CN109037483B - 一种有机电致发光器件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种有机电致发光器件，涉及有机电致发光技术领域。所述有机电致发光器件通过将化合物Ⅰ、Ⅱ进行组合设计出一种具有双覆盖层的有机电致发光器件，通过该组合提高了器件的光输出效率，同时极大地提高了器件的稳定性和使用寿命，该有机电致发光器件具有出光效率高和使用寿命长的优点，有效解决了有机电致发光器件光输出效率低、非辐射能量积聚导致的稳定性低、使用寿命短的问题。
Description
技术领域
本发明涉及有机电致发光技术领域，具体涉及一种有机电致发光器件。
背景技术
有机电致发光器件是通过向有机电致发光材料施加电流而将电能转化为光的发光组件，经过近30年的发展，在材料开发和器件设计上取得了丰富成果，OLED在显示，尤其是高端智能手机上已经开始大规模商用，其在电压特性、发光亮度、发光效率、器件重量、响应速度以及观赏视角等方面具有显著优势，并因其低成本潜力，成为目前最具潜力的面板显示技术。
有机电致发光器件通过在阴极、阳极两端施加电压，注入电流，电子和空穴经过各有机功能层后，在发光层结合形成激子，激子回到稳定的基态从而产生辐射发光。典型的有机电致发光器件其结构为一般包括阴极、阳极及处于电极之间的有机物层。器件的组成包括透明ITO阳极、空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发光层(EL)、空穴阻挡层(HBL)、电子传输层(ETL)、电子注入层(EIL)、LiF/Al等功能层。但对于这种器件，由于ITO薄膜与玻璃沉衬底的界面、玻璃衬底和空气的界面之间会发生全反射，光波导效应以及表面等离子体基元效应，导致OLED器件前向外部的射出光的约80％主要以波导的形式出现在有机物层、ITO薄膜、玻璃衬底中，最终导致器件出光效率仅为20％，造成器件的外量子效率与内量子效率之间存在巨大的差距，器件效率极大地被降低，同时，其余80％的光都限制在器件内部无法射出，最终转化为热量，造成器件内部的热量积聚，从而造成一系列的不良影响，如影响有机材料的稳定性，改变内部载流子的传输性能，最终导致器件效率滚降严重，器件寿命降低严重。
因此，如何将这部分以非辐射能量耗散的光耦合出来显得十分必要，随着技术的进步，覆盖层概念被提出，覆盖层一般位于电极阴极之外，一般采用折射率较高的有机或无机透明材料，该透明材料在可见光范围内基本没有吸收范围，可以用于减少OLED器件的全发射效应，提高器件射向外部空间的比例，从而提高器件的发光效率。但如何进行覆盖层材料的选用，膜厚的设置，器件整体结构的设计，从而提高器件的光输出效率、延长使用寿命成为有机电致发光器件领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种有机电致发光器件，本发明提供的一种有机电致发光器件采用化合物Ⅰ、Ⅱ分别作为第二覆盖层和第一覆盖层，其具有光输出效率高，使用寿命长的优点，其提供的制备该有机发光器件的化合物使用的原料易得，合成方法简单，易操作。
本发明提供了一种有机电致发光器件，依次包括基板、阳极、第一有机物层、阴极、第二有机物层，所述第二有机物层包括第一覆盖层、第二覆盖层，其中第一覆盖层位于阴极外侧，第二覆盖层位于第一覆盖层的外侧，第一覆盖层位于阴极与第二覆盖层之间，所述的第二覆盖层含有化学式Ⅰ所示的化合物：
其中，Ar1、Ar2独立地选自如下基团：
R1、R2独立地选自取代或未取代的C1～C30烷基、取代或未取代的C6～C60芳基中的任意一种；R3、R4、R5独立地选自H、取代或未取代的C1～C30烷基、取代或未取代的C6～C30芳基中任意一种，R4、R5可连接成环；L选自单键、取代或未取代的C6～C60亚芳基、取代或未取代的C3～C60亚杂芳基中的任意一种；
Ar3选自取代或未取代的C1～C30烷基、取代或未取代的C6～C60芳基、取代或未取代的C3～C60杂芳基中的任意一种；
所述第一覆盖层含有化学式Ⅱ所示的化合物：
其中，Ar4、Ar5、Ar6、Ar7独立地选自如下基团中的任意一种：
A、B独立地选自取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C4～C30杂芳基中的任意一种，X选自C(R13)2、N(R14)、O、S中的任意一种，R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12独立地选自H、取代或未取代的C1～C10烷基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C3～C30杂芳基、取代或未取代的C6～C30的芳胺基中的任意一种，R6、R7可连接成环，R13、R14独立地选自取代或未取代的C1～C10烷基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C3～C30杂芳基中的任意一种。
优选的，R4、R5独立地选自H、C1～C10的烷基中任意一种，R4、R5可连接成环。
优选的，优选的，Ar1、Ar2独立地选自如下基团中的任意一种：
其中，R1、R2独立地选自取代或未取代的C1～C30烷基、取代或未取代的C6～C60芳基中的任意一种；R3选自H、取代或未取代的C1～C30烷基、取代或未取代的C6～C30芳基中的任意一种；L选自单键、取代或未取代的C6～C30亚芳基、取代或未取代的C3～C30亚杂芳基中的任意一种。
再优选，R1、R2独立地选自C1～C10的烷基、取代或未取代的如下基团：苯基、萘基、蒽基、菲基、三亚苯基、吖啶基、芴基、咔唑基、芘基、苝基、苊基、呋喃基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基中的任意一种。
再优选，L选自单键、取代或未取代的如下基团：亚苯基、亚萘基、亚蒽基、亚菲基、亚三亚苯基、亚吖啶基、亚芴基、亚咔唑基、亚芘基、亚苝基、亚苊基、亚呋喃基、亚苯并噻吩基、亚苯并呋喃基、亚二苯并噻吩基、亚二苯并呋喃基中的任意一种。
再优选，本发明所述的第一覆盖层化合物Ⅱ选自如下Ⅲ-Ⅶ结构中的任意一种：
再优选，A、B独立地选自取代或未取代的如下基团：苯基、萘基、蒽基、菲基、咔唑基、芴基、苯并咔唑基、苯并芴基、呋喃基、噻吩基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基中的任意一种。
再优选，Ar4、Ar5、Ar6、Ar7独立地选自如下基团中的任意一种：
其中，R16选自H、取代或未取代的C1～C10烷基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C8～C30芳胺基、取代或未取代的C3～C30杂芳基中的任意一种，a选自0至4的自然数，R15、R17、R18独立地选自取代或未取代的C1～C10烷基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C3～C30杂芳基中的任意一种，b选自0至6的自然数。
再优选，所述R16选自H、甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、仲丁基、正丁基、二苯胺基、二联苯胺基、N-苯基-4-联苯胺基、取代或未取代的如下基团：
苯基、萘基、蒽基、菲基、咔唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基中的任意一种；
R15、R17、R18独立地选自甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、仲丁基、正丁基、取代或未取代的如下基团：苯基、萘基、蒽基、菲基、咔唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基中的任意一种。
优选的，本发明所述第一有机物层包括发光层，发光层选自单一物质构成的单色光层、多种物质构成的单色光层、多种物质构成的复合光层中的任意一种。
本发明的有益效果：
本发明提供一种有机电致发光器件，本发明采用化合物Ⅱ、Ⅰ分别作为第一覆盖层和第二覆盖层，而得到本发明所述的一种有机电致发光器件。
本发明的有机电致发光器件，有机化合物Ⅰ、Ⅱ具有较高的折射率，采用化合物Ⅰ、Ⅱ位于器件阴极外层，减少了光的全反射及波导效应，从而解决了常规有机电致发光器件光损失严重，非辐射能量积聚造成的器件效率滚降、寿命降低的问题，从而提高了器件的光输出效率和使用寿命。
本发明所述的一种有机电致发光器件使用的化合物原料易得，合成简单，易操作。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明所述烷基是指烷烃分子中少掉一个氢原子而成的烃基，其可以为直链烷基、支链烷基、环烷基，实例可包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、环戊基、环己基等，但不限于此。
本发明所述芳基是指芳烃分子的芳核碳上去掉一个氢原子后，剩下一价基团的总称，其可以为单环芳基或稠环芳基，实例可包括苯基、联苯基、萘基、蒽基、菲基或芘基等，但不限于此。
本发明所述杂芳基是由碳和杂原子构成的芳杂环的核碳上去掉一个氢原子，剩下一价基团的总称，所述杂原子包括但不限于氧、硫、氮原子，所述杂环基可以为单环杂芳基或稠环杂芳基，实例可包括噻吩基、呋喃基吡啶基、吡咯基、吡啶基、噻吩基、呋喃基、吲哚基、喹啉基、异喹啉基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基等，但不限于此。
本发明所述芳胺基是指具有芳香性取代基的胺基，即-NH2、-NH-或含氮基团连接到芳香烃上。
本发明提供了一种有机电致发光器件，依次包括基板、阳极、第一有机物层、阴极、第二有机物层，所述第二有机物层包括第一覆盖层、第二覆盖层，其中第一覆盖层位于阴极外侧，第二覆盖层位于第一覆盖层的外侧，第一覆盖层位于阴极与第二覆盖层之间，所述的第二覆盖层含有化学式Ⅰ所示的化合物：
其中，Ar1、Ar2独立地选自如下基团：
R1、R2独立地选自取代或未取代的C1～C30烷基、取代或未取代的C6～C60芳基中的任意一种；R3、R4、R5独立地选自H、取代或未取代的C1～C30烷基、取代或未取代的C6～C30芳基中任意一种，R4、R5可连接成环；L选自单键、取代或未取代的C6～C60亚芳基、取代或未取代的C3～C60亚杂芳基中的任意一种；
Ar3选自取代或未取代的C1～C30烷基、取代或未取代的C6～C60芳基、取代或未取代的C3～C60杂芳基中的任意一种；
所述第一覆盖层含有化学式Ⅱ所示的化合物：
其中，Ar4、Ar5、Ar6、Ar7独立地选自如下基团中的任意一种：
A、B独立地选自取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C4～C30杂芳基中的任意一种，X选自C(R13)2、N(R14)、O、S中的任意一种，R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12独立地选自H、取代或未取代的C1～C10烷基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C3～C30杂芳基、取代或未取代的C6～C30的芳胺基中的任意一种，R6、R7可连接成环，R13、R14独立地选自取代或未取代的C1～C10烷基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C3～C30杂芳基中的任意一种。
所述取代的烷基、取代的芳基、取代的杂芳基、取代的芳胺基，所述取代基独立地选自氘、C1～C10烷基、C6～C24芳基或C3～C20杂芳基中的任意一种，再优选为甲基、乙基、异丙基、叔丁基、仲丁基、异丁基、苯基、联苯基、萘基、菲基、蒽基、三亚苯基、咔唑基、呋喃基、噻吩基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、吖啶基、芴基、9,9-二甲基芴基、苯并芴基、二苯并芴基、吖啶基、9,9二甲基吖啶基中的任意一种。
优选的，R4、R5独立地选自H、C1～C10的烷基中任意一种，R4、R5可连接成环。
优选的，Ar1、Ar2独立地选自如下基团中的任意一种：
其中，R1、R2独立地选自取代或未取代的C1～C30烷基、取代或未取代的C6～C60芳基中的任意一种；R3选自H、取代或未取代的C1～C30烷基、取代或未取代的C6～C30芳基中的任意一种；L选自单键、取代或未取代的C6～C30亚芳基、取代或未取代的C3～C30亚杂芳基中的任意一种。
再优选，R1、R2独立地选自C1～C10的烷基、取代或未取代的如下基团：苯基、萘基、蒽基、菲基、三亚苯基、吖啶基、芴基、咔唑基、芘基、苝基、苊基、呋喃基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基中的任意一种。
再优选，L选自单键、取代或未取代的如下基团：亚苯基、亚萘基、亚蒽基、亚菲基、亚三亚苯基、亚吖啶基、亚芴基、亚咔唑基、亚芘基、亚苝基、亚苊基、亚呋喃基、亚苯并噻吩基、亚苯并呋喃基、亚二苯并噻吩基、亚二苯并呋喃基中的任意一种。
最优选，作为举例，没有特别限定，本发明所述的一种有机电致发光器件的第二覆盖层选自如下结构中的任意一种：
优选的，本发明所述的第一覆盖层化合物Ⅱ选自如下Ⅲ-Ⅶ结构中的任意一种：
优选的，本发明所述第一覆盖层的A、B独立地选自取代或未取代的如下基团：苯基、萘基、蒽基、菲基、咔唑基、芴基、苯并咔唑基、苯并芴基、呋喃基、噻吩基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基中的任意一种。
优选的，Ar4、Ar5、Ar6、Ar7独立地选自如下基团中的任意一种：
其中，R16选自H、取代或未取代的C1～C10烷基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C8～C30芳胺基、取代或未取代的C3～C30杂芳基中的任意一种，a选自0至4的自然数，R15、R17、R18独立地选自取代或未取代的C1～C10烷基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C3～C30杂芳基中的任意一种，b选自0至6的自然数。
再优选，R16选自H、甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、仲丁基、正丁基、二苯胺基、二联苯胺基、N-苯基-4-联苯胺基、取代或未取代的如下基团：
苯基、萘基、蒽基、菲基、咔唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基中的任意一种；
R15、R17、R18独立地选自甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、仲丁基、正丁基、取代或未取代的如下基团：苯基、萘基、蒽基、菲基、咔唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基中的任意一种。
最优选，作为举例，没有特别限定，本发明所述的一种有机电致发光器件的第一覆盖层选自如下结构中的任意一种：
优选的，本发明的一种有机电致发光器件包括第一有机物层，所述第一有机物层包括发光层，发光层选自单一物质构成的单色光层、多种物质构成的单色光层、多种物质构成的复合光层中的任意一种。
以上列举了本发明所述的一些具体化合物结构，但本发明并不局限于所列这些化合物结构，凡是以所列化学式I、化学式Ⅱ所示为基础，取代基为如上所限定的基团都应包含在内。
本发明所述的第二覆盖层的化学式Ⅰ所示化合物可通过如下合成路线制备得到：
其中，Ar1、Ar2独立地选自如下基团：
R1、R2独立地选自取代或未取代的C1～C30烷基、取代或未取代的C6～C60芳基中的任意一种；R3、R4、R5独立地选自H、取代或未取代的C1～C30烷基、取代或未取代的C6～C30芳基中任意一种，R4、R5可连接成环；L选自单键、取代或未取代的C6～C60亚芳基、取代或未取代的C3～C60亚杂芳基中的任意一种；
Ar3选自取代或未取代的C1～C30烷基、取代或未取代的C6～C60芳基、取代或未取代的C3～C60杂芳基中的任意一种。
本发明所述的第二覆盖层化合物Ⅰ通过如下步骤得到：
1、原料a-1，氢气环境下，Pd/C作为还原剂，还原得到中间体b-1；
2、中间体b-1、Br2，溴化得到中间体b-2-1；中间体b-2-1，氯醌作为氧化剂，氧化得到中间体b-3-1；中间体b-3-1、R1I、R2I，t-BuOK作为碱，反应得到中间体b-5-1；
3、中间体b-1、Br2，溴化得到中间体b-2-2；中间体b-2-1，氯醌作为氧化剂，氧化得到中间体b-3-2；中间体b-3-2、R1I、R2I，t-BuOK作为碱，反应得到中间体b-4；中间体b-4、原料L-B(OH)2、以Pd(PPh3)4为催化剂、K2CO3为碱，反应得到中间体b-5-2；
4、中间体b-5-1、联硼酸频那醇脂，以Pd(PPh3)4为催化剂、K2CO3为碱，反应得到中间体b-6-1；中间体b-6-1、原料Br-L-I、以Pd(PPh3)4为催化剂、K2CO3为碱，反应得到中间体b-7-1；
中间体b-5-2、联硼酸频那醇脂，以Pd(PPh3)4为催化剂、K2CO3为碱，反应得到中间体b-6-2；中间体b-6-2、原料Br-L-I、以Pd(PPh3)4为催化剂、K2CO3为碱，反应得到中间体b-7-2；
原料a-2、联硼酸频那醇脂，以Pd(PPh3)4为催化剂、K2CO3为碱，反应得到中间体b-6-3；中间体b-6-3、原料Br-L-I、以Pd(PPh3)4为催化剂、K2CO3为碱，反应得到中间体b-7-3；
当L为单键，Ar1-Br或Ar2-Br独立地选自a-2、b-5-1、b-5-2中任意一种；
当L不为单键，Ar1-Br或Ar2-Br独立地选自a-7-1、b-7-2、b-7-3中任意一种；
5、原料a-3、中间体Ar2-Br，以Pd2(dba)3、P(t-Bu)3为催化剂，NaOBu-t为碱，通过Buchwald反应得到中间体b-8；中间体b-8、Ar1-Br，以Pd2(dba)3、P(t-Bu)3为催化剂，NaOBu-t为碱，通过Buchwald反应得到化合物Ⅰ。
本发明所述的第一覆盖层化学式Ⅱ所示化合物通过如下合成路线制备得到：
本发明所述的第一覆盖层化学式Ⅱ所示化合物通过如下一系列Buchward偶联反应得到：
1、原料Ar4-NH2、Ar5-Br，以Pd2(dba)3、P(t-Bu)3为催化剂，NaOBu-t为碱，通过Buchwald反应得到中间体Ⅱ-1；
2、原料Ar6-NH2、Ar7-Br，以Pd2(dba)3、P(t-Bu)3为催化剂，NaOBu-t为碱，通过Buchwald反应得到中间体Ⅱ-2；
3、原料c、中间体Ⅱ-1，以Pd2(dba)3、P(t-Bu)3为催化剂，NaOBu-t为碱，通过Buchwald反应得到中间体Ⅱ-3；
4、中间体Ⅱ-3、中间体Ⅱ-2，以Pd2(dba)3、P(t-Bu)3为催化剂，NaOBu-t为碱，通过Buchwald反应得到化合物Ⅱ。
本发明对上述各反应的反应条件没有特殊的限制，采用本领域技术人员所熟知的反应条件即可，该制备方法简单，原料易得。
本发明的有机电致发光器件依次包括基板、阳极、第一有机物层、阴极、第二有机物层，其中第一有机物层可包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层或置于阳极和空穴注入层之间的缓冲层中的至少一层，第二有机物层包括第一覆盖层、第二覆盖层，其中第一覆盖层位于阴极外侧，在阴极与第二覆盖层层之间。
优选的，基板选择透明玻璃。
优选的，本发明的阳极选自ITO-Ag-ITO。
优选的，本发明所述空穴注入层选自2-TNATA、CuPc、m-MTDATA、DNTPD等，其可以是单一物质构成的单层结构，也可是不同物质形成的单层结构或多层结构。
优选的，本发明所述空穴传输层可选自NPB、α-NPD、β-NPB、TPD、TDATA、TAPC、Spiro-TAD等，其可以是单一物质构成的单层结构，也可是不同物质形成的单层结构或多层结构。
优选的，本发明所述电子阻挡层可选自NPB、α-NPD、β-NPB、TPD、TDATA、TAPC、Spiro-TAD等。
优选的，本发明所述的发光层主体选自ADN、CPB、mCP、TCTA、3Ph-anthracene、α-ADN、4P-NPB、DPVBI、TCP、TCTA等，其可以是单一物质构成的单层结构，也可是不同物质形成的单层结构或多层结构。
优选的，本发明所述发光层客体选自Firpic、BDAVBi、DPAVBi、DPAP-DPPA、TPPDA、Ir(ppy)3、Ir(ppy)2(acac)、Ir(piq)3、Ir(piq)2(acac)、DCJTB、DCJT、DCM、DCM2、DMQA、DBQA、TMDBQA、HAT-CN、F4-TCNQ等。
优选的，本发明的发光层通过主体和/或客体的形式，可以形成蓝光器件、绿光器件、红光器件、橙光器件等单色光器件，也可以通过组合一种或几种客体形成复合发光层。
优选的，本发明所述的空穴阻挡层选自BCP、TPBi、Alq3、Liq、BAlq、TAZ及NTAZ等。
优选的，本发明所述的电子传输层选自BCP、TPBi、Alq3、Liq、BAlq、TAZ及NTAZ等。
优选的，本发明所述的电子注入层可以选自LiF、Li2O、LiO、Na2S、Na2Se、NaO、CaO、BaO、SrO、BaS、CaSe等。
优选的，本发明的阴极选自Mg-Ag合金、Ag、Al/Li2O、Al/LiO2、Al/LiF、铝-锂合金、铝/氧化铝、Mg、钠-钾合金等。
本发明所述的有机电致发光器件其结构优选为：基板/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/阴极/第一覆盖层/第二覆盖层。然而，有机电致发光器件的结构不限于此。本发明所述的有机电致发光器件可根据器件参数要求及材料的特性进行选择及组合，也可增加或省略部分有机层。
本发明所述的有机电致发光器件可用于平板显示器、照明光源、指示牌、信号灯等应用领域。
通过以下实施例，更详尽地解释本发明，但不希望因此限制本发明。在该描述的基础上，本领域普通技术人员将能够在不付出创造性劳动的情况下，在所公开的整个范围内实施本发明和制备根据本发明的其他化合物和器件。
本发明对以下实施例中所采用的原料来源没有特别的限制，可以为市售产品或采用本领域技术人员所熟知的制备方法制备得到。
[实施例1]化合物1-3的合成
Step1：反应器中加入4H-环戊菲(1.90g，10mmol)、5％的Pd/C(1.6g)、乙醇20mL，压力为2.75bar的氢气环境、室温条件下搅拌反应24h，反应结束后，过滤，蒸发溶剂得到中间体1-9-1(1.63g，85％)。
Step2：反应器中加入中间体1-9-1(1.92g，10mmol)、CCl4 20mL，后逐渐将其冷却至0℃，缓慢加入Br2(1.60g，10mmol)，随室温搅拌反应4h，反应结束后，加入Na2SO3分离有机层，有机层用MgSO4干燥，蒸发溶剂，再经正己烷重结晶得到中间体1-9-2(2.17g，80％)。
Step3：反应器中加入中间体1-9-2(2.71g，10mmol)、四氯苯醌(2.58g，10.5mmo)、二甲苯mL，在110℃条件下搅拌反应72h，反应结束后冷却至室温，蒸干溶剂，剩余物过硅胶柱层析得到中间体1-9-3(2.18g，81％)。
Step4：反应器中加入中间体1-9-3(2.69g，10mmol)、t-BuOK(8.98g，80mmol)、25mL的HMPA、25mL的DMSO，室温下搅拌1h，后降温至0℃,缓慢加入CH3I(11.35g，80mmol)，搅拌反应30h，后加入蒸馏水停止反应，反应粗产物用二氯甲烷萃取三次，有机层用MgSO4干燥，蒸发溶剂，过硅胶柱层析得到中间体1-9-4(2.32g，78％)。
Step5：反应器中加入2-氨基-9,9-二甲基芴(1.67g，8mmol)、中间体1-9-4(4.76g，16mmol)、Pd2(dba)3(0.41g，0.48mmol)、P(t-Bu)3(0.34，1.61mmol)、NaOt-Bu(5.38g，48mmol)、甲苯溶液200mL，100℃条件下反应24h，反应结束后用乙醚和水萃取有机相，有机层用MgSO4干燥，浓缩有机物，过柱层析、重结晶得到化合物1-9(3.85g，75％)。
[实施例2]化合物1-56的合成
Step1：按照实施例1化合物1-9的合成方法得到化合物1-56-1；
Step2：反应器中加入苯胺(0.75g，8mmol)、中间体1-56-1(3.37g，8mmol)、Pd2(dba)3(0.20g，0.24mmol)、P(t-Bu)3(0.17g，0.85mmol)、NaOt-Bu(2.69g，24mmol)、甲苯溶液100mL，100℃条件下反应24h，反应结束后用乙醚和水萃取有机相，有机层用MgSO4干燥，浓缩有机物，过柱层析、重结晶得到中间体1-56-2(2.71g，78％)。
Step3：反应器中加入1-56-2(3.47g，8mmol)、2-溴-9,9-二苯基芴(3.18g，8mmol)、Pd2(dba)3(0.20g，0.24mmol)、P(t-Bu)3(0.17，0.85mmol)、NaOt-Bu(2.69g，24mmol)、甲苯溶液100mL，100℃条件下反应24h，反应结束后用乙醚和水萃取有机相，有机层用MgSO4干燥，浓缩有机物，过柱层析、重结晶得到中间体化合物1-56(4.32g，72％)。
[实施例3]化合物1-169的合成
按照化合物1-56的合成方法得到化合物1-169(4.21g，76％)。
[实施例4]化合物1-207的合成
Step1：氮气保护下，反应器中加入中间体1-9-4(2.97，10mmol)、联硼酸频那醇脂(3.81g，15mmol)、K2CO3溶液(16mL，2mol/L)、Pd(PPh3)4(0.21g，0.18mmol)、90℃下反应48h，分离提纯得到中间体1-207-1(2.75g，80％)。
Step2：氮气保护下，反应容器中加入5-溴-2-碘苯(2.60g，9.2mmol)、中间体1-207-1(2.89g，8.4mmol)、四三苯基膦钯(0.09g，0.08mmol)、碳酸钾(3.48g，25.2mmol)，甲苯60mL,乙醇20mL及蒸馏水20mL，在120℃条件下搅拌3h。反应结束以后蒸馏水停止反应，乙酸乙酯萃取，有机层用MgSO4干燥，减压蒸馏去掉溶剂，之后用硅胶柱层析提纯得到中间体1-207-2(2.35g，75％)。
Step3：反应器中加入4-氨基联苯(1.35g，8mmol)、中间体1-207-2(2.99g，8mmol)、Pd2(dba)3(0.20g，0.24mmol)、P(t-Bu)3(0.17g，0.85mmol)、NaOt-Bu(2.69g，24mmol)、甲苯溶液100mL，100℃条件下反应24h，反应结束后用乙醚和水萃取有机相，有机层用MgSO4干燥，浓缩有机物，过柱层析、重结晶得到中间体1-207-3(2.73g，74％)。
Step4：反应器中加入1-207-3(3.69g，8mmol)、中间体1-9-4(2.38g，8mmol)、Pd2(dba)3(0.20g，0.24mmol)、P(t-Bu)3(0.17，0.85mmol)、NaOt-Bu(2.69g，24mmol)、甲苯溶液100mL，100℃条件下反应24h，反应结束后用乙醚和水萃取有机相，有机层用MgSO4干燥，浓缩有机物，过柱层析、重结晶得到中间体化合物1-207(3.94g，73％)。
[实施例5]化合物1-234的合成
按照化合物1-207的合成方法得到化合物1-234(4.07g，76％)。
[实施例6]化合物2-24的合成
Step1：反应器中加入4-氨基联苯(1.86g，8mmol)、4-溴代联苯(1.13g，6.67mmol)、Pd2(dba)3(0.17g，0.2mmol)、P(t-Bu)3(0.14，0.67mmol)、NaOt-Bu(2.24g，20mmol)、甲苯溶液100mL，100℃条件下反应24h，反应结束后用乙醚和水萃取有机相，有机层用MgSO4干燥，浓缩有机物，过柱层析、重结晶得到中间体2-24-1(1.76g，82％)。
Step2：反应器中加入4-氨基联苯(1.86g，8mmol)、3-溴-9,9-二甲基芴(1.82g，6.67mmol)、Pd2(dba)3(0.17g，0.2mmol)、P(t-Bu)3(0.14，0.67mmol)、NaOt-Bu(2.24g，20mmol)、甲苯溶液100mL，100℃条件下反应24h，反应结束后用乙醚和水萃取有机相，有机层用MgSO4干燥，浓缩有机物，过柱层析、重结晶得到中间体2-24-2(1.93g，80％)。
Step3：反应器中加入4-溴-4-碘联苯(2.87g，8mmol)、中间体2-24-1(2.14g，6.67mmol)、Pd2(dba)3(0.17g，0.2mmol)、P(t-Bu)3(0.14，0.67mmol)、NaOt-Bu(2.24g，20mmol)、甲苯溶液100mL，100℃条件下反应24h，反应结束后用乙醚和水萃取有机相，有机层用MgSO4干燥，浓缩有机物，过柱层析、重结晶得到中间体2-24-3(2.95g，80％)。
Step4：反应器中加入中间体2-24-2(2.89g，8mmol)、中间体2-24-3(3.69g，6.67mmol)、Pd2(dba)3(0.17g，0.2mmol)、P(t-Bu)3(0.14，0.67mmol)、NaOt-Bu(2.24g，20mmol)、甲苯溶液100mL，100℃条件下反应24h，反应结束后用乙醚和水萃取有机相，有机层用MgSO4干燥，浓缩有机物，过柱层析、重结晶得到中间体2-24(4.45g，80％)。
[实施例7]化合物2-56的合成
按照化合物2-24的合成方法得到化合物2-56(4.66g，78％)。
[实施例8]化合物2-87的合成
按照化合物2-24的合成方法得到化合物2-87(4.48g，77％)。
[实施例9]化合物2-116的合成
按照化合物2-24的合成方法得到化合物2-116(4.41g，78％)。
[实施例10]化合物2-144的合成
按照化合物2-24的合成方法得到化合物2-144(4.18g，74％)。
本发明实施例1-10合成的有机电致发光器件所使用的化学式Ⅰ、Ⅱ所对应的化合物的FD-MS值如表1所示：
【表1】
| 实施例 | FD-MS |
| 实施例1 | m/z＝641.28(C<sub>49</sub>H<sub>39</sub>N＝641.31) |
| 实施例2 | m/z＝749.32(C<sub>58</sub>H<sub>39</sub>N＝749.31) |
| 实施例3 | m/z＝691.31(C<sub>52</sub>H<sub>37</sub>NO＝691.29) |
| 实施例4 | m/z＝677.32(C<sub>52</sub>H<sub>39</sub>N＝677.31) |
| 实施例5 | m/z＝669.36(C<sub>51</sub>H<sub>43</sub>N＝669.34) |
| 实施例6 | m/z＝832.41(C<sub>63</sub>H<sub>48</sub>N<sub>2</sub>＝832.38) |
| 实施例7 | m/z＝895.39(C<sub>66</sub>H<sub>45</sub>N<sub>3</sub>O＝895.36) |
| 实施例8 | m/z＝872.42(C<sub>66</sub>H<sub>52</sub>N<sub>2</sub>＝872.41) |
| 实施例9 | m/z＝846.38(C<sub>63</sub>H<sub>46</sub>N<sub>2</sub>O＝846.36) |
| 实施例10 | m/z＝846.34(C<sub>63</sub>H<sub>46</sub>N<sub>2</sub>O＝846.36) |
[对比实施例1]器件制备实施例：
将ITO-Ag-ITO玻璃基板放在蒸馏水中清洗2次，超声波洗涤30分钟，蒸馏水清洗结束后，异丙醇、丙酮、甲醇等溶剂按顺序超声波洗涤以后干燥，转移到等离子体清洗机里，将上述基板洗涤5分钟，送到蒸镀机里。
在已经准备好的ITO-Ag-ITO透明电极上逐层：空穴注入层2-TNATA/60nm、空穴传输层化合物NPB/30nm、蒸镀主体ADN：掺杂DPAVBi 2％混合/30nm、电子传输层Alq3/30nm、电子注入层LiF/1nm、阴极Mg/Ag(3:7)/15nm。
[实施例11]器件制备实施例：
将ITO-Ag-ITO玻璃基板放在蒸馏水中清洗2次，超声波洗涤30分钟，蒸馏水清洗结束后，异丙醇、丙酮、甲醇等溶剂按顺序超声波洗涤以后干燥，转移到等离子体清洗机里，将上述基板洗涤5分钟，送到蒸镀机里。
在已经准备好的ITO-Ag-ITO透明电极上逐层：空穴注入层2-TNATA/60nm、空穴传输层化合物NPB/30nm、蒸镀主体ADN：掺杂DPAVBi 2％混合/30nm、电子传输层Alq3/30nm、电子注入层LiF/1nm、阴极Mg/Ag(3:7)/15nm、第一覆盖层化合物2-24/45nm、第二覆盖层化合物1-9/50nm。
[实施例12]器件制备实施例：
将实施例11的第一覆盖层化合物2-24更换为化合物2-56，第二覆盖层化合物1-9更换为化合物1-56。
[实施例13]器件制备实施例：
将实施例11的第一覆盖层化合物2-24更换为化合物2-87，第二覆盖层化合物1-9更换为化合物1-169。
[实施例14]器件制备实施例：
将实施例11的第一覆盖层化合物2-24更换为化合物2-116，第二覆盖层化合物1-9更换为化合物1-207。
[实施例15]器件制备实施例：
将实施例11的第一覆盖层化合物2-24更换为化合物2-144，第二覆盖层化合物1-9更换为化合物1-234。
[对比实施例2]器件制备实施例：
将ITO-Ag-ITO玻璃基板放在蒸馏水中清洗2次，超声波洗涤30分钟，蒸馏水清洗结束后，异丙醇、丙酮、甲醇等溶剂按顺序超声波洗涤以后干燥，转移到等离子体清洗机里，将上述基板洗涤5分钟，送到蒸镀机里。
在已经准备好的ITO-Ag-ITO透明电极上逐层蒸镀空穴注入层2-TNATA/60nm、空穴传输层化合物NPB/60nm、蒸镀主体CBP：掺杂Ir(ppy)3 10％混合/30nm、空穴阻挡层BAlq/10nm、电子传输层Alq3/30nm、电子注入层LiF/0.2nm、阴极Mg/Ag(3:7)/15nm。
[实施例16]器件制备实施例：
将ITO-Ag-ITO玻璃基板放在蒸馏水中清洗2次，超声波洗涤30分钟，蒸馏水清洗结束后，异丙醇、丙酮、甲醇等溶剂按顺序超声波洗涤以后干燥，转移到等离子体清洗机里，将上述基板洗涤5分钟，送到蒸镀机里。
在已经准备好的ITO-Ag-ITO透明电极上逐层蒸镀空穴注入层2-TNATA/60nm、空穴传输层化合物NPB/60nm、蒸镀主体CBP：掺杂Ir(ppy)3 10％混合/30nm、空穴阻挡层BAlq/10nm、电子传输层Alq3/30nm、电子注入层LiF/0.2nm、阴极Mg/Ag(3:7)/15nm、第一覆盖层化合物2-24/50nm、第二覆盖层化合物1-234/60nm。
[实施例17]器件制备实施例：
将实施例16的第一覆盖层化合物2-24更换为化合物2-56，第二覆盖层化合物1-234更换为化合物1-207。
[实施例18]器件制备实施例：
将实施例16的第一覆盖层化合物2-24更换为化合物2-87，第二覆盖层化合物1-234更换为化合物1-9。
[实施例19]器件制备实施例：
将实施例16的第一覆盖层化合物2-24更换为化合物2-116，第二覆盖层化合物1-234更换为化合物1-169。
[实施例20]器件制备实施例：
将实施例16的第一覆盖层化合物2-24更换为化合物2-144，第二覆盖层化合物1-234更换为化合物1-56。
本发明实施例11-20以及对比实施例1、对比实施例2制备的及发光器件的发光特性测试结果如表2所示。
【表2】
以上结果表明，本发明提供的一种有机电致发光器件，通过组合本发明所述的化学式Ⅱ、Ⅰ所示的化合物，设计出不同具体结构的第一覆盖层和第二覆盖层组合，再进行合理的器件结构设计，在第一覆盖层和第二覆盖层的共同作用下，光耦合输出效率得到较大提高，器件的使用寿命得到了极大的延长。本发明提供的有机电致发光器件具有驱动电压低、效率高、使用寿命长的优点，且其提供的制备该有机电致发光器件的化合物使用的原料易得，合成方法简单，易操作，极大程度的满足了工业和市场的需求。
显然，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于所述技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种有机电致发光器件，依次包括基板、阳极、第一有机物层、阴极、第二有机物层，其特征在于，所述第二有机物层包括第一覆盖层、第二覆盖层，其中第一覆盖层位于阴极外侧，第二覆盖层位于第一覆盖层的外侧，第一覆盖层位于阴极与第二覆盖层之间，所述的第二覆盖层含有化学式Ⅰ所示的化合物：
其中，Ar1、Ar2独立地选自如下基团：
R1、R2独立地选自取代或未取代的C1～C30烷基、取代或未取代的C6～C60芳基中的任意一种；R3、R4、R5独立地选自H、取代或未取代的C1～C30烷基、取代或未取代的C6～C30芳基中任意一种，R4、R5可连接成环；L选自单键、取代或未取代的C6～C60亚芳基、取代或未取代的C3～C60亚杂芳基中的任意一种；
Ar3选自取代或未取代的C1～C30烷基、取代或未取代的C6～C60芳基、取代或未取代的C3～C60杂芳基中的任意一种；
所述第一覆盖层化合物Ⅱ选自如下IV-Ⅶ结构中的任意一种：
其中，Ar4、Ar5、Ar6、Ar7独立地选自如下基团中的任意一种：
A、B独立地选自取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C4～C30杂芳基中的任意一种，X选自C(R13)2、N(R14)、O、S中的任意一种，R8、R9、R10、R11、R12独立地选自H、取代或未取代的C1～C10烷基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C3～C30杂芳基、取代或未取代的C6～C30的芳胺基中的任意一种，R13、R14独立地选自取代或未取代的C1～C10烷基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C3～C30杂芳基中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的一种有机电致发光器件，其特征在于，R4、R5独立地选自H、C1～C10的烷基中任意一种，R4、R5可连接成环。
3.根据权利要求1所述的一种有机电致发光器件，其特征在于，Ar1、Ar2独立地选自如下基团中的任意一种：
其中，R1、R2独立地选自取代或未取代的C1～C30烷基、取代或未取代的C6～C60芳基中的任意一种；R3选自H、取代或未取代的C1～C30烷基、取代或未取代的C6～C30芳基中的任意一种；L选自单键、取代或未取代的C6～C30亚芳基、取代或未取代的C3～C30亚杂芳基中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种有机电致发光器件，其特征在于，R1、R2独立地选自C1～C10的烷基、取代或未取代的如下基团：苯基、萘基、蒽基、菲基、三亚苯基、吖啶基、芴基、咔唑基、芘基、苝基、苊基、呋喃基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种有机电致发光器件，其特征在于，L选自单键、取代或未取代的如下基团：亚苯基、亚萘基、亚蒽基、亚菲基、亚三亚苯基、亚吖啶基、亚芴基、亚咔唑基、亚芘基、亚苝基、亚苊基、亚呋喃基、亚苯并噻吩基、亚苯并呋喃基、亚二苯并噻吩基、亚二苯并呋喃基中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种有机电致发光器件，其特征在于，A、B独立地选自取代或未取代的如下基团：苯基、萘基、蒽基、菲基、咔唑基、芴基、苯并咔唑基、苯并芴基、呋喃基、噻吩基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的一种有机电致发光器件，其特征在于，Ar4、Ar5、Ar6、Ar7独立地选自如下基团中的任意一种：
其中，R16选自H、取代或未取代的C1～C10烷基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C8～C30芳胺基、取代或未取代的C3～C30杂芳基中的任意一种，a选自0至4的自然数，R15、R17、R18独立地选自取代或未取代的C1～C10烷基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C3～C30杂芳基中的任意一种，b选自0至6的自然数。
8.根据权利要求7所述的一种有机电致发光器件，其特征在于，所述R16选自H、甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、仲丁基、正丁基、二苯胺基、二联苯胺基、N-苯基-4-联苯胺基、取代或未取代的如下基团：
苯基、萘基、蒽基、菲基、咔唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基中的任意一种；
R15、R17、R18独立地选自甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、仲丁基、正丁基、取代或未取代的如下基团：苯基、萘基、蒽基、菲基、咔唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基中的任意一种。
9.根据权利要求1所述的一种有机电致发光器件，其特征在于，所述第一有机物层包括发光层，发光层选自单一物质构成的单色光层、多种物质构成的单色光层、多种物质构成的复合光层中的任意一种。
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| CP03 | Change of name, title or address | ||
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