CN109863135B - 化合物、包含其的涂覆组合物、使用其的有机发光器件和其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本说明书涉及化学式1的化合物、包含化学式1的化合物的涂覆组合物、使用其的有机发光器件和用于制造其的方法。
Description
技术领域
本说明书要求于2017年6月16日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0076688号的优先权和权益,其全部内容通过引用并入本文。
本说明书涉及化合物、包含所述化合物的涂覆组合物、使用所述涂覆组合物形成的有机发光器件及其制造方法。
背景技术
有机发光现象是通过特定有机分子的内部过程将电流转换为可见光的一个实例。有机发光现象的原理如下。当将有机材料层放置在阳极与阴极之间并在两个电极之间施加电流时,电子和空穴分别从阴极和阳极注入有机材料层。注入有机材料层的电子和空穴复合以形成激子,并且当这些激子落回至基态时发光。利用这样的原理的有机发光器件通常可以由阴极、阳极和置于其间的有机材料层(例如,包括空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层的有机材料层)形成。
本领域中通常使用沉积法来制造有机发光器件。然而,使用沉积法制造有机发光器件具有高材料损耗的问题,并且为了解决这样的问题,已经开发了通过能够以低材料损耗提高生产效率的溶液法来制造器件的技术,并且需要开发可用于溶液法的材料。
用于溶液法的在有机发光器件中使用的材料需要具有以下特性。
首先,需要形成可储存的均匀溶液。用于沉积法的商业材料具有有利的结晶度,并且无法很好地溶解在溶液中,或者即使在形成溶液时晶体也容易被捕获。因此,溶液的浓度梯度可能根据储存时间而改变,或者形成有缺陷的器件的可能性高。
其次,经受溶液法的层需要对在形成其他层的过程中使用的溶剂和材料具有耐性,在制造有机发光器件时需要优异的电流效率和优异的寿命特性。
发明内容
技术问题
本说明书涉及提供用于溶液法的能够在有机发光器件中使用的化合物和包含其的有机发光器件。
技术方案
本说明书的一个实施方案提供了由以下化学式1表示的化合物。
[化学式1]
在化学式1中,
L1和L2彼此相同或不同,并且各自独立地为直接键;经取代或未经取代的亚芳基;或者经取代或未经取代的亚杂芳基,
L3和L4彼此相同或不同,并且各自独立地为直接键;或者经取代或未经取代的亚烷基,
L5为直接键;或者经取代或未经取代的亚芳基,
R1至R6彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;氘;卤素基团;腈基;甲硅烷基;硼基;经取代或未经取代的烷基;经取代或未经取代的环烷基;经取代或未经取代的烷氧基;经取代或未经取代的烯基;经取代或未经取代的芳基;经取代或未经取代的烷基胺基;经取代或未经取代的芳基胺基;经取代或未经取代的杂芳基胺基;或者经取代或未经取代的杂芳基,
Ar1为氢;经取代或未经取代的芳基;经取代或未经取代的烷基胺基;经取代或未经取代的芳基胺基;经取代或未经取代的杂芳基胺基;或者经取代或未经取代的杂芳基,
X1和X2彼此相同或不同,并且各自独立地为可通过热或光交联的官能团,
n1和n2各自为0至12的整数,
m1和m2各自为0至5的整数,
m3和m6各自为0至4的整数,以及
m4和m5各自为0至3的整数。
本说明书的一个实施方案提供了包含所述化合物的涂覆组合物。
此外,本说明书的一个实施方案提供了有机发光器件,其包括:阴极;阳极;以及设置在阴极与阳极之间的一个或更多个有机材料层,其中有机材料层的一个或更多个层包含所述涂覆组合物的固化材料,以及涂覆组合物的固化材料通过对涂覆组合物进行热处理或光处理而呈固化状态。
最后,本说明书的一个实施方案提供了用于制造有机发光器件的方法,其包括:准备基底;在基底上形成阴极或阳极;在阴极或阳极上形成一个或更多个有机材料层;以及在有机材料层上形成阳极或阴极,其中有机材料层的形成包括使用涂覆组合物形成一个或更多个有机材料层。
有益效果
根据本公开内容的一个实施方案的化合物可以使用溶液法制备,并因此可以制造大面积器件。所述化合物可以用作有机发光器件的有机材料层的材料,并且可以提供低驱动电压、高发光效率和长使用寿命特性。
此外,通过含有可通过热或光交联的官能团并且引入其中一个亚芳基和固化基团键合至芴的9号碳的烷基,根据本公开内容的一个实施方案的化合物通过提高化合物的溶解性和非晶特性而降低固化温度,因而获得具有优异的耐溶剂性的薄膜。
附图说明
图1是示出根据本说明书的一个实施方案的有机发光器件的图。
图2示出了使用差示扫描量热计(DSC)测量化合物1-1的图。
图3示出了化合物1-1的MS数据。
图4示出了使用差示扫描量热计(DSC)测量化合物1-3的图。
图5示出了化合物1-3的MS数据。
图6示出了中间体1的MS图。
图7示出了中间体2的MS图。
图8示出了中间体3的MS图。
图9是示出实施例1-1中制备的薄膜的UV光谱的图。
图10是示出实施例1-2中制备的薄膜的UV光谱的图。
图11是示出实施例1-3中制备的薄膜的UV光谱的图。
图12是示出比较例2-1中制备的薄膜的UV光谱的图。
图13是示出比较例2-2中制备的薄膜的UV光谱的图。
101:基底
201:阳极
301:空穴注入层
401:空穴传输层
501:发光层
601:电子注入层
701:阴极
具体实施方式
在下文中,将详细地描述本说明书。
本说明书的一个实施方案提供了由以下化学式1表示的化合物。
[化学式1]
在化学式1中,
L1和L2彼此相同或不同,并且各自独立地为直接键;经取代或未经取代的亚芳基;或者经取代或未经取代的亚杂芳基,
L3和L4彼此相同或不同,并且各自独立地为直接键;或者经取代或未经取代的亚烷基,
L5为直接键;或者经取代或未经取代的亚芳基,
R1至R6彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;氘;卤素基团;腈基;甲硅烷基;硼基;经取代或未经取代的烷基;经取代或未经取代的环烷基;经取代或未经取代的烷氧基;经取代或未经取代的烯基;经取代或未经取代的芳基;经取代或未经取代的烷基胺基;经取代或未经取代的芳基胺基;经取代或未经取代的杂芳基胺基;经取代或未经取代的芳基杂芳基胺基;或者经取代或未经取代的杂芳基,
Ar1为氢;经取代或未经取代的芳基;经取代或未经取代的烷基胺基;经取代或未经取代的芳基胺基;经取代或未经取代的杂芳基胺基;经取代或未经取代的芳基杂芳基胺基;或者经取代或未经取代的杂芳基,
X1和X2彼此相同或不同,并且各自独立地为可通过热或光交联的官能团,
n1和n2各自为0至12的整数,
m1和m2各自为0至5的整数,
m3和m6各自为0至4的整数,以及
m4和m5各自为0至3的整数。
通过使用根据本公开内容的一个实施方案的化合物,可以制备具有优异溶解性的涂覆组合物,并且当使用该涂覆组合物形成薄膜时,可以制备具有高均匀性并且具有优异耐溶剂性的薄膜。此外,当制造包含所述化合物的有机发光器件时,获得了优异的发光效率的效果。
在本说明书中,将某个构件放置在另一个构件“上”的描述不仅包括一个构件与另一个构件邻接的情况,而且还包括在这两个构件之间还存在又一个构件的情况。
在本说明书中,除非特别相反地说明,否则某部分“包括”某些组分的描述意指还能够包括其他组分,并且不排除其他组分。
在本说明书中,包括在马库什(Markush)型表达中的术语“其组合”意指选自马库什型表达中描述的组分中的两者或更多者的混合或组合,并且意指包括选自所述组分中的一者或更多者。
在本说明书的一个实施方案中,化学式1的化合物优选地包括关于适当的有机溶剂具有溶解性的化合物。
在本说明书中,“可通过热或光交联的官能团”可以意指通过暴露于热或光而使化合物交联的反应性取代基。交联可以使通过在碳-碳多重键或环状结构通过热处理或光照射而分解的同时产生的自由基连接来产生。
在本说明书的一个实施方案中,可以利用含有可通过热或光交联的官能团的化合物使用溶液涂覆法来制造有机发光器件,这在时间和成本方面是经济有效的。
此外,当使用包含含有可通过热或光交联的官能团的化合物的涂覆组合物形成涂层时,所述可通过热或光交联的官能团通过热或光形成交联,因此当在该涂层的顶部上层合另外的层时,可以防止包含在涂覆组合物中的芴衍生物被溶剂洗掉,并且可以在保持该涂层的同时在顶部上层合另外的层。
此外,通过使可通过热或光交联的官能团形成交联来形成涂层有效地提高了涂层对溶剂的耐化学性,并具有高的膜保留率。
此外,利用根据本说明书的一个实施方案的化合物,可以使用溶液涂覆法来制造有机发光器件,并因此可以制造大面积器件。
根据本说明书的一个实施方案的通过热处理或光照射形成交联的化合物通过多个化学式1的化合物交联而以薄膜形式提供在有机发光器件中,这有效地获得了优异的热稳定性。
此外,根据本说明书的一个实施方案的化合物在核心结构中包含胺结构,因此可以具有作为有机发光器件中的空穴注入材料、空穴传输材料或发光材料的适当的能级和带隙。适当的能级和带隙也可以通过控制根据本说明书的一个实施方案的化学式1的化合物的取代基来精细调节,并且通过增强有机材料之间的界面特性,可以提供具有低驱动电压和高发光效率的有机发光器件。
在下文中,将详细地描述本说明书的取代基。
本说明书中的术语“取代”意指与化合物的碳原子键合的氢原子变为另一取代基,并且取代的位置没有限制,只要其为氢原子被取代的位置(即,取代基可以取代的位置)即可,并且当两个或更多个取代基取代时,这两个或更多个取代基可以彼此相同或不同。
本说明书中的术语“经取代或未经取代的”意指经选自以下的一个或更多个取代基取代:氘;卤素基团;腈基;羟基;甲硅烷基;硼基;烷基;环烷基;烷氧基;烯基;芳基;烷基胺基;芳基胺基;杂芳基胺基;芳基杂芳基胺基;和杂环基,或者未经取代,或者经以上所示的取代基中的两个或更多个取代基相连接的取代基取代,或者未经取代。例如,“两个或更多个取代基相连接的取代基”可以包括联苯基。换言之,联苯基可以是芳基,或者被解释为两个苯基相连接的取代基。
在本说明书中,卤素基团为氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)或碘(I)。
在本说明书中,甲硅烷基可以由化学式-SiRaRbRc表示,并且Ra、Rb和Rc可以各自为氢;经取代或未经取代的烷基;或者经取代或未经取代的芳基。甲硅烷基的具体实例可以包括三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、乙烯基二甲基甲硅烷基、丙基二甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、二苯基甲硅烷基、苯基甲硅烷基等,但不限于此。
在本说明书中,硼基可以由化学式-BRaRb表示,并且Ra和Rb可以各自为氢;经取代或未经取代的烷基;或者经取代或未经取代的芳基。硼基的具体实例可以包括三甲基硼基、三乙基硼基、叔丁基二甲基硼基、三苯基硼基、苯基硼基等,但不限于此。
在本说明书中,烷基可以为线性或支化的,并且尽管不特别限于此,但碳原子数可以为1至30,并且根据一个实施方案,烷基的碳原子数可以为1至20。根据另一个实施方案,烷基的碳原子数为1至10。烷基的具体实例可以包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、己基、异己基、4-甲基己基、5-甲基己基、庚基等,但不限于此。
在本说明书中,环烷基没有特别限制,但可以具有3至60个碳原子,并且根据一个实施方案,环烷基的碳原子数为3至40。根据另一个实施方案,环烷基的碳原子数为3至20。环烷基的具体实例可以包括环丙基、环丁基、环戊基、3-甲基环戊基、2,3-二甲基环戊基、环己基、3-甲基环己基、4-甲基环己基、2,3-二甲基环己基、3,4,5-三甲基环己基、4-叔丁基环己基、环庚基、环辛基等,但不限于此。
在本说明书中,烷氧基可以为线性、支化或环状的。烷氧基的碳原子数没有特别限制,但可以为1至20。烷氧基的具体实例可以包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基(isopropoxy)、异丙基氧基(i-propyloxy)、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、正戊氧基、新戊氧基、异戊氧基、正己氧基、3,3-二甲基丁氧基、2-乙基丁氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、苄氧基、对甲基苄氧基等,但不限于此。
在本说明书中,烯基可以为线性或支化的,并且尽管不特别限于此,但碳原子数可以为2至30,并且根据一个实施方案,烯基的碳原子数可以为2至20。烯基的具体实例可以包括乙烯基、1-丙烯基、异丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、3-甲基-1-丁烯基、1,3-丁二烯基、烯丙基、1-苯基乙烯基-1-基、2-苯基乙烯基-1-基、2,2-二苯基乙烯基-1-基、2-苯基-2-(萘基-1-基)乙烯基-1-基、2,2-双(二苯基-1-基)乙烯基-1-基、茋基、苯乙烯基等,但不限于此。
在本说明书中,芳基没有特别限制,但可以具有6至60个碳原子,并且可以为单环芳基或多环芳基。根据一个实施方案,芳基的碳原子数为6至30。根据一个实施方案,芳基的碳原子数为6至20。当芳基为单环芳基时,其实例可以包括苯基、联苯基、三联苯基等,但不限于此。多环芳基的实例可以包括萘基、蒽基、菲基、芘基、苝基、三苯基、基、芴基等,但不限于此。
在本说明书中,芴基可以被取代,并且两个取代基可以彼此键合以形成螺环结构。
在本说明书中,杂芳基是包含一个或更多个非碳的原子(即,杂原子)的基团,并且具体地,杂原子可以包括选自O、N、Se、Si、S等的一个或更多个原子。杂芳基的碳原子数没有特别限制,但可以为2至60,并且根据一个实施方案,碳原子数可以为2至30。根据另一个实施方案,碳原子数可以为2至20。杂环基的具体实例可以包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、嘧啶基、哒嗪基、唑基、吡唑基、三嗪基、吲哚基、咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基等,但不限于此。
在本说明书中,烷基胺基的碳原子数没有特别限制,但优选为1至40。烷基胺基的具体实例可以包括甲基胺基、二甲基胺基、乙基胺基、二乙基胺基、苯基胺基、萘基胺基、联苯基胺基、蒽基胺基、9-甲基-蒽基胺基、二苯基胺基、苯基萘基胺基、二甲苯基胺基、苯基甲苯基胺基、三苯基胺基等,但不限于此。
在本说明书中,芳基胺基的实例包括经取代或未经取代的单芳基胺基、经取代或未经取代的二芳基胺基、或者经取代或未经取代的三芳基胺基。芳基胺基中的芳基可以是单环芳基或多环芳基。包含两个或更多个芳基的芳基胺基可以包含单环芳基、多环芳基、或单环芳基和多环芳基二者。
芳基胺基的具体实例可以包括苯基胺、萘基胺、联苯基胺、二联苯基胺基、9,9-二甲基芴基联苯基胺基、蒽基胺基、3-甲基-苯基胺基、4-甲基-萘基胺基、2-甲基-联苯基胺基、9-甲基-蒽基胺基、二苯基胺基、苯基萘基胺基、二甲苯基胺基、苯基甲苯基胺基、咔唑、三苯基胺基等,但不限于此。
在本说明书中,杂芳基胺基的实例包括经取代或未经取代的单杂芳基胺基、经取代或未经取代的二杂芳基胺基、或者经取代或未经取代的三杂芳基胺基。杂芳基胺基中的杂芳基可以是单环杂环基或多环杂环基。包含两个或更多个杂环基的杂芳基胺基可以包含单环杂环基、多环杂环基、或单环杂环基和多环杂环基二者。
在本说明书中,以上提供的芳基的描述可以适用于芳基杂芳基胺基中的芳基。
在本说明书中,以上提供的芳基的描述适用于亚芳基,不同之处在于其为二价的。
在本说明书中,以上提供的杂芳基的描述适用于亚杂芳基,不同之处在于其为二价的。
在本说明书中,以上提供的烷基的描述适用于亚烷基,不同之处在于其为二价的。
在本说明书的一个实施方案中,X1至X6彼此相同或不同,并且各自独立地为可通过热或光交联的官能团。
在本说明书的一个实施方案中,可通过热或光交联的官能团为以下结构中的任一者。
在所述结构中,
R为氢;或者经取代或未经取代的烷基,
A1至A3彼此相同或不同,并且各自独立地为经取代或未经取代的具有1至6个碳原子的烷基。
在本说明书的一个实施方案中,R为氢;或者经取代或未经取代的具有1至30个碳原子的烷基。
在另一个实施方案中,R为氢;或者经取代或未经取代的具有1至20个碳原子的烷基。
根据另一个实施方案,R为氢;经取代或未经取代的甲基;经取代或未经取代的乙基;经取代或未经取代的丙基;经取代或未经取代的异丙基;经取代或未经取代的丁基;或者经取代或未经取代的叔丁基。
在另一个实施方案中,R为氢;甲基;乙基;丙基;异丙基;丁基;或叔丁基。
根据另一个实施方案,R为氢。
在本说明书的一个实施方案中,A1至A3彼此相同或不同,并且各自独立地为经取代或未经取代的甲基;经取代或未经取代的乙基;经取代或未经取代的丙基;经取代或未经取代的异丙基;经取代或未经取代的丁基;经取代或未经取代的叔丁基;经取代或未经取代的戊基;或者经取代或未经取代的己基。
在另一个实施方案中,A1至A3彼此相同或不同,并且各自独立地为甲基;乙基;丙基;异丙基;丁基;叔丁基;戊基;或己基。
在本说明书的一个实施方案中,L1和L2彼此相同或不同,并且各自独立地为直接键;经取代或未经取代的具有6至60个碳原子的亚芳基;或者经取代或未经取代的具有2至60个碳原子的亚杂芳基。
在另一个实施方案中,L1和L2彼此相同或不同,并且各自独立地为直接键;经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的亚芳基;或者经取代或未经取代的具有2至30个碳原子的亚杂芳基。
在另一个实施方案中,L1和L2彼此相同或不同,并且各自独立地为直接键或者经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的亚芳基。
在另一个实施方案中,L1和L2彼此相同或不同,并且各自独立地为直接键;经取代或未经取代的亚苯基;经取代或未经取代的亚联苯基;或者经取代或未经取代的亚萘基。
根据另一个实施方案,L1和L2彼此相同或不同,并且各自独立地为直接键;亚苯基;亚联苯基;或亚萘基。
在另一个实施方案中,L1和L2彼此相同或不同,并且各自独立地为直接键;或者经取代或未经取代的亚苯基。
根据另一个实施方案,L1和L2彼此相同或不同,并且各自独立地为直接键或亚苯基。
在另一个实施方案中,L1和L2为直接键。
在另一个实施方案中,L1和L2为亚苯基。
在本说明书的一个实施方案中,L3和L4彼此相同或不同,并且各自独立地为直接键;或者经取代或未经取代的具有1至30个碳原子的亚烷基。
根据另一个实施方案,L3和L4彼此相同或不同,并且各自独立地为直接键;或者经取代或未经取代的具有1至20个碳原子的亚烷基。
在另一个实施方案中,L3和L4彼此相同或不同,并且各自独立地为直接键;或者经取代或未经取代的具有1至12个碳原子的亚烷基。
根据另一个实施方案,L3和L4彼此相同或不同,并且各自独立地为直接键;经取代或未经取代的亚甲基;经取代或未经取代的亚乙基;经取代或未经取代的亚丙基;经取代或未经取代的亚丁基;经取代或未经取代的亚戊基;或者经取代或未经取代的亚己基。
根据另一个实施方案,L3和L4彼此相同或不同,并且各自独立地为直接键;亚甲基;亚乙基;亚丙基;亚丁基;亚戊基;或亚己基。
在另一个实施方案中,L3和L4为亚甲基。
在本说明书的一个实施方案中,n1和n2各自为0至12的整数。
在另一个实施方案中,n1和n2各自为1至12的整数。
根据另一个实施方案,n1和n2各自为0至6的整数。
在另一个实施方案中,n1和n2各自为1至6的整数。
在本说明书的一个实施方案中,L3和L4为亚甲基,以及n1和n2各自为1至12的整数。
在另一个实施方案中,L3和L4为亚甲基,以及n1和n2各自为1至6的整数。
在本说明书的一个实施方案中,L5为直接键;或者经取代或未经取代的具有6至60个碳原子的亚芳基。
根据另一个实施方案,L5为直接键;或者经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的亚芳基。
在另一个实施方案中,L5为直接键;或者经取代或未经取代的具有6至20个碳原子的亚芳基。
根据另一个实施方案,L5为直接键;经取代或未经取代的亚苯基;经取代或未经取代的亚联苯基;经取代或未经取代的亚芴基;经取代或未经取代的亚三联苯基;或者经取代或未经取代的亚萘基。
在另一个实施方案中,L5为直接键;经取代或未经取代的亚苯基;经取代或未经取代的亚联苯基;或者经取代或未经取代的亚芴基。
在另一个实施方案中,L5为直接键;未经取代或经烷基取代的亚苯基;未经取代或经烷基取代的亚联苯基;或者未经取代或经烷基取代的亚芴基。
根据另一个实施方案,L5为直接键;未经取代或经甲基或乙基取代的亚苯基;未经取代或经甲基或乙基取代的亚联苯基;或者未经取代或经甲基或乙基取代的亚芴基。
在另一个实施方案中,L5为直接键;亚苯基;亚联苯基;或9,9-二甲基亚芴基。
在本说明书的一个实施方案中,R1至R6彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;氘;卤素基团;甲硅烷基;硼基;经取代或未经取代的烷基;经取代或未经取代的芳基;或者经取代或未经取代的杂芳基。
在另一个实施方案中,R1至R6彼此相同或不同,并且各自独立地为卤素基团;甲硅烷基;硼基;经取代或未经取代的具有1至30个碳原子的烷基;经取代或未经取代的具有6至60个碳原子的芳基;或者经取代或未经取代的具有2至60个碳原子的杂芳基。
根据另一个实施方案,R1至R6彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;氘;卤素基团;甲硅烷基;硼基;经取代或未经取代的具有1至20个碳原子的烷基;经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的芳基;或者经取代或未经取代的具有2至30个碳原子的杂芳基。
根据另一个实施方案,R1至R6彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;氘;卤素基团;甲硅烷基;硼基;经取代或未经取代的具有1至10个碳原子的烷基;经取代或未经取代的具有6至20个碳原子的芳基;或者经取代或未经取代的具有2至20个碳原子的杂芳基。
在另一个实施方案中,R1至R6彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;氘;卤素基团;甲硅烷基;硼基;经取代或未经取代的甲基;经取代或未经取代的乙基;经取代或未经取代的丙基;经取代或未经取代的异丙基;经取代或未经取代的丁基;经取代或未经取代的叔丁基;经取代或未经取代的苯基;经取代或未经取代的联苯基;经取代或未经取代的三联苯基;经取代或未经取代的萘基;经取代或未经取代的芴基;经取代或未经取代的咔唑基;经取代或未经取代的二苯并呋喃基;或者经取代或未经取代的二苯并噻吩基。
根据另一个实施方案,R1至R6彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;氘;卤素基团;三甲基甲硅烷基;三甲基硼基;甲基;乙基;丙基;异丙基;丁基;叔丁基;苯基;联苯基;三联苯基;萘基;9,9-二甲基芴基;9,9-二苯基芴基;咔唑基;N-苯基咔唑基;二苯并呋喃基;或二苯并噻吩基。
在另一实施方案中,R1至R6为氢。
在本说明书的一个实施方案中,m1和m2各自为0至5的整数。
在另一个实施方案中,m1和m2各自为1至5的整数。
在本说明书的一个实施方案中,m3和m6各自为0至4的整数。
在另一个实施方案中,m3和m6各自为1至4的整数。
在本说明书的一个实施方案中,m4和m5各自为0至3的整数。
在另一个实施方案中,m4和m5各自为1至3的整数。
根据另一个实施方案,当m1至m5各自为2或更大时,括号中的取代基彼此相同或不同。
在本说明书的一个实施方案中,Ar1为氢;经取代或未经取代的具有6至60个碳原子的芳基;经取代或未经取代的具有1至30个碳原子的烷基胺基;经取代或未经取代的具有6至60个碳原子的芳基胺基;经取代或未经取代的具有2至60个碳原子的杂芳基胺基;经取代或未经取代的具有8至60个碳原子的芳基杂芳基胺基;或者经取代或未经取代的具有2至60个碳原子的杂芳基。
根据另一个实施方案,Ar1为氢;经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的芳基;经取代或未经取代的具有1至20个碳原子的烷基胺基;经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的芳基胺基;经取代或未经取代的具有2至30个碳原子的杂芳基胺基;经取代或未经取代的具有8至30个碳原子的芳基杂芳基胺基;或者经取代或未经取代的具有2至30个碳原子的杂芳基。
在另一个实施方案中,Ar1为氢;经取代或未经取代的芳基;经取代或未经取代的芳基胺基;经取代或未经取代的杂芳基胺基;经取代或未经取代的芳基杂芳基胺基;或者经取代或未经取代的杂芳基。
根据另一个实施方案,Ar1为氢;经取代或未经取代的具有6至60个碳原子的芳基;经取代或未经取代的具有6至60个碳原子的芳基胺基;经取代或未经取代的具有2至60个碳原子的杂芳基胺基;经取代或未经取代的具有8至60个碳原子的芳基杂芳基胺基;或者经取代或未经取代的具有2至60个碳原子的杂芳基。
在另一个实施方案中,Ar1为氢;经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的芳基;经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的芳基胺基;经取代或未经取代的具有2至30个碳原子的杂芳基胺基;经取代或未经取代的具有8至30个碳原子的芳基杂芳基胺基;或者经取代或未经取代的具有2至30个碳原子的杂芳基。
根据另一个实施方案,Ar1为氢;经取代或未经取代的苯基;经取代或未经取代的联苯基;经取代或未经取代的芴基;经取代或未经取代的N-苯基咔唑基;经取代或未经取代的二苯并呋喃基;经取代或未经取代的二苯并噻吩基;经取代或未经取代的二苯基胺基;经取代或未经取代的二联苯基胺基;经取代或未经取代的N-苯基咔唑苯基胺基;经取代或未经取代的N-苯基咔唑联苯基胺基;经取代或未经取代的芴基联苯基胺基;或者经取代或未经取代的二-N-苯基咔唑胺基。
在另一个实施方案中,Ar1为氢;苯基;联苯基;9,9-二甲基芴基;N-苯基咔唑基;经苯基取代的N-苯基咔唑基;经取代有叔丁基的苯基取代的N-苯基咔唑基;二苯并呋喃基;二苯并噻吩基;二苯基胺基;经二苯基胺基取代的二苯基胺基;二联苯基胺基;N-苯基咔唑苯基胺基;N-苯基咔唑联苯基胺基;9,9-二甲基芴基联苯基胺基;或二-N-苯基咔唑胺基。
根据本说明书的一个实施方案,化学式1的化合物可以为选自以下结构中的任一者。
根据本说明书的一个实施方案的化合物可以使用以下描述的制备方法来制备。
例如,化学式1的化合物可以具有其按照以下反应式1制备的核心结构。取代基可以使用本领域已知的方法键合,并且取代基的类型、位置或数量可以根据本领域已知的技术而改变。
<化学式1的一般制备方法>
在化学式1的制备方法中,可以使用伯胺或经取代或未经取代的烷基胺基(A);或者包含经取代或未经取代的芳基胺基的硼酸酯或硼酸(B);和包含固化基团的芳基溴化物(C)通过C-N或C-C偶联反应来制备化学式1。
化学式1的取代基具有与上述相同的定义。
本说明书的一个实施方案提供了包含上述化学式1的化合物的涂覆组合物。
在本说明书的一个实施方案中,涂覆组合物包含化学式1的化合物和溶剂。
在本说明书的一个实施方案中,涂覆组合物还可以包含选自聚合物化合物和在分子中引入有可通过热或光交联的官能团的化合物中的一种或两种类型的化合物。
在本说明书的一个实施方案中,涂覆组合物还可以包含在分子中引入有可通过热或光交联的官能团的化合物。当涂覆组合物还包含分子中引入有可通过热或光交联的官能团的化合物时,涂覆组合物的固化程度可以进一步提高。
在本说明书的一个实施方案中,分子中引入有可通过热或光交联的官能团的化合物的分子量为1,000g/mol至3,000g/mol。
在本说明书的一个实施方案中,涂覆组合物还可以包含聚合物化合物。当涂覆组合物还包含聚合物化合物时,涂覆组合物的墨特性可以进一步提高。换言之,还包含聚合物化合物的涂覆组合物可以提供适当的粘度以进行涂覆或喷墨。
在本说明书的一个实施方案中,聚合物化合物的分子量为10,000/mol至200,000g/mol。
在本说明书的一个实施方案中,聚合物化合物还可以包含可交联官能团。
在本说明书的一个实施方案中,涂覆组合物可以为液相。“液相”意指在室温和大气压下呈液态。
在本说明书的一个实施方案中,溶剂的实例可以包括:基于氯的溶剂,例如氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、氯苯或邻二氯苯;基于醚的溶剂,例如四氢呋喃或二烷;基于芳族烃的溶剂,例如甲苯、二甲苯、三甲苯或均三甲苯;基于脂族烃的溶剂,例如环己烷、甲基环己烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷或正癸烷;基于酮的溶剂,例如丙酮、甲基乙基酮、环己酮、异佛尔酮、四氢萘酮、萘烷酮或乙酰丙酮;基于酯的溶剂,例如乙酸乙酯、乙酸丁酯或乙基溶纤剂乙酸酯;多元醇,例如乙二醇、乙二醇单丁醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单甲醚、二甲氧基乙烷、丙二醇、二乙氧基甲烷、三乙二醇单乙醚、甘油或1,2-己二醇,及其衍生物;基于醇的溶剂,例如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇或环己醇;基于亚砜的溶剂,例如二甲基亚砜;基于酰胺的溶剂,例如N-甲基-2-吡咯烷酮或N,N-二甲基甲酰胺;四氢化萘;等等,然而,溶剂不限于此,只要其为能够溶解或分散根据本公开内容的一个实施方案的化学式1的化合物的溶剂即可。
在另一个实施方案中,溶剂可以作为一种类型单独使用,或者作为混合两种或更多种溶剂类型的混合物使用。
在本说明书的一个实施方案中,涂覆组合物还可以包含选自热聚合引发剂和光聚合引发剂中的一种、两种或更多种类型的添加剂。
热聚合引发剂的实例可以包括过氧化物,例如甲基乙基酮过氧化物、甲基异丁基酮过氧化物、乙酰丙酮过氧化物、甲基环己酮过氧化物、环己酮过氧化物、异丁酰过氧化物、2,4-二氯苯甲酰过氧化物、双-3,5,5-三甲基己酰过氧化物、月桂酰过氧化物、苯甲酰过氧化物、对氯苯甲酰过氧化物、二枯基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-(叔丁氧基)己烷、1,3-双(叔丁基过氧基-异丙基)苯、叔丁基枯基过氧化物、二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-(二叔丁基过氧基)己烷-3、三-(叔丁基过氧基)三嗪、1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-二叔丁基过氧基环己烷、2,2-二(叔丁基过氧基)丁烷、4,4-二叔丁基过氧基戊酸正丁酯、2,2-双(4,4-叔丁基过氧基环己基)丙烷、叔丁基过氧基异丁酸酯、二叔丁基过氧基六氢对苯二甲酸酯、叔丁基过氧基-3,5,5-三甲基己酸酯(t-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexate)、叔丁基过氧基苯甲酸酯或二叔丁基过氧基三甲基己二酸酯;或者偶氮类,例如偶氮二异丁腈、偶氮二甲基戊腈或偶氮二环己腈,但不限于此。
光聚合引发剂的实例可以包括:基于苯乙酮或基于缩酮的光聚合引发剂,例如二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙-1-酮、1-羟基-环己基-苯基-酮、4-(2-羟基乙氧基)苯基-(2-羟基-2-丙基)酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁酮-1,2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、2-甲基-2-吗啉代(4-甲基硫基苯基)丙-1-酮或1-苯基-1,2-丙二酮-2-(o-乙氧基羰基)肟;基于苯偶姻醚的光聚合引发剂,例如苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丁醚或苯偶姻异丙醚;基于二苯甲酮的光聚合引发剂,例如二苯甲酮、4-羟基二苯甲酮、2-苯甲酰基萘、4-苯甲酰基联苯、4-苯甲酰基苯醚、丙烯酸酯化二苯甲酮或1,4-苯甲酰基苯;基于噻吨酮的光聚合引发剂,例如2-异丙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮或2,4-二氯噻吨酮;以及作为其他光聚合引发剂的乙基蒽醌、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基乙氧基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、双(2,4-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、甲基苯基乙醛酸酯、9,10-菲、基于吖啶的化合物、基于三嗪的化合物和基于咪唑的化合物。此外,具有光聚合促进效果的那些可以单独使用或者与光聚合引发剂一起使用。其实例可以包括三乙醇胺、甲基二乙醇胺、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸异戊酯、苯甲酸(2-二甲基氨基)乙酯、4,4’-二甲基氨基二苯甲酮等,但不限于此。
在本说明书的一个实施方案中,涂覆组合物不进一步包含p掺杂材料。
在本说明书的一个实施方案中,涂覆组合进一步包含p掺杂材料。
在本说明书中,p掺杂材料可以促进热固化或光固化。
在本说明书中,p掺杂材料意指能够使主体材料具有p半导体特性的材料。p半导体特性意指以最高占据分子轨道(HOMO)能级通过注入空穴或传输空穴来接收空穴的特性,即,具有高空穴传导性的材料的特性。
在本说明书的一个实施方案中,p掺杂材料可以由以下化学式3至化学式9中的任一者表示,但不限于此。
[化学式3]
[化学式4]
[化学式5]
[化学式6]
[化学式7]
[化学式8]
[化学式9]
在本说明书中,p掺杂材料没有限制,只要其具有p半导体特性即可,可以使用其一种、两种或更多种类型,并且其类型没有限制。
在本说明书的一个实施方案中,基于化学式1的化合物,p掺杂材料的含量为0重量%至50重量%。
在本说明书的一个实施方案中,基于涂覆组合物的总固体含量,p掺杂材料的含量为0重量%至30重量%。在本说明书的一个实施方案中,基于涂覆组合物的总固体含量,p掺杂材料的含量优选为1重量%至30重量%;在另一个实施方案中,基于涂覆组合物的总固体含量,p掺杂材料的含量更优选为1重量%至30重量%。
在另一个实施方案中,涂覆组合物还可以包含含有可通过热或光交联的官能团的单体、或者含有能够通过热形成聚合物的端基的单体。如上所述的含有可通过热或光交联的官能团的单体、或者含有能够通过热形成聚合物的端基的单体可以是分子量为2,000g/mol或更小的化合物。
在本说明书的一个实施方案中,涂覆组合物具有2,000g/mol或更小的分子量,并且还包含含有可通过热或光交联的官能团的单体或者含有能够通过热形成聚合物的端基的单体。
含有可通过热或光交联的官能团的单体或者含有能够通过热形成聚合物的端基的单体可以意指其中苯基、联苯基、芴或萘的芳基;芳基胺;或者芴经可通过热或光交联的官能团或能够通过热形成聚合物的端基取代的单体。
可交联官能团具有与上述相同的定义。
此外,在本说明书的一个实施方案中,含有可交联官能团的单体可以包括以下结构,但不限于此,只要其不损害本说明书的涂覆组合物的特性即可。
在另一个实施方案中,含有能够通过热形成聚合物的端基的单体可以包括以下结构,但不限于此,只要其不损害本说明书的涂覆组合物的特性即可。
在另一个实施方案中,涂覆组合物的粘度为2cP至15cP。
满足上述粘度有利于制造器件。
本说明书的另一个实施方案提供了使用该涂覆组合物形成的有机发光器件。
在本说明书的一个实施方案中,有机发光器件包括:阴极;阳极;以及设置在阴极与阳极之间的一个或更多个有机材料层,其中有机材料层的一个或更多个层包含所述涂覆组合物的固化材料,以及涂覆组合物的固化材料意指通过对涂覆组合物进行热处理或光处理而呈固化状态。
在本说明书的一个实施方案中,包含涂覆组合物的固化材料的有机材料层是空穴传输层、空穴注入层或者同时进行空穴传输和空穴注入的层。
在另一个实施方案中,使用涂覆组合物形成的有机材料层是发光层。
在另一个实施方案中,包含涂覆组合物的固化材料的有机材料层是发光层,并且发光层包含化学式1的化合物作为发光层的主体。
在本说明书的一个实施方案中,有机发光器件还包括选自空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层、电子阻挡层和空穴阻挡层中的一个、两个或更多个层。
在另一个实施方案中,有机发光器件可以是具有其中阳极、一个或更多个有机材料层和阴极连续层合在基底上的结构(正常型)的有机发光器件。
在另一个实施方案中,有机发光器件可以是具有其中阴极、一个或更多个有机材料层和阳极连续层合在基底上的反向结构(倒置型)的有机发光器件。
本说明书的有机发光器件的有机材料层可以以单层结构形成,但也可以以其中层合有两个或更多个有机材料层的多层结构形成。例如,本公开内容的有机发光器件可以具有包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等作为有机材料层的结构。然而,有机发光器件的结构不限于此,并且可以包括更少数目的有机材料层。
例如,根据本说明书的一个实施方案的有机发光器件的结构示于图1中。
图1示出了其中在基底(101)上连续层合有阳极(201)、空穴注入层(301)、空穴传输层(401)、发光层(501)、电子注入层(601)和阴极(701)的有机发光器件的结构。
图1示出了有机发光器件,然而,有机发光器件不限于此。
当有机发光器件包括复数个有机材料层时,有机材料层可以由彼此相同或不同的材料形成。
本说明书的有机发光器件可以使用本领域已知的材料和方法来制造,不同之处在于有机材料层的一个或更多个层使用包含化学式1的化合物的涂覆组合物来形成。
例如,本说明书的有机发光器件可以通过将阳极、有机材料层和阴极连续层合在基底上来制造。在本文中,有机发光器件可以通过以下来制造:使用物理气相沉积(PVD)法(例如溅射或电子束蒸镀)通过沉积金属、具有导电性的金属氧化物或其合金而在基底上形成阳极,在其上形成包括空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层的有机材料层,然后在其上沉积能够用作阴极的材料。除了这种方法之外,还可以通过在基底上连续沉积阴极材料、有机材料层和阳极材料来制造有机发光器件。
此外,本说明书的一个实施方案提供了用于制造使用涂覆组合物形成的有机发光器件的方法。
具体地,在本说明书的一个实施方案中的用于制造有机发光器件的方法包括:准备基底;在基底上形成阴极或阳极;在阴极或阳极上形成一个或更多个有机材料层;以及在有机材料层上形成阳极或阴极,其中有机材料层的形成包括使用涂覆组合物形成一个或更多个有机材料层。
在本说明书的一个实施方案中,使用涂覆组合物形成的有机材料层使用旋涂来形成。
在另一个实施方案中,使用涂覆组合物形成的有机材料层使用印刷法来形成。
在本说明书的一个实施方案中,印刷法的实例包括喷墨印刷、喷嘴印刷、胶版印刷、转印、丝网印刷等,但不限于此。
根据本说明书的一个实施方案的涂覆组合物由于其结构特性而适于溶液法,并且可以使用印刷法形成,因此当制造器件时在时间和成本方面是经济有效的。
在本说明书的一个实施方案中,使用涂覆组合物形成的有机材料层的形成包括将涂覆组合物涂覆在阴极或阳极上;以及对所涂覆的涂覆组合物进行热处理或光处理。
在本说明书的一个实施方案中,热处理中的热处理的温度为230℃或更低,更具体地为80℃至230℃。
在另一个实施方案中,热处理中的热处理的时间为1分钟至1小时。
在本说明书的一个实施方案中,当涂覆组合物不包含添加剂时,优选通过在80℃至230℃的温度下的热处理来进行聚合,并且更优选在80℃至200℃的温度下进行聚合。此外,本说明书的涂覆组合物可以包含引发剂,然而,更优选不使用引发剂。
当在使用涂覆组合物形成的有机材料层的形成中包括热处理或光处理时,可以提供包括通过涂覆组合物中包含的复数个化学式1的化合物形成交联的薄膜化结构的有机材料层。在这种情况下,当在使用该涂覆组合物形成的有机材料层的表面上层合其他层时,可以防止被溶剂溶解或受到形态上的影响或分解。
因此,当使用涂覆组合物形成的有机材料层的形成包括热处理或光处理时,耐溶剂性提高,并且可以通过重复进行溶液沉积和交联方法来形成多个层,因此器件的寿命特性可以通过提高稳定性而增强。
在本说明书的一个实施方案中,包含化学式1的化合物的涂覆组合物可以使用混合并分散于聚合物粘合剂中的涂覆组合物。
作为本说明书的一个实施方案中的聚合物粘合剂,优选不极度抑制电荷传输的那些,并且优选使用对可见光不表现出强吸收的那些。聚合物粘合剂的实例包括聚(N-乙烯基咔唑)、聚苯胺及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚(对亚苯基亚乙烯基)及其衍生物、聚(2,5-亚噻吩基亚乙烯基)及其衍生物、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚硅氧烷等。
此外,通过根据本说明书的一个实施方案的含有芴基或胺基的化学式1的化合物,化学式1的化合物可以单独包含在有机材料层中,包含化学式1的化合物的涂覆组合物可以通过热处理或光处理而薄膜化,或者可以使用混合有其他单体的涂覆组合物以作为共聚物包含在内。此外,可以使用混合有其他单体的涂覆组合物以作为共聚物被包含在内或者作为混合物被包含在内。
作为阳极材料,通常优选具有大功函数的材料以使空穴顺利注入到有机材料层。能够在本公开内容中使用的阳极材料的具体实例包括:金属,例如钒、铬、铜、锌和金,或其合金;金属氧化物,例如氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO);金属和氧化物的组合,例如ZnO:Al或SnO2:Sb;导电聚合物,例如聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(亚乙基-1,2-二氧基)噻吩](PEDOT)、聚吡咯和聚苯胺等,但不限于此。
作为阴极材料,通常优选具有小功函数的材料以使电子顺利注入到有机材料层。阴极材料的具体实例包括:金属,例如钡、镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡和铅,或其合金;多层结构材料,例如LiF/Al或LiO2/Al;等等,但不限于此。
空穴注入层是注入来自电极的空穴的层,并且空穴注入材料优选为这样的化合物:其具有传输空穴的能力,因此,具有阳极中的空穴注入效应,对发光层或发光材料具有优异的空穴注入效应,防止发光层中产生的激子移动至电子注入层或电子注入材料,并且此外,具有优异的薄膜形成能力。空穴注入材料的最高占据分子轨道(HOMO)优选在阳极材料的功函数与周围有机材料层的HOMO之间。空穴注入材料的具体实例包括金属卟啉、低聚噻吩、基于芳基胺的有机材料、基于六腈六氮杂苯并菲的有机材料、基于喹吖啶酮的有机材料、基于苝的有机材料、蒽醌、以及基于聚苯胺和基于聚噻吩的导电聚合物等,但不限于此。
空穴传输层是接收来自空穴注入层的空穴并将空穴传输至发光层的层,并且作为空穴传输材料,能够接收来自阳极或空穴注入层的空穴,使空穴移动至发光层,并且具有高的空穴迁移率的材料是合适的。其具体实例包括基于芳基胺的有机材料、导电聚合物、同时具有共轭部分和非共轭部分的嵌段共聚物等,但不限于此。
发光材料是能够通过接收分别来自空穴传输层和电子传输层的空穴和电子并使空穴和电子结合而发出可见光区域内的光的材料,并且优选为对荧光或磷光具有有利量子效率的材料。其具体实例包括:8-羟基-喹啉铝配合物(Alq3);基于咔唑的化合物;二聚苯乙烯基化合物;BAlq;10-羟基苯并喹啉-金属化合物;基于苯并唑、基于苯并噻唑和基于苯并咪唑的化合物;基于聚(对亚苯基亚乙烯基)(PPV)的聚合物;螺环化合物;聚芴;红荧烯等,但不限于此。
发光层可以包含主体材料和掺杂剂材料。主体材料包括稠合芳族环衍生物、含杂环的化合物等。具体地,稠合芳族环衍生物包括蒽衍生物、芘衍生物、萘衍生物、并五苯衍生物、菲化合物、荧蒽化合物等,含杂环的化合物包括咔唑衍生物、二苯并呋喃衍生物、梯子型呋喃化合物、嘧啶衍生物等,然而,材料不限于此。
掺杂剂材料包括芳族胺衍生物、苯乙烯胺化合物、硼配合物、荧蒽化合物、金属配合物等。具体地,芳族胺衍生物是具有经取代或未经取代的芳基氨基的稠合芳族环衍生物,并且包括包含芳基氨基的芘、蒽、二茚并芘(peryflanthene)等,并且苯乙烯胺化合物是其中经取代或未经取代的芳基胺经至少一个芳基乙烯基取代的化合物,并且选自芳基、甲硅烷基、烷基、环烷基和芳基氨基中的一个、两个或更多个取代基是经取代或未经取代的。具体地,包括苯乙烯胺、苯乙烯二胺、苯乙烯三胺、苯乙烯四胺等,然而,苯乙烯胺化合物不限于此。此外,金属配合物包括铱配合物、铂配合物等,但不限于此。
电子传输层是接收来自电子注入层的电子并将电子传输至发光层的层,作为电子传输材料,能够有利地接收来自阴极的电子,使电子移动至发光层,并且具有高的电子迁移率的材料是合适的。其具体实例包括:8-羟基喹啉的Al配合物;包含Alq3的配合物;有机自由基化合物;羟基黄酮-金属配合物;等等,但不限于此。电子传输层可以与如本领域中所使用的任何期望的阴极材料一起使用。特别地,合适的阴极材料的实例包括具有小功函数并且后接铝层或银层的常见材料。具体地,阴极材料包括铯、钡、钙、镱和钐,并且在每种情况下都后接铝层或银层。
电子注入层是注入来自电极的电子的层,并且电子注入材料优选为这样的化合物:其具有传输电子的能力,具有来自阴极的电子注入效应,对发光层或发光材料具有优异的电子注入效应,防止发光层中产生的激子迁移至空穴注入层,并且此外,具有优异的薄膜形成能力。其具体实例包括芴酮、蒽醌二甲烷、联苯醌、噻喃二氧化物、唑、二唑、三唑、咪唑、苝四羧酸、亚芴基甲烷、蒽酮等及其衍生物,金属配合物化合物,含氮5元环衍生物,等等,但不限于此。
金属配合物化合物包括8-羟基喹啉锂、双(8-羟基喹啉)锌、双(8-羟基喹啉)铜、双(8-羟基喹啉)锰、三(8-羟基喹啉)铝、三(2-甲基-8-羟基喹啉)铝、三(8-羟基喹啉)镓、双(10-羟基苯并[h]喹啉)铍、双(10-羟基苯并[h]喹啉)锌、双(2-甲基-8-喹啉)氯镓、双(2-甲基-8-喹啉)(邻甲酚)镓、双(2-甲基-8-喹啉)(1-萘酚)铝、双(2-甲基-8-喹啉)(2-萘酚)镓等,但不限于此。
根据所使用的材料,根据本说明书的有机发光器件可以为顶部发射型、底部发射型或双发射型。
发明实施方式
在下文中,将参考实施例详细描述本说明书以具体地描述本说明书。然而,根据本说明书的实施例可以被修改为多种不同的形式,并且本说明书的范围不被解释为限于以下描述的实施例。提供本说明书的实施例是为了向本领域普通技术人员更完整地描述本说明书。
<制备例>
制备例1.化合物1-1的制备
1)中间体1的合成
在500mL单颈RBF中,引入2-溴-9H-芴-9-酮(20g,77.2mmol)并溶解在THF(250ml)中。在冰浴中向其中添加溶解在乙醚中的3.0MPhMgBr(38ml)。使所得物反应约1小时,然后用NH4Cl淬灭。向其中进一步添加水,并使用乙酸乙酯(EA)萃取有机层。获得的有机层用MgSO4干燥,浓缩,然后进行柱纯化以获得化合物A。
在500mL单颈RBF中放入A(20g,60mmol),并通过向其中添加二氯甲烷(150ml)来溶解。向其中逐滴添加三乙基硅烷(14ml,90mmol)和三氟乙酸(7ml,24mmol),并将所得物搅拌24小时。投入硅胶进行吸附,然后使用己烷将所得物过柱以获得化合物B。
在100mL单颈RBF中放入B(2.8g,8.7mmol)、4-((6-溴己基)氧基)苯甲醛(2.7g,9.6mmol)和四丁基溴化铵(0.14g,0.44mmol),并且通过向其中添加甲苯(20ml)来溶解。在使温度升高至约50℃之后,将所得物脱气约30分钟,向其中引入15重量%NaOH(7ml),并使所得物在60℃下反应约18小时。向其中引入氯化铵以终止反应,向其中添加水,并使用EA萃取有机层。将获得的有机层用MgSO4干燥,浓缩,然后使用二氯甲烷(MC)和乙醇重结晶以获得化合物C。
在100mL单颈RBF中放入CH3PPh3Br(5.4g,15.16mmol),向其中引入THF(20mL),并搅拌所得物。在冰浴中向其中缓慢逐滴添加2.5M n-BuLi(5.7ml),使所得物反应约30分钟。在冰浴中向其中缓慢引入溶解在THF(20mL)中的化合物C(2.5g,4.7mmol),使所得物反应约3小时。使用水终止反应,向其中进一步添加水,并使用乙酸乙酯(EA)萃取有机层。获得的有机层使用Na2SO4干燥,浓缩,然后快速过柱以获得中间体1。中间体1的MS图如图6所示。
2)中间体2的合成
在1L单颈RBF中放入二苯甲酮(20g,109.8mmol)和4-溴苯胺(20.8g,120.7mmol),通过向其中引入甲苯(350ml)来溶解。向其中引入经活化的分子筛,使所得物在120℃下反应约24小时。降低温度,通过在用乙醚进行洗涤的同时过滤而除去分子筛。浓缩滤液,使用甲醇重结晶以获得化合物A’。
向500mL单颈RBF中放入(9-苯基-9H-咔唑-3-基)硼酸(4.69g,16.4mmol)、A’(5g,14.87mmol)、K2CO3(6.16g,44.6mmol)和Pd(PPh3)4(0.17g,0.15mmol),并进行N2吹扫。分别引入甲苯(55ml)、乙醇(25ml)和水(25ml)以溶解反应物,并在通过设置回流使温度升高至90℃之后,使所得物反应约18小时。降低反应温度,向其中添加水,并使用EA萃取有机层。通过向其中引入MgSO4来干燥所得物,在通过向其中引入木炭吸附钯之后,所得物分别用硅藻土和二氧化硅过滤,然后浓缩。所得物用甲醇重结晶以获得化合物B’。
在250mL单颈RBF中放入B’(7.3g,14.6mmol),通过向其中引入THF(50ml)来溶解。向其中引入1N HCl(约0.2ml),并将所得物在室温下搅拌3小时。向其中引入K2CO3水溶液以中和反应,使用乙酸乙酯(EA)萃取有机层。将反应溶液浓缩并过柱以获得中间体2。中间体2的MS图如图7所示。
3)化合物1-1的合成
在将中间体2(3.01g,5.74mmol)放入100mL单颈RBF中然后溶解在对二甲苯(45ml)中之后,对所得物进行N2脱气。(RBF1)在100mL单颈RBF中放入中间体1(0.94g,2.8mmol)、NaOtBu(1.34g,14mmol)和Pd(PtBu3)2(0.07g,0.14mmol),并进行N2吹扫。(RBF2)使用套管将RBF 1中的溶液引入RBF 2,使反应温度升高至90℃,并将所得物搅拌约1小时。在使温度降至室温并使所得物在乙醇中沉淀之后,使用水和EA处理未溶解的部分。萃取有机层,使用MgSO4干燥,在使用木炭吸附钯之后,所得物分别用硅藻土和二氧化硅过滤。浓缩溶液并快速过柱以获得化合物1-1。
图2是示出使用差示扫描量热计(DSC)测量化合物1-1的图的图,以及图3是示出化合物1-1的MS数据的图。
制备例2.化合物1-2的制备
1)中间体2的合成
以与化合物1-1的制备中相同的方式制备中间体2。
2)中间体3的合成
在250mL单颈RBF中放入2-溴-9H-芴-9-酮(5g,19.3mmol)、(4-氯苯基)硼酸(3.3g,21.2mmol)、K2CO3(8g,57.9mmol)和Pd(PPh3)4(0.22g,0.193mmol),并通过向其中添加甲苯、乙醇和水(分别为60ml、20ml和20ml)来溶解。使温度升高直至90℃,使所得物在回流下反应约2小时。降低温度,向其中添加水,并用EA萃取有机层。所得物用MgSO4干燥,钯使用炭吸附并除去,所得物分别用硅藻土和二氧化硅过滤。浓缩反应溶液,并使用甲醇重结晶以获得化合物A”。可以以与上述化合物A相同的方式合成化合物B”。可以以与上述化合物B相同的方式合成化合物C”。可以以与上述化合物C相同的方式合成化合物D”。可以以与上述中间体2相同的方式合成中间体3。图8是示出中间体3的MS数据的图。
3)化合物1-2的合成
以与化合物1-1的合成方法中相同的方式合成化合物1-2,不同之处在于使用中间体3代替中间体1。
制备例3.化合物1-3的制备
1)中间体1的合成
以与化合物1-1的制备中相同的方式制备中间体1。
2)化合物1-3的合成
在250mL单颈RBF中放入N,N-双(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷-2-基)苯基)-[1,1’-联苯]-4-胺(1.64g,2.86mmol)、中间体1(3g,5.7mmol)、K2CO3(1.58g,11.44mmol)和Pd(PPh3)4(0.03g,0.028mmol),通过向其中添加甲苯、乙醇和水(分别为20ml、5ml和5ml)来溶解。使温度升高直至90℃,使所得物在回流下反应约2小时。降低温度,向其中添加水,并用EA萃取有机层。所得物用MgSO4干燥,钯使用木炭吸附并除去,所得物分别用硅藻土和二氧化硅过滤。浓缩反应溶液,并快速过柱以合成化合物1-3。
图4是示出使用差示扫描量热计(DSC)测量化合物1-3的图的图,以及图5是示出化合物1-3的MS数据的图。
<实验例>
实验例1.关于膜保留率的实验
实施例1-1
将化合物1-1(20mg)溶解在环己酮(1ml)中。将获得的溶液在1200rpm下旋涂在玻璃基底上1分钟。将所得物在氮气氛下在80℃下热处理2分钟并在200℃下热处理30分钟,然后在室温下冷却以制备薄膜。
实施例1-2
以与实施例1-1中相同的方式制备薄膜,不同之处在于使用化合物1-2代替化合物1-1。
实施例1-3
以与实施例1-1中相同的方式制备薄膜,不同之处在于使用化合物1-3代替化合物1-1。
比较例1-1
以与实施例1-1中相同的方式制备薄膜,不同之处在于使用以下化合物A代替化合物1-1。
[化合物A]
比较例1-2
以与实施例1-1中相同的方式制备薄膜,不同之处在于使用以下化合物B代替化合物1-1。
[化合物B]
测量实施例1-1至实施例1-3以及比较例1-1和比较例1-2中制备的各薄膜的膜保留率。通过在没有任何处理的情况下测量薄膜的UV光谱,在将薄膜浸入甲苯中10分钟之后测量UV光谱,并比较λmax值来获得膜保留率。在下表1中,描述了实施例1-1至实施例1-3以及比较例1-1和比较例1-2的膜保留率的测量值,以及在图9至图13中,示出了在将实施例1-1至实施例1-3以及比较例1-1和比较例1-2的各薄膜浸入甲苯中之前/之后测量UV光谱的图。在图9至图13中,纵轴意指光密度(OD)。膜保留率通过以下方程式计算。
膜保留率(%)=浸入甲苯中之后的λmax值/浸入甲苯中之前的λmax值×100
表1
膜保留率(%) | |
实施例1-1 | 100 |
实施例1-2 | 100 |
实施例1-3 | 99 |
比较例1-1 | 0 |
比较例1-2 | 0 |
在溶液法中,当在发光器件制造中将空穴传输层材料溶解在用于形成各相邻层的溶剂中时,需要避免材料溶解在溶剂中的设计。为此,空穴传输层材料优选具有交联基团,并且优选通过在空穴传输层的热处理温度范围(过程温度为80℃至220℃)下交联而变得不可溶。
在表1中,可以看出,与没有交联基团的比较例1-1和比较例1-2相比,在实施例1-1至实施例1-3中,通过在200℃下充分交联来使膜得到保留。
实验例2.有机发光器件的制造
实施例2-1
将其上涂覆有厚度为的氧化铟锡(ITO)作为薄膜的玻璃基底放入溶解有清洁剂的蒸馏水中,并超声清洗。这里,使用Fisher Co.的产品作为清洁剂,并且作为蒸馏水,使用用Millipore Co.制造的过滤器过滤两次的蒸馏水。将ITO清洗30分钟之后,使用蒸馏水重复两次超声清洗10分钟。在用蒸馏水清洗完成之后,用溶剂异丙醇、丙酮和甲醇超声清洗基底,然后干燥,然后转移至等离子体清洗机。此外,使用氧等离子体清洗基底5分钟,然后将其转移至真空沉积器。
将其引入真空沉积器中,并且当基础压力变为2×10-5Pa或更低时,连续沉积LiF和以制造有机发光器件。在上述过程中,LiF的沉积速率保持在0.01nm/秒至0.05nm/秒,并且除LiF之外的材料的沉积速率保持在0.1nm/秒至0.5nm/秒。
实施例2-2
以与实施例2-1中相同的方式制造有机发光器件,不同之处在于使用化合物1-2代替化合物1-1。
实施例2-3
以与实施例2-1中相同的方式制造有机发光器件,不同之处在于使用化合物1-3代替化合物1-1。
比较例2-1
以与实施例2-1中相同的方式制造有机发光器件,不同之处在于使用以下化合物A代替化合物1-1。
[化合物A]
比较例2-2
以与实施例2-1中相同的方式制造有机发光器件,不同之处在于使用以下化合物B代替化合物1-1。
[化合物B]
对于实施例2-1至实施例2-3和比较例2-1中制造的有机发光器件,在10mA/cm2的电流密度下测量驱动电压和发光效率,并且在10mA/cm2的电流密度下测量亮度与其初始亮度相比降低至95%所用的时间(T95)。结果示于下表2中。
表2
如表2中所述,确认了与比较例2-1和比较例2-2中制造的有机发光器件相比,本申请的实施例2-1至实施例2-3中制造的有机发光器件具有较低的驱动电压,并且具有优异的效率、亮度和寿命特性。
Claims (12)
1.一种由以下化学式1表示的化合物:
[化学式1]
其中,在化学式1中,
L1和L2彼此相同或不同,并且各自独立地为直接键;或者具有6至60个碳原子的亚芳基;
L3和L4彼此相同或不同,并且各自独立地为具有1至30个碳原子的亚烷基;
L5为直接键;或者具有6至60个碳原子的亚芳基;
R1至R6为氢;或者氘;
Ar1为经具有1至30个碳原子的烷基取代或未经取代的具有6至60个碳原子的芳基;经具有1至30个碳原子的烷基或具有6至60个碳原子的芳基胺基取代或未经取代的具有6至60个碳原子的芳基胺基;经具有6至60个碳原子的芳基取代或未经取代的具有2至60个碳原子的杂芳基胺基;经具有6至60个碳原子的芳基取代或未经取代的具有8至60个碳原子的芳基杂芳基胺基;或者经取代有具有1至30个碳原子的烷基或未取代的具有6至60个碳原子的芳基取代或未经取代的具有2至60个碳原子的杂芳基;
X1和X2彼此相同或不同,并且各自独立地为以下结构中的任一者:
在所述结构中,
R为氢;或者具有1至30个碳原子的烷基,以及
n1和n2各自为1至6的整数;
m1和m2各自为0至5的整数;
m3和m6各自为0至4的整数,以及
m4和m5各自为0至3的整数。
2.根据权利要求1所述的化合物,其中L1和L2彼此相同或不同,并且各自独立地为直接键;亚苯基;亚联苯基;或者亚萘基。
3.根据权利要求1所述的化合物,其中Ar1为经具有1至30个碳原子的烷基取代或未经取代的具有6至60个碳原子的芳基;经具有1至30个碳原子的烷基或具有6至60个碳原子的芳基胺基取代或未经取代的具有6至60个碳原子的芳基胺基;或者经取代有具有1至30个碳原子的烷基或未取代的具有6至60个碳原子的芳基取代或未经取代的具有2至60个碳原子的杂芳基。
5.一种涂覆组合物,包含根据权利要求1至4中任一项所述的化合物。
6.根据权利要求5所述的涂覆组合物,还包含p掺杂材料。
7.根据权利要求5所述的涂覆组合物,其粘度为2 cP至15 cP。
8.一种有机发光器件,包括:
阴极;
阳极;以及
设置在所述阴极与所述阳极之间的一个或更多个有机材料层,
其中所述有机材料层的一个或更多个层包含根据权利要求5所述的涂覆组合物的固化材料;以及
所述涂覆组合物的固化材料通过热处理或光处理所述涂覆组合物而呈固化状态。
9.根据权利要求8所述的有机发光器件,其中包含所述涂覆组合物的固化材料的所述有机材料层为空穴传输层、空穴注入层、或者同时进行空穴传输和空穴注入的层。
10.一种用于制造有机发光器件的方法,包括:
准备基底;
在所述基底上形成阴极或阳极;
在所述阴极或所述阳极上形成一个或更多个有机材料层;以及
在所述有机材料层上形成阳极或阴极,
其中有机材料层的形成包括使用根据权利要求5所述的涂覆组合物形成一个或更多个有机材料层。
11.根据权利要求10所述的用于制造有机发光器件的方法,其中使用所述涂覆组合物形成的所述有机材料层使用旋涂来形成。
12.根据权利要求10所述的用于制造有机发光器件的方法,其中使用所述涂覆组合物形成的有机材料层的形成包括将所述涂覆组合物涂覆在所述阴极或所述阳极上;以及热处理或光处理所涂覆的涂覆组合物。
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