CN106008417A - 有机光电材料以及包括该有机光电材料的有机电致发光器件 - Google Patents

有机光电材料以及包括该有机光电材料的有机电致发光器件 Download PDF

Info

Publication number
CN106008417A
CN106008417A CN201610334990.1A CN201610334990A CN106008417A CN 106008417 A CN106008417 A CN 106008417A CN 201610334990 A CN201610334990 A CN 201610334990A CN 106008417 A CN106008417 A CN 106008417A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
aryl
carbon number
aromatic heterocyclic
organic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610334990.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106008417B (zh
Inventor
付文岗
孙虎
杨福山
林存生
胡葆华
孟凡民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valiant Co Ltd
Original Assignee
Valiant Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valiant Co Ltd filed Critical Valiant Co Ltd
Priority to CN201610334990.1A priority Critical patent/CN106008417B/zh
Publication of CN106008417A publication Critical patent/CN106008417A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106008417B publication Critical patent/CN106008417B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D307/34—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D307/38—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with substituted hydrocarbon radicals attached to ring carbon atoms
    • C07D307/52—Radicals substituted by nitrogen atoms not forming part of a nitro radical
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D333/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom
    • C07D333/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D333/04—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings not substituted on the ring sulphur atom
    • C07D333/06—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings not substituted on the ring sulphur atom with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to the ring carbon atoms
    • C07D333/14—Radicals substituted by singly bound hetero atoms other than halogen
    • C07D333/20—Radicals substituted by singly bound hetero atoms other than halogen by nitrogen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/02—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings
    • C07D405/12—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings linked by a chain containing hetero atoms as chain links
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D409/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D409/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
    • C07D409/12—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings linked by a chain containing hetero atoms as chain links
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/17—Carrier injection layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H10K85/636—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising heteroaromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/653—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only oxygen as heteroatom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/655—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only sulfur as heteroatom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1088—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing oxygen as the only heteroatom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1092—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing sulfur as the only heteroatom

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

本发明涉及一种有机光电材料以及包括该有机光电材料的有机电致发光器件，有机光电材料由下述式Ⅰ所示，其中Ar1、Ar2和Ar3各自独立地选自碳原子数为6～36的芳基、碳原子数为6～40的芳胺基以及含有芳族杂环基且碳原子数为6～40的芳胺基中的一种，X选自O原子或S原子，Ar1、Ar2和Ar3中的至少一者选自碳原子数为6～40的芳胺基或者含有芳族杂环基且碳原子数为6～40的芳胺基。该有机光电材料具有高的热稳定性和高的玻璃化温度，易于形成良好的无定形薄膜，可应用于有机电致发光器件中，尤其是作为空穴注入材料应用在有机电致发光器件中，从而能够使得有机电致发光器件实现高亮度，高的量子效率、高的电流效率、高的功率效率以及低的驱动电压的效果。

Description

有机光电材料以及包括该有机光电材料的有机电致发光器件
技术领域
本发明涉及光电技术领域，尤其涉及一种有机光电材料以及包括该有机光电材料的有机电致发光器件。
背景技术
有机电致发光器件(organic light emitting diode,简称为OLED)的相关研究始于19世纪60年代，直到80年代末OLED才蓬勃发展起来。由于OLED具有全固态、低压驱动、主动发光、响应快速、宽视角、发光面积大、发光波长覆盖整个可见光区以及色彩丰富等优点，从而在实现全色大面积显示领域具有很大的优势，成为极具前景的平板显示器件。有机电致发光器件的发光亮度正比于空穴和电子的浓度以及激子的复合概率的乘积，想要获得较高的发光效率，不仅需要空穴和电子能够有效注入、传输及复合，而且要求空穴和电子注入达到平衡。因此，在有机电致发光器件中，有机层之间及有机层与两电极的能带匹配对器件复合发光非常重要。
为了优化和平衡OLED的各项性能,人们引入了多种不同作用的功能层,例如空穴注入层、空穴阻挡层等。在氧化铟锡(简称为ITO)为阳极材料的阳极层和空穴传输层之间加入空穴注入层的作用主要表现在降低界面势垒、增加空穴传输层与ITO电极的黏附能力、提高其稳定性以及平衡电子和空穴注入等方面。根据有机电致发光器件所包含的膜层种类，用于制备有机电致发光器件所用到的材料大致为如下几种：空穴注入材料，空穴传输材料，发光材料，电子传输材料和电子注入材料。
然而，在现有技术中，电子传输材料、空穴注入材料以及空穴传输材料是阻挡OLED技术全面实用化的较大障碍，其直接限制了OLED的发光效率、使用寿命及操作电压等。
目前除三芳胺衍生物或咔唑衍生物以外，可用作空穴注入材料主要为六氮杂三亚苯衍生物，尤其需要指出的空穴注入材料是氰基取代物(HaT-CN，具体参见WO 01/049806)，但其使用寿命、效率及操作电压等还需一直改善。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种有机光电材料，由下述式Ⅰ所示，该有机光电材料具有高的热稳定性和高的玻璃化温度，易于形成良好的无定形薄膜，可应用于有机电致发光器件中，尤其是作为空穴注入材料应用在有机电致发光器件中，从而能够使得有机电致发光器件实现高亮度，高的量子效率、高的电流效率、高的功率效率以及低的驱动电压的效果。
在上述式Ⅰ中，Ar1、Ar2和Ar3各自独立地选自碳原子数为6～36的芳基、碳原子数为6～40的芳胺基以及含有芳族杂环基且碳原子数为6～40的芳胺基中的一种，X选自O或S，Ar1、Ar2和Ar3中的至少一者选自碳原子数为6～40的芳胺基或者含有芳族杂环基且碳原子数为6～40的芳胺基。当Ar1、Ar2和Ar3中只有一者选自碳原子数为6～40的芳胺基或者含有芳族杂环基且碳原子数为6～40的芳胺基，则剩余的两者可为相同的取代基，也可为不同的取代基。当Ar1、Ar2和Ar3中有两者均选自碳原子数为6～40的芳胺基或者含有芳族杂环基且碳原子数为6～40的芳胺基，则上述两者可为相同的取代基，也可为不同的取代基。
在上述式Ⅰ中，取代基Ar1、Ar2和Ar3如下所述。
碳原子数为6～36的芳基，例如苯基、苯烷基、至少含有一个苯基的芳基如联苯基、三联苯基等均可，还可举出稠环芳烃基如萘基、蒽基、菲基等均可，此外联苯基和稠环芳烃基还可被烷基或是芳基如苯基所取代。优选地，选择碳原子数为6～25的芳基，进一步优选地，选择碳原子数为6～20的芳基，更进一步优选地，选择碳原子数为6～18的芳基。
作为芳基的实例，具体可以举出如下各式所示的基团：
更具体地，作为芳基的实例，具体可以举出如下各式所示的基团：
碳原子数为6～40的芳胺基，其中可由例如氨(NH3)上的氢被芳基如苯基取代后形成，形成的基团中，与其他基团键合的单键优选位于芳基上，芳基的取代个数可为1个、2个或3个，其中芳基优选上述所提及芳基，故此不再赘述。优选地，选择碳原子数为6～30的芳胺基，更进一步优选地，选择碳原子数为20～30的芳胺基，最优选碳原子数为24～30的芳胺基。
类似的，含有芳族杂环基且碳原子数为6～40的芳胺基，则可由氨(NH3)上的至少一个氢被芳族杂环基例如咔唑基所取代后所形成，形成的基团中，与其他基团键合的单键优选位于芳基或者芳族杂环基上，优选与其他基团键合的单键位于芳基上，另外同样的，被取代的氢原子的个数可为1个、2个或3个。芳族杂环基优选含有N原子，N原子的个数并不受到具体的限制，例如可为1个、2个、3个、4个或5个。在芳族杂环基中，优选碳原子的个数为6～25，进一步优选地，碳原子的个数为10～25，更进一步优选地，碳原子的个数为18～22。芳族杂环基的实例可包括稠合杂环基、单环芳族杂环基和多环芳族杂环基等，其中稠合杂环基，可由单环芳族或非芳族杂环(杂环可以不同)缩合而得到。在所述芳族杂环基中，杂原子上还可以键合取代基例如烷基、芳基如苯基或者烯基，此外，单环芳族杂环基上的氢还可被其他基团例如芳基或者芳族杂环基所取代。优选地，选择碳原子数为6～38的含有芳族杂环基的芳胺基，进一步优选地，选择碳原子数为20～35的含有芳族杂环基的芳胺基，更进一步优选地，选择碳原子数为30～34的含有芳族杂环基的芳胺基。
作为芳族杂环基的实例，具体可以举出：
更具体地，可举出如下实例：
优选地，所述芳胺基、含有芳族杂环基的芳胺基依次由下述式Ⅱ、式Ⅲ所示，也就是说，Ar1、Ar2和Ar3中的至少一者可由下述式Ⅱ或式Ⅲ所示：
在上述式Ⅱ以及式Ⅲ中，Ar41和Ar51各自独立地选自碳原子数为6～15的亚芳基，Ar42和Ar43各自独立地选自碳原子数为6～25的芳基，Ar52和Ar53各自独立地选自碳原子数为6～25的芳基或者碳原子数为6～25的芳族杂环基，且Ar52和Ar53中的至少一者为芳族杂环基。
在上述式Ⅱ以及式Ⅲ中，取代基Ar41、Ar51、Ar42、Ar43、Ar52和Ar43如下所述。
碳原子数为6～15的亚芳基，例如可为亚苯基、亚苯烷基、至少含有一个苯基的亚芳基例如亚联苯基、亚稠环芳烃基，其中在亚联苯基和亚稠环芳烃基上的碳可以键合烷基和/或烯基。亚芳基中碳原子数优选的上限值可为7、8、9、10、12、14，优选的下限值可为6、7、8、9。
作为亚芳基的实例，具体可以举出如下基团：
碳原子数为6～25的芳基，例如苯基、苯烷基、至少含有一个苯基的芳基如联苯基、三联苯基等均可，还可举出稠环芳烃基如萘基、蒽基、菲基等均可，此外联苯基和稠环芳烃基还可被烷基或是芳基如苯基所取代。优选地，选择碳原子数为6～20的芳基，进一步优选地，选择碳原子数为6～18的芳基。作为芳基的具体实例在前述中已经提到，故此不再一一赘述。
碳原子数为6～25的芳族杂环基，优选含有N原子，N原子的个数并不受到具体的限制，例如可为1个、2个、3个、4个或5个。优选地，芳族杂环基的碳原子的个数为10～25，进一步优选地，芳族杂环基的碳原子的个数为18～22。芳族杂环基的实例可包括稠合杂环基、单环芳族杂环基和多环芳族杂环基等，其中稠合杂环基，可由单环芳族或非芳族杂环(杂环可以不同)缩合而得到。在所述芳族杂环基中，杂原子上还可以键合取代基例如烷基、芳基如苯基或者烯基，此外，单环芳族杂环基上的氢还可被其他基团例如芳基或者芳族杂环基所取代。
作为芳族杂环基的实例如前所述，故此不再赘述。
作为芳胺基的实例，具体可以举出如下基团：
作为含有芳族杂环基的芳胺基的实例，具体可以举出如下基团：
经本发明人研究发现，本发明提供的有机光电材料通过以呋喃或者噻吩为母体，在含有O或者S的五元环上，也就是说在呋喃或者噻吩的2、3、5位上引入上述提及的芳基、芳胺基、含有芳族杂环基的芳胺基，则该有机光电材料具有高的热稳定性和高的玻璃化温度，易于形成良好的无定形薄膜。尤其是在2、3、5位中的至少一位引入式Ⅱ或者式Ⅲ所示的基团，进一步能够提高有机光电材料的热稳定性以及玻璃化温度，且更易于形成良好的无定形薄膜。由于本发明提供的有机光电材料具有上述优异的性能，可应用于制备有机电致发光器件中，尤其是作为空穴注入材料应用在有机电致发光器件中，从而能够使得有机电致发光器件实现高亮度，高的量子效率、高的电流效率、高的功率效率以及低的驱动电压的效果。
作为式Ⅰ所示的有机光电材料的实例，具体可以举出如下基团：
本发明制备所提供的有机材料，也就是式Ⅰ所示的化合物的方法，采用常规方法进行合成即可，并不受到具体的限制，
在X为O时，通过在有正丁基锂的作用下，起始原料与苯甲醛或卤代苯甲醛进行反应，反应完毕后，再由酸性物质处理，例如三氟乙酸，获得到中间体，然后将中间体再进行碳-氮偶联反应得到目标产物。具体可参见下述文献制备：Lee etal.J.Am.Chem.Soc.2000,122,4992-4993。
当X为S时，起始原料与N-溴代丁二酰亚胺(简称NBS)反应，然后与对溴碘苯进行铃木偶联得到中间体，之后将中间体再进行碳-氮偶联反应得到目标产物，X为S时的合成反应均为常规反应。具体的合成路线可参见下述过程。
以上反应原料物质、催化剂及提供碱性环境的物质均为本技术领域常用物质，可通过商购获得也可通过常规方法合成获得。
本发明的另一目的在于提供一种有机电致发光器件，包括透明基板层、阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极，在透明基板层上依次叠置有阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极，其中，空穴注入层由本发明提供的空穴注入材料制成。
在上述有机电致发光器件中，对上述各个膜层，也就是说对空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层的厚度均无特别限定，可根据各个膜层中所选用的材料的性质而进行设定，优选2nm～5000nm，进一步优选地，膜层的厚度均为10nm～1000nm，更近一步优选地，膜层的厚度均为20nm～500nm，最优选为30nm～100nm。
在上述有机电致发光器件中，上述各个膜层，也就是说空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层均可通过真空蒸镀法、旋涂法或浇铸法等方法将各个膜层相对应的材料制成薄膜所形成。此外，为了各个膜层的材料薄膜化且易于获得均匀的膜层，与此同时，不易生成针孔，优选蒸镀法。选用蒸镀法时，其中加热温度、真空度、蒸镀速度以及基板的温度可根据实际需求进行选择，在进行蒸镀时，一般优选在舟皿中进行，加热温度优选为50℃～400℃，真空度优选为10-6Pa～10-3Pa、蒸镀速度优选为0.01nm/s～50nm/s，基板温度优选为-150℃～300℃。
在上述有机电致发光器件中，阳极能够将空穴注入到其他膜层例如空穴传输层，阳极通常选自下述物质中的一种或多种：铝、金、银、镍、钯以及铂等金属；如氧化铟、氧化锡、氧化锌、铟锡复合氧化物以及铟锌复合氧化物等金属氧化物；碘化铜等金属卤化物；炭黑；部分导电高分子等。
在上述有机电致发光器件中，空穴传输层能够将从阳极注入的空穴有效地且高效率地传输注入。因此，要求空穴传输层材料的电离势低、对可见光的透过性高、空穴迁移率高、以及性质稳定，与此同时，为了避免成为阱(trap)的杂质，还需要在制备或者使用时不易产生光。另外由于空穴传输层与发光层相接触，还要求空穴传输层不使来自发光层的光消光，且不与发光层之间形成激基复合物而降低效率。空穴传输材料，可以为含有两个以上叔胺的芳香族二胺、三苯胺类具有星形放射结构的芳香胺类化合物、以及咔唑类衍生物等。作为空穴传输材料的实例，具体可以举出：N,N'-(1-萘基)-N,N'-二苯基-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺(NPB)。这些化合物既可以单独使用，也可以混合使用两种以上。空穴传输材料也可选用由本发明提供的有机光电材料。也就是说，空穴传输层由本发明提供的有机光电材料制成。
另外，可以选用空穴传输材料中一种或多种作为在空穴注入材料。空穴注入材料优选由本发明提供的有机光电材料。也就是说，空穴注入层由本发明提供的有机光电材料制成。
在上述有机电致发光器件中，发光层由发光物质之制备得到，由于在施加了电场的电极之间，这种发光物质因空穴和电子的再结合而激发，从而表现出强发光。通常发光层含有掺杂材料和主体材料。掺杂材料可为单纯的荧光材料，或者磷光材料，或者由不同的荧光和磷光搭配组合而成。
发光层的主体材料不但需要具备双极性的电荷传输性质，同时需要恰当的能级，将激发能量有效地传递到客体发光材料，这一类的材料可以举出二苯乙烯基芳基衍生物、均二苯乙烯衍生物、咔唑衍生物、三芳基胺衍生物、蒽衍生物、芘衍生物以及六苯并苯衍生物等。
相对于主体材料，掺杂材料的掺入量优选为0.01重量％以上，20重量％以下。
在上述有机电致发光器件中，制备电子传输层6的材料，也就是电子传输材料可从具备电子传输性质的材料中任意进行选择，作为电子传输材料的实例，具体可以举出：1,3,5-三(1-萘基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(简称TPBI)等苯并咪唑类衍生物，三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)等金属配合物，2-(4’-叔丁苯基)-5-(4’-联苯基)-1,3,4-噁二唑(PBD)等噁二唑衍生物，4,7-二苯基-1,10-菲啰啉(BPhen)等二氮杂菲衍生物，三唑衍生物，喹啉衍生物，喹喔啉衍生物等。发光层的掺杂材料优选由本发明提供的有机光电材料。
在上述有机电致发光器件中，阴极材料可选用功函数小于4eV的金属、合金、以及导电性化合物中的一种或多种。具体可以举出：铝、钙、镁、锂、镁合金、铝合金等。为了高效地获取OLED的发光，较理想的是将电极的至少一者的透过率设为10％以上。阴极可通过干法如真空蒸镀、气相沉积或溅射形成。
本发明提供的有机电致发光器选用常规方法制备即可，并无特别的需求。
在本发明提供的有机电致发光器中，由于含有本发明提供的有机光电材料，能够大大提高有机电致发光器的量子效率、电流效率、功率效率以及亮度，与此同时，还降低了驱动电压，由此显著提高了有机电致发光器的寿命。
附图说明
图1为本发明提供的有机电致发光器的结构示意图。
附图标号说明：
1-透明基板层，2-阳极，3-空穴注入层，4-空穴传输层，5-发光层，6-电子传输层，7-电子注入层，8-阴极。
具体实施方式
下面通过对本申请进行详细说明，本申请的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
在下述实施例、对比例中，所使用到的试剂、材料以及仪器如没有特殊的说明，均为常规试剂、常规材料以及常规仪器，均可商购获得，其中所涉及的试剂也可通过常规合成方法合成获得。
实施例一、制备有机光电材料
实施例1～28制备前述提到的材料1～28
材料1～28均按照下述方法进行制备：
(11)将11.3g(40mmol)原料11加入到150mL干燥后的四氢呋喃(简称THF)中，之后在氮气保护下，缓慢降温至-78℃，再在0.5小时内滴加18mL含有正丁基锂的正己烷溶液，正丁基锂在正己烷溶液中的浓度为2.2mol/L，然后控制在不超过-78℃的条件下，保温反应3.0小时；之后，在约45分钟内向反应体系中滴加含有原料12的50mL THF溶液，其中原料12为6.5g(35mmol)，滴加毕后，体系在-78℃下保温搅拌反应1.0小时，而后缓慢升温至25℃，搅拌反应2小时；之后，向体系中加入4mL(52mmol)三氟乙酸，再在25℃下搅拌15.0小时后，加入饱和氯化铵水溶液淬灭反应，然后依次以质量百分数为10％的碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水和去离子水对反应体系洗涤，再用无水硫酸钠干燥，然后减压脱溶剂至无馏分，获得的中间体11的粗品，最后将获得的中间体11的粗品由氯仿重结晶，获得纯化后的中间体11，实例性的给出在制备材料1时的中间体11为4.6g，经计算收率为35.0％，且如下式所示。该中间体11经过解析电离质谱(DEI-MS)检测，分子式为C22H15BrO，检测值[M+1]+为375.18,计算值为374.03。
(12)将3.8g步骤(11)中获得的中间体11、2.5g(10mmol)原料13和2.9g(30mmol)叔丁醇钠加入到150mL甲苯中，在氮气保护下，加入35mg二氯二三苯基膦合钯，然后将体系升温到110℃下反应12.0小时，保温反应完毕后，体系降温到25℃，之后向体系中加入30g水终止反应。而后，向体系中依次加入饱和食盐水、去离子水洗涤，洗涤体系至中性，再选用无水硫酸钠干燥，之后将体系减压脱溶剂至无馏分得到材料的粗品，最后将该粗品由16.2g乙酸乙酯和32.4无水乙醇进行重结晶，获得材料。
实例性的给出获得的材料1为4.6g，收率为85.0％，材料1经过DEI-MS检测，分子式为C40H29NO，检测值[M+1]+为540.15，计算值为539.22。
在上述制备材料1～28的过程中，各自所选用的原料11、原料12以及原料13如下表1中所示。
表1
实施例29～56制备前述提到的材料29～56
(21)将47.3g(0.2mol)原料21加入到350mL二氯乙烷中，升温至50℃后，大约在1.0小时内分批加入37.4g(0.21mol)N-溴代丁二酰亚胺(简称NBS)，之后保温反应5.0小时，然后向体系中加入10％的亚硫酸钠的水溶液100g淬灭反应。而后向反应体系中依次加入饱和食盐水和去离子水进行洗涤，洗涤至中性。最后选用无水硫酸钠对反应体系干燥后，减压脱溶剂至无馏分，获得中间体21，然后用62.9g乙酸乙酯和135.8正庚烷对中间体21的粗品重结晶进行纯化，获得纯化后的中间体21，实例性的给出制备材料29时获得的中间体21为3-溴-2,5-二苯基噻吩，纯化后的3-溴-2,5-二苯基噻吩为54.8g，经计算收率为87.0％。
(22)将7.9g(25mmol)步骤(21)中获得的中间体21、7.1g(mmol)原料22、5.3g(50mmol)碳酸钠和47.7g水加入到250mL甲苯中后，在氮气保护下，加入0.45g四三苯基膦合钯，将体系升温到110℃反应5.0小时，保温反应完毕，降温到25℃，之后向体系加入50g水终止反应。然后向体系中依次饱和食盐水和去离子水进行洗涤，洗涤至中性，再选用无水硫酸钠对体系进行干燥后，减压脱溶剂至无馏分，获得中间体22的粗品，所得粗品由9.9g乙酸乙酯和24.8g乙醇重结晶获得纯化后的中间体22，实例性的给出制备材料29时的中间体22纯化后为6.7g，经计算收率为67.7％，且如下式所示。
(23)将4.9g(20mmol)原料23、6.3g(20mmol)步骤(22)中获得的中间体22和5.8g(60mmol)叔丁醇钠加入到250mL甲苯中后，在氮气保护下，加入224mg醋酸钯，将体系升温到110℃反应12.0小时，保温反应完毕后，降温到25℃，之后向体系加入50g水终止反应。然后向体系中依次加入饱和食盐水和去离子水洗涤，洗涤至中性后，选用无水硫酸钠干燥体系，之后将体系减压脱溶剂至无馏分，获得材料的粗品，该粗品由22.2g甲苯和44.4g乙醇重结晶，获得纯化后的材料。实例性的给出纯化后的材料29为4.6g，经计算收率为41.4％，材料29经过DEI-MS检测，分子式C40H29NS，检测值[M+1]+为556.18，计算值为555.20。
在上述制备材料29～56的过程中，各自所选用的原料21、原料22以及原料23如下表2中所示。
表2
对上述制备获得材料1～56进行DEI-MS检测，检测各个材料获得的结果如下表3中所示。
表3
从上述表3中的数据可以得知，本发明已经成功获得了式Ⅰ所示的有机光电材料。
实施例二制备有机电致发光器件(以下简称器件)
在下述制备有机电致发光器件的实施例中，所用到的试剂材料如下所示：
阳极：氧化铟锡(ITO)；
阴极：Al。
实施例1～56器件1～56的制备
器件1～56均按照下述方法制备获得：
a)清洗透明基板层上的阳极：分别用去离子水、丙酮以及乙醇各超声清洗15分钟，然后在等离子体清洗器中处理2分钟；
b)在阳极上真空蒸镀空穴注入材料获得空穴注入层，所用空穴注入材料为前述实施例一中制备得到的材料，空穴注入层的厚度为35nm；
c)在空穴注入层上，通过真空蒸镀方式蒸镀TCTA得到空穴传输层，空穴传输层的厚度为12nm；
d)在空穴传输层上蒸镀发光材料获得发光层，发光层的厚度为20nm，其中发光材料包括主体材料CBP和掺杂材料Ir(ppy)3，掺杂材料为主体材料的重量的5％；
e)在发光层上，真空蒸镀Alq3获得电子传输层，电子传输层的厚度为25nm；
f)在电子传输层上，真空蒸镀电子注入层LiF获得电子注入层，电子注入层的厚度为1.0nm；
g)在电子注入层上，真空蒸镀阴极Al获得阴极，阴极的厚度为80nm，获得器件。
有上述步骤制备获得的器件，如图1中所示，包括透明基板层1、阳极2、空穴注入层3、空穴传输层4、发光层5、电子传输层6、电子注入层7和阴极8，在透明基板层1上依次叠置有阳极2、空穴注入层3、空穴传输层4、发光层5、电子传输层6、电子注入层7和阴极8。在制备获得的器件中，空穴注入层3由本发明提供的空穴注入材料制成。
制备各个器件所选用的材料如下表4中所示。
表4
对比例1器件1#的制备
重复实施例制备器件的过程，不同的是在蒸镀空穴注入层时，以NPB作为空穴注入材料，其他不变。
对上述实施例以及对比例中制备得到的器件，通过PR655光谱扫描辐射度计和美国Keithley Soure Meter 2400组成的测试系统对所得的器件进行同步测量检测得到所有器件的驱动电压、量子效率、电流效率、功率效率和亮度，其中上述所有测量均是在室温大气中进行。检测各个器件所得结果如下表5中所示。
表5
由上述表5可以得知，本发明所提供的空穴注入材料可应用于有机电致发光器件中，并且可以获得良好的表现。本发明所提供的作为有机电致发光器件的空穴注入层材料使用，并且能够有效提高有机电致发光器件的量子效率、电流效率、功率效率以及亮度，也就是说，大大提高了有机电致发光器件的发光效率，同时有效降低了有机电致发光器件的驱动电压。
根据上述说明书的揭示，本申请所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本申请并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本申请的一些修改和变更也应当落入本申请的权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种有机光电材料，其特征在于，由下述式Ⅰ所示：
其中，Ar1、Ar2和Ar3各自独立地选自碳原子数为6～36的芳基、碳原子数为6～40的芳胺基以及含有芳族杂环基且碳原子数为6～40的芳胺基中的一种，X选自O或S，Ar1、Ar2和Ar3中的至少一者选自碳原子数为6～40的芳胺基或者含有芳族杂环基且碳原子数为6～40的芳胺基。
2.根据权利要求1所述的有机光电材料，其特征在于，Ar1、Ar2和Ar3各自独立地选自碳原子数为6～25的芳基、碳原子数为6～30的芳胺基以及含有具有氮原子的芳族杂环基且碳原子数为6～38的芳胺基中的一种。
3.根据权利要求1所述的有机光电材料，其特征在于，所述芳胺基、含有芳族杂环基的芳胺基依次由下述式Ⅱ、式Ⅲ所示：
其中，Ar41和Ar51各自独立地选自碳原子数为6～15的亚芳基，Ar42和Ar43各自独立地选自碳原子数为6～25的芳基，Ar52和Ar53各自独立地选自碳原子数为6～25的芳基或者碳原子数为6～25的芳族杂环基，且Ar52和Ar53中的至少一者为芳族杂环基。
4.根据权利要求3所述的有机光电材料，其特征在于，Ar41和Ar51各自独立地选自碳原子数为6～12的亚芳基，Ar42和Ar43各自独立地选自碳原子数为6～18的芳基，Ar52和Ar53各自独立地选自碳原子数为6～18的芳基或者碳原子数为10～25的芳族杂环基。
5.根据权利要求3所述的有机光电材料，其特征在于，
Ar41和Ar51选自下述基团：
Ar42和Ar43选自下述基团：
Ar52和Ar53选自下述基团：
6.根据权利要求1所述的有机光电材料，其特征在于，
所述芳基选自下述基团：
所述芳胺基选自下述基团：
所述含有芳族杂环基的芳胺基选自下述基团：
7.一种有机电致发光器件，其特征在于，包括透明基板层、阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极，在透明基板层上依次叠置有阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极，其中，所述空穴注入层由权利要求1～6中任一项所述的有机光电材料制成。
8.根据权利要求7所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层的厚度均为2nm～5000nm。
9.根据权利要求7所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层均通过真空蒸镀法制备获得。
10.根据权利要求9所述的有机电致发光器件，其特征在于，在选用真空蒸镀法制备时，真空度为10-6Pa～10-3Pa，蒸镀速度为0.01nm/s～50nm/s。
CN201610334990.1A 2016-05-19 2016-05-19 有机光电材料以及包括该有机光电材料的有机电致发光器件 Active CN106008417B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610334990.1A CN106008417B (zh) 2016-05-19 2016-05-19 有机光电材料以及包括该有机光电材料的有机电致发光器件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610334990.1A CN106008417B (zh) 2016-05-19 2016-05-19 有机光电材料以及包括该有机光电材料的有机电致发光器件

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106008417A true CN106008417A (zh) 2016-10-12
CN106008417B CN106008417B (zh) 2018-08-21

Family

ID=57095995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610334990.1A Active CN106008417B (zh) 2016-05-19 2016-05-19 有机光电材料以及包括该有机光电材料的有机电致发光器件

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106008417B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111848595A (zh) * 2019-04-25 2020-10-30 上海钥熠电子科技有限公司 有机电致发光材料及其应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101508687A (zh) * 2009-03-30 2009-08-19 中国广州分析测试中心 多取代呋喃类化合物及其作为有效发光体在发光二极管方面的应用
KR20110105228A (ko) * 2010-03-18 2011-09-26 주식회사 엘지화학 신규한 화합물 유도체 및 이의 제조방법 및 이를 이용한 유기전기소자
CN104485424A (zh) * 2013-12-02 2015-04-01 南洋理工大学 空穴传输分子及其在太阳能电池中的用途

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101508687A (zh) * 2009-03-30 2009-08-19 中国广州分析测试中心 多取代呋喃类化合物及其作为有效发光体在发光二极管方面的应用
KR20110105228A (ko) * 2010-03-18 2011-09-26 주식회사 엘지화학 신규한 화합물 유도체 및 이의 제조방법 및 이를 이용한 유기전기소자
CN104485424A (zh) * 2013-12-02 2015-04-01 南洋理工大学 空穴传输分子及其在太阳能电池中的用途

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LING-ZHI ZHANG ET AL.: "Non-amine-based furan-containing oligoaryls as efficient hole", 《CHEM. COMMUN.》 *
WEN-LONG PAN ET AL.: "Optical behaviors of conjugated-chain compounds", 《SPECTROCHIMICA ACTA PART A》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111848595A (zh) * 2019-04-25 2020-10-30 上海钥熠电子科技有限公司 有机电致发光材料及其应用
CN111848595B (zh) * 2019-04-25 2022-07-05 上海钥熠电子科技有限公司 有机电致发光材料及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN106008417B (zh) 2018-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI500604B (zh) 有機光電元件用組成物及有機光電元件及顯示元件
CN108463535B (zh) 有机发光元件
KR101869670B1 (ko) 유기 일렉트로 루미네센스 소자
EP1791927B1 (en) New compound and organic light emitting device using the same(6)
CN105801569B (zh) 一种有机光电材料以及包含该材料的有机电致发光器件
KR101434632B1 (ko) 아릴아민 화합물 및 전자 장치
KR101847222B1 (ko) 유기 일렉트로 루미네센스 소자
JP5130606B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、その製造方法、表示装置及び照明装置
JP5594031B2 (ja) 発光素子材料および発光素子
KR20130122602A (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 전자 소자
EP4369902A1 (en) Compound and organic light-emitting device comprising same
KR101599965B1 (ko) 화합물, 이를 포함하는 유기 광전자 소자 및 표시장치
CN107534092B (zh) 有机电致发光元件用材料、有机电致发光元件、显示装置及照明装置
JP5640460B2 (ja) 発光素子および発光素子材料
CN115968591A (zh) 包含有机化合物的有机发光器件
CN112574162A (zh) 一种二苯并吡喃基化合物、其制备方法及有机电致发光器件
CN105348300B (zh) 一种有机光电材料及其制备方法和用途
WO2016190014A1 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子
TW201238959A (en) Compounds having bipyridyl group and carbazole ring, and organic electroluminescent element
Grigalevicius et al. (Bi) phenyl substituted 9-(2, 2-diphenylvinyl) carbazoles as low cost hole transporting materials for efficient red PhOLEDs
WO2012005724A1 (en) Host material for organic light emitting devices
TWI841829B (zh) 雜環化合物以及包括其之有機發光裝置
CN106008417B (zh) 有机光电材料以及包括该有机光电材料的有机电致发光器件
TW201928006A (zh) 經喹啉取代之二苯基嘧啶化合物及其有機電激發光元件
KR101550523B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 전자 소자

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Organic photoelectric material and organic electroluminescent device including the organic photoelectric material

Effective date of registration: 20211202

Granted publication date: 20180821

Pledgee: Yantai Branch of China Merchants Bank Co.,Ltd.

Pledgor: VALIANT Co.,Ltd.

Registration number: Y2021980013807

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20220823

Granted publication date: 20180821

Pledgee: Yantai Branch of China Merchants Bank Co.,Ltd.

Pledgor: VALIANT Co.,Ltd.

Registration number: Y2021980013807