CN110291075A - 多种主体材料和包含其的有机电致发光装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及多种主体材料以及一种包含其的有机电致发光装置。本公开的有机电致发光装置通过包括多种主体化合物的特定组合能够展现出优异的寿命特征，同时保持高发光效率。

Description

多种主体材料和包含其的有机电致发光装置
技术领域
本公开涉及多种主体材料以及一种包含其的有机电致发光装置。
背景技术
电致发光装置(EL装置)是一种自发光显示装置，其具有的优点在于它提供更宽的视角、更大的对比率和更快的响应时间。第一件有机EL装置是由伊士曼柯达公司(EastmanKodak)于1987年通过使用小的芳族二胺分子和铝络合物作为用于形成发光层的材料开发的(参见Appl.Phys.Lett.[应用物理学快报]51,913,1987)。
有机EL装置(OLED)通过向有机电致发光材料施加电力而将电能转换为光，并且通常包括阳极、阴极和在这两个电极之间形成的有机层。有机EL装置的有机层可以包含空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层(含有主体材料和掺杂剂材料)、电子缓冲层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层等。可以取决于它们的功能将有机层中使用的材料分为空穴注入材料、空穴传输材料、电子阻挡材料、发光材料、电子缓冲材料、空穴阻挡材料、电子传输材料、电子注入材料等。在有机EL装置中，通过施加电压将来自阳极的空穴和来自阴极的电子注入到发光层中，并且通过空穴和电子的再结合产生具有高能量的激子。有机发光化合物通过能量移动到激发态并由当有机发光化合物从激发态返回到基态时的能量发射光。
决定有机EL装置中的发光效率的最重要因素是发光材料。发光材料要求具有以下特征：高量子效率、电子和空穴的高移动度、以及所形成的发光材料层的均匀性和稳定性。根据发光颜色将发光材料分为蓝色、绿色和红色发光材料，并且进一步包括黄色或橙色发光材料。此外，在功能方面，将发光材料分为主体材料和掺杂剂材料。近来，迫切的任务是开发具有高效率和长寿命的有机EL装置。具体地，考虑到中型和大型OLED面板所需的EL特性，迫切需要开发优于常规材料的高度优异的发光材料。为此，优选地，作为固态溶剂和能量发射器，主体材料应具有高纯度和合适的分子量以便在真空下沉积。此外，要求主体材料具有高玻璃化转变温度和热解温度以实现热稳定性、高电化学稳定性，以实现长寿命、非晶薄膜的易成形性、与相邻层的良好粘合性以及层之间不移动性。
发光材料可以作为主体和掺杂剂的组合来使用，以提高颜色纯度、发光效率和稳定性。通常，具有优异的特征的EL装置具有包含通过将掺杂剂掺杂到主体中而形成的发光层的结构。当使用此种掺杂剂/主体材料系统作为发光材料时，因为主体材料大大影响EL装置的效率和寿命，因此它们的选择是重要的。
日本专利申请公开号2001-23777公开了一种使用以下化合物作为主体材料的有机电致发光装置，在所述化合物中含有氮的5元杂芳基缩合在菲骨架的中间苯环中。所述参考文献中公开的包含所述化合物的有机电致发光装置展现出优异的蓝色的颜色纯度特征；然而，所述参考文献没有公开磷光发光层的混合结构，并且在驱动电压、电流效率、以及驱动寿命方面仍需要改进。
发明内容
技术问题
本公开的目的是提供一种具有长寿命同时保持高发光效率的有机电致发光装置。
问题的解决方案
作为解决以上技术问题的深入研究的结果，本发明的诸位发明人发现上述目的可以通过包含至少一种由下式1或2表示的第一主体化合物和至少一种由下式3表示的第二主体化合物的多种主体材料来实现，并且完成本发明。
其中，
X1表示-N＝、-NR7-、-O-或-S-，
Y1表示-N＝、-NR8-、-O-或-S-，前提是当X1表示-N＝时，Y1表示-NR8-、-O-或-S-，并且当X1表示-NR7-时，Y1表示-N＝、-O-或-S-，
R1表示取代或未取代的(C6-C30)芳基、或取代或未取代的(3元至30元)杂芳基，
R2至R8各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、取代或未取代的(C1-C30)烷基、取代或未取代的(C6-C30)芳基、取代或未取代的(3元至30元)杂芳基、取代或未取代的(C3-C30)环烷基、取代或未取代的(C1-C30)烷氧基、取代或未取代的三(C1-C30)烷基甲硅烷基、取代或未取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的三(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的单-或二-(C1-C30)烷基氨基、取代或未取代的单-或二-(C6-C30)芳基氨基、或取代或未取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基，或可以与相邻取代基连接以形成取代或未取代的(C3-C30)单环或多环的脂环族环或芳族环，所述脂环族环或芳族环的碳原子可以被至少一个选自氮、氧和硫的杂原子替代，
L1表示单键、取代或未取代的(C6-C30)亚芳基、或取代或未取代的(3元至30元)杂亚芳基，
a表示1，b和c各自独立地表示1或2，d和e各自独立地表示1至4的整数，并且，
所述杂(亚)芳基含有至少一个选自B、N、O、S、Si和P的杂原子；
其中，
X11表示-N＝、-NR17-、-O-或-S-，
Y11表示-N＝、-NR18-、-O-或-S-，前提是当X11表示-N＝时，Y11表示–NR18-、-O-或-S-，并且当X11表示–NR17-时，Y11表示-N＝、-O-或-S-，
X表示N或CH，
R11表示取代或未取代的(C6-C30)芳基、或取代或未取代的(3元至30元)杂芳基，
R12至R18各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、取代或未取代的(C1-C30)烷基、取代或未取代的(C6-C30)芳基、取代或未取代的(3元至30元)杂芳基、取代或未取代的(C3-C30)环烷基、取代或未取代的(C1-C30)烷氧基、取代或未取代的三(C1-C30)烷基甲硅烷基、取代或未取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的三(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的单-或二-(C1-C30)烷基氨基、取代或未取代的单-或二-(C6-C30)芳基氨基、或取代或未取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基，或可以与相邻取代基连接以形成取代或未取代的(C3-C30)单环或多环的脂环族环或芳族环，所述脂环族环或芳族环的碳原子可以被至少一个选自氮、氧和硫的杂原子替代，
L2表示单键、取代或未取代的(C6-C30)亚芳基、或取代或未取代的(3元至30元)杂亚芳基，
a’表示1，b’和c’各自独立地表示1或2，d’表示1至4的整数，并且，
所述杂(亚)芳基含有至少一个选自B、N、O、S、Si和P的杂原子。
本发明的有益效果
根据本公开的基于菲并噁唑的化合物和基于菲并噻唑的化合物固有地具有高电负性和富电子基团，而且因其中菲和噁唑、或菲和噻唑等是稠合的结构而具有刚性特性，使得本公开的以上化合物促进分子间电荷跃迁。此外，如果增强此种分子间堆叠，则更容易实现水平分子取向，从而使得能够实现快速电子电流特征。因此，提供以下有机电致发光装置是可能的：其通过改进界面特征展现出相对低的驱动电压、并且展示出优异的发光效率(如电流效率和功率效率)、以及高纯度颜色，同时通过使用限定结构如三嗪和嘧啶衍生物等作为发光材料而保持与电子传输层的分子间堆叠作用。
此外，当使用呈以下两项的混合物的发光材料时：被基于菲并噁唑的化合物和基于菲并噻唑的化合物取代的空穴类型的胺作为第一主体与被基于菲并噁唑的化合物和基于菲并噻唑的化合物取代的电子类型的吖嗪材料作为第二主体，可以实现具有高效率、长寿命、以及快速驱动电压的有机电致发光装置。通常，当磷光发光材料被其他取代基如具有高二面角的咔唑类型的衍生物取代时，由于电子电流的中断，驱动电压增加并且效率降低。然而，当使用根据本公开的发光化合物时，通过快速电流注入特征以及改进界面特征(通过改进分子间堆叠和相互作用)，可以提供具有相对低的驱动电压和优异的发光效率(如电流效率和功率效率)、以及高纯度颜色的有机电致发光装置。
附图说明
图1展示了在对比实例2和装置实例1中生产的有机电致发光装置的根据亮度的电流效率。
具体实施方式
在下文中，将详细描述本公开。然而，以下描述旨在解释本公开，并不意味着以任何方式限制本公开的范围。
如下将更详细地描述包含由上式1、2、或3表示的有机电致发光化合物的有机电致发光装置。
在上式1和2中，X1表示-N＝、-NR7-、-O-或-S-，Y1表示-N＝、-NR8-、-O-或-S-，前提是当X1表示-N＝时，Y1表示-NR8-、-O-或-S-，并且当X1表示-NR7-时，Y1表示-N＝、-O-或-S-。根据本公开的一个实施例，X1和Y1中的一个可以是-N＝，并且另一个可以是-NR7-、-O-或-S-。此外，根据本公开的另一个实施例，X1和Y1中的一个可以是-N＝，并且另一个可以是-O-或-S-。在本文中，X1和Y1两者均可以不是-O-或-S-，并且当X1和Y1中的任一个可以是-O-时，另一个可以不是-S-。例如，X1可以是-N＝，并且Y1可以是-O-，X1可以是-O-，并且Y1可以是-N＝，或者X1可以是-S-，并且Y1可以是-N＝。
在上式1和2中，R1表示取代或未取代的(C6-C30)芳基、或取代或未取代的(3元至30元)杂芳基，优选取代或未取代的(C6-C30)芳基、或取代或未取代的(5元至25元)杂芳基，更优选取代或未取代的(C6-C30)芳基、或取代或未取代的(5元至20元)杂芳基，例如可以是未取代的苯基、未取代的联苯基、未取代的萘基、被甲基取代的芴基、被甲基取代的苯并芴基、未取代的二苯并呋喃基、未取代的二苯并噻吩基、螺[芴-芴]基、或螺[芴-苯并芴]基。
在上式1和2中，R2至R6各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、取代或未取代的(C1-C30)烷基、取代或未取代的(C6-C30)芳基、取代或未取代的(3元至30元)杂芳基、取代或未取代的(C3-C30)环烷基、取代或未取代的(C1-C30)烷氧基、取代或未取代的三(C1-C30)烷基甲硅烷基、取代或未取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的三(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的单-或二-(C1-C30)烷基氨基、取代或未取代的单-或二-(C6-C30)芳基氨基、或取代或未取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基，或可以与相邻取代基连接以形成取代或未取代的(C3-C30)单环或多环的脂环族环或芳族环，所述脂环族环或芳族环的碳原子可以被至少一个选自氮、氧和硫的杂原子替代；优选地，各自独立地表示氢、取代或未取代的(C6-C25)芳基、取代或未取代的(3元至25元)杂芳基、取代或未取代的单-或二-(C6-C25)芳基氨基，或可以与相邻取代基连接以形成取代或未取代的(C3-C25)单环或多环的脂环族环或芳族环，所述脂环族环或芳族环的碳原子可以被至少一个选自氮、氧和硫的杂原子替代；更优选地，各自独立地表示氢、取代或未取代的(C6-C20)芳基、取代或未取代的(5元至25元)杂芳基、取代或未取代的二(C6-C18)芳基氨基，或可以与相邻取代基连接以形成取代或未取代的(C3-C25)单环或多环的脂环族环或芳族环，所述脂环族环或芳族环的碳原子可以被至少一个选自氮和氧的杂原子替代，并且所述杂芳基可以含有至少一个选自B、N、O、S、Si和P的杂原子。例如，R5和R6可以各自独立地是取代或未取代的苯基、取代或未取代的间联苯基、取代或未取代的对联苯基、取代或未取代的芴基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的菲基、或取代或未取代的苯并芴基。
在上式1和2中，a表示1或2，优选1；b和c各自独立地表示1或2，优选1；d和e各自独立地表示1至4的整数，优选1或2。
在上式1和2中，L1表示单键、取代或未取代的(C6-C30)亚芳基、或取代或未取代的(3元至30元)杂亚芳基，优选单键、或取代或未取代的(C6-C18)亚芳基，更优选单键、或未取代的(C6-C12)亚芳基，例如可以是单键、或未取代的亚苯基。
由式1或2表示的化合物由下式1-1至1-5中的任一个表示：
在上式1-1至1-5中，R1至R6、L1以及a至e是如式1和2中定义的。
在上式3中，X11表示-N＝、-NR17-、-O-或-S-，Y11表示-N＝、-NR18-、-O-或-S-，前提是当X11表示-N＝时，Y11表示-NR18-、-O-或-S-，并且当X11表示-NR17-时，Y11表示-N＝、-O-或-S-。根据本公开的一个实施例，X11和Y11中的一个可以是-N＝，并且另一个可以是-NR17-、-O-或-S-。此外，根据本公开的另一个实施例，X11和Y11中的一个可以是-N＝，并且另一个可以是-O-或-S-。在本文中，X11和Y11两者均可以不是-O-或-S-，并且当X1和Y1中的任一个可以是-O-时，另一个可以不是-S-。
在上式3中，R11表示取代或未取代的(C6-C30)芳基、或取代或未取代的(3元至30元)杂芳基，优选取代或未取代的(C6-C30)芳基、或取代或未取代的(5元至25元)杂芳基，更优选取代或未取代的(C6-C30)芳基、或取代或未取代的(5元至20元)杂芳基，例如可以是未取代的苯基、未取代的联苯基、未取代的萘基、被甲基取代的芴基、取代或未取代的咔唑基、被甲基取代的苯并芴基、未取代的二苯并呋喃基、未取代的二苯并噻吩基、未取代的苯并萘并呋喃基、螺[芴-芴]基、或螺[芴-苯并芴]基。
在上式3中，R12至R18各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、取代或未取代的(C1-C30)烷基、取代或未取代的(C6-C30)芳基、取代或未取代的(3元至30元)杂芳基、取代或未取代的(C3-C30)环烷基、取代或未取代的(C1-C30)烷氧基、取代或未取代的三(C1-C30)烷基甲硅烷基、取代或未取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的三(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的单-或二-(C1-C30)烷基氨基、取代或未取代的单-或二-(C6-C30)芳基氨基、或取代或未取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基，或可以与相邻取代基连接以形成取代或未取代的(C3-C30)单环或多环的脂环族环或芳族环，所述脂环族环或芳族环的碳原子可以被至少一个选自氮、氧和硫的杂原子替代；优选地，各自独立地是氢、取代或未取代的(C6-C25)芳基、取代或未取代的(3元至25元)杂芳基、取代或未取代的单-或二-(C6-C25)芳基氨基，或可以与相邻取代基连接以形成取代或未取代的(C3-C25)单环或多环的脂环族环或芳族环，所述脂环族环或芳族环的碳原子可以被至少一个选自氮、氧和硫的杂原子替代；更优选地，各自独立地是氢、取代或未取代的(C6-C20)芳基、取代或未取代的(5元至25元)杂芳基、取代或未取代的二(C6-C18)芳基氨基，或可以与相邻取代基连接以形成取代或未取代的(C3-C25)单环或多环的脂环族环或芳族环，所述脂环族环或芳族环的碳原子可以被至少一个选自氮和硫的杂原子替代，并且所述杂芳基含有至少一个选自B、N、O、S、Si和P的杂原子。例如，R15和R16可以各自独立地选自由以下各项组成的组：取代或未取代的苯基、取代或未取代的邻联苯基、取代或未取代的间联苯基、取代或未取代的对联苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的芴基、取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的二苯并噻吩基、取代或未取代的苯并芴基、取代或未取代的苯并咔唑、以及取代或未取代的苯并萘并噻吩。
在上式3中，a’表示1或2，优选1；b’和c’各自独立地表示1或2，优选1；d’表示1至4的整数，优选1或2。
在上式3中，X表示N或CH。
在上式3中，L2表示单键、取代或未取代的(C6-C30)亚芳基、或取代或未取代的(3元至30元)杂亚芳基，优选单键、取代或未取代的(C6-C18)亚芳基，更优选单键、未取代的(C6-C12)亚芳基，例如可以是单键或未取代的亚苯基。
由式3表示的化合物由下式3-1至3-6中的任一个表示：
在上式3-1至3-6中，R11至R18、L2、X以及a'至d'是如式3中定义的。
在本文中，“(C1-C30)烷基”意指具有1至30个构成链的碳原子的直链或支链烷基，其中碳原子数优选为1至20、更优选1至10，并且包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、以及叔丁基等。“(C2-C30)烯基”意指具有2至30个构成链的碳原子的直链或支链烯基，其中碳原子数优选为2至20、并且更优选2至10，并且包括乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、2-甲基丁-2-烯基等。“(C2-C30)炔基”意指具有2至30个构成链的碳原子的直链或支链炔基，其中碳原子数优选为2至20、并且更优选2至10，并且包括乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、1-甲基戊-2-炔基等。“(C3-C30)环烷基”意指具有3至30个环骨架碳原子的单环烃或多环烃，其中碳原子数优选为3至20、并且更优选3至7，并且包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。“(3元至7元)杂环烷基”意指具有3至7个、优选5至7个环骨架原子，包括至少一个选自由B、N、O、S、Si和P组成的组、并且优选由O、S和N组成的组的杂原子的环烷基，并且包括四氢呋喃、吡咯烷、四氢噻吩(thiolan)、四氢吡喃等。“(C6-C60)(亚)芳基”意指衍生自具有6至60个环骨架碳原子的芳烃的单环或稠环基团，其中环骨架碳原子数优选为6至30、更优选6至20，其可以是部分饱和的，并且可以包含螺结构。芳基包括苯基、联苯基、三联苯基、萘基、联萘基、苯基萘基、萘基苯基、芴基、苯基芴基、苯并芴基、二苯并芴基、菲基、苯基菲基、蒽基、茚基、苯并菲基(triphenylenyl)、芘基、并四苯基(tetracenyl)、苝基、基、萘并萘基(naphthacenyl)、荧蒽基等。“(3元至30元)杂(亚)芳基”意指具有3至30个环骨架原子，包括至少一个、优选1至4个选自由B、N、O、S、Si和P组成的组的杂原子的芳基。杂芳基可以是单环、或与至少一个苯环缩合的稠环；可以是部分饱和的；可以是经由单键将至少一个杂芳基或芳基与杂芳基连接而形成的杂芳基。杂芳基包括单环型杂芳基，如呋喃基、噻吩基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、噻二唑基、异噻唑基、异噁唑基、噁唑基、噁二唑基、三嗪基、四嗪基、三唑基、四唑基、呋咱基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基等；以及稠环型杂芳基，如苯并呋喃基、苯并噻吩基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并异噻唑基、苯并异噁唑基、苯并噁唑基、异吲哚基、吲哚基、苯并吲哚基、吲唑基、苯并噻二唑基、喹啉基、异喹啉基、噌啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、萘啶基、咔唑基、吩噁嗪基、菲啶基、苯并二氧杂环戊烯基等。“含有氮的(5元至30元)杂芳基”意指具有至少一个N、以及5至30个环骨架原子的芳基，其中环骨架原子数优选为5至20、更优选5至15；优选地具有1至4个杂原子，并且可以是单环、或与至少一个苯环缩合的稠环；可以是部分饱和的；可以是经由一个或多个单键将至少一个杂芳基或芳基与杂芳基连接而形成的杂芳基；并且包括单环型杂芳基，包括吡咯基、咪唑基、吡唑基、三嗪基、四嗪基、三唑基、四唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基等，以及稠环型杂芳基，包括苯并咪唑基、异吲哚基、吲哚基、吲唑基、苯并噻二唑基、喹啉基、异喹啉基、噌啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、咔唑基、菲啶基等。“卤素”包括F、Cl、Br、以及I。
此外，表述“取代或未取代的”中的“取代的”意指在某个官能团中氢原子被另一个原子或官能团(即取代基)替代。在式1至3的R1至R8、R11至R18、L1和L2中，取代的烷基、取代的烷氧基、取代的环烷基、取代的(亚)芳基、取代的杂(亚)芳基、取代的三烷基甲硅烷基、取代的三芳基甲硅烷基、取代的二烷基芳基甲硅烷基、取代的烷基二芳基甲硅烷基、取代的单-或二-烷基氨基、取代的单-或二-芳基氨基、取代的烷基芳基氨基、以及取代的单环或多环的脂环族环或芳族环的取代基各自独立地是选自由以下各项组成的组中的至少一项：氘；卤素；氰基；羧基；硝基；羟基；(C1-C30)烷基；卤代(C1-C30)烷基；(C2-C30)烯基；(C2-C30)炔基；(C1-C30)烷氧基；(C1-C30)烷硫基；(C3-C30)环烷基；(3元至7元)杂环烷基；(C6-C30)芳氧基；(C6-C30)芳硫基；(C6-C30)芳基-或二(C6-C30)芳基氨基-取代的或未取代的(3元至30元)杂芳基；氰基-、(3元至30元)杂芳基-、或三(C6-C30)芳基甲硅烷基-取代的或未取代的(C6-C30)芳基；三(C1-C30)烷基甲硅烷基；三(C6-C30)芳基甲硅烷基；二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基甲硅烷基；(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基甲硅烷基；氨基；单-或二-(C1-C30)烷基氨基；单-或二-(C6-C30)芳基氨基；(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基；(C1-C30)烷基羰基；(C1-C30)烷氧基羰基；(C6-C30)芳基羰基；二(C6-C30)芳基硼羰基；二(C1-C30)烷基硼羰基；(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硼羰基；(C6-C30)芳基(C1-C30)烷基；以及(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基；优选地，各自独立地是选自由以下各项组成的组中的至少一项：(C1-C20)烷基；(C6-C18)芳基-取代的或未取代的(3元至25元)杂芳基；氰基-、三(C6-C18)芳基甲硅烷基-、或(3元至20元)杂芳基-取代的或未取代的(C6-C20)芳基；三(C6-C18)芳基甲硅烷基；以及(C1-C20)烷基(C6-C20)芳基。
由式1或2表示的化合物可以通过以下化合物更确切地说明，但不限于此：
由式3表示的化合物可以通过以下化合物更确切地说明，但不限于此：
根据本公开的有机电致发光装置包括阳极；阴极；以及在所述阳极与所述阴极之间的至少一个有机层。有机层包含含有主体和磷光掺杂剂的发光层。主体包含多种主体化合物，所述多种主体化合物中的至少第一主体化合物是由上式1或2表示的，并且第二主体化合物是由上式3表示的。
在本公开中，发光层是光从中发出的层，并且可以是单层或其中堆叠了两个或更多个层的多层。在发光层中，优选的是基于主体化合物掺杂剂化合物的掺杂浓度小于20wt％。
有机层可以包含发光层，并且可以进一步包含选自空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层、中间层、空穴阻挡层、以及电子阻挡层的至少一个层。
在本公开的有机电致发光装置中，第一主体化合物与第二主体化合物的重量比为1:99至99:1。
包含在根据本公开的有机电致发光装置中的掺杂剂优选为至少一种磷光掺杂剂。包含在根据本公开的有机电致发光装置中的磷光掺杂剂材料不是特别限制的，但可以优选地选自铱(Ir)、锇(Os)、铜(Cu)、和铂(Pt)的金属化的络合化合物，更优选选自铱(Ir)、锇(Os)、铜(Cu)、和铂(Pt)的邻位金属化的络合化合物，并且甚至更优选邻位金属化的铱络合化合物。
包含在本公开的有机电致发光装置中的掺杂剂可以包括由下式101表示的化合物，但不限于此：
其中，L选自以下结构1或2：
R100至R103各自独立地表示氢、氘、卤素、卤素取代的或未取代的(C1-C30)烷基、取代或未取代的(C3-C30)环烷基、取代或未取代的(C6-C30)芳基、氰基、取代或未取代的(3元至30元)杂芳基、或取代或未取代的(C1-C30)烷氧基；或者R100至R103可以与相邻取代基连接以形成取代或未取代的稠环，例如，取代或未取代的喹啉、取代或未取代的苯并呋喃并吡啶、取代或未取代的苯并噻吩并吡啶、取代或未取代的茚并吡啶、取代或未取代的苯并呋喃并喹啉、取代或未取代的苯并噻吩并喹啉、或取代或未取代的茚并喹啉；R104至R107各自独立地表示氢、氘、卤素、卤素取代的或未取代的(C1-C30)烷基、取代或未取代的(C3-C30)环烷基、取代或未取代的(C6-C30)芳基、取代或未取代的(3元至30元)杂芳基、氰基、或取代或未取代的(C1-C30)烷氧基；或者R104至R107可以与相邻取代基连接以形成取代或未取代的稠环，例如，取代或未取代的萘基、取代或未取代的芴、取代或未取代的二苯并噻吩、取代或未取代的二苯并呋喃、取代或未取代的茚并吡啶、取代或未取代的苯并呋喃并吡啶、或取代或未取代的苯并噻吩并吡啶；R201至R211各自独立地表示氢、氘、卤素、卤素取代的或未取代的(C1-C30)烷基、取代或未取代的(C3-C30)环烷基、取代或未取代的(C6-C30)芳基；或者R201至R211可以与相邻取代基连接以形成取代或未取代的稠环；n表示1至3的整数。
掺杂剂材料的具体实例包括以下：
本公开的有机电致发光装置可以在有机层中进一步包含选自由基于芳基胺的化合物和基于苯乙烯基芳基胺的化合物组成的组的至少一种化合物。
此外，在本公开的有机电致发光装置中，有机层可以进一步包含选自由以下各项组成的组的至少一种金属：周期表的第1族的金属、第2族的金属、第4周期的过渡金属、第5周期的过渡金属、镧系元素和d-过渡元素的有机金属，或至少一种包含所述金属的络合化合物。
在本公开的有机电致发光装置中，可以优选将选自硫属化物层、金属卤化物层和金属氧化物层中的至少一个层(下文中，“表面层”)放置在一个或两个电极的一个或多个内表面上。具体地，优选将硅或铝的硫属化物(包括氧化物)层放置在电致发光介质层的阳极表面上，并且优选将金属卤化物层或金属氧化物层放置在电致发光介质层的阴极表面上。这种表面层可以为有机电致发光装置提供操作稳定性。优选地，硫属化物包括SiOX(1≤X≤2)、AlOX(1≤X≤1.5)、SiON、SiAlON等；所述金属卤化物包括LiF、MgF2、CaF2、稀土金属氟化物等；并且所述金属氧化物包括Cs2O、Li2O、MgO、SrO、BaO、CaO等。
在阳极与发光层之间，可以使用选自以下各项的层：空穴注入层、空穴传输层、或电子阻挡层、或其组合。空穴注入层可以由多个层形成，以便降低从阳极到空穴传输层或电子阻挡层的空穴注入势垒(或空穴注入电压)。两种化合物可以同时用于每个层。空穴传输层或电子阻挡层也可以由多个层形成。
在发光层与阴极之间，可以使用选自以下各项的层：电子缓冲层、空穴阻挡层、电子传输层、或电子注入层、或其组合。电子缓冲层可以由多个层形成，以便控制电子注入并且增强发光层与电子注入层之间的界面特征。两种化合物可以同时用于每个层。空穴阻挡层或电子传输层也可以由多个层形成，并且每个层可以包含两种或更多种化合物。
此外，在本公开的有机电致发光装置中，优选将电子传输化合物和还原性掺杂剂的混合区域、或空穴传输化合物和氧化性掺杂剂的混合区域放置在一对电极的至少一个表面上。在这种情况下，电子传输化合物被还原成阴离子，并且因此从混合区域向电致发光介质注入并且传输电子变得更容易。此外，空穴传输化合物被氧化成阳离子，并且因此从混合区域向电致发光介质注入并且传输空穴变得更容易。优选地，氧化性掺杂剂包括各种路易斯酸和受体化合物；并且还原性掺杂剂包括碱金属、碱金属化合物、碱土金属、稀土金属、及其混合物。还原性掺杂剂层可以用作电荷产生层，以制备具有两个或更多个发光层并发射白光的有机电致发光装置。
为了形成本公开的有机电致发光装置的每个层，可以使用干法成膜方法如真空蒸发、溅射、等离子体和离子镀等，或湿法成膜方法如喷墨印刷、喷嘴印刷、狭缝式涂布、旋涂、浸涂和流涂等。
当使用湿法成膜方法时，可以通过将形成每个层的材料溶解或扩散到任何合适的溶剂(如乙醇、氯仿、四氢呋喃、二噁烷等)中来形成薄膜。溶剂可以是形成每个层的材料可以溶解或扩散在其中并且在成膜能力方面没有问题的任何溶剂。
此外，本公开的第一和第二主体化合物可以共蒸发或混合蒸发。
通过使用本公开的有机电致发光装置，可以生产显示系统或照明系统。
在下文中，将参考本公开的代表性化合物详细地解释根据本公开的有机电致发光化合物、其制备方法、以及包含其的有机电致发光装置的发光特征，以便详细地理解本公开。
实例1：化合物H1-1的制备
将化合物1-1(4g，12mmol)、双(联苯基-4-基)[4-(4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]-二氧杂硼戊烷-2-基)苯基]胺(6.8g，13mmol)、乙酸钯(II)(0.3g，1mmol)、2-二环己基膦-2’,6’-二甲氧基联苯(0.9g，2mmol)、碳酸铯(11.5g，35mmol)、60mL邻二甲苯、15mL乙醇、以及15mL蒸馏水添加至反应容器中并且回流3小时。在反应完成后，将有机层用蒸馏水洗涤并用乙酸乙酯萃取。然后用硫酸镁干燥有机层。用旋转蒸发器除去溶剂，并且将所得产物通过柱色谱法纯化以获得化合物H1-1(2.2g，产率：27％)。
MW UV PL 熔点
H1-1 690.85 406nm 427nm 271℃
实例2：化合物H1-42的制备
将化合物2-1(4.8g，11.34mmol)、N-(4-溴苯基)-N-苯基-[1,1’-联苯基]-4-胺(5g，12.47mmol)、四(三苯基膦)钯(0.4g，0.34mmol)、碳酸钠(3.0g，28.35mmol)、57mL甲苯、14mL乙醇、以及14mL蒸馏水添加至反应容器中并且在120℃下搅拌4小时。在反应完成后，将甲醇逐滴添加至混合物中，并且过滤所得固体。通过柱色谱法将所得固体纯化以重结晶，以获得化合物H1-42(1.4g，产率：20.0％)。
MW 熔点
H1-42 614.73 230℃
实例3：化合物H1-27的制备
将化合物3-1(4.5g，16.09mmol)、9,9-二甲基-N-苯基-9H-芴-2-胺(5.5g，19.31mmol)、乙酸钯(II)(0.2g，0.80mmol)、三-叔丁基膦(0.8mL，1.60mmol)、叔丁醇钠(2.3g，24.14mmol)、以及80mL邻二甲苯添加至反应容器中并且在120℃下回流2小时。在反应完成后，将混合物冷却至室温，并且将所得固体过滤并用乙酸乙酯洗涤。在减压下蒸馏滤液，并且通过柱色谱法将所得固体纯化以重结晶，以获得化合物H1-27(2.4g，产率：28％)。
MW 熔点
H1-27 528.64 209℃
实例4：化合物H2-1的制备
将化合物2-1(10g，23.7mmol)、2-氯-4,6-二苯基三嗪(CAS：3842-55-5，5.8g，21.6mmol)、四(三苯基膦)钯(1.2g，1.0mmol)、碳酸钾(7.5g，59mmol)、90mL甲苯、30mL乙醇、以及30mL蒸馏水添加至反应容器中，并且在120℃下搅拌4小时。在反应完成后，将甲醇逐滴添加至混合物中，并且过滤所得固体。通过柱色谱法将所得固体纯化以重结晶，以获得化合物H2-1(5.7g，产率：50％)。
MW UV PL 熔点
H2-1 526.18 290nm 427nm 291℃
实例5：化合物H2-2的制备
将化合物2-1(3.48g，8.3mmol)、2-([1,1'-联苯基]-4-基)-4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪(CAS：1472062-94-4，3.53g，9.1mmol)、四(三苯基膦)钯(0.48g，0.41mmol)、碳酸钠(2.2g，20.7mmol)、28mL甲苯、7mL乙醇、以及7mL蒸馏水添加至反应容器中并且在120℃下搅拌5小时。在反应完成后，将甲醇逐滴添加至混合物中，并且过滤所得固体。通过柱色谱法将所得固体纯化以重结晶，以获得化合物H2-2(3.7g，产率：74％)。
MW UV PL 熔点
H2-2 602.21 324nm 429nm 299℃
使用密度泛函理论(DFT)在B3LYP/6-31g(d)水平下计算以上实例1和3中合成的化合物H1-1和H1-27的LUMO(最低未占据分子轨道)能量、HOMO(最高占据分子轨道)能量、以及三重态能量，并且在下表1中示出。
基本上，如以上描述所测量的LUMO和HOMO能量值具有负值；然而，为方便起见，其以绝对值表示。此外，当比较LUMO/HOMO能量值的程度时，比较其绝对值。
表1
参照上表1，可以比较并预测根据一个实施例的第一主体化合物(即，由式1表示的化合物H1-1、以及由式2表示的化合物H1-27)的装置特征。具体地，化合物H1-27具有与化合物H1-1类似的HOMO能量值，并且具有比化合物H1-1更低的LUMO能量值。因此，预测当使用化合物H1-27时，电子载体被充分地限制。此外，当主体化合物H1-1和H1-27与具有强电子电流特征的主体组合时，可以确认的是其能量值在激基复合物形成方面没有问题。进一步地，化合物H1-1和H1-27的三重态能量值分别为2.4eV和2.5eV，这足以阻挡掺杂剂的三重态能量。也就是说，当使用化合物H1-1或H1-27作为根据一个实施例的第一主体化合物时，可以预测的是包含它们中的一种的装置将展现出与包含另一种的装置类似的装置特征。
因此，在以下装置实例中，通过仅使用由式1表示的化合物H1-1和H1-42作为代表性第一主体化合物来生产有机电致发光装置，并且将描述其装置特征。
对比实例1：生产非根据本公开的发射红光的有机电致发光装置
生产非根据本公开的OLED装置。首先，将用于OLED的玻璃基板上的透明电极氧化铟锡(ITO)薄膜(10Ω/sq)(吉奥马有限公司(GEOMATEC CO.,LTD.)，日本)经受依次用丙酮和异丙醇进行的超声洗涤，并且然后储存在异丙醇中。接下来，将ITO基板安装在真空气相沉积设备的基板夹持件上。将化合物HI-1引入真空气相沉积设备的小室中，并且然后将设备的腔室中的压力控制到10-7托。此后，向小室施加电流以使所引入的材料蒸发，从而在ITO基板上形成具有80nm厚度的第一空穴注入层。然后将化合物HI-2引入真空气相沉积设备的另一个小室中，并向小室施加电流以使所引入的材料蒸发，从而在第一空穴注入层上形成具有5nm厚度的第二空穴注入层。接下来，将化合物HT-1引入真空气相沉积设备的另一个小室中。此后，向小室施加电流以使所引入的材料蒸发，从而在第二空穴注入层上形成具有10nm厚度的第一空穴传输层。然后将化合物HT-2引入真空气相沉积设备的另一个小室中，并向小室施加电流以使所引入的材料蒸发，从而在第一空穴传输层上形成具有60nm厚度的第二空穴传输层。在形成空穴注入层和空穴传输层之后，然后如下沉积发光层。将化合物H1-1作为主体引入真空气相沉积设备的一个小室中，并将化合物D-39作为掺杂剂引入该设备的另一个小室中。将两种材料以不同的速率蒸发并以基于主体和掺杂剂的总重量的3wt％的掺杂量沉积掺杂剂，以在第二空穴传输层上形成具有40nm厚度的发光层。接下来，在发光层上沉积以50:50重量比的化合物ETL-1和EIL-1作为电子传输材料，以形成具有35nm厚度的电子传输层。接下来，在电子传输层上沉积化合物EIL-1作为具有2nm厚度的电子注入层，并且通过另一个真空气相沉积设备在电子注入层上沉积具有80nm厚度的Al阴极。由此，生产了OLED装置。用于生产OLED装置的所有材料在10-6托下通过真空升华来纯化。
对比实例2：生产非根据本公开的发射红光的有机电致发光装置
除了使用化合物H2-2代替H1-1作为发光材料之外，以与对比实例1中相同的方式生产OLED装置。
对比实例3：生产非根据本公开的发射红光的有机电致发光装置
除了使用化合物H2-1代替H1-1作为发光材料之外，以与对比实例1中相同的方式生产OLED装置。
装置实例1至3：生产根据本公开的发射红光的有机电致发光装置
在装置实例1至3中，除了将在下表2中描述的第一主体化合物和第二主体化合物中的每一种作为主体引入真空气相沉积设备的一个小室中、并且将化合物D-39作为掺杂剂引入所述设备的另一个小室中之外，以与对比实例1中相同的方式生产OLED装置。将两种主体材料以1:1的相同速率蒸发，并且同时以不同的速率蒸发以基于主体和掺杂剂的总重量的3wt％的掺杂量的掺杂剂，以形成具有40nm厚度的发光层。
下表2中示出了如以上生产的对比实例1至3以及装置实例1至3的有机电致发光装置在1,000尼特亮度下的驱动电压、发光效率、以及CIE色坐标，以及在5,000尼特的亮度下光发射从100％降低至90％所花费的时间(寿命；T90)。此外，图1中示出了对比实例2和装置实例1中生产的有机电致发光装置的根据亮度的电流效率。
表2
根据以上装置实例1至3，证实了本公开的化合物的组合可以极大地改进效率特征和寿命特征，同时保持与对比实例类似的驱动电压。具体地，参照图1，相比于为单个发光层的组合的对比实例，将发光层的组合作为根据一个实施例的有机电致发光装置展现出对滚降(roll-off)的改进的大的作用。
在对比实例和装置实例中使用的化合物在下表3中示出。
表3

Claims (7)

1.多种主体材料，所述多种主体材料包含至少一种第一主体化合物和至少一种第二主体化合物，其中所述第一主体化合物由下式1或2表示并且所述第二主体化合物由下式3表示：
其中，
X1表示-N＝、-NR7-、-O-或-S-，
Y1表示-N＝、-NR8-、-O-或-S-，前提是当X1表示-N＝时，Y1表示-NR8-、-O-或-S-，并且当X1表示-NR7-时，Y1表示-N＝、-O-或-S-，
R1表示取代或未取代的(C6-C30)芳基、或取代或未取代的(3元至30元)杂芳基，
R2至R8各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、取代或未取代的(C1-C30)烷基、取代或未取代的(C6-C30)芳基、取代或未取代的(3元至30元)杂芳基、取代或未取代的(C3-C30)环烷基、取代或未取代的(C1-C30)烷氧基、取代或未取代的三(C1-C30)烷基甲硅烷基、取代或未取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的三(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的单-或二-(C1-C30)烷基氨基、取代或未取代的单-或二-(C6-C30)芳基氨基、或取代或未取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基，或可以与相邻取代基连接以形成取代或未取代的(C3-C30)单环或多环的脂环族环或芳族环，所述脂环族环或芳族环的碳原子可以被至少一个选自氮、氧和硫的杂原子替代，
L1表示单键、取代或未取代的(C6-C30)亚芳基、或取代或未取代的(3元至30元)杂亚芳基，
a表示1，b和c各自独立地表示1或2，d和e各自独立地表示1至4的整数，
所述杂(亚)芳基含有至少一个选自B、N、O、S、Si和P的杂原子；
其中，
X11表示-N＝、-NR17-、-O-或-S-，
Y11表示-N＝、-NR18-、-O-或-S-，前提是当X11表示-N＝时，Y11表示–NR18-、-O-或-S-，并且当X11表示–NR17-时，Y11表示-N＝、-O-或-S-，
X表示N或CH，
R11表示取代或未取代的(C6-C30)芳基、或取代或未取代的(3元至30元)杂芳基，
R12至R18各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、取代或未取代的(C1-C30)烷基、取代或未取代的(C6-C30)芳基、取代或未取代的(3元至30元)杂芳基、取代或未取代的(C3-C30)环烷基、取代或未取代的(C1-C30)烷氧基、取代或未取代的三(C1-C30)烷基甲硅烷基、取代或未取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的三(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的单-或二-(C1-C30)烷基氨基、取代或未取代的单-或二-(C6-C30)芳基氨基、或取代或未取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基，或可以与相邻取代基连接以形成取代或未取代的(C3-C30)单环或多环的脂环族环或芳族环，所述脂环族环或芳族环的碳原子可以被至少一个选自氮、氧和硫的杂原子替代，
L2表示单键、取代或未取代的(C6-C30)亚芳基、或取代或未取代的(3元至30元)杂亚芳基，
a'表示1，b’和c’各自独立地表示1或2，d’表示1至4的整数，
所述杂(亚)芳基含有至少一个选自B、N、O、S、Si和P的杂原子。
2.根据权利要求1所述的主体材料，其中，所述式1或2由下式1-1至1-5中的任一个表示：
其中，
R1至R6、L1以及a至e是如权利要求1中定义的。
3.根据权利要求1所述的主体材料，其中，所述式3由下式3-1至3-6中的任一个表示：
其中，
R11至R18、L2、X以及a’至d’是如权利要求1中定义的。
4.根据权利要求1所述的主体材料，其中，在R1至R8、R11至R18、L1和L2中，取代的烷基、取代的烷氧基、取代的环烷基、取代的(亚)芳基、取代的杂(亚)芳基、取代的三烷基甲硅烷基、取代的三芳基甲硅烷基、取代的二烷基芳基甲硅烷基、取代的烷基二芳基甲硅烷基、取代的三芳基甲硅烷基、取代的单-或二-烷基氨基、取代的单-或二-芳基氨基、取代的烷基芳基氨基、以及取代的单环或多环的脂环族环或芳族环的取代基各自独立地是选自由以下各项组成的组中的至少一项：氘；卤素；氰基；羧基；硝基；羟基；(C1-C30)烷基；卤代(C1-C30)烷基；(C2-C30)烯基；(C2-C30)炔基；(C1-C30)烷氧基；(C1-C30)烷硫基；(C3-C30)环烷基；(3元至7元)杂环烷基；(C6-C30)芳氧基；(C6-C30)芳硫基；(C6-C30)芳基-或二(C6-C30)芳基氨基-取代的或未取代的(3元至30元)杂芳基；氰基-、(3元至30元)杂芳基-或三(C6-C30)芳基甲硅烷基-取代的或未取代的(C6-C30)芳基；三(C1-C30)烷基甲硅烷基；三(C6-C30)芳基甲硅烷基；二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基甲硅烷基；(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基甲硅烷基；氨基；单-或二-(C1-C30)烷基氨基；单-或二-(C6-C30)芳基氨基；(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基；(C1-C30)烷基羰基；(C1-C30)烷氧基羰基；(C6-C30)芳基羰基；二(C6-C30)芳基硼羰基；二(C1-C30)烷基硼羰基；(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硼羰基；(C6-C30)芳基(C1-C30)烷基；以及(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基。
5.根据权利要求1所述的主体材料，其中，所述由式1或2表示的化合物选自由以下各项组成的组：
6.根据权利要求1所述的主体材料，其中，所述由式3表示的化合物选自由以下各项组成的组：
7.一种有机电致发光装置，其包括：阳极、阴极、以及在所述阳极与所述阴极之间的至少一个发光层，其中所述发光层包含主体和磷光掺杂剂，其中所述主体包含根据权利要求1所述的主体材料。
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