有机电子元件用化合物、利用该化合物的有机电子元件及其电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种有机电子元件及其电子装置，利用本发明专利技术的化合物的混合物作为磷光主体材料，进而可实现高发光效率、低驱动电压，同时可大幅改善器件的寿命。

Compounds for Organic Electronic Components, Organic Electronic Components Utilizing the Compounds and Their Electronic Devices

The invention provides an organic electronic element and its electronic device, which uses the mixture of the compounds of the invention as the main phosphorescent material, thereby realizing high luminous efficiency, low driving voltage, and greatly improving the life of the device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机电子元件用化合物、利用该化合物的有机电子元件及其电子装置
本专利技术涉及一种有机电子元件用化合物、利用该化合物的有机电子元件及其电子装置。
技术介绍
一般而言，有机发光现象是指利用有机物质将电能转化为光能的现象。利用有机发光现象的有机电子元件通常具备阳极、阴极以及二者间包含有机物层的结构。这里的有机物层以提高有机电子原件的效率和稳定性为目的，由各类不同物质构成的多层结构所组成，比如可由空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层以及电子注入层等组成。按照功能的不同，在有机电子元件中被用作有机物层的材料可分为：发光材料、电荷传输材料、空穴注入材料、空穴传输材料、电子传输材料、电子注入材料等。就内含杂原子的多环化合物而言，由于物质结构所带来的特性差异巨大，作为有机电子元件的材料正在应用于各种层。尤其，随着环的个数与融合(fused)位置、杂原子的种类和排列的不同，具有带隙(HOMO、LUMO)、电性能、化学性能、物理性能等不同的特征，因此正在开展针对各种有机电子元件的层的应用开发。其典型的例子为，专利文献1到专利文献4中公开了多环化合物中的五环化合物因杂原子的种类及排列、取代基种类、稠和位置等而具有不同的性能。专利文献1：美国注册专利5843607专利文献2：日本公开专利1999-162650专利文献3：韩国公开专利2008-0085000专利文献4：美国公开专利2010-0187977专利文献5：韩国公开专利2011-0018340专利文献6：韩国公开专利2009-0057711在专利文献1与专利文献2采用了五环化合物中杂原子仅由氮(N)构成的吲哚咔唑核，同时公开了使用被吲哚咔唑的N取代或未被替代的芳基的实施例。然而，所述专利文献1中只存在烷基、氨基、烷氧基等被取代基所取代或未被取代的纯芳基，不足以证明多环化合物的取代基效果，同时只说明了空穴传输材料的用途，而未说明作为磷光主体材料的用途。专利文献3与专利文献4虽然说明了在与所述专利文献1和专利文献2相同的五环化合物中杂原子为N的吲哚咔唑4核取代分别含有芳基和N的吡啶、嘧啶、三嗪等的化合物，但只说明了磷光绿色主体材料的使用例，并未对被吲哚咔唑核取代的其他杂环化合物的性能进行说明。专利文献5虽然将五环化合物中的杂原子记为氮(N)、氧(O)、硫(S)、碳等，但性能检测数据中仅说明了全部采用相同的同构杂原子的实施例，无法能确认内含异构杂原子的五环化合物的性能特点。因而，所述专利文献未对内含同构杂原子的五环化合物所具备的低电荷迁移度和低氧化稳定性的解决方案进行说明。五环化合物分子一般在堆叠时随着相邻π-电致的增多而获得强烈的电气性相互作用，这与电荷迁移度存在紧密联系。尤其，N-N形式的同构五环化合物的分子间排列顺序在分子堆叠时分子之间的排列顺序变成边对面形态；而杂原子各不相同的异构五环化合物则与之相反，分子的堆积结构变成逆向相对的反平行π-堆叠结构(antiparallelcofacialπ-stackingstructure)，因此分子间的排列顺序变为面对面的形态。该堆叠结构的原因为非对称分布的杂原子N而被杂原子N所取代的取代基的立体效果带来了相对较高的迁移度和高水平的氧化稳定性。(Org.Lett.2008,10,1199)专利文献6对7环以上的各类多环化合物被用作荧光主体材料的案例进行了说明。正如上述内容，针对多环化合物的融合(fused)位置、环数量、杂原子的排列和种类所引发的特性变化，尚未得到充分的开发。其原因在于，尤其对采用磷光发光掺杂剂材料的磷光型有机电子元件而言，主体材料的LUMO以及HOMO能级是严重影响有机电子元件的效率和寿命的主要因素，而它能够依据是否可高效调节发光层内的电子和空穴注入，来防止由调节发光层内电子平衡、掺杂剂淬火(quenching)以及空穴传输层表面发光所导致的效率低下和寿命缩短问题。对于荧光和磷光发光用的主体材料，最近正在研究利用TADF(Thermalactivateddelayedfluorescent、热活化延迟荧光)、exciplex(激光复合物)等提高有机电子元件的效率以及寿命等，尤其是正在对明确能量从主体材料传递到掺杂剂材料的方法进行大量的研究。TADF(Thermalactivateddelayedfluorescent、热活化延迟荧光)、exciplex(激光复合物)的发光层内传递能量有各种明确的方法，可通过PLlifetime(TRTP，发光寿命)测试方法轻易确认到。TRTP(TimeresolvedtransientPL，时间分辨瞬态光致发光)测试法是将脉冲光源照射于薄膜之后随着时间推移观察衰变(Decaytime)的方法，通过观察能量传递以及发光延迟时间可明确能量传递方式。所述TRTP测试是可区分荧光与磷光的区分以及mixed主体材料中的能量传递方式、exciplex能量传递方式、TADF能源传递方式等的测试方法。如此，有许多因素随着从主体材料将能量传递至掺杂剂物质的方式的不同而对效率和寿命产生影响，同时不同物质的能量传递方式也各不相同，目前用于稳定高效的电子器件的主体材料尚未得到充分开发。因此，不断产生开发新材料的要求，尤其迫切需要开发出发光层的主体材料。
技术实现思路
(要解决的问题)本专利技术为解决所述磷光主体材料的问题而开发，其目的在于提高如下的有机电子元件用化合物、利用该化合物的有机电子元件及其电子装置：通过对包括磷光掺杂剂在内的磷光发光型有机电子元件的主体材料调节HOMO能级，据此调节chargebalance(电荷平衡)，以及提高效率、寿命。(解决问题的手段)本专利技术为了控制磷光发光有机电子元件的发光层中的有效空穴注入和电子注入，引入主体材料的七环杂环核与特定的取代基效应，进而可以使发光层中的电荷平衡最大化，以提供低驱动电压、高效率和高寿命。本专利技术在提供一种有机电子元件，其特征在于，包含第一电极、第二电极以及形成在所述第一电极与所述第二电极之间的有机物层的有机电子元件中，所述有机物层包含发光层，所述发光层包含由以下化学式20表示的第一主体化合物以及由以下化学式1表示的第二主体化合物，再则提供一下化学式1以及20表示的化合物：另外，本专利技术提供利用由所述化学式表示的化合物的有机电子元件及其电子装置。(专利技术的效果)将本专利技术的混合物用作磷光主体材料，可达成有机电子元件的高发光效率、低驱动电压，同时还可大幅提高器件的寿命。附图说明图1是本专利技术的一种有机电子发光元件的示例图。图2是本专利技术实施例的HOD结果。图3是本专利技术实施例的EOD结果。(附图标记说明)100:有机电子元件110:基板120:第一电极(阳极)130:空穴注入层140:空穴传输层141:缓冲层150:发光层151:发光辅助层160:电子传输层170:电子注入层180:第二电极(阴极)具体实施方式下面结合本专利技术的实施例对本专利技术作出详细说明。在对本专利技术进行说明时，如果认为针对相关的已知结构和功能的具体说明可能混淆本专利技术的要点，则省略该详细说明。此外，在介绍本专利技术的组成部分时可能会采用第一、第二、A、B、(a)、(b)等术语。此类术语只是为了区分该组成部分和其他组成部分，此类术语并不限于相应组成部分的本质或次序、顺序等。当某个组成部分与其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化合物，其特征在于，由下列化学式1表示：化学式1

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.30 KR 10-2016-0038502;2016.06.16 KR 10-2011.一种化合物，其特征在于，由下列化学式1表示：化学式1{在所述化学式1中，1)Ar4从由C6-C60的芳基、芴基、在O、N、S、Si及P中至少含一个杂原子的C2-C60的杂环基、C3-C60的脂环和C6-C60的芳香环的混合环基、C1-C50的烷基、C2-C20的烯基、C2-C20的炔基、C1-C30的烷氧基、C6-C30的芳氧基以及-L'-N(Ra)(Rb)组成的群组中选出(在此，所述L'从由单键、C6-C60的亚芳基、芴基、C3-C60的脂环和C6-C60的芳香环的混合环基及C2-C60的杂环基组成的群组中选出；所述Ra及Rb各自独立地从由C6-C60的芳基、芴基、C3-C60的脂环和C6-C60的芳香环的混合环基及在O、N、S、Si及P中至少含一个杂原子的C2-C60的杂环基组成的群组中选出)；2)c为0至6的整数；d以及e为0至4的整数；3)R3、R4以及R5相互相同或不同，并且各自独立地从由重氢、卤素、C6-C60的芳基、芴基、在O、N、S、Si及P中至少含一个杂原子的C2-C60的杂环基、C3-C60的脂环和C6-C60的芳香环的混合环基、C1-C50的烷基、C2-C20的烯基、C2-C20的炔基、C1-C30的烷氧基、C6-C30的芳氧基以及-L'-N(Ra)(Rb)组成的群组中选出；或者，在所述c、d以及e为2以上的情况下分别作为复数相互相同或者不同，多个R3、R4或者R5分别进行同类结合可形成环；4)L2为相互独立地从由单键、C6-C60的亚芳基、芴基、C3-C60的脂环和C6-C60的芳香环的混合环基及C2-C60的杂环基组成的群组中选出；5)X1为O或者S；在此，所述芳基、芴基、亚芳基、杂环基、混合环基、烷基、烯基、烷氧基和芳氧基还分别被从由重氢、卤素、被C1-C20的烷基或者C6-C20的芳基取代或未取代的硅烷基；硅氧烷基、硼基、锗基、氰基、硝基；-L'-N(Ra)(Rb)、C1-C20的烷硫基；C1-C20的烷氧基；C1-C20的烷基；C2-C20的烯基；C2-C20的炔基；C6-C20的芳基；被重氢取代的C6-C20的芳基；芴基、C2-C20的杂环基；C3-C20的环烷基；C7-C20的芳烷基；以及C8-C20的芳烯基组成的群组中选出的一个以上的取代基取代；而且，所述取代基也相互结合形成环，在此“环”是指碳数在3至60的脂环、碳数为6至60的芳香环、数为2至60的杂环或者由这些环组合而成的稠合环，其中包括饱和或不饱和环)}。2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述化学式1是由下列化学式2表示的化合物：化学式2{在所述化学式2中，1)R3、R4、R5、L2、c、d、e以及X1与所述权利要求1定义的相同；2)Z1、Z2以及Z3相互独立地从由CR0或者N组成的群组中的选择；R0相互独立地从由氢、重氢、C6-C60的芳基、芴基、在O、N、S、Si及P中至少含一个杂原子的C2-C60的杂环基、C3-C60的脂环和C6-C60的芳香环的混合环基、C1-C50的烷基、C2-C20的烯基、C2-C20的炔基、C1-C30的烷氧基、C6-C30的芳氧基以及-L'-N(Ra)(Rb)组成的群组中选出；3)z为0至2的整数；4)R11相互相同或不同，并且各自独立地从由重氢、卤素、C6-C60的芳基、芴基、在O、N、S、Si及P中至少含一个杂原子的C2-C60的杂环基、C3-C60的脂环和C6-C60的芳香环的混合环基、C1-C50的烷基、C2-C20的烯基、C2-C20的炔基、C1-C30的烷氧基、C6-C30的芳氧基以及-L'-N(Ra)(Rb)组成的群组中选出；或者R11与所述Z的R0结合或者z为2的情况下，相邻的R11同类结合形成芳香族或者杂芳香族环}。3.根据权利要求2所述的化合物，其特征在于，所述化学式2的Z1、Z2以及Z3中的至少一个是N。4.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述化学式1表示的化合物由下列化学式3至7中的一种表示：{在所述化学式3至7中，1)R3、R4、R5、L2、c、d、e以及X1与所述权利要求1定义的相同；2)z为0至2的整数；3)R11相互相同或不同，并且各自独立地从由重氢、卤素、C6-C60的芳基、芴基、在O、N、S、Si及P中至少含一个杂原子的C2-C60的杂环基、C3-C60的脂环和C6-C60的芳香环的混合环基、C1-C50的烷基、C2-C20的烯基、C2-C20的炔基、C1-C30的烷氧基、C6-C30的芳氧基以及-L'-N(Ra)(Rb)组成的群组中选出；或者所述z为复数或与相邻的R0取代基结合形成芳香族或者杂芳香族环}。5.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述化学式1表示的化合物由下列化学式8至19中的一种表示：{在所述化学式8至19中，1)R3、R4、R5、L2、c、d、e以及X1与所述权利要求1定义的相同；2)Z1、Z2以及Z3相互独立地从由CR0或者N组成的群组中的选择；R0相互独立地从由氢、重氢、C6-C60的芳基、芴基、在O、N、S、Si及P中至少含一个杂原子的C2-C60的杂环基、C3-C60的脂环和C6-C60的芳香环的混合环基、C1-C50的烷基、C2-C20的烯基、C2-C20的炔基、C1-C30的烷氧基、C6-C30的芳氧基以及-L'-N(Ra)(Rb)组成的群组中选出；3)Ar5以及Ar6相互独立地从由C6-C60的芳基、芴基、在O、N、S、Si及P中至少含一个杂原子的C2-C60的杂环基、C3-C60的脂环和C6-C60的芳香环的混合环基、C1-C50的烷基、C2-C20的烯基、C2-C20的炔基、C1-C30的烷氧基、C6-C30的芳氧基以及-L'-N(Ra)(Rb)组成的群组中选出；4)Y1以及Y2为NR’、O、S或者CR’R”并且相互独立；R’以及R”为氢、C6-C60的芳基、芴基、C3-C60的杂环基或者C1-C50的烷基，并且相互独立；R’以及R”相互结合形成螺旋环}。6.根据权利要求5所述的化合物，其特征在于，在所述化学式8至19中的一个中，Z1、Z2以及Z3中的至少一个为N。7.一种有机电子元件，其特征在于，包含第一电极、第二电极以及形成在所述第一电极与所述第二电极之间的有机物层的有机电子元件中，所述有机物层包含发光层，所述发光层包含由以下化学式20表示的第一主体化合物以及由以下化学式1表示的第二主体化合物：{在所述化学式20以及1中，1)Ar1、Ar2、Ar3以及Ar4各自独立地从由C6-C60的芳基、芴基、在O、N、S、Si及P中至少含一个杂原子的C2-C60的杂环基、C3-C60的脂环和C6-C60的芳香环的混合环基、C1-C50的烷基、C2-C20的烯基、C2-C20的炔基、C1-C30的烷氧基、C6-C30的芳氧基以及-L'-N(Ra)(Rb)组成的群组中选出(在此，所述L'从由单键、C6-C60的亚芳基、芴基、C3-C60的脂环和C6-C60的芳香环的混合环基及C2-C60的杂环基组成的群组中选出；所述Ra及Rb各自独立地从由C6-C...

【专利技术属性】
技术研发人员：金元三，李善希，文成允，郑和淳，朴正焕，黄善弼，李范成，
申请(专利权)人：德山新勒克斯有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR