CN110407838B - 有机电致发光材料及器件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种新的有机电致发光材料及使用其的有机电致发光器件。本发明的有机电致发光材料由通式(I)表示,式中,L、R1~R3、n和m的含义如说明书所示。

Description

有机电致发光材料及器件
技术领域
本发明涉及一种新的有机杂环化合物,尤其涉及一类含有喹唑啉并三氮唑这种缺电子基团结构的化合物,及其在有机电致发光器件中的应用。
背景技术
目前随着OLED技术在显示和照明两大领域的不断推进,人们对于其核心材料的研究更加关注。作为核心材料,常见的功能化有机材料有:空穴注入材料、空穴传输材料、空穴阻挡材料、电子注入材料、电子传输材料,电子阻挡材料以及发光主体材料和发光客体(染料)等。
在以往的文章和专利中已报道了传输能力强、稳定性高的各类型电子传输材料。一般来说,电子传输材料都是具有缺电子的含氮杂环基团的化合物,它们大多具有较高的电子亲和势,因而有较强的接受电子的能力,但是相对于空穴传输材料,常见的电子传输材料例如AlQ3(八羟基喹啉铝)的电子迁移率要远低于空穴传输材料的空穴迁移率,因而在OLED器件中一方面会导致因载流子的注入和传输不均衡引起的空穴与电子的复合概率降低,从而降低器件的发光效率,另一方面具有较低电子迁移率的电子传输材料会导致器件的工作电压升高,从而影响功率效率,对能源的节约不利。
在目前OLED屏体厂商中,广泛地使用Liq(八羟基喹啉锂)掺杂到ET材料层中的技术手段,来实现器件的低电压和高效率,并且有提高器件寿命的作用。Liq的作用主要在于能够在阴极注入的电子作用下还原出微量的金属锂,从而起到对电子传输材料进行n-掺杂的效果,从而使得电子的注入效果显著提升,另一方面,锂离子会通过与电子传输材料中N原子的配位作用,起到提高ET材料电子迁移率的作用,从而使得Liq掺杂ET的器件具有低的工作电压和高的发光效率。
然而,为了进一步满足对OLED器件的光电性能不断提升的需求,以及移动化电子器件对于节能的需求,需要不断地开发新型的、高效的OLED材料,其中开发新的具有高电子注入能力和高迁移率的电子传输材料具有很重要的意义。
发明内容
鉴于上述现有技术的问题,本发明的目的在于,提供一类用于有机电致发光器件的新的化合物,以满足对OLED器件的光电性能不断提升的需求。
即,本发明的发明人发现了一类新的含有喹唑啉并三氮唑结构的化合物,发现将其作为电子传输材料引入有机电致发光器件中,可实现良好的电子注入和传输性能。
具体而言,作为本发明的一个方面,提供了一种由如下通式(I)表示的化合物,
Figure BDA0001644215770000021
其中,
L为取代或未取代的C6~C18亚芳基,
R1为下述基团,
Figure BDA0001644215770000022
其中,X1~X5彼此相同或不同,且X1和X5各自独立地表示氮原子或CH,X2~X4各自独立地表示氮原子或CR4,R4表示选自H、取代或未取代的C1~C12烷基、取代或未取代的C6~C30芳基、取代或未取代的C3~C30杂芳基中基团;R4的数量为2个以上时,多个R4彼此相同或不同,或者相邻的R4与相连接的苯环稠合形成C6~C30芳基或杂芳基,*表示与L的连接位点,
R2选自以下的基团:H、取代或未取代的C1~C12烷基、C1~C12烷氧基、羟基、氨基、取代或未取代的C6~C30芳基氨基、取代或未取代的C3~C30杂芳基氨基、取代或未取代的C6~C30芳基、取代或未取代的C3~C30杂芳基,
R3选自以下的基团:C1~C12烷基、C1~C12烷氧基、羟基、氨基、C6~C30芳基氨基、C3~C30杂芳基氨基、C6~C30芳基、C3~C30杂芳基,
n为1~5的整数,
m为0~4的整数,
上述的芳基或杂芳基任选地被0、1、2、3或4个各自独立地选自C1~C12烷基、C6~C30芳基、C3~C30杂芳基中的取代基所取代。
作为本发明的另一个方面,还提供了一种如上所述的化合物在有机电致发光器件中的应用。
作为本发明的又一个方面,还提供了一种有机电致发光器件,包括第一电极、第二电极和插入在所述第一电极和第二电极之间的有机层,其特征在于,所述有机层中含有如上所述的化合物。
根据本发明,这类含有喹唑啉并三氮唑这种缺电子基团结构的化合物具有较大的共轭结构、即喹唑啉并三氮唑结构,从而将其作为电子传输材料,可实现良好的电子注入和传输性能,进而可得到一种驱动电压低、发光效率高的有机电致发光器件。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下对本发明作进一步的详细说明。
在本说明书中,除非另有说明,否则下述术语具有如下含义:
需要说明的是,本发明中,Ca~Cb的表达方式代表该基团具有的碳原子数为a~b,除非特殊说明,一般而言该碳原子数不包括取代基的碳原子数。本发明中,对于化学元素的表述包含化学性质相同的同位素的概念,例如“氢”的表述,也包括化学性质相同的“氘”、“氚”的概念。需要说明的是,在本发明中,也可以用“D”表示“氘”。
在本说明书中,表述“取代或未取代的”表示被一个或多个选自以下的取代基取代:卤素、氰基、羟基、烷氧基、烷基、芳基、杂芳基,优选为氟、氰基、甲氧基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、苯基、联苯基、萘基、菲基、芴基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、吡啶基、喹啉基、苯基吡啶基、吡啶基苯基等;或者没有取代基。
在本说明书中,烷基可以为直链或支链的,且碳原子数没有特别限制,但优选为1-10个。烷基的具体实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、辛基、癸基等。
在本说明书中,芳基没有特别限制,但优选具有6-30个碳原子。芳基的具体实例包括苯基、联苯基、萘基、蒽基、菲基等。
在本说明书中,杂芳基为包含O、N、S、Si中的一个以上作为杂原子的杂芳基,碳原子数目优选为3-30个。杂芳基的具体实例包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、噁唑基等。
以下,对本发明的一个方面的有机电致发光器件用材料进行说明。
发明人发现了喹唑啉并三氮唑类化合物用作有机电致发光器件的有机层材料时,可以说器件效率相比现有技术显著提高。具体地,本发明的有机电致发光器件用材料是一种由如下通式(1)表示的化合物。
Figure BDA0001644215770000041
上述具有喹唑啉并三氮唑母核的本发明化合物作为电子传输材料性能优异的具体原因尚不明确,推测可能是以下的原因:
首先,为了提高材料的电子注入和传输性能,本发明选择了具有较强电子亲和能力的基团,如吡啶基、嘧啶基、喹啉基、三嗪基等基团。
其次,本发明的化合物引入了新型的具有较大共轭结构的喹唑啉并三氮唑母核,同时引入了诸如嘧啶、三嗪及其衍生物类缺电子基团,从而使其具有高的电子亲和势,因而与阴极材料的功函数更加接近,使得材料能够很容易的从阴极得到电子,具有强电子注入性。
同时,本发明的化合物具有非常好的共平面的共轭结构,使得化合物分子在固态下能够充分发生基团间的π-π相互作用,从而有利于电子在材料分子间的传递,使得这类材料具有非常高的电子迁移率。
在上述通式(1)中,L为取代或未取代的C6~C18亚芳基。具体而言,L优选为取代或未取代的亚苯基、亚萘基、亚菲基。
在上述通式(1)中,R1为下述基团。
Figure BDA0001644215770000051
在上述结构式中,X1~X5彼此相同或不同,且X1和X5各自独立地表示氮原子或CH,X2~X4各自独立地表示氮原子或CR4
在上述结构式中,R4表示选自H、取代或未取代的C1~C12烷基、取代或未取代的C6~C30芳基、取代或未取代的C3~C30杂芳基中基团。并且,R4的数量为2个以上时,多个R4彼此相同或不同;或者相邻的R4与相连接的苯环稠合形成C6~C30芳基或杂芳基。需要说明的是,在本发明中,“相邻的R4与相连接的苯环稠合”,即包括R4的数量为2个时,两个相邻的R4形成环状基团并与相连接的苯环稠合的情况;还包括R4的数量为3个时,两组两个相邻的R4形成环状基团彼此稠合、并与相连接的苯环稠合的情况。
在上述结构式中,*表示与L的连接位点。
另外,上述形成的芳基或杂芳基任选地被0、1、2、3或4个各自独立地选自C1~C12烷基、C6~C30芳基、C3~C30杂芳基中的取代基所取代。
具体而言,R1优选选自三嗪基、嘧啶基、喹唑啉基、吡啶基、吡嗪基、异喹啉基、1,5-吡啶并吡啶基、喹啉基、噌啉基、喹噁啉基,这些基团任选被一个或多个选自以下的基团取代:乙基、叔丁基、苯基、萘基、联苯基、吡啶基、苯基吡啶基、吡啶基苯基。
由以上记载可以看出,R1优选为缺电子芳香杂环,更优选为哈米特值大于0.2的芳香杂环,从而作为本发明化合物的取代基的R1对化合物作为电子传输材料性能优异有很大贡献,推测这是因为:这些缺电子的芳香杂环有利于提高材料电子注入和迁移能力。
在上述通式(1)中,R2为选自以下的基团:H、取代或未取代的C1~C12烷基、C1~C12烷氧基、羟基、氨基、取代或未取代的C6~C30芳基氨基、取代或未取代的C3~C30杂芳基氨基、取代或未取代的C6~C30芳基、取代或未取代的C3~C30杂芳基。
具体而言,R2优选自以下基团。
Figure BDA0001644215770000061
*表示与母核的键合位置,“-”划过的环结构的表达方式,表示连接位点位于该环结构上任意能够成键的位置。
由以上记载可以看出,R2优选为芳香环,从而作为本发明化合物的取代基的R2对化合物作为电子传输材料性能优异有很大贡献,推测这是因为:R2对提高分子间π-π共轭作用,提高载流子迁移率有利。
在上述通式(1)中,R3选自以下的基团:C1~C12烷基、C1~C12烷氧基、羟基、氨基、C6~C30芳基氨基、C3~C30杂芳基氨基、C6~C30芳基、C3~C30杂芳基。
在上述通式(1)中,n为1~5的整数,优选为1或2。
在上述通式(1)中,m为0~4的整数,优选为0或1。
更具体地,优选上述通式(1)所示的化合物为下述通式(I-1)~(I-3)所示化合物中的任一者。
Figure BDA0001644215770000062
在式(I-1)~(I-3)中,R1和R2的含义与在上述通式(1)中的含义相同。
作为本发明涉及的化合物的优选结构,可以举出以下C1~C105所示结构的化合物,但不限于这些化合物。
Figure BDA0001644215770000071
Figure BDA0001644215770000081
Figure BDA0001644215770000091
Figure BDA0001644215770000101
Figure BDA0001644215770000111
此外,本发明的化合物可以应用于有机电子器件中,所述有机电子器件可举出例如有机电致发光器件、照明元件、有机薄膜晶体管、有机场效应晶体管、有机薄膜太阳能电池、信息标签、电子人工皮肤片材、片材型扫描器等大面积传感器、电子纸及有机EL面板等。
另外,本发明还提供了上述含有新型缺电子基团的喹唑啉并三氮唑类化合物在有机电致发光器件中的用途。其中,所述化合物可以用作但不限于电子传输层材料。
具体而言,本发明的一个实施方案提供了一种有机电致发光器件,包括第一电极、第二电极和插入在所述第一电极和第二电极之间的一层或多层有机层,其中,所述有机层包含上述喹唑啉并三氮唑衍生物。
进一步地,作为第一电极和第二电极之间的有机层,至少包含发光层,通常还包含电子注入层、电子传输层、空穴传输层、空穴注入层、空穴阻挡层等有机层,其中,含有本发明的化合物的有机层可以用作但不限于用在电子传输层。
接下来,对有机电致发光器件进行详细说明。
有机电致发光器件包括位于基板上的第一电极和第二电极,以及位于电极之间的有机层,所述有机层可以为多层结构。比如,该有机材料层可以包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层。
基板使用通常的有机发光显示器所用的基板,例如:玻璃、聚合物材料以及带有TFT元器件的玻璃和聚合物材料等。
阳极材料可以采用铟锡氧(ITO)、铟锌氧(IZO)、二氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)等透明导电材料,也可以是银及其合金、铝及其合金等金属材料,也可以是PEDOT等有机导电材料,及上述材料的多层结构。
阴极材料可以选自但不限于镁银混合物、LiF/Al、ITO等金属、金属混合物、氧化物。
有机电致发光器件中还可以包括位于发光层与阳极之间的空穴传输层、空穴注入层,这些层可以为但不限于以下所罗列的HT1-HT34的一种或多种化合物的组合。
Figure BDA0001644215770000121
Figure BDA0001644215770000131
器件发光层可以包含主体材料和发光染料,其中,主体可以为但不限于以下所列出的BFH1-BFH14的一种或多种化合物的组合。
Figure BDA0001644215770000141
发光染料可以为但不限于以下所列出的BFD1-BFD9的一种或多种化合物的组合。
Figure BDA0001644215770000142
该有机材料层可以包括电子传输层,以及位于发光层与电子传输层之间的空穴阻挡层。空穴阻挡层和电子传输层材料可以为但不限于以下所列出的ET1-ET58的一种或多种化合物的组合。
Figure BDA0001644215770000151
Figure BDA0001644215770000161
Figure BDA0001644215770000171
有机电致发光器件中还可以包括位于电子传输层与阴极之间的电子注入层,电子注入层材料包括但不限于以下列出的一种或多种的组合。
LiQ,LiF,NaCl,CsF,Li2O,Cs2CO3,BaO,Na,Li,Ca。
实施例
下面将以多个合成实施例为例来详述本发明的上述新化合物的具体制备方法,但本发明的制备方法并不限于这些合成实施例。
本发明中所用的各种化学药品如石油醚、乙酸乙酯、硫酸钠、甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸、磷酸钾、叔丁醇钠等基础化工原料均购自市面上常见的化工产品提供商,包括但不限于上海泰坦科技股份有限公司和西陇化工股份有限公司。确定下述化合物所用的质谱仪采用的是ZAB-HS型质谱仪测定(英国Micromass公司制造)。在本发明中,核磁采用BRUKER 500MHZ核磁共振仪(德国BRUKER公司制造)进行测定。
合成实施例
合成实施例1:化合物C1的合成
Figure BDA0001644215770000181
化合物1-1的制备
在烧瓶中将2,4-二氯喹唑啉(500g,2.5mol)溶于10L乙醇后,搅拌下在5℃滴加水合肼(470g,7.5mol,80%水溶液),滴加过程保持温度低于10℃。滴加完毕自然升至室温反应1小时,抽滤析出的固体,用水和乙醇分别洗涤,晾干得到类白色固体化合物1-1(415g,86%)。
化合物1-2的制备
将化合物1-1(200g,1.03mol)加入含有2L乙醇的烧瓶中,室温搅拌下滴加苯甲醛(120g,1.13mol),滴加完毕继续搅拌反应30分钟,过滤所得固体,分别用乙醇和正己烷淋洗,干燥得黄色固体化合物1-2(184g,63%)。
化合物1-3的制备
将化合物1-2(184g,652.4mmol)加入含有4L乙醇的烧瓶中,室温搅拌下分批加入醋酸碘苯(252g,782.9mmol),添加完毕后,继续搅拌反应1.5小时,TLC显示反应完全。加入4L正己烷搅拌5分钟后抽滤析出的固体,用正己烷淋洗,干燥得淡棕黄色固体化合物1-3(130g,71%)。
化合物1-4的制备
将2-(4-溴-苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(387g,1mo1)、硼酸频哪醇酯(381g,1.5mol)和醋酸钾(294g,3mol)加入含1,4-二氧六环(3L)的烧瓶中,室温搅拌下置换氮气后加入Pd(dppf2)Cl2(7.32g,0.01mol)。添加完毕后,搅拌回流反应24小时,TLC监控反应终点。过滤析出的固体。水洗,干燥得到化合物1-4(370g,收率85%)。
化合物C1的制备
将化合物1-3(5g,18mmol)、化合物1-4(7.8g,18mmol)和碳酸钾(7.45g,54mmol)加入含有1,4-二氧六环∶水(150mL∶50mL)的烧瓶中,室温搅拌下置换氮气后加入Pd(PPh3)4(208mg,0.18mmol)。添加完毕后,氮气氛搅拌下加热回流反应12小时,TLC显示反应完全。过滤析出的白色固体。用二氯甲烷溶解,用无水硫酸钠干燥,柱层析(洗脱剂为二氯甲烷)得到白色固体化合物C1(7g,收率70%)。分子量计算值:553.20,实测值C/Z:553.2。
合成实施例2:化合物C22的合成
Figure BDA0001644215770000191
化合物2-1的制备
将2-氯-4-苯基喹唑啉(24g,0.1mol)、4-氯苯硼酸(17.2g,0.11mol)和碳酸钾(41g,0.3mol)溶于含甲苯/乙醇/水(150mL/50mL/50mL)的烧瓶中,室温搅拌下置换氮气后加入Pd(PPh3)4(1.16g,0.001mol)。添加完毕后,搅拌回流反应4小时,TLC监控反应终点。降至室温后分液,水相用甲苯萃取,合并有机相,用无水硫酸钠干燥,减压旋干溶剂,柱层析分离提纯(洗脱剂为石油醚∶二氯甲烷=5∶1~2∶1),得到化合物2-1(24.3g,收率77%)。
化合物2-2的制备
将化合物2-1(22g,0.07mol)、硼酸频哪醇酯(25.4g,0.1mol)和醋酸钾(20.6g,0.21mol)加入含1,4-二氧六环(200mL)的烧瓶中,室温搅拌下置换氮气后加入Pd2(dba)3(641mg,0.7mmol)和2-二环己基膦-2′,6′-二甲氧基-联苯(下文简称为sphos)(900mg,1.4mmol)。添加完毕后,搅拌回流反应24小时,TLC监控反应终点。过滤析出的固体。水洗,干燥得到化合物2-2(22.8g,收率80%)。
化合物C22的制备
将化合物1-3(5g,18mmol)、化合物2-2(7.4g,18mmol)和碳酸钾(7.45g,54mmol)加入含有1,4-二氧六环∶水(150mL∶50mL)的烧瓶中,室温搅拌下置换氮气后加入Pd(PPh3)4(208mg,0.18mmol)。添加完毕后,氮气氛搅拌下加热回流反应12小时,TLC显示反应完全。过滤析出的白色固体。用二氯甲烷溶解,用无水硫酸钠干燥,柱层析(洗脱剂为石油醚∶二氯甲烷=5∶1~1∶1)得到白色固体化合物C22(7.3g,收率77%)。分子量计算值:526.19,实测值C/Z:526.2。
合成实施例3:化合物C31的合成
Figure BDA0001644215770000201
化合物3-1的制备
将2-(3-溴-苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(387g,1mol)、硼酸频哪醇酯(381g,1.5mol)和醋酸钾(294g,3mol)加入含1,4-二氧六环(3L)的烧瓶中,室温搅拌下置换氮气后加入Pd(dppf)2Cl2(8.17g,0.01mol)。添加完毕后,搅拌回流反应24小时,TLC监控反应终点。过滤析出的固体。水洗,干燥得到化合物3-1(357g,收率82%)。
化合物C31的制备
将化合物1-3(5g,18mmol)、化合物3-1(7.8g,18mmol)和碳酸钾(7.45g,54mmol)加入含有1,4-二氧六环∶水(150mL∶50mL)的烧瓶中,室温搅拌下置换氮气后加入Pd(PPh3)4(208mg,0.18mmol)。添加完毕后,氮气氛搅拌下加热回流反应12小时,TLC显示反应完全。过滤析出的白色固体。用二氯甲烷溶解,用无水硫酸钠干燥,柱层析(洗脱剂为二氯甲烷)得到白色固体化合物C31(7.4g,收率75%)。分子量计算值:553.20,实测值C/Z:553.2。
合成实施例4:化合物C63的合成
Figure BDA0001644215770000211
化合物4-2的制备
将化合物4-1(42.1g,0.1mol)、3-吡啶硼酸(13.5g,0.11mol)和碳酸钾(41.4g,0.3mol)溶于含甲苯/乙醇/水(300mL/50mL/50mL)的烧瓶中,室温搅拌下置换氮气后加入Pd(PPh3)4(1.15g,0.001mol)。添加完毕后,搅拌回流反应4小时,TLC监控反应终点。降至室温后抽滤,固体依次用甲苯、水、乙醇淋洗,晾干。柱层析分离提纯(洗脱剂为二氯甲烷∶乙酸乙酯=5∶1~1∶1),得到化合物4-2(37.8g,收率90%)。
化合物4-3的制备
将化合物4-2(33.6g,0.08mol)、硼酸频哪醇酯(30.5g,0.12mol)和醋酸钾(24g,0.24mol)加入含1,4-二氧六环(300mL)的烧瓶中,室温搅拌下置换氮气后加入Pd2(dba)3(733mg,0.8mmol)和sphos(1g,1.6mmol)。添加完毕后,搅拌回流反应24小时,TLC监控反应终点。过滤析出的固体。水洗,干燥得到化合物4-3(32.4g,收率79%)。
化合物C63的制备
将化合物1-3(5g,18mmol)、化合物4-3(9.2g,18mmol)和碳酸钾(7.45g,54mmol)加入含有1,4-二氧六环∶水(150mL∶50mL)的烧瓶中,室温搅拌下置换氮气后加入Pd(PPh3)4(208mg,0.18mmol)。添加完毕后,氮气氛搅拌下加热回流反应12小时,TLC显示反应完全。过滤析出的白色固体。用二氯甲烷溶解,用无水硫酸钠干燥,柱层析(洗脱剂为二氯甲烷)得到白色固体化合物C63(8g,收率71%)。分子量计算值:630.22,实测值C/Z:630.2。
1H NMR(500MHz,Chloroform)δ9.24(s,1H),8.70(s,1H),8.43-8.24(m,9H),8.14(d,J=7.7Hz,2H),8.01(s,1H),7.79(s,1H),7.60-7.41(m,11H).
应用实施例
下面通过将本发明的化合物具体应用到有机电致发光器件中测试实际使用性能来展示和验证本发明的技术效果和优点。
为了方便比较本发明的发光材料的器件应用性能,使用下述所示的化合物ET-46和ET-58作为对比材料。
Figure BDA0001644215770000221
(A)有机电致发光器件的制备
本实施例中有机电致发光器件制备过程如下:
将涂布了ITO透明导电层的玻璃板在商用清洗剂中超声处理,在去离子水中冲洗,在丙酮∶乙醇混合溶剂中超声除油,在洁净环境下烘烤至完全除去水分,用紫外光和臭氧清洗,并用低能阳离子束轰击表面;
把上述带有阳极的玻璃基片置于真空腔内,抽真空至压强小于10-5Pa,在上述阳极层膜上利用多源共蒸的方法,调节空穴传输材料HT-33蒸镀速率为0.1nm/s,空穴注入材料HT-32蒸镀速率7%比例设定,蒸镀总膜厚为10nm;
在空穴注入层之上真空蒸镀HT-33作为器件的第一空穴传输层,蒸镀速率为0.1nm/s,蒸镀总膜厚为40nm;
在第一空穴传输层之上真空蒸镀HT-34作为器件的第二空穴传输层,蒸镀速率为0.1nm/s,蒸镀总膜厚为10nm;
在第二空穴传输层之上真空蒸镀器件的发光层,发光层包括主体材料和染料材料,利用多源共蒸的方法,调节主体材料BFH-4蒸镀速率为0.1nm/s,染料BFD-4蒸镀速率5%比例设定,蒸镀总膜厚为20nm;
在第发光层之上真空蒸镀ET-17作为器件的空穴阻挡层,蒸镀速率为0.1nm/s,蒸镀总膜厚为5nm;
在空穴阻挡层之上利用多源共蒸的方法,调节本发明电子传输材料C1~C95或对比材料ET-46和ET-58蒸镀速率为0.1nm/s,与ET-57蒸镀速率100%比例设定,蒸镀总膜厚为23nm;
在电子传输层(ETL)上真空蒸镀厚度为1nm的LiF作为电子注入层,厚度为80nm的Al层作为器件的阴极。
(A)有机电致发光器件的测试方法
对由上述过程制备的有机电致发光器件进行如下性能测定:
在同样亮度下,使用Photo Research公司的PR 750型光辐射计ST-86LA型亮度计(北京师范大学光电仪器厂)及Keithley4200测试系统测定实施例1~5以及比较例1和2中制备得到的有机电致发光器件的驱动电压和电流效率。具体而言,以每秒0.1V的速率提升电压,测定当有机电致发光器件的亮度达到1000cd/m2时的电压即驱动电压,同时测出此时的电流密度;亮度与电流密度的比值即为电流效率;
实施例1
使用本发明化合物C1作为电子传输材料,按照上述有机电致发光器件的制备过程制备有机电致发光器件,并按照上述有机电致发光器件测试方法进行器件性能测试。
实施例2
采用与实施例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物C1替换为C22。
实施例3
采用与实施例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物C1替换为C31。
实施例4
采用与实施例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物C1替换为C63。
实施例5
采用与实施例4相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,在空穴阻挡层之上不掺ET-57,单独以蒸镀速率为0.1nm/s蒸镀C63作为电子传输材料,总膜厚为23nm。
实施例6
采用与实施例3相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,在发光层之上真空蒸镀C31作为器件的空穴阻挡层,蒸镀速率为0.1nm/s,蒸镀总膜厚为5nm。
比较例1:
采用与实施例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物C1替换为ET-46。
比较例2:
采用与实施例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物C1替换为ET-58。
有机电致发光器件性能见下表:
[表1]
Figure BDA0001644215770000251
就实施例1-4与比较例1而言,在有机电致发光器件结构中其他材料相同的情况下,本发明涉及的化合物相比于比较例1中的电子传输材料ET-46和比较例2中的电子传输材料ET-58,电压降低明显,效率也有较大幅度提升。
实施例5表明在不掺杂LiQ(ET-57)作为电子传输材料的情况下,单独使用本发明化合物作为电子传输材料与比较例1中的电子传输材料ET-46和比较例2中的电子传输材料ET-58掺杂LiQ使用的情况相比,电压略低,电流效率略高,从而表明本发明涉及的化合物在不掺杂LiQ的情况下、即工艺简化的情况下,也能实现令人满意的性能。
实施例6表明用本发明材料同时作为空穴阻挡材料和电子传输材料,与使用ET-17作为空穴阻挡材料并且本发明材料仅作为电子传输材料相比,其光电性能(电压和效率)基本一致。这样在保证光电性能的前提下,简化了器件的制备工艺。
以上实验数据表明,本发明的新型有机材料作为有机电致发光器件的电子传输材料,是性能良好的有机发光功能材料,有望推广商业化应用。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种通式(Ⅰ)所示的化合物,
Figure FDA0003337791960000011
其中,
L为取代或未取代的C6~C18亚芳基,
R1选自三嗪基、嘧啶基、喹唑啉基、吡嗪基、异喹啉基、1,5-吡啶并吡啶基、喹啉基、噌啉基、喹噁啉基,这些基团任选被一个或多个选自以下的基团取代:乙基、叔丁基、苯基、萘基、联苯基、吡啶基、苯基吡啶基、吡啶基苯基;
R2选自以下的基团:H、取代或未取代的C1~C12烷基、取代或未取代的C6~C30芳基、取代或未取代的C3~C30杂芳基,
上述“取代或未取代的”表示被一个或多个选自以下的取代基取代:卤素、氰基、羟基、C1~C10烷基、C6~C30芳基、C3~C30杂芳基,或者没有取代基,
R3选自以下的基团:C1~C12烷基、C6~C30芳基、C3~C30杂芳基,
n为1~5的整数,
m为0~4的整数。
2.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,L为取代或未取代的亚苯基、亚萘基、亚菲基。
3.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,R2选自以下基团:
Figure FDA0003337791960000021
*表示与母核的键合位置,“—”划过的环结构的表达方式,表示连接位点位于该环结构上任意能够成键的位置。
4.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,所述化合物由下述通式(I-1)~(I-3)中的任一者表示,
Figure FDA0003337791960000022
在式(I-1)~(I-3)中,R1和R2的含义与通式(Ⅰ)中的含义相同。
5.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,所述化合物为选自下述C1~C105所示结构的化合物。
Figure FDA0003337791960000023
Figure FDA0003337791960000031
Figure FDA0003337791960000041
Figure FDA0003337791960000051
Figure FDA0003337791960000061
6.根据权利要求1~5中任一项所述的化合物,其用作电子传输材料。
7.一种有机电致发光器件,包括第一电极、第二电极和插入在所述第一电极和第二电极之间的电子传输层和/或空穴阻挡层,其特征在于,所述电子传输层和/或空穴阻挡层中含有权利要求1~5中任一项所述的化合物。
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