CN111247125A - 化合物、包含其的涂覆组合物和有机发光器件 - Google Patents
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Abstract
本说明书涉及化合物、包含其的涂覆组合物、和有机发光器件。
Description
技术领域
本申请要求于2018年5月23日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0058326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、包含其的涂覆组合物、和有机发光器件。
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成可见光的实例之一。有机发光现象的原理如下。当将有机材料层置于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。注入有机材料层的空穴和电子复合形成激子,当这些激子落回基态时发光。利用这样的原理的有机电致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、电子传输层和电子注入层的有机材料层)形成。
用于有机发光器件的材料大多为纯有机材料或者其中有机材料和金属形成配合物的配合物化合物,并且可以根据应用分为空穴注入材料、空穴传输材料、发光材料、电子传输材料、电子注入材料等。在此,作为空穴注入材料或空穴传输材料,通常使用具有p型特性的有机材料,即,容易被氧化并且当被氧化时具有电化学稳定状态的有机材料。同时,作为电子注入材料或电子传输材料,通常使用具有n型特性的有机材料,即容易被还原并且当被还原时具有电化学稳定状态的有机材料。作为发光材料,优选具有p型特性和n型特性二者的材料,即在氧化态和还原态二者下均具有稳定形式的材料,并且优选具有高的当形成激子时将激子转换成光的发光效率的材料。
除了上述特性之外,还优选的是用于有机发光器件的材料另外具有如下特性。
首先,用于有机发光器件的材料优选具有优异的热稳定性。这是由于由有机发光器件中的电荷迁移而产生焦耳热。目前通常用作空穴传输层材料的NPB(正丙基溴)具有100℃或更低的玻璃化转变温度,并且具有难以用于需要高电流的有机发光器件的问题。
其次,为了获得能够进行低电压驱动的高效有机发光器件,注入有机发光器件的空穴或电子需要被顺利地传输至发光层,并且同时,需要防止注入的空穴和电子从发光层中逸出。为此,用于有机发光器件的材料需要具有适当的带隙以及HOMO或LUMO能级。与用作发光层材料的有机材料的LUMO能级相比,目前用作使用溶液涂覆法制造的有机发光器件中的空穴传输材料的掺杂有聚(苯乙烯磺酸)的聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)(PEDOT:PSS)具有较低的LUMO能级,因此,在制造具有高效率和长寿命的有机发光器件方面存在问题。
除此之外,用于有机发光器件的材料需要具有优异的化学稳定性、电荷迁移率、和与电极或相邻层的界面特性。换言之,用于有机发光器件的材料需要经受较少的由水分或氧引起的材料变形。此外,通过具有适当的空穴或电子迁移率,材料需要通过平衡有机发光器件的发光层中的空穴和电子密度而使激子形成最大化。为了器件稳定性,材料还需要改善与包含金属或金属氧化物的电极的界面。
因此,本领域中需要开发满足这样的要求的有机材料。
发明内容
技术问题
本说明书旨在提供化合物、包含其的涂覆组合物、和有机发光器件。
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,
Ar1和Ar2彼此相同或不同,并且各自独立地为经取代或未经取代的芳基,
R1至R4彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;氘;卤素基团;腈基;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环基,
r1至r3各自为1至3,
r4为1至4,
当r1至r4各自为2或更大时,两个或更多个R1至R4各自彼此相同或不同,
L4为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,
R5和R6彼此相同或不同,并且各自独立地为经取代或未经取代的烷基,
a1和a2各自为0或1,
当a2为0时,L2为经取代或未经取代的芳基,
当a2为1时,L2为直接键;或者经取代或未经取代的亚芳基,
L1为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,
m为1或2,并且当m为2时,L1彼此相同或不同,
L3为直接键;或者经取代或未经取代的亚烷基,以及
0≤a1+a2≤2。
本说明书的另一个实施方案提供了包含所述化合物的涂覆组合物。
本说明书的另一个实施方案提供了有机发光器件,其包括:第一电极;与第一电极相对设置的第二电极;以及设置在第一电极与第二电极之间的一个或更多个有机材料层,其中有机材料层中的一个或更多个层包含所述涂覆组合物或其固化材料。
有益效果
使用根据本说明书的一个实施方案的化合物形成的有机材料层在通过热和光固化之后具有优异的热和光稳定性,并且对其他溶剂不具有溶解性,并因此,可以通过另外的溶液过程在形成的膜上进行层合成膜过程。
此外,根据本说明书的一个实施方案的化合物用作有机发光器件的有机材料层的材料,并且能够降低有机发光器件的驱动电压。
此外,根据本说明书的一个实施方案的化合物用作有机发光器件的有机材料层的材料,并且能够提高光效率。
此外,根据本说明书的一个实施方案的化合物用作有机发光器件的有机材料层的材料,并且能够提高器件的寿命特性。
此外,根据本说明书的一个实施方案的化合物可在低温下固化,这有利于有机发光器件的大量生产,并且由于所述化合物具有高溶解度,因此可以使用溶液过程,并因此,可以制造大面积有机发光器件。
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实例的图。
[附图标记]
101:基底
201:阳极
301:空穴注入层
401:空穴传输层
501:发光层
601:电子注入和传输层
701:阴极
具体实施方式
在下文中,将更详细地描述本说明书。
本说明书的一个实施方案提供了由化学式1表示的化合物。
本说明书的化合物通过提高固化基团的迁移率而能够在相对低的温度下固化,这对于大量生产是有效的。此外,通过在固化基团与芴基之间具有亚烷基,溶解度提高,从而在制备溶液过程的墨时扩大了溶剂的选择。通过对本公开内容的键合有胺基的化合物、固化引发剂和p掺杂材料的涂覆组合物进行热或光处理而制备的薄膜对溶剂具有优异的耐受性,并且提供了具有优异的电流效率和器件特性的有机发光器件。
下面描述本说明书中的取代基的实例,然而,取代基不限于此。
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。取代的位置没有限制,只要其是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,两个或更多个取代基可以彼此相同或不同。
在本说明书中,术语“经取代或未经取代的”意指经选自以下的一个、两个或更多个取代基取代:氘;卤素基团;腈基;烷基;环烷基;胺基;甲硅烷基;氧化膦基;芳基;以及包含N、O、S、Se和Si原子中的一个或更多个的杂芳基,经以上例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,或者不具有取代基。
在本说明书中,烷基可以为线性或支化的,并且虽然不特别限制于此,但碳原子数优选为1至50并且更优选1至30。其具体实例可以包括甲基、乙基、丙基、正丙基、异丙基、丁基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、正庚基、1-甲基己基、环戊基甲基、环己基甲基、辛基、正辛基、叔辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、1-乙基-丙基、1,1-二甲基-丙基、异己基、4-甲基己基、5-甲基己基等,但不限于此。
在本说明书中,环烷基没有特别限制,但优选具有3至60个碳原子,并且更优选具有3至30个碳原子。其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,烯基可以为线性或支化的,并且虽然不特别限制于此,但是碳原子数优选为2至40,并且更优选2至20。其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、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、芪基、苯乙烯基等,但不限于此。
在本说明书中,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,氧化膦基的具体实例可以包括二苯基氧化膦基、二萘基氧化膦基等,但不限于此。
在本说明书中,当芳基为单环芳基时,碳原子数没有特别限制,但优选为6至50并且更优选6至30。单环芳基的具体实例可以包括苯基、联苯基、三联苯基、四联苯基等,但不限于此。
在本说明书中,胺基的碳原子数没有特别限制,但优选为1至50并且更优选10至30。胺基可以经上述烷基、芳基、杂环基、烯基、环烷基、其组合等取代,并且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为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、多环芳基或者单环芳基和多环芳基二者。例如,芳基胺基中的芳基可以选自上述芳基的实例。芳基胺基的具体实例可以包括苯基胺、萘基胺、联苯基胺、蒽基胺、3-甲基-苯基胺、4-甲基-萘基胺、2-甲基-联苯基胺、9-甲基-蒽基胺、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,杂环基包含N、O、S、Si和Se中的一者或更多者作为杂原子,并且虽然不特别限制于此,但碳原子数优选为2至60,并且更优选2至30。杂环基的实例可以包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、唑基、二唑基、三唑基、吡啶基、联吡啶基、嘧啶基、三嗪基、吖啶基、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、酞嗪基、蝶啶基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪基、吡嗪并吡嗪基、异喹啉基、吲哚基、吡啶并吲哚基、5H-茚并嘧啶、咔唑基、苯并唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并咔唑基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、菲咯啉基、噻唑基、异唑基、二唑基、噻二唑基等,但不限于此。
在本说明书中,杂芳基可以选自杂环基的实例,不同之处在于杂芳基是芳族的,但不限于此。
在本说明书中,亚烷基意指具有两个键合位点的烷基,即二价基团。以上提供的关于烷基的描述可以应用于此,不同之处在于亚烷基各自为二价的。
在本说明书中,亚芳基意指具有两个键合位点的芳基,即二价基团。以上提供的关于芳基的描述可以应用于此,不同之处在于亚芳基各自为二价的。
在本说明书中,亚杂芳基意指具有两个键合位点的杂芳基,即二价基团。以上提供的关于杂芳基的描述可以应用于此,不同之处在于亚杂芳基各自为二价的。
在本说明书的一个实施方案中,Ar1和Ar2彼此相同或不同,并且各自独立地为经取代或未经取代的芳基。
在本说明书的一个实施方案中,Ar1为经取代或未经取代的苯基;经取代或未经取代的联苯基;或者经取代或未经取代的萘基。
在本说明书的一个实施方案中,Ar1为未经取代或经烷基取代的苯基;未经取代或经烷基取代的联苯基;或者未经取代或经烷基取代的萘基。
在本说明书的一个实施方案中,Ar1为未经取代或经烷基取代的苯基;或者未经取代或经烷基取代的联苯基。
在本说明书的一个实施方案中,Ar1为未经取代或经甲基或丁基取代的苯基;或者未经取代或经甲基或丁基取代的联苯基。
在本说明书的一个实施方案中,Ar2为经取代或未经取代的苯基。
在本说明书的一个实施方案中,Ar2为苯基。
在本说明书的一个实施方案中,R1至R4彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;氘;卤素基团;腈基;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环基。
在本说明书的一个实施方案中,R1至R4彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;或者经取代或未经取代的芳基。
在本说明书的一个实施方案中,R1至R4彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;或者经取代或未经取代的苯基。
在本说明书的一个实施方案中,R1至R4彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;或者未经取代或经烷基取代的苯基。
在本说明书的一个实施方案中,R1至R4彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;或者未经取代或经丁基取代的苯基。
在本说明书的一个实施方案中,R1至R4彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;或者未经取代或经叔丁基取代的苯基。
在本说明书的一个实施方案中,R1为氢;或者经取代或未经取代的芳基。
在本说明书的一个实施方案中,R1为氢;或者经取代或未经取代的苯基。
在本说明书的一个实施方案中,R1为氢;或者未经取代或经烷基取代的苯基。
在本说明书的一个实施方案中,R1为氢;或者未经取代或经丁基取代的苯基。
在本说明书的一个实施方案中,R1为氢;或者未经取代或经叔丁基取代的苯基。
在本说明书的一个实施方案中,R2至R4为氢。
在本说明书的一个实施方案中,r1至r3各自为1至3,r4为1至4,并且当r1至r4各自为2或更大时,两个或更多个R1至R4各自彼此相同或不同。
在本说明书的一个实施方案中,L4为经取代或未经取代的亚烷基。
在本说明书的一个实施方案中,L4为经取代或未经取代的具有1至20个碳原子的亚烷基。
在本说明书的一个实施方案中,L4为经取代或未经取代的具有1至10个碳原子的亚烷基。
在本说明书的一个实施方案中,L4为经取代或未经取代的具有1至8个碳原子的亚烷基。
在本说明书的一个实施方案中,L4为经取代或未经取代的具有1至20个碳原子的线性或支化亚烷基。
在本说明书的一个实施方案中,L4为经取代或未经取代的具有1至10个碳原子的线性或支化亚烷基。
在本说明书的一个实施方案中,L4为经取代或未经取代的具有1至8个碳原子的线性或支化亚烷基。
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亚芳基。
在本说明书的一个实施方案中,L5为直接键;经取代或未经取代的亚苯基;或者经取代或未经取代的亚萘基。
在本说明书的一个实施方案中,L5为直接键;未经取代或经烷基取代的亚苯基;或者未经取代或经烷基取代的亚萘基。
在本说明书的一个实施方案中,L5为直接键;未经取代或经具有1至3个碳原子的烷基取代的亚苯基;或者未经取代或经具有1至3个碳原子的烷基取代的亚萘基。
在本说明书的一个实施方案中,L5为直接键;未经取代或经甲基取代的亚苯基;或者未经取代或经甲基取代的亚萘基。
在本说明书的一个实施方案中,L5为直接键;未经取代或经甲基取代的亚苯基;或者亚萘基。
在本说明书的一个实施方案中,R5和R6彼此相同或不同,并且各自独立地为具有1至20个碳原子的烷基。
在本说明书的一个实施方案中,R5和R6彼此相同或不同,并且各自独立地为具有1至10个碳原子的烷基。
在本说明书的一个实施方案中,R5和R6彼此相同或不同,并且各自独立地为具有1至20个碳原子的线性或主链烷基。
在本说明书的一个实施方案中,R5和R6彼此相同或不同,并且各自独立地为具有1至10个碳原子的线性或主链烷基。
在本说明书的一个实施方案中,R5和R6为甲基。
在本说明书的一个实施方案中,a1和a2各自为0或1。
在本说明书的一个实施方案中,当a2为0时,L2为经取代或未经取代的芳基。
在本说明书的一个实施方案中,当a2为0时,L2为苯基。
在本说明书的一个实施方案中,当a2为1时,L2为直接键;或者经取代或未经取代的亚芳基。
在本说明书的一个实施方案中,当a2为1时,L2为直接键;或者经取代或未经取代的亚苯基。
在本说明书的一个实施方案中,当a2为1时,L2为直接键;或亚苯基。
在本说明书的一个实施方案中,m为1或2,并且当m为2时,L1彼此相同或不同,并且L1为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。
在本说明书的一个实施方案中,L1为经取代或未经取代的亚苯基;经取代或未经取代的二价芴基;或者经取代或未经取代的二价二苯并呋喃基。
在本说明书的一个实施方案中,L1为亚苯基;未经取代或经烷基取代的二价芴基;或者二价二苯并呋喃基。
在本说明书的一个实施方案中,L1为亚苯基;经甲基取代的二价芴基;或二价二苯并呋喃基。
在本说明书的一个实施方案中,L3为直接键;或亚烷基。
在本说明书的一个实施方案中,L3为直接键;或具有1至20个碳原子的亚烷基。
在本说明书的一个实施方案中,L3为直接键;或具有1至10个碳原子的亚烷基。
在本说明书的一个实施方案中,L3为直接键;或具有1至5个碳原子的亚烷基。
在本说明书的一个实施方案中,L3为直接键;或具有1至5个碳原子的线性亚烷基。
在本说明书的一个实施方案中,L3为直接键。
在本说明书的一个实施方案中,0≤a1+a2≤2。
在本说明书的一个实施方案中,化学式1可以由以下化学式2表示。
[化学式2]
在化学式2中,
L1至L3、Ar1、Ar2、R1至R4、r1至r4、X1至X3、m、a1和a2具有与化学式1中相同的定义。
在本说明书的一个实施方案中,由化学式1表示的化合物为选自以下化合物中的任一者。
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。在下述制备例中,描述代表性的实例,然而,可以根据需要添加或排除取代基,并且取代基的位置可以改变。此外,基于本领域中已知的技术,起始材料、反应材料、反应条件等可以改变。
在该式中,X1至X3、Ar1、Ar2、L1至L3、R1至R4、a1、a2、r1至r3、和m具有与化学式1中相同的定义。
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。
根据本说明书的一个实施方案,涂覆组合物还可以包含溶剂。
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、甲基乙基酮或环己酮;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;基于苯甲酸酯的溶剂,例如苯甲酸甲酯、苯甲酸丁酯或3-苯氧基苯甲酸酯;四氢化萘;等等,然而,溶剂不限于此,只要其是能够溶解或分散根据本说明书的一个实施方案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。
在另一个实施方案中,溶剂的沸点优选为40℃至250℃,并且更优选60℃至230℃,然而,沸点不限于此。
在另一个实施方案中,单一溶剂或混合溶剂的粘度优选为1CP至10CP,并且更优选3CP至8CP,但不限于此。
在另一个实施方案中,涂覆组合物的浓度优选为0.1重量/体积%至20重量/体积%,并且更优选0.5重量/体积%至5重量/体积%,然而,浓度不限于此。
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、异丁酰基过氧化物、2,4-二氯苯甲酰基过氧化物、双-3,5,5-三甲基己酰基过氧化物、月桂基过氧化物、苯甲酰基过氧化物、对氯苯甲酰基过氧化物、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、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;或者基于偶氮的,例如偶氮二异丁腈、偶氮双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;基于安息香醚的光聚合引发剂,例如安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香异丁醚或安息香异丙醚;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-苯甲酰基苯基醚、丙烯酸酯化的二苯甲酮或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(methylphenylglyoxyester)、9,10-菲、基于吖啶的化合物、基于三嗪的化合物、基于咪唑的化合物;等等,但不限于此。
此外,具有光聚合促进作用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。
本说明书的另一个实施方案提供了使用所述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:第一电极;与第一电极相对设置的第二电极;以及设置在第一电极与第二电极之间的一个或更多个有机材料层,其中有机材料层中的一个或更多个层使用包含所述化合物的涂覆组合物或其固化材料形成。
在本说明书的一个实施方案中,第一电极为阴极,第二电极为阳极。
在另一个实施方案中,第一电极为阳极,第二电极为阴极。
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。
在本说明书的一个实施方案中,包含涂覆组合物或其固化材料的有机材料层为发光层。
在本说明书的一个实施方案中,涂覆组合物还可以包含离子化合物,所述离子化合物由以下表示:由以下化学式11表示的阴离子基团和由以下化学式12表示的阳离子基团。
[化学式11]
在化学式11中,
R101至R120中的至少一者为F;氰基;或者经取代或未经取代的氟烷基,
剩余的R101至R120中的至少一者为固化基团,并且
剩余的R101至R120彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;氘;硝基;经取代或未经取代的烷基;经取代或未经取代的烯基;经取代或未经取代的胺基;经取代或未经取代的芳基;或者经取代或未经取代的杂环基,
[化学式12]
在化学式12中,
R121至R130彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;氘;硝基;卤素基团;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烯基;经取代或未经取代的芳基;或者经取代或未经取代的杂环基,或者固化基团。
在本说明书中,“固化基团”可以意指通过暴露于热和/或光而使化合物交联的反应性取代基。交联可以通过在碳-碳多重键或环状结构因热处理或光照射而分解时产生的自由基相连接来产生。
在本说明书的一个实施方案中,固化基团为选自以下结构中的任一者。
在所述结构中,
L11为直接键;-O-;-S-;经取代或未经取代的亚烷基;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,
k为1或2,
当k为2时,L11彼此相同或不同,以及
R131为经取代或未经取代的烷基。
在本说明书的一个实施方案中,化学式11的固化基团为乙烯基。
在本说明书的一个实施方案中,化学式11的R103、R108、R113和R118彼此相同或不同,并且各自独立地为乙烯基或F。
在本说明书的一个实施方案中,化学式11的R103、R108、R113和R118中的至少一者为固化基团。
在本说明书的一个实施方案中,化学式11的R103、R108、R113和R118中的至少一者为乙烯基。
在本说明书的一个实施方案中,化学式11的R103、R108、R113和R118中的至少一者为固化基团,并且其余为F。
在本说明书的一个实施方案中,由化学式11表示的阴离子基团为选自以下结构中的任一者。
在本说明书的一个实施方案中,由化学式12表示的阳离子基团为选自以下结构中的任一者。
在本说明书的一个实施方案中,有机发光器件还可以包括选自以下的一个、两个或更多个层:空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层、电子注入和传输层、电子阻挡层和空穴阻挡层。
在另一个实施方案中,有机发光器件可以为具有其中阳极、一个或更多个有机材料层和阴极相继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,有机发光器件可以为具有其中阴极、一个或更多个有机材料层和阳极相继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形成为单层结构,但是也可以形成为其中层合有两个或更多个有机材料层的多层结构。例如,本说明书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示出了其中阳极(201)、空穴注入层(301)、空穴传输层(401)、发光层(501)、电子注入和传输层(601)以及阴极(701)相继层合在基底(101)上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中已知的材料和方法来制造,不同之处在于有机材料层中的一个或更多个层使用所述涂覆组合物来形成。
例如,本说明书的有机发光器件可以通过在基底上相继层合阳极、有机材料层和阴极来制造。在本文中,有机发光器件可以如下来制造:通过使用物理气相沉积(PVD)法(例如,溅射或电子束蒸镀)沉积金属、具有导电性的金属氧化物或其合金在基底上形成阳极,在阳极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,然后在有机材料层上沉积能够用作阴极的材料。除了这样的方法之外,有机发光器件还可以通过在基底上相继沉积阴极材料、有机材料层和阳极材料来制造。
本说明书的另一个实施方案提供了用于制造使用所述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,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所述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,使用所述涂覆组合物形成的有机材料层使用旋涂或喷墨来形成。
在另一个实施方案中,使用所述涂覆组合物形成的有机材料层使用印刷法形成。
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用于溶液过程并且可以使用印刷法形成,并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,使用所述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,使用所述涂覆组合物形成的有机材料层的热处理时间优选在1小时内,并且更优选在30分钟内。
在本说明书的一个实施方案中,使用所述涂覆组合物形成的有机材料层的热处理气氛优选为惰性气体,例如氩气或氮气。
当使用所述涂覆组合物形成有机材料层包括热处理或光处理时,包含在涂覆组合物中的复数个芴基形成交联,并且可以提供包含薄膜化结构的有机材料层。在这种情况下,可以防止被沉积在使用所述涂覆组合物形成的有机材料层的表面上的溶剂溶解,或者可以防止在形态上受到影响或分解。
因此,当形成使用所述涂覆组合物形成的有机材料层包括热处理或光处理时,对溶剂的耐性提高,并且可以通过重复进行溶液沉积和交联法形成多层,因此,器件的寿命特性可以由于稳定性提高而提高。
在本说明书的一个实施方案中,包含所述化合物的涂覆组合物可以使用混合至聚合物粘合剂并分散的涂覆组合物。
在本说明书的一个实施方案中,作为聚合物粘合剂,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具有强吸收的那些。聚合物粘合剂的实例可以包括聚(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,根据本说明书的一个实施方案的化合物可以单独包含在有机材料层中,或者可以使用与其他单体混合的涂覆组合物作为共聚物包含在内。此外,可以使用与其他聚合物混合的涂覆组合物来包含共聚物或混合物。
作为阳极材料,通常优选具有大功函数的材料,使得空穴顺利地注入有机材料层。能够在本说明书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,使得电子顺利地注入有机材料层。阴极材料的具体实例包括:金属,例如镁、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,由此具有注入阳极中的空穴的效应,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,并且除此之外,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(highestoccupied molecular orbital,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,这样的材料是合适的:其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,并且具有高空穴迁移率。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良好量子效率的材料。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、苯乙烯基胺化合物、硼配合物、荧蒽化合物、金属配合物等。具体地,芳族胺衍生物为具有经取代或未经取代的芳基胺基的稠合芳族环衍生物,并且包括含有芳基胺基的芘、蒽、、二茚并芘等,并且苯乙烯基胺化合物是其中经取代或未经取代的芳基胺取代有至少一个芳基乙烯基的化合物,并且选自芳基、甲硅烷基、烷基、环烷基和芳基胺基的一个、两个或更多个取代基是经取代或未经取代的。具体地,包括苯乙烯基胺、苯乙烯基二胺、苯乙烯基三胺、苯乙烯基四胺等,然而,苯乙烯基胺化合物不限于此。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,并且作为电子传输材料,这样的材料是合适的:其能够顺利地接收来自阴极的电子,使电子移动至发光层,并且具有高电子迁移率。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且其中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,具有从阴极注入电子的效应,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移动至空穴注入层,并且除此之外,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,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、底部反射型或双发射型。
在本说明书的一个实施方案中,除了有机发光器件之外,所述化合物还可以包含在有机太阳能电池或有机晶体管中。
发明实施方式
在下文中,将参照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成多种不同形式,并且本说明书的范围不应解释为限于下述实施例。提供本说明书的实施例是为了向本领域普通技术人员更充分地描述本说明书。
<制备例>
制备例1.化合物A的制备
1)中间体A-1的制备
将b(61.8g,290mmol,1.5当量)溶解于四氢呋喃(THF)(385ml,0.5M)中,并将温度降低至-78℃。向其中缓慢引入nBuLi(在己烷中2.5M)(116ml,290mol,1.5当量),并将所得物在-78℃下搅拌30分钟。向其中引入a(50g,193mmol,1.0当量),并将所得物搅拌过夜。之后,使用1N HCl(水性)使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得中间体化合物A-1。
2)中间体A-2的制备
将A-1(30g,76.3mmol,1.0当量)溶解于二氯甲烷(MC)(255ml,0.3M)中,并将温度降低至0℃。向其中引入Et3SiH(18.3ml,114.5mmol,1.5当量),然后向其中缓慢引入三氟乙酸(TFA)(8.9ml,305mmol,4.0当量)。之后,使用饱和NaHCO3水溶液使反应停止,并用MC萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得中间体化合物A-2。
3)中间体A-3的制备
将c(30g,245mmol,1.0当量)溶解于丙酮(490ml,0.5M)中,向其中引入K2CO3(67.7g,490mmol,2.0当量),并将所得物回流30分钟。向其中引入d(133g,490mmol,2.0当量),并将所得物回流过夜。之后,向其中引入水以使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得中间体化合物A-3。
4)中间体A-4的制备
引入A-2(20g,53mmol,1.0当量)、四丁基溴化铵(TBAB)(1.7g,5.3mmol,0.1当量)和甲苯(176ml,0.3M),并在60℃下搅拌。向其中缓慢引入50重量%NaOH(3.18ml,159mmol,3.0当量)。向其中引入A-3(19.9g,63.6mmol,1.2当量),并将所得物在90℃下搅拌过夜。之后,使用饱和NH4Cl水溶液使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得中间体化合物A-4。
5)中间体A-5的制备
引入CH3PPh3Br(38.6g,108mmol,3.0当量)、KOtBu(12.1g,108mmol,3.0当量)和四氢呋喃(THF)(180ml,0.2M),并在0℃下搅拌30分钟。向其中引入A-4(20g,36mmol,1.0当量),并将所得物搅拌2小时。之后,向其中引入水以使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得中间体化合物A-5。
6)中间体A-6的制备
将e(30g,74.8mmol,1.0当量)和f(13.3g,89.8mmol,1.2当量)溶解于四氢呋喃(THF)(250ml,0.3M)中。向其中引入K2CO3(20.7g,150mmol,2.0当量)和H2O(25ml),并将所得物回流。向其中缓慢引入Pd(PPh3)4(4.32g,3.74mmol,0.05当量),并将所得物回流过夜。之后,向其中引入水以使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得中间体化合物A-6。
7)中间体A-7的制备
将A-6(30g,70.7mmol,1.0当量)和g(25g,84.8mmol,1.2当量)溶解于THF(235ml,0.3M)中。向其中引入K2CO3(19.5g,141mmol,2.0当量)和H2O(25ml),并将所得物回流。向其中缓慢引入Pd(PPh3)4(4.09g,3.54mmol,0.05当量),并将所得物回流过夜。之后,向其中引入水以使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得中间体化合物A-7。
8)化合物A的制备
引入A-7(10g,19.5mmol,1.0当量)、A-5(14.2g,23.4mmol,1.2当量)、NaOtBu(5.6g,58.5mmol,3.0当量)和甲苯(65ml,0.3M),并在80℃下搅拌。向其中引入Pd(PtBu3)2(0.30g,0.585mmol,0.03当量),并将所得物在80℃下搅拌4小时。之后,向其中引入水以使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得白色固体化合物A。化合物A的NMR数据值如下。
1H NMR(500MHz):δ=δ=8.4-8.2(d,1H),8.2-8.1(d,1H),8.0-7.7(m,6H),7.7-7.5(m,14H),7.4-7.1(m,9H),7.1-6.9(m,8H),6.8-6.5(m,2H),5.8-5.6(d,2H),5.3-5.2(d,2H),4.1-3.6(q,2H),2.3-2.2(d,2H),2.2-1.8(m,1H),1.45-1.35(m,1H),1.35-1.3(s,9H),1.2-1.0(m,4H),1.0-0.5(d,6H)
制备例2.化合物B的制备
1)中间体B-1的制备
将h(45.5g,290mmol,1.5当量)溶解于四氢呋喃(THF)(385ml,0.5M)中,并将温度降低至-78℃。向其中缓慢引入nBuLi(在己烷中2.5M)(116ml,290mol,1.5当量),并将所得物在-78℃下搅拌30分钟。向其中引入a(50g,193mmol,1.0当量),并将所得物搅拌过夜。之后,使用1N HCl(水性)使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得中间体化合物B-1。
2)中间体B-2的制备
将B-1(30g,89mmol,1.0当量)溶解于二氯甲烷(MC)(295ml,0.3M)中,并将温度降低至0℃。向其中引入Et3SiH(21.3ml,133.4mmol,1.5当量),然后向其中缓慢引入TFA(10.6ml,362mmol,4.0当量)。之后,使用饱和NaHCO3水溶液使反应停止,并用MC萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得中间体化合物B-2。
3)中间体B-3的制备
将c(30g,245mmol,1.0当量)溶解于丙酮(490ml,0.5M)中,向其中引入K2CO3(67.7g,490mmol,2.0当量),并将所得物回流30分钟。向其中缓慢引入i(106g,490mmol,2.0当量),并将所得物回流过夜。之后,向其中引入水以使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得中间体化合物B-3。
4)中间体B-4的制备
引入B-2(20g,62mmol,1.0当量)、TBAB(2g,6.2mmol,0.1当量)和甲苯(205ml,0.3M),并在60℃下搅拌。向其中缓慢引入50重量%NaOH(3.72ml,186mmol,3.0当量)。向其中引入B-3(19.1g,74.4mmol,1.2当量),并将所得物在90℃下搅拌过夜。之后,使用饱和NH4Cl水溶液使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得中间体化合物B-4。
5)中间体B-5的制备
引入CH3PPh3Br(43g,121mmol,3.0当量)、KOtBu(13.6g,121mmol,3.0当量)和THF(200ml,0.2M),并在0℃下搅拌30分钟。向其中引入B-4(20g,40mmol,1.0当量),并将所得物搅拌2小时。之后,向其中引入水以使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得中间体化合物B-5。
6)中间体B-6的制备
将A-6(30g,70.7mmol,1.0当量)和j(31.5g,84.8mmol,1.2当量)溶解于四氢呋喃(THF)(235ml,0.3M)中。向其中引入K2CO3(19.5g,141mmol,2.0当量)和H2O(25ml),并将所得物回流。向其中缓慢引入Pd(PPh3)4(4.09g,3.54mmol,0.05当量),并将所得物回流过夜。之后,向其中引入水以使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得中间体化合物B-6。
8)化合物B的制备
引入B-6(10g,17mmol,1.0当量)、B-5(10.1g,20.4mmol,1.2当量)、NaOtBu(4.9g,51mmol,3.0当量)和甲苯(57ml,0.3M),并在80℃下搅拌。向其中引入Pd(PtBu3)2(0.26g,0.51mmol,0.03当量),并将所得物在80℃下搅拌4小时。之后,向其中引入水以使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得白色固体化合物B。化合物B的NMR数据值如下。
1H NMR(500MHz):δ=8.4-8.3(d,1H),8.2-8.1(d,1H),8.1-7.9(d,1H),7.9-7.85(m,4H),7.8-7.7(m,3H),7.7-7.1(m,20H),7.1-6.9(m,2H),6.8-6.6(d,2H),5.8-5.6(d,2H),5.3-5.2(d,2H),4.1-4.0(t,2H),2.3-2.1(t,2H),1.8-1.6(q,2H),1.3-1.1(q,2H)
制备例3.化合物C的制备
1)中间体C-1的制备
将c(30g,245mmol,1.0当量)溶解于丙酮(490ml,0.5M)中,向其中引入K2CO3(67.7g,490mmol,2.0当量),并将所得物回流30分钟。向其中缓慢引入k(119g,490mmol,2.0当量),并将所得物回流过夜。之后,向其中引入水以使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得中间体化合物C-1。
2)中间体C-2的制备
将1(30g,173mmol,1.0当量)溶解于丙酮(345ml,0.5M)中,向其中引入K2CO3(47.9g,347mmol,2.0当量),并将所得物回流30分钟。向其中缓慢引入反应式中的C-1(99g,347mmol,2.0当量),并将所得物回流过夜。之后,向其中引入水以使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得中间体化合物C-2。
3)中间体C-3的制备
引入CH3PPh3Br(56.8g,159mmol,3.0当量)、KOtBu(17.8g,159mmol,3.0当量)和四氢呋喃(THF)(265ml,0.2M),并在0℃下搅拌30分钟。向其中引入C-2(20g,53mmol,1.0当量),并将所得物搅拌2小时。之后,向其中引入水以使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得中间体化合物C-3。
4)中间体C-4的制备
将m(30g,92.3mmol,1.0当量)和n(19.7g,110.7mmol,1.2当量)溶解于THF(308ml,0.3M)中。向其中引入K2CO3(25.5g,184.6mmol,2.0当量)和H2O(30ml),并将所得物回流。向其中缓慢引入Pd(PPh3)4(5.33g,4.615mmol,0.05当量),并将所得物回流过夜。之后,向其中引入水以使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得中间体化合物C-4。
5)中间体C-5的制备
引入C-4(10g,26.4mmol,1.0当量)、C-3(11.9g,31.7mmol,1.2当量)、NaOtBu(7.6g,79.2mmol,3.0当量)和甲苯(88ml,0.3M),并在80℃下搅拌。向其中引入Pd(PtBu3)2(0.405g,0.792mmol,0.03当量),并将所得物在80℃下搅拌6小时。之后,向其中引入水以使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得中间体化合物C-5。
6)中间体C-6的制备
将C-5(15g,22.3mmol,1.0当量)和j(9.93g,26.8mmol,1.2当量)溶解于四氢呋喃(THF)(75ml,0.3M)中。向其中引入K2CO3(6.16g,44.6mmol,2.0当量)和H2O(7.5ml),并将所得物回流。向其中缓慢引入Pd(PPh3)4(1.29g,1.115mmol,0.05当量),并将所得物回流过夜。之后,向其中引入水以使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得中间体化合物C-6。
7)化合物C的制备
引入C-6(10g,11.9mmol,1.0当量)、B-5(7.1g,14.3mmol,1.2当量)、NaOtBu(3.43g,35.7mmol,3.0当量)和甲苯(40ml,0.3M),并在80℃下搅拌。向其中引入Pd(PtBu3)2(0.30g,0.595mmol,0.03当量),并将所得物在80℃下搅拌4小时。之后,向其中引入水以使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得白色固体化合物C。化合物C的NMR数据值如下。
1H NMR(500MHz):δ=8.4-8.3(d,1H),8.2-8.1(d,1H),8.1-7.9(d,1H),7.9-7.85(m,4H),7.8-7.7(m,3H),7.7-7.1(m,20H),7.1-6.9(m,2H),6.8-6.6(d,2H),5.8-5.6(d,2H),5.3-5.2(d,2H),4.1-4.0(t,2H),2.3-2.1(t,2H),1.8-1.6(q,2H),1.3-1.1(q,2H)
制备例4.化合物D的制备
1)中间体D-1的制备
引入B-2(20g,62mmol,1.0当量)、TBAB(2g,6.2mmol,0.1当量)和甲苯(205ml,0.3M),并在60℃下搅拌。向其中缓慢引入50重量%NaOH(3.72ml,186mmol,3.0当量)。向其中引入C-1(21.2g,74.4mmol,1.2当量),并将所得物在90℃下搅拌过夜。之后,使用饱和NH4Cl水溶液使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得中间体化合物D-1。
2)中间体D-2的制备
引入CH3PPh3Br(40.8g,114.3mmol,3.0当量)、KOtBu(12.8g,114.3mmol,3.0当量)和四氢呋喃(THF)(570ml,0.2M),并在0℃下搅拌30分钟。引入D-1(20g,38.1mmol,1.0当量),并搅拌2小时。之后,向其中引入水以使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得中间体化合物D-2。
3)中间体D-3的制备
将o(20g,41.7mmol,1.0当量)和f(13.6g,91.7mmol,2.2当量)溶解于四氢呋喃(THF)(140ml,0.3M)中。向其中引入K2CO3(23g,167mmol,4.0当量)和H2O(14ml),并将所得物回流。向其中缓慢引入Pd(PPh3)4(4.82g,4.17mmol,0.1当量),并将所得物回流过夜。之后,向其中引入水以使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得中间体化合物D-3。
4)中间体D-4的制备
将D-3(15g,28.5mmol,1.0当量)和p(14.6g,34.2mmol,1.2当量)溶解于四氢呋喃(THF)(95ml,0.3M)中。向其中引入K2CO3(7.88g,57mmol,2.0当量)和H2O(9.5ml),并将所得物回流。向其中缓慢引入Pd(PPh3)4(1.65g,1.425mmol,0.05当量),并将所得物回流过夜。之后,向其中引入水以使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得中间体化合物D-4。
5)化合物D的制备
引入D-4(10g,13.4mmol,1.0当量)、D-2(8.4g,16.1mmol,1.2当量)、NaOtBu(3.86g,40.2mmol,3.0当量)和甲苯(45ml,0.3M),并在80℃下搅拌。向其中引入Pd(PtBu3)2(0.21g,0.402mmol,0.03当量),并将所得物在80℃下搅拌4小时。之后,向其中引入水以使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得固体化合物D。化合物D的NMR数据值如下。
1H NMR(500MHz):δ=8.4-8.3(d,1H),8.2-8.1(d,1H),8.1-7.95(d,1H),7.95-7.8(m,8H),7.8-7.7(d,IH),7.7-7.5(m,15H),7.5-7.1(m,17H),7.1-6.9(m,1H),6.8-6.6(d,2H),5.8-5.6(d,2H),5.3-5.2(d,2H),4.1-4.0(t,2H),2.3-2.1(m,2H),1.8-1.6(m,2H),1.5-1.4(m,2H),1.4-1.3(s,9H),1.3-1.2(m,2H)
制备例5.化合物E的制备
1)中间体E-1的制备
引入B-2(20g,62mmol,1.0当量)、四丁基溴化铵(TBAB)(2g,6.2mmol,0.1当量)和甲苯(205ml,0.3M),并在60℃下搅拌。向其中缓慢引入50重量%NaOH(3.72ml,186mmol,3.0当量)。向其中引入反应式中的q(24.5g,74.4mmol,1.2当量),并将所得物在90℃下搅拌过夜。之后,使用饱和NH4Cl水溶液使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得中间体化合物E-1。
2)中间体E-2的制备
引入CH3PPh3Br(37.6g,105.3mmol,3.0当量)、KOtBu(11.8g,105.3mmol,3.0当量)和四氢呋喃(THF)(526ml,0.2M),并在0℃下搅拌30分钟。向其中引入E-1(20g,35.1mmol,1.0当量),并将所得物搅拌2小时。之后,向其中引入水以使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得中间体化合物E-2。
3)化合物E的制备
引入D-4(10g,13.4mmol,1.0当量)、E-2(9.1g,16.1mmol,1.2当量)、NaOtBu(3.86g,40.2mmol,3.0当量)和甲苯(45ml,0.3M),并在80℃下搅拌。向其中引入Pd(PtBu3)2(0.21g,0.402mmol,0.03当量),并将所得物在80℃下搅拌4小时。之后,向其中引入水以使反应停止,并用乙酸乙酯[EA]萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,并在除去溶剂之后,使用柱色谱法对所得物进行纯化以获得固体化合物E。化合物E的NMR数据值如下。
1H NMR(500MHz):δ=8.4-8.3(d,1H),8.2-8.1(d,1H),8.1-7.95(d,1H),7.95-7.8(m,8H),7.8-7.7(d,1H),7.7-7.5(m,15H),7.5-7.1(m,17H),7.1-6.9(m,1H),6.8-6.6(d,2H),5.8-5.6(d,2H),5.3-5.2(d,2H),4.1-4.0(t,2H),2.3-2.1(m,2H),1.4-1.3(s,9H),1.3-1.0(m,4H),0.8-0.3(m,2H),0.3-0.1(m,6H)
<实施例>-有机发光器件的制造
实施例1.
将其上沉积有厚度为的氧化铟锡(ITO)作为薄膜的玻璃基底置于溶解有清洁剂的蒸馏水中并进行超声清洗。在将ITO清洗30分钟之后,使用蒸馏水重复进行两次超声清洗10分钟。在用蒸馏水清洗结束之后,用异丙醇和丙酮溶剂对基底进行超声清洗各30分钟,干燥,然后将其转移至手套箱。
在如上制备的透明ITO电极上,通过旋涂混合有化合物A(20mg)、以下化学式F(1mg)和甲苯(1mg)的涂覆组合物来形成厚度为的空穴注入层,并使该涂覆组合物在热板上在空气中固化1小时。之后,将所得物转移至真空沉积装置,并通过真空沉积以下a-NPD在空穴注入层上形成空穴传输层。
在沉积a-NPD至40nm的厚度之后,通过真空沉积以下Alq3至50nm在空穴传输层上形成发光层。在发光层上,真空沉积以下BCP至35nm的厚度以形成电子注入和传输层。通过沉积LiF至0.5nm的厚度并沉积铝至100nm的厚度,在电子注入和传输层上形成阴极。
[a-NPD]
[Alq3]
[BCP]
[化学式F]
[化学式G]
[化学式H]
[化学式I]
[化学式J]
[化学式K]
实施例2.
以与实施例1中相同的方式制造有机发光器件,不同之处在于在实施例1中使用化合物B代替化合物A。
实施例3.
以与实施例1中相同的方式制造有机发光器件,不同之处在于在实施例1中使用化合物C代替化合物A。
实施例4.
以与实施例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D代替实施例1中的化合物A。
实施例5.
以与实施例1中相同的方式制造有机发光器件,不同之处在于在实施例1中使用化合物E代替化合物A。
实施例6.
以与实施例1中相同的方式制造有机发光器件,不同之处在于在实施例1中使用化合物D代替化合物A并且使用化学式G代替化学式F。
实施例7.
以与实施例1中相同的方式制造有机发光器件,不同之处在于在实施例1中使用化学式H代替化学式F。
实施例8.
以与实施例7中相同的方式制造有机发光器件,不同之处在于在实施例7中使用化合物B代替化合物A。
实施例9.
以与实施例7中相同的方式制造有机发光器件,不同之处在于在实施例7中使用化合物C代替化合物A。
实施例10.
以与实施例1中相同的方式制造有机发光器件,不同之处在于在实施例1中使用化合物D代替化合物A并且使用化学式I代替化学式F。
实施例11.
以与实施例1中相同的方式制造有机发光器件,不同之处在于在实施例1中使用化学式J代替化学式F。
实施例12.
以与实施例11相同的方式制造有机发光器件,不同之处在于在实施例11中使用化合物B代替化合物A。
实施例13.
以与实施例11相同的方式制造有机发光器件,不同之处在于在实施例11中使用化合物C代替化合物A。
实施例14.
以与实施例1中相同的方式制造有机发光器件,不同之处在于在实施例1中使用化合物D代替化合物A并且使用化学式K代替化学式F。
比较例1.
以与实施例1中相同的方式制造有机发光器件,不同之处在于在实施例1中使用化合物M代替化合物A。
[化合物M]
比较例2.
以与实施例7中相同的方式制造有机发光器件,不同之处在于在实施例7中使用化合物N代替化合物A。
[化合物N]
比较例3.
以与实施例7中相同的方式制造有机发光器件,不同之处在于在实施例7中使用化合物O代替化合物A。
[化合物O]
比较例4.
以与实施例1中相同的方式制造有机发光器件,不同之处在于在实施例1中使用化合物P代替化合物A。
[化合物P]
对于实施例1至14和比较例1至4中制造的各有机发光器件,在10mA/cm2的电流密度下测量驱动电压值、电流效率值和量子效率(QE)值,并且在10mA/cm2的电流密度下测量亮度相对于初始亮度变为90%所花费的时间(T90)。结果示于下表1中。
[表1]
从表1的结果确定,与比较例1至4中制造的有机发光器件相比,使用本申请的化合物制造有机发光器件的实施例1至14具有较低的驱动电压,并且具有优异的电流效率和量子效率,并且还具有优异的寿命特性。
Claims (15)
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,
Ar1和Ar2彼此相同或不同,并且各自独立地为经取代或未经取代的芳基,
R1至R4彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;氘;卤素基团;腈基;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环基,
r1至r3各自为1至3,
r4为1至4,
当r1至r4各自为2或更大时,两个或更多个R1至R4各自彼此相同或不同,
L4为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,
R5和R6彼此相同或不同,并且各自独立地为经取代或未经取代的烷基,
a1和a2各自为0或1,
当a2为0时,L2为经取代或未经取代的芳基,
当a2为1时,L2为直接键;或者经取代或未经取代的亚芳基,
L1为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,
m为1或2,并且当m为2时,L1彼此相同或不同,
L3为直接键;或者经取代或未经取代的亚烷基,以及
0≤a1+a2≤2。
3.根据权利要求1所述的化合物,其中L1为经取代或未经取代的亚苯基;经取代或未经取代的二价芴基;或者经取代或未经取代的二价二苯并噻吩基。
4.根据权利要求1所述的化合物,其中Ar1和Ar2彼此相同或不同,并且各自独立地为经取代或未经取代的苯基或者经取代或未经取代的联苯基。
6.一种涂覆组合物,包含根据权利要求1至5中任一项所述的化合物。
7.一种有机发光器件,包括:
第一电极;
与所述第一电极相对设置的第二电极;以及
设置在所述第一电极与所述第二电极之间的一个或更多个有机材料层,
其中所述有机材料层中的一个或更多个层包含根据权利要求6所述的涂覆组合物或其固化材料。
8.根据权利要求7所述的有机发光器件,其中所述涂覆组合物的所述固化材料通过对所述涂覆组合物进行热处理或光处理而呈固化状态。
9.根据权利要求7所述的有机发光器件,其中包含所述涂覆组合物或其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.根据权利要求7所述的有机发光器件,其中包含所述涂覆组合物或其固化材料的所述有机材料层为发光层。
11.根据权利要求7所述的有机发光器件,其中涂覆组合物还包含离子化合物,所述离子化合物包含由以下化学式11表示的阴离子基团和由以下化学式12表示的阳离子基团:
[化学式11]
在化学式11中,
R101至R120中的至少一者为F;氰基;或者经取代或未经取代的氟烷基,
剩余的R101至R120中的至少一者为固化基团,并且
剩余的R101至R120彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;氘;硝基;经取代或未经取代的烷基;经取代或未经取代的烯基;经取代或未经取代的胺基;经取代或未经取代的芳基;或者经取代或未经取代的杂环基,
[化学式12]
在化学式12中,
R121至R130彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;氘;硝基;卤素基团;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烯基;经取代或未经取代的芳基;或者经取代或未经取代的杂环基,或者固化基团。
12.根据权利要求11所述的有机发光器件,其中R103、R108、R113和R118中的至少一者为固化基团。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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