的雜環基；和q表示1-10的整數)。
11.根據權利要求6的有機發光裝置，其中在含有有機化合物的層中，至少一個發光層含有至少一種芴化合物和下述通式[XIII]所示的芳胺化合物 (其中R25和R26表示氫原子、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳烷基、取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、氰基或鹵素原子，其中鍵合到不同的亞苯基基團的R25本身或R26本身彼此可以相同或不同，鍵合到相同的亞苯基基團的R25和R26彼此可以相同或不同；Ar16和Ar17表示二價的取代的或未取代的芳基或取代的或未取代的雜環基，其中Ar16和Ar17可以彼此相同或不同；Ar18、Ar19、Ar20和Ar21表示取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、取代的或未取代的稠合多環芳基或取代的或未取代的稠合多環雜環基，其中Ar18、Ar19、Ar20和Ar21彼此可以相同或不同，并且Ar18、Ar19、Ar20和Ar21可彼此鍵合形成環；和r表示1-10的整數)。
12.根據權利要求6的有機發光裝置，其中在含有有機化合物的層中，至少一個發光層含有至少一種芴化合物和下述通式[XIV]所示的芳胺化合物 (其中R27和R28表示氫原子、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳烷基、取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、氰基或鹵素原子，其中鍵合到不同的亞苯基基團的R27本身或R28本身彼此可以相同或不同，鍵合到相同的亞苯基基團的R27和R28彼此可以相同或不同；Ar22和Ar23表示取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、取代的或未取代的稠合多環芳基，或取代的或未取代的稠合多環雜環基，其中Ar22和Ar23可以相同或不同，并且Ar22和Ar23可以彼此鍵合形成環；Ar24表示二價的取代的或未取代的芳基或取代的或未取代的雜環基；和s表示1-10的整數)。
13.根據權利要求6的有機發光裝置，其中在含有有機化合物的層中，至少一個發光層含有至少一種芴化合物和下述通式[XV]所示的乙炔化合物 (其中Ar25和Ar26表示取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的雜環基、取代的或未取代的稠合多環芳基或取代的或未取代的稠合多環雜環基，其中Ar25和Ar26可以相同或不同和t表示1-5的整數)。
全文摘要
一種下述通式[I]所示的芴化合物，用于制備有機發光裝置。這種裝置的光輸出顯示了高亮度，具有非常高的效率，并且具有非常好的耐久性。
文檔編號C07C25/22GK1571763SQ0380133
公開日2005年1月26日 申請日期2003年8月12日 優先權日2002年8月27日
發明者鈴木幸一, 平岡美津穗, 妹尾章弘, 山田直樹, 根岸千花, 齊藤章人, 田中大作, 八代良二 申請人:佳能株式會社