CN109705107B - 稠环有机化合物、包含其的混合物及有机电子器件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种稠环有机化合物、包含其的混合物及有机电子器件。所述稠环有机化合物如通式(I)所示,具有优异的电子传输性质及稳定性,材料合成简单,用于器件主体材料时,可提高器件的发光效率及稳定性,降低器件生产成本。另外,与另一具有空穴传输性质或具有双极性性质的主体搭配形成共主体,可进一步提升电致发光效率及器件寿命。
Description
本申请要求于2017年12月27日提交中国专利局、申请号为2017114476394发明名称为“一种稠环有机化合物,其混合物及其在有机电子器件的中应用”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及显示器件技术领域,特别是涉及稠环有机化合物,包含其的混合物及有机电子器件。
背景技术
有机电致发光材料的多样性以及可合成性,为实现大面积新型显示器件奠定了坚实的基础。为了提高有机发光二极管的发光效率,目前为止,基于荧光和磷光的发光材料体系已被开发出来,使用荧光材料的有机发光二极管具有可靠性高的特点,但其在电气激发下其内部电致发光量子效率被限制为25%,这是因为激子的单重激发态和三重激发态的分支比为1:3。与此相反,使用磷光材料的有机发光二极管已经取得了几乎100%的内部电致发光量子效率。然而,磷光OLED的稳定性还需提高。而OLED的稳定性,除了发光体本身,主体材料是关键。具体来说,主体材料应具有合适的分子量以及高的纯度适合在真空下沉积,同时也需要有高的玻璃化转变温度和热分解温度以保证热稳定性,高的电化学稳定性进而保证器件长使用寿命。
根据现有技术,特别是如下材料用作有机电致发光器件的磷光主体材料:联咔唑衍生物,如WO2011019156、WO2012121561、WO2015093878的,稠环并咔唑衍生物,如WO2012169821、WO2012165844、WO2016013817、US9466803的,二氢吖啶衍生物,如US2010019658的化合物。但上述材料的效率、寿命和热稳定性都有待改进。
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(如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,尤其是具有电子传输性质的n型主体材料,及其和p型材料的搭配。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一类的稠环有机化合物,该稠环有机化合物具有优良电流效率,且适合形成共主体材料体系。
一种如通式(I)所示的稠环有机化合物:
其中,
X选自O或S,
Ar是一个取代或未取代的具有大于6个环原子的芳香稠环系或杂芳稠环系,*表示链接位置;
L1-L2为连接基团,选自单键、芳香基团或杂芳香基团;
Ar1-Ar2每次出现时,分别独立选自具有5至40个环原子的芳族或杂芳族环系,或具有5至40个环原子的芳氧基或杂芳氧基环系,或这些环系的组合;
R1是取代基,多次出现时,可相同或不同的选自H,或D,或具有1至20个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基,或具有3至20个C原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基,或是取代或无取代的甲硅烷基,或具有1至20个C原子的取代的酮基,或具有2至20个C原子的烷氧基羰基,或具有7至20个C原子的芳氧基羰基,或氰基(-CN),或氨基甲酰基(-C(=O)NH2),或卤甲酰基(-C(=O)-X其中X代表卤素原子),或甲酰基(-C(=O)-H),或异氰基,或异氰酸酯,或硫氰酸酯或异硫氰酸酯,或羟基,或硝基,或CF3,或Cl,或Br,或F,或可交联的基团,或具有5至40个环原子的取代或未取代的芳族或杂芳族环系,或具有5至40个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团中的一种或这些基团的组合,其中一个或多个基团可以彼此和/或与所述基团键合的环形成单环或多环的脂族或芳族环系;所述基团中的一个或多个H还可进一步被D所取代;
m各自独立表示0~4的整数;Q表示0~1的整数。
在其中一个实施例中,Ar选自如下的结构单元,其中两个*对应通式(I)中的链接位置;
其中,X1-X10相同的或不同的选自N或CR;R3的含义与通式(I)中R1相同;*表示连接在通式(I)中的相应位置。
在其中一个实施例中,Ar选自如下的结构单元:
在其中一个实施例中,所述的连接基团L1-L2选自包含有如下结构式一种或多种组合:
其中X每次出现时,可独立的选自N或CR4;Y每次出现时,可独立的选自CR5R6,SiR7R8,NR9,C(=O),S,或O;R4-R9含义同R1。
在其中一个实施例中,所述的连接基团L1-L2包含有如下结构式中的一种或多种组合:
在其中一个实施例中,Ar1、Ar2至少一个被吸电子基团所取代。
在其中一个实施例中,所述吸电子基选自F、氰基或如下基团中的一种:
其中,n为1、2或3;X1-X8选于CR4或N,并且至少有一个是N;同时任意两个相邻的位置可以形成单环或多环的脂族或芳族环系;M1、M2、M3分别独立表示N(R)、C(R)2、Si(R)2、O、C=N(R)、C=C(R)2、P(R)、P(=O)R、S、S=O、SO2或无;R、R5、R6、R9的含义同R1。
在其中一个实施例中,Q=0;Ar2选自苯、萘、菲、苯并菲、二联苯、三联苯,或这些结构中的一个或多个碳原子被N原子取代。
本发明还提供一种高聚物,包含至少一个重复单元,所述重复单元包含所述的稠环有机化合物。
本发明还提供一种混合物,至少包含有机化合物H1和H2,H1选自所述的稠环有机化合物或所述的高聚物,H2是有机功能材料,选自空穴注入材料(HIM),空穴传输材料(HTM),电子传输材料(ETM),电子注入材料(EIM),电子阻挡材料(EBM),空穴阻挡材料(HBM),发光材料(Emitter),主体材料(Host)、有机染料中的一种或多种。
在其中一个实施例中,H2选自如下通式(II)所示的化合物:
其中,A选自取代或未取代的碳原子数1~30的烷基、取代或未取代的碳原子数3~30的环烷基、取代或未取代的环原子数为5~100芳香族烃基或芳香族杂环基;D为富电子基团;p为1-6的整数。
在其中一个实施例中,D包含有如下任一基团:
其中,Ar3表示环原子数为5~40芳香族烃基或芳香族杂环基;
Z1、Z2、Z3分别独立表示单键、CR5R6、SiR7R8、NR9、O、C(=O)、S、S=O或SO2,但Z2和Z3不同时为单键;R5-R9、R21-R27含义同R1。
A选自取代或未取代的环原子数为5~100芳香族烃基或芳香族杂环基。
在其中一个实施例中,所述的混合物还包含发光材料,所述的发光材料选自单重态发光体、三重态发光体、TADF材料中的一种或多种。
本发明还提供一种组合物,包含至少一种所述的稠环有机化合物,或所述的高聚物,或所述的混合物,及至少一种有机溶剂。
本发明还提供一种有机电子器件,其功能层中包含至少一种所述的稠环有机化合物,或所述的高聚物,或所述的混合物,或所述的组合物。
在其中一个实施例中,所述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、有机等离激元发射二极管(Organic Plasmon EmittingDiode)。
在其中一个实施例中,所述有机电子器件为有机发光二极管,所述功能层为发光层。
在其中一个实施例中,所述发光层由如下方法(1)-(3)中一种形成:
(1)包含有H1和H2的混合物是作为一个源通过真空蒸镀的方法沉积而成;
(2)H1和H2是分别作为单独的两个源通过真空蒸镀的方法沉积而成;
(3)利用所述的组合物通过溶液加工的方法沉积而成。
与现有技术相比较,本发明具有如下效果:
本发明的稠环有机化合物具有优异的电子传输性质及稳定性,材料合成简单,用于器件主体材料时,可提高器件的发光效率及稳定性,降低器件生产成本。另外,与另一具有空穴传输性质或具有双极性性质的主体搭配形成共主体,可进一步提升电致发光效率及器件寿命。
具体实施方式
本发明提供一种稠环有机化合物,包含其的混合物及有机电子器件。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
在本发明中,组合物和印刷油墨,或油墨具有相同的含义,它们之间可以互换。
在本发明中,主体材料,基质材料,Host或Matrix材料具有相同的含义,它们之间可以互换。
在本发明中,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。
在本发明中,“取代或未取代”这一表达方式中的“取代”表示被取代基中的氢原子被取代基所取代,“未取代”则表示基团上的氢原子未被取代基所取代。其中,取代基可选自如下基团:D、F、CN、烯基、炔基、腈基、胺基、硝基、酰基、烷氧基、羰基、砜基、含硼基团、含硅基团、碳原子数为1~50(优选的为1~18,更优选的为1~8)的烷基、环原子数为3~50(优选的为3~10,更优选的为3~8,进一步优选的为5或6)的环烷基、环原子数为3~50(优选的为3~25,更优选的为3~18)的芳香族烃基或芳香族杂环基。
在本发明中,“环原子数”表示原子键合成环状而得到的结构化合物(例如,单环化合物、稠环化合物、交联化合物、碳环化合物、杂环化合物)的构成该环自身的原子之中的原子数。该环被取代基所取代时,取代基所包含的原子不包括在成环原子内。关于以下所述的“环原子数”,在没有特别说明的条件下也是同样的。例如,苯环的环原子数为6,萘环的环原子数为10,噻吩基的环原子数为5。
在本发明中,“芳族环系”指至少包含一个芳环的烃基,包括单环基团和多环的环系统。“杂芳族环系”指包含至少一个芳杂环的烃基(含有杂原子),包括单环基团和多环的环系统。这些多环的环可以具有两个或多个环,其中两个碳原子被两个相邻的环共用,即稠环。多环的这些环种,至少一个是芳香族的或芳杂族的。对于本发明的目的,芳族或杂芳族环系不仅包括芳香基或芳杂基的体系,而且,其中多个芳香基或芳杂基也可以被短的非芳族单元间断(<10%的非H原子,优选小于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,对于该发明目的同样认为是芳族或杂芳族环系。
具体地,芳香族烃基的例子有:苯、萘、蒽、菲、二萘嵌苯、并四苯、芘、苯并芘、三亚苯、苊、芴、及其衍生物。
具体地,芳香族杂环基的例子有:呋喃、苯并呋喃、噻吩、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。
在本发明实施例中,有机材料的能级结构,三线态能级ET、HOMO、LUMO起着关键的作用。以下对这些能级的确定做一介绍。
HOMO和LUMO能级可以通过光电效应进行测量,例如XPS(X射线光电子光谱法)和UPS(紫外光电子能谱)或通过循环伏安法(以下简称CV)。最近,量子化学方法,例如密度泛函理论(以下简称DFT),也成为行之有效的计算分子轨道能级的方法。
有机材料的单线态能级ES和三线态能级ET可通过低温时间分辨发光光谱来测量,或通过量子模拟计算(如通过Time-dependent DFT)得到,如通过商业软件Gaussian 03W(Gaussian Inc.),具体的模拟方法可参见WO2011141110或如下在实施例中所述。
应该注意,HOMO、LUMO、ET的绝对值取决于所用的测量方法或计算方法,甚至对于相同的方法,不同评价的方法,例如在CV曲线上起始点和峰点可给出不同的HOMO/LUMO值。因此,合理有意义的比较应该用相同的测量方法和相同的评价方法进行。本发明实施例的描述中,HOMO、LUMO、ET的值是基于Time-dependent DFT的模拟,但不影响其他测量或计算方法的应用。
在发明中,(HOMO-1)定义为第二高的占有轨道能级,(HOMO-2)为第三高的占有轨道能级,以此类推。(LUMO+1)定义为第二低的未占有轨道能级,(LUMO+2)为第三低的占有轨道能级,以此类推。
本发明公开一种如通式(I)所示的有机化合物:
其中,X选自O或S,Ar是一个取代或未取代的具有大于6个环原子的芳香稠环系或杂芳稠环系,*表示链接位置;
L1-L2为连接基团,选自单键、芳香基团或杂芳香基团;
Ar1-Ar2每次出现时,分别独立选自具有5至40个环原子的芳族或杂芳族环系,或具有5至40个环原子的芳氧基或杂芳氧基环系,或这些环系的组合;
R1是取代基,多次出现时,可相同或不同的选自H,或D,或具有1至20个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基,或具有3至20个C原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基,或是取代或无取代的甲硅烷基,或具有1至20个C原子的取代的酮基,或具有2至20个C原子的烷氧基羰基,或具有7至20个C原子的芳氧基羰基,或氰基(-CN),或氨基甲酰基(-C(=O)NH2),或卤甲酰基(-C(=O)-X其中X代表卤素原子),或甲酰基(-C(=O)-H),或异氰基,或异氰酸酯,或硫氰酸酯或异硫氰酸酯,或羟基,或硝基,或CF3,或Cl,或Br,或F,或可交联的基团,或具有5至40个环原子的取代或未取代的芳族或杂芳族环系,或具有5至40个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团中的一种或这些基团的组合,其中一个或多个基团可以彼此和/或与所述基团键合的环形成单环或多环的脂族或芳族环系;所述基团中的一个或多个H还可进一步被D所取代;m各自独立表示0~4的整数;Q表示0~1的整数。
在一个特别优先的实施例中,X为O。
在一种特别优先的实施方案,如通式(I)所示的有机化合物,其中Ar选自如下结构式中的一种,两个*对应通式(I)中的链接位置;
其中,X1-X10相同的或不同的选自N或CR;R3的含义与化合物(I)中R1相同;*表示连接在化合物(I)中的相应位置。
在某些实施例中,Ar包含一个具有8-40个环原子的芳香稠环系或杂芳稠环系;在一些较为优先的实施例中,Ar包含一个具有8-30个环原子的芳香稠环系或杂芳稠环系,更好是包含一个有8-20个环原子的芳香稠环系或杂芳稠环系,最好是包含一个有9-20个环原子的芳香稠环系或杂芳稠环系;
在某些优选的实施例中,按照通式(I)的有机化合物,其中Ar包含有如下结构式一种或多种组合:
其中X每次出现时,可独立的选自N或CR4;Y每次出现时,可独立的选自CR5R6,SiR7R8,NR9,C(=O),S或O;R4-R9含义同R1;其中的链接位置*可选与相邻的两个都为CR4的X。
在某些较为优选的实施例中,按照通式(I)的有机化合物,其中Ar选自如下结构式中的一种,其中链接位置*可选与相邻的两个CH,且环上的H可以被任意取代:
在某些实施例中,L1,L2,Ar1,Ar2可相同或不同的选自具有5至40个环原子的取代或未取代的芳族或杂芳族环系,或是具有5至40个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团,或这些体系的组合,其中一个或多个基团可以彼此和/或与所述基团键合的环形成单环或多环的脂族或芳族环系。可以理解地,当Q为0时,即未进行Ar1取代,L1也就不存在。
在一些较为优先的实施例中,L1,L2,Ar1,Ar2可相同或不同的选自氘代或未氘代的具有5至20个环原子的取代或未取代的芳族或杂芳族环系,或是氘代或未氘代的具有5至20个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团,或这些体系的组合,其中一个或多个基团可以彼此和/或与所述基团键合的环形成单环或多环的脂族或芳族环系。
在一些更为优先的实施例中,L1,L2,Ar1,Ar2可相同或不同的选自氘代或未氘代的具有5至15个环原子的取代或未取代的芳族或杂芳族环系,或是氘代或未氘代的具有5至15个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团,或这些体系的组合,其中一个或多个基团可以彼此和/或与所述基团键合的环形成单环或多环的脂族或芳族环系。
在另一些优先的实施例中,L1,L2,Ar1,Ar2选自苯、萘、菲、苯并菲、二联苯、三联苯,或这些结构中的一个或多个碳原子被N原子取代。
在一个优先的实施例中,L1或L2是二联苯,或这些结构中的一个或多个碳原子被N原子取代。
在另一个优先的实施例中,L1或L2是苯,或这些结构中的一个或多个碳原子被N原子取代。
在一些优选的实施例中,所述有机化合物的连接基团L1-L2可包含有如下结构式一种或多种组合:
其中X每次出现时,可独立的选自N或CR4;Y每次出现时,可独立的选自CR5R6,SiR7R8,NR9或,C(=O),S,或O;R4-R9含义同R1。
在一些更加优选的实施例中,上述的有机化合物,L1-L2可分别独立的优选自包含如下的化学式的结构,其中环上的H可以被任意取代:
在一些最为优选的实施例中,上述的有机化合物,其中L1-L2可分别独立的包含如下的化学式的结构,其中环上的H可以被任意取代:
在特别优选的实施例中,按照本发明的稠环有机化合物具有电子传输功能。
在某些优选的实施例中,上述的有机化合物,Ar1或Ar2至少一个被吸电子基团所取代。合适的吸电子基团可选自F、氰基或如下基团中的一种:
其中,n为1、2或3;X1-X8选于CR4或N,并且至少有一个是N;同时任意两个相邻的位置可以形成单环或多环的脂族或芳族环系;M1、M2、M3分别独立表示N(R)、C(R)2、Si(R)2、O、C=N(R)、C=C(R)2、P(R)、P(=O)R、S、S=O、SO2或无;R5、R6、R9的含义同R1。
在另一些优选的实施例中,上述的有机化合物,所述吸电子基团选自如下基团中的一种:
下面列出按照本发明的通式(I)所示的稠环有机化合物的具体例子,但并不限定于此。
在一个优选的实施例中,按照本发明的稠环有机化合物,其玻璃化温度Tg≥100℃,在一个优选的实施例中,其Tg≥120℃,在一个较为优选的实施例中,其Tg≥140℃,在一个更为优选的实施例中,其Tg≥160℃,在一个最为优选的实施例中,其Tg≥180℃。
在一个较为优选的实施例中,按照本发明的稠环有机化合物,是部分被氘代,较好是10%的H被氘代,更好是20%的H被氘代,很好是30%的H被氘代,最好是40%的H被氘代。
在一个优选的实施例中,按照本发明的稠环有机化合物是一种小分子材料。
在一个优选的实施方案中,按照本发明的稠环有机化合物用于蒸镀性OLED器件。用于这个目的,按照本发明的化合物,其分子量≤1000g/mol,优选≤900g/mol,很优选≤850g/mol,更优选≤800g/mol,最优选≤700g/mol。
本发明还涉及一种按照通式(1)的稠环有机化合物的合成方法,其中使用含有活性基团的原料进行反应。这些活性原料包含至少一种离去基团,例如,溴,碘,硼酸或硼酸酯。形成C-C连接的适当的反应是本领域技术人员熟知的并描述于文献中,特别适当和优选的偶联反应是SUZUKI,STILLE和HECK偶联反应。
本发明还涉及一种高聚物,其中至少有一个重复单元包含有如通式(I)所示的结构。在某些实施例中,所述的高聚物是非共轭高聚物,其中如通式(I)所示的结构单元在侧链上。在另一个优选的实施例中,所述的高聚物是共轭高聚物。本文中所定义的术语“小分子”是指不是聚合物,低聚物,树枝状聚合物,或共混物的分子。特别是,小分子中没有重复结构。小分子的分子量≤3000克/摩尔,较好是≤2000克/摩尔,最好是≤1500克/摩尔。
高聚物,即Polymer,包括均聚物(homopolymer),共聚物(copolymer),镶嵌共聚物(block copolymer)。另外在本发明中,高聚物也包括树状物(dendrimer),有关树状物的合成及应用请参见[Dendrimers and Dendrons,Wiley-VCH Verlag GmbH&Co.KGaA,2002,Ed.George R.Newkome,Charles N.Moorefield,Fritz Vogtle.]。
共轭高聚物(conjugated polymer)是一高聚物,它的主链backbone主要是由C原子的sp2杂化轨道构成,著名的例子有:聚乙炔polyacetylene和poly(phenylenevinylene),其主链上的C原子的也可以被其他非C原子取代,而且当主链上的sp2杂化被一些自然的缺陷打断时,仍然被认为是共轭高聚物。另外在本发明中共轭高聚物也包括主链上包含有芳基胺(aryl amine)、芳基磷化氢(aryl phosphine)及其他杂环芳烃(heteroarmotics)、有机金属络合物(organometallic complexes)等。
在一个优选的实施例中,其中的高聚物的合成方法选自SUZUKI-,YAMAMOTO-,STILLE-,NIGESHI-,KUMADA-,HECK-,SONOGASHIRA-,HIYAMA-,FUKUYAMA-,HARTWIG-BUCHWALD-和ULLMAN。
在一个优先的实施例中,按照本发明的高聚物,其玻璃化温度(Tg)≥100℃,优选为≥120℃,更优为≥140℃,更更优为≥160℃,最优为≥180℃。
在一个优先的实施例中,按照本发明的高聚物,其分子量分布(PDI)取值范围优选为1~5;较优选为1~4;更优选为1~3,更更优选为1~2,最优选为1~1.5。
在一个优先的实施例中,按照本发明的高聚物,其重均分子量(Mw)取值范围优选为1万~100万;较优选为5万~50万;更优选为10万~40万,更更优选为15万~30万,最优选为20万~25万。
本发明还提供一种混合物,包含有机化合物H1和H2,其中H1是按照本发明的稠环有机化合物,H2是另一种有机功能材料,所述另一种的有机功能材料可选于空穴注入材料(HIM),空穴传输材料(HTM),p-dopant,电子传输材料(ETM),电子注入材料(EIM),电子阻挡材料(EBM),空穴阻挡材料(HBM),发光材料(Emitter),主体材料(Host)和有机染料。例如在WO2010135519A1,US20090134784A1和WO 2011110277A1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,所述的混合物,包含至少一种按照本发明的稠环有机化合物或高聚物和空穴传输材料(HTM)。
在一个较优选的实施例中,所述的混合物,包含至少一种按照本发明的稠环有机化合物或高聚物和一种发光材料,所述的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)或TADF发光体。
在某些实施例中,所述的混合物,包含至少一种按照本发明的稠环有机化合物或高聚物和一种荧光发光体,其中所述的荧光发光体重量百分比为≤10wt%,较好是≤9wt%,更好是≤8wt%,特别好是≤7wt%,最好是≤5wt%。
在一个优选的实施例中,所述的混合物,包含至少一种按照本发明的稠环有机化合物或高聚物和一种磷光发光体,其中所述的磷光发光体重量百分比为≤25wt%,较好是≤20wt%,更好是≤15wt%。
在另一个更优选的实施例中,所述的一种混合物,包含少一种按照本发明的稠环有机化合物或高聚物,和一种TADF材料。其中TADF材料的功能优选为:1)与按照本发明的稠环有机化合物形成磷光共主体材料,其间的重量比从1:6到6:1;2)与按照本发明的稠环有机化合物形成发光体,其中所述的TADF材料的重量百分比为≤15wt%,较好是≤10wt%,更好是≤8wt%。
在一个特别优选的实施例中,所述的混合物,包含至少一种按照本发明的稠环有机化合物或高聚物H1和另一种有机功能材料H2。这样的混合物可以作为磷光混合主体材料,可以进一步包含一磷光发光体,其中所述的磷光发光体重量百分比为≤25wt%,较好是≤20wt%,更好是≤15wt%。
下面对所述的包含有H1和H2的混合物作为磷光混合主体材料做一详细的说明。
在一个优先的实施例中,所述的另一种有机功能材料H2具有空穴传输特性。
更为优选的,所述的H2具有空穴传输特性的同时也具有电子传输特性。
一般的,第一有机化合物(H1)与第二有机化合物(H2)的摩尔比范围为1:9至9:1。
优选地,第一有机化合物(H1)与第二有机化合物(H2)的摩尔比范围为3:7至7:3。
更优地,第一有机化合物(H1)与第二有机化合物(H2)的摩尔比范围为4:6至6:4。
最优地,第一有机化合物(H1)与第二有机化合物(H2)的摩尔比为5:5。
在一个优先的实施例中,所述的一种混合物,其特征在于,有机化合物H2选自如下通式(II)所示的化合物:
其中,A表示取代或未取代的碳原子数1~30的烷基、取代或未取代的碳原子数3~30的环烷基、取代或未取代的环原子数为5~100芳香族烃基或芳香族杂环基;D为富电子基团;p为1-6的整数。
在某些优选的实施例中,通式(II)中的富电子(或供电子)基团D,包含有如下任一基团:
其中,
Ar3表示环原子数为5~40芳香族烃基或芳香族杂环基;
Z1、Z2、Z3分别独立表示单键、CR5R6、SiR7R8、NR9、O、C(=O)、S、S=O或SO2,但Z2和Z3不同时为单键;R5-R9、R21-R27含义同R1。
在一些更加优选的实施例中,通式(II)中包含的富电子(或供电子)基团D,包含有如下任一基团:
R21、R22的含义如上所述。
在某些优选的实施例中,p为1-4的整数;在更加优选的实施例中,p为1-3的整数;在最为优选的实施例中,p为1-2的整数。
在一些较为优先的实施例中,按照本发明的混合物,其中H2选自如下结构式中的一个:
其中,A的含义如上所述,Ar3的含义与Ar1相同。
某些实施例中,按照本发明的混合物中,H1或H2具有较高的三线态能级T1,一般是T1≥2.2eV,较优是T1≥2.3eV,更优是T1≥2.4eV,更更优是T1≥2.5eV,最优是T1≥2.6eV。
通常,有机化合物的三线态能级T1取决于化合物中具有最大共轭体系的分结构。一般地,T1随共轭体系的增大而递减。在某些优先的实施方案中,通式(I)中的分结构,如下通式(Ia)具有最大的共轭体系。
在某些优先的实施例中,通式(Ia)在去除取代基的情况下,其环原子数不超过45个,较好为不超过40个,最好为不超过35个。
在另一些优先的实施例中,通式(Ia)在去除取代基的情况下,其T1≥2.2eV,较优是T1≥2.3eV,更优是T1≥2.4eV,更更优是T1≥2.6eV,最优是T1≥2.7eV。
在一些较为优先的实施例中,按照本发明的混合物,其中按照H1选自如下结构式中的一个
其中,X选自O或S,L1-L2、Ar1-Ar2、R1和m的含义如上所述。
在某些优先的实施方案中,所述的有机混合物,其中H1和H2形成II型异质结结构,即H1的最高占有轨道能级(HOMO)低于H2的HOMO,H1的最低未占有轨道能级(LUMO)低于于H2的LUMO。
在一个更加优先的实施方案中,所述的混合物,min((LUMO(H1)-HOMO(H2),LUMO(H2)-HOMO(H1))≤min(ET(H1),ET(H2))+0.1eV,其中LUMO(H1),HOMO(H1)及ET(H1)分别是H1的最低未占有轨道,最高占有轨道,三线态的能级,LUMO(H2),HOMO(H2)及ET(H2)分别是H2的最低未占有轨道,最高占有轨道,三线态的能级。
在一个优先的实施例中,所述的混合物,min((LUMO(H1)-HOMO(H2),LUMO(H2)-HOMO(H1))≤min(ET(H1),ET(H2))。
在一个较为优先的实施例中,所述的混合物,min((LUMO(H1)-HOMO(H2),LUMO(H2)-HOMO(H1))≤min(ET(H1),ET(H2))-0.05eV。
在一个更为优先的实施例中,所述的混合物,min((LUMO(H1)-HOMO(H2),LUMO(H2)-HOMO(H1))≤min(ET(H1),ET(H2))-0.1eV。
在一个非常优先的实施例中,所述的混合物,min((LUMO(H1)-HOMO(H2),LUMO(H2)-HOMO(H1))≤min(ET(H1),ET(H2))-0.15eV。
在一个最为优先的实施例中,所述的混合物,min((LUMO(H1)-HOMO(H2),LUMO(H2)-HOMO(H1))≤min(ET(H1),ET(H2))-0.2eV;
下面举例按照通式(II)所示的化合物H2的具体例子,但并不限定于:
在一个较为优先的实施例中,按照本发明的混合物,其中H1和H2中至少有一个,优先是H1,其((LUMO+1)-LUMO)≥0.1eV,较好是≥0.15eV,更好是≥0.20eV,更更好是≥0.25eV,最好是≥0.30eV。
在另一个较为优先的实施例中,按照本发明的混合物,其中H1和H2中至少有一个,优先是H2,其(HOMO-(HOMO-1))≥0.2eV,较好是≥0.25eV,更好是≥0.30eV,更更好是≥0.35eV,最好是≥0.40eV。
本发明的一个目的是为蒸镀型OLED提供材料解决方案。
在一个优选的实施方案中,按照本发明的混合物用于蒸镀性OLED器件。用于这个目的,按照本发明的稠环有机化合物或混合物中H1和H2,其分子量≤1000g/mol,优选≤900g/mol,很优选≤850g/mol,更优选≤800g/mol,最优选≤700g/mol。
在一个优选的实施例中,所述的混合物,其中H1和H2的分子量的差不超过100Dalton;优选的分子量的差不超过60Dalton;更加优选的分子量的差不超过30Dalton。
在另一个优选的实施例中,所述的混合物,其中H1和H2的升华温度的差不超过30K;优选的升华温度的差不超过20K;更加优选的升华温度的差不超过10K。
本发明的另一个目的是为印刷OLED提供材料解决方案。
用于这个目的,按照本发明的稠环有机化合物或混合物中的H1和H2,至少有一个较好是两个都,其分子量≥700g/mol,优选≥800g/mol,很优选≥900g/mol,更优选≥1000g/mol,最优选≥1100g/mol。
蒸镀型OLED中的以Premix形式的共主体中,要求两个主体材料具有类似的化学性质或物性,如分子量,升华温度。本发明发现,在溶液加工OLED中,两个具有不同性质的主体材料可能会提高成膜性能,从而提高器件的性能。所述的性质,除了分子量,升华温度外,还可以是其他的,如玻璃化温度,不同的分子体积等。从而印刷OLED,按照本发明的混合物的优先实施方案有:
1)H1和H2的分子量的差≥120g/mol,较好为≥140g/mol,更好为≥160g/mol,最好为≥180g/mol。
2)H1和H2的升华温度的差≥60K,较好为≥70K,更好为≥75K,最好为≥80K。
3)H1和H2的玻璃化温度的差≥20K,较好为≥30K,更好为≥40K,最好为≥45K。
4)H1和H2的分子体积的差≥20%,较好为≥30%,更好为≥40%,最好为≥45%。
在另一些实施例中,按照本发明的稠环有机化合物或混合物中H1和H2,至少有一个较好是两个都,在25℃时,在甲苯中的溶解度≥2mg/ml,优选≥3mg/ml,更优选≥4mg/ml,最优选≥5mg/ml。
在一个优选的实施例中,所述的混合物,其中H1和H2的摩尔比为从2:8到8:2;优选的摩尔比为3:7到7:3;更加优选的摩尔比为4:6到6:4。
下面对HTM,荧光发光体,磷光发光体,磷光主体材料和TADF发光体作一些详细的描述(但不限于此)
1.三重态主体材料(Triplet Host):
三重态主体材料的例子并不受特别的限制,任何金属络合物或有机化合物都可能被用作为主体,只要其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,可用作三重态主体(Host)的金属络合物的例子包括(但不限于)如下的一般结构:
M3是一金属;(Y3-Y4)是一两齿配体,Y3和Y4独立地选自C,N,O,P,和S;L是一个辅助配体;r2是一整数,其值从1到此金属的最大配位数;在一个优先的实施方案中,可用作三重态主体的金属络合物有如下形式:
(O-N)是一两齿配体,其中金属与O和N原子配位,r2是一整数,其值从1到此金属的最大配位数;
在某一个实施方案中,M3可选于Ir和P。
可作为三重态主体的有机化合物的例子选自包含有环芳香烃基的化合物,例如苯、联苯、三苯基苯、苯并芴;包含有芳香杂环基的化合物,如二苯并噻吩、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、苯并硒吩吡啶和硒吩苯并二吡啶;包含有2至10环结构的基团,它们可以是相同或不同类型的环芳香烃基团或芳香杂环基团,并彼此直接或通过至少一个以下的基团连结在一起,如氧原子、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。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、炔、芳烷基、杂烷基、芳基和杂芳基。
在一个优先的实施方案中,三重态主体材料可选于包含至少一个以下基团的化合物:
R2-R7的含义同R1,X9选于CR1R2或NR1,Y选自CR1R2或NR1或O或S。R1,n2,X1-X8,Ar1~Ar3的含义同上所述。
在下面的表中列出合适的三重态主体材料的例子但不局限于:
2.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、KR2006-0006760中公开的芘的三芳胺衍生物。
在一个优先的实施方案中,单重态发光体可选自一元苯乙烯胺,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。
一个一元苯乙烯胺是指一化合物,它包含一个无取代或取代的苯乙烯基组和至少一个胺,最好是芳香胺。一个二元苯乙烯胺是指一化合物,它包含二个无取代或取代的苯乙烯基组和至少一个胺,最好是芳香胺。一个三元苯乙烯胺是指一化合物,它包含三个无取代或取代的苯乙烯基组和至少一个胺,最好是芳香胺。一个四元苯乙烯胺是指一化合物,它包含四个无取代或取代的苯乙烯基组和至少一个胺,最好是芳香胺。一个优选的苯乙烯是二苯乙烯,其可能会进一步被取代。相应的膦类和醚类的定义与胺类相似。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杂环系统。这些芳香族或杂环的环系统中至少有一个优先选于稠环系统,并最好有至少14个芳香环原子。其中优选的例子有芳香蒽胺,芳香蒽二胺,芳香芘胺,芳香芘二胺,芳香屈胺和芳香屈二胺。一个芳香蒽胺是指一化合物,其中一个二元芳基胺基团直接联到蒽上,最好是在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,最好是在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,其中二元芳基胺基团最好联到芘的1或1,6位置上。
基于乙烯胺及芳胺的单重态发光体的例子,也是优选的例子,可在下述专利文件中找到:WO 2006/000388,WO 2006/058737,WO 2006/000389,WO 2007/065549,WO 2007/115610,US 7250532 B2,DE 102005058557 A1,CN 1583691 A,JP 08053397 A,US 6251531B1,US 2006/210830 A,EP 1957606 A1和US 2008/0113101 A1特此上述列出的专利文件中的全部内容并入本文作为参考。
基于均二苯乙烯极其衍生物的单重态发光体的例子有US5121029。
进一步的优选的单重态发光体可选于茚并芴-胺和茚并芴-二胺,如WO 2006/122630所公开的,苯并茚并芴-胺和苯并茚并芴-二胺,如WO 2008/006449所公开的,二苯并茚并芴-胺和二苯并茚并芴-二胺,如WO2007/140847所公开的。
进一步优选的单重态发光体可选于基于芴的稠环体系,如US2015333277A1、US2016099411A1、US2016204355A1所公开的。
更加优选的单重态发光体可选于芘的衍生物,如US2013175509A1所公开的结构;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;其它具有特定结构的芘的三芳胺衍生物,如CN105085334A、CN105037173A所公开的。其他可用作单重态发光体的材料有多环芳烃化合物,特别是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),亚芳香基乙烯(如US5121029,US5130603),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(DCM),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,US2007/0252517A1。特此将上述列出的专利文件中的全部内容并入本文作为参考。
下面的表中列出一些合适的单重态发光体的例子:
3.三重态发光体(Triplet Emitter)
三重态发光体也称磷光发光体。在一个优先的实施方案中,三重态发光体是有通式M(L)n的金属络合物,其中M是一金属原子,L每次出现时可以是相同或不同,是一有机配体,它通过一个或多个位置键接或配位连接到金属原子M上,n是一个大于1的整数,较好选是1,2,3,4,5或6。可选地,这些金属络合物通过一个或多个位置联接到一个聚合物上,最好是通过有机配体。
在一个优先的实施方案中,金属原子M选于过渡金属元素或镧系元素或锕系元素,优先选择Ir,Pt,Pd,Au,Rh,Ru,Os,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Re,Cu或Ag,特别优先选择Os,Ir,Ru,Rh,Re,Pd,Au或Pt。
优先地,三重态发光体包含有螯合配体,即配体,通过至少两个结合点与金属配位,特别优先考虑的是三重态发光体包含有两个或三个相同或不同的双齿或多齿配体。螯合配体有利于提高金属络合物的稳定性。
有机配体的例子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,或2苯基喹啉衍生物。所有这些有机配体都可能被取代,例如被含氟或三氟甲基取代。辅助配体可优先选自乙酸丙酮或苦味酸。
在一个优先的实施方案中,可用作三重态发光体的金属络合物有如下形式:
其中M是一金属,选于过渡金属元素或镧系或锕系元素,特别优先的是Ir,Pt,Au;
Ar1每次出现时可以是相同或不同,是一个环状基团,其中至少包含有一个施主原子,即有一孤对电子的原子,如氮或磷,通过它环状基团与金属配位连接;Ar2每次出现时可以是相同或不同,是一个环状基团,其中至少包含有一个C原子,通过它环状基团与金属连接;Ar1和Ar2由共价键联接在一起,可各自携带一个或多个取代基团,它们也可再通过取代基团联接在一起;L’每次出现时可以是相同或不同,是一个双齿螯合的辅助配体,最好是单阴离子双齿螯合配体;q1可以是0,1,2或3,优先地是2或3;q2可以是0,1,2或3,优先地是1或0。
一些三重态发光体的材料极其应用的例子可在下述专利文件和文献中找到:WO200070655,WO 200141512,WO 200202714,WO 200215645,EP 1191613,EP 1191612,EP1191614,WO 2005033244,WO 2005019373,US 2005/0258742,WO 2009146770,WO2010015307,WO 2010031485,WO 2010054731,WO 2010054728,WO 2010086089,WO2010099852,WO 2010102709,US 20070087219A1,US 20090061681A1,US20010053462A1,Baldo,Thompson et al.Nature 403,(2000),750-753,US20090061681A1,US 20090061681A1,Adachi et al.Appl.Phys.Lett.78(2001),1622-1624,J.Kido et al.Appl.Phys.Lett.65(1994),2124,Kido et al.Chem.Lett.657,1990,US 2007/0252517A1,Johnson et al.,JACS 105,1983,1795,Wrighton,JACS 96,1974,998,Ma et al.,Synth.Metals 94,1998,245,US 6824895,US 7029766,US 6835469,US6830828,US 20010053462A1,WO 2007095118A1,US 2012004407A1,WO2012007088A1,WO2012007087A1,WO 2012007086A1,US 2008027220A1,WO 2011157339A1,CN 102282150A,WO 2009118087A1,WO 2013107487A1,WO 2013094620A1,WO2013174471A1,WO2014031977A1,WO 2014112450A1,WO 2014007565A1,WO2014038456A1,WO 2014024131A1,WO 2014008982A1,WO2014023377A1。特此将上述列出的专利文件和文献中的全部内容并入本文作为参考。
在下面的表中列出一些合适的三重态发光体的例子:
4.TADF材料
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,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,使器件的内量子效率达到100%。但磷光材料昂贵,材料稳定性差,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。器件内量子效率可达到100%。同时材料结构可控,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,较好是ΔEst<0.3eV,次好是ΔEst<0.2eV,最好是ΔEst<0.1eV。在一个优先的实施方案中,TADF材料有比较小的ΔEst,在另一个优先的实施方案中,TADF有较好的荧光量子效率。一些TADF发光的材料可在下述专利文件中找到: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.Nature Photonics,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,Adachi,et.al.J.Phys.Chem.A.,117,2013,5607,特此将上述列出的专利或文章文件中的全部内容并入本文作为参考。
在下面的表中列出一些合适的TADF发光材料的例子:
5.HTM
合适的有机HTM材料可选包含有如下结构单元的化合物:酞菁、卟啉、胺、芳香胺、联苯类三芳胺、噻吩、并噻吩、吡咯、苯胺、咔唑、氮茚并氮芴及它们的衍生物。
可用作HTM的环芳香胺衍生化合物的例子包括(但不限于)如下的一般结构:
每个Ar1~Ar9可独立选自环芳香烃化合物,如苯、联苯、三苯基、苯并、萘、蒽、非那烯、菲、芴、芘、屈、苝、薁;芳香杂环化合物,如二苯并噻吩、二苯并呋喃、呋喃、噻吩、苯并呋喃、苯并噻吩、咔唑、吡唑、咪唑、三氮唑、异恶唑、噻唑、恶二唑、恶三唑、二恶唑、噻二唑、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、三嗪、恶嗪、恶噻嗪、恶二嗪、吲哚、苯并咪唑、吲唑、吲哚嗪、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、二苯并硒吩、苯并硒吩、苯并呋喃吡啶、吲哚咔唑、吡啶吲哚、吡咯二吡啶、呋喃二吡啶、苯并噻吩吡啶、噻吩吡啶、苯并硒吩吡啶和硒吩二吡啶;包含有2至10环结构的基团,它们可以是相同或不同类型的环芳香烃基团或芳香杂环基团,并彼此直接或通过至少一个以下的基团连结在一起,如氧原子、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。其中,Ar1~Ar9可以进一步被取代,取代基可选为氢、氘、烷基、烷氧基、氨基、烯、炔、芳烷基、杂烷基、芳基和杂芳基。
在一个方面,Ar1~Ar9可独立选自包含如下结构单元的基团:
n是1到20的整数;X1到X8是CH或N;Ar10定义同Ar1。
环芳香胺衍生化合物的另外的例子可参见US3567450,US4720432,US5061569,US3615404和US5061569。
可用作HTM的金属络合物的例子包括(但不限于)如下的一般结构:
M是一金属,有大于40的原子量。在另一个实施例中,M选于Ir、Pt、Os和Zn。
(Y1-Y2)是一两齿配体,Y1和Y2独立地选自C、N、O、P和S;L是一个辅助配体。m是一整数,其值从1到此金属的最大配位数。
在一个实施例中,(Y1-Y2)是2-苯基吡啶衍生物。在另一个实施例中,(Y1-Y2)是一卡宾配体。在另一个实施例中,金属络合物的HOMO大于-5.5eV(相对于真空能级)。
在下面的表中列出合适的可作为HTM化合物的例子:
本发明进一步涉及一种组合物或油墨,包含如上任一项所述的稠环有机化合物或混合物,及至少一种有机溶剂。
用于印刷工艺时,油墨的粘度,表面张力是重要的参数。合适的油墨的表面张力参数适合于特定的基板和特定的印刷方法。
在一个优选的实施例中,按照本发明的油墨在工作温度或在25℃下的表面张力约在19dyne/cm到50dyne/cm范围;更好是在22dyne/cm到35dyne/cm范围;最好是在25dyne/cm到33dyne/cm范围。
在另一个优选的实施例中,按照本发明的油墨在工作温度或25℃下的粘度约在1cps到100cps范围;较好是在1cps到50cps范围;更好是在1.5cps到20cps范围;最好是在4.0cps到20cps范围。如此配制的组合物将便于喷墨印刷。
粘度可以通过不同的方法调节,如通过合适的溶剂选取和油墨中功能材料的浓度。按照本发明的包含有所述地金属有机配合物或高聚物的油墨可方便人们将印刷油墨按照所用的印刷方法在适当的范围调节。一般地,按照本发明的组合物包含的功能材料的重量比为0.3%~30wt%范围,较好的为0.5%~20wt%范围,更好的为0.5%~15wt%范围,更更好的为0.5%~10wt%范围,最好的为1%~5wt%范围。
按照本发明的一种组合物,所述的至少一种有机溶剂选自芳族或杂芳族、酯、芳族酮或芳族醚、脂肪族酮或脂肪族醚、脂环族或烯烃类化合物,或硼酸酯或磷酸酯类化合物,或两种及两种以上溶剂的混合物。
在一个优选的实施例中,按照本发明的一种组合物,所述的至少一种有机溶剂选自基于芳族或杂芳族的溶剂。
适合本发明的基于芳族或杂芳族溶剂的例子有,但不限制于: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、三戊苯、戊基甲苯、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、二己基苯、二丁基苯、对二异丙基苯、环己基苯、苄基丁基苯、二甲基萘、3-异丙基联苯、对甲基异丙苯、1-甲基萘、1,2,4-三氯苯、4,4-二氟二苯甲烷、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、N-甲基二苯胺、4-异丙基联苯、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、喹啉、异喹啉、2-呋喃甲酸甲酯、2-呋喃甲酸乙酯等。
适合本发明的基于芳族酮溶剂的例子有,但不限制于:1-四氢萘酮,2-四氢萘酮,2-(苯基环氧)四氢萘酮,6-(甲氧基)四氢萘酮,苯乙酮、苯丙酮、二苯甲酮、及它们的衍生物,如4-甲基苯乙酮、3-甲基苯乙酮、2-甲基苯乙酮、4-甲基苯丙酮、3-甲基苯丙酮、2-甲基苯丙酮等。
适合本发明的基于芳族醚溶剂的例子有,但不限制于:3-苯氧基甲苯、丁氧基苯、对茴香醛二甲基乙缩醛、四氢-2-苯氧基-2H-吡喃、1,2-二甲氧基-4-(1-丙烯基)苯、1,4-苯并二噁烷、1,3-二丙基苯、2,5-二甲氧基甲苯、4-乙基本乙醚、1,3-二丙氧基苯、1,2,4-三甲氧基苯、4-(1-丙烯基)-1,2-二甲氧基苯、1,3-二甲氧基苯、缩水甘油基苯基醚、二苄基醚、4-叔丁基茴香醚、反式-对丙烯基茴香醚、1,2-二甲氧基苯、1-甲氧基萘、二苯醚、2-苯氧基甲醚、2-苯氧基四氢呋喃、乙基-2-萘基醚。
在一些优选的实施例中,按照本发明的组合物,所述的至少一种的有机溶剂可选自:脂肪族酮,例如,2-壬酮、3-壬酮、5-壬酮、2-癸酮、2,5-己二酮、2,6,8-三甲基-4-壬酮、葑酮、佛尔酮、异佛尔酮、二正戊基酮等;或脂肪族醚,例如,戊醚、己醚、二辛醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇丁基甲醚、二乙二醇二丁醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇乙基甲醚、三乙二醇丁基甲醚、三丙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚等。
在另一些优选的实施例中,按照本发明的组合物,所述的至少一种的有机溶剂可选自基于酯的溶剂:辛酸烷酯、癸二酸烷酯、硬脂酸烷酯、苯甲酸烷酯、苯乙酸烷酯、肉桂酸烷酯、草酸烷酯、马来酸烷酯、烷内酯、油酸烷酯等。特别优选辛酸辛酯、癸二酸二乙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、异壬酸异壬酯。
所述的溶剂可以是单独使用,也可以是作为两种或多种有机溶剂的混合物使用。
在某些优选的实施例中,按照本发明的一种组合物,包含如上任一项所述的稠环有机化合物或混合物,及至少一种有机溶剂,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、茚和/或它们的混合物。
本发明还涉及所述的一种组合物作为印刷油墨在制备有机电子器件时的用途,特别优选的是通过打印或涂布的制备方法。
其中,适合的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。首选的是凹版印刷,丝网印刷及喷墨印刷。凹版印刷,喷墨印刷将在本发明的实施例中应用。溶液或悬浮液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,粘接剂等,用于调节粘度,成膜性能,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,的详细信息请参见Helmut Kipphan主编的《印刷媒体手册:技术和生产方法》(Handbook of Print Media:Technologies and Production Methods),ISBN 3-540-67326-1。
如上所述的制备方法,形成的一功能层,其厚度在5nm-1000nm。
本发明还涉及如上所述稠环有机化合物或混合物在有机电子器件中的应用。
本发明进一步涉及一种有机电子器件,包含一种如上所述的稠环有机化合物或高聚物或混合物。
所述的有机电子器件可选于,但不限于,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 EmittingDiode)等,特别优选的是有机电致发光器件,如OLED,OLEEC,有机发光场效应管。
在某些特别优先的实施例中,所述有机电子器件为有机电致发光器件,其中至少包含有一发光层,所述的发光层包含一种如上所述的稠环有机化合物或混合物。
在以上所述的有机电致发光器件,特别是OLED中,包括一基片,一阳极,至少一发光层,一阴极。
基片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。基片可以是刚性的或弹性的。基片可以是塑料,金属,半导体晶片或玻璃。最好是基片有一个平滑的表面。无表面缺陷的基板是特别理想的选择。在一个优选的实施例中,基片是柔性的,可选于聚合物薄膜或塑料,其玻璃化温度Tg为150℃以上,较好是超过200℃,更好是超过250℃,最好是超过300℃。合适的柔性基板的例子有聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)和聚乙二醇(2,6-萘)(PEN)。
阳极可包括一导电金属或金属氧化物,或导电聚合物。阳极可以容易地注入空穴到空穴注入层(HIL)或空穴传输层(HTL)或发光层中。在一个的实施例中,阳极的功函数和发光层中的发光体或作为HIL或HTL或电子阻挡层(EBL)的p型半导体材料的HOMO能级或价带能级的差的绝对值小于0.5eV,较好是小于0.3eV,最好是小于0.2eV。阳极材料的例子包括但不限于:Al、Cu、Au、Ag、Mg、Fe、Co、Ni、Mn、Pd、Pt、ITO、铝掺杂氧化锌(AZO)等。其他合适的阳极材料是已知的,本领域普通技术人员可容易地选择使用。阳极材料可以使用任何合适的技术沉积,如一合适的物理气相沉积法,包括射频磁控溅射,真空热蒸发,电子束(e-beam)等。在某些实施例中,阳极是图案结构化的。图案化的ITO导电基板可在市场上买到,并且可以用来制备根据本发明的器件。
阴极可包括一导电金属或金属氧化物。阴极可以容易地注入电子到EIL或ETL或直接到发光层中。在一个的实施例中,阴极的功函数和发光层中发光体或作为电子注入层(EIL)或电子传输层(ETL)或空穴阻挡层(HBL)的n型半导体材料的LUMO能级或导带能级的差的绝对值小于0.5eV,较好是小于0.3eV,最好是小于0.2eV。原则上,所有可用作OLED的阴极的材料都可能作为本发明器件的阴极材料。阴极材料的例子包括但不限于:Al、Au、Ag、Ca、Ba、Mg、LiF/Al、MgAg合金、BaF2/Al、Cu、Fe、Co、Ni、Mn、Pd、Pt、ITO等。阴极材料可以使用任何合适的技术沉积,如一合适的物理气相沉积法,包括射频磁控溅射,真空热蒸发,电子束(e-beam)等。
OLED还可以包含其他功能层,如空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)、电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、空穴阻挡层(HBL)。适合用于这些功能层中的材料在上面及在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,按照本发明的有机电致发光器件中,其发光层包含本发明的稠环有机化合物或混合物。
在另一个优选的实施例中,所述的有机电致发光器件,其中的发光层可由如下方法中一种形成:
(1)包含有H1和H2的混合物是作为一个源通过真空蒸镀的方法沉积而成。
(2)H1和H2是分别作为单独的两个源通过真空蒸镀的方法沉积而成。
(3)利用所述的组合物通过溶液加工的方法,特别是打印的方法沉积而成。
按照本发明的发光器件,其发光波长在300到1000nm之间,较好的是在350到900nm之间,更好的是在400到800nm之间。
本发明还涉及按照本发明的有机电致发光器件在各种电子设备中的应用,包含,但不限于,显示设备,照明设备,光源,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精神和范围所覆盖。
1.化合物的合成
实施例1:
中间体3的合成:将30g 1-萘酚(中间体1)、59g邻溴碘苯(中间体2)溶于300mL干燥的THF中,加入8g NaH。在氮气气氛下,室温搅拌12h。小心加入甲醇淬灭反应,水洗分液,柱层析得到中间体3.MS(ASAP):299.17。
中间体4的合成:将40g中间体3溶于400mL干燥的THF中,氮气气氛下,-78℃缓慢滴入66mL2M浓度的n-BuLi,搅拌1小时,缓慢滴入中间体4(35g)的THF溶液。然后回复室温。加水淬灭反应,水洗分液,柱层析分离得到粗产品。干燥后,溶于300mL冰醋酸与盐酸的混合溶剂(冰醋酸:盐酸=10:1(体积比)),70℃搅拌4小时。萃取,分液,柱层析得到中间体5.MS(ASAP):461.37。
中间体6的合成:将50g中间体5,35g联硼酸频那醇酯,4.5g Pd(dppf)Cl2溶于600mL干燥的1,4-二样六环中,氮气气氛下100℃搅拌12h。旋干溶剂,水洗分液,重结晶得到中间体6.MS(ASAP):508.42。
Comp 1的合成:将50g中间体6,23g中间体7和4.5gPd(PPh3)4溶于600mL甲苯中,氮气气氛下回流12h。旋干溶剂,萃取分液,重结晶得到Comp 1.MS(ASAP):586.69。
实施例2:
Comp 2的合成:将50g中间体6,34g中间体8和4.5gPd(PPh3)4溶于600mL甲苯中,氮气气氛下回流12h。旋干溶剂,萃取分液,重结晶得到化合物Comp 2.MS(ASAP):689.82。
实施例3:
中间体10的合成:将30g 2-萘酚(中间体9)、59g邻溴碘苯(中间体2)溶于300mL干燥的THF中,加入8g NaH。在氮气气氛下,室温搅拌12h。小心加入甲醇淬灭反应,水洗分液,柱层析得到中间体10.MS(ASAP):299.1。
中间体12的合成:将40g中间体10溶于400mL干燥的THF中,氮气气氛下,-78℃缓慢滴入66mL2M浓度的n-BuLi,搅拌1小时,缓慢滴入中间体11(35g)的THF溶液。然后回复室温。加水淬灭反应,水洗分液,柱层析分离得到粗产品。干燥后,溶于300mL冰醋酸与盐酸的混合溶剂(冰醋酸:盐酸=10:1(体积比)),70℃搅拌4小时。萃取,分液,柱层析得到中间体12.MS(ASAP):461.37。
中间体13的合成:将50g中间体12,35g联硼酸频那醇酯,4.5g Pd(dppf)Cl2溶于600mL干燥的1,4-二氧六环中,氮气气氛下100℃搅拌12h。旋干溶剂,水洗分液,重结晶得到中间体13.MS(ASAP):508.42。
Comp 3的合成:将50g中间体13,34g中间体14和4.5gPd(PPh3)4溶于600mL甲苯中,氮气气氛下回流12h。旋干溶剂,萃取分液,重结晶得到Comp 3.MS(ASAP):689.82。
实施例4:
中间体17的合成:氮气环境下,将(20.2g,50mmol)的化合物15和(17.2g,100mmol)的化合物16,(3.5g,3mmol)四(三苯基磷)钯,(8.1g,25mmol)四丁基溴化铵,(4g,100mmol)氢氧化钠,(20mL)水和(150mL)甲苯加入300mL的三口瓶中,加热80℃搅拌反应12小时,结束反应,将反应液旋转蒸发掉大部分溶剂,用二氯甲烷溶解水洗3遍,收集有机液拌硅胶过柱进行纯化,产率75%。
中间体18的合成:将(14.9g,30mmol)的化合物17和100mL N,N-二甲基甲酰胺加入250mL单口瓶中,冰浴下滴加30mmol NBS的N,N-二甲基甲酰胺溶液,避光搅拌反应12小时,结束反应,将反应液倒入到300mL水中,抽滤,滤渣重结晶,产率90%。
Comp 4的合成:氮气环境下,将(11.5g,20mmol)的化合物18和(34.4g,20mmol)的化合物19,(0.7g,0.6mmol)四(三苯基磷)钯,(3.2g,10mmol)四丁基溴化铵,(1.6g,40mmol)氢氧化钠,(10mL)水和(80mL)甲苯加入250mL的三口瓶中,加热80℃搅拌反应12小时,结束反应,将反应液旋转蒸发掉大部分溶剂,用二氯甲烷溶解水洗3遍,收集有机液拌硅胶过柱进行纯化,产率85%。
实施例5:
Comp 5的合成:氮气环境下,将(11.5g,20mmol)的化合物17和(44.4g,20mmol)的化合物20,(0.7g,0.6mmol)四(三苯基磷)钯,(3.2g,10mmol)四丁基溴化铵,(1.6g,40mmol)氢氧化钠,(10mL)水和(80mL)甲苯加入250mL的三口瓶中,加热80℃搅拌反应12小时,结束反应,将反应液旋转蒸发掉大部分溶剂,用二氯甲烷溶解水洗3遍,收集有机液拌硅胶过柱进行纯化,产率85%。
实施例6:
中间体23的合成:氮气环境下,将(21.7g,100mmol)的化合物21,(20.4g,100mmol)的化合物22,(1.9g,10mmol)碘化亚铜,(13.8g,100mmol)碳酸钾和(2.65g,5mmol)18-冠醚-6和(200mL)邻二氯苯加入到500mL的两口瓶中,加热150℃搅拌反应24个小时,结束反应,将反应液减压蒸馏掉大部分溶剂,用二氯甲烷溶解水洗3遍,收集有机液拌硅胶过柱进行纯化,产率90%。
中间体24的合成:将(17.6g,60mmol)的化合物23和100mL N,N-二甲基甲酰胺加入250mL单口瓶中,冰浴下滴加60mmol NBS的N,N-二甲基甲酰胺溶液,避光搅拌反应12小时,结束反应,将反应液倒入到500mL水中,抽滤,滤渣重结晶,产率90%。
中间体26的合成:氮气环境下,将(31.5g,80mmol)的化合物2-39-3和300mL无水四氢呋喃加入到500mL的三口瓶中,降温到-78℃,缓慢滴加85mmol正丁基锂,反应2小时,一次性注入90mmol异丙醇频哪醇硼酸酯,让反应自然升到室温,继续反应12小时,加入纯净水淬灭反应,旋走大部分溶剂后,用二氯甲烷萃取并水洗3遍,收集有机相,旋干后重结晶,产率90%。
Comp 6的合成:氮气环境下,将(8.9g,20mmol)的化合物24和(7.4g,20mmol)的化合物26,(1.15g,1mmol)四(三苯基磷)钯,(2.6g,8mmol)四丁基溴化铵,(3.2g,80mmol)氢氧化钠,(10mL)水和(100mL)甲苯加入250mL的三口瓶中,加热80℃搅拌反应12小时,结束反应,将反应液旋转蒸发掉大部分溶剂,用二氯甲烷溶解水洗3遍,收集有机液拌硅胶过柱进行纯化,产率80%。
2.有机化合物的能量结构
有机材料的能级可通过量子计算得到,比如利用TD-DFT(含时密度泛函理论)通过Gaussian03W(Gaussian Inc.),具体的模拟方法可参见WO2011141110。首先用半经验方法“Ground State/DFT/Default Spin/B3LYP”与基组“6-31G(d)”(Charge 0/Spin Singlet)来优化分子几何结构,然后有机分子的能量结构由TD-DFT(含时密度泛函理论)方法算得“TD-SCF/DFT/Default Spin/B3PW91”与基组“6-31G(d)”(Charge 0/Spin Singlet)。HOMO和LUMO能级按照下面的校准公式计算,S1和T1直接使用。
HOMO(eV)=((HOMO(G)×27.212)-0.9899)/1.1206
LUMO(eV)=((LUMO(G)×27.212)-2.0041)/1.385
其中HOMO(G)和LUMO(G)是Gaussian 09W的直接计算结果,单位为Hartree。结果如表1所示,其中ΔHOMO=HOMO-(HOMO-1),ΔLUMO=(LUMO+1)-LUMO:
表1
3.OLED器件的制备及测量
下面通过具体实施例来详细说明采用上述的OLED器件的制备过程,OLED器件的结构为:ITO/HI/HI-1/HT-2/EML/ET:Liq/Liq/Al,制备步骤如下:
a、ITO(铟锡氧化物)导电玻璃基片的清洗:使用各种溶剂(例如氯仿、丙酮或异丙醇中的一种或几种)清洗,然后进行紫外臭氧处理;
b、HI(30nm),HT-1(60nm),HT-2(10nm),主体材料:3%GD(40nm),ET:Liq(50:50;30nm),Liq(1nm),Al(100nm)在高真空(1×10-6毫巴)中热蒸镀而成;将ITO基片移入真空气相沉积设备中,在高真空(1×10-6毫巴)下,采用电阻加热蒸发源形成厚度为30nm的HI层,在HI层上依次加热形成60nm的HT-1以及10nm的HT-2层。随后主体材料(见表2)分别置于不同的蒸发单元,并且将化合物RD置于另外一个蒸发单元作为掺杂剂,使三种材料按不同速率气化,使得主体材料:Dopant的重量比在100:3,在空穴传输层上形成40nm的发光层。接着将ET和LiQ置于不同的蒸发单元,使其分别以50重量%的比例进行共沉积,在发光层上形成30nm的电子传输层,随后在电子传输层上沉积1nm的LiQ作为电子注入层,最后在所述电子注入层上沉积厚度为100nm的Al阴极。c、封装:器件在氮气手套箱中用紫外线硬化树脂封装。
各OLED器件的电流电压及发光(IVL)特性通过表征设备来表征,同时记录重要的参数如效率,寿命及驱动电压。OLED器件的性能总结在表2中,其中寿命是相对比例的值。
表2
OLED器件 | 主体材料 | CE@1000nits | T95@1000nits |
实施例7 | Comp 1 | 23.7 | 267 |
实施例8 | Comp 2 | 24.0 | 248 |
实施例9 | Comp 3 | 23.1 | 234 |
实施例10 | Comp 2:Comp 4=5:5 | 26.8 | 353 |
实施例11 | Comp 2:Comp 5=5:5 | 26.3 | 291 |
实施例12 | Comp 2:Comp 6=5:5 | 26.5 | 281 |
对比例1 | CBP | 17.2 | 100 |
对比例2 | RH | 20.6 | 173 |
经检测,实施例7-实施例12的发光效率和寿命与对比例1相比有明显提高。相比于对比例2中的RH,不对称结构的化合物具有更好的性能。可见,采用本发明的有机化合物制备的OLED器件,其发光效率和寿命均得到大大提高。
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 (14)
1.一种如通式(I)所示的稠环有机化合物:
其中,
x'选自O或S,
L2为连接基团,选自单键或包含有如下结构式一种:
其中X每次出现时,独立的选自N或CR4’,且至少一个为N;Y每次出现时,独立的选自CR5’R6’,SiR7’R8’,NR9’,C(=O),S,或O;R4’-R9’含义同R1;
L1选自如下结构式一种:
其中X每次出现时,独立的选自N或CR4;Y每次出现时,独立的选自CR5R6,SiR7R8,NR9,C(=O),S,或O;R4-R9相同或不同的选自H,或D,或具有1至20个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基,或具有3至20个C原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基,或是无取代的甲硅烷基,或具有1至20个C原子的酮基,或具有2至20个C原子的烷氧基羰基,或具有7至20个C原子的芳氧基羰基,或氰基,或氨基甲酰基,或卤甲酰基,或异氰基,或异氰酸酯基,或硫氰酸酯基或异硫氰酸酯基,或羟基,或硝基,或CF3,或Cl,或Br,或F,或具有5至40个环原子的未取代的芳族,或具有5至40个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团中的一种;
Ar1每次出现时,分别独立选自具有5至40个环原子的芳族;
Ar2每次出现时,分别独立选自具有5至40个环原子的芳族或杂芳族环系,或具有5至40个环原子的芳氧基或杂芳氧基环系;
R1是取代基,相同或不同的选自H,或D,或具有1至20个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基,或具有3至20个C原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基,或是无取代的甲硅烷基,或具有1至20个C原子的酮基,或具有2至20个C原子的烷氧基羰基,或具有7至20个C原子的芳氧基羰基,或氰基,或氨基甲酰基,或卤甲酰基,或异氰基,或异氰酸酯基,或硫氰酸酯基或异硫氰酸酯基,或羟基,或硝基,或CF3,或Cl,或Br,或F,或具有5至40个环原子的未取代的芳族或杂芳族环系,或具有5至40个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团中的一种;
m各自独立表示0~4的整数;Q表示0~1的整数;
Ar选自如下的结构单元,其中两个*对应通式(I)中的链接位置;
其中,X1-X10相同的或不同的选自N或CH;R3的含义与通式(I)中R1相同;*表示连接在通式(I)中的相应位置。
2.根据权利要求1所述的稠环有机化合物,其特征在于,Ar选自如下的结构单元,其中两个*对应通式(I)中的链接位置;
其中,X1-X6相同的或不同的选自N或CH;R3的含义与通式(I)中R1相同;*表示连接在通式(I)中的相应位置。
3.根据权利要求1所述的稠环有机化合物,其特征在于,R4-R9相同或不同的选自H,或D,或具有1至20个C原子的直链烷基、或具有3至20个C原子的支链或环状的烷基,或具有5至40个环原子的未取代的芳族中的一种。
4.根据权利要求1所述的稠环有机化合物,其特征在于,R4-R9相同或不同的选自H,或D,或具有5至40个环原子的未取代的芳族中的一种。
5.根据权利要求1所述的稠环有机化合物,其特征在于,所述稠环有机化合物选自如下结构:
6.一种高聚物,其特征在于,至少有一个重复单元包含权利要求1-5任一项所述的稠环有机化合物。
7.一种混合物,其特征在于,至少包含有机化合物H1和H2,H1选自如权利要求1-5任一项所述的稠环有机化合物或如权利要求6所述的高聚物,H2是有机功能材料,选自空穴注入材料、空穴传输材料、电子传输材料、电子注入材料、电子阻挡材料、空穴阻挡材料、发光材料、主体材料、有机染料中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的混合物,其特征在于,H2选自如下通式(II)所示的化合物:
其中,A选自未取代的碳原子数1~30的烷基、未取代的碳原子数3~30的环烷基、未取代的环原子数为5~100芳香族烃基或芳香族杂环基;
D为富电子基团;
p为1-6的整数。
9.根据权利要求8所述的混合物,其特征在于,D包含有如下任一基团:
其中,
Ar3表示环原子数为5~40芳香族烃基或芳香族杂环基;
Z1、Z2、Z3分别独立表示单键、CR5R6、SiR7R8、NR9、O、C(=O)、S、S=O或SO2,但Z2和Z3不同时为单键;R5-R9、R21-R27含义同R1。
10.根据权利要求7-9任一项所述的一种混合物,其特征在于,所述的混合物还包含发光材料,所述的发光材料选自单重态发光体、三重态发光体、TADF材料中的一种或多种。
11.一种组合物,其特征在于,包含至少一种如权利要求1-5任一项所述的稠环有机化合物,或如权利要求6所述的高聚物,或如权利要求7-10中任一项所述的混合物,及至少一种有机溶剂。
12.一种有机电子器件,其特征在于,其功能层中包含至少一种如权利要求1-5任一项所述的稠环有机化合物,或如权利要求6所述的高聚物,或如权利要求7-10中任一项所述的混合物,或如权利要求11所述的组合物。
13.根据权利要求12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发光二极管,所述功能层为发光层。
14.根据权利要求13所述的有机电子器件,其特征在于,所述发光层由如下方法(1)-(3)中一种形成:
(1)包含有H1和H2的混合物是作为一个源通过真空蒸镀的方法沉积而成;
(2)H1和H2是分别作为单独的两个源通过真空蒸镀的方法沉积而成;
(3)利用权利要求11所述的组合物通过溶液加工的方法沉积而成。
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