CN105884810A - 一种化合物及包含该化合物的材料、有机电致发光器件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种化合物，具有如下结构，其中，R₁、R₂、R₃、R₄分别为取代基或不取代，且R₁、R₂、R₃、R₄中至少有两个为取代基。本发明还提供了一种包含上述化合物的材料及有机电致发光器件。本发明的化合物制得的发光器件的驱动电压低，效率高，色坐标好，更加高效、节能。

Description

一种化合物及包含该化合物的材料、有机电致发光器件

技术领域

本发明涉及一种化合物，具体为一种可用于制备有机电致发光器件的化合物。

背景技术

目前，显示器以TFT-LCD(薄膜晶体管型液晶显示屏)为主，由于该显示器为非自发光的显示器，必须透过背光源投射光线，依序穿透TFT-LCD面板中的偏光板、玻璃基板、液晶层、彩色滤光片、玻璃基板、偏光板等相关零组件，最后进入人的眼睛成像，达到显示的功能。但是其显示屏反应速率慢、耗电、视角窄等缺点，不足成为完美的显示屏。

随着信息时代的发展，具有高效、节能、轻质的有机电致发光器件(OLED)越来越受到人们的关注。作为一种新型的LED技术，具有主动发光、轻、薄、对比度好、能耗低、可制成柔性器件等特点的OLED对材料提出了较高的要求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种化合物，具有如下结构：

其中，R₁、R₂、R₃、R₄分别为取代基或不取代，且R₁、R₂、R₃、R₄中至少有两个为取代基，所述取代基为选自如下基团中的一种：

R为含有6～20个碳原子的芳香族化合物取代基团或不取代。根据本发明的一实施方式，其中R为选自如下基团中的一种：

根据本发明的另一实施方式，其中R为苯基、萘基或蒽基。根据本发明的另一实施方式，所述化合物为下列中的一种：

根据本发明的另一实施方式，其中R₁、R₂、R₃、R₄分别为取代基或不取代，所述取代基为选自下列基团中的一种：

根据本发明的另一实施方式，所述化合物为下列化合物中的一种：

本发明还提供了一种材料，包括上述任意一项所述的化合物。

本发明进一步提供了一种有机电致发光器件，包含上述任意一项所述的化合物。

根据本发明的一实施方式，所述有机电致发光器件包括电子传输层、发光层、空穴传输层；所述电子传输层、发光层、空穴传输层中的至少一层包含上述任意一项所述的化合物。

本发明的化合物制得的发光器件的驱动电压低，效率高，色坐标好，更加高效、节能。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

本发明提供了一种化合物，其可用作OLED各有机层的材料，优选为用作发光层的主体材料、空穴传输层(HTL)的材料，该化合物具有如下结构：

R₁、R₂、R₃、R₄可以为吸电子基团取代基或不存在，且R₁、R₂、R₃、R₄中至少有两个为取代基，即上述结构的四个苯环上至少有两个取代基团，例如可以为两个取代基团，例如R₁、R₃为取代基，R₂、R₄不存在，或是R₁、R₂为取代基，R₃、R₄不存在；也可以为三个取代基团，例如R₁、R₂、R₃为取代基，R₄不存在；还可以为R₁、R₂、R₃、R₄四个取代基共存。其中，优选为R₂、R₄为取代基，R₁、R₃不存在，该化合物的结构如下所示：

取代基R₁、R₂、R₃、R₄可以连接于各自苯环上任意可取代的碳原子。吸电子基团可以为如下基团中的一种，吸电子基团的苯环及杂环上任意可取代的碳原子或氮原子均可连接于上述化合物的苯环上，连接键以下结构中的虚线表示。

R不存在或为含有6～20个碳原子的芳香族化合物基团，具体可以为如下结构：

其中，R优选为苯基、萘基等，上述结构式中的虚线表示R基团可连接于上述苯环及杂环上任意可取代的碳原子或氮原子上。例如，上述化合物的结构可以为：

本发明进一步提供一种有机电致发光器件，包括电子传输层、发光层、空穴传输层等。其中，上述化合物可以用于充当发光层红光、绿光的主体材料，也可用于制作电子传输层、空穴传输层等。另外，本发明对上述化合物在OLED各层中的含量没有限定。

本发明的化合物制得的发光器件的驱动电压低，效率高，色坐标好，更加高效、节能。

下面，结合具体实施例对本发明的用于OLED材料的化合物及其制备方法做进一步说明，其中，所使用的原料均购自上海道亦化工有限公司。

实施例1

往反应瓶中加入反应物A 0.1mol、反应物B 0.1mol、溶剂甲苯1000mL，氮气保护下加热回流24小时，冷却，除去甲苯，加入二氯甲烷，水洗，干燥，粗产品过柱，再用二氯甲烷和乙醇重结晶纯化，得到产品化合物1，其MS及H-NMR表征数据如下。

MS:m/e＝693.23(M+H⁺)。

H-NMR(400M,CDCl₃):7.53(2H),7.62(4H),7.71(4H),8.58(1H),7.67(1H),7.76(1H),7.34(2H),8.32(2H),8.34(2H),7.61(2H),7.64(2H),7.36(4H),7.38(4H)。

实施例2

往反应瓶中加入反应物C 0.1mol、反应物B 0.1mol、溶剂甲苯1000mL，氮气保护下加热回流24小时，冷却，除去甲苯，加入二氯甲烷，水洗，干燥，粗产品过柱，再用二氯甲烷和乙醇重结晶纯化，得到产品化合物2，其MS及H-NMR表征数据如下。

MS:m/e＝691.22(M+H⁺)。

H-NMR(400M,CDCl₃):7.53(2H),7.62(4H),7.71(4H),8.58(1H),7.67(1H),7.76(1H),7.34(2H),8.34(2H),7.61(2H),7.64(2H),7.36(4H),7.38(4H)。

实施例3

往反应瓶中加入反应物D 0.1mol，反应物E 0.1mol，和溶剂甲苯1000mL，氮气保护下加热回流24小时，冷却，除去甲苯，加入二氯甲烷，水洗，干燥，粗产品过柱，再用二氯甲烷和乙醇重结晶纯化，得到产品化合物11，其MS及H-NMR表征数据如下。

MS:m/e＝757.27(M+H⁺)。

H-NMR(400M,CDCl₃):7.53(2H),7.62(4H),7.71(4H),7.58(1H),7.77(2H),7.79(2H),7.54(2H),7.64(2H),8.32(2H),8.34(2H),7.61(2H),7.64(2H),7.36(4H),7.38(4H)。

实施例4

往反应瓶中加入反应物F 0.1mol，反应物E 0.1mol，和溶剂甲苯1000mL，氮气保护下加热回流24小时，冷却，除去甲苯，加入二氯甲烷，水洗，干燥，粗产品过柱，再用二氯甲烷和乙醇重结晶纯化，得到产品化合物12，其MS及H-NMR表征数据如下。

MS:m/e＝755.25(M+H⁺)。

H-NMR(400M,CDCl₃):7.53(2H),7.62(4H),7.71(4H),7.58(1H),7.77(2H),7.79(2H),7.54(2H),7.64(2H),8.34(2H),7.61(2H),7.64(2H),7.36(4H),7.38(4H)。

应用例1

将透明阳极电极ITO基板在异丙醇中超声清洗5～10分钟，并暴露在紫外光下20～30分钟，随后用等离子体处理5～10分钟，之后将处理后的ITO基板放入蒸镀设备。首先，蒸镀一层30～50nm的NPB作为空穴传输层；然后混合蒸镀化合物1以及5～10％的Ir(ppy)₃作为发光层；随后蒸镀20～40nm的Alq3；再蒸镀0.5～2nm LiF；最后蒸镀100～200nm的金属Al，获得OLED器件S1：ITO/NPB/化合物1:Ir(ppy)₃/Alq3/LiF/Al。

应用例2至8

应用例2至8的有机电致发光器件的制备方法与应用例1相同。其中，应用例2中以化合物2为主体材料制备发光层；应用例3中以化合物11为主体材料制备发光层；应用例4中以化合物12为主体材料制备发光层；应用例5中以化合物1为材料制备电子传输层；应用例6中以化合物2为材料制备电子传输层；应用例7中以化合物11为材料制备电子传输层；应用例8中以化合物12为材料制备电子传输层。应用例2至8所制得的OLED器件S2～S8的结构如下：

S2：ITO/NPB/化合物2:Ir(ppy)₃/Alq3/LiF/Al；

S3：ITO/NPB/化合物11:Ir(ppy)₃/Alq3/LiF/Al；

S4：ITO/NPB/化合物12:Ir(ppy)₃/Alq3/LiF/Al；

S5：ITO/NPB/CBP:Ir(ppy)₃/化合物1/LiF/Al；

S6：ITO/NPB/CBP:Ir(ppy)₃/化合物2/LiF/Al；

S7：ITO/NPB/CBP:Ir(ppy)₃/化合物11/LiF/Al；

S8：ITO/NPB/CBP:Ir(ppy)₃/化合物12/LiF/Al；

其中，所使用的化合物CBP、NPB的结构式如下：

对比例

将透明阳极电极ITO基板在异丙醇中超声清洗5～10分钟，并暴露在紫外光下20～30分钟，随后用等离子体处理5～10分钟。随后将处理后的ITO基板放入蒸镀设备。首先，蒸镀一层30～50nm的NPB作为空穴传输层；然后混合蒸镀CBP以及5～10％的Ir(ppy)₃作为空穴传输层；随后蒸镀20～40nm的Alq3作为电子传输层；再蒸镀0.5～2nm LiF；最后蒸镀100～200nm的金属Al，获得OLED器件D：ITO/NPB/CBP:Ir(ppy)₃/Alq3/LiF/Al。

应用例1至8及对比例的OLED器件的各项性质在1000nits下测得，具体数据参见表1，其中，Driver Voltage表示驱动电压，Cd表示电流效率。

表1

器件	Cd/A	Driver Voltage
			D	10cd/A	4.6V
S1	20cd/A	4.0V
			S2	15cd/A	3.7V
S3	19cd/A	3.9V
			S4	15cd/A	4.1V
S5	21cd/A	4.0V
			S6	14cd/A	3.8V
S7	20cd/A	3.9V
			S8	17cd/A	3.6V

表1所列出的数据说明，相较于对比例，以包含本发明实施例化合物的材料制得的发光器件所需的驱动电压更低、效率更高。

除非特别限定，本发明所用术语均为本领域技术人员通常理解的含义。

本发明所描述的实施方式仅出于示例性目的，并非用以限制本发明的保护范围，本领域技术人员可在本发明的范围内作出各种其他替换、改变和改进，因而，本发明不限于上述实施方式，而仅由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种化合物，具有如下结构：

其中，R₁、R₂、R₃、R₄分别为取代基或不取代，且R₁、R₂、R₃、R₄中至少有两个为取代基，所述取代基为选自如下基团中的一种：

R为含有6～20个碳原子的芳香族化合物取代基团或不取代。

2.根据权利要求1所述的化合物，其中R为选自如下基团中的一种：

3.根据权利要求2所述的化合物，其中R为苯基、萘基或蒽基。

4.根据权利要求1所述的化合物，其为下列化合物中的一种：

5.根据权利要求1所述的化合物，其中所述取代基为选自下列基团中的一种：

6.根据权利要求1所述的化合物，其为下列化合物中的一种：

7.一种材料，包括权利要求1至6中任意一项所述的化合物。

8.一种有机电致发光器件，包含权利要求1至6中任意一项所述的化合物。

9.根据权利要求8所述的有机电致发光器件，其包括电子传输层、发光层、空穴传输层；所述电子传输层、发光层、空穴传输层中的至少一层包含权利要求1至6中任意一项所述的化合物。