CN106232591A - 电子传输材料和包含其的有机电致发光装置 - Google Patents

电子传输材料和包含其的有机电致发光装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电子传输材料和一种在电子传输层中包含所述材料的有机电致发光装置。根据本发明的化合物作为有机电子传输材料，其电子传输特性比常规电子传输材料快。因此，包含根据本发明的化合物的装置展示低驱动电压、高效率和极佳寿命特性。此外，电子传输化合物具有极佳色彩坐标，因此有效发射蓝光。

Description

电子传输材料和包含其的有机电致发光装置
技术领域
本发明涉及电子传输材料和包含其的有机电致发光装置。
背景技术
电致发光(EL)装置是一种自发光装置，其优点是视角更宽、对比率更大以及响应时间更快。第一个有机EL装置是由伊士曼柯达(Eastman Kodak)，通过使用小型芳香族二胺分子和铝络合物作为用于形成发光层的材料而开发(参看《应用物理学报(Appl.Phys.Lett.)》51,913,1987)。
有机EL装置通过将电荷注入到有机发光材料中而将电能变成光，且通常包含阳极、阴极和形成于两个电极之间的有机层。有机EL装置的有机层可由以下构成：空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)、发光层(EML)(含有主体和掺杂剂材料)、电子缓冲层、空穴阻挡层(HBL)、电子传输层(ETL)、电子注入层(EIL)等；用于有机层的材料可归类为空穴注入材料、空穴传输材料、电子阻挡材料、发光材料、电子缓冲材料、空穴阻挡材料、电子传输材料、电子注入材料等，视功能而定。在有机EL装置中，来自阳极的空穴和来自阴极的电子通过电压注入到发光层中，且具有高能的激子通过空穴与电子的重组而产生。有机发光化合物利用能量移动到激发态，且当有机发光化合物从激发态返回到基态时，从能量发射光。
决定有机EL装置中发光效率的最重要因素是发光材料。发光材料需要具有以下特征：高量子效率、电子和空穴的高移动程度以及均匀稳定层的可形成性。发光材料根据发光颜色归类为发蓝光材料、发绿光材料以及发红光材料，且进一步包括发黄光材料或发橙光材料。此外，发光材料在功能方面归类为主体材料和掺杂剂材料。近来，迫切的任务是开发具有高效率和长操作寿命的有机EL装置。具体来说，考虑到中等尺寸和大尺寸OLED面板中所需的EL特性，迫切需要开发优于常规发光材料的高度优良的发光材料。为此，优选地，作为固态和能量发射器中的溶剂，主体材料应具有高纯度和适合的分子量以便在真空下沉积。此外，需要主体材料具有高玻璃化转变温度和热解温度以保证热稳定性，具有高电化学稳定性以提供长寿命，易形成非晶形薄膜，与相邻层良好粘着以及层间无移动。
同时，在有机EL装置中，电子传输材料将电子从阴极主动传输到发光层，并抑制在发光层中未重组的空穴传输，从而增加发光层空穴与电子重组的机会。因此，电子亲和性材料用作电子传输材料。例如Alq3等具有发光功能的有机金属络合物极佳地传输电子，因此已常规用作电子传输材料。但是，Alq3的问题在于其移动到其它层且在用于发蓝光装置中时展示色彩纯度降低。因此，需要新的电子传输材料，其不具有以上问题，具有高度电子亲和性，并在有机EL装置中快速传输电子，以提供具有高发光效率的有机EL装置。
韩国专利第10-0957288号和第10-0948700号公开了其中含氮杂环基键结到咔唑基的化合物和其中含氮杂环基分别键结到芳基咔唑基或咔唑基亚烷基的化合物。但是，以上专利公开了以上化合物作为发光层中使用的材料，并仅仅叙述常规的金属络合物化合物和噁唑、噻唑、噁二唑或噻二唑衍生物作为电子传输材料。
本发明者发现一种有机EL装置具有高效率和改善的寿命，所述有机EL装置包含具有咔唑-芴骨架的化合物，其中含氮杂环基键结到咔唑氮原子，所述化合物通常作为电子传输层中的电子传输材料用于发光层。
发明内容
技术问题
本发明的目标是提供一种具有高效率和长寿命的有机EL装置。
问题的解决方案
以上目标可通过包含由下式1表示的化合物的电子传输材料实现：
其中
A1表示经取代或未经取代的含氮5到30元杂芳基；
L1表示单一键、经取代或未经取代的(C6-C30)亚芳基或经取代或未经取代的5到30元亚杂芳基；
R1表示经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基、经取代或未经取代的5到30元杂芳基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基氨基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基氨基或经取代或未经取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基；
R2表示氢、氘、卤素、氰基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基、经取代或未经取代的5到30元杂芳基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷氧基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基氨基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基氨基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基或式2的结构：
R2与咔唑结构稠合形成苯并咔唑环；
R3表示氢、氘、卤素、氰基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基、经取代或未经取代的5到30元杂芳基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷氧基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基氨基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基氨基或经取代或未经取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基；
X表示O、S、NR11或SiR12R13；
R4、R5和R6各独立地表示氢、氘、卤素、氰基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基、经取代或未经取代的5到30元杂芳基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷氧基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基氨基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基氨基或经取代或未经取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基；或与相邻取代基键联，形成经取代或未经取代的单环或多环(C3-C30)脂环族或芳香族环，其碳原子可经至少一个选自氮、氧和硫的杂原子置换；
R11到R13各独立地表示经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基或经取代或未经取代的5到30元杂芳基；或与相邻取代基键联，形成经取代或未经取代的单环或多环(C3-C30)脂环族或芳香族环，其碳原子可经至少一个选自氮、氧和硫的杂原子置换；
a、c、d和e各独立地表示整数1到4；其中a、c、d或e为整数2或更大，每个R2、每个R4、每个R5或每个R6相同或不同；
b表示整数1到3；其中b为整数2或更大，每个R3相同或不同；
n表示整数0或1；
m表示整数1或2；且
所述杂芳基和亚杂芳基含有至少一个选自B、N、O、S、P(＝O)、Si和P的杂原子。
本发明的有利作用
根据本发明，提供一种电子传输材料，其提供了具有高效率和长寿命的有机EL装置；并且通过使用有机EL装置，可制造发光装置、显示装置或照明装置。
附图说明
图1展示根据本发明，包含电子传输层的有机EL装置的结构的一个实施例。
图2展示分别根据装置实例1和比较实例1制造的有机EL装置的电流效率(cd/A)与亮度(cd/m2)的图。
图3展示根据本发明，包含电子传输层的有机EL装置的能量图。
具体实施方式
在下文中，将对本发明进行详细描述。然而，以下描述旨在解释本发明，并且不打算以任何方式限制本发明的范围。
式1化合物由以下式3、4或5表示：
其中
A1、L1、R1、R2、R3、R4、R5、a、b、c、d、m和n如式1中所定义。
在式1中，A1优选表示经取代或未经取代的吡啶基、经取代或未经取代的嘧啶基、经取代或未经取代的三嗪基、经取代或未经取代的吡嗪基、经取代或未经取代的喹啉基、经取代或未经取代的喹唑啉基、经取代或未经取代的喹喔啉基、经取代或未经取代的萘啶基或经取代或未经取代的菲咯啉基。
在式1中，L1优选表示单一键或经取代或未经取代的(C6-C12)亚芳基。
在式1中，R1优选表示经取代或未经取代的(C6-C12)芳基或经取代或未经取代的5到15元杂芳基。
在式1中，R2优选表示氢、未经取代或经二(C6-C12)芳基氨基取代的(C6-C12)芳基、经取代或未经取代的5到15元杂芳基或式2的结构，其中X表示O、S或NR11且R11表示经取代或未经取代的(C6-C12)芳基或R2藉由与咔唑结构稠合而形成苯并咔唑环。
在本文中，“(C1-C30)(亚)烷基”意指具有1到30个碳原子的直链或分支链(亚)烷基，其中碳原子的数目优选为1到20，更优选1到10，且包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基等。“(C2-C30)烯基”意指具有2到30个碳原子的直链或分支链烯基，其中碳原子的数目优选为2到20，更优选2到10，且包括乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、2-甲基丁-2-烯基等。“(C2-C30)炔基”为具有2到30个碳原子的直链或分支链炔基，其中碳原子的数目优选为2到20，更优选2到10，且包括乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、1-甲基戊-2-炔基等。“(C3-C30)环烷基”为具有3到30个碳原子的单环烃或多环烃，其中碳原子的数目优选为3到20，更优选3到7，且包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。“3到7元杂环烷基”为具有至少一个选自由B、N、O、S、P(＝O)、Si和P，优选O、S和N的杂原子以及3到7、优选5到7个环主链原子的环烷基，且包括四氢呋喃、吡咯烷、硫杂环戊烷、四氢吡喃等。“(C6-C30)(亚)芳基”是衍生自具有6到30个碳原子的芳香族烃的单环或稠环，其中碳原子的数目优选是6到20，更优选6到15，并且包括苯基、联苯、三联苯、萘基、芴基、菲基、蒽基、茚基、三亚苯基、芘基、稠四苯基、苝基、屈基、并四苯基、荧蒽基等。“3到30元(亚)杂芳基”为具有至少一个、优选1到4个选自由B、N、O、S、P(＝O)、Si和P组成的群组的杂原子以及3到30个环主链原子的芳基；为单环或与至少一个苯环稠合的稠环；具有优选3到20个，更优选3到15个环主链原子；可以部分饱和；可以是通过使至少一个杂芳基或芳基经单键键联到杂芳基所形成的基团；并且包括单环型杂芳基，包括呋喃基、噻吩基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、噻二唑基、异噻唑基、异噁唑基、噁唑基、噁二唑基、三嗪基、四嗪基、三唑基、四唑基、呋吖基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基等，以及稠环型杂芳基，包括苯并呋喃基、苯并噻吩基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并异噻唑基、苯并异噁唑基、苯并噁唑基、异吲哚基、吲哚基、吲唑基、苯并噻二唑基、喹啉基、异喹啉基、噌啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、咔唑基、菲噁嗪基、菲啶基、苯并间二氧杂环戊烯基等。“卤素”包括F、Cl、Br和I。
本文中，表述“经取代或未经取代的”中的“经取代的”意指某一官能团中的氢原子经另一个原子或基团，即取代基置换。上式中经取代的(亚)烷基、经取代的烯基、经取代的炔基、经取代的烷氧基、经取代的环烷基、经取代的(亚)芳基、经取代的(亚)杂芳基、经取代的烷基硅烷基、经取代的芳基硅烷基、经取代的烷基氨基、经取代的芳基氨基或经取代的单环或多环(C3-C30)脂环族或芳香族环的取代基各独立地为选自由以下组成的群组的至少一个：氘；卤素；氰基；羧基；硝基；羟基；(C1-C30)烷基；卤基(C1-C30)烷基；(C2-C30)烯基；(C2-C30)炔基；(C1-C30)烷氧基；(C1-C30)烷基硫基；(C3-C30)环烷基；(C3-C30)环烯基；3到7元杂环烷基；(C6-C30)芳基氧基；(C6-C30)芳基硫基；未经取代或经(C6-C30)芳基取代的3到30元杂芳基；未经取代或经3到30元杂芳基取代的(C6-C30)芳基；三(C1-C30)烷基硅烷基；三(C6-C30)芳基硅烷基；二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硅烷基；(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基硅烷基；氨基；单或二(C1-C30)烷基氨基；单或二(C6-C30)芳基氨基；(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基；(C1-C30)烷基羰基；(C1-C30)烷氧基羰基；(C6-C30)芳基羰基；二(C6-C30)芳基硼基；二(C1-C30)烷基硼基；(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硼基；(C6-C30)芳基(C1-C30)烷基；以及(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基。
式1化合物可选自由以下化合物组成的群组，但不限于此∶
根据本发明作为电子传输材料的式1化合物可通过本领域的熟练技术人员已知的方法制备，并可例如根据以下反应方案1到3制备∶
反应方案1
反应方案2
反应方案3
其中
A和L分别与式1中定义的A1和L1相同；A1、L1、R1到R6、a、b、c、d、m和n如式1中所定义；且Hal表示卤素。
本发明进一步提供一种包含式1化合物的电子传输材料，和一种包含所述材料的有机EL装置。电子传输材料可仅仅由式1化合物构成，或可为电子传输层的混合物或组合物，其进一步包含电子传输材料中一般包括的常规材料。
本发明提供一种有机EL装置，其包含阳极、阴极和至少一个在两个电极之间的有机层，其中所述有机层包含含有主体和掺杂剂化合物的发光层。发光的发光层可以是单层或具有两个或超过两个层的多层。发光层中掺杂剂化合物掺杂到主体化合物中的浓度优选小于20重量％。
此外，本发明提供一种有机EL装置，其包含有包含式1化合物的电子传输材料和还原性掺杂剂。本发明的有机EL装置可在有机层中包含电子传输材料且在发光层中使用还原性掺杂剂。还原性掺杂剂为选自由以下各者组成的群组的一种或多种：碱金属、碱土金属、稀土金属、碱金属氧化物、碱金属卤化物、碱土金属氧化物、碱土金属卤化物、稀土金属氧化物、稀土金属卤化物、碱金属的有机络合物、碱土金属的有机络合物和稀土金属的有机络合物。
本发明的有机EL装置可以在有机层中进一步包括至少一种选自由基于芳基胺的化合物和基于苯乙烯基芳基胺的化合物组成的群组的化合物。
在本发明的有机EL装置中，有机层可进一步包含至少一种选自由以下组成的群组的金属：周期表的第1族金属、第2族金属、第4周期过渡金属、第5周期过渡金属、镧系元素和d-过渡元素的有机金属，或至少一种包含所述金属的络合物化合物。
优选地，在本发明的有机EL装置中，选自硫族化合物层、金属卤化物层和金属氧化物层的至少一个层(下文中称为“表面层”)可放置在一个或两个电极的内表面上。具体来说，优选的是将具有硅或铝的硫族化合物(包括氧化物)层放置在发光介质层的阳极表面上，并且将金属卤化物层或金属氧化物层放置在电致发光介质层的阴极表面上。表面层为有机EL装置提供操作稳定性。优选地，硫族化合物包括SiOX(1≤X≤2)、AlOX(1≤X≤1.5)、SiON、SiAlON等；金属卤化物包括LiF、MgF2、CaF2、稀土金属氟化物等；且金属氧化物包括Cs2O、Li2O、MgO、SrO、BaO、CaO等。
空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)或其组合可以用于阳极与发光层之间。空穴注入层可为多层，以便降低从阳极到空穴传输层或电子阻挡层的空穴注入屏障(或空穴注入电压)，其中所述多层中的每一个同时使用两种化合物。空穴传输层或电子阻挡层也可为多层。
电子缓冲层、空穴阻挡层(HBL)、电子传输层(ETL)、电子注入层(EIL)或其组合可以用于发光层与阴极之间。电子缓冲层可为多层，以便控制电子的注入并改良发光层与电子注入层之间的界面特性，其中所述多层中的每一个同时使用两种化合物。空穴阻挡层或电子传输层也可为多层，其中所述多层中的每一个可使用化合物的多组分。
优选地，在本发明的有机EL装置中，电子传输化合物与还原性掺杂剂的混合区或空穴传输化合物与氧化性掺杂剂的混合区可放置在一对电极的至少一个表面上。在这种情况下，电子传输化合物被还原为阴离子，并且因此变得更容易从混合区域注射并传输电子到发光介质。另外，空穴传输化合物被氧化成阳离子，并且因此变得更容易从混合区域注入并且传输空穴到发光介质。优选地，氧化性掺杂剂包括各种路易斯酸(Lewis acid)和受体化合物；并且还原性掺杂剂包括碱金属、碱金属化合物、碱土金属、稀土金属和其混合物。还原性掺杂剂层可用作电荷产生层，用于制备具有两个或更多个发光层并且发射白光的有机EL装置。
为形成构成本发明的有机EL装置的每一个层，可使用干式成膜方法，例如真空沉积、溅镀、等离子、离子电镀方法等，或湿式成膜方法，例如旋涂、浸涂、流涂方法等。
当使用湿式成膜方法时，通过在适合溶剂(例如乙醇、氯仿、四氢呋喃、二噁烷等)中溶解或分散构成每一个层的材料来形成薄膜。溶剂不受具体限制，只要构成每一个层的材料在溶剂中可溶解或可分散，不在形成层时引起任何问题即可。
下文中，将参考以下实例详细解释本发明的化合物、其制备方法和包含化合物作为电子传输材料的装置的发光特性：
实例1：制备化合物ETL-34
制备化合物1-2
在3L圆底烧瓶(RBF)中将四氢呋喃(THF)(1.0L)添加到2-溴联苯(50.0g，214.0mmol)中且混合物冷却到-78℃。将2.5M正丁基锂(103.0mL，257.0mmol)添加到混合物中。2小时后，将(4-溴苯基)(苯基)甲酮(56.0g，214.0mmol)添加到混合物中。17小时后，将混合物用二氯甲烷(MC)和H2O萃取，并且MC层经MgSO4干燥且浓缩，得到化合物1-1。
在3L RBF中将化合物1-1、盐酸(100.0mL)和乙酸(1L)在回流下搅拌。14小时后，过滤所得固体。使过滤的固体溶解于氯仿(CHCl3)中并通过柱色谱法分离，得到化合物1-2(35.0g，42％)。
制备化合物1-3
在回流下在1L RBF中搅拌化合物1-2(35.0g，89.0mmol)、双(频哪醇根基)二硼烷(27.0g，106.0mmol)、双(三苯基膦)二氯化钯(II)(Pd(PPh3)2Cl2)(3.1g，4.45mmol)、乙酸钾(KOAc)(22.0g，222.0mmol)以及1,4-二噁烷(445.0mL)。3小时后，将混合物用二氯甲烷(DCM)和H2O萃取。DCM层经MgSO4干燥且过滤。使所得固体溶解于CHCl3中并通过柱色谱法分离，得到化合物1-3(22.0g，56％)。
制备化合物1-4
在回流下在500mL RBF中搅拌化合物1-3(22.0g，50.0mmol)、2-溴硝基苯(12.0g，60.0mmol)、四(三苯基膦)钯(0)(Pd(PPh3)4)(1.7g，1.5mmol)、K2CO3(13.7g，99.4mmol)、甲苯(100.0mL)、乙醇(EtOH)(25.0mL)以及H2O(25.0L)。5小时后，将混合物用DCM和H2O萃取，并且DCM层经MgSO4干燥并过滤。使所得固体溶解于CHCl3中并通过柱色谱法纯化，得到化合物1-4(15.0g，70％)。
制备化合物1-5
在回流下在500mL RBF中搅拌化合物1-4(15.0g，35.0mmol)、亚磷酸三乙酯(P(OEt)3)(100.0mL)以及1,2-二氯苯(1,2-DCB)(50.0mL)。13小时后，蒸馏出溶剂，并使所得产物溶解于CHCl3中，且通过柱色谱法分离，得到化合物1-5(8.42g，59％)。
制备化合物1-6
在回流下在500mL RBF中搅拌化合物1-5(8.4g，21.0mmol)、1-溴-3-碘苯(8.7g，31.0mmol)、Cul(2.0g，10.3mmol)、乙二胺(EDA)(1.4mL，21.0mmol)、K3PO4(13.0g，62.0mmol)以及甲苯(103.0mL)23小时。在完成反应后，混合物冷却到室温且用DCM和H2O萃取。DCM层经MgSO4干燥并在减压下浓缩。所得溶液通过柱色谱法分离，得到化合物1-6(9.5g，94％)。
制备化合物1-7
在回流下在500mL RBF中搅拌化合物1-6(9.5g，19.5mmol)、双(频哪醇根基)二硼烷(6.4g，25.0mmol)、Pd(PPh3)2Cl2)(684.0mg，0.97mmol)、KOAc(4.8g，49.0mmol)以及1,4-二噁烷(196.0mL)。6小时后，将混合物用DCM和H2O萃取。DCM层经MgSO4干燥且过滤。使所得固体溶解于CHCl3中并通过柱色谱法分离，得到化合物1-7(8.0g，69％)。
制备化合物ETL-34
在回流下在250mL RBF中搅拌化合物1-7(8.0g，13.0mmol)、2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(4.2g，15.7mmol)、Pd(PPh3)4(454.0mg，0.39mmol)、K2CO3(3.6g，26.0mmol)、甲苯(30.0mL)、EtOH(7.0mL)以及H2O(7.0mL)。3小时后，将混合物用DCM和H2O萃取。DCM层经MgSO4干燥且过滤。使所得固体溶解于CHCl3中并通过柱色谱法分离，得到化合物ETL-34(3.95g，42％)。
m.p.288℃，UV 290nm(甲苯中)，PL 430nm(甲苯中)，MS/EIMS 714.28
实例2：制备化合物ETL-57
制备化合物2-1
在2L RBF中使化合物1-3(35.0g，78.0mmol)、2,5-二溴硝基苯(26.2g，93.0mmol)、Pd(PPh3)4(3.6g，3.1mmol)和Na2CO3(20.6g，195.0mmol)溶解于甲苯(400.0mL)、EtOH(50.0mL)和H2O(100.0L)中并在130℃下搅拌过夜。用乙酸乙酯(EA)/H2O处理反应混合物后，混合物用MgSO4脱水并在减压下蒸馏。粗产物通过柱色谱法，使用二氯甲烷(MC):己烷(Hx)分离，得到呈固体状的化合物2-1(30.0g，75％)。
制备化合物2-2
在1L RBF中将化合物2-1(30.0g，57.8mmol)、亚磷酸三乙酯(200.0mL)和1,2-DCB(200.0mL)在150℃下搅拌2小时。蒸馏反应混合物以得到固体。粗产物通过柱色谱法，使用MC:Hx分离，得到呈白色固体状的化合物2-2(19.0g，68％)。
制备化合物2-3
在500mL RBF中将化合物2-2(22.7g，47.0mmol)、苯基硼酸(5.7g，47.0mmol)、Pd(PPh3)4(1.8g，1.5mmol)、K2CO3(13.5g，97.0mmol)、甲苯(200.0mL)、EtOH(50.0mL)和H2O(50.0mL)在120℃下搅拌2.5小时。用EA/H2O处理反应混合物后，将混合物用MgSO4脱水并在减压下蒸馏。粗产物通过柱色谱法，使用MC:Hx分离，得到呈白色固体状的化合物2-3(16.0g，84％)。
制备化合物ETL-57
在500mL RBF中将化合物2-3(10.0g，20.6mmol)、2-(3-溴苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(9.6g，24.8mmol)、乙酸钯(II)(Pd(OAc)2)(232.0mg，1.0mmol)、2-二环己基膦基-2',6'-二甲氧基联苯(s-phos)(850.0mg，2.0mmol)、叔丁醇钠(NaOtBu)(5.0g，51.6mmol)和邻二甲苯(200.0mL)在180℃下搅拌2小时。用EA/H2O处理反应混合物后，将混合物用MgSO4脱水并在减压下蒸馏。粗产物通过柱色谱法，使用MC:Hx分离，得到呈白色固体状的化合物ETL-57(7.3g，45％)。
m.p.312℃，UV 344nm(甲苯中)，PL 427nm(甲苯中)，MS/EIMS 791
实例3：制备化合物ETL-90
制备化合物3-1
在烧瓶中9-芴酮(20.0g，111.0mmol)溶解于THF(554mL)中后，在0℃下向其中缓慢添加溴化苯基镁(36.9mL)并在室温下搅拌混合物24小时。完成反应后，将有机层用EA萃取，通过用MgSO4去除剩余水分来干燥，并通过柱色谱法分离，得到化合物3-1(20.0g，70％)。
制备化合物3-2
在回流下在烧瓶中搅拌2-溴-9H-咔唑(20.0g，81.2mmol)、苯基硼酸(11.9g，97.5mmol)、Pd(PPh3)4(4.7g，4.06mmol)、2M K2CO3(121.0mL)、甲苯(250.0mL)以及EtOH(121.0mL)5小时。完成反应后，将有机层用EA萃取，通过用MgSO4去除剩余水分来干燥，并通过柱色谱法分离，得到化合物3-2(17.0g，86％)。
制备化合物3-3
在烧瓶中使化合物3-2(17.0g，70.0mmol)、1-碘-3-溴苯(17.7mL，140.0mmol)、CuI(6.6g，35.0mmol)和K3PO4(44.5g，210.0mmol)溶解于EDA(4.7mL，70.0mmol)和甲苯(350.0mL)中并在120℃下回流5小时。完成反应后，将有机层用EA萃取，通过用MgSO4去除剩余水分来干燥，并通过柱色谱法分离，得到化合物3-3(27.0g，97％)。
制备化合物3-4
在烧瓶中将化合物3-3(27.0g，67.7mmol)和化合物3-1(17.5g，67.7mmol)溶解于(522.0mL)中。将含P2O5(0.04mL，1.35mmol)的甲烷磺酸(MSA)添加到混合物中，并搅拌混合物10分钟。完成反应后，将NaHCO3(水溶液)添加到混合物中。将有机层用DCM萃取，通过用MgSO4去除剩余水分来干燥，并通过柱色谱法分离，得到化合物3-4(40.0g，95％)。
制备化合物3-5
在烧瓶中将化合物3-4(15.0g，23.4mmol)、2-(3-溴苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(6.6g，25.74mmol)、氯化钯(II)(PdCl2(PPh3)4)(659.0mg，0.94mmol)以及KOAc(10.0g，102.9mmol)溶解于1,4-二噁烷(156.0mL)中。使混合物在120℃下回流4小时。完成反应后，将有机层用EA萃取，通过用MgSO4去除剩余水分来干燥，并通过柱色谱法分离，得到化合物3-5(10.6g，66％)。
制备化合物ETL-90
在烧瓶中使化合物3-5(10.6g，15.4mmol)、2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(3.8g，14.0mmol)、Pd(PPh3)4(820.0mg，0.77mmol)、2M K2CO3(60.0mL)、EtOH(60.0mL)和甲苯(180.0mL)在120℃下回流5小时。完成反应后，将有机层用EA萃取，通过用MgSO4去除剩余水分来干燥，并通过使用EA和MeOH再结晶，得到化合物ETL-90(4.0g，32.7％)。
m.p.256℃，UV 324nm(甲苯中)，PL 439nm(甲苯中)，MS/EIMS 790.95
装置实例1∶通过使用根据本发明的有机化合物用于电子传输材料制造OLED装置
包含本发明的有机化合物用于电子传输材料的OLED装置如下制造∶用于OLED装置(日本吉奥马科技有限公司(GEOMATEC CO.,LTD.,Japan))的玻璃衬底上的透明电极氧化铟锡(ITO)薄膜(15Ω/□)依序经受三氯乙烯、丙酮、乙醇和蒸馏水的超声波洗涤，并接着存储于异丙醇中。接着，将ITO衬底安装在真空气相沉积设备的衬底夹持器上。将N4,N4'-二苯基-N4,N4'-双(9-苯基-9H-咔唑-3-基)-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺引入到真空气相沉积设备的一个单元中，并接着将设备腔室中的压力控制为10-6托。随后，将电流施加到所述单元以蒸发所引入的材料，由此在ITO衬底上形成厚度为60nm的空穴注入层1。接着，将1,4,5,8,9,12-六氮杂三亚苯基六甲腈引入到真空气相沉积设备的另一个单元中，且将电流施加到所述单元以蒸发所引入的材料，从而在空穴注入层1上形成厚度为5nm的空穴注入层2。将N-([1,1'-联苯]-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-芴-2-胺引入到真空气相沉积设备的一个单元中。其后，将电流施加到所述单元以蒸发所引入的材料，从而在空穴注入层2上形成厚度为20nm的空穴传输层1。接着，将N,N-二([1,1'-联苯]-4-基)-4'-(9H-咔唑-9-基)-[1,1'-联苯]-4-胺引入到真空气相沉积设备的另一个单元中，且将电流施加到所述单元以蒸发所引入的材料，从而在空穴传输层1上形成厚度为5nm的空穴传输层2。随后，将作为主体化合物的BH-1引入到真空气相沉积设备的一个单元中，并且将作为掺杂剂的BD-1引入到另一个单元中。所述两种材料以不同速率蒸发，并且掺杂剂以按主体和掺杂剂的总重量计2重量％的掺杂量沉积，以在空穴传输层上形成厚度为20nm的发光层。接着，在一个单元上蒸发化合物ETL-132以在发光层上形成厚度为35nm的电子传输层。在电子传输层上沉积厚度为4nm的喹啉锂作为电子注入层后，接着通过另一个真空气相沉积设备在所述电子注入层上沉积厚度为80nm的Al阴极。因此，制造出OLED装置。用于制造OLED装置的所有材料在使用之前都通过在10-6托下真空升华而纯化。
装置实例2∶通过使用根据本发明的有机化合物用于电子传输材料制造OLED装置
OLED装置以与装置实例1相同的方式制造，但电子传输层中改用化合物ETL-57。
装置实例3∶通过使用根据本发明的有机化合物用于电子传输材料制造OLED装置
OLED装置以与装置实例1相同的方式制造，但电子传输层中改用化合物ETL-50。
装置实例4∶通过使用根据本发明的有机化合物用于电子传输材料制造OLED装置
OLED装置以与装置实例1相同的方式制造，但电子传输层中改用化合物ETL-137。
比较实例1∶通过使用常规有机化合物用于电子传输材料制造OLED装置
OLED装置以与装置实例1相同的方式制造，但电子传输层中改用以下比较化合物。
以上制造的OLED装置的电流效率与亮度值以图表展示在图2中。此外，装置实例1到4和比较实例1中制造的OLED装置的1,000尼特亮度下驱动电压、发光效率和CIE色彩坐标提供于下表1中。
表1
以上数据在电子传输层的电子亲和性(Ab)高于主体的电子亲和性(Ah，LUMO＝1.6eV)的条件下测得，并且根据本发明的装置实例的电子传输层的电子亲和性高于比较实例1。虽然LUMO(最低未占用分子轨道)能量值和HOMO(最高占用分子轨道)能量值本身为负值，但本发明中的LUMO能量值(A)和HOMO能量值宜以其绝对值表述。此外，LUMO能量值之间的比较基于其绝对值。在本发明中LUMO能量值和HOMO能量值通过密度函数理论计算。
如图3中所描绘，与比较实例1的装置相比，在传输电子的过程中，根据本发明的装置在发光层与电子传输层之间具有大的屏障(参见LUMO能量值)。但是，本发明的装置具有快速的电子电流特性，因此驱动电压高于比较实例1的装置且效率高于比较实例1的装置。此外，本发明的化合物的HOMO能量值高于比较实例1的比较化合物，因此限制发光层中产生的激子和空穴载流子的有效移动，如图3中所示。根据此，本发明的化合物被视为与比较实例1的比较化合物相比，色彩坐标最接近纯蓝色。
比较实例1的比较化合物和本发明化合物的电子电流特性的比较
为了证实根据本发明的装置中电子传输层的快速电子电流特性，通过制备单电子装置(EOD)来比较电压特性。
所述装置如下制造∶将钡、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)引入到真空气相沉积设备中的单元中。其后，将电流施加到所述单元以蒸发所引入的材料，从而在ITO衬底上形成厚度为10nm的空穴阻挡层(HBL)。随后，将作为主体化合物的BH-1引入到真空气相沉积设备的一个单元中，并且将作为掺杂剂的BD-1引入到另一个单元中。所述两种材料以不同速率蒸发，并且掺杂剂以按主体和掺杂剂的总重量计2重量％的掺杂量沉积，以在空穴传输层上形成厚度为20nm的发光层。接着蒸发下表中的化合物以在发光层上形成厚度为33nm的电子传输层。在电子传输层上沉积厚度为4nm的喹啉锂作为电子注入层后，接着通过另一个真空气相沉积设备在所述电子注入层上沉积厚度为80nm的Al阴极。因此，制造出OLED装置。用于制造OLED装置的所有材料在使用之前都通过在10-6托下真空升华而纯化。根据电子传输层每一材料的10和50mA/cm2下的电压提供于下表2中。
表2
电子传输层 电压(V)(10mA/cm2) 电压(V)(50mA/cm2)
比较化合物 4.4 5.0
ETL-132 3.2 4.3
ETL-57 3.4 4.1
ETL-50 3.5 4.8
ETL-137 3.7 4.9
如上表2中所示，本发明的化合物在两种电压(10和50mA/cm2)下电子电流特性都快于比较实例1的比较化合物。EOD确定本发明的化合物适合于提供低驱动电压和高效率。

Claims (6)

1.一种电子传输材料，其包含由以下式1表示的化合物：
其中
A1表示经取代或未经取代的含氮5到30元杂芳基；
L1表示单一键、经取代或未经取代的(C6-C30)亚芳基或经取代或未经取代的5到30元亚杂芳基；
R1表示经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基、经取代或未经取代的5到30元杂芳基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基氨基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基氨基或经取代或未经取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基；
R2表示氢、氘、卤素、氰基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基、经取代或未经取代的5到30元杂芳基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷氧基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基氨基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基氨基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基或式2的结构：
或
R2与咔唑结构稠合形成苯并咔唑环；
R3表示氢、氘、卤素、氰基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基、经取代或未经取代的5到30元杂芳基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷氧基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基氨基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基氨基或经取代或未经取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基；
X表示O、S、NR11或SiR12R13；
R4、R5和R6各独立地表示氢、氘、卤素、氰基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基、经取代或未经取代的5到30元杂芳基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷氧基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基氨基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基氨基或经取代或未经取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基；或与相邻取代基键联，形成经取代或未经取代的单环或多环(C3-C30)脂环族或芳香族环，其碳原子可经至少一个选自氮、氧和硫的杂原子置换；
R11到R13各独立地表示经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基或经取代或未经取代的5到30元杂芳基；或与相邻取代基键联，形成经取代或未经取代的单环或多环(C3-C30)脂环族或芳香族环，其碳原子可经至少一个选自氮、氧和硫的杂原子置换；
a、c、d和e各独立地表示整数1到4；其中a、c、d或e为整数2或更大，每个R2、每个R4、每个R5或每个R6相同或不同；
b表示整数1到3；其中b为整数2或更大，每个R3相同或不同；
n表示整数0或1；
m表示整数1或2；且
所述杂芳基和亚杂芳基含有至少一个选自B、N、O、S、P(＝O)、Si和P的杂原子。
2.根据权利要求1所述的电子传输材料，其中所述式1化合物由以下式3、4或5表示：
其中
A1、L1、R1、R2、R3、R4、R5、a、b、c、d、m和n如权利要求1中所定义。
3.根据权利要求1所述的电子传输材料，其中A1表示经取代或未经取代的吡啶基、经取代或未经取代的嘧啶基、经取代或未经取代的三嗪基、经取代或未经取代的吡嗪基、经取代或未经取代的喹啉基、经取代或未经取代的喹唑啉基、经取代或未经取代的喹喔啉基、经取代或未经取代的萘啶基或经取代或未经取代的菲咯啉基。
4.根据权利要求1所述的电子传输材料，其中所述由式1表示的化合物选自由以下化合物组成的群组：
5.一种有机电致发光装置，其包含含有如权利要求1中定义的式1化合物的电子传输材料和还原性掺杂剂。
6.根据权利要求5所述的有机电致发光装置，其中所述还原性掺杂剂为选自由以下各者组成的群组的一种或多种：碱金属、碱土金属、稀土金属、碱金属氧化物、碱金属卤化物、碱土金属氧化物、碱土金属卤化物、稀土金属氧化物、稀土金属卤化物、碱金属的有机络合物、碱土金属的有机络合物和稀土金属的有机络合物。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107337680A (zh) * 2017-07-17 2017-11-10 江苏三月光电科技有限公司 一种以芴为核心的有机化合物及其在oled器件上的应用
CN107540663A (zh) * 2017-07-31 2018-01-05 华南理工大学 可溶性高玻璃化转变温度双极性主体材料及其制备与应用
CN108165264A (zh) * 2018-02-11 2018-06-15 上海升翕光电科技有限公司 一种有机发光化合物及其制法和应用
CN108383842A (zh) * 2018-02-11 2018-08-10 上海升翕光电科技有限公司 一种有机发光化合物及其制备方法和有机发光器件
CN110272427A (zh) * 2018-03-14 2019-09-24 江苏三月光电科技有限公司 一种以芴为核心的化合物、其制备方法及其在有机电致发光器件上的应用
CN113387871A (zh) * 2021-06-11 2021-09-14 长春海谱润斯科技股份有限公司 三芳胺衍生物及其有机电致发光器件

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102399570B1 (ko) 2015-11-26 2022-05-19 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자
US11910707B2 (en) 2015-12-23 2024-02-20 Samsung Display Co., Ltd. Organic light-emitting device
CN108699054B (zh) * 2016-03-15 2022-06-28 陶氏环球技术有限责任公司 有机电致发光化合物和其有机电致发光器件
KR20170127101A (ko) 2016-05-10 2017-11-21 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자
KR102547468B1 (ko) * 2016-09-13 2023-06-27 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 전자 버퍼층 및 전자 전달층을 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR102455656B1 (ko) * 2016-09-22 2022-10-19 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 전자 버퍼층 및 전자 전달층을 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20180035554A (ko) 2016-09-29 2018-04-06 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 전자 전달층 및 전자 버퍼층을 포함하는 유기 전계 발광 소자
EP3483153A1 (en) * 2017-11-09 2019-05-15 Novaled GmbH Compounds comprising triazine group, fluorene-group and aryl group and their use in organic electronic devices
CN113540369A (zh) 2020-04-13 2021-10-22 罗门哈斯电子材料韩国有限公司 有机电致发光装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110042654A1 (en) * 2007-09-14 2011-02-24 Sung-Hyun Jung Organic compound, and organic photoelectric device comprising the same
CN102977006A (zh) * 2012-12-21 2013-03-20 南京邮电大学 吡啶芴类有机电致磷光主体发光材料及其制备方法
WO2013183851A1 (ko) * 2012-06-04 2013-12-12 (주)피엔에이치테크 새로운 유기전계발광소자용 화합물 및 그를 포함하는 유기전계발광소자

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7990046B2 (en) 2002-03-15 2011-08-02 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Material for organic electroluminescent devices and organic electroluminescent devices made by using the same
EP1489155A4 (en) 2002-03-22 2006-02-01 Idemitsu Kosan Co MATERIAL FOR ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICES AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICES PRODUCED WITH THIS MATERIAL
WO2010131930A2 (ko) 2009-05-15 2010-11-18 제일모직 주식회사 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자
KR20130136359A (ko) * 2012-06-04 2013-12-12 (주)피엔에이치테크 새로운 유기전계발광소자용 화합물 및 그를 포함하는 유기전계발광소자
KR101550429B1 (ko) 2013-04-30 2015-09-08 (주)피엔에이치테크 새로운 유기전계발광소자용 화합물 및 그를 포함하는 유기전계발광소자
KR102184893B1 (ko) * 2013-12-04 2020-12-01 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 신규한 유기 전계 발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20150074603A (ko) * 2013-12-24 2015-07-02 희성소재 (주) 플루오렌계 화합물 및 이를 이용한 유기발광소자
KR102411748B1 (ko) * 2014-03-17 2022-06-23 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 전자 버퍼 재료 및 유기 전계 발광 소자
KR102395933B1 (ko) * 2014-05-07 2022-05-11 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 복수종의 호스트 재료와 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR101489824B1 (ko) 2014-09-26 2015-02-06 손대업 타월

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110042654A1 (en) * 2007-09-14 2011-02-24 Sung-Hyun Jung Organic compound, and organic photoelectric device comprising the same
WO2013183851A1 (ko) * 2012-06-04 2013-12-12 (주)피엔에이치테크 새로운 유기전계발광소자용 화합물 및 그를 포함하는 유기전계발광소자
CN102977006A (zh) * 2012-12-21 2013-03-20 南京邮电大学 吡啶芴类有机电致磷光主体发光材料及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JIAN-FENG ZHAO等: "One-pot synthesis of 2-bromo-4,5-diazafluoren-9-one via a tandem oxidationebromination-rearrangement of phenanthroline and its hammer-shaped donoreacceptor organic semiconductors", 《TETRAHEDRON》 *
XIANG-HUA ZHAO等: "A bulky pyridinylfluorene-fuctionalizing approach to synthesize diarylfluorene-based bipolar host materials for efficient red, green, blue and white electrophosphorescent devices", 《JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107337680A (zh) * 2017-07-17 2017-11-10 江苏三月光电科技有限公司 一种以芴为核心的有机化合物及其在oled器件上的应用
CN107540663A (zh) * 2017-07-31 2018-01-05 华南理工大学 可溶性高玻璃化转变温度双极性主体材料及其制备与应用
CN108165264A (zh) * 2018-02-11 2018-06-15 上海升翕光电科技有限公司 一种有机发光化合物及其制法和应用
CN108383842A (zh) * 2018-02-11 2018-08-10 上海升翕光电科技有限公司 一种有机发光化合物及其制备方法和有机发光器件
CN110272427A (zh) * 2018-03-14 2019-09-24 江苏三月光电科技有限公司 一种以芴为核心的化合物、其制备方法及其在有机电致发光器件上的应用
CN113387871A (zh) * 2021-06-11 2021-09-14 长春海谱润斯科技股份有限公司 三芳胺衍生物及其有机电致发光器件
EP4101841A1 (en) * 2021-06-11 2022-12-14 Changchun Hyperions Technology Co., Ltd. Triarylamine derivative and organic electroluminescent device thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150124886A (ko) 2015-11-06
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KR102427918B1 (ko) 2022-08-03
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