CN113004153B - 一种化合物及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型有机化合物，具有如下式的结构：其中，R1、R2和R3各自独立地选自取代或未取代的C1～C18链状烷基、取代或未取代的C3～C18环烷基、取代或未取代的C1～C18烷氧基、取代或未取代的C1～C18硅烷基、卤素、氰基、硝基、羟基、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、取代或未取代的C6～C30芳氧基、取代或未取代的C3～C30杂芳氧基中的一种；L1和L2各自独立选自单键、取代或未取代的C6～C30亚芳基、取代或未取代的C3～C30亚杂芳基中的一种；Ar1和Ar2各自独立地选自取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C3～C30杂芳基中的一种。这类有机化合物在有机电致发光器件中作为空穴传输层材料或者电子阻挡层材料。本发明同时保护采用上述化合物的有机电致发光器件。

Description

一种化合物及其应用
技术领域
本发明涉及有机电致发光技术领域，特别涉及一种化合物及其应用。
背景技术
OLED(organic light-emitting diode)是指有机功能材料在电场作用下，受到电流电压的激发而产生发光的现象，是一种直接将电能转化成光能的过程。1979年，邓青云博士在实验室偶然发现了有机薄膜器件的电致发光特性，OLED器件研究序幕就此揭开。OLED器件是一种全固态自发光型器件，具有响应速度快，视角宽，工作温区范围广的特点。而有机发光材料可依据使用的要求进行结构设计和改进，理论上可以实现全色彩的输出。OLED器件相对于液晶显示技术来说，其结构更加简单，可以实现超薄的大面积平板显示，更加具有轻便、可挠曲、可折叠特性，使其有更加广泛的使用范围。
5G超高速网络通信时代的来临，人类对信息的需求呈爆炸式的增长，对信息获取的随机性和及时性的要求也会越来越高，需要高效的人与信息的交互，需要一种便携的且大尺寸的显示技术。而以目前的技术发展来看，以有机半导体为功能材料的有机电致发光二极管(organic light-emitting diode,OLED)，是最具有潜力的，这归结于OLED技术具有视角宽、响应速度快、驱动电压低、可适应的显示温区宽、可实现蓝光到红光光谱区域的全彩色显示等优点，特别的可以在柔性基板制作器件，使得大面积显示便携成为可能。
但是目前OLED显示技术还存在有一些问题，如器件的驱动电压高、发光效率低，显示寿命短等等，严重影响该技术在实用领域的进一步发展。因此，持续的开发能够提升器件效率，寿命及降低驱动电压的优异性能材料，需要不断的努力。
在有机发光器件中，用作有机物层的材料，按照功能，大体上可分为发光材料、空穴注入材料、空穴传输材料、电子传输材料等。按照发光机理来分，可分为通过电子的单重激发态发光的荧光材料和通过电子的三重态激发态发光的磷光材料。为有效缓解发光材料和三重态激子的聚集，避免浓度淬灭，通常采用主体材料中掺杂发光材料的主客体掺杂体系，主体产生的激子向掺杂剂传输，从而发出高效率的光。
有机空穴材料担当着将从阳极注入的空穴传递到发光层的重要角色，具有优秀空穴迁移率的空穴传输材料有利于器件中载流子的注入平衡，从而实现降低器件驱动电压。另一方面，为了防止发光层中生成的激子会向空穴传输层扩散，导致出现偏色及发光效率降低，还需要电子阻挡层能够阻挡激子向外扩散，防止效率滚降和提升器件的稳定性。
因此，本领域亟待开发更高性能的OLED材料，以提高器件的性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种化合物，所述化合物具有优秀的空穴迁移能力及电子阻挡能力。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种化合物，其特征在于，所述化合物具有式(1)所示的结构；
式(1)中，
所述R1、R2和R3各自独立地选自取代或未取代的C1～C18链状烷基、取代或未取代的C3～C18环烷基、取代或未取代的C1～C12烷氧基、取代或未取代的C1～C18硅烷基、卤素、氰基、硝基、羟基、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、取代或未取代的C6～C30芳氧基、取代或未取代的C3～C30杂芳氧基中的一种；
所述a为0～7的整数，且a≥2时，R1相同或不同；所述b为0～5的整数，且b≥2时，R2相同或不同；所述c为0～4的整数，且c≥2时，R3相同或不同；
优选的，式(1)中，所述a、b和c均为0。
所述L1和L2各自独立选自单键、取代或未取代的C6～C30亚芳基、取代或未取代的C3～C30亚杂芳基中的一种；
所述Ar1和Ar2各自独立地选自取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C3～C30杂芳基中的一种；
当上述基团存在取代基时，所述取代基选自卤素、C1～C12(例如C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11等)链状烷基、C3～C12(例如C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11等)环烷基、C1～C6(例如C2、C3、C4、C5等)烷氧基、C1～C6(例如C2、C3、C4、C5等)硫代烷氧基、C6～C30(例如C10、C12、C14、C16、C18、C20、C26、C28等)芳基氨基、C3～C30(例如C4、C6、C8、C12、C15、C18、C20、C23、C25、C28等)杂芳基氨基、C6～C30(例如C10、C12、C14、C16、C18、C20、C26、C28等)单环芳基、C10～C30(例如C12、C14、C16、C18、C20、C26、C28等)稠环芳基、C3～C30(例如C4、C6、C8、C12、C15、C18、C20、C23、C25、C28等)单环杂芳基、C6～C30(例如C10、C12、C14、C16、C18、C20、C26、C28等)稠环杂芳基中的一种或者至少两种的组合。
上述“取代或未取代”的基团，可以取代有一个取代基，也可以取代有多个取代基，当取代基为多个时，可以选自不同的取代基，本发明涉及到相同的表达方式时，均具有同样的意义，不一一赘述。
本发明中，杂芳基的杂原子，通常指选自N、O、S。
本发明中，“—”划过的环结构的表达方式，表示连接位点于该环结构上任意能够成键的位置。
优选地，本发明的通式化合物具有式(1-1)、式(1-2)、式(1-3)或式(1-4)所示的结构：
式(1-1)、式(1-2)、式(1-3)或式(1-4)中，所述L1、L2、Ar1、Ar2、R1、R2、a和b均具有与式(1)中相同的定义。
优选地，式(1)、式(1-1)、式(1-2)、式(1-3)或式(1-4)中，所述a和b均为0。
进一步优选地，本发明的通式化合物具有式(2-1)或式(2-2)所示的结构：
式(2-1)或式(2-2)中，所述L1、L2、Ar1和Ar2均具有与式(1)中相同的定义。
再进一步优选地，式(1)、式(1-1)、式(1-2)、式(1-3)、式(1-4)、式(2-1)或式(2-2)中，所述Ar1和Ar2各自独立地选自取代或未取代的如下基团中的一种：苯基、萘基、蒽基、苯并蒽基、菲基、苯并菲基、芘基、荧蒽基、并四苯基、并五苯基、苯并芘基、联苯基、三联苯基、三亚苯基、四联苯基、芴基、苯并芴基、吲哚并芴基、螺二芴基、二氢菲基、二氢芘基、四氢芘基、顺式茚并芴基、反式茚并芴基、三聚茚基、异三聚茚基、螺三聚茚基、螺异三聚茚基、呋喃基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、苯并二苯并呋喃基、芴并苯并呋喃基、噻吩基、苯并噻吩基、异苯并噻吩基、二苯并噻吩基、苯并二苯并噻吩基、芴并苯并噻吩基、吖啶基、吡咯基、异吲哚基、咔唑基、茚并咔唑基、吩噻嗪基或吩恶嗪基。
再进一步优选地，式(1)、式(1-1)、式(1-2)、式(1-3)、式(1-4)、式(2-1)或式(2-2)中，所述L1和L2各自独立选自单键或选自取代或未取代的C6～C30的亚芳基，最优选为单键或亚苯基。
再进一步优选地，式(1)、式(1-1)、式(1-2)、式(1-3)、式(1-4)、式(2-1)或式(2-2)中所述*-L1-Ar1和*-L2-Ar2各自独立地选自联苯、芴、二苯并呋喃、二苯并噻吩、萘中的一种。
更进一步地，本发明所述通式化合物优选为具有如下C1～C199和D1～D198所示的结构化合物中的任意一种：
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/>
/>
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本发明的另一个发明目的在于提供上述的本发明化合物的应用，所述化合物应用于有机电致发光器件。
优选地，本发明的化合物适于作为空穴传输材料或者电子阻挡层材料来使用，且该应用领域并不限定于有机电致发光材料中，也可以应用于光学传感器、太阳能电池、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、电子纸等技术领域。
本发明还提供一种有机电致发光器件，包括基板，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通式(1)、式(1-1)、式(1-2)、式(1-3)、式(1-4)、式(2-1)或式(2-2)中任一所示的化合物。
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，包括基板，以及依次形成在所述基板上的阳极层、多个发光功能层和阴极层；所述的发光功能层可以包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、电子传输层，其中，所述的空穴传输层中或者电子阻挡层中含有上述通式(1)、式(1-1)、式(1-2)、式(1-3)、式(1-4)、式(2-1)或式(2-2)所示的本发明的通式化合物。
采用本发明化合物制备的OLED器件具有低启动电压和更优的使用寿命，能够满足当前面板制造企业对高性能材料的要求。
上述本发明化合物用作有机电致发光器件中的空穴传输层材料或者电子阻挡层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：
本发明的这种新型的化合物，通式采用特定的引入萘环结构，萘平面性良好，具有优异的光电性能，使分子共轭体系增大，有利于加强电荷的传输，提高分子的电荷迁移率；同时，在芳胺的邻位引入联苯结构，首先可以增加整个分子的共轭水平，提升空穴的注入和传输能力；其次可以增加分子的空间位阻，防止分子过度平面化而在高温时形成结晶。由以上两方面的结构特性可以使分子整体表现出良好的空穴注入和迁移性能。所以，当将本发明的化合物用作有机电致发光器件中的空穴传输材料或者电子阻挡材料时，可抑制器件的效率滚降，有效提升器件中的空穴注入和迁移效率，从而确保器件获得低启动电压的优异效果，并延长器件的寿命。
另外，本发明化合物的制备工艺简单易行，原料易得，适合于量产放大。
具体实施方式
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。获取该化合物并不限于本发明中所用到的合成方法和原料，本领域技术人员也可以选取其它方法或路线得到本发明所提出的新颖化合物。本发明中未提到合成方法的化合物都是通过商业途径获得的原料产品，或者通过这些原料产品依据公知的方法来进行自制。
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、碳酸钾等基础化工原料均购自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)。
下面对本发明化合物的合成方法进行简要的说明。
合成实施例
本发明的通式(1)的化合物可参考如下的合成路线进行合成：
下面将以多个合成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、碳酸钾等基础化工原料均购自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)。
中间体的合成方法如下：
中间体M1的合成：
合成化合物M1-1
将原料2-溴-4-碘苯胺(50.0g，168mmol)、1-萘硼酸(31.8g，185mmol)、碳酸钾(17.8g，201mmol)置于装有500mL甲苯、200mL乙醇和200mL水的三口瓶中，充分搅拌均匀，然后用氮气置换瓶上的空气三次，在氮气保护下将四三苯基膦钯(1.94g，1.68mmol)加入到反应液中，然后升温到100℃，反应18h。降温后，将反应液倒入到饱和的氯化铵水溶液中，用乙酸乙酯萃取(500mL，三次)，合并有机相，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩得深棕色的油状物。此粗品通过硅胶层析柱提纯(石油醚/乙酸乙酯，10/1)，得黄色固体45g，即化合物M1-1，收率89％。
合成中间体M1
将上步合成的化合物M1-1(45.0g，151mmol)、4-联苯硼酸(32.9g，166mol)、碳酸钾(25.0g，181mmol)置于装有500mL甲苯，200mL乙醇和200mL水的三口瓶中，充分搅拌均匀，然后用氮气置换瓶上的空气三次，在氮气保护下将四三苯基膦钯(1.74g，1.51mmol)加入到反应液中，然后升温到100℃，反应18h。降温后，将反应液倒入到饱和的氯化铵水溶液中，用乙酸乙酯萃取(500mL，三次)，合并有机相，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩得棕红色的油状物。此粗品通过硅胶层析柱提纯(石油醚/乙酸乙酯，10/1)，得淡黄色固体40g，即中间体M1。
中间体M2的合成方法
与M1的不同之处在于，将替换为等物质的量的/>得到中间体M2/>
合成例1合成化合物C10
合成化合物C10-1
将中间体M1(20.0g，53.9mmol)、4-溴联苯(12.5g，53.9mmol)和叔丁醇钠(6.28g，65.4mmol)置于250mL的三口瓶中，然后加入甲苯(150mL)，充分搅拌后，氮气置换瓶内的空气，接着加入催化剂[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(369mg，0.503mmol)和2-双环己基膦-2',6'-二甲氧基联苯(413mg，1.01mmol)，升温到100℃反应16h。降至室温后，反应液倒入饱和的氯化铵水溶液中，用乙酸乙酯萃取(100mL，三次)，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤浓缩得棕色油状物，硅胶柱层析提纯(石油醚/二氯甲烷，10/1)，得淡黄色固体23g，即化合物C4-1。
合成化合物C10
取化合物C10-1(20g，38.2mmol)、2-溴-9，9-二甲基芴(12.1g，42.1mmol)和叔丁醇钠(4.4g，45.8mmol)装入到盛有200mL甲苯的500mL的三口瓶中，充分搅拌溶解。然后用氮气充分转换瓶内的空气，接着将催化剂三(二亚苄基丙酮)二钯(245mg，0.268mmol)和2-双环己基膦-2',6'-二甲氧基联苯(220mg，0.536mmol)加入反应液中，升温到回流反应18h。降温后，反应液倒入饱和的氯化铵水溶液中，用乙酸乙酯(200mL，三次)萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩得棕黑色油状物。粗品用硅胶层板柱提纯(石油醚/二氯甲烷，15/1)，得浅黄色固体。固体在甲苯和甲醇中重结晶两次，再通过升华的方法进一步提纯，淡黄色固体10.0g，即化合物C10。
合成例2～13和对比合成例1的合成方法参考合成例1，相应的所采用的原料，归纳如表1所示。
表1
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接下来，对有机电致发光器件进行详细说明。
在本发明的一个具体实施方式中，OLED包括位于第一电极和第二电极，以及位于电极之间的有机材料层。该有机材料又可以分为多个区域。比如，该有机材料层可以包括空穴传输区、发光层、电子传输区。
在具体实施例中，在第一电极下方或者第二电极上方可以使用基板。基板均为具有机械强度、热稳定性、防水性、透明度优异的玻璃或聚合物材料。此外，作为显示器用的基板上也可以带有薄膜晶体管(TFT)。
第一电极可以通过在基板上溅射或者沉积用作第一电极的材料的方式来形成。当第一电极作为阳极时，可以采用铟锡氧(ITO)、铟锌氧(IZO)、二氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)等氧化物透明导电材料和它们的任意组合。第一电极作为阴极时，可以采用镁(Mg)、银(Ag)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)等金属或合金以及它们之间的任意组合。
有机材料层可以通过真空热蒸镀、旋转涂敷、打印等方法形成于电极之上。用作有机材料层的化合物可以为有机小分子、有机大分子和聚合物，以及它们的组合。
空穴传输区位于阳极和发光层之间。空穴传输区可以为单层结构的空穴传输层(HTL)，包括只含有一种化合物的单层空穴传输层和含有多种化合物的单层空穴传输层。空穴传输区也可以为包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)中的至少一层的多层结构。
在本发明的一方面，空穴传输区的材料可以选自本发明式(1)所示的一种或多种化合物，空穴传输区的电子阻挡层可以没有，也可以有且选自、但不限于酞菁衍生物如CuPc、导电聚合物或含导电掺杂剂的聚合物如聚苯撑乙烯、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(Pani/DBSA)、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PEDOT/PSS)、聚苯胺/樟脑磺酸(Pani/CSA)、聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(Pani/PSS)、芳香胺衍生物如下面HT-1至HT-34所示的化合物；或者其任意组合。
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空穴注入层位于阳极和空穴传输层之间。空穴注入层可以是单一化合物材料，也可以是多种化合物的组合。例如，空穴注入层可以采用上述HT-1至HT-34的一种或多种化合物，或者采用下述HI-1至HI-3中的一种或多种化合物；也可以采用HT-1至HT-34的一种或多种化合物掺杂下述HI-1至HI-3中的一种或多种化合物。
发光层包括可以发射不同波长光谱的发光染料(即掺杂剂，dopant)，还可以同时包括主体材料(Host)。发光层可以是发射红、绿、蓝等单一颜色的单色发光层。多种不同颜色的单色发光层可以按照像素图形进行平面排列，也可以堆叠在一起而形成彩色发光层。当不同颜色的发光层堆叠在一起时，它们可以彼此隔开，也可以彼此相连。发光层也可以是能同时发射红、绿、蓝等不同颜色的单一彩色发光层。
根据不同的技术，发光层材料可以采用荧光电致发光材料、磷光电致发光材料、热活化延迟荧光发光材料等不同的材料。在一个OLED器件中，可以采用单一的发光技术，也可以采用多种不同的发光技术的组合。这些按技术分类的不同发光材料可以发射同种颜色的光，也可以发射不同种颜色的光。
在本发明的一方面，发光层采用荧光电致发光的技术。其发光层荧光主体材料可以选自、但不限于以下所罗列的BFH-1至BFH-17的一种或多种的组合。
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在本发明的一方面，发光层采用荧光电致发光的技术。其发光层荧光掺杂剂可以选自、但不限于以下所罗列的BFD-1至BFD-12的一种或多种的组合。
在本发明的一方面，发光层采用磷光电致发光的技术。其发光层主体材料选自、但不限于GPH-1至GPH-80中的一种或多种的组合。
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在本发明的一方面，发光层采用磷光电致发光的技术。其发光层磷光掺杂剂可以选自、但不限于以下所罗列的GPD-1至GPD-47的一种或多种的组合。
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在本发明的一方面，发光层采用磷光电致发光的技术。其发光层磷光掺杂剂可以选自、但不限于以下所罗列的RPD-1至RPD-28的一种或多种的组合。
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在本发明的一方面，发光层采用磷光电致发光的技术。其发光层磷光掺杂剂可以选自、但不限于以下所罗列的YPD-1至YPD-11的一种或多种的组合。
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在本发明的一方面，发光层采用热活化延迟荧光发光的技术。其发光层荧光掺杂剂可以选自、但不限于以下所罗列的TDE-1至TDE-39的一种或多种的组合。
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在本发明的一方面，发光层采用热活化延迟荧光发光的技术。其发光层主体材料选自、但不限于TDH1至TDH24中的一种或多种的组合。
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OLED有机材料层还可以包括发光层与阴极之间的电子传输区。电子传输区可以为单层结构的电子传输层(ETL)，包括只含有一种化合物的单层电子传输层和含有多种化合物的单层电子传输层。电子传输区也可以为包括电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、空穴阻挡层(HBL)中的至少一层的多层结构。
本发明的一方面，电子传输层材料可以选自、但不限于以下所罗列的ET-1至ET-57的一种或多种的组合。
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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罗列的一种或多种的组合：LiQ、LiF、NaCl、CsF、Li2O、Cs2CO3、BaO、Na、Li或Ca。
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。
器件实施例中有机电致发光器件制备过程如下：
实施例1
本实施例提供一种有机电致发光器件，具体制备方法如下：
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份，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，抽真空至小于1×10-5Pa，在上述阳极层膜上真空蒸镀HI-3作为空穴注入层，蒸镀速率为0.1nm/s，蒸镀膜厚为10nm；
在空穴注入层之上真空蒸镀器件的空穴传输层，蒸镀速率为0.1nm/s，蒸镀总膜厚为60nm，选用本发明的化合物C2作为空穴传输层材料；
在空穴传输层之上继续真空蒸镀器件的电子阻挡层，蒸镀速率为0.1nm/s，蒸镀总膜厚为35nm，化合物HT-14作为电子阻挡层材料；
在电子阻挡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，蒸镀速率为0.1nm/s，蒸镀膜厚为40nm的化合物GPH-46:GPH-3:GPD-12(100:100:20，w/w/w)三元混合物作为发光层。
在发光层之上真空蒸镀器件的电子传输层材料ET-46，50％的比例设定和ET-57，50％的比例设定，其蒸镀速率为0.1nm/s，蒸镀总膜厚为25nm；
在电子传输层(ETL)上真空蒸镀厚度为0.5nm的LiF作为电子注入层，厚度为150nm的Al层作为器件的阴极。
实施例2～8、对比例1～2与实施例1的区别在于，将空穴传输材料由本发明的化合物C2替换为本发明的化合物C10、C3、C61、C99、C118、C119和D113以及替换为现有技术中的化合物R-1和R-2，具体详见表2。
对比例中采用的现有技术化合物的结构式如下：
对由上述过程制备的有机电致发光器件采用如下方法进行性能测定：
在同样亮度下，使用数字源表及亮度计测定各个器件实施例以及对比实施例中制备得到的有机电致发光器件的驱动电压和器件的寿命。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10000cd/m2时的电压即驱动电压；LT98的寿命测试如下：使用亮度计在10000cd/m2亮度下，保持恒定的电流，测量有机电致发光器件的亮度降为9800cd/m2的时间，单位为小时。
表2：
表中报告的器件寿命LT98为相对值，即相对于对比例1的值。记对比例1为100％。
由表2中结果可见，采用本发明的化合物作为空穴传输材料用于有机电致发光器件，相对于采用对比化合物R-1、R-2作为空穴传输材料所制备的器件，可以有效的降低器件的启动电压，同时提高器件的寿命。
其中，实施例7与对比例1相比，实施例7制备的器件电压性能和寿命均优于对比例1制备的器件。实施例7中所用空穴传输材料是C199，而对比例1所用材料是R-1，C199与R-1的区别在于C199中联苯取代基在胺基的邻位，而R-1联苯基在胺基的对位,在邻位引入取代基较间位的空间位阻大，使分子的扭曲更大，可以提高分子的三线态能级，增加对激子的阻挡能力，增加寿命。
实施例5与对比例2相比较，实施例5中采用本发明化合物C99的联苯基团上没有金刚烷取代，且在胺基苯环邻位的取代基是联苯，实施例5制备的器件的电压较对比例2的电压有明显下降，联苯较苯环，通过增加苯环的长度，提升分子的共轭能力，改善电荷注入，提高分子的电荷迁移速率，从而降低电压增加寿命。
上述实验结果证明，本发明的化合物通过在芳胺的对位引入萘环结构，同时在邻位引入联苯结构，各取代基之间相互协同，当用作空穴传输材料时能够实现降低器件驱动电压、提高器件使用寿命的技术效果。
实施例9
与实施例1的区别在于，将空穴传输材料由本发明的化合物C2替换为化合物HT-4，将电子阻挡层材料由化合物HT-14替换为本发明的化合物C2。
实施例10～17、对比例3～4与实施例9的区别仅在于将电子阻挡材料由本发明的化合物C2替换为本发明的化合物C4、C10、C3、C31、C199、D30、D113和C99，以及替换为现有技术中的化合物R-1和R-2，具体详见表3。
表3：
表中报告的器件寿命LT98为相对值，即相对于对比例3的值。记对比例3为100％。
由表3中结果可见，采用本发明的新型有机材料作为电子阻挡层材料用于有机电致发光器件，相对于采用对比化合物R-1、R-2作为电子阻挡层材料所制备的器件，同样可以有效的降低器件的启动电压，同时提高器件的寿命。
实施例14与对比例1比较，实施例14采用本发明C199，其与对比例3采用的化合物R-1的区别在于C199中联苯取代基在胺基的邻位，而R-1联苯基在胺基的对位。实施例14制备器件的电压较对比例3制备器件的电压明显降低，且器件寿命增加百分之二十二。
同样的，实施例17采用本发明化合物C99与采用现有技术中化合物R-2的对比例4相比，实施例17所制备器件的电压和寿命性能相对于对比例4所制备器件的性能均有有提升。
上述实验结果证明，本发明的化合物通过在芳胺的对位引入萘环结构，同时在邻位引入特定结构的联苯，各取代基之间相互协同，当用作电子阻挡时才能够实现降低器件的驱动电压、同时提高器件的使用寿命的技术效果。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (7)

1.一种通式化合物，如下式(1-3)所示：
式(1-3)中，所述R1、R2各自独立地选自取代或未取代的C1～C18链状烷基、取代或未取代的C3～C18环烷基、取代或未取代的C1～C18烷氧基、取代或未取代的C1～C18硅烷基、卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C6～C30杂芳基、取代或未取代的C6～C30芳氧基、取代或未取代的C6～C30杂芳氧基中的一种；
a和b均为0；
L1和L2各自独立选自单键或亚苯基；
所述Ar1和Ar2各自独立地选自C6-C18单环芳基取代的苯基、苯基、萘基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、C1-C12链状烷基取代的芴基、C6-C30单环芳基取代的咔唑基。
2.根据权利要求1所述的化合物，式(1-3)中：
所述*-L1-Ar1和*-L2-Ar2各自独立地选自联苯、芴、二苯并呋喃、二苯并噻吩、萘中的一种。
3.一种通式化合物，如下式(2-1)或式(2-2)所示：
式(2-1)或式(2-2)中，L1和L2各自独立选自单键或亚苯基；
Ar1和Ar2各自独立地选自苯基、联苯基、萘基、三联苯基、四联苯基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、C1-C12链状烷基取代的芴基、C6-C30单环芳基取代的咔唑基。
4.根据权利要求3所述的化合物，式(2-1)或式(2-2)中：
所述*-L1-Ar1和*-L2-Ar2各自独立地选自联苯、芴、二苯并呋喃、二苯并噻吩、萘中的一种。
5.根据权利要求1所述的化合物，选自下述结构化合物：
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6.权利要求1所述的化合物的应用，所述应用为在有机电致发光器件中作为空穴传输层材料或者电子阻挡层材料。
7.一种有机电致发光器件，包括阳极层、多个发光功能层和阴极层；所述多个发光功能层包括依次形成的空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层和电子传输层中的至少之一，所述空穴注入层形成在所述阳极层上，所述的阴极层形成在所述的电子传输层上；其中，所述空穴传输层或电子阻挡层中的至少一层含有权利要求1、5中任一项所述的有机化合物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022259886A1 (ja) * 2021-06-09 2022-12-15 出光興産株式会社 化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子機器
CN115594702A (zh) * 2021-06-28 2023-01-13 北京鼎材科技有限公司（Cn） 一种化合物及其应用、一种有机电致发光器件
CN114014764A (zh) * 2021-11-16 2022-02-08 阜阳欣奕华材料科技有限公司 含有三亚苯基团的有机化合物、电致发光器件和显示装置
CN115784904B (zh) * 2022-09-14 2024-03-22 陕西莱特光电材料股份有限公司 含氮化合物和电子元件及电子装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160032521A (ko) * 2014-09-16 2016-03-24 (주)피엔에이치테크 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR20180137315A (ko) * 2017-06-16 2018-12-27 머티어리얼사이언스 주식회사 유기 전계 발광 소자
CN110218156A (zh) * 2018-03-02 2019-09-10 北京鼎材科技有限公司 一种空穴传输材料的制备及其器件应用
KR102041137B1 (ko) * 2019-04-02 2019-11-07 머티어리얼사이언스 주식회사 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
CN112601732A (zh) * 2018-10-15 2021-04-02 株式会社Lg化学 新型化合物及包含其的有机发光器件

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160032521A (ko) * 2014-09-16 2016-03-24 (주)피엔에이치테크 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR20180137315A (ko) * 2017-06-16 2018-12-27 머티어리얼사이언스 주식회사 유기 전계 발광 소자
CN110218156A (zh) * 2018-03-02 2019-09-10 北京鼎材科技有限公司 一种空穴传输材料的制备及其器件应用
CN112601732A (zh) * 2018-10-15 2021-04-02 株式会社Lg化学 新型化合物及包含其的有机发光器件
KR102041137B1 (ko) * 2019-04-02 2019-11-07 머티어리얼사이언스 주식회사 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자

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