本發(fā)明涉及包含有機(jī)物層的有機(jī)電致發(fā)光元件。

背景技術(shù)：

自從1965年利用蒽單晶的藍(lán)色電發(fā)光，一直進(jìn)行對(duì)有機(jī)電致發(fā)光(electroluminescent，el)元件的研究，后來1987年由唐(tang)提出了由空穴層(npb)和發(fā)光層(alq3)構(gòu)成的2層結(jié)構(gòu)的有機(jī)電致發(fā)光元件。之后，為了實(shí)現(xiàn)有機(jī)電致發(fā)光元件的高效率、長(zhǎng)壽命特性，提出了在元件內(nèi)負(fù)責(zé)空穴注入或空穴傳輸?shù)挠袡C(jī)層、在元件內(nèi)負(fù)責(zé)電子注入或電子傳輸?shù)挠袡C(jī)層、誘導(dǎo)通過空穴和電子的結(jié)合而發(fā)生電致發(fā)光的有機(jī)層等多層結(jié)構(gòu)的形態(tài)。多層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)入將有機(jī)電致發(fā)光元件的性能提高至商用化特性，從1997年車輛用收音機(jī)顯示器制品開始，其應(yīng)用范圍擴(kuò)大至便攜式信息顯示裝置以及tv用顯示器。

顯示器的大型化、高分辨率化的要求賦予了有機(jī)電致發(fā)光元件的高效率化、長(zhǎng)壽命化的課題。特別是，通過在相同面積上形成更多的像素而實(shí)現(xiàn)的高分辨率化的情況下，導(dǎo)致減少有機(jī)電致發(fā)光元件的發(fā)光面積的結(jié)果，從而只能減少壽命，成為了有機(jī)電致發(fā)光元件需要克服的最重要的技術(shù)課題。

有機(jī)電致發(fā)光元件在兩電極施加電流或電壓時(shí)，空穴從陽極注入至有機(jī)物層，電子從陰極注入至有機(jī)物層。注入的空穴與電子相遇時(shí)形成激子(exciton)，該激子躍遷至基態(tài)而發(fā)出光。此時(shí)，有機(jī)電致發(fā)光元件可以根據(jù)形成的激子的電子自旋種類而分成單重態(tài)激子對(duì)發(fā)光做出貢獻(xiàn)的熒光電致發(fā)光元件和三重態(tài)激子對(duì)發(fā)光做出貢獻(xiàn)的磷光電致發(fā)光元件。

通過電子與空穴的再結(jié)合而形成的激子的電子自旋是單重態(tài)激子與三重態(tài)激子以25％、75％的比例生成的。通過單重態(tài)激子而進(jìn)行發(fā)光的熒光電致發(fā)光元件根據(jù)生成比例在理論上認(rèn)為內(nèi)部量子效率不可能超過25％，外部量子效率的臨界為5％。通過三重態(tài)激子而形成發(fā)光的磷光電致發(fā)光元件與熒光電致發(fā)光元件相比，能夠?qū)l(fā)光效率提高至最大4倍。

如上所述，磷光電致發(fā)光元件以理論上的事實(shí)為依據(jù)在發(fā)光效率方面顯示出比熒光電致發(fā)光元件高的效率，但是在藍(lán)色磷光電致發(fā)光元件中，對(duì)于滿足深藍(lán)色的色純度和高效率的主體的開發(fā)不足，目前為止，與藍(lán)色磷光電致發(fā)光元相比，藍(lán)色熒光電致發(fā)光元件主要用于制品。

另一方面，報(bào)道了為了提高有機(jī)電致發(fā)光元件的特性，通過防止空穴擴(kuò)散至電子傳輸層，從而提高元件的穩(wěn)定性的研究結(jié)果。公開了通過在發(fā)光層與電子傳輸層之間使用bcp或bphen等材料，從而阻止空穴向電子傳輸層擴(kuò)散，并限制在發(fā)光層內(nèi)，以提高空穴與電子的再結(jié)合效率的技術(shù)。但是，bcp或bphen等的衍生物對(duì)空穴的氧化穩(wěn)定性降低，對(duì)熱的耐久性脆弱，結(jié)果，減少有機(jī)電致發(fā)光元件的壽命而不能商業(yè)化。另外，這樣的材料阻礙電子的移動(dòng)而升高有機(jī)電致發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)電壓。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)課題

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供驅(qū)動(dòng)電壓、發(fā)光效率和壽命優(yōu)異的有機(jī)電致發(fā)光元件。

解決課題方法

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種有機(jī)電致發(fā)光元件，其包含陽極、陰極、以及存在于上述陽極與陰極之間的有機(jī)物層，上述有機(jī)物層包含由下述化學(xué)式1表示的化合物。

[化學(xué)式1]

在上述化學(xué)式1中，

ra和rb彼此相同或不同，且各自獨(dú)立地選自由c1～c40的烷基和c6～c60的芳基組成的組中，或者彼此結(jié)合而形成稠環(huán)，

r1至r3彼此相同或不同，且各自獨(dú)立地選自由氫、氘、鹵素基團(tuán)、氰基、硝基、氨基、c1～c40的烷基、c2～c40的烯基、c2～c40的炔基、c3～c40的環(huán)烷基、原子核數(shù)3至40的雜環(huán)烷基、c6～c60的芳基、原子核數(shù)5至60的雜芳基、c1～c40的烷氧基、c6～c60的芳氧基、c1～c40的烷基甲硅烷基、c6～c60的芳基甲硅烷基、c1～c40的烷基硼基、c6～c60的芳基硼基、c1～c40的膦基、c1～c40的氧化膦基和c6～c60的芳基胺基組成的組中，或者與鄰接的基團(tuán)結(jié)合而形成稠環(huán)，

l為單鍵、或者選自由c6～c18的亞芳基和原子核數(shù)5至18的雜亞芳基組成的組中，

z1至z5彼此相同或不同，且各自獨(dú)立地為n或c(r4)，此時(shí)至少一個(gè)為n，當(dāng)所述c(r4)為多個(gè)時(shí)，多個(gè)c(r4)彼此相同或不同，

c和e各自為0至4的整數(shù)，

d為0至3的整數(shù)，

m和n各自為1至3的整數(shù)，

上述r4選自由氫、氘、鹵素基團(tuán)、氰基、硝基、氨基、c1～c40的烷基、c2～c40的烯基、c2～c40的炔基、c3～c40的環(huán)烷基、原子核數(shù)3至40的雜環(huán)烷基、c6～c60的芳基、原子核數(shù)5至60的雜芳基、c1～c40的烷氧基、c6～c60的芳氧基、c1～c40的烷基甲硅烷基、c6～c60的芳基甲硅烷基、c1～c40的烷基硼基、c6～c60的芳基硼基、c1～c40的膦基、c1～c40的氧化膦基和c6～c60的芳基胺基組成的組中，或者與鄰接的基團(tuán)結(jié)合而形成稠環(huán)，

上述ra、rb的烷基、芳基和上述r1至r4的烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、芳基、雜芳基、烷氧基、芳氧基、烷基甲硅烷基、芳基甲硅烷基、烷基硼基、芳基硼基、膦基、氧化膦基、芳基胺基及上述l的亞芳基、雜亞芳基各自獨(dú)立地被選自由氘、鹵素基團(tuán)、氰基、硝基、氨基、c1～c40的烷基、c2～c40的烯基、c2～c40的炔基、c3～c40的環(huán)烷基、原子核數(shù)3至40的雜環(huán)烷基、c6～c60的芳基、原子核數(shù)5至60的雜芳基、c1～c40的烷氧基、c6～c60的芳氧基、c1～c40的烷基甲硅烷基、c6～c60的芳基甲硅烷基、c1～c40的烷基硼基、c6～c60的芳基硼基、c1～c40的膦基、c1～c40的氧化膦基和c6～c60的芳基胺基組成的組中的1種以上的取代基所取代或未取代，當(dāng)上述取代基為多個(gè)時(shí)，多個(gè)取代基彼此相同或不同。

這樣的由化學(xué)式1表示的化合物可以包含在上述有機(jī)物層中的壽命改善層。

發(fā)明效果

本發(fā)明通過將包含具有特定物性的化合物的壽命改善層、電子傳輸層或電子注入層導(dǎo)入有機(jī)電致發(fā)光元件，可以提供驅(qū)動(dòng)電壓、發(fā)光效率和壽命優(yōu)異的有機(jī)電致發(fā)光元件。

另外，通過將本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光元件應(yīng)用于顯示面板，可以提供性能和壽命得到提高的顯示面板。

附圖說明

圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的有機(jī)電致發(fā)光元件的截面圖。

具體實(shí)施方式

下面，說明本發(fā)明。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式提供一種有機(jī)電致發(fā)光元件，其包含陽極、陰極、以及存在于上述陽極與陰極之間的有機(jī)物層，上述有機(jī)物層包含由下述化學(xué)式1表示的化合物。

[化學(xué)式1]

在上述化學(xué)式1中，

ra和rb彼此相同或不同，且各自獨(dú)立地選自由c1～c40的烷基和c6～c60的芳基組成的組中，或者彼此結(jié)合而形成稠環(huán)，

r1至r3彼此相同或不同，且各自獨(dú)立地選自由氫、氘、鹵素基團(tuán)、氰基、硝基、氨基、c1～c40的烷基、c2～c40的烯基、c2～c40的炔基、c3～c40的環(huán)烷基、原子核數(shù)3至40的雜環(huán)烷基、c6～c60的芳基、原子核數(shù)5至60的雜芳基、c1～c40的烷氧基、c6～c60的芳氧基、c1～c40的烷基甲硅烷基、c6～c60的芳基甲硅烷基、c1～c40的烷基硼基、c6～c60的芳基硼基、c1～c40的膦基、c1～c40的氧化膦基和c6～c60的芳基胺基組成的組中，或者與鄰接的基團(tuán)結(jié)合(具體而言，鄰接的r1彼此結(jié)合、鄰接的r2彼此結(jié)合、鄰接的r3彼此結(jié)合、或者r1與r2的結(jié)合)而形成稠環(huán)，

l為單鍵、或者選自由c6～c18的亞芳基和原子核數(shù)5至18的雜亞芳基組成的組中，

z1至z5彼此相同或不同，且各自獨(dú)立地為n或c(r4)，此時(shí)至少一個(gè)為n，當(dāng)所述c(r4)為多個(gè)時(shí)，多個(gè)c(r4)彼此相同或不同，

c和e各自為0至4的整數(shù)，

d為0至3的整數(shù)，

m和n各自為1至3的整數(shù)，

上述r4選自由氫、氘、鹵素基團(tuán)、氰基、硝基、氨基、c1～c40的烷基、c2～c40的烯基、c2～c40的炔基、c3～c40的環(huán)烷基、原子核數(shù)3至40的雜環(huán)烷基、c6～c60的芳基、原子核數(shù)5至60的雜芳基、c1～c40的烷氧基、c6～c60的芳氧基、c1～c40的烷基甲硅烷基、c6～c60的芳基甲硅烷基、c1～c40的烷基硼基、c6～c60的芳基硼基、c1～c40的膦基、c1～c40的氧化膦基和c6～c60的芳基胺基組成的組中，或者與鄰接的基團(tuán)結(jié)合(具體而言，鄰接的r4彼此結(jié)合)而形成稠環(huán)，

上述ra、rb的烷基、芳基和上述r1至r4的烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、芳基、雜芳基、烷氧基、芳氧基、烷基甲硅烷基、芳基甲硅烷基、烷基硼基、芳基硼基、膦基、氧化膦基、芳基胺基及上述l的亞芳基、雜亞芳基各自獨(dú)立地被選自由氘、鹵素基團(tuán)、氰基、硝基、氨基、c1～c40的烷基、c2～c40的烯基、c2～c40的炔基、c3～c40的環(huán)烷基、原子核數(shù)3至40的雜環(huán)烷基、c6～c60的芳基、原子核數(shù)5至60的雜芳基、c1～c40的烷氧基、c6～c60的芳氧基、c1～c40的烷基甲硅烷基、c6～c60的芳基甲硅烷基、c1～c40的烷基硼基、c6～c60的芳基硼基、c1～c40的膦基、c1～c40的氧化膦基和c6～c60的芳基胺基組成的組中的1種以上的取代基所取代或未取代，當(dāng)上述取代基為多個(gè)時(shí)，多個(gè)取代基彼此相同或不同。

圖1中圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的有機(jī)電致發(fā)光元件。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，有機(jī)電致發(fā)光元件包含陽極100、陰極200、以及存在于上述陽極與陰極之間的有機(jī)物層300。

陽極100起到將空穴注入有機(jī)物層300的作用。構(gòu)成陽極100的物質(zhì)沒有特別限定，作為非限制性例子，可舉出釩、鉻、銅、鋅、金等金屬；它們的合金；氧化鋅、氧化銦、氧化銦錫(ito)、氧化銦鋅(izo)等金屬氧化物；zno與al、sno2與sb等金屬與氧化物的組合；聚噻吩、聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(亞乙基-1,2-二氧)噻吩](pedt)、聚吡咯、聚苯胺等導(dǎo)電性高分子；以及炭黑。制造陽極100的方法也沒有特別限定，作為非限制性例子，可舉出在由硅晶片、石英、玻璃板、金屬板或塑料膜構(gòu)成的基板上涂覆陽極物質(zhì)的方法。

陰極200起到將電子注入有機(jī)物層300的作用。構(gòu)成陰極200的物質(zhì)沒有特別限定，作為非限制性例子，可舉出鎂、鈣、鈉、鉀、鈦、銦、釔、鋰、釓、鋁、銀、錫、鉛等金屬；它們的合金；以及l(fā)if/al、lio2/al等多層結(jié)構(gòu)物質(zhì)。制造陰極200的方法也只要是本領(lǐng)域中公知的方法就沒有特別限定。

如圖1所示，有機(jī)物層300優(yōu)選包含選自由空穴注入層301、空穴傳輸層302、發(fā)光層303、壽命改善層304、電子傳輸層305和電子注入層306組成的組中的1種以上。考慮有機(jī)電致發(fā)光元件的特性時(shí)，有機(jī)物層300更優(yōu)選將上述層全部包含。

空穴注入層301和空穴傳輸層302起到使從陽極100注入的空穴移動(dòng)至發(fā)光層303的作用。構(gòu)成空穴注入層301和空穴傳輸層302的物質(zhì)只要是空穴注入勢(shì)壘低且空穴遷移率大的物質(zhì)，就沒有特別限定，作為非限制性例子，可舉出芳基胺衍生物。

發(fā)光層303是空穴和電子相遇而形成激子(exciton)的層。根據(jù)構(gòu)成發(fā)光層303的物質(zhì)，有機(jī)電致發(fā)光元件所發(fā)出的光的顏色有可能不同。發(fā)光層303可以包含主體和摻雜劑，優(yōu)選主體包含70至99.9重量％，摻雜劑包含0.1至30重量％。發(fā)光層303為藍(lán)色熒光、綠色熒光或紅色熒光時(shí)，優(yōu)選主體包含70至99.9重量％，摻雜劑包含0.1至30重量％，更優(yōu)選主體包含80至99重量％，摻雜劑包含1至20重量％。

上述發(fā)光層303中包含的主體只要是本領(lǐng)域中公知的主體，就沒有特別限定，作為非限制性例子，可舉出堿金屬絡(luò)合物、堿土金屬絡(luò)合物、或者芳香族稠環(huán)衍生物。特別是，作為主體，優(yōu)選使用能夠提高有機(jī)電致發(fā)光元件的發(fā)光效率和壽命的鋁絡(luò)合物、鈹絡(luò)合物、蒽衍生物、芘衍生物、苯并菲衍生物、咔唑衍生物、二苯并呋喃衍生物、二苯并噻吩衍生物。

上述發(fā)光層303中所包含的摻雜劑只要是本領(lǐng)域中公知的摻雜劑，就沒有特別限定，作為非限制性例子，可舉出蒽衍生物、芘衍生物、芳基胺衍生物、包含銥(ir)或鉑(pt)的金屬絡(luò)合物。

發(fā)光層303可以由一層(單層)形成，或者由多個(gè)層(多層)形成。發(fā)光層303由多個(gè)層形成的情況下，有機(jī)電致發(fā)光元件可以發(fā)出多種顏色的光。例如，可以在空穴傳輸層302與壽命改善層304之間具備多個(gè)發(fā)光層而提供帶有混合色的有機(jī)電致發(fā)光元件。此時(shí)，發(fā)光層可以由異種材料構(gòu)成。另外，發(fā)光層303由多個(gè)層形成的情況下，雖然驅(qū)動(dòng)電壓變大，但有機(jī)電致發(fā)光元件內(nèi)的電流值變得恒定，從而可以提供與發(fā)光層的數(shù)量相應(yīng)地提高了發(fā)光效率的有機(jī)電致發(fā)光元件。

壽命改善層304用于提高有機(jī)電致發(fā)光元件的壽命，配置在發(fā)光層303與電子傳輸層305之間。形成壽命改善層304的物質(zhì)沒有特別限定，優(yōu)選同時(shí)具有吸電子性大的吸電子基團(tuán)(ewg)和供電子性大的供電子基團(tuán)(edg)的顯示雙極性(bipolar)的化合物。特別是，更優(yōu)選形成壽命改善層304的物質(zhì)為由上述化學(xué)式1表示的化合物。

具體而言，上述雙極性化合物優(yōu)選電離勢(shì)(ionizationpotenitial)為5.5ev以上，更優(yōu)選為5.5至7.0ev，最優(yōu)選為5.6至6.6ev。另外，上述雙極性化合物優(yōu)選homo值與lumo值之差(ehomo-elumo)大于3.0ev，更優(yōu)選為2.8至3.8ev。另外，上述雙極性化合物優(yōu)選三重態(tài)能量為2.3ev以上，更優(yōu)選為2.3至3.5ev，最優(yōu)選為2.3至3.0ev。上述雙極性化合物優(yōu)選單重態(tài)能量與三重態(tài)能量之差小于0.7ev，更優(yōu)選為0.01至0.7ev。將電離勢(shì)為5.5ev以上的化合物用于壽命改善層304時(shí)，可以防止空穴向電子傳輸層305擴(kuò)散或移動(dòng)，從而能夠提高有機(jī)電致發(fā)光元件的壽命。

一般來說，空穴在有機(jī)電致發(fā)光元件內(nèi)隨著電離勢(shì)水平而移動(dòng)，空穴越過發(fā)光層303而向電子傳輸層305擴(kuò)散或移動(dòng)時(shí)，發(fā)生氧化引起的非可逆性分解反應(yīng)，從而導(dǎo)致有機(jī)電致發(fā)光元件的壽命降低。但是，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，由于由電離勢(shì)為5.5ev以上的雙極性化合物形成的壽命改善層304，從而防止空穴向電子傳輸層305擴(kuò)散或移動(dòng)，因此能夠改善有機(jī)電致發(fā)光元件的壽命。即，空穴被壽命改善層304的高能量勢(shì)壘所阻礙而不能向電子傳輸層305擴(kuò)散或移動(dòng)，停留在發(fā)光層303。

發(fā)光層303由紅色磷光物質(zhì)構(gòu)成的情況下，只要上述壽命改善層304所包含的雙極性化合物的電離勢(shì)為5.5ev以上即可，但由綠色磷光物質(zhì)或藍(lán)色磷光物質(zhì)構(gòu)成的情況下，優(yōu)選雙極性化合物的電離勢(shì)為6.0ev以上。

另一方面，上述雙極性化合物優(yōu)選homo值與lumo值之差(ehomo-elumo)超過3.0ev、三重態(tài)能量為2.3ev、單重態(tài)能量與三重態(tài)能量之差小于0.7ev。這是因?yàn)閷⑦@樣的化合物用于壽命改善層304時(shí)，可以防止在發(fā)光層303中形成的激子向電子傳輸層305擴(kuò)散，還能夠阻止在發(fā)光層303與電子傳輸層305的界面產(chǎn)生發(fā)光的現(xiàn)象。結(jié)果，由此可以防止有機(jī)電致發(fā)光元件的光譜混色，并提高穩(wěn)定性，從而可以提高有機(jī)電致發(fā)光元件的壽命。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，雙極性化合物同時(shí)具有吸電子性大的吸電子基團(tuán)(ewg)和供電子性大的供電子基團(tuán)(edg)，從而具有homo和lumo的電子云分離的特征。因此，化合物的三重態(tài)能量與單重態(tài)能量之差(δest)小于0.7ev而較少，所以即使homo值與lumo值之差(ehomo-elumo)超過3.0ev，也能夠具有高的三重態(tài)能量(t1)。

發(fā)光層303由紅色磷光物質(zhì)形成的情況下，只要上述壽命改善層304中包含的雙極性化合物的三重態(tài)能量為2.3ev以上即可，但由綠色磷光物質(zhì)形成的情況下，優(yōu)選為2.5ev以上，由藍(lán)色磷光物質(zhì)形成的情況下，優(yōu)選為2.7ev以上。

另一方面，優(yōu)選上述雙極性化合物的空穴遷移率和電子遷移率在常溫為1×10^-6cm²/v·s以上。這是因?yàn)閷⑦@樣的化合物用于壽命改善層304時(shí)，防止電子的注入比從陽極100注入的空穴的數(shù)量少，從而能夠提高有機(jī)電致發(fā)光元件的壽命。

由于從陽極100注入的空穴的數(shù)量與從陰極200注入的電子的數(shù)量之差而導(dǎo)致電子與空穴不均衡的情況下，沒能夠通過再結(jié)合而形成激子的電子或空穴會(huì)堆積在發(fā)光層303。堆積在上述發(fā)光層303的電子或空穴導(dǎo)致在發(fā)光層303不能順利地進(jìn)行氧化和還原，或者對(duì)鄰接的層造成影響而減少有機(jī)電致發(fā)光元件的壽命。

但是，本發(fā)明的壽命改善層304中所包含的雙極性化合物由于供電子基團(tuán)(edg)而空穴的遷移率在常溫顯示1×10^-6cm²/v·s以上，由于吸電子基團(tuán)(ewg)而電子遷移率在常溫顯示1×10^-6cm²/v·s以上。將這樣的化合物用于壽命改善層304時(shí)，能夠?qū)㈦娮佑行У刈⑷氚l(fā)光層303。像這樣順利地向發(fā)光層303注入電子時(shí)，在發(fā)光層303中激子的形成效率提高，從而能夠改善有機(jī)電致發(fā)光元件的壽命。

上述雙極性化合物優(yōu)選作為供電子基團(tuán)(edg)的芴基和作為吸電子基團(tuán)(ewg)的6元雜環(huán)通過連接基團(tuán)(亞苯基、亞聯(lián)苯基或亞三聯(lián)苯基)結(jié)合而形成基本骨架。此時(shí)，作為上述雙極性化合物，例如可以為由上述化學(xué)式1表示。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，壽命改善層304、電子傳輸層30和電子注入層306中的至少一個(gè)包含由上述化學(xué)式1表示的化合物。

另外，由上述化學(xué)式1表示的化合物可以為由下述化學(xué)式2至4表示的化合物中的任一種。

[化學(xué)式2]

[化學(xué)式3]

[化學(xué)式4]

在上述化學(xué)式2至4中，

ra、rb、r1至r3、z1至z5、c、d和e各自與上述化學(xué)式1中的定義相同。

另外，在本發(fā)明的由化學(xué)式1表示的化合物中，由(*為與l形成鍵的部位)表示的結(jié)構(gòu)(取代基)可以為由下述c-1至c-15表示的結(jié)構(gòu)中的任一種。

在上述c-1至c-15中，

r4與上述化學(xué)式1中的定義相同，多個(gè)r4彼此相同或不同，

r5選自由氫、氘、鹵素、氰基、硝基、c1～c40的烷基、c2～c40的烯基、c2～c40的炔基、c3～c40的環(huán)烷基、原子核數(shù)3至40的雜環(huán)烷基、c6～c60的芳基、原子核數(shù)5至60的雜芳基、c6～c60的芳氧基、c1～c40的烷氧基、c6～c60的芳基胺基、c1～c40的烷基甲硅烷基、c1～c40的烷基硼基、c6～c60的芳基硼基、c6～c60的芳基膦基、c6～c60的芳基氧化膦基和c6～c60的芳基甲硅烷基組成的組中，或者與鄰接的基團(tuán)結(jié)合(具體而言，鄰接的r5彼此結(jié)合、或者r4與r5的結(jié)合)而形成稠環(huán)，

p為1至4的整數(shù)，

上述r5的烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、芳基、雜芳基、芳氧基、烷氧基、芳基胺基、烷基甲硅烷基、烷基硼基、芳基硼基、芳基膦基、芳基氧化膦基和芳基甲硅烷基各自獨(dú)立地被選自由氘、鹵素基團(tuán)、氰基、硝基、c1～c40的烷基、c2～c40的烯基、c2～c40的炔基、c6～c60的芳基、原子核數(shù)5至60的雜芳基、c6～c60的芳氧基、c1～c40的烷氧基、c6～c60的芳基胺基、c3～c40的環(huán)烷基、原子核數(shù)3至40的雜環(huán)烷基、c1～c40的烷基甲硅烷基、c1～c40的烷基硼基、c6～c60的芳基硼基、c6～c60的芳基膦基、c6～c60的芳基氧化膦基和c6～c60的芳基甲硅烷基組成的組中的1種以上的取代基所取代或未取代，此時(shí)，當(dāng)上述取代基為多個(gè)時(shí)，多個(gè)取代基彼此相同或不同。

在這里，更優(yōu)選由表示的結(jié)構(gòu)為由上述c-9表示的結(jié)構(gòu)。具體而言，本發(fā)明的由化學(xué)式1表示的化合物可以為由下述化學(xué)式5表示的化合物。

[化學(xué)式5]

上述化學(xué)式5中，

ra、rb、r1至r4、l、c、d、e、m和n各自與上述化學(xué)式1中的定義相同。在這里，考慮有機(jī)電致發(fā)光元件的特性時(shí)，在由上述化學(xué)式5表示的化合物中，上述r4優(yōu)選彼此相同。即，優(yōu)選r4相同并形成對(duì)稱結(jié)構(gòu)。

另外，考慮有機(jī)電致發(fā)光元件的特性時(shí)，在本發(fā)明的由化學(xué)式1表示的化合物中，優(yōu)選ra和rb彼此相同或不同，且各自獨(dú)立地為甲基或苯基，或者彼此結(jié)合而形成由(*為形成鍵的部位)表示的稠環(huán)。

此外，在本發(fā)明的由化學(xué)式1表示的化合物中，r1至r3優(yōu)選各自獨(dú)立地選自由氫、氘、c1～c40的烷基、c6～c60的芳基、原子核數(shù)5至60的雜芳基和c6～c60的芳基胺基組成的組中。另外，m和n各自為1至3的整數(shù)，m優(yōu)選為1，n優(yōu)選為1或2。

另外，在本發(fā)明的由化學(xué)式1表示的化合物中，上述l優(yōu)選為單鍵、亞苯基、亞聯(lián)苯基或亞三聯(lián)苯基。具體而言，作為連接基團(tuán)的l優(yōu)選選自由下述l-1至l-9所表示的結(jié)構(gòu)(*為形成鍵的部位)組成的組中。

這樣的本發(fā)明的由化學(xué)式1表示的化合物可以利用由下述化學(xué)式le-01至le-12表示的化合物而進(jìn)一步具體化。

在本發(fā)明中，“烷基”是指來自碳原子數(shù)1至40的直鏈或支鏈的飽和烴的1價(jià)取代基。作為這樣的烷基的例子，可舉出甲基、乙基、丙基、異丁基、仲丁基、戊基、異戊基、己基等，但并不限定于此。

在本發(fā)明中，“烯基(alkenyl)”是指來自具有1個(gè)以上碳-碳雙鍵的碳原子數(shù)2至40的直鏈或支鏈的不飽和烴的1價(jià)的取代基。作為這樣的烯基的例子，可舉出乙烯基(vinyl)、烯丙基(allyl)、異丙烯基(isopropenyl)、2-丁烯基(2-butenyl)等，但不限于此。

在本發(fā)明中，“炔基(alkynyl)”是指來自具有1個(gè)以上碳-碳三鍵的碳原子數(shù)2至40的直鏈或支鏈的不飽和烴的1價(jià)的取代基。作為這樣的炔基的例子，可舉出乙炔基(ethynyl)、2-丙炔基(2-propynyl)等，但不限于此。

在本發(fā)明中，“芳基”是指來自單環(huán)或2個(gè)以上的環(huán)組合而成的碳原子數(shù)6至60的芳香族烴基的1價(jià)的取代基。另外，還可以包含2個(gè)以上的環(huán)彼此單純附著(pendant)或縮合的形態(tài)。作為這樣的芳基的例子，可舉出苯基、萘基、菲基、蒽基等，但不限于此。

在本發(fā)明中，“雜芳基”是指來自原子核數(shù)5至60的單雜環(huán)或多雜環(huán)芳香族烴的1價(jià)的取代基。此時(shí)，環(huán)中的一個(gè)以上的碳、優(yōu)選為1至3碳被n、o、s或se之類的雜原子所取代。另外，還可以包含2個(gè)以上的環(huán)彼此單純附著(pendant)或縮合的形態(tài)，進(jìn)而還可以包含與芳基縮合的形態(tài)。作為這樣的雜芳基的例子，可舉出吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基、三嗪基之類的六元單環(huán)；吩噻吩基(phenoxathienyl)、吲哚嗪基(indolizinyl)、吲哚基(indolyl)、嘌呤基(purinyl)、喹啉基(quinolyl)、苯并噻唑基(benzothiazole)、咔唑基(carbazolyl)之類的多環(huán)；以及2-呋喃基；n-咪唑基；2-異唑基；2-吡啶基；2-嘧啶基等，但不限于此。

在本發(fā)明中，“芳氧基”是指由ro-表示的1價(jià)的取代基，上述r為碳原子數(shù)6至60的芳基，作為這樣的芳氧基的例子，可舉出苯氧基、萘氧基、二苯氧基等，但不限于此。

在本發(fā)明中，“烷氧基”是指由r'o-表示的1價(jià)的取代基，上述r'為碳原子數(shù)1至40的烷基。這樣的烷氧基可以包含直鏈(linear)、支鏈(branched)或環(huán)(cyclic)結(jié)構(gòu)，作為例子，可舉出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、1-丙氧基、叔丁氧基、正丁氧基、戊氧基等，但不限于此。

在本發(fā)明中，“芳基胺”是指被碳原子數(shù)6至60的芳基所取代的胺。

在本發(fā)明中，“環(huán)烷基”是指來自碳原子數(shù)3至40的單環(huán)或多環(huán)非芳香族烴的1價(jià)的取代基。作為這樣的環(huán)烷基的例子，可舉出環(huán)丙基、環(huán)戊基、環(huán)己基、降冰片基(norbornyl)、金剛烷基(adamantine)等，但不限于此。

在本發(fā)明中，“雜環(huán)烷基”是指來自原子核數(shù)3至40的非芳香族烴的1價(jià)的取代基，環(huán)中的一個(gè)以上的碳、優(yōu)選為1至3個(gè)碳被n、o、s或se之類的雜原子所取代。作為這樣的雜環(huán)烷基的例子，可舉出嗎啉基、哌嗪基等，但不限于此。

在本發(fā)明中，“烷基甲硅烷基”是指被碳原子數(shù)1至40的烷基所取代的甲硅烷基，“芳基甲硅烷基”是指被碳原子數(shù)5至40的芳基所取代的甲硅烷基。

在本發(fā)明中，“稠環(huán)”是指縮合脂肪族環(huán)、縮合芳香族環(huán)、縮合脂肪族雜環(huán)、縮合芳香族雜環(huán)或它們的組合的形態(tài)。

這樣的本發(fā)明的由化學(xué)式1表示的化合物可以參考下述實(shí)施例的合成步驟而多樣地進(jìn)行合成。

電子傳輸層305和電子注入層306起到使從陰極200注入的電子向發(fā)光層303移動(dòng)的作用。構(gòu)成電子傳輸層305和電子注入層306的物質(zhì)只要是電子注入容易且電子遷移率大的物質(zhì)，就沒有特別限定，作為非限制性例子，可舉出由上述化學(xué)式1表示的化合物、蒽衍生物、雜芳香族化合物、堿金屬絡(luò)合物。

具體而言，上述電子傳輸層305和/或電子注入層306由與上述壽命改善層304相同的物質(zhì)，即由上述化學(xué)式1表示的化合物形成。另外，為了使電子從陰極容易地注入，電子傳輸層305和/或電子注入層306還可以使用共蒸鍍有堿金屬絡(luò)合物的層。作為上述堿金屬絡(luò)合物，可舉出堿金屬、堿土金屬或稀土類金屬。

這樣的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的有機(jī)物層300可以在空穴傳輸層302與發(fā)光層303之間進(jìn)一步包含阻擋電子和激子的有機(jī)膜層(未圖示)。由于有機(jī)膜層具有高lumo值，可以阻止電子向空穴傳輸層302移動(dòng)，由于具有高三重態(tài)能量，可以防止發(fā)光層303的激子向空穴傳輸層302擴(kuò)散。形成有機(jī)膜層的物質(zhì)沒有特別限定，作為非限制性的例子，可舉出咔唑衍生物或芳基胺衍生物。

制造根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的有機(jī)物層300的方法沒有特別限制，作為非限制性的例子，可舉出真空蒸鍍法、溶液涂布法。作為上述溶液涂布法的例子，可舉出旋涂法、浸涂法、刮涂法、噴墨印刷法、熱轉(zhuǎn)印方法等。

以上的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的有機(jī)電致發(fā)光元件具有依次層疊有陽極100、有機(jī)物層300和陰極200的結(jié)構(gòu)，在陽極100與有機(jī)物層300之間或者陰極200與有機(jī)物層300之間還可以包含絕緣層或粘接層。這樣的有機(jī)電致發(fā)光元件在施加電壓和電流時(shí)能夠維持最大發(fā)光效率并增加初始亮度的半衰期(lifetime)，因此壽命特性優(yōu)異。

以下，通過實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明，但下述實(shí)施例僅是例示本發(fā)明，本發(fā)明不受下述實(shí)施例的限定。

[準(zhǔn)備例1至12]準(zhǔn)備化合物le-01至le-12

作為本發(fā)明的雙極性化合物，準(zhǔn)備由下述le-01至le-12表示的化合物，利用本領(lǐng)域公知的方法分別測(cè)定δest、三重態(tài)能量、電離勢(shì)、ehomo-elumo、電子遷移率和空穴遷移率，并示于下述表1。

[表1]

[實(shí)施例1至12]藍(lán)色熒光有機(jī)電致發(fā)光元件的制造

將以厚度薄膜涂覆有ito(indiumtinoxide，氧化銦錫)的玻璃基板用蒸餾水進(jìn)行超聲波清洗。蒸餾水清洗結(jié)束后，用異丙醇、丙酮、甲醇等溶劑進(jìn)行超聲波清洗并干燥后，移送至uvozone清洗機(jī)(powersonic405，hwasintech)，然后利用uv將上述基板清洗5分鐘，將基板移送至真空蒸鍍機(jī)。

在如上所述準(zhǔn)備的ito透明電極(基板)上依次蒸鍍空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、壽命改善層、電子傳輸層、電子注入層和陰極而制造元件。制造的元件的結(jié)構(gòu)如下述表2所示。

[表2]

在上述表2中，npb、and和alq3的結(jié)構(gòu)如下。

[比較例1]藍(lán)色熒光有機(jī)電致發(fā)光元件的制造

不使用壽命改善層，將電子傳輸層蒸鍍成30nm，除此之外，用與實(shí)施例1相同的步驟制造了元件。

[比較例2]藍(lán)色熒光有機(jī)電致發(fā)光元件的制造

代替le-01而使用下述結(jié)構(gòu)的bcp，除此之外，用與實(shí)施例1相同的步驟制造了元件。

[實(shí)驗(yàn)例1]

對(duì)上述實(shí)施例1至12和比較例1、2中制造的各個(gè)元件測(cè)定電流密度為10ma/cm²時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓、電流效率、發(fā)光波長(zhǎng)和壽命(t97)，將其結(jié)果示于下述表3。

[表3]

觀察上述表3，可以確認(rèn)包含本發(fā)明的壽命改善層的實(shí)施例1至12的有機(jī)電致發(fā)光元件與比較例1和2的有機(jī)電致發(fā)光元件相比，電流效率、驅(qū)動(dòng)電壓以及壽命優(yōu)異。

[實(shí)施例13至20]綠色磷光有機(jī)電致發(fā)光元件的制造

將以厚度薄膜涂覆有ito(indiumtinoxide，氧化銦錫)的玻璃基板用蒸餾水進(jìn)行超聲波清洗。蒸餾水清洗結(jié)束后，用異丙醇、丙酮、甲醇等溶劑進(jìn)行超聲波清洗并干燥后，移送至uvozone清洗機(jī)(powersonic405,hwasintech)，然后利用uv將上述基板清洗5分鐘，將基板移送至真空蒸鍍機(jī)。

在如上所述準(zhǔn)備的ito透明電極(基板)上依次蒸鍍空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、壽命改善層、電子傳輸層、電子注入層和陰極而制造元件。制造的元件的結(jié)構(gòu)如下述表4所示。

[表4]

在上述表4中，m-mtdata、tcta、ir(ppy)3和cbp的結(jié)構(gòu)如下。

[比較例3]綠色磷光有機(jī)電致發(fā)光元件的制造

不使用壽命改善層，將電子傳輸層蒸鍍成30nm，除此之外，用與實(shí)施例1相同的步驟制造了元件。

[比較例4]綠色磷光有機(jī)電致發(fā)光元件的制造

代替le-01而使用下述結(jié)構(gòu)的bcp，除此之外，用與實(shí)施例13相同的步驟制造了元件。

[實(shí)驗(yàn)例2]

對(duì)上述實(shí)施例13至20和比較例3、4中制造的各個(gè)元件測(cè)定電流密度為10ma/cm²時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓、電流效率、發(fā)光波長(zhǎng)和壽命(t97)，將其結(jié)果示于下述表5。

[表5]

觀察上述表5，可以確認(rèn)包含本發(fā)明的壽命改善層的實(shí)施例1至12的有機(jī)電致發(fā)光元件與比較例1和2的有機(jī)電致發(fā)光元件相比，電流效率、驅(qū)動(dòng)電壓以及壽命優(yōu)異。