CN112786818A - 有机电致发光装置及用于有机电致发光装置的多环化合物 - Google Patents

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朴韩圭
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Abstract

本申请涉及有机电致发光装置,包括:第一电极、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发射层,并且所述发射层包含由式1表示的多环化合物。所述有机电致发光装置可以显示出高发光效率和/或使用寿命特性:[式1]
Figure DDA0002764067900000011

Description

有机电致发光装置及用于有机电致发光装置的多环化合物
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年11月7日提交的第10-2019-0141766号韩国专利申请的优先权和权益,所述韩国专利申请的全部内容通过援引并入本文。
技术领域
本公开内容的实施方案的一个或多于一个的方面涉及有机电致发光装置以及用于所述有机电致发光装置的多环化合物,并且例如,涉及用作发光材料的多环化合物以及包含所述多环化合物的有机电致发光装置。
背景技术
有机电致发光显示器正在被积极地开发作为图像显示装置。不同于液晶显示装置等,有机电致发光显示器是所谓的自发光显示装置,其中分别从第一电极和第二电极注入的空穴和电子在发射层中复合,并且发射层中的包括有机化合物的发光材料发射光以实现显示。
在有机电致发光装置至显示装置的应用中,存在对于具有低驱动电压、高发光效率和/或长寿命(使用期限)的有机电致发光装置的需求,并且存在对于开发能够稳定地获得此类特性的用于有机电致发光装置的材料的需求。
近年来,为了实现高效的有机电致发光装置,正在开发利用三重态能量磷光发射、延迟荧光三重态-三重态湮灭(TTA)(其中通过三重态激子的碰撞产生单重态激子)和/或热激活延迟荧光(TADF)的材料。
发明内容
本公开内容的实施方案的一个或多于一个的方面涉及显示出优异的发光效率特性的有机电致发光装置。
本公开内容的实施方案的一个或多于一个的方面涉及作为用于具有良好的使用寿命(使用期限)特性和/或高的效率特性的有机电致发光装置的材料的多环化合物。
本公开内容的一个或多于一个的示例性实施方案提供了由式1表示的多环化合物:
[式1]
Figure BDA0002764067880000021
在式1中,X1至X4可以各自独立地是O、S或NRa,a和b可以各自独立地是0至3的整数,并且c和d可以各自独立地是0至4的整数。R1至R4和Ra可以各自独立地是氢原子、氘原子、卤素原子、氰基基团、取代或未取代的甲硅烷基基团、取代或未取代的胺基团、取代或未取代的具有1个至20个碳原子的烷基基团、取代或未取代的具有2个至20个碳原子的烯基基团、取代或未取代的具有6个至30个成环碳原子的芳基基团、或者取代或未取代的具有2个至30个成环碳原子的杂芳基基团,和/或可以与相邻基团结合以形成环。
R1至R4可以各自独立地是取代或未取代的具有1个至10个碳原子的烷基基团、取代或未取代的具有6个至30个碳原子的芳基胺基团、或者取代或未取代的具有2个至20个成环碳原子的杂芳基基团。
Ra可以是取代或未取代的苯基基团。
a至d可以各自独立地是0或1。
选自R1至R4和Ra中的相邻基团可以彼此键合以形成具有2个至10个成环碳原子的杂环。
在一些实施方案中,所述多环化合物可以包含由X3和R3(它们是相邻的)形成的和/或由X4和R4(它们是相邻的)形成的稠合的吲哚基团(部分)。
所述由式1表示的多环化合物可以由式1-1至式1-5中的一种表示:
[式1-1]
Figure BDA0002764067880000031
[式1-2]
Figure BDA0002764067880000032
[式1-3]
Figure BDA0002764067880000033
[式1-4]
Figure BDA0002764067880000034
[式1-5]
Figure BDA0002764067880000041
在式1-2至式1-5中,a1、b1和c1可以各自独立地是0或1,并且在式1-1至式1-5中,X1至X4、R1、R2和R3可以各自独立地与关于式1定义的相同。
所述由式1表示的多环化合物可以是蓝色掺杂剂。
所述由式1表示的多环化合物可以是热激活延迟荧光发射材料。
本公开内容的一个或多于一个的示例性实施方案提供了有机电致发光装置,包括:第一电极;在所述第一电极上的第二电极;以及在所述第一电极与所述第二电极之间并且包含实施方案的所述多环化合物的发射层。
所述第一电极和所述第二电极各自独立地包含选自Ag、Mg、Cu、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Mo、Ti、In、Sn和Zn中的一种;选自它们中的两种或多于两种的化合物;选自它们中的两种或多于两种的混合物;或其氧化物。
所述发射层可以包含主体和掺杂剂,并且所述掺杂剂可以包括所述多环化合物。
所述发射层可以旨在发射延迟荧光。
所述发射层可以旨在发射具有420nm至470nm的中心波长的光。
附图说明
包括附图以提供对本公开内容的进一步理解,以及将附图并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图例示出本公开内容的示例性实施方案,并且连同描述一起用于解释本公开内容的原理。在附图中:
图1是例示出根据本公开内容的实施方案的有机电致发光装置的示意性横截面视图;
图2是例示出根据本公开内容的实施方案的有机电致发光装置的示意性横截面视图;
图3是例示出根据本公开内容的实施方案的有机电致发光装置的示意性横截面视图;以及
图4是例示出根据本公开内容的实施方案的有机电致发光装置的示意性横截面视图。
具体实施方式
本公开内容可以具有各种修改并且可以以不同的形式实施,以及将参考附图更详细地解释示例性实施方案。然而,本公开内容可以以不同的形式实施并且不应被解释为局限于本文阐述的实施方案。相反,包括在本公开内容的主旨和技术范围内的所有修改、等同和替代应包括在本公开内容中。
应理解,当元件或层被称为在另一个元件或层“上”、“连接至”另一个元件或层、或者“联接至”另一个元件或层时,它可以直接在其它元件或层上、直接连接至其它元件或层、或者直接联接至其它元件或层,或者可以存在介于中间的元件或层。
相同的数字通篇是指相同的元件,并且可以不提供其重复的描述。此外,在附图中,为了有效描述技术内容,可以放大元件的厚度、比例和尺寸。
如本文使用,诸如“......中的至少一个(种)”、“......中的一个(种)”和“选自”的表述当在一列要素之前时,修饰整列的要素并且不修饰该列的单个要素。术语“和/或”包括相关列出项中的一个或多于一个的任意组合和所有组合。此外,“可以”的使用当描述本公开内容的实施方案时是指“本公开内容的一个或多于一个的实施方案”。
应理解,尽管术语“第一”、“第二”等可以在本文用于描述各种元件,但这些元件不应受到这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个。例如,在不背离本公开内容的示例性实施方案的范围的情况下,第一元件可以被称为第二元件,并且类似地,第二元件可以被称为第一元件。单数形式的术语可以包括复数形式,除非上下文另外明确指出。
此外,诸如“下方”、“下”、“上方”、“上”等术语用于描述附图中显示的配置的关系。该术语被用作相对概念,并且参考附图中指示的方向进行描述。
除非另外定义,本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开内容所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。还应理解,在常用字典中定义的术语应被解释为具有与在相关领域的背景下的含义相符的含义,除非在本文明确定义,并且不应以理想的或过度正式的含义进行解释。
应理解,术语“包括(includes)”、“包括(including)”、“包含(comprises)”、“包含(comprising)”和/或“具有”旨在指定公开内容中的规定的特征、整数、步骤、操作、元件、组件或其组合的存在,但不排除一个或多于一个的其它的特征、整数、步骤、操作、元件、组件或其组合的存在或增添。
在下文,将参考附图描述根据本公开内容的实施方案的有机电致发光装置和包含在所述有机电致发光装置中的实施方案的化合物。
图1至图4各自是例示出根据本公开内容的实施方案的有机电致发光装置的示意性横截面视图。参考图1至图4,在根据本公开内容的实施方案的有机电致发光装置10中,第一电极EL1和第二电极EL2面向彼此地设置,并且发射层EML可以设置在第一电极EL1与第二电极EL2之间。
在一些实施方案中,除了发射层EML以外,实施方案的有机电致发光装置10可以进一步包括在第一电极EL1与第二电极EL2之间的多个功能层。多个功能层可以包括空穴传输区HTR和/或电子传输区ETR。例如,根据实施方案的有机电致发光装置10可以包括依次堆叠的第一电极EL1、空穴传输区HTR、发射层EML、电子传输区ETR和第二电极EL2。在一些实施方案中,实施方案的有机电致发光装置10可以包括设置在第二电极EL2上的覆盖层CPL。
实施方案的有机电致发光装置10可以在设置在第一电极EL1与第二电极EL2之间的发射层EML中包含根据实施方案的多环化合物(以下描述的)。然而,实施方案不限于此,并且实施方案的有机电致发光装置10可以不仅在发射层EML中,而且在空穴传输区HTR和/或电子传输区ETR(其在设置在第一电极EL1与第二电极EL2之间的多个功能层之中)中包含该化合物。
与图1相比,图2例示出实施方案的有机电致发光装置10的横截面视图,其中空穴传输区HTR包括空穴注入层HIL和空穴传输层HTL,并且电子传输区ETR包括电子注入层EIL和电子传输层ETL。与图1相比,图3例示出实施方案的有机电致发光装置10的横截面视图,其中空穴传输区HTR包括空穴注入层HIL、空穴传输层HTL和电子阻挡层EBL,并且电子传输区ETR包括电子注入层EIL、电子传输层ETL和空穴阻挡层HBL。与图2相比,图4例示出实施方案的有机电致发光装置10的横截面视图,所述有机电致发光装置10包括设置在第二电极EL2上的覆盖层CPL。
第一电极EL1可以具有导电性(例如,是导电的)。可以由金属合金和/或导电化合物形成第一电极EL1。第一电极EL1可以是阳极。在一些实施方案中,第一电极EL1可以是像素电极。第一电极EL1可以是透射电极、半透反射电极或反射电极。当第一电极EL1是透射电极时,第一电极EL1可以包含透明金属氧化物或由透明金属氧化物形成,所述透明金属氧化物例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)和/或氧化铟锡锌(ITZO)。当第一电极EL1是半透反射电极或反射电极时,第一电极EL1可以包含银(Ag)、镁(Mg)、铜(Cu)、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、锂(Li)、钙(Ca)、LiF/Ca、LiF/Al、钼(Mo)、钛(Ti)、其化合物或其任意混合物(例如,Ag和Mg的混合物)。在一些实施方案中,第一电极EL1可以具有多层结构,所述多层结构包括反射层或半透反射层,以及由ITO、IZO、ZnO、ITZO等形成的透明导电层。例如,第一电极EL1可以具有ITO/Ag/ITO的三层结构,但本公开内容的实施方案不限于此。第一电极EL1的厚度可以是约
Figure BDA0002764067880000071
至约
Figure BDA0002764067880000072
例如,约
Figure BDA0002764067880000073
至约
Figure BDA0002764067880000074
在第一电极EL1上提供空穴传输区HTR。空穴传输区HTR可以包括空穴注入层HIL、空穴传输层HTL、空穴缓冲层和电子阻挡层EBL中的至少一种。空穴传输区HTR的厚度可以是,例如,约
Figure BDA0002764067880000081
至约
Figure BDA0002764067880000082
空穴传输区HTR可以具有由单一材料形成的单层、由多种不同材料形成的单层、或者包括由多种不同材料形成的多个层的多层结构。
例如,空穴传输区HTR可以具有空穴注入层HIL或空穴传输层HTL的单层结构,或者可以具有由空穴注入材料和空穴传输材料形成的单层结构。在一些实施方案中,空穴传输区HTR可以具有由多种不同材料形成的单层结构,或者其中从第一电极EL1按顺序堆叠空穴注入层HIL/空穴传输层HTL、空穴注入层HIL/空穴传输层HTL/空穴缓冲层、空穴注入层HIL/空穴缓冲层、空穴传输层HTL/空穴缓冲层、或空穴注入层HIL/空穴传输层HTL/电子阻挡层EBL的结构,但实施方案不限于此。
可以使用任何适合的方法(例如真空沉积法、旋涂法、流延法、朗缪尔-布洛杰特(Langmuir-Blodgett,LB)法、喷墨印刷法、激光印刷法和/或激光诱导热成像(LITI)法)形成空穴传输区HTR。
空穴注入层HIL可以包含,例如,酞菁化合物(例如铜酞菁);N,N'-二苯基-N,N'-双-[4-(苯基-间甲苯基-氨基)-苯基]-联苯基-4,4'-二胺(DNTPD)、4,4',4”-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、4,4',4”-三(N,N-二苯基氨基)三苯胺(TDATA)、4,4',4”-三[N-(2-萘基)-N-苯基氨基]-三苯胺(2-TNATA)、聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸酯)(PEDOT/PSS)、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(PANI/DBSA)、聚苯胺/樟脑磺酸(PANI/CSA)、聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸酯)(PANI/PSS)、N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯基-联苯胺(NPB)、含三苯胺的聚醚酮(TPAPEK)、4-异丙基-4'-甲基二苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐、二吡嗪并[2,3-f:2',3'-h]喹喔啉-2,3,6,7,10,11-六甲腈(HAT-CN)等。
空穴传输层HTL可以包含,例如,咔唑衍生物(例如N-苯基咔唑和/或聚乙烯基咔唑)、芴衍生物、N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-[1,1'-联苯基]-4,4'-二胺(TPD)、三苯胺衍生物(例如4,4',4”-三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA))、N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯基-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺(NPD)、4,4'-亚环己基双[N,N-双(4-甲基苯基)苯胺](TAPC)、4,4'-双[N,N'-(3-甲苯基)氨基]-3,3'-二甲基联苯(HMTPD)、1,3-双(N-咔唑基)苯(mCP)、9-(4-叔丁基苯基)-3,6-双(三苯基甲硅烷基)-9H-咔唑(CzSi)等。
空穴传输区HTR的厚度可以是约
Figure BDA0002764067880000091
至约
Figure BDA0002764067880000092
例如,约
Figure BDA0002764067880000093
至约
Figure BDA0002764067880000094
空穴注入层HIL的厚度可以是,例如,约
Figure BDA0002764067880000095
至约
Figure BDA0002764067880000096
并且空穴传输层HTL的厚度可以是约
Figure BDA0002764067880000097
至约
Figure BDA0002764067880000098
例如,电子阻挡层EBL的厚度可以是约
Figure BDA0002764067880000099
至约
Figure BDA00027640678800000910
当空穴传输区HTR、空穴注入层HIL、空穴传输层HTL和电子阻挡层EBL的厚度满足以上描述的范围时,可以实现令人满意的空穴传输性质,而没有驱动电压的显著增加。
除了以上描述的材料以外,空穴传输区HTR可以进一步包含电荷产生材料以增加导电性。电荷产生材料可以基本上均匀地或非均匀地分散在空穴传输区HTR中。电荷产生材料可以是,例如,p-掺杂剂。p-掺杂剂可以是或包括醌衍生物、金属氧化物和/或含氰基基团的化合物,但不限于此。p-掺杂剂的非限制性实例包括,但不限于,醌衍生物(例如四氰基醌二甲烷(TCNQ)和/或2,3,5,6-四氟-四氰基醌二甲烷(F4-TCNQ))和金属氧化物(例如氧化钨和/或氧化钼)。
如以上描述,除了空穴注入层HIL和空穴传输层HTL以外,空穴传输区HTR可以进一步包括空穴缓冲层和电子阻挡层EBL中的至少一个。空穴缓冲层可以补偿从发射层EML发射的光的波长共振距离并且可以增加发光效率。包含在空穴传输层HTL中的材料也可以包含在空穴缓冲层中。电子阻挡层EBL可以防止或减少电子从电子传输区ETR注入至空穴传输区HTR。
发射层EML设置在空穴传输区HTR上。发射层EML的厚度可以是,例如,约
Figure BDA00027640678800000911
至约
Figure BDA00027640678800000912
或约
Figure BDA00027640678800000913
至约
Figure BDA00027640678800000914
发射层EML可以包括以下(例如,由以下构成):由单一材料形成的单层、由多种不同材料形成的单层、或者包括由多种不同材料形成的多个层的多层结构。
实施方案的有机电致发光装置10中的发射层EML可以包含实施方案的多环化合物。
在描述中,术语“取代或未取代的”可以是指未取代的或者被选自由氘原子、卤素原子、氰基基团、硝基基团、氨基基团、甲硅烷基基团、氧基基团、硫基基团、亚磺酰基基团、磺酰基基团、羰基基团、硼基团、氧化膦基团、硫化膦基团、烷基基团、烯基基团、烷氧基基团、脂肪族烃环基团、芳基基团和杂环基团组成的组中的至少一个取代基取代的状态。取代基中的每一个可以进一步是取代或未取代的。例如,联苯基基团可以被解释为所谓的芳基基团,或被解释为被苯基基团取代的苯基基团。
在描述中,术语“键合至相邻基团以形成环”可以是指键合至相邻基团以形成取代或未取代的烃环、或者取代或未取代的杂环的状态。烃环可以是脂肪族烃环或芳香族烃环。杂环可以是脂肪族杂环或芳香族杂环。通过键合至相邻基团而形成的环可以各自独立地是单环或多环。此外,通过彼此键合而形成的环可以进一步连接至另一个环以形成螺结构。
在描述中,术语“相邻基团”可以是指在同一原子或点上的取代基、在直接连接至基础原子或点的原子上的取代基、或者空间定位(例如,在分子内键合距离之内)至相应取代基的取代基。例如,在1,2-二甲基苯中的两个甲基基团可以被解释为相互“相邻基团”,以及在1,1-二乙基环戊烷中的两个乙基基团可以被解释为相互“相邻基团”。
在描述中,卤素原子的非限制性实例包括氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。
在描述中,术语“烷基基团”可以是指直链的、支链的或环状的烷基基团。烷基基团中的碳原子数可以是1至50、1至30、1至20、1至10或1至6。烷基基团的非限制性实例包括甲基基团、乙基基团、正丙基基团、异丙基基团、正丁基基团、仲丁基基团、叔丁基基团、异丁基基团、2-乙基丁基基团、3,3-二甲基丁基基团、正戊基基团、异戊基基团、新戊基基团、叔戊基基团、环戊基基团、1-甲基戊基基团、3-甲基戊基基团、2-乙基戊基基团、4-甲基-2-戊基基团、正己基基团、1-甲基己基基团、2-乙基己基基团、2-丁基己基基团、环己基基团、4-甲基环己基基团、4-叔丁基环己基基团、正庚基基团、1-甲基庚基基团、2,2-二甲基庚基基团、2-乙基庚基基团、2-丁基庚基基团、正辛基基团、叔辛基基团、2-乙基辛基基团、2-丁基辛基基团、2-己基辛基基团、3,7-二甲基辛基基团、环辛基基团、正壬基基团、正癸基基团、金刚烷基基团、2-乙基癸基基团、2-丁基癸基基团、2-己基癸基基团、2-辛基癸基基团、正十一烷基基团、正十二烷基基团、2-乙基十二烷基基团、2-丁基十二烷基基团、2-己基十二烷基基团、2-辛基十二烷基基团、正十三烷基基团、正十四烷基基团、正十五烷基基团、正十六烷基基团、2-乙基十六烷基基团、2-丁基十六烷基基团、2-己基十六烷基基团、2-辛基十六烷基基团、正十七烷基基团、正十八烷基基团、正十九烷基基团、正二十烷基基团、2-乙基二十烷基基团、2-丁基二十烷基基团、2-己基二十烷基基团、2-辛基二十烷基基团、正二十一烷基基团、正二十二烷基基团、正二十三烷基基团、正二十四烷基基团、正二十五烷基基团、正二十六烷基基团、正二十七烷基基团、正二十八烷基基团、正二十九烷基基团、正三十烷基基团等。
在描述中,术语“烃环”可以是指具有5个至60个、5个至30个或5个至20个成环碳原子的脂肪族烃环或芳香族烃环。烃环基团可以是衍生自脂肪族烃环的任何官能团或取代基,或者衍生自芳香族烃环的任何官能团或取代基。烃环基团中的成环碳原子数可以是5至60、5至30或5至20。
在描述中,术语“芳基基团”可以是指衍生自芳香族烃环的任何官能团或取代基。芳基基团可以是单环芳基基团或多环芳基基团。芳基基团中的成环碳原子数可以是6至30、6至20或6至15。芳基基团的非限制性实例包括苯基、萘基、芴基、蒽基、菲基、联苯基、三联苯基、四联苯基、五联苯基、六联苯基、苯并菲基、芘基、苯并荧蒽基、
Figure BDA0002764067880000111
基等。
在描述中,术语“杂芳基基团”可以是指衍生自含有硼(B)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、硅(Si)和硫(S)中的至少一个作为杂原子的环的任何官能团或取代基。杂环基团可以是脂肪族杂环基团或芳香族杂环基团。芳香族杂环基团可以是杂芳基基团。脂肪族杂环和芳香族杂环可以各自独立地是单环或多环。
在描述中,杂环基团可以包含B、O、N、P、Si和S中的至少一个作为杂原子。当杂环基团含有两个或多于两个的杂原子时,该两个或多于两个的杂原子可以彼此相同或不同。杂环可以是单环杂环或多环杂环,并且在一些实施方案中可以是杂芳基。杂环基团中的成环碳原子数可以是2至30、2至20或2至10,并且成环杂原子数可以是1至5或1至3,例如1、2或3。
在描述中,脂肪族杂环基团可以包含B、O、N、P、Si和S中的至少一个作为杂原子。脂肪族杂环基团中的成环碳原子数可以是2至30、2至20或2至10,并且成环杂原子数可以是1至5或1至3,例如1、2或3。脂肪族杂环基团的非限制性实例包括氧杂环丙烷基团、硫杂环丙烷基团、吡咯烷基团、哌啶基团、四氢呋喃基团、四氢噻吩基团、硫杂环己烷基团、四氢吡喃基团、1,4-二噁烷基团等。
在描述中,杂芳基基团可以包含B、O、N、P、Si和S中的至少一个作为杂原子。当杂芳基基团含有两个或多于两个的杂原子时,该两个或多于两个的杂原子可以彼此相同或不同。杂芳基基团可以是单环杂环基团或多环杂环基团。杂芳基基团中的成环碳原子数可以是2至30、2至20或2至10,并且成环杂原子数可以是1至5或1至3,例如1、2或3。杂芳基基团的非限制性实例包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、噁唑基、噁二唑基、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、吩噁嗪基、酞嗪基、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、咔唑基、N-芳基咔唑基、N-杂芳基咔唑基、N-烷基咔唑基、苯并噁唑基、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、噻吩并噻吩基、苯并呋喃基、菲咯啉基、异噁唑基、噻二唑基、吩噻嗪基、二苯并噻咯基、二苯并呋喃基等。
在描述中,胺基团中的碳原子数不特别限制,但可以是1至30。胺基团可以是烷基胺基团或芳基胺基团。胺基团的非限制性实例包括甲基胺基团、二甲基胺基团、苯基胺基团、二苯基胺基团、萘基胺基团、9-甲基-蒽基胺基团等。例如,烷基胺基团中的烷基基团可以与以上描述的烷基基团的实例相同,并且芳基胺基团中的芳基基团可以与以上描述的芳基基团的实例相同。
在描述中,“-*”是指连接点(例如,键)。
实施方案的有机电致发光装置10中的发射层EML可以包含由式1表示的多环化合物:
[式1]
Figure BDA0002764067880000131
在式1中,X1至X4可以各自独立地是O、S或NRa。在实施方案的多环化合物中,X1至X4可以各自独立地全部相同,或者其中至少一个可以与其它不同。
在式1中,R1至R4和Ra可以各自独立地是氢原子、氘原子、卤素原子、氰基基团、取代或未取代的甲硅烷基基团、取代或未取代的胺基团、取代或未取代的具有1个至20个碳原子的烷基基团、取代或未取代的具有2个至20个碳原子的烯基基团、取代或未取代的具有6个至30个成环碳原子的芳基基团、或者取代或未取代的具有2个至30个成环碳原子的杂芳基基团,和/或可以键合至相邻基团以形成环。
在式1中,a和b可以各自独立地是0至3的整数,并且c和d可以各自独立地是0至4的整数。在式1中,当a至d各自独立地是2或大于2的整数时,多个R1至R4可以彼此相同,或者其中至少一个可以与其它不同。
由式1表示的实施方案的多环化合物可以具有含有吡啶基团或环的平面结构。例如,实施方案的多环化合物包括彼此键合的多个六角环,并且可以具有其中中心吡啶环的两条(例如,相对的)边上的环彼此连接(例如,形成稠合结构,其中每个环与相邻环共享至少一条边(两个原子))的稠环结构。
此外,实施方案的多环化合物可以在与吡啶环相邻的每个环中包含硼(B)原子。多环化合物包含作为吡啶环的成环原子的氮(N)原子,作为连接至吡啶环的每一条边的环的成环原子的B,以及作为成环原子的X1至X4原子中的每一个,并且因此可以激活一个多环化合物分子中的多个共振结构。因此,当实施方案的多环化合物用作有机电致发光装置的发射层材料时,多环化合物可以有助于良好的使用寿命(使用期限)特性和/或装置效率的增加。
在实施方案的多环化合物中,R1至R4可以各自独立地是取代或未取代的具有1个至10个碳原子的烷基基团、取代或未取代的具有6个至30个碳原子的芳基胺基团、或者取代或未取代的具有2个至20个碳原子的杂芳基基团。例如,R1至R4可以各自独立地是叔丁基基团、二苯基胺基团、或者取代或未取代的咔唑基团。然而,实施方案不限于此。
在由式1表示的实施方案的多环化合物中,a至d可以各自独立地是0或1。当a至d是0时,实施方案的多环化合物可以是未取代的。此外,在实施方案中,a至d中的至少一个可以是1,并且其余者可以是0。
在式1中,选自R1至R4和Ra中的相邻基团彼此键合以形成具有2个至10个成环碳原子的杂环。例如,选自R1至R4和Ra的相邻基团彼此键合以形成环,并且与由式1表示的环稠合以形成稠环。
在由式1表示的实施方案的多环化合物中,X3和R3(它们是相邻的)可以彼此键合以形成环。在实施方案的多环化合物中,X4和R4(它们是相邻的)可以彼此键合以形成环。在一些实施方案中,实施方案的多环化合物可以包括由X3和R3形成的环和由X4和R4形成的环两者。每一个环可以是或包含吲哚基团。X3和R3键合以形成的环,或X4和R4键合以形成的环可以与由式1表示的其它环稠合。
在由式1表示的多环化合物中,当X1至X4中的至少一个由NRa表示时,Ra可以是取代或未取代的苯基基团。
在实施方案中,式1可以由式1-1至式1-5中的一种表示:
[式1-1]
Figure BDA0002764067880000151
[式1-2]
Figure BDA0002764067880000152
[式1-3]
Figure BDA0002764067880000153
[式1-4]
Figure BDA0002764067880000154
[式1-5]
Figure BDA0002764067880000155
在式1-2至式1-5中,a1、b1和c1可以各自独立地是0或1。此外,在式1-1至式1-5中,X1至X4、R1、R2和R3可以各自独立地与关于式1描述的相同。
在式1-2至式1-5中,当a1、b1或c1是1时,R1至R3可以各自独立地由S-1至S-3中的一种表示。然而,实施方案不限于此:
Figure BDA0002764067880000161
实施方案的多环化合物可以是由化合物组1表示的化合物中的至少一种。实施方案的有机电致发光装置10可以在发射层EML中包含由化合物组1表示的化合物中的至少一种多环化合物。
[化合物组1]
Figure BDA0002764067880000162
Figure BDA0002764067880000171
Figure BDA0002764067880000181
Figure BDA0002764067880000191
Figure BDA0002764067880000201
Figure BDA0002764067880000211
实施方案的多环化合物可以是具有在420nm至470nm波长区内的发光中心波长的发光材料。由式1表示的实施方案的多环化合物可以是蓝色掺杂剂。
实施方案的有机电致发光装置10中的发射层EML可以包含主体和掺杂剂,并且可以包含以上描述的实施方案的多环化合物作为掺杂剂。例如,实施方案的有机电致发光装置10中的发射层EML可以包含用于发射延迟荧光的主体和用于发射延迟荧光的掺杂剂,并且可以包含以上描述的实施方案的多环化合物作为用于发射延迟荧光的掺杂剂。例如,发射层EML可以包含以上描述的多环化合物中的至少一种作为热激活延迟荧光(TADF)掺杂剂。
例如,包含根据实施方案的多环化合物作为发射层EML的材料的实施方案的有机电致发光装置10的发射层EML可以旨在发射延迟荧光。例如,发射层EML可以旨在发射热激活延迟荧光。
然而,实施方案不限于此,并且实施方案的多环化合物可以用作实施方案的有机电致发光装置10中的主体材料。
实施方案的多环化合物具有通过稠合多个环而获得的平面化合物结构,并且例如在稠环的中心处包含吡啶。实施方案的多环化合物可以具有刚性分子结构,并且由此显示出高度可靠的化合物特性,因为多环被中心吡啶环固定。此外,实施方案的多环化合物包含多个吸电子基团(EWG)原子和给电子基团(EDG)原子作为成环原子,并且因此在分子内可获得多个共振结构,产生高f(振荡强度)值。因此,当实施方案的多环化合物用作发射层材料时,它可以具有加速的光发射速率,并且可以有助于有机电致发光装置的改善的使用期限。此外,实施方案的多环化合物可以具有低△Est值,并且可以用作热激活延迟荧光发射材料以进一步有助于有机电致发光装置的改善的发光效率。
实施方案的有机电致发光装置10中的发射层EML可以包含任何适合的主体材料和以上描述的实施方案的多环化合物。例如,在实施方案中,发射层EML可以包含作为主体材料的三(8-羟基喹啉根合)铝(Alq3)、4,4'-双(N-咔唑基)-1,1'-联苯(CBP)、聚(N-乙烯基咔唑)(PVK)、9,10-二(萘-2-基)蒽(ADN)、4,4',4”-三(咔唑-9-基)-三苯胺(TCTA)、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯(TPBi)、2-叔丁基-9,10-二(萘-2-基)蒽(TBADN)、二苯乙烯基亚芳基化物(DSA)、4,4'-双(9-咔唑基)-2,2'-二甲基-联苯(CDBP)、2-甲基-9,10-双(萘-2-基)蒽(MADN)、双[2-(二苯基膦基)苯基]醚氧化物(DPEPO)、六苯基环三磷腈(CP1)、1,4-双(三苯基甲硅烷基)苯(UGH2)、六苯基环三硅氧烷(DPSiO3)、八苯基环四硅氧烷(DPSiO4)、2,8-双(二苯基磷酰基)二苯并[b,d]呋喃(PPF)、3,3'-双(N-咔唑基)-1,1'-联苯(mCBP)、1,3-双(N-咔唑基)苯(mCP)等。然而,实施方案不限于此,并且除了列出的主体材料以外,可以包含本领域中的其它延迟荧光发射主体材料。
实施方案的有机电致发光装置10可以在发射层EML中包含由式A表示的蒽衍生物:
[式A]
Figure BDA0002764067880000231
在式A中,R31至R40可以各自独立地是氢原子、氘原子、卤素原子、取代或未取代的甲硅烷基基团、取代或未取代的具有1个至10个碳原子的烷基基团、取代或未取代的具有6个至30个成环碳原子的芳基基团、或者取代或未取代的具有2个至30个成环碳原子的杂芳基基团,和/或可以键合至相邻基团以形成环。在一些实施方案中,R31至R40可以键合至相邻基团以形成饱和的烃环或不饱和的烃环。
在式A中,c和d可以各自独立地是0至5的整数。
式A可以由化合物3-1至化合物3-16中的任一种表示:
Figure BDA0002764067880000232
Figure BDA0002764067880000241
在一些实施方案中,除了实施方案的多环化合物以外,实施方案的有机电致发光装置10可以在发射层EML中进一步包含任何适合的掺杂剂材料。已知的掺杂剂材料可以包括苯乙烯基衍生物(例如,1,4-双[2-(3-N-乙基咔唑基)乙烯基]苯(BCzVB)、4-(二-对甲苯基氨基)-4'-[(二-对甲苯基氨基)苯乙烯基]二苯乙烯(DPAVB)和N-(4-((E)-2-(6-((E)-4-(二苯基氨基)苯乙烯基)萘-2-基)乙烯基)苯基)-N-苯基苯胺(N-BDAVBi))、苝及其衍生物(例如,2,5,8,11-四叔丁基苝(TBP))、芘及其衍生物(例如,1,1'-二芘、1,4-二芘基苯、1,4-双(N,N-二苯基氨基)芘)等。
在一些实施方案中,实施方案的有机电致发光装置10可以包括多个发射层。多个发射层可以依次堆叠和提供,例如,包括多个发射层的有机电致发光装置10可以旨在发射白色光。包括多个发射层的有机电致发光装置10可以是具有串联结构的有机电致发光装置。当有机电致发光装置10包括多个发射层时,至少一个发射层EML可以包含如以上描述的根据实施方案的多环化合物。
在图1至图4中显示的实施方案的有机电致发光装置10中,在发射层EML上提供电子传输区ETR。电子传输区ETR可以包括但不限于空穴阻挡层HBL、电子传输层ETL和电子注入层EIL中的至少一个。
电子传输区ETR可以具有以下结构,所述结构具有由单一材料形成的单层、由彼此不同的材料形成的单层、或者由彼此不同的材料形成的多个层。
例如,电子传输区ETR可以具有电子注入层EIL或电子传输层ETL的单层结构,或者由电子注入材料和电子传输材料形成的单层结构。在一些实施方案中,电子传输区ETR可以具有由多种不同材料形成的单层结构,或者可以具有其中从发射层EML按顺序堆叠电子传输层ETL/电子注入层EIL、或空穴阻挡层HBL/电子传输层ETL/电子注入层EIL的结构,但不限于此。电子传输区ETR的厚度可以是,例如,约
Figure BDA0002764067880000251
至约
Figure BDA0002764067880000252
可以使用任何适合的方法(例如真空沉积法、旋涂法、流延法、朗缪尔-布洛杰特(LB)法、喷墨印刷法、激光印刷法、激光诱导热成像(LITI)法等)形成电子传输区ETR。
当电子传输区ETR包括电子传输层ETL时,电子传输区ETR可以包含基于蒽的化合物。然而,本公开内容的实施方案不限于此,并且电子传输区ETR可以包含,例如,三(8-羟基喹啉根合)铝(Alq3)、1,3,5-三[(3-吡啶基)-苯-3-基]苯、2,4,6-三(3'-(吡啶-3-基)联苯-3-基)-1,3,5-三嗪、2-(4-(N-苯基苯并咪唑-1-基)苯基)-9,10-二萘基蒽、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯(TPBi)、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)、4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(Bphen)、二苯基[4-(三苯基甲硅烷基)苯基]氧化膦(TSPO1)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑(TAZ)、4-(萘-1-基)-3,5-二苯基-4H-1,2,4-三唑(NTAZ)、2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(tBu-PBD)、双(2-甲基-8-喹啉根合-N1,O8)-(1,1'-联苯-4-根合)铝(BAlq)、双(苯并喹啉-10-根合)铍(Bebq2)、9,10-二(萘-2-基)蒽(ADN)、1,3-双[3,5-二(吡啶-3-基)苯基]苯(BmPyPhB)或其混合物。电子传输层ETL的厚度可以是约
Figure BDA0002764067880000261
至约
Figure BDA0002764067880000262
例如,约
Figure BDA0002764067880000263
至约
Figure BDA0002764067880000264
当电子传输层ETL的厚度满足以上描述的范围时,可以获得令人满意的电子传输特性,而没有驱动电压的显著增加。
当电子传输区ETR包括电子注入层EIL时,电子传输区ETR可以包括以下或由以下形成:金属卤化物(例如LiF、NaCl、CsF、RbCl和/或RbI)、镧系金属(例如镱(Yb))、金属氧化物(例如Li2O和/或BaO)和/或羟基喹啉锂(LiQ),但不限于此。还可以由电子注入材料和有机金属盐的混合物形成电子注入层EIL。有机金属盐可以是具有约4eV或大于4eV的能带间隙的材料。在一些实施方案中,有机金属盐可以包括,例如,金属乙酸盐、金属苯甲酸盐、金属乙酰乙酸盐、金属乙酰丙酮酸盐和/或金属硬脂酸盐。电子注入层EIL可以具有约
Figure BDA0002764067880000265
至约
Figure BDA0002764067880000266
Figure BDA0002764067880000267
或约
Figure BDA0002764067880000268
至约
Figure BDA0002764067880000269
的厚度。当电子注入层EIL的厚度满足以上描述的范围时,可以实现令人满意的电子注入特性,而没有驱动电压的显著增加。
如以上描述,电子传输区ETR可以包括空穴阻挡层HBL。空穴阻挡层HBL可以包含,例如,2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)和4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(Bphen)中的至少一种,但不限于此。
在电子传输区ETR上提供第二电极EL2。第二电极EL2可以是公共电极或阴极。第二电极EL2可以是透射电极、半透反射电极或反射电极。当第二电极EL2是透射电极时,第二电极EL2可以包含透明金属氧化物或由透明金属氧化物形成,所述透明金属氧化物例如ITO、IZO、ZnO、ITZO等。
当第二电极EL2是半透反射电极或反射电极时,第二电极EL2可以包含Ag、Mg、Cu、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Mo、Ti、其化合物或其任意混合物(例如,Ag和Mg的混合物)。在一些实施方案中,第二电极EL2可以具有多层结构,所述多层结构包括由以上描述的材料形成的反射层或半透反射层,以及由ITO、IZO、ZnO、ITZO等形成的透明导电层。
在一些实施方案中,第二电极EL2可以与辅助电极连接。当第二电极EL2与辅助电极连接时,第二电极EL2的电阻可以减小。
参考图4,根据实施方案的有机电致发光装置10可以进一步包括在第二电极EL2上的覆盖层CPL。覆盖层CPL可以包含,例如,α-NPD、NPB、TPD、m-MTDATA、Alq3、CuPc、N4,N4,N4',N4'-四(联苯-4-基)联苯-4,4'-二胺(TPD15)、4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)等。
根据本公开内容的实施方案的有机电致发光装置10可以在设置在第一电极EL1与第二电极EL2之间的发射层EML中包含以上描述的实施方案的多环化合物,以由此显示出改善的发光效率。根据实施方案的多环化合物可以是热激活延迟荧光掺杂剂,并且发射层EML可以包含实施方案的多环化合物以发射热激活延迟荧光,由此显示出良好的发光效率特性。例如,根据实施方案的多环化合物可以用作发射层EML的掺杂剂材料,并且实现在蓝色发射区中具有优异的发光效率的有机电致发光装置。
在一些实施方案中,可以在除了发射层EML以外的有机层中包含以上描述的实施方案的多环化合物作为用于有机电致发光装置10的材料。例如,本公开内容的实施方案的有机电致发光装置10还可以在设置在第一电极EL1与第二电极EL2之间的至少一个功能层中或者在设置在第二电极EL2上的覆盖层CPL中包含以上描述的多环化合物。
以上描述的实施方案的多环化合物包含吡啶环,并且通过经由吡啶环连接多个环而具有固定的平面结构。当在核处包含具有受体性质的吡啶的实施方案的多环化合物用作发射层材料时,多环化合物可以有助于有机电致发光装置的高效率。此外,在发射层中包含实施方案的多环化合物的实施方案的有机电致发光装置可以在蓝色波长区中显示出高效率特性。
在下文,将参考实施例和比较例更详细地描述根据本公开内容的实施方案的多环化合物和实施方案的有机电致发光装置。例示以下显示的实施例仅为了理解本公开内容,并且本公开内容的范围不限于此。
[实施例]
1.实施例的多环化合物的合成
首先,将通过例示化合物7、化合物10、化合物13、化合物15和化合物16的合成方法来描述用于根据本实施方案的多环化合物的合成方法。以下描述的合成方法是一个实施例,并且用于根据本公开内容的实施方案的多环化合物的合成方法不限于以下实施例。
(1)化合物7的合成
根据实施例的化合物7可以通过例如反应式1中显示的步骤合成:
[反应式1]
Figure BDA0002764067880000281
中间体7-1的合成
将2,6-二氟吡啶(1当量)、3,5-二溴苯酚(3当量)和碳酸铯(3当量)溶解于N-甲基吡咯烷酮(NMP)中,并且然后在氮气氛中在190℃搅拌12小时。冷却后,将得到的混合物减压干燥并且去除NMP。然后,将得到的产物用乙酸乙酯和水洗涤三次,并且获得有机层。将获得的有机层用MgSO4干燥,并且然后减压干燥。将得到的产物通过柱色谱法纯化,以获得中间体7-1(产率:60%)。
中间体7-2的合成
将中间体7-1(1当量)、苯胺(3当量)、三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(0.1当量)、三叔丁基膦(0.2当量)和叔丁醇钠(4当量)溶解于甲苯中,并且然后在氮气氛中在110℃搅拌12小时。冷却后,将得到的产物用乙酸乙酯和水洗涤三次,并且获得有机层。将获得的有机层用MgSO4干燥,并且然后减压干燥。将得到的产物通过柱色谱法纯化并且重结晶(二氯甲烷:正己烷),以获得中间体7-2(产率:51%)。
中间体7-3的合成
将中间体7-2(1当量)、碘苯(5当量)、三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(0.2当量)、三叔丁基膦(0.4当量)和叔丁醇钠(4当量)溶解于甲苯中,并且然后在氮气氛中在110℃搅拌12小时。冷却后,将得到的产物用乙酸乙酯和水洗涤三次,并且获得有机层。将获得的有机层用MgSO4干燥,并且然后减压干燥。将得到的产物通过柱色谱法纯化,以获得中间体7-3(产率:72%)。
化合物7的合成
将中间体7-3(1当量)溶解于邻二氯苯中,并且将容纳的烧瓶在氮气氛中冷却至0℃,并且然后将BBr3(4当量)缓慢注入其中。滴加完成后,将温度升高至190℃,并且将混合物搅拌24小时。将反应冷却至0℃,将三乙胺缓慢滴加至烧瓶中直至停止加热以淬灭反应,并且然后将己烷添加至烧瓶并且萃取。通过过滤获得萃取的固体。将获得的固体用二氧化硅过滤器过滤,并且然后通过在二氯甲烷和正己烷中重结晶而纯化,以获得化合物7。然后,将得到的产物最终通过升华纯化而纯化(升华后产率:5%)。
(2)化合物10的合成
根据实施例的化合物10可以通过例如反应式2中显示的步骤合成:
[反应式2]
Figure BDA0002764067880000291
中间体10-1的合成
将2-溴-6-氟吡啶(1当量)、N1,N1,N3,N3,N5-五苯基苯-1,3,5-三胺(1当量)、三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(0.1当量)、三叔丁基膦(0.2当量)和叔丁醇钠(3当量)溶解于甲苯中,并且然后在氮气氛中在110℃搅拌12小时。冷却后,将得到的产物用二氯甲烷和水洗涤三次,并且然后获得有机层。将获得的有机层用MgSO4干燥,并且然后减压干燥。将得到的产物通过柱色谱法纯化,以获得中间体10-1(产率:81%)。
中间体10-2的合成
将中间体10-1(1当量)、3,5-二溴苯酚(2当量)和碳酸铯(2当量)溶解于NMP中,并且然后在氮气氛中在190℃搅拌12小时。冷却后,将得到的混合物减压干燥并且去除NMP。然后,将得到的产物用乙酸乙酯和水洗涤三次,并且然后获得有机层。将获得的有机层用MgSO4干燥,并且然后减压干燥。将得到的产物通过柱色谱法纯化,以获得中间体10-2(产率:68%)。
中间体10-3的合成
将中间体10-2(1当量)、苯胺(3当量)、三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(0.1当量)、三叔丁基膦(0.2当量)和叔丁醇钠(4当量)溶解于甲苯中,并且然后在氮气氛中在110℃搅拌12小时。冷却后,将得到的产物用乙酸乙酯和水洗涤三次,并且获得有机层。将获得的有机层用MgSO4干燥,并且然后减压干燥。将得到的产物通过柱色谱法纯化并且重结晶(二氯甲烷:正己烷),以获得中间体10-3(产率:61%)。
中间体10-4的合成
通过进行与中间体7-3的合成方法基本上相同的方法来获得中间体10-4,但使用中间体10-3和碘苯(3当量)(产率:82%)。
化合物10的合成
通过进行与化合物7的合成方法基本上相同的方法来获得化合物10,但使用中间体10-4(升华后产率:6%)。
(3)化合物13的合成
根据实施例的化合物13可以通过例如反应式3中显示的步骤合成:
[反应式3]
Figure BDA0002764067880000311
中间体13-1的合成
通过进行与中间体7-2的合成方法基本上相同的方法来获得中间体13-1,但使用2,6-二溴吡啶(1当量)和苯胺(3当量)(产率:71%)。
中间体13-2的合成
通过进行与中间体10-4的合成方法基本上相同的方法来获得中间体13-2,但使用中间体13-1(1当量)和5-溴-N1,N1,N3,N3-四苯基苯-1,3-二胺(2当量)(产率:63%)。
化合物13的合成
通过进行与化合物7的合成方法基本上相同的方法来获得化合物13,但使用中间体13-2(升华后产率:8%)。
(4)化合物15的合成
根据实施例的化合物15可以通过例如反应式4中显示的步骤合成:
[反应式4]
Figure BDA0002764067880000321
中间体15-1的合成
将中间体13-1(1当量)、1,3-二溴-5-(叔丁基)苯(2当量)、三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(0.1当量)、三叔丁基膦(0.2当量)和叔丁醇钠(3当量)溶解于甲苯中,并且然后在氮气氛中在90℃搅拌12小时。冷却后,将得到的产物用乙酸乙酯和水洗涤三次,并且获得有机层。将获得的有机层用MgSO4干燥,并且然后减压干燥。将得到的产物通过柱色谱法纯化,以获得中间体15-1(产率:66%)。
中间体15-2的合成
通过进行与中间体7-2的合成方法基本上相同的方法来获得中间体15-2,但使用中间体15-1(1当量)和二苯胺(2.5当量)(产率:74%)。
化合物15的合成
通过进行与化合物7的合成方法基本上相同的方法来获得化合物15,但使用中间体15-2(升华后产率:4%)。
(5)化合物16的合成
根据实施例的化合物16可以通过例如反应式5中显示的步骤合成:
[反应式5]
Figure BDA0002764067880000331
中间体16-1的合成
通过进行与中间体10-4的合成方法基本上相同的方法来获得中间体16-1,但使用中间体13-1(1当量)和5-溴-N1,N1,N3,N3-四苯基苯-1,3-二胺(1当量)(产率:60%)。
中间体16-2的合成
通过进行与中间体10-4的合成方法基本上相同的方法来获得中间体16-2,但使用中间体16-1(1当量)和3-溴-5-苯氧基-N,N-二苯基苯胺(1当量)(产率:71%)。
化合物16的合成
通过进行与化合物7的合成方法基本上相同的方法来获得化合物16,但使用中间体16-2(升华后产率:2%)。
(6)合成的化合物的鉴定
合成的化合物的分子量和NMR分析结果显示于表1中:
[表1]
Figure BDA0002764067880000332
Figure BDA0002764067880000341
2.多环化合物的评价
化合物7、化合物10、化合物13、化合物15和化合物16以及比较例化合物C1和比较例化合物C2的△EST值和发光波长显示于表2中。
表2中的△EST值使用非经验分子轨道方法计算。例如,使用来自高斯公司(Gaussian,Inc.,瓦林福德,CT,USA)的高斯09、使用B3LYP/6-31G(d)泛函数和基组计算该值。△EST是指最低单重态激子能级(S1能级)与最低三重态激子能级(T1能级)之间的能量差。
比较例化合物如下:
Figure BDA0002764067880000342
[表2]
Figure BDA0002764067880000343
Figure BDA0002764067880000351
参考表2的结果,与比较例中的每一个相比,实施例中的每一个具有更小的△EST值。不受任何解释或理论的正确性的束缚,据信根据实施方案的化合物具有相对小的△EST值并且因此可以用作TADF材料。
此外,显示出根据实施方案的化合物中的每一个发射在450nm或小于450nm的波长区内的光,并且可以用作蓝色掺杂剂。
3.有机电致发光装置的制造和评价
在发射层中包含实施方案的多环化合物的实施方案的有机电致发光装置如下制造。
(有机电致发光装置的制造)
将其上图案化ITO的玻璃衬底用纯水洗涤,并且然后用紫外线照射约30分钟,并且用臭氧处理。然后,依次地,将NPD沉积在玻璃衬底上至约
Figure BDA0002764067880000352
的厚度,将TCTA沉积在其上至约
Figure BDA0002764067880000353
的厚度,并且将CzSi沉积在其上至约
Figure BDA0002764067880000354
的厚度,以形成空穴传输区。
接着,在发射层的形成中,将实施例的多环化合物或比较例化合物和mCP以1:99的重量比共沉积,以形成具有约
Figure BDA0002764067880000355
的厚度的层。例如,在实施例中,将多环化合物7、多环化合物10、多环化合物13、多环化合物15和多环化合物16中的每一个与mCP混合并且沉积以形成发射层,并且在比较例中,将比较例化合物C1和比较例化合物C3中的每一个与mCP混合并且沉积以形成发射层。
然后,在发射层上依次沉积用TSPO1形成的
Figure BDA0002764067880000356
厚的层,用TPBi形成的
Figure BDA0002764067880000357
厚的层和用LiF形成的
Figure BDA0002764067880000358
厚的层,以形成电子传输区。接着,用铝(Al)形成具有约
Figure BDA0002764067880000359
的厚度的第二电极。
在实施例中,各自使用真空沉积设备形成空穴传输区、发射层、电子传输区和第二电极。
以下显示用于制造有机电致发光装置的空穴传输区材料和电子传输区材料:
Figure BDA0002764067880000361
(有机电致发光装置的性质的评价)
表3中列出了每一个制造的有机电致发光装置的效率和发光颜色来进行比较。制造的有机电致发光装置的特性(例如,驱动电压、电流效率和最大外部量子效率)各自在10mA/cm2的电流密度下测量。使用源表单元(吉时利仪器公司(Keithley Instruments,Inc.),2400系列)测量有机电致发光装置的驱动电压和电流效率,并且使用外部量子效率测量设备(C9920-2-12,由日本的滨松光子公司(Hamamatsu Photonics,Co.)制造)测量最大外部量子效率。关于最大外部量子效率的评价,使用其中波长灵敏度被校准的亮度光度计测量亮度/电流密度,并且假定角亮度分布(朗伯分布)、假定理想的漫反射表面计算最大外部量子效率。有机电致发光装置的性质的评价的结果显示于表3中。
[表3]
Figure BDA0002764067880000371
参考表3的结果,与比较例中的每一个相比,实施例中的每一个显示出低驱动电压和高效率。此外,与比较例相比,实施例中的每一个发射在蓝色波长区内的光,具有改善的电流效率和最大外部量子效率。
实施方案的多环化合物具有能够多重共振结构的平面结构,包括与吡啶环连接的固定结构,并且用作发射层材料以有助于有机电致发光装置的高效率和长使用寿命特性。此外,在发射层中包含实施方案的多环化合物的实施方案的有机电致发光装置可以在蓝色波长区内显示出高效率特性。
实施方案的有机电致发光装置可以在蓝光波长区内显示出高效率的改善的装置特性。
实施方案的多环化合物可以具有含有吡啶核的平面骨架结构,并且可以包含在有机电致发光装置的发射层中以有助于有机电致发光装置的高效率。
尽管已经参考本公开内容的优选实施方案描述了本公开内容,但应理解,本公开内容不应局限于这些优选实施方案,而在不背离本公开内容的主旨和范围的情况下可以由本领域技术人员进行各种改变和修改。
如本文使用,术语“基本上”、“约”和类似术语用作近似的术语而不用作程度的术语,并且旨在解释本领域普通技术人员会认知到的测量值或计算值中的固有偏差。
本文列举的任何数值范围旨在包括归入所列举的范围内的相同数值精度的所有子范围。例如,“1.0至10.0”的范围旨在包括所列举的最小值1.0与所列举的最大值10.0之间(并且包括端值)的所有子范围,即,具有等于1.0或大于1.0的最小值和等于10.0或小于10.0的最大值,诸如以2.4至7.6为例。本文列举的任何最大数值限定旨在包括归入其中的所有较低的数值限定,并且本说明书中所列举的任何最小数值限定旨在包括归入其中的所有较高的数值限定。因此,申请人保留修改本说明书(包括权利要求书)以明确列举归入本文明确列举的范围内的任何子范围的权利。
因此,本公开内容的技术范围不旨在局限于说明书的详细描述中阐述的内容,而旨在由所附权利要求书及其等同物来限定。

Claims (11)

1.有机电致发光装置,包括:
第一电极;
在所述第一电极上的第二电极;以及
在所述第一电极与所述第二电极之间并且包含由式1表示的多环化合物的发射层,
所述第一电极和所述第二电极各自独立地包含选自Ag、Mg、Cu、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Mo、Ti、In、Sn和Zn中的一种;选自它们中的两种或多于两种的化合物;选自它们中的两种或多于两种的混合物;或其氧化物:
[式1]
Figure FDA0002764067870000011
其中在式1中,
X1至X4各自独立地是O、S或NRa
a和b各自独立地是0至3的整数,并且c和d各自独立地是0至4的整数,以及
R1至R4和Ra各自独立地是氢原子、氘原子、卤素原子、氰基基团、取代或未取代的甲硅烷基基团、取代或未取代的胺基团、取代或未取代的具有1个至20个碳原子的烷基基团、取代或未取代的具有2个至20个碳原子的烯基基团、取代或未取代的具有6个至30个成环碳原子的芳基基团、或者取代或未取代的具有2个至30个成环碳原子的杂芳基基团,和/或任选地与相邻基团结合以形成环。
2.如权利要求1所述的有机电致发光装置,其中所述发射层包含主体和掺杂剂,并且所述掺杂剂包括所述多环化合物。
3.如权利要求1所述的有机电致发光装置,其中所述发射层旨在发射延迟荧光。
4.如权利要求1所述的有机电致发光装置,其中所述发射层旨在发射具有420nm至470nm的中心波长的光。
5.如权利要求1所述的有机电致发光装置,其中R1至R4各自独立地是取代或未取代的具有1个至10个碳原子的烷基基团、取代或未取代的具有6个至30个碳原子的芳基胺基团、或者取代或未取代的具有2个至20个成环碳原子的杂芳基基团。
6.如权利要求1所述的有机电致发光装置,其中Ra是取代或未取代的苯基基团。
7.如权利要求1所述的有机电致发光装置,其中a至d各自独立地是0或1。
8.如权利要求1所述的有机电致发光装置,其中选自R1至R4和Ra中的相邻基团彼此键合以形成具有2个至10个成环碳原子的杂环。
9.如权利要求1所述的有机电致发光装置,其中X3和R3、和/或X4和R4彼此键合以形成含有吲哚基团的环。
10.如权利要求1所述的有机电致发光装置,其中式1由式1-1至式1-5中的一种表示:
[式1-1]
Figure FDA0002764067870000031
[式1-2]
Figure FDA0002764067870000032
[式1-3]
Figure FDA0002764067870000033
[式1-4]
Figure FDA0002764067870000034
[式1-5]
Figure FDA0002764067870000035
其中在式1-2至式1-5中,a1、b1和c1各自独立地是0或1,以及
其中在式1-1至式1-5中,X1至X4、R1、R2和R3各自独立地与式1中定义的相同。
11.如权利要求1所述的有机电致发光装置,其中所述发射层包含在化合物组1中表示的多环化合物中的至少一种:
[化合物组1]
Figure FDA0002764067870000041
Figure FDA0002764067870000051
Figure FDA0002764067870000061
Figure FDA0002764067870000071
Figure FDA0002764067870000081
Figure FDA0002764067870000091
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