CN109651369A - 有机化合物、聚合物、有机混合物、组合物及有机电子器件 - Google Patents

有机化合物、聚合物、有机混合物、组合物及有机电子器件 Download PDF

Info

Publication number
CN109651369A
CN109651369A CN201811561418.4A CN201811561418A CN109651369A CN 109651369 A CN109651369 A CN 109651369A CN 201811561418 A CN201811561418 A CN 201811561418A CN 109651369 A CN109651369 A CN 109651369A
Authority
CN
China
Prior art keywords
group
organic
ring
atom
atoms
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.)
Pending
Application number
CN201811561418.4A
Other languages
English (en)
Inventor
杨曦
潘君友
王璞
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.)
Guangzhou Hua Rui Photoelectric Material Co Ltd
Original Assignee
Guangzhou Hua Rui Photoelectric Material 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 Guangzhou Hua Rui Photoelectric Material Co Ltd filed Critical Guangzhou Hua Rui Photoelectric Material Co Ltd
Publication of CN109651369A publication Critical patent/CN109651369A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D471/00Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00
    • C07D471/02Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D471/10Spiro-condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D519/00Heterocyclic compounds containing more than one system of two or more relevant hetero rings condensed among themselves or condensed with a common carbocyclic ring system not provided for in groups C07D453/00 or C07D455/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/122Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides
    • C08G61/123Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds
    • C08G61/124Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds with a five-membered ring containing one nitrogen atom in the ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/122Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides
    • C08G61/123Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds
    • C08G61/126Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds with a five-membered ring containing one sulfur atom in the ring
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/113Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30Coordination compounds
    • H10K85/341Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/342Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30Coordination compounds
    • H10K85/341Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/346Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising platinum
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/40Organosilicon compounds, e.g. TIPS pentacene
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/624Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing six or more rings
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/625Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing at least one aromatic ring having 7 or more carbon atoms, e.g. azulene
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/626Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing more than one polycyclic condensed aromatic rings, e.g. bis-anthracene
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H10K85/633Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising polycyclic condensed aromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H10K85/636Amine 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
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/654Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6574Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6576Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/30Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
    • C08G2261/32Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain
    • C08G2261/324Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain condensed
    • C08G2261/3241Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain condensed containing one or more nitrogen atoms as the only heteroatom, e.g. carbazole
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/30Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
    • C08G2261/32Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain
    • C08G2261/324Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain condensed
    • C08G2261/3243Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain condensed containing one or more sulfur atoms as the only heteroatom, e.g. benzothiophene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/30Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
    • C08G2261/32Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain
    • C08G2261/324Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain condensed
    • C08G2261/3245Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain condensed containing nitrogen and oxygen as heteroatoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/50Physical properties
    • C08G2261/51Charge transport
    • C08G2261/512Hole transport

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

本发明涉及一种有机化合物、聚合物、有机混合物、组合物及有机电子器件。上述有机化合物具有通式(I)所示的结构:其中,L1选自具有8个~40个稠环原子的芳族环系基团、具有8个~40个稠环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、具有5个~40个成环原子的芳氧基及具有5个~40个成环原子的杂芳氧基中的至少一种。A为具有通式(II)所示的结构,B为具有通式(III‑1)或通式(III‑2)所示的结构:上述有机化合物,具有优异的空穴传输性质及稳定性,与另一具有电子传输性质或具有双极性性质的主体搭配形成共主体,能够获得电致发光效率较高且寿命较长的有机发光器件。

Description

有机化合物、聚合物、有机混合物、组合物及有机电子器件
技术领域
本发明涉及有机电致发光技术领域,特别是涉及一种有机化合物、聚合物、有机混合物、组合物及有机电子器件。
背景技术
有机发光二极管(OLED)具有质轻、主动发光、视角广、对比度高、发光效率高、能耗低、易制备柔性和大尺寸面板等优异性能,被业界视为最有希望的下一代显示技术。为了提高有机发光二极管的发光效率,推进有机发光二极管大范围产业化进程,目前急需解决有机发光二极管的关键问题为发光性能和寿命。
要获得高性能的有机发光二极管,主体材料是关键。目前制备OLED发光器件,一般采用单主体材料搭配发光体制备,但单主体材料会引起载流子传输速率不同,引起器件效率在高亮度下滚降(Roll-off)严重,从而导致器件寿命缩短。用双主体材料可以减弱单主体所带来的一些问题,尤其是通过合适的材料搭配,所选用的双主体材料能有效形成复合受激态(exciplex),大幅提高器件的发光效率及寿命。Kim等(参见Kim等Adv.Func.Mater.2013DOI:10.1002/adfm.201300547,及Kim等Adv.Func.Mater.2013,DOI:10.1002/adfm.201300187)通过利用能形成复合受激态(exciplex)的共主体(Co-host),另加一金属配合物作为磷光发光体,实现了低Roll-off、高效率的OLEDs。
进一步,在蒸镀器件中,通过将双主体材料预先形成共混物或有机合金,可以大大简化蒸镀工艺,并且显著提升器件寿命(专利US2016141505A1、WO2016060332A1、WO2016068450A1、WO2016068460A1等)。
目前,仍需进一步改进材料,特别是适合形成共主体的主体材料体系,尤其特别是具有空穴传输性质的p型主体材料。并通过与n型主体或双极性主体搭配形成共主体,使有机电致发光元件中体现良好的效率和寿命,在器件的制造与操作中易于重复,且材料合成简单。
发明内容
基于此,有必要提供一种能够使有机发光元件效率高且寿命长的有机化合物。
此外,还提供一种聚合物、组合物、有机混合物及有机电子器件。
一种有机化合物,具有如下通式(I):
A-(L1)k-B (I)
A为具有通式(II)所示的结构,B为具有通式(III-1)或通式(III-2)所示的结构:
其中,k为0或1;
当k为0时,所述通式(II)中,-X1-选自单键,所述通式(III-1)或所述通式(III-2)中-X2-选自-NR110-及-SiR113R114-中的一种;
当k为1时,所述通式(II)中,-X1-选自单键、-O-、-S-、-CR105R106-、-NR107-及-SiR108R109-中的一种,所述通式(III-1)或所述通式(III-2)中,-X2-选自-NR110-、-CR111R112-及-SiR113R114-中的一种;
所述B选自通式(III-2)所示的结构时,至少有一组相邻的-R104-能够彼此键合成环;
所述通式(I)中,L1选自具有8个至40个稠环原子的芳族环系基团、具有8个至40个稠环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、具有5个至40个成环原子的芳氧基及具有5个至40个成环原子的杂芳氧基基团中的至少一种,所述L1中的多个取代基团能够彼此键合形成单环的脂族环、单环的芳族环、多环的脂族环或多环的芳族环;
R101-R114相互独立地选自H、D、具有1个至20个C原子的直链烷基、具有1个至20个C原子的直链烷氧基、具有1个至20个C原子的直链硫代烷氧基、具有3个至20个C原子的支链或环状的烷基、具有3个至20个C原子的支链或环状的烷氧基、具有3个至20个C原子的支链或环状的硫代烷氧基、取代或无取代的甲硅烷基、具有1个至20个C原子的取代的酮基、具有2个至20个C原子的烷氧基羰基、具有7个至20个C原子的芳氧基羰基、氨基甲酰基、卤甲酰基、甲酰基、异氰基、异氰酸酯基、硫氰酸酯基、异硫氰酸酯基、羟基、硝基、CF3、Cl、Br、F、可交联的基团、具有5个至40成个环原子的取代或未取代的芳族环系基团、具有5个至40成个环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、具有5个至40个成环原子的芳氧基及具有5个至40个成环原子的杂芳氧基基团中的至少一种,所述R101~R114中的多个基团能够彼此键合形成单环的脂族环、单环的芳族环、多环的脂族环或多环的芳族环;
m为0-7的任一整数;n为0-4的任一整数;u为0-8的任一整数;t为0-8的任一整数;
虚线表示所述B与所述L1相连接的单键。
一种聚合物,包括重复单元,所述重复单元包括通式(I)所示的结构。
一种有机混合物,包括第一有机化合物和第二有机化合物,所述第一有机化合物为上述有机化合物,所述第二有机化合物具有电子传输特性。
一种组合物,包括上述有机化合物、上述聚合物及上述有机混合物中的一种,及有机溶剂。
一种有机电子器件,包括上述有机化合物、上述聚合物及上述有机混合物中的一种。
上述有机化合物,具有优异的空穴传输性质及稳定性,与另一具有电子传输性质或具有双极性性质的主体搭配形成共主体,能够获得电致发光效率较高且寿命较长的有机发光器件。
附图说明
图1为一实施方式的有机发光器件的结构图,图中101是基片,102是阳极,103是空穴注入层(HIL)或空穴传输层(HTL),104是发光层,105是电子注入层(EIL)或电子传输层(ETL),106是阴极。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
需要说明的是,在本文中,主体材料、基质材料、Host材料和Matrix材料具有相同的含义,可以互换。在本文中,金属有机络合物、金属有机配合物、有机金属配合物具有相同的含义,可以互换。在本文中,组合物、印刷油墨、油墨、和墨水具有相同的含义,可以互换。
一实施方式的有机化合物的结构如通式(I)所示:
A-(L1)k-B (I)
其中,L1选自具有8个至40个稠环原子的的芳族环系基团、具有8个至40个稠环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、具有5个至40个成环原子的芳氧基及具有5个至40个成环原子的杂芳氧基基团中的至少一种。其中,L1中的多个取代基团能够彼此键合形成单环的脂族环、单环的芳族环、多环的脂族环或多环的芳族环。
进一步地,L1选自具有8个至30个稠环原子的芳族环系基团、具有8个至30个稠环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、具有5个至30个成环原子的芳氧基及具有5个至30个成环原子的杂芳氧基基团中的至少一种。其中,L1中的多个取代基团能够彼此键合形成单环的脂族环、单环的芳族环、多环的脂族环或多环的芳族环。
进一步地,L1选自具有8个至20个稠环原子的芳族环系基团、具有8个至20个稠环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、具有5个至20个成环原子的芳氧基及具有5个至20个成环原子的杂芳氧基基团中的至少一种。其中,L1中的多个取代基团能够彼此键合形成单环的脂族环、单环的芳族环、多环的脂族环或多环的芳族环。
进一步地,L1选自具有8个至15个稠环原子的芳族环系基团、具有8个至15个稠环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、具有5个至15个成环原子的芳氧基及具有5个至15个成环原子的杂芳氧基基团中的至少一种。其中,L1中的多个取代基团能够彼此键合形成单环的脂族环、单环的芳族环、多环的脂族环或多环的芳族环。
进一步地,L1选自具有8个至10个稠环原子的芳族环系基团、具有8个至10个稠环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、具有5个至10个成环原子的芳氧基及具有5个至10个成环原子的杂芳氧基基团中的至少一种。其中,L1中的多个取代基团能够彼此键合形成单环的脂族环、单环的芳族环、多环的脂族环或多环的芳族环。
进一步地,L1选自萘、菲、苯并菲及咔唑、二苯并芴、二苯并呋喃中的一种,或者,L1选自至少一个碳原子被N原子取代的萘、至少一个碳原子被N原子取代的菲、至少一个碳原子被N原子取代的苯并菲、至少一个碳原子被N原子取代的咔唑、至少一个碳原子被N原子取代的二苯并芴及至少一个碳原子被N原子取代的二苯并呋喃中的一种。
进一步地,L1是萘。
进一步地,L1是咔唑、二苯并芴或二苯并呋喃。
进一步地,本文所提到的芳香环系在环系中包含5个~15个碳原子。进一步地,芳香环在环系中包含5个~10个碳原子。
进一步地,本文所提到的杂芳香环系在环系中包含2个~15个碳原子。进一步地,杂芳香环系在环系中包含2个~10个碳原子和至少一个杂原子,且碳原子和杂原子的总数至少为4。具体地,杂原子选自Si、N、P、O、S和Ge中的至少一种。进一步地,杂原子选自Si、N、P、O和S中的至少一种。进一步地,杂原子选自N、O及S中的至少一种。
需要说明的是,在本文中,芳香环系或芳族基团指至少包含一个芳环的烃基,包括单环基团和多环基团。杂芳香环系或杂芳族基团指包含至少一个杂芳环的烃基(含有杂原子),包括单环基团和多环基团。上述多环基团的环可以为具有两个或两个以上的环,其中两个碳原子被两个相邻的环共用,即稠环。多环基团中至少一个环是芳族环或杂芳族环。在本文中,芳香族环系或杂芳香族环系不仅包括芳香基或杂芳香基的体系,而且,多个芳基或杂芳基还可以被短的非芳族单元间断(<10%的非H原子,进一步为小于5%的非H原子,比如C、N或O原子)。因此,比如9,9′-螺二芴,9,9-二芳基芴,三芳胺,二芳基醚等体系,同样认为是芳香族环系。
具体地,芳族基团的例子有:苯、萘、蒽、菲、二萘嵌苯、并四苯、芘、苯并芘、三亚苯、苊、芴、螺芴及其衍生物。
具体地,杂芳族基团的例子有:呋喃、苯并呋喃、二苯并呋喃、噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩、吡咯、吡唑、三唑、咪唑、噁唑、噁二唑、噻唑、四唑、吲哚、咔唑、吡咯并咪唑、吡咯并吡咯、噻吩并吡咯、噻吩并噻吩、呋喃并吡咯、呋喃并呋喃、噻吩并呋喃、苯并异噁唑、苯并异噻唑、苯并咪唑、吡啶、吡嗪、哒嗪、嘧啶、三嗪、喹啉、异喹啉、邻二氮萘、喹喔啉、菲啶、伯啶、喹唑啉、喹唑啉酮、及其衍生物。
具体地,通式(I)中k为0或1。
具体地,通式(I)中A为具有通式(II)所示的结构,B为具有通式(III-1)或通式(III-2)所示的结构:
其中,当k为0时,通式(II)中,-X1-选自单键,通式(III-1)或通式(III-2)中,-X2-选自-NR110-及-SiR113R114-中的一种;
当k为1时,通式(II)中,-X1-选自单键、-O-、-S-、-CR105R106-、-NR107-及-SiR108R109-中的一种,通式(III-1)或通式(III-2)中-X2-选自-NR110-、-CR111R112-及-SiR113R114-中的一种。
进一步地,B选自通式(III-2)所示的结构时,至少有一组相邻的-R104-能够彼此键合成环。通式(III-1)或通式(III-2)中的虚线表示B与L1相连接的单键。
R101-R114相互独立地选自H、D、具有1个至20个C原子的直链烷基、具有1个至20个C原子的直链烷氧基、具有1个至20个C原子的直链硫代烷氧基、具有3个至20个C原子的支链或环状的烷基、具有3个至20个C原子的支链或环状的烷氧基、具有3个至20个C原子的支链或环状的硫代烷氧基、取代或无取代的甲硅烷基、具有1个至20个C原子的取代的酮基、具有2个至20个C原子的烷氧基羰基、具有7个至20个C原子的芳氧基羰基、氨基甲酰基(-C(=O)NH2)、卤甲酰基(-C(=O)-X其中X代表卤素原子)、甲酰基(-C(=O)-H)、异氰基、异氰酸酯基、硫氰酸酯基、异硫氰酸酯基、羟基、硝基、CF3、Cl、Br、F、可交联的基团、具有5个至40个成环原子的取代或未取代的芳族环系基团、具有5个至40个成环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、具有5个至40个成环原子的芳氧基及具有5个至40个成环原子的杂芳氧基基团中的至少一种。其中,R101~R114中的多个基团能够彼此键合形成单环的脂族环、单环的芳族环、多环的脂族环或多环的芳族环。进一步地,R101~R114中的多个基团彼此键合形成单环的脂族环、单环的芳族环、多环的脂族环或多环的芳族环后,R101~R114中的一个或多个基团还能够进一步与所形成的环键合而形成单环的脂族环、单环的芳族环、多环的脂族环或多环的芳族环。
进一步地,取代基R101-R114相互独立地选自H、D、具有1个至10个C原子的直链烷基、具有1个至10个C原子的直链烷氧基、具有1个至10个C原子的直链硫代烷氧基、具有3个至10个C原子的支链或环状的烷基、具有3个至10个C原子的支链或环状的烷氧基、具有3个至10个C原子的支链或环状的硫代烷氧基、取代或无取代的甲硅烷基、具有1个至10个C原子的取代的酮基、具有2个至10个C原子的烷氧基羰基、具有7个至10个C原子的芳氧基羰基、氨基甲酰基(-C(=O)NH2)、卤甲酰基(-C(=O)-X其中X代表卤素原子)、甲酰基(-C(=O)-H)、异氰基、异氰酸酯基、硫氰酸酯基、异硫氰酸酯基、羟基、硝基、CF3、Cl、Br、F、可交联的基团、具有5个至20个成环原子的取代或未取代的芳族环系基团、具有5个至20个成环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、具有5个至20个成环原子的芳氧基及具有5个至20个成环原子的杂芳氧基基团中的至少一种。其中,R101~R114中的多个基团能够彼此键合形成单环的脂族环、单环的芳族环、多环的脂族环或多环的芳族环。进一步地,R101~R114中的多个基团彼此键合形成单环的脂族环、单环的芳族环、多环的脂族环或多环的芳族环后,R101~R114中的一个或多个基团还能够进一步与所形成的环键合而形成单环的脂族环、单环的芳族环、多环的脂族环或多环的芳族环。
m为0-7的任一整数。进一步地,m为0-5的任一整数。进一步地,m为0-3的任一整数。进一步地,m为0-2的任一整数。
n为0-4的任一整数。进一步地,n为0-2的任一整数。
u为0-8的任一整数。进一步地,u为0-6的任一整数。进一步地,u为0-4的任一整数。进一步地,u为0-2的任一整数。
t为0-8的任一整数。进一步地,t为0-6的任一整数。进一步地,t为0-4的任一整数。进一步地,t为0-2的任一整数。
进一步地,上述有机化合物具有以下任一通式所示的结构:
其中,Ar1选自具有5个至40个成环原子的取代或未取代的芳族环系基团、具有5个至40个成环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、具有5个至40个成环原子的芳氧基及具有5个至40个成环原子的杂芳氧基基团中的至少一种。其中,Ar1中的多个取代基团能够彼此键合形成单环的脂族环、单环的芳族环、多环的脂族环或多环的芳族环。
进一步地,Ar1选自具有5个至30个成环原子的取代或未取代的芳族环系基团、具有5个至30个成环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、具有5个至30个成环原子的芳氧基及具有5个至30个成环原子的杂芳氧基基团中的至少一种。其中,Ar1中的多个取代基团能够彼此键合形成单环的脂族环、单环的芳族环、多环的脂族环或多环的芳族环。
进一步地,Ar1选自具有5个至20个成环原子的取代或未取代的芳族环系基团、具有5个至20个成环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、具有5个至20个成环原子的芳氧基及具有5个至20个成环原子的杂芳氧基基团中的至少一种。其中,Ar1中的多个取代基团能够彼此键合形成单环的脂族环、单环的芳族环、多环的脂族环或多环的芳族环。
进一步地,Ar1选自具有5个至15个成环原子的取代或未取代的芳族环系基团、具有5个至15个成环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、具有5个至15个成环原子的芳氧基及具有5个至15个成环原子的杂芳氧基基团中的至少一种。其中,Ar1中的多个取代基团能够彼此键合形成单环的脂族环、单环的芳族环、多环的脂族环或多环的芳族环。
进一步地,Ar1选自苯、萘、菲、苯并菲、二联苯及三联苯中的一种,或者,Ar1选自至少一个碳原子被N原子取代的苯、至少一个碳原子被N原子取代的萘、至少一个碳原子被N原子取代的菲、至少一个碳原子被N原子取代的苯并菲、至少一个碳原子被N原子取代的二联苯及至少一个碳原子被N原子取代的三联苯中的一种。
在其中一个实施例中,Ar1是二联苯。在另一个实施例中,Ar1是苯。在另一个实施例中,Ar1是咔唑。在另一个实施例中,Ar1是二苯并呋喃。在另一个实施例中,Ar1是二苯并噻吩。在另一个实施例中,Ar1是芴。在另一个实施例中,Ar1是螺芴。
具体地,上述L1选自如下结构基团中的一种或多种组合:
及/或,所述Ar1选自如下结构基团中的一种或多种:
其中,A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7及A8分别独立表示CR501或N;Y1选自CR502R503、SiR504R505、NR506、C(=O)、S及O中的一种。
具体地,R501-R506选自H、D、具有1个至20个C原子的直链烷基、具有1个至20个C原子的直链烷氧基、具有1个至20个C原子的直链硫代烷氧基基团、具有3个至20个C原子的支链或环状的烷基、具有3个至20个C原子的支链或环状的烷氧基、具有3个至20个C原子的支链或环状的硫代烷氧基基团、甲硅烷基基团、具有1个至20个C原子的取代的酮基基团、具有2个至20个C原子的烷氧基羰基基团、具有7个至20个C原子的芳氧基羰基基团、氰基基团(-CN)、氨基甲酰基基团(-C(=O)NH2)、卤甲酰基基团(-C(=O)-X其中X代表卤素原子)、甲酰基基团(-C(=O)-H)、异氰基基团、异氰酸酯基团、硫氰酸酯基团、异硫氰酸酯基团、羟基基团、硝基基团、CF3基团、Cl、Br、F、可交联的基团、具有5个至40个成环原子的取代或未取代的芳族环系基团、具有5个至40个成环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、具有5个至40个成环原子的芳氧基及具有5个至40个成环原子的杂芳氧基基团中的至少一种。其中,R501-R506中的多个基团能够彼此键合形成单环的脂族环、单环的芳族环、多环的脂族环或多环的芳族环。
进一步地,R501-R506选自H、D、具有1个至10个C原子的直链烷基、具有1个至10个C原子的直链烷氧基、具有1个至10个C原子的直链硫代烷氧基基团、具有3个至10个C原子的支链或环状的烷基、具有3个至10个C原子的支链或环状的烷氧基、具有3个至10个C原子的支链或环状的硫代烷氧基基团、甲硅烷基基团、具有1个至10个C原子的取代的酮基基团、具有2个至10个C原子的烷氧基羰基基团、具有7个至10个C原子的芳氧基羰基基团、氰基基团、氨基甲酰基基团、卤甲酰基基团、甲酰基基团、异氰基基团、异氰酸酯基团、硫氰酸酯基团、异硫氰酸酯基团、羟基基团、硝基基团、CF3基团、Cl、Br、F、可交联的基团、具有5个至20个成环原子的取代或未取代的芳族环系基团、具有5个至20个成环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、具有5个至20个成环原子的芳氧基及具有5个至20个成环原子的杂芳氧基基团中的至少一种。其中,R501-R506中的多个基团能够彼此键合形成单环的脂族环、单环的芳族环、多环的脂族环或多环的芳族环。
进一步地,上述L1包括如下结构基团中的一种或多种组合,其中环上的H能够被任意基团取代,且被取代的氢可以是任意个:
上述Ar1包括如下结构基团中的一种或多种组合,其中环上的H能够被任意基团取代,且被取代的氢可以是任意个:
进一步地,上述有机化合物,通式(I)中的A选自以下所示的结构中的一种:
其中,虚线为所示结构与L1相连接的单键。
进一步地,上述有机化合物,通式(I)中的-(L1)k-B选自以下所示的结构中的一种:
其中,虚线为所示结构与A相连接的单键。
上述有机化合物的通式(I)中的至少部分氢被氘代。进一步地,通式(I)中的10%的H被氘代。进一步地,通式(I)中的20%的H被氘代。进一步地,通式(I)中的30%的H被氘代。更进一步地,通式(I)中的40%的H被氘代。
上述有机化合物选自以下结构式中的一种.但不限于以下结构式:
上述通式(I)中的有机化合物的合成方法,通过使用含有活性基团的原料进行反应。这些活性原料包含离去基团,例如,离去基团为溴、碘、硼酸及硼酸酯中的至少一种。形成C-C连接的反应是本领域技术人员熟知的并描述于文献中。进一步地,形成C-C连接的偶联反应是Suzuki反应、Stille反应和Heck反应中的一种。
一实施方式的有机化合物能够作为蒸镀型OLED的材料。具体地,有机化合物的摩尔质量≤1100g/mol。进一步地,有机化合物的摩尔质量≤1000g/mol。进一步地,有机化合物的摩尔质量≤950g/mol。进一步地,有机化合物的摩尔质量≤900g/mol。更进一步地,有机化合物的摩尔质量≤800g/mol。
一实施方式的有机化合物能够作为印刷OLED的材料。具体地,有机化合物的摩尔质量≥700g/mol。进一步地,有机化合物的摩尔质量≥800g/mol。进一步地,有机化合物的摩尔质量≥900g/mol。进一步地,有机化合物的摩尔质量≥1000g/mol。进一步地,有机化合物的摩尔质量≥1100g/mol。
进一步地,在25℃时,上述有机化合物在甲苯中的溶解度≥2mg/mL。进一步地,有机化合物在甲苯中的溶解度≥3mg/mL。进一步地,有机化合物在甲苯中的溶解度≥4mg/mL。进一步地,有机化合物在甲苯中的溶解度≥5mg/mL。
上述有机化合物至少具有以下优点:
上述有机化合物具有优异的空穴传输性质及稳定性,与另一具有电子传输性质或具有双极性性质的主体搭配形成共主体,可获得电致发光效率高且寿命长的有机电子器件。
一实施方式的聚合物具有重复单元,重复单元包括通式(I)所示的结构。
进一步地,上述聚合物的合成方法选自Suzuki反应、Yamamoto反应、Stille反应、Nigeshi反应、Kumada反应、Heck反应、Sonogashira反应、Hiyama反应、Fukuyama反应、Buchwald-Hartwig反应和Ullmann反应中的一种。
具体地,上述聚合物的玻璃化温度(Tg)≥100℃。进一步地,上述聚合物的Tg≥120℃。进一步地,上述聚合物的Tg≥140℃。进一步地,上述聚合物的Tg≥160℃。更进一步地,上述聚合物的Tg≥180℃。
具体地,上述聚合物的分子量分布(PDI)取值范围为1~5。进一步地,上述聚合物的分子量分布范围为1~4。进一步地,上述聚合物的分子量分布范围为1~3。进一步地,上述聚合物的分子量分布范围为1~2。更进一步地,上述聚合物的分子量分布范围为1~1.5。
具体地,上述聚合物的重均分子量(Mw)取值范围为1万~100万。进一步地,Mw取值范围为5万~50万。进一步地,Mw取值范围为10万~40万。进一步地,Mw取值范围为15万~30万。进一步地,Mw取值范围为20万~25万。
一实施方式的有机混合物,包括一种如上所述的有机化合物或聚合物,及有机功能材料。有机功能材料选自空穴(也称电洞)注入材料、空穴传输材料、空穴阻挡材料、电子注入材料、电子传输材料、电子阻挡材料、有机基质材料、单重态发光体(荧光发光体)、三重态发光体(磷光发光体)、热激发延迟荧光材料(TADF材料)及有机染料中的至少一种。例如在WO2010135519A1、US20090134784A1和WO2011110277A1中对各种有机功能材料有详细的描述,特此将此3专利文件中的全部内容并入本文作为参考。
在一个优选的实施例中,上述有机混合物,包含上述有机化合物及聚合物中的一种和一种电子传输材料(ETM)。
在一个较优选的实施例中,上述有机混合物,包含上述有机化合物及聚合物中的一种和一种发光材料。发光材料选自单重态发光体(荧光发光体)、三重态发光体(磷光发光体)及TADF发光体中的一种。
在另一个实施例中,上述有机混合物,包含上述有机化合物及聚合物中的一种和一种荧光发光体。荧光发光体在有机混合物中的重量百分比≤10wt%。进一步地,荧光发光体在有机混合物中的重量百分比≤9wt%。进一步地,荧光发光体在有机混合物中的重量百分比≤8wt%。进一步地,荧光发光体在有机混合物中的重量百分比≤7wt%。更进一步地,荧光发光体在有机混合物中的重量百分比≤5wt%。
在另一个优选的实施例中,上述有机混合物,包含上述有机化合物及聚合物中的一种和一种磷光发光体。磷光发光体的重量百分比≤25wt%。进一步地,磷光发光体的重量百分比≤20wt%。更进一步地,磷光发光体的重量百分比≤15wt%。
在另一个优选的实施例中,上述有机混合物,包含上述有机化合物及聚合物中的一种、一种磷光发光体和一种主体材料。进一步地,上述有机混合物包括有机化合物、磷光发光体和主体材料,且有机化合物与主体材料作为共主体,有机化合物与主体材料的重量比范围为1∶9~9∶1。进一步地,有机化合物与主体材料形成激基络合物,且激基络合物的能级高于磷光发光体的能级。
在另一个更优选的实施例中,上述有机混合物,包含有机化合物及聚合物中的一种,和一种TADF材料。进一步地,上述有机混合物包括有机化合物及TADF材料,且TADF材料能够与有机化合物形成磷光共主体材料,有机化合物与TADF材料的的重量范围为1∶9~9∶1。此外,TADF材料为发光体,且TADF材料的重量百分比≤15wt%。进一步地,TADF材料的重量百分比≤10wt%。更进一步地,TADF材料的重量百分比≤8wt%。
一实施方式的有机混合物,包含第一有机化合物(H1)和第二有机化合物(H2),其中,第一有机化合物为上述有机化合物,第二有机化合物(H2)具有电子传输特性。进一步地,第二有机化合物(H2)具有电子传输特性的同时也具有空穴传输特性。
具体地,第一有机化合物与第二有机化合物的摩尔比范围为1∶9~9∶1。进一步地,第一有机化合物与第二有机化合物的摩尔比范围为2∶8~8∶2。进一步地,第一有机化合物与第二有机化合物的摩尔比范围为3∶7~7∶3。进一步地,第一有机化合物与第二有机化合物的摩尔比范围为4∶6~6∶4。更进一步地,第一有机化合物与第二有机化合物的摩尔比为5∶5。
进一步地,第二有机化合物包含有氟基、氰基或具有以下通式中的任一基团:
其中,s是1-3的任一整数;X1-X8分别独立选自CR801及N中的一种,并且至少有一个是N;Z1-Z3分别独立选自单键、C(R801)2、O及S中的一种。具体地,R801选自氢、氘、烷基、烷氧基、氨基、烯基、炔基、芳烷基、杂烷基、芳基和杂芳基中的一种。
进一步地,上述第二有机化合物(H2)具有通式(IV)所示的结构:
其中,Z4、Z5及Z6分别独立选自N、CR901及SiR902中的一种,且Z4、Z5及Z6中至少一个为N原子。
Ar13~Ar15分别独立选自具有5个至40个成环原子的芳族环系基团、具有5个至40个成环原子的杂芳族环系基团、具有5个至40个成环原子的芳氧基、具有5个至40个成环原子的杂芳氧基基团及具有5个至40个成环原子的非芳香族基团中的至少一种。Ar13~Ar15中的至少一个基团能够被R902取代。进一步地,R902能够与Ar13、Ar14及Ar15中的至少一个基团发生取代并与所取代的基团形成环系。
进一步地,Ar13~Ar15分别独立选自氘代的具有5个至20个成环原子的取代或未取代的芳族环系基团、未氘代的具有5个至20个成环原子的取代或未取代的芳族环系基团、氘代的具有5个至20个成环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、未氘代的具有5个至20个成环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、氘代的具有5个至20个成环原子的芳氧基、未氘代的具有5个至20个成环原子的芳氧基、氘代的具有5个至20个成环原子的杂芳氧基基团及未氘代的具有5个至20个成环原子的杂芳氧基中的至少一种。其中,Ar13~Ar15中的多个基团能够彼此形成单环的脂族环、单环的芳族环、多环的脂族环或多环的芳族环。
进一步地,Ar13~Ar15分别独立选自氘代的具有5个至15个成环原子的取代或未取代的芳族环系基团、未氘代的具有5个至15个成环原子的取代或未取代的芳族环系基团、氘代的具有5个至15个成环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、未氘代的具有5个至15个成环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、氘代的具有5个至15个成环原子的芳氧基、未氘代的具有5个至15个成环原子的芳氧基、氘代的具有5个至15个成环原子的杂芳氧基基团及未氘代的具有5个至15个成环原子的杂芳氧基中的至少一种。其中,Ar13~Ar15中的多个基团能够彼此形成单环的脂族环、单环的芳族环、多环的脂族环或多环的芳族环。
R901及R902分别独立选自H、D、具有1个至20个C原子的直链烷基、具有1个至20个C原子的直链烷氧基、具有1个至20个C原子的直链硫代烷氧基基团、具有3个至20个C原子的支链或环状的烷基、具有3个至20个C原子的支链或环状的烷氧基、具有3个至20个C原子的支链或环状的硫代烷氧基基团、甲硅烷基基团、具有1个至20个C原子的取代的酮基基团、具有2个至20个C原子的烷氧基羰基基团、具有7个至20个C原子的芳氧基羰基基团、氰基基团(-CN)、氨基甲酰基基团(-C(=O)NH2)、卤甲酰基基团(-C(=O)-X其中X代表卤素原子)、甲酰基基团(-C(=O)-H)、异氰基基团、异氰酸酯基团、硫氰酸酯基团、异硫氰酸酯基团、羟基基团、硝基基团、CF3基团、Cl、Br、F、可交联的基团、具有5个至40个成环原子的取代或未取代的芳族环系基团、具有5个至40个成环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、具有5个至40个成环原子的芳氧基及具有5个至40个成环原子的杂芳氧基基团中的至少一种。
进一步地,R901及R902分别独立选自H、D、具有1个至10个C原子的直链烷基、具有1个至10个C原子的直链烷氧基、具有1个至10个C原子的直链硫代烷氧基基团、具有3个至10个C原子的支链或环状的烷基、具有3个至10个C原子的支链或环状的烷氧基、具有3个至10个C原子的支链或环状的硫代烷氧基基团、甲硅烷基基团、具有1个至10个C原子的取代的酮基基团、具有2个至10个C原子的烷氧基羰基基团、具有7个至10个C原子的芳氧基羰基基团、氰基基团(-CN)、氨基甲酰基基团(-C(=O)NH2)、卤甲酰基基团(-C(=O)-X其中X代表卤素原子)、甲酰基基团(-C(=O)-H)、异氰基基团、异氰酸酯基团、硫氰酸酯基团、异硫氰酸酯基团、羟基基团、硝基基团、CF3基团、Cl、Br、F、可交联的基团、具有5个至20个成环原子的取代或未取代的芳族环系基团、具有5个至20个成环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、具有5个至20个成环原子的芳氧基及具有5个至20个成环原子的杂芳氧基基团中的至少一种。
具体地,通式(IV)中的r、w及v分别独立地为1、2或3。进一步地,r、w及v均为1。进一步地,通式(IV)中的Ar13-Ar15分别独立地选自如下结构基团中的一种或几种:
其中,p是1、2、3或4。
进一步地,上述第二有机化合物(H2)选自如下结构式中的一种,但不限于以下结构式:
进一步地,上述有机混合物能够用于有机电致发光器件中的发光层。出于稳定性或工艺的考虑,有时会对H1和H2有一些特别的要求。
具体地,在其中一个实施例中,有机混合物中H1和H2中至少有一个的LUMO能级满足下列关系。进一步地,有机混合物中H2的LUMO能级满足下列关系:((LUMO+1)-LUMO)≥0.1eV。进一步地,((LUMO+1)-LUMO)≥0.15eV。进一步地,((LUMO+1)-LUMO)≥0.20eV。进一步地,((LUMO+1)-LUMO)≥0.25eV。进一步地,((LUMO+1)-LUMO)≥0.30eV。其中,LUMO是最低未占据轨道的能级,(LUMO+1)是第二低的未占据轨道的能级。
在另一个较为优先的实施例中,上述有机混合物中H1和H2中至少有一个的HOMO能级满足下列关系。进一步地,有机混合物中H1的HOMO能级满足下列关系:(HOMO-(HOMO-1))≥0.2eV。进一步地,HOMO-(HOMO-1))≥0.25eV。进一步地,HOMO-(HOMO-1))≥0.30eV。进一步地,HOMO-(HOMO-1))≥0.35eV。进一步地,HOMO-(HOMO-1))≥0.40eV。其中,HOMO为最高占据轨道的能级,(HOMO-1)是第二高的占据轨道的能级。
在一个优选的实施例中,上述有机混合物中H1和H2的摩尔比为2∶8到8∶2。进一步地,H1和H2的摩尔比为3∶7到7∶3。进一步地,H1和H2的摩尔比为4∶6到6∶4。更进一步地,H1和H2的摩尔比为5∶5。
在一个优选的实施例中,上述有机混合物中的H1和H2,至少有一个的玻璃化温度Tg≥100℃。进一步地,H1和H2中至少有一个的Tg≥120℃。进一步地,H1和H2中至少有一个的Tg≥140℃。进一步地,H1和H2中至少有一个的Tg≥160℃。更进一步地,H1和H2中至少有一个的Tg≥180℃。
具体地,上述有机混合物中第一有机化合物(H1)和第二有机化合物(H2)的升华温度差别不超过30K。进一步地,第一有机化合物(H1)和第二有机化合物(H2)的升华温度差别不超过20K。进一步地,第一有机化合物(H1)和第二有机化合物(H2)的升华温度差别不超过10K。更进一步地,第一有机化合物(H1)和第二有机化合物(H2)的升华温度相同。
具体地,上述有机混合物中第一有机化合物(H1)和第二有机化合物(H2)的摩尔质量差别不超过100g/mol。进一步地,H1和H2的摩尔质量差别不超过90g/mol。进一步地,H1和H2的摩尔质量的差别不超过80g/mol。更进一步地,H1和H2的摩尔质量的差别不超过60g/mol。
在另一个实施方式中,有机混合物包括第一有机化合物(H1)、第二有机化合物(H2)及有机功能材料。有机功能材料选自空穴(也称电洞)注入或传输材料(HIM/HTM)、空穴阻挡材料(HBM)、电子注入或传输材料(EIM/ETM)、电子阻挡材料(EBM)、有机基质材料(Host)、单重态发光体(荧光发光体)、三重态发光体(磷光发光体)、热激发延迟荧光材料(TADF材料)及有机染料中的至少一种。进一步地,有机功能材料选自磷光发光体和TADF材料中的至少一种。例如有机功能材料可以为专利WO2010135519A1、US20090134784A1和WO2011110277A1中公开的有机功能材料有详细的描述,特此将此3专利文件中的全部内容并入本文作为参考。
下面对ETM、三重态主体材料、荧光发光材料或单重态发光体、磷光发光材料或三重态发光体和TADF材料作一些较详细的描述(但不限于此)。
1.ETM
ETM材料的例子并不受特别的限制,任何能够传输电子的金属络合物或化合物都可能被用作为ETM。进一步地,ETM材料中的化合物可选自三(8-羟基喹啉)铝(AlQ3)、吩嗪、菲罗啉、蒽、菲、芴、二芴、螺二芴、对苯乙炔、哒嗪、吡嗪、三嗪、三唑、咪唑、喹啉、异喹啉、喹噁啉、噁唑、异噁唑、噁二唑、噻二唑、吡啶、吡唑、吡咯、嘧啶、吖啶、芘、苝、反茚并芴、顺茚并、二苯并-茚并芴、茚并萘、苯并蒽、氮磷杂环戊二烯、氮硼杂环戊二烯、芳香酮类、内酰胺及其衍生物中的一种。
具体地,可用作ETM的化合物是至少包含一个以下基团的分子:
R1选自氢、氘、卤原子(F、Cl、Br及I)、氰基、烷基、烷氧基、氨基、烯基、炔基、芳烷基、杂烷基、芳基和杂芳基中的一种。当R1选自芳基或杂芳基时,R1含义同Ar1。Ar2~Ar5含义也同Ar1。n2为0到20的任一整数;Q1-Q8分别独立为CR1或N。
进一步地,可作ETM材料的化合物选自如下结构式中的一种,但不限于如下结构式:
具体地,可用作ETM材料的金属络合物选自如下结构通式中的一种,但不限于如下结构通式:
(O-N)及(N-N)均是一种两齿配体。其中,(O-N)表示金属与O、N配位,(N-N)表示金属与N、N配位。L是一个辅助配体。r1是一整数,且r1的取值为从1到此金属的最大配位数。
2.三重态主体材料(Triplet Host)
三重态主体材料的例子并不受特别的限制,任何三重态能级比发光体,特别是三重态发光体或磷光发光体更高的金属络合物,或者任何三重态能级比发光体,特别是三重态发光体或磷光发光体更高的化合物都可能被用作为三重态主体材料。具体地,可用作三重态主体的金属络合物具有如下结构通式,但不限于如下结构通式:
其中,M3表示金属。(Y3-Y4)是一种两齿配体。Y3和Y4分别独立地选自C、N、O、P和S中的一种。L是一个辅助配体。r2是一整数,且r2的取值为从1到金属的最大配位数。进一步地,可用作三重态主体的金属络合物具有有如下通式:
其中,(O-N)是一种两齿配体,表示金属与O和N原子配位。在上述实施方式中,M3为Al或Zn,可以理解,在其他实施方式中M3还可以为Ir或Pt。
具体地,可作为三重态主体的化合物选自包含有环芳香烃基的化合物、包含有芳香杂环基的化合物及包含有2个~10个环结构的化合物中的一种。其中,每个芳香基可以进一步被取代,取代基选自氢、氘、氰基、卤素、烷基、烷氧基、氨基、烯、炔、芳烷基、杂烷基、芳基和杂芳基中的一种。
具体地,包含有环芳香烃基的化合物可以为苯、联苯、三苯基苯或苯并芴。包含有芳香杂环基的化合物可以为二苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并硒吩、呋喃、噻吩、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并硒吩、咔唑、二苯并咔唑,吲哚咔唑、吡啶吲哚、吡咯二吡啶、吡唑、咪唑、三唑类、恶唑、噻唑、恶二唑、恶三唑、二恶唑、噻二唑、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、三嗪类、恶嗪、恶噻嗪、恶二嗪、吲哚、苯并咪唑、吲唑、恶唑、二苯并恶唑、苯异恶唑、苯并噻唑、喹啉、异喹啉、邻二氮杂萘、喹唑啉、喹喔啉、萘、酞、蝶啶、氧杂蒽、吖啶、吩嗪、吩噻嗪、吩恶嗪、苯并呋喃吡啶、呋喃并吡啶、苯并噻吩吡啶、噻吩吡啶、苯并硒吩吡啶或硒吩苯并二吡啶。
包含有2个至10个环结构的化合物中的每个环可以是相同类型的环芳香烃基团、不同类型的环芳香烃基团、相同类型的芳香杂环基团或不同类型的芳香杂环基团,并且环与环彼此可以直接连接在一起,或通过连接基团连结在一起。连接基团为氧原子、氮原子、硫原子、硅原子、磷原子、硼原子、链结构单元和脂肪环基团中的至少一种。其中,每个Ar可以进一步被取代,取代基可选为氢、氘、氰基、卤素、烷基、烷氧基、氨基、烯基、炔基、芳烷基、杂烷基、芳基和杂芳基。
进一步地,三重态主体材料选自包含至少一个以下基团的化合物:
其中,R2-R7的含义同R1,X9为CR1R2或NR1。Y选自CR1R2、NR1、O及S中的一种。R1、n2、Q1-Q8及Ar1~Ar3的含义同前所述。
进一步地,可用作三重态主体材料的化合物选自如下所示结构式中的一种,但不局限于如下所示结构式:
3.单重态发光体(Singlet Emitter)
单重态发光体往往有较长的共轭π电子系统。迄今,已有许多例子,例如在JP2913116B和WO2001021729A1中公开的苯乙烯胺及其衍生物、在WO2008/006449和WO2007/140847中公开的茚并芴及其衍生物及在US7233019和KR2006-0006760中公开的芘的三芳胺衍生物。
具体地,单重态发光体选自一元苯乙烯胺、二元苯乙烯胺、三元苯乙烯胺、四元苯乙烯胺、苯乙烯膦、苯乙烯醚和芳胺中的一种。
一元苯乙烯胺是指一化合物,且包含一个无取代或取代的苯乙烯基组和至少一个胺。进一步地,一元苯乙烯胺包含一个无取代或取代的苯乙烯基组和至少一个芳香胺。二元苯乙烯胺是指一化合物,且包含两个无取代或取代的苯乙烯基组和至少一个胺。进一步地,二元苯乙烯胺包含两个无取代或取代的苯乙烯基组和至少一个芳香胺。三元苯乙烯胺是指一化合物,且包含三个无取代或取代的苯乙烯基组和至少一个胺。进一步地,三元苯乙烯胺包含三个无取代或取代的苯乙烯基组和至少一个芳香胺。四元苯乙烯胺是指一化合物,且包含四个无取代或取代的苯乙烯基组和至少一个胺。进一步地,四元苯乙烯胺包含四个无取代或取代的苯乙烯基组和至少一个芳香胺。进一步地,上述苯乙烯是二苯乙烯。二苯乙烯可以进一步被取代。
上述苯乙烯膦及苯乙烯醚的定义与苯乙烯胺的定义相似。
芳基胺或芳香胺是指一种化合物,包含三个直接联接氮的无取代或取代的芳香环或含三个直接联接氮的无取代或取代的杂环系统。进一步地,芳香族或杂环的环系统中至少有一个是稠环系统,且至少14个芳香环原子。进一步地,芳香胺选自芳香蒽胺、芳香蒽二胺、芳香芘胺、芳香芘二胺、芳香屈胺和芳香屈二胺中的一种。其中,一个芳香蒽胺是指一化合物,一个二元芳基胺基团直接联到蒽上;进一步地,一个二元芳基胺基团直接连到蒽上9的位置上。一个芳香蒽二胺是指一化合物,其中二个二元芳基胺基团直接联到蒽上;进一步地,两个二元芳基胺基团分别直接连到蒽上9、10的位置上。芳香芘胺、芳香芘二胺、芳香屈胺和芳香屈二胺的定义类似。进一步地,芳香芘胺中一个芳基胺连到芘上1的位置处,芳香芘二胺中两个二元芳基胺基团分别连到芘上1、6位置上。
基于乙烯胺及芳胺的单重态发光体的例子可以为专利WO2006/000388、WO2006/058737、WO2006/000389、WO2007/065549、WO2007/115610、US7250532B2、DE102005058557A1、CN1583691A、JP08053397A、US6251531B1、US2006/210830A、EP1957606A1和US2008/0113101A1中公开的材料。基于均二苯乙烯极其衍生物的单重态发光体可以为专利US5121029中公开的材料。
进一步地,单重态发光体选自茚并芴-胺和茚并芴-二胺中的一种,如可以为WO2006/122630所公开的材料,或者,单重态发光体选自苯并茚并芴-胺和苯并茚并芴-二胺中的一种,如WO2008/006449所公开的,或者,单重态发光体选自二苯并茚并芴-胺和二苯并茚并芴-二胺中的一种,如WO2007/140847所公开的。
进一步地,单重态发光体选自基于芴的稠环体系,如US2015333277A1、US2016099411A1和US2016204355A1所公开的。
进一步地,单重态发光体选自芘的衍生物,如US2013175509A1所公开的结构。进一步地,单重态发光体选自芘的三芳胺衍生物,如CN102232068B所公开的含有二苯并呋喃单元的芘的三芳胺衍生物。单重态发光体还可以选自其它具有特定结构的芘的三芳胺衍生物,如CN105085334A、CN105037173A所公开的。
进一步地,其他可用作单重态发光体的材料还包括多环芳烃化合物。进一步地,其他可用作单重态发光体的材料为如下化合物的衍生物:蒽(如9,10-二(2-萘并蒽))、萘、四苯、氧杂蒽、菲、芘(如2,5,8,11-四-t-丁基苝)、茚并芘、苯撑(如4,4’-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1’-联苯)、二茚并芘、十环烯、六苯并苯、芴、螺二芴、芳基芘(如US20060222886中公开的材料)、亚芳香基乙烯(如US5121029和US5130603中公开的)、环戊二烯(如四苯基环戊二烯)、红荧烯、香豆素、若丹明、喹吖啶酮、吡喃(如4(二氰基亚甲基)-6-(4-对二甲氨基苯乙烯基-2-甲基)-4H-吡喃)、噻喃、双(吖嗪基)亚胺硼化合物(US2007/0092753A1)、双(吖嗪基)亚甲基化合物、carbostyryl化合物、噁嗪酮、苯并恶唑、苯并噻唑、苯并咪唑及吡咯并吡咯二酮。一些单重态发光体的材料可在下述专利文件中找到:US20070252517A1、US4769292、US6020078、US2007/0252517A1及US2007/0252517A1。
具体地,单重态发光体可选自如下结构式中的一种,但不限于如下结构式:
4.热激活延迟荧光发光材料(TADF)
传统有机荧光材料只能利用电激发形成的25%单线态激子发光,有机电子器件的内量子效率较低(最高为25%)。尽管磷光材料由于重原子中心强的自旋-轨道耦合增强了系间穿越,可以有效利用电激发形成的单线态激子和三线态激子发光,使有机电子器件的内量子效率达到100%。但磷光材料昂贵,材料稳定性差,有机电子器件效率滚降严重等问题限制了其在OLED中的应用。热激活延迟荧光发光材料是继有机荧光材料和有机磷光材料之后发展的第三代有机发光材料。该类材料一般具有小的单线态-三线态能级差(ΔEst),三线态激子可以通过反系间穿越转变成单线态激子发光。这可以充分利用电激发下形成的单线态激子和三线态激子。有机电子器件内量子效率可达到100%。同时TADF材料结构可控,性质稳定,价格便宜无需要贵金属,在OLED领域的应用前景广阔。
TADF材料需要具有较小的单线态-三线态能级差。进一步地,ΔEst<0.3eV。进一步地,ΔEst<0.25eV。进一步地,ΔEst<0.20eV。更进一步地,ΔEst<0.1eV。
在其中一个实施方式中,TADF材料有比较小的ΔEst。在另一个实施方式中,TADF有较好的荧光量子效率。一些TADF发光的材料可以为下述专利或文章CN103483332(A)、TW201309696(A)、TW201309778(A)、TW201343874(A)、TW201350558(A)、US20120217869(A1)、WO2013133359(A1)、WO2013154064(A1)、Adachi,et.al.Adv.Mater.,21,2009,4802、Adachi,et.al.Appl.Phys.Lett.,98,2011,083302、Adachi,et.al.Appl.Phys.Lett.,101,2012,093306、Adachi,et.al.Chem.Commun.,48,2012,11392、Adachi,et.al.NaturePhotonics,6,2012,253、Adachi,et.al.Nature,492,2012,234、Adachi,et.al.J.Am.Chem.Soc,134,2012,14706、Adachi,et.al.Angew.Chem.Int.Ed,51,2012,11311、Adachi,et.al.Chem.Commun.,48,2012,9580、Adachi,et.al.Chem.Commun.,48,2013,10385、Adachi,et.al.Adv.Mater.,25,2013,3319、Adachi,et.al.Adv.Mater.,25,2013,3707、Adachi,et.al.Chem.Mater.,25,2013,3038、Adachi,et.al.Chem.Mater.,25,2013,3766、Adachi,et.al.J.Mater.Chem.C.,1,2013,4599及Adachi,et.al.J.Phys.Chem.A.,117,2013,5607中公开的材料。
具体地,TADF发光材料选自如下结构式中的一种,但不限于如下结构式:
5.三重态发光体(Triplet Emitter)
三重态发光体也称磷光发光体。具体地,三重态发光体是具有通式M(L)g的金属络合物。其中M是一金属原子,L是一有机配体,它通过至少一个位置键接或配位连接到金属原子M上。g是一个大于1的整数,进一步地,g是2、3、4、5或6。进一步地,金属络合物还可以通过一个或多个位置联接到一个聚合物上。进一步地,金属络合物还可以通过有机配体联接到一个聚合物上。
进一步地,金属原子M为过渡金属元素、镧系元素或锕系元素。进一步地,金属原子M为Ir、Pt、Pd、Au、Rh、Ru、Os、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Re、Cu或Ag。进一步地,金属原子M为Os、Ir、Ru、Rh、Re、Pd、Au或Pt。
进一步地,有机配体包含有螯合配体。螯合配体通过至少两个结合点与金属配位。进一步地,三重态发光体包含有两个相同或不同的双齿配体、两个相同或不同的多齿配体、三个相同或不同的双齿配体或三个相同或不同的多齿配体。螯合配体有利于提高金属络合物的稳定性。
进一步地,有机配体可选自苯基吡啶衍生物、7,8-苯并喹啉衍生物、2(2-噻吩基)吡啶衍生物、2(1-萘基)吡啶衍生物及2苯基喹啉衍生物中的一种。进一步地,上述有机配体还可以被取代,例如被含氟化合物取代,进一步地,含氟化合物可以为三氟甲基。有机配体可优先选自乙酸丙酮或苦味酸。
进一步地,可用作三重态发光体的金属络合物具有如下通式:
其中M是一金属。进一步地,M为过渡金属、镧系金属或锕系金属。进一步地,M为Ir、Pt或Au。
具体地,Ar1是一个环状基团。进一步地,Ar1中中包含有施主原子,即有一孤对电子的原子,如氮或磷。通过施主原子,环状基团与金属配位连接。
Ar2是一个环状基团。进一步地,Ar2中包含有C原子。通过碳原子,环状基团与金属连接。Ar1和Ar2由共价键联接在一起,且Ar1和Ar2可各自携带一个或多个取代基团。进一步地,Ar1和Ar2也可通过取代基团联接在一起。L’是一个双齿螯合的辅助配体。进一步地,L’是单阴离子双齿螯合配体。
q1可以是0、1、2或3。进一步地,q1为2或3。q2可以是0、1、2或3。进一步地,q2是1或0。
一些三重态发光体的材料可在下述专利文件和文献中找到:WO200070655、WO200141512、WO200202714、WO200215645、EP1191613、EP1191612、EP1191614、WO2005033244、WO2005019373、US2005/0258742、WO2009146770、WO2010015307、WO2010031485、WO2010054731、WO2010054728、WO2010086089、WO2010099852、WO2010102709、US20070087219A1、US20090061681A1、US20010053462A1、Baldo,Thompsonet al.Nature 403,(2000),750-753、US20090061681A1、US20090061681A1、Adachi etal.Appl.Phys.Lett.78(2001),1622-1624、J.Kido et al.Appl.Phys.Lett.65(1994),2124、Kido et al.Chem.Lett.657,1990、US2007/0252517A1、Johnson et al.,JACS105,1983,1795、Wrighton,JACS 96,1974,998、Ma et al.,Synth.Metals 94,1998,245、US6824895、US7029766、US6835469、US6830828、US20010053462A1、WO2007095118A1、US2012004407A1、WO2012007088A1、WO2012007087A1、WO2012007086A1、US2008027220A1、WO2011157339A1、CN102282150A、WO2009118087A1、WO2013107487A1、WO2013094620A1、WO2013174471A1、WO2014031977A1、WO2014112450A1、WO2014007565A1、WO2014038456A1、WO2014024131A1、WO2014008982A1及WO2014023377A1。
具体地,三重态发光体可选自如下结构式中的一种,但不限于如下结构式:
本发明的另一个目的是为印刷OLED提供材料的解决方案。
一实施方式的组合物包括上述有机化合物、上述聚合物及上述有机混合物中的一种,及有机溶剂。进一步地,组合物可以为溶液,也可以为悬浮液。
在本实施方式中,组合物包括0.01wt%至20wt%的有机化合物。进一步地,有机化合物为0.1wt%至15wt%。进一步地,有机化合物为0.2wt%至10wt%。进一步地,有机化合物为0.25wt%至5wt%。
在其中一个实施方式中,有机溶剂选自芳族、杂芳族、酯、芳族酮、芳族醚、脂肪族酮、脂肪族醚、脂环族、烯烃类化合物及无机酯类化合物中的至少一种。具体地,无机酯类化合物包括硼酸酯及磷酸酯等。
进一步地,组合物中包含至少50wt%的芳族溶剂或包含至少50wt%的杂芳族溶剂;优选至少80wt%的芳族或杂芳族溶剂;特别优选至少90wt%的的芳族或杂芳族溶剂。
具体地,芳族溶剂或杂芳族溶剂可以选自以下物质中的一种,但不限于以下物质:1-四氢萘酮、3-苯氧基甲苯、苯乙酮、1-甲氧基萘、对二异丙基苯、戊苯、四氢萘、环己基苯、氯萘、1,4-二甲基萘、3-异丙基联苯、对甲基异丙苯、二戊苯、邻二乙苯、间二乙苯、对二乙苯、1,2,3,4-四甲苯、1,2,3,5-四甲苯、1,2,4,5-四甲苯、丁苯、十二烷基苯、1-甲基萘、1,2,4-三氯苯、1,3-二丙氧基苯、4,4-二氟二苯甲烷、二苯醚、1,2-二甲氧基-4-(1-丙烯基)苯、二苯甲烷、2-苯基吡啶、3-苯基吡啶、2-苯氧基甲醚、2-苯氧基四氢呋喃、乙基-2-萘基醚、N-甲基二苯胺、4-异丙基联苯、α,α二氯二苯甲烷、4-(3-苯基丙基)吡啶、苯甲酸苄酯、1,1-双(3,4-二甲基苯基)乙烷、2-异丙基萘及二苄醚等。
在其中一个实施例中,有机溶剂还可以选自脂肪族、脂环族、芳烃族、胺、硫醇、酰胺、腈、酯、醚、聚醚、醇、二醇及多元醇中的至少一种。进一步地,有机溶剂选自醇类溶剂。进一步地,醇包括烷基环己醇、甲基化的脂肪族醇及萘酚等。
进一步地,有机溶剂还可以是环烷烃,例如十氢化萘。
在某些实施例中,上述组合物,包含有一种如上所述的有机化合物、聚合物或有机混合物,及上述有机溶剂,还可进一步包含另一种有机溶剂。另一种有机溶剂的例子,包括(但不限于):甲醇、乙醇、2-甲氧基乙醇、二氯甲烷、三氯甲烷、氯苯、邻二氯苯、四氢呋喃、苯甲醚、吗啉、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、1,4-二氧杂环己烷、丙酮、甲基乙基酮、1,2-二氯乙烷、3-苯氧基甲苯、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、醋酸乙酯、醋酸丁酯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、四氢萘、萘烷及茚中的至少一种。
进一步地,上述有机溶剂的汉森(Hansen)溶解度参数在以下范围内:
δd(色散力)在17.0MPa1/2~23.2MPa1/2的范围。进一步地,δd在18.5MPa1/2~21.0MPa1/2的范围;
δp(极性力)在0.2MPa1/2~12.5MPa1/2的范围。进一步地,δp在2.0MPa1/2~6.0MPa1/2的范围;
δh(氢键力)在0.9MPa1/2~14.2MPa1/2的范围。进一步地,δh在2.0MPa1/2~6.0MPa1/2的范围。
具体地,有机溶剂在选取时需考虑其沸点参数。进一步地,有机溶剂的沸点≥150℃;进一步地,有机溶剂的沸点≥180℃;进一步地,有机溶剂的沸点≥200℃;进一步地,有机溶剂的沸点>250℃;进一步地,有机溶剂的沸点≥275℃。进一步地,有机溶剂的沸点≥300℃。上述沸点范围内的有机溶剂能够防止喷墨印刷头的喷嘴堵塞。有机溶剂能够从溶剂体系中蒸发,以形成包含功能材料的薄膜。
进一步地,上述组合物具有以下特征:
(1)组合物的粘度在1cPs到100cPs(25℃),和/或
(2)组合物的表面张力在19dyne/cm到50dyne/cm(25℃)。
具体地,有机溶剂在选取时需考虑其表面张力参数。合适的油墨表面张力参数适合于特定的基板和特定的印刷方法。例如对喷墨印刷,有机溶剂在25℃下的表面张力在19dyne/cm到50dyne/cm范围。进一步地,有机溶剂的表面张力在22dyne/cm到35dyne/cm范围。进一步地,有机溶剂的表面张力在25dyne/cm到33dyne/cm范围。
进一步地,油墨在25℃下的表面张力在19dyne/cm到50dyne/cm范围。进一步地,油墨的表面张力在22dyne/cm到35dyne/cm范围。进一步地,油墨的表面张力在25dyne/cm到33dyne/cm范围。
有机溶剂在选取时还需考虑油墨的粘度参数。粘度可以通过不同的方法调节,如通过选取合适的有机溶剂和油墨中有机化合物或聚合物或有机混合物的浓度。具体地,有机溶剂的粘度低于100cps。进一步地,有机溶剂的粘度低于50cps。进一步地,有机溶剂的粘度为1.5cps到20cps。具体地,有机溶剂的粘度是指在印刷时的环境温度下的粘度。进一步地,环境温度在15℃-30℃。进一步地,环境温度在18℃-28℃。进一步地,环境温度在20℃-25℃。进一步地,环境温度在23℃-25℃。按照上述参数配制的组合物特别适合于喷墨印刷。
进一步地,组合物在25℃下的粘度在1cps到100cps范围。进一步地,组合物的粘度在1cps到50cps范围。进一步地,组合物的粘度在1.5cps到20cps范围。
由满足上述沸点、表面张力参数及粘度参数的有机溶剂获得的油墨能够形成具有均匀厚度且均匀组成的功能材料薄膜。
一实施方式的有机电子器件包括上述有机化合物、聚合物及有机混合物中的一种。
具体地,有机电子器件选自有机发光二极管(OLED)、有机光伏电池(OPV)、有机发光电池(OLEEC)、有机场效应管(OFET)、有机发光场效应管、有机激光器、有机自旋电子器件、有机传感器及有机等离激元发射二极管(Organic Plasmon Emitting Diode)中的一种。
进一步地,有机电子器件为有机电致发光器件。有机电子器件包括发光层,发光层的材料包括有机化合物、聚合物及有机混合物中的一种。
一实施方式的有机电子器件的制备方法,包括将有机化合物或有机混合物以蒸镀的方法于一基板上形成一功能层、将有机化合物以共蒸镀的方法与有机功能材料一起于一基板上形成一功能层、将有机混合物以共蒸镀的方法与有机功能材料一起于一基板上形成一功能层及将组合物用印刷或涂布的方法涂布于一基板上形成一功能层中的一种。
具体地,印刷或涂布的方法选自如下方法中的一种,但不限于如下方法:喷墨打印、喷印(Nozzle Printing)、活版印刷、丝网印刷、浸涂、旋转涂布、刮刀涂布、辊筒印花、扭转辊印刷、平版印刷、柔版印刷、轮转印刷、喷涂、刷涂、移印及狭缝型挤压式涂布等。
进一步地,组合物作为印刷油墨在制备有机电子器件时通过打印或涂布的方法制备有机电子器件。
具体地,打印或涂布技术包括(但不限于):喷墨打印、活版印刷、丝网印刷、浸涂、旋转涂布、刮刀涂布、辊筒印花、扭转辊印刷、平版印刷、柔版印刷、轮转印刷、喷涂、刷涂或移印、狭缝型挤压式涂布等。进一步地,打印或涂布技术选自凹版印刷、丝网印刷及喷墨印刷中的一种。进一步地,打印或涂布方法选自凹版印刷及喷墨印刷中的一种。
进一步地,组合物为溶液或悬浮液时,组合物还可以另外包括一个或多个组份,例如表面活性化合物、润滑剂、润湿剂、分散剂、疏水剂及粘接剂等,用于调节粘度、成膜性能及提高附着性等。有关打印技术,及其对有关溶液的相关要求,如溶剂及浓度,粘度等,具体可以参见Helmut Kipphan主编的《印刷媒体手册:技术和生产方法》(Handbook of PrintMedia:Technologies andProduction Methods),ISBN 3-540-67326-1。
具体地,有机电子器件中功能层的厚度在5nm-1000nm。
一实施方式的有机电子器件,包含一种上述有机化合物或上述聚合物,或包含一功能层。其中,功能层是使用上述组合物制备而成。一般的,此种有机电子器件至少包含一个阴极,一个阳极及位于阴极和阳极之间的一个功能层,其中所述的功能层中至少包含一种如上所述的有机化合物。
在一个更为优选的实施例中,以上所述的有机电子器件是电致发光器件,特别是OLED(如图1所示),其中包括一基片101、一阳极102、至少一发光层104及一阴极106。
基片101可以是不透明或透明。一个透明的基板可以用来制造一个透明的发光元器件。例如可参见,Bulovic等Nature 1996,380,p29,和Gu等,Appl.Phys.Lett.1996,68,p2606。基片101可以是刚性的或弹性的。具体地,基片101可以是塑料、金属、半导体晶片或玻璃。进一步地,基片101有一个平滑的表面。无表面缺陷是基片101的理想的选择。
进一步地,基片101是柔性的。基片101为聚合物薄膜或塑料。基片101的玻璃化温度Tg为150℃以上。进一步地,基片101的Tg超过200℃。进一步地,基片101的Tg超过250℃。进一步地,基片101的Tg超过300℃。具体地,基片101为聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)或聚乙二醇(2,6-萘)(PEN)。
阳极102的材料包括导电金属、导电金属氧化物及导电聚合物中的一种。阳极102可以容易地将空穴注入到空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)或发光层104中。进一步地,阳极102的功函数和发光层104中的发光体、作为HIL的p型半导体材料、作为HTL的p型半导体材料或作为电子阻挡层(EBL)的p型半导体材料的HOMO能级(价带能级)的差的绝对值小于0.5eV。进一步地,绝对值小于0.3eV。更进一步地,绝对值小于0.2eV。
具体地,阳极102的材料选自Al、Cu、Au、Ag、Mg、Fe、Co、Ni、Mn、Pd、Pt、ITO及铝掺杂氧化锌(AZO)等中的一种。需要说明的是,阳极102的材料不限于上述材料,还可以是其他已知的阳极材料。阳极102的材料可以使用任何合适的技术沉积得到,如阳极102可以采用物理气相沉积法得到。具体地,物理气相沉积法包括射频磁控溅射、真空热蒸发及电子束(e-beam)等。进一步地,阳极102是图案结构化的材料,如图案化的ITO导电基板。
阴极106包括一导电金属或金属氧化物。阴极106可以容易地将电子注入到EIL、ETL或发光层中。进一步地,阴极106的功函数和发光层104中的发光体、作为电子注入层(EIL)的n型半导体材料、作为电子传输层(ETL)的n型半导体材料或作为空穴阻挡层(HBL)的n型半导体材料的LUMO能级(导带能级)的差的绝对值小于0.5eV。进一步地,绝对值小于0.3eV。更进一步地,绝对值小于0.2eV。原则上,所有能够用作OLED的阴极106的材料都可能作为本实施方式的有机电子器件100的阴极106的材料。
具体地,阴极106材料选自Al、Au、Ag、Ca、Ba、Mg、LiF/Al、MgAg合金、BaF2/Al、Cu、Fe、Co、Ni、Mn、Pd、Pt及ITO等中的一种。可以理解,阴极106不限于上述材料,还可以是其他材料。阴极106材料可以使用任何合适的技术沉积得到,如阴极106可以采用物理气相沉积法得到。具体地,物理气相沉积法包括射频磁控溅射、真空热蒸发及电子束(e-beam)等。
在图示的实施方式中,有机电子器件OLED还可以包含其他功能层,如空穴注入层(HIL)或空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)、电子注入层(EIL)或电子传输层(ETL)(105)、空穴阻挡层(HBL)。适合用于这些功能层中的材料在WO2010135519A1、US20090134784A1和WO2011110277A1中有详细的描述,特此将此3篇专利文件中的全部内容并入本文作为参考。
在一个优选的实施例中,上述有机发光器件中,发光层104是通过真空蒸镀形成,蒸镀源包含有一上述有机化合物或有机混合物。
在另一个优选的实施例中,上述有机发光器件中,发光层104是通过打印上述组合物制备而成。
进一步地,本实施方式的有机电子器件100的发光波长在300nm到1000nm之间。进一步地,发光波长在350nm到900nm之间。更进一步地,发光波长在400nm到800nm之间。
上述有机电子器件能够在各种电子设备中应用,电子设备可以为如下设备中的一种,但不限于如下设备:显示设备、照明设备、光源及传感器等等。
下面将结合优选实施例对本发明进行了说明,但本发明并不局限于下述实施例,应当理解,所附权利要求概括了本发明的范围。在本发明构思的引导下本领域的技术人员应意识到,对本发明的各实施例所进行的一定的改变,都将被本发明的权利要求书的范围所覆盖。
以下为具体实施例部分:
实施例1
(1)化合物1-1的合成
将化合物10H-螺[吖-9,9′-芴](16.55g,50mmol)和4-溴-2-氯-1-氟苯(10.50g,50mmol)加入三口烧瓶中,用200mL的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)搅拌溶解,氮气保护,然后加入Cs2CO3(19.5g,60mmol)和K2CO3。将反应液搅拌回流12小时,冷却,将反应液倒入用1000mL水中,抽滤,滤饼用乙醇和石油醚的混合溶剂洗涤,抽滤,滤饼用二氯甲烷和石油醚的混合溶剂(DCM/PE)重结晶,得到白色固体即化合物1-1(16.09g,收率62%)。
(2)化合物1-2的合成
将化合物1-1(15.57g,30mmol)和9-苯基-咔唑-3-硼酸(8.61g,30mmol)加入三口烧瓶中,用200mL甲苯搅拌溶解,氮气保护,然后加入Pd(PPh3)4(1.70g,1.5mmol)和K2CO3(8.28g,60mmol)。反应液搅拌回流12小时,冷却,接着用100mL水洗涤三次,无水硫酸钠干燥,然后蒸发除去溶剂,残余物用DCM/PE(1∶10)过柱子纯化,得到白色固体即化合物1-2(15.34g,收率75%)。
(3)化合物1的合成
将化合物1-2(13.64g,20mmol)和K2CO3(8.28g,60mmol)加入三口烧瓶中,用200mLN,N-二甲基乙酰胺(DMA)搅拌溶解,氮气保护,然后加入Pd(dba)2(575mg,1mmol)和三环己基膦四氟苯硼酸(736mg,2mmol)。反应液搅拌回流12小时,冷却,将反应液倒入1000mL水中,抽滤,滤饼用乙醇和石油醚的混合溶剂洗涤,抽滤,滤饼用DCM/PE重结晶,得到白色固体即化合物1(8.65g,收率67%)。
实施例2
(1)化合物2-1的合成
将化合物1-1(10.38g,20mmol)和9-(1.1)联苯基-咔唑-3-硼酸(7.26g,20mmol)加入三口烧瓶中,用200mL甲苯搅拌溶解,氮气保护,然后加入四(三苯基膦)钯(Pd(PPh3)4)(1.13g,1mmol)和K2CO3(5.52g,40mmol)。反应液搅拌回流12小时,冷却,接着用100mL水洗涤三次,无水硫酸钠干燥,然后蒸发除去溶剂,残余物用DCM/PE(1∶15)过柱子纯化,得到白色固体即化合物2-1(8.95g,收率59%)。
(2)化合物2的合成
将化合物2-1(7.59g,10mmol)和K2CO3(2.76g,20mmol)加入三口烧瓶中,用100mLDMA搅拌溶解,氮气保护,然后加入Pd(dba)2(278mg,0.5mmol)和三环己基膦四氟苯硼酸(368mg,1mmol)。反应液搅拌回流12小时,冷却,将反应液倒入1000mL水中,抽滤,滤饼用乙醇和石油醚的混合溶剂洗涤,抽滤,滤饼用DCM/PE重结晶,得到白色固体即化合物2(4.83g,收率67%)。
实施例3
(1)化合物3-1的合成
将9-(2-溴苯基)咔唑(12.81g,40mmol)加入三口烧瓶中,用200mL无水四氢呋喃搅拌溶解,氮气保护,降温至-78℃,然后缓慢滴加2.5M的丁基锂溶液16mL,加完搅拌半个小时,接着将9-勿酮(7.2g,40mmol)的四氢呋喃溶液滴入反应液中。滴毕,升至室温,搅拌反应2小时,加入饱和氯化铵溶液淬灭,加水分液,浓缩有机相,得到黄色油状物,将此油状物加入100mL HAc和20mL HCl的混合液中搅拌回流12小时。冷却,然后加入饱和食盐水,并用二氯甲烷萃取,得到有机相。用水洗涤有机相三次。蒸发除去溶剂,残余物用DCM/PE重结晶,得到白色固体即化合物3-1(11.50g,收率71%)。
(2)化合物3-2的合成
将化合物3-1(8.1g,20mmol)加入三口烧瓶中,用200mL二氯甲烷搅拌溶解,氮气保护,室温下,缓慢滴加液溴(1.6g,10mmol)。滴毕,反应液室温搅拌2小时,抽滤,滤饼用乙醇重结晶,得到棕色固体即化合物3-2(7.74g,收率80%)。
(3)化合物3的合成
将化合物3-2(7.27g,15mmol)和9-(1,1′联苯)-咔唑-3-硼酸(5.45g,15mmol)加入三口烧瓶中,用100mL甲苯搅拌溶解,氮气保护,然后加入Pd(PPh3)4(850mg,0.75mmol)和(4.1g,30mmol)K2CO3。将反应液搅拌回流12小时,冷却,用100mL水洗涤三次反应液,无水硫酸钠干燥,然后蒸发除去溶剂,残余物用甲苯和乙醇重结晶,得到白色固体即化合物3(8.1g,收率75%)。
实施例4
将化合物3-2(9.68g,20mmol)和9-苯基-咔唑-3-硼酸(5.74g,20mmol)加入三口烧瓶中,用100mL甲苯搅拌溶解,氮气保护,然后加入Pd(PPh3)4(1.13g,1mmol)和(5.52g,40mmol)K2CO3。将反应液搅拌回流12小时,冷却,用100mL水洗涤三次反应液,无水硫酸钠干燥,然后蒸发除去溶剂,残余物用DCM/PE(1∶10)过柱子纯化,得到白色固体即化合物4(10.10g,收率70%)。
实施例5
(1)化合物5-1的合成
将9-(2-溴苯基)咔唑(12.81g,40mmol)加入三口烧瓶中,用200mL无水四氢呋喃搅拌溶解,氮气保护,降温至-78℃,然后缓慢滴加2.5M的丁基锂溶液16mL,加完搅拌半个小时。接着将4-溴-勿酮(10.36g,40mmol)的四氢呋喃溶液滴入反应液中,滴毕,升至室温,搅拌反应2小时,加入饱和氯化铵溶液淬灭,加水分液,浓缩有机相,得到黄色油状物,将此油状物加入100mL HAc和20mL HCl的混合液中搅拌回流12小时。冷却,然后加入饱和食盐水,并用二氯甲烷萃取,得到有机相。用水洗涤有机相三次,蒸发除去溶剂,残余物用DCM/PE重结晶,得到白色固体即化合物5-1(12.56g,收率65%)。
(2)化合物5的合成
将化合物5-1(12.11g,25mmol)和9-苯基-咔唑-3-硼酸(7.18g,25mmol)加入三口烧瓶中,用200mL甲苯搅拌溶解,氮气保护,然后加入Pd(PPh3)4(850mg,0.75mmol)和K2CO3。将反应液搅拌回流12小时,冷却,用100mL水洗涤三次反应液,无水硫酸钠干燥,然后蒸发除去溶剂,残余物用甲苯和乙醇重结晶,得到白色固体即化合物5(13.24g,收率82%)。
实施例6
将化合物5-1(9.66g,20mmol)和9-(1,1′联苯)-咔唑-3-硼酸(7.26g,20mmol)加入三口烧瓶中,用100mL甲苯搅拌溶解,氮气保护,然后加入Pd(PPh3)4(850mg,0.75mmol)和K2CO3。将反应液搅拌回流12小时,冷却,用100mL水洗涤三次反应液,无水硫酸钠干燥,然后蒸发除去溶剂,残余物用甲苯和乙醇重结晶,得到白色固体即化合物6(13.24g,收率82%)。
实施例7
(1)化合物7-1的合成
将化合物5-1(9.66g,20mmol)和咔唑-3-硼酸(4.22g,20mmol)加入三口烧瓶中,用100mL甲苯搅拌溶解,氮气保护,然后加入Pd(PPh3)4(850mg,0.75mmol)和K2CO3。将反应液搅拌回流12小时,冷却,用100mL水洗涤三次反应液,无水硫酸钠干燥,然后蒸发除去溶剂,残余物用甲苯和乙醇重结晶,得到白色固体即化合物7-1(9.69g,收率85%)。
(2)化合物7的合成
将化合物7-1(8.55g,15mmol)和4-溴-二苯并噻吩(3.95g,15mmol)加入三口烧瓶中,用100mL甲苯搅拌溶解,氮气保护,然后加入Pd(dba)2(431mg,0.75mmol)和叔丁醇钠(2.88g,30mmol),随后加入10%的三叔丁基膦甲苯溶液5mL。将反应液搅拌回流12小时,冷却,用100mL水洗涤三次反应液,无水硫酸钠干燥,然后蒸发除去溶剂,残余物用乙酸乙酯与石油醚(EA/PE)体积比为1∶5的混合溶剂过柱子纯化,得到白色固体即化合物7(5.64g,收率50%)。
实施例8
(1)化合物8-1的合成
将化合物1-1(10.38g,20mmol)和咔唑-3-硼酸(4.22,20mmol)加入三口烧瓶中,用200mL甲苯搅拌溶解,氮气保护,然后加入Pd(PPh3)4(1.13g,1mmol)和K2CO3(5.52g,40mmol)。反应液搅拌回流12小时,冷却,接着用100mL水洗涤三次,无水硫酸钠干燥,然后蒸发除去溶剂,残余物用DCM/PE(1∶20)过柱子纯化,得到白色固体即化合物8-1(7.16g,收率59%)。
(2)化合物8-2的合成
将化合物8-1(6.07g,10mmol)和4-溴-二苯并噻吩(2.62g,10mmol)加入三口烧瓶中,用100mL甲苯搅拌溶解,氮气保护,然后加入Pd(dba)2(280mg,0.5mmol)和叔丁醇钠(1.92g,20mmol),随后加入10%的三叔丁基膦甲苯溶液6mL。将反应液搅拌回流12小时,冷却,用100mL水洗涤三次反应液,无水硫酸钠干燥,然后蒸发除去溶剂,残余物用DCM/PE(1∶20)过柱子纯化,得到白色固体即化合物8-2(3.94g,收率50%)。
(3)化合物8的合成
将化合物8-2(3.94g,5mmol)和K2CO3(1.38g,10mmol)加入三口烧瓶中,用100mLDMA搅拌溶解,氮气保护,然后加入Pd(dba)2(144mg,0.25mmol)和三环己基膦四氟苯硼酸(184mg,0.5mmol)。反应液搅拌回流12小时,冷却,将反应液倒入1000mL水中,抽滤,滤饼用乙醇和石油醚混合溶剂洗涤,抽滤,滤饼用DCM/PE重结晶,得到白色固体即化合物8(2.33g,收率62%)。
实施例9
(1)化合物9-1的合成
将N-(2-溴苯基)吩噁嗪(6.76g,20mmol)加入三口烧瓶中,用100mL无水四氢呋喃搅拌溶解,氮气保护,降温至-78℃,然后缓慢滴加2.5M的丁基锂溶液8mL,加完搅拌1个小时。接着将4-溴-勿酮(5.18g,20mmol)的四氢呋喃溶液滴入反应液中,滴毕,升至室温,搅拌反应2小时,加入饱和氯化铵溶液淬灭,加水分液,浓缩有机相,得到黄色油状物,将此油状物加入100mLHAc和20mL HCl的混合液中搅拌回流12小时。冷却,然后加入饱和食盐水,并用二氯甲烷萃取,得到有机相。用水洗涤有机相三次,蒸发除去溶剂,残余物用DCM/PE重结晶,得到白色固体即化合物9-1(3.1g,收率62%)。
(2)化合物9的合成
将化合物9-1(3g,6mmol)和中间体T(2.52g,6mmol)加入三口烧瓶中,用100mL甲苯搅拌溶解,氮气保护,然后加入Pd(PPh3)4(1.13g,1mmol)和K2CO3(5.52g,40mmol)的水溶液。接着搅拌回流12小时,TLC和LC-MS显示反应完毕,冷却,分液,合并有机相,有机相用100mL水洗涤三次,无水硫酸钠干燥,然后蒸发除去溶剂,残余物用DCM/PE(1∶10)过柱子纯化,得到白色固体即化合物9(3.44g,收率72%)。
实施例10
(1)化合物10-1的合成
将化合物5-1(9.66g,20mmol)和5,12-二氢吲哚并[3,2-A]咔唑(5.12g,20mmol)加入三口烧瓶中,用200mL甲苯搅拌溶解,氮气保护,然后加入Pd(dba)2(575mg,1mmol)和叔丁醇钠(3.84g,40mmol),随后加入10%的三叔丁基膦甲苯溶液6mL。将反应液搅拌回流12小时,冷却,用100mL水洗涤三次反应液,无水硫酸钠干燥,然后蒸发除去溶剂,残余物用EA/PE(1∶5)过柱子纯化,得到白色固体即化合物10-1(6.32g,收率48%)。
(2)化合物10的合成
将化合物10-1(5.27g,8mmol)和碘苯(1.96g,9.6mmol)加入三口烧瓶中,用100mL甲苯搅拌溶解,氮气保护,然后加入Pd(dba)2(230mg,0.4mmol)和叔丁醇钠(1.54g,16mmol),随后加入10%的三叔丁基膦甲苯溶液3mL。将反应液搅拌回流12小时,冷却,用100mL水洗涤三次反应液,无水硫酸钠干燥,然后蒸发除去溶剂,残余物用DCM/PE(1∶10)过柱子纯化,得到白色固体即化合物10(3.83g,收率65%)。
对比例1
(1)对比化合物C1-1的合成
将3.3-联咔唑(6.64g,20mmol)和4-4-溴-苯基-二苯并呋喃(6.46g,22mmol)加入三口烧瓶中,用100mL甲苯搅拌溶解,氮气保护,然后加入Pd(dba)2(575mg,1mmol)和叔丁醇钠(3.84g,40mmol),随后加入10%的三叔丁基膦甲苯溶液6mL。将反应液搅拌回流12小时,冷却,用100mL水洗涤三次反应液,无水硫酸钠干燥,然后蒸发除去溶剂,残余物用DCM/PE(1∶10)过柱子纯化,得到白色固体即对比化合物C1-1(8.26g,收率72%)。
(2)对比化合物C1的合成
将对比化合物C1-1(5.74g,10mmol)和3-溴-联苯(2.33g,10mmol)加入三口烧瓶中,用100mL甲苯搅拌溶解,氮气保护,然后加入Pd(dba)2(280mg,0.5mmol)和叔丁醇钠(1.92g,20mmol),随后加入10%的三叔丁基膦甲苯溶液3mL。将反应液搅拌回流12小时,冷却,用100mL水洗涤三次反应液,无水硫酸钠干燥,然后蒸发除去溶剂,残余物用EA/PE(1∶10)过柱子纯化,得到类白色固体即对比化合物C1(6.47g,收率65%)。
由上述化合物制备有机电子器件,并对有机电子器件进行表征,结果如下:
具体地,OLED器件的结构及各层所使用的材料如下所示:
ITO/HIL(5nm)/HTL(50nm)/Host:10%Dopant(40nm)/ETL:Liq(2:1)(40nm)/阴极,其中,Dopant的重量为Host重量的10%,Dopant和Host构成EML层,且EML层的厚度为40nm;ETL与Liq的重量比为2∶1,且ETL和Liq的厚度为40nm。
HIL:MoO3;HTL:一种三芳胺衍生物,具体为NPD;
Host:化合物1-化合物10及对比化合物C1作为第一主体;化合物A-化合物C作为第二主体;且第一主体和第二主体的摩尔比为1∶1;或化合物1-化合物10及对比化合物C1作为单主体;
Dopant:Ir(ppy)3;ETL:TPBi;阴极:Liq(1nm)/Al(100nm)。其中,NPD、TPBi及Liq的结构式如下所示:
如下为作为第二主体或单主体的化合物A、化合物B及化合物C的结构式:
各OLED器件的第一主体和第二主体所用的物质如下表1所示。
表1
OLED器件编号 第一主体 第二主体
1 化合物1 化合物A
2 化合物2 化合物A
3 化合物3 化合物B
4 化合物4 化合物B
5 化合物5 化合物B
6 化合物6 化合物B
7 化合物7 化合物C
8 化合物8 化合物C
9 化合物9 化合物C
10 化合物10 化合物C
11 化合物1 -
12 化合物8 -
13 化合物10 -
对比1 对比化合物C1 化合物A
对比2 对比化合物C1 -
所采用的器件结构如下:
具有ITO/HIL(5nm)/HTL(50nm)/Host:10%Dopant(40nm)/ETL:Liq(2∶1)(40nm)/阴极的OLED器件的制备步骤如下:
A、导电玻璃基片的清洗:首次使用时,可用多种溶剂进行清洗,例如氯仿、丙酮、异丙醇进行清洗,然后进行紫外、臭氧及等离子处理。
B、HIL(5nm)、HTL(50nm)、Host:10%Dopant(40nm)及ETL:Liq(2∶1)(40nm)的形成:在高真空(1×10-6毫巴)中经热蒸镀依次形成各层。
C、阴极的形成:Liq/Al(1nm/100nm)在高真空(1×10-6毫巴)中经热蒸镀而成。
D、封装:将器件在充有氮气的手套箱中用紫外线硬化树脂封装。
将上述制备的各OLED器件的电流电压(J-V)特性通过表征设备来表征,同时记录OLED器件的效率及寿命。结果如下表2所示。
表2
从表2中可以看出,采用化合物1、化合物8及化合物10作为单主体,其器件性能优于对比化合物C1作为单主体的器件的性能。进一步采用化合物1~化合物10作为第一主体,与具有电子传输性质的第二主体形成共主体,所得到的有机电子器件的效率和寿命都明显优于对比化合物C1作为第一主体所得到的有机电子器件的效率和寿命。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种有机化合物,其特征在于,具有如下通式(I):
k为0或1;
A为具有通式(II)所示的结构,B为具有通式(III-1)或通式(III-2)所示的结构:
所述B选自通式(III-2)所示的结构时,至少有一组相邻的-R104-能够彼此键合成环;
当k为0时,所述通式(II)中,-X1-选自单键,所述通式(III-1)或所述通式(III-2)中,-X2-选自-NR110-及-SiR113R114-中的一种;
当k为1时,所述通式(II)中,-X1-选自单键、-O-、-S-、-CR105R106-、-NR107-及-SiR108R109-中的一种,所述通式(III-1)或所述通式(III-2)中-X2-选自-NR110-、-CR111R112-及-SiR113R114-中的一种;
所述通式(I)中,L1选自具有8个至40个稠环原子的芳族环系基团、具有8个至40个稠环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、具有5个至40个成环原子的芳氧基及具有5个至40个成环原子的杂芳氧基基团中的至少一种,所述L1中的多个取代基团能够彼此键合形成单环的脂族环、单环的芳族环、多环的脂族环或多环的芳族环;
R101-R114相互独立地选自H、D、具有1个至20个C原子的直链烷基、具有1个至20个C原子的直链烷氧基、具有1个至20个C原子的直链硫代烷氧基、具有3个至20个C原子的支链或环状的烷基、具有3个至20个C原子的支链或环状的烷氧基、具有3个至20个C原子的支链或环状的硫代烷氧基、取代或无取代的甲硅烷基、具有1个至20个C原子的取代的酮基、具有2个至20个C原子的烷氧基羰基、具有7个至20个C原子的芳氧基羰基、氨基甲酰基、卤甲酰基、甲酰基、异氰基、异氰酸酯基、硫氰酸酯基、异硫氰酸酯基、羟基、硝基、CF3、Cl、Br、F、可交联的基团、具有5个至40个成环原子的取代或未取代的芳族环系基团、具有5个至40个成环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、具有5个至40个成环原子的芳氧基及具有5个至40个成环原子的杂芳氧基基团中的至少一种,所述R101~R114中的多个基团能够彼此键合形成单环的脂族环、单环的芳族环、多环的脂族环或多环的芳族环;
m为0-7的任一整数;n为0-4的任一整数;u为0-8的任一整数;t为0-8的任一整数;虚线表示所述B与所述L1相连接的单键。
2.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于,所述有机化合物具有以下任一通式所示的结构:
其中,
Ar1选自具有5个至40个成环原子的取代或未取代的芳族环系基团、具有5个至40个成环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、具有5个至40个成环原子的芳氧基及具有5个至40个成环原子的杂芳氧基基团中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于,所述L1选自如下结构基团中的至少一种:
及/或,所述Ar1选自如下结构基团中的一种或多种:
其中,
A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7及A8分别独立表示CR501或N;
Y1选自CR502R503、SiR504R505、NR506、C(=O)、S及O中的一种;
R501~R506选自H、D、具有1个至20个C原子的直链烷基、具有1个至20个C原子的直链烷氧基、具有1个至20个C原子的直链硫代烷氧基基团、具有3个至20个C原子的支链或环状的烷基、具有3个至20个C原子的支链或环状的烷氧基、具有3个至20个C原子的支链或环状的硫代烷氧基基团、甲硅烷基基团、具有1个至20个C原子的取代的酮基基团、具有2个至20个C原子的烷氧基羰基基团、具有7个至20个C原子的芳氧基羰基基团、氰基基团、氨基甲酰基基团、卤甲酰基基团、甲酰基基团、异氰基基团、异氰酸酯基团、硫氰酸酯基团、异硫氰酸酯基团、羟基基团、硝基基团、CF3基团、Cl、Br、F、可交联的基团、具有5个至40个成环原子的取代或未取代的芳族环系基团、具有5个至40个成环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、具有5个至40个成环原子的芳氧基及具有5个至40个成环原子的杂芳氧基基团中的至少一种,所述R501~R506中的多个基团能够彼此键合形成单环的脂族环、单环的芳族环、多环的脂族环或多环的芳族环。
4.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于,所述通式(I)中的所述A选自以下所示结构中的一种:
其中,虚线为所示结构与所述L1相连接的单键。
5.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于,所述通式(I)中的-(L1)k-B选自以下所示结构中的一种:
其中,虚线为所示结构与所述A相连接的单键。
6.根据权利要求1-5任一项所述的有机化合物,其特征在于,所述通式(I)中的至少一个H原子被D原子所取代。
7.一种聚合物,其特征在于,所述聚合物包括重复单元,所述重复单元包括通式(I)所示的结构。
8.一种有机混合物,其特征在于,所述有机混合物包括第一有机化合物和第二有机化合物,所述第一有机化合物为权利要求1~6任一项所述的有机化合物,所述第二有机化合物具有电子传输特性。
9.根据权利要求8所述的有机混合物,其特征在于,所述第二有机化合物包含有氟基、氰基或包含有以下通式中的任一基团:
其中,
s是1-3的任一整数;
X1-X8分别独立选自CR801及N中的一种,并且X1-X8中至少有一个为N;
-Z1-Z3-选自单键、-C(R801)2-、-O-及-S-中的一种;
R801选自氢、氘、烷基、烷氧基、氨基、烯基、炔基、芳烷基、杂烷基、芳基和杂芳基中的一种。
10.根据权利要求8所述的有机混合物,其特征在于,所述第二有机化合物具有通式(IV)所示的结构:
其中,
Z4、Z5及Z6分别独立选自N、CR901及SiR902中的一种,且Z4、Z5及Z6中至少一个为N原子;
Ar13~Ar15分别独立选自具有5个至40个成环原子的芳族环系基团、具有5个至40个成环原子的杂芳族环系基团、具有5个至40个成环原子的芳氧基、具有5个至40个成环原子的杂芳氧基基团及具有5个至40个成环原子的非芳香族基团中的至少一种,所述Ar13、所述Ar14及所述Ar15中的至少一个基团能够被R902取代;
R901及R902分别独立选自H、D、具有1个至20个C原子的直链烷基、具有1个至20个C原子的直链烷氧基、具有1个至20个C原子的直链硫代烷氧基基团、具有3个至20个C原子的支链或环状的烷基、具有3个至20个C原子的支链或环状的烷氧基、具有3个至20个C原子的支链或环状的硫代烷氧基基团、甲硅烷基基团、具有1个至20个C原子的取代的酮基基团、具有2个至20个C原子的烷氧基羰基基团、具有7个至20个C原子的芳氧基羰基基团、氰基基团、氨基甲酰基基团、卤甲酰基基团、甲酰基基团、异氰基基团、异氰酸酯基团、硫氰酸酯基团、异硫氰酸酯基团、羟基基团、硝基基团、CF3基团、Cl、Br、F、可交联的基团、具有5个至40个成环原子的取代或未取代的芳族环系基团、具有5个至40个成环原子的取代或未取代的杂芳族环系基团、具有5个至40个成环原子的芳氧基及具有5个至40个成环原子的杂芳氧基基团中的至少一种;
r、w及v分别独立选自1、2及3中的一种。
11.根据权利要求10中所述的有机混合物,其特征在于,所述通式(IV)中的Ar13~Ar15相互独立地选自如下结构基团中的至少一种:
其中,p为1、2、3或4。
12.根据权利要求8-11任一项所述的有机混合物,其特征在于,所述第一有机化合物和所述第二有机化合物的升华温度差别不超过30K。
13.一种组合物,其特征在于,包括权利要求1-6任一项所述的有机化合物、权利要求7所述的聚合物及权利要求8-12任一项所述的有机混合物中的一种,及有机溶剂。
14.一种有机电子器件,其特征在于,包括权利要求1-6任一项所述的有机化合物、权利要求7所述的聚合物及权利要求8-12任一项所述的有机混合物中的一种。
15.根据权利要求14所述的有机电子器件,其特征在于,所述有机电子器件为有机电致发光器件,且所述有机电子器件包括发光层,所述发光层的材料包含有权利要求1-6任一项所述的有机化合物、权利要求7所述的聚合物及权利要求8-12任一项所述有机混合物中的一种。
CN201811561418.4A 2017-12-28 2018-12-19 有机化合物、聚合物、有机混合物、组合物及有机电子器件 Pending CN109651369A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711466565 2017-12-28
CN2017114665659 2017-12-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109651369A true CN109651369A (zh) 2019-04-19

Family

ID=66115243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811561418.4A Pending CN109651369A (zh) 2017-12-28 2018-12-19 有机化合物、聚合物、有机混合物、组合物及有机电子器件

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109651369A (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120015883A (ko) * 2010-08-13 2012-02-22 주식회사 엘지화학 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 전자 소자
CN102712842A (zh) * 2009-11-13 2012-10-03 株式会社Lg化学 新稠环化合物和使用其的有机电子器件
KR20160008484A (ko) * 2014-07-14 2016-01-22 주식회사 엘지화학 함질소 다환 화합물 및 이를 이용한 유기 전자 소자
KR20160034230A (ko) * 2014-09-19 2016-03-29 주식회사 엘지화학 함질소 다환 화합물 및 이를 이용한 유기 전자 소자
CN105980520A (zh) * 2014-08-20 2016-09-28 株式会社Lg化学 有机发光器件
TW201730193A (zh) * 2015-11-17 2017-09-01 Lg化學股份有限公司 具有螺環結構之化合物與包含其之有機發光裝置
KR20170111387A (ko) * 2016-03-28 2017-10-12 에스에프씨 주식회사 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR20170116984A (ko) * 2016-04-12 2017-10-20 주식회사 엘지화학 헤테로고리 화합물 및 이를 이용하는 유기발광소자
KR20170116885A (ko) * 2016-04-12 2017-10-20 주식회사 엘지화학 안트라센계 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102712842A (zh) * 2009-11-13 2012-10-03 株式会社Lg化学 新稠环化合物和使用其的有机电子器件
KR20120015883A (ko) * 2010-08-13 2012-02-22 주식회사 엘지화학 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 전자 소자
KR20160008484A (ko) * 2014-07-14 2016-01-22 주식회사 엘지화학 함질소 다환 화합물 및 이를 이용한 유기 전자 소자
CN105980520A (zh) * 2014-08-20 2016-09-28 株式会社Lg化学 有机发光器件
KR20160034230A (ko) * 2014-09-19 2016-03-29 주식회사 엘지화학 함질소 다환 화합물 및 이를 이용한 유기 전자 소자
TW201730193A (zh) * 2015-11-17 2017-09-01 Lg化學股份有限公司 具有螺環結構之化合物與包含其之有機發光裝置
KR20170111387A (ko) * 2016-03-28 2017-10-12 에스에프씨 주식회사 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR20170116984A (ko) * 2016-04-12 2017-10-20 주식회사 엘지화학 헤테로고리 화합물 및 이를 이용하는 유기발광소자
KR20170116885A (ko) * 2016-04-12 2017-10-20 주식회사 엘지화학 안트라센계 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108558678B (zh) 芳香胺衍生物及有机电子器件
CN108368045A (zh) 热激发延迟荧光材料、高聚物、混合物、组合物以及有机电子器件
CN109790460A (zh) 含硼有机化合物及应用、有机混合物、有机电子器件
CN108137618A (zh) D-a型化合物及其应用
CN109608504A (zh) 有机金属配合物、聚合物、混合物、组合物和有机电子器件
CN107004779B (zh) 有机化合物、包含其的混合物、组合物和有机电子器件
CN107406384A (zh) 氘化的有机化合物、包含该化合物的混合物、组合物及有机电子器件
CN108047062B (zh) 芳香胺衍生物及有机电子器件
CN109608342A (zh) 芳香胺衍生物、聚合物、混合物、组合物和有机电子器件
CN109790130A (zh) 有机化合物及其应用、有机混合物、有机电子器件
CN109575002A (zh) 有机化合物及其应用
CN109638171A (zh) 有机混合物、高聚物、组合物及其用途
CN108137634A (zh) 一种金属有机配合物及其在电子器件中的应用
CN108137622A (zh) 含硅的有机化合物及其应用
CN109790457A (zh) 芳香胺衍生物及其制备方法和用途
CN107004778A (zh) 有机混合物、包含其的组合物、有机电子器件及应用
CN109791993A (zh) 有机混合物、组合物以及有机电子器件
CN109705107A (zh) 稠环有机化合物、包含其的混合物及有机电子器件
CN108137604A (zh) 并吡咯衍生物及其在有机电子器件的应用
CN104277063B (zh) 一种基于环硼氮烷的化合物及在有机电子器件中的应用
CN108137558A (zh) 咔唑衍生物、高聚物、混合物、组合物、有机电子器件及其应用
CN109843837A (zh) 含氮稠杂环的化合物及其应用
CN109705100A (zh) 含萘咔唑类有机光化合物、混合物、组合物及其用途
CN109400586A (zh) 含菲咔唑和吡啶类的有机化合物、混合物、高聚物、组合物及其用途
CN109659448A (zh) 有机混合物、组合物及有机电子器件

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190419