CN114426559A - 杂环化合物、包括其的发光装置和电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供了由式1表示的杂环化合物、包括其的发光装置和包括该发光装置的电子设备。发光装置包括第一电极,面对第一电极的第二电极,在第一电极和第二电极之间且包括发射层的夹层,以及由式1表示的杂环化合物。式1
Figure DDA0003299127550000011

Description

杂环化合物、包括其的发光装置和电子设备
相关申请的交叉引用
本申请要求在韩国知识产权局于2020年10月29日提交的韩国专利申请第10-2020-0142519号的优先权和权益,其全部内容由此通过引用并入。
技术领域
本公开的一个或多个实施方式涉及杂环化合物、包括杂环化合物的发光装置和包括发光装置的电子设备。
背景技术
在发光装置中,与现有技术中的其他装置相比,有机发光装置是具有宽视角、高对比度、短响应时间以及在亮度、驱动电压和响应速度方面的优异特性的自发射装置。
有机发光装置可包括在基板上的第一电极,以及顺序堆叠在第一电极上的空穴传输区、发射层、电子传输区和第二电极。从第一电极提供的空穴可以通过空穴传输区向发射层移动,并且从第二电极提供的电子可以通过电子传输区向发射层移动。载流子比如空穴和电子,在发射层中复合以产生激子。这些激子从激发态跃迁到基态,从而产生光。
发明内容
提供了包括具有优异的亮度效率的化合物的发光装置和包括该发光装置的电子设备。
实施方式的另外方面将在随后的描述中部分阐述,并且部分地将从描述中显而易见,或可通过本公开呈现的实施方式的实践而认识到。
根据实施方式的方面,提供了由式1表示的杂环化合物。
式1
Figure BDA0003299127530000021
式2
Figure BDA0003299127530000022
在式1中,
EW1可为C3-C60碳环基团或C1-C60杂环基团,
EW11可为-CN,
d1可为0或1,
其中EW1可为缺π-电子的含氮C1-C60环状基团,或d1可为1,
T1可为由式2表示的基团,以及
b1可为选自1至5的整数,
在式2中,
X1可为O或S,
L1为单键、未被取代的或被至少一个R10a取代的C4-C60碳环基团或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基团,
a1可为选自0至5的整数,并且
Ar1和Ar2可各自独立地为未被取代的或被至少一个R10a取代的富含π电子的C3-C60环状基团,并且
在式1和式2中,
R1和R2可各自独立地为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60烷基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C2-C60烯基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C2-C60炔基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60烷氧基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C3-C60碳环基团、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基团、未被取代的或被至少一个R10a取代的C6-C60芳氧基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C6-C60芳硫基、-Si(Q1)(Q2)(Q3)、-B(Q1)(Q2)、-P(Q1)(Q2)或-C(=O)(Q1),
式1中的c1可为选自0至10的整数,式2中的c2可为选自0至7的整数,并且
R10a可为:
氘(-D)、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基或硝基,
各自未被取代或被以下取代的C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基或C1-C60烷氧基:氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、C3-C60碳环基团、C1-C60杂环基团、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C7-C60芳基烷基、C2-C60杂芳基烷基、-Si(Q11)(Q12)(Q13)、-N(Q11)(Q12)、-B(Q11)(Q12)、-C(=O)(Q11)、-S(=O)2(Q11)、-P(=O)(Q11)(Q12)或其任何组合,
各自未被取代或被以下取代的C3-C60碳环基团、C1-C60杂环基团、C6-C60芳氧基或C6-C60芳硫基:氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C60碳环基团、C1-C60杂环基团、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C7-C60芳基烷基、C2-C60杂芳基烷基、-Si(Q21)(Q22)(Q23)、-N(Q21)(Q22)、-B(Q21)(Q22)、-C(=O)(Q21)、-S(=O)2(Q21)、-P(=O)(Q21)(Q22)或其任何组合,或者
-Si(Q31)(Q32)(Q33)、-N(Q31)(Q32)、-B(Q31)(Q32)、-C(=O)(Q31)、-S(=O)2(Q31)或-P(=O)(Q31)(Q32),
其中Q1至Q3、Q11至Q13、Q21至Q23和Q31至Q33可各自独立地为:氢;氘;-F;-Cl;-Br;-I;羟基;氰基;硝基;C1-C60烷基;C2-C60烯基;C2-C60炔基;C1-C60烷氧基;或者各自未被取代或被以下取代的C3-C60碳环基团或C1-C60杂环基团:氘、-F、氰基、C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、苯基、联苯基或其任何组合,以及
式2中的*可指示与式1中的EW1的结合位点。
根据实施方式的另一方面,提供了发光装置,包括:第一电极,面对第一电极的第二电极,在第一电极和第二电极之间且包括发射层的夹层,以及由式1表示的杂环化合物。
根据实施方式的另一方面,提供了包括发光装置的电子设备。
附图说明
本公开的某些实施方式的上面和其他方面和特征将从结合所附附图的下述描述中更显而易见,在附图中:
图1为根据实施方式的发光装置的示意性截面图;以及
图2和图3各自为根据实施方式的发光设备的截面图。
具体实施方式
现将更详细参考实施方式,其实例阐释于所附附图中,其中相同的附图标记通篇指相同的元件。就此而言,本实施方式可具有不同的形式并且不应解释为限于本文阐述的描述。因此,下面仅通过参考附图来描述实施方式,以解释本描述的实施方式的方面。如本文使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关的列举项目的任何和所有组合。遍及本公开,表达“a、b和c中的至少一个”指示仅a、仅b、仅c、a和b二者、a和c二者、b和c二者、所有的a、b和c,或其变体。
提供了由式1表示的杂环化合物:
式1
Figure BDA0003299127530000041
式1中的EW1可为C3-C60碳环基团或C1-C60杂环基团。
在实施方式中,式1中的EW1可为苯基、萘基、蒽基、菲基、三亚苯基、芘基、1,2-苯并菲基、环戊二烯基、1,2,3,4-四氢萘基、噻吩基、呋喃基、吲哚基、苯并硼杂环戊二烯基、苯并磷杂环戊二烯基、茚基、苯并硅杂环戊二烯基、苯并锗杂环戊二烯基、苯并噻吩基、苯并硒吩基、苯并呋喃基、咔唑基、二苯并硼杂环戊二烯基、二苯并磷杂环戊二烯基、芴基、二苯并硅杂环戊二烯基、二苯并锗杂环戊二烯基、二苯并噻吩基、二苯并硒吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩5-氧化物基、9H-芴-9-酮基、二苯并噻吩5,5-二氧化物基、氮杂吲哚基、氮杂苯并硼杂环戊二烯基、氮杂苯并磷杂环戊二烯基、氮杂茚基、氮杂苯并硅杂环戊二烯基、氮杂苯并锗杂环戊二烯基、氮杂苯并噻吩基、氮杂苯并硒吩基、氮杂苯并呋喃基、氮杂咔唑基、氮杂二苯并硼杂环戊二烯基、氮杂二苯并磷杂环戊二烯基、氮杂芴基、氮杂二苯并硅杂环戊二烯基、氮杂二苯并锗杂环戊二烯基、氮杂二苯并噻吩基、氮杂二苯并硒吩基、氮杂二苯并呋喃基、氮杂二苯并噻吩5-氧化物基、氮杂-9H-芴-9-酮基、氮杂二苯并噻吩5,5-二氧化物基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、喹唑啉基、菲咯啉基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、三唑基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、异噻唑基、噁二唑基、噻二唑基、苯并吡唑基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并噁二唑基、苯并噻二唑基、5,6,7,8-四氢异喹啉基或5,6,7,8-四氢喹啉基。
式1中的EW11可为-CN。
式1中的d1可为0或1。d1为EW11的数量。
在一个或多个实施方式中,式1中的EW1可为缺π-电子的含氮C1-C60环状基团,或d1可为1。例如,当EW1为缺π-电子的含氮C1-C60环状基团时,d1可为0或1,但是当EW1不为缺π-电子的含氮C1-C60环状基团时,d1可为1。
在实施方式中,式1中的EW1可为咪唑基、吡唑基、噻唑基、异噻唑基、噁唑基、异噁唑基、吡啶基、吡嗪基、哒嗪基、嘧啶基、吲唑基、嘌呤基、喹啉基、异喹啉基、苯并喹啉基、苯并异喹啉基、酞嗪基、萘啶基、喹喔啉基、苯并喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、菲啶基、吖啶基、菲咯啉基、吩嗪基、苯并咪唑基、苯并异噻唑基、苯并噁唑基、苯并异噁唑基、三唑基、四唑基、噁二唑基、三嗪基、噻二唑基、咪唑并吡啶基、咪唑并嘧啶基、氮杂咔唑基、氮杂二苯并呋喃基、氮杂二苯并噻吩基、氮杂二苯并硅杂环戊二烯基、吖啶基或吡啶并吡嗪基。
在一个或多个实施方式中,式1中的EW1可为苯基、萘基、蒽基、菲基、三亚苯基、芘基、1,2-苯并菲基、环戊二烯基或1,2,3,4-四氢萘基,并且d1可为1。
在一个或多个实施方式中,杂环化合物可由式1(a)或式1(b)表示:
Figure BDA0003299127530000051
在式1(a)和式1(b)中,
X11可为N或C(R11),
X12可为N或C(R12),
X13可为N或C(R13),
选自X11至X13中的至少一个可为N或C(CN),
R11至R15与结合R1描述的相同,以及
T11和T12与结合T1描述的相同。
在实施方式中,式1(a)和式1(b)中的X11至X13中的至少两个可为N。
在实施方式中,在式1(a)和式1(b)中,X11可为C(R11),X12可为C(R12),X13可为C(R13),并且选自X11至X13中的至少一个可为C(CN)。
式1中的b1可为选自1至5的整数。b1为T1的数量。
在实施方式中,式1中的b1可为1或2。
式1中的T1可为由式2表示的基团:
式2
Figure BDA0003299127530000061
式2中的X1可为O或S。
在一个或多个实施方式中,式2中的X1可为O,但是本公开的实施方式不限于此。
式2中的L1可为单键、未被取代的或被至少一个R10a取代的C3-C60碳环基团,或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基团。
在一个或多个实施方式中,式2中的L1可为:单键;或者各自未被取代或被至少一个R10a取代的苯基、萘基、蒽基、菲基、三亚苯基、芘基、1,2-苯并菲基、环戊二烯基或1,2,3,4-四氢萘基。
在一个或多个实施方式中,式2中的L1可为:单键;或者未被取代的或被至少一个R10a取代的苯基,但是本公开的实施方式不限于此。
式2中的a1可为选自0至5的整数。a1为L1的数量。
在一个或多个实施方式中,式2中的a1可为0、1或2。
式2中的Ar1和Ar2可各自独立地为未被取代的或被至少一个R10a取代的富含π电子的C3-C60环状基团。
在实施方式中,式2中的Ar1和Ar2可各自独立地为各自未被取代或被至少一个R10a取代的苯基、庚搭烯基、茚基、萘基、薁基、引达省基、苊基、芴基、螺-二芴基、苯并芴基、二苯并芴基、非那烯基、菲基、蒽基、荧蒽基、三亚苯基、芘基、1,2-苯并菲基、并四苯基、苉基、苝基、并五苯基、并六苯基、戊芬基、玉红省基、蔻基、卵苯基、吡咯基、呋喃基、噻吩基、异吲哚基、吲哚基、茚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并硅杂环戊二烯基、萘并吡咯基、萘并呋喃基、萘并噻吩基、萘并硅杂环戊二烯基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、二苯并硅杂环戊二烯基、茚并咔唑基、吲哚并咔唑基、苯并呋喃并咔唑基、苯并噻吩并咔唑基、苯并硅杂环戊二烯并咔唑基、三吲哚并苯基、吡咯并菲基、呋喃并菲基、噻吩并菲基、苯并萘并呋喃基、苯并萘并噻吩基、(吲哚并)菲基、(苯并呋喃并)菲基或(苯并噻吩并)菲基。
在一个或多个实施方式中,式2中的Ar1和Ar2可各自独立地为未被取代的或被至少一个R10a取代的苯基,但是本公开的实施方式不限于此。
在式1和式2中,
R1和R2可各自独立地为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60烷基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C2-C60烯基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C2-C60炔基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60烷氧基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C3-C60碳环基团、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基团、未被取代的或被至少一个R10a取代的C6-C60芳氧基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C6-C60芳硫基、-Si(Q1)(Q2)(Q3)、-B(Q1)(Q2)、-P(Q1)(Q2)或-C(=O)(Q1),
式1中的c1可为选自0至10的整数,式2中的c2可为选自0至7的整数,以及
R10a可为:
氘(-D)、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基或硝基,
各自未被取代或被以下取代的C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基或C1-C60烷氧基:氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、C3-C60碳环基团、C1-C60杂环基团、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C7-C60芳基烷基、C2-C60杂芳基烷基、-Si(Q11)(Q12)(Q13)、-N(Q11)(Q12)、-B(Q11)(Q12)、-C(=O)(Q11)、-S(=O)2(Q11)、-P(=O)(Q11)(Q12)或其任何组合,
各自未被取代或被以下取代的C3-C60碳环基团、C1-C60杂环基团、C6-C60芳氧基或C6-C60芳硫基:氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C60碳环基团、C1-C60杂环基团、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C7-C60芳基烷基、C2-C60杂芳基烷基、-Si(Q21)(Q22)(Q23)、-N(Q21)(Q22)、-B(Q21)(Q22)、-C(=O)(Q21)、-S(=O)2(Q21)、-P(=O)(Q21)(Q22)或其任何组合,或者
-Si(Q31)(Q32)(Q33)、-N(Q31)(Q32)、-B(Q31)(Q32)、-C(=O)(Q31)、-S(=O)2(Q31)或-P(=O)(Q31)(Q32),
其中Q1至Q3、Q11至Q13、Q21至Q23和Q31至Q33可各自独立地为:氢;氘;-F;-Cl;-Br;-I;羟基;氰基;硝基;C1-C60烷基;C2-C60烯基;C2-C60炔基;C1-C60烷氧基;或者各自未被取代或被以下取代的C3-C60碳环基团或C1-C60杂环基团:氘、-F、氰基、C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、苯基、联苯基或其任何组合,以及
式2中的*可指示式1中的EW1的结合位点。
在一个或多个实施方式中,式2中的c2可为选自0至7的整数,其中c2指示R2的数量。
在实施方式中,式2可由选自式2-1至式2-4中的一个表示:
Figure BDA0003299127530000081
在式2-1至式2-4中,
X1、L1、a1、Ar1、Ar2、R2和c2各自与以上分别描述的相同,以及
*指示与式1中的EW1的结合位点。
式1和式2中的R1和R2可各自独立地为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60烷基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C2-C60烯基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C2-C60炔基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60烷氧基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C3-C60碳环基团、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基团、未被取代的或被至少一个R10a取代的C6-C60芳氧基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C6-C60芳硫基、-Si(Q1)(Q2)(Q3)、-B(Q1)(Q2)、-P(Q1)(Q2)或-C(=O)(Q1)。
在实施方式中,式1和式2中的R1和R2可各自独立地为:氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基或硝基;
各自未被取代或被以下取代的C1-C20烷基、C2-C20烯基、C2-C20炔基或C1-C20烷氧基:氘、-F、-Cl、-Br、-I、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CF3、-CF2H、-CFH2、羟基、氰基、硝基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降冰片烷基、降冰片烯基、环戊烯基、环己烯基、环庚烯基、苯基、萘基、吡啶基、嘧啶基、-Si(Q31)(Q32)(Q33)、-N(Q31)(Q32)、-B(Q31)(Q32)、-C(=O)(Q31)、-S(=O)2(Q31)、-P(=O)(Q31)(Q32)或其任何组合;
各自未被取代或被以下取代的环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降冰片烷基、降冰片烯基、环戊烯基、环己烯基、环庚烯基、苯基、萘基、芴基、菲基、蒽基、荧蒽基、三亚苯基、芘基、1,2-苯并菲基、吡咯基、噻吩基、呋喃基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、异噻唑基、噁唑基、异噁唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、异吲哚基、吲哚基、吲唑基、嘌呤基、喹啉基、异喹啉基、苯并喹啉基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、咔唑基、菲咯啉基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并异噻唑基、苯并噁唑基、苯并异噁唑基、三唑基、四唑基、噁二唑基、三嗪基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、咪唑并吡啶基或咪唑并嘧啶基:氘、-F、-Cl、-Br、-I、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CF3、-CF2H、-CFH2、羟基、氰基、硝基、C1-C20烷基、C2-C20烯基、C2-C20炔基、C1-C20烷氧基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降冰片烷基、降冰片烯基、环戊烯基、环己烯基、环庚烯基、苯基、萘基、芴基、菲基、蒽基、荧蒽基、三亚苯基、芘基、1,2-苯并菲基、吡咯基、噻吩基、呋喃基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、异噻唑基、噁唑基、异噁唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、异吲哚基、吲哚基、吲唑基、嘌呤基、喹啉基、异喹啉基、苯并喹啉基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、咔唑基、菲咯啉基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并异噻唑基、苯并噁唑基、苯并异噁唑基、三唑基、四唑基、噁二唑基、三嗪基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、咪唑并吡啶基、咪唑并嘧啶基、-Si(Q31)(Q32)(Q33)、-N(Q31)(Q32)、-B(Q31)(Q32)、-C(=O)(Q31)、-S(=O)2(Q31)、-P(=O)(Q31)(Q32)或其任何组合;或者
-Si(Q1)(Q2)(Q3)、-N(Q1)(Q2)、-B(Q1)(Q2)、-C(=O)(Q1)、-S(=O)2(Q1)、-P(=O)(Q1)(Q2)或-P(Q1)(Q2)。
式1中的c1可为选自0至10的整数。式2中的c2可为选自0至7的整数。c1为R1的数量,并且c2为R2的数量。
在实施方式中,杂环化合物可选自下面化合物1至化合物96:
Figure BDA0003299127530000101
Figure BDA0003299127530000111
Figure BDA0003299127530000121
Figure BDA0003299127530000131
杂环化合物可包括i)由式1和式2表示的基团,并且式2中的X1可为O或S。当X1为O或S时,与其中X1为N的情况相比,杂环化合物可具有类似的最低未占分子轨道(LUMO)能级和相对低的最高占据分子轨道(HOMO)能级,从而具有大的能带隙。在由式1和式2表示的基团的情况下,三重态(T1)能级由于位阻效应而增加,因此,单重态(S1)能级和三重态(T1)能级之间的差可能增加。此外,ii)因为式1中的EW1为缺π-电子的含氮C1-C60环状基团或d1为1,电子接受能力增强,因此,电子传输特性得到改善。因此,杂环化合物可用作高效的延迟荧光发光材料,并且包括杂环化合物的电子装置,例如,有机发光装置,可具有低驱动电压、优异的亮度效率和长寿命。
在一个或多个实施方式中,杂环化合物可发射具有约400nm或更大且约465nm或更小的最大发射波长的蓝光,并且可具有0.5eV或更小的单重态(S1)能级和三重态(T1)能级之间的差。
由式1表示的杂环化合物的合成方法可由本领域普通技术人员通过参考下面提供的合成例和/或实施例而认识到。
至少一种由式1表示的杂环化合物可用于发光装置(例如,有机发光装置)。因此,提供了发光装置,包括:第一电极;面对第一电极的第二电极;在第一电极和第二电极之间且包括发射层的夹层;以及如本文描述的由式1表示的杂环化合物。
在实施方式中,
发光装置的第一电极可为阳极,
发光装置的第二电极可为阴极,
夹层可进一步包括在第一电极和发射层之间的空穴传输区以及在发射层和第二电极之间的电子传输区,
空穴传输区可包括空穴注入层、空穴传输层、发射辅助层、电子阻挡层或其任何组合,以及
电子传输区可包括缓冲层、空穴阻挡层、电子控制层、电子传输层、电子注入层或其任何组合。
在一个或多个实施方式中,杂环化合物可包括在发光装置的第一电极和发光装置的第二电极之间。在一个或多个实施方式中,杂环化合物可包括在发光装置的夹层,例如,夹层的发射层或电子传输区中。
在一个或多个实施方式中,发光装置的夹层中的发射层可包括掺杂剂和主体,并且主体可包括杂环化合物。换句话说,杂环化合物可充当主体。发射层可发射红光、绿光、蓝光和/或白光。在一个或多个实施方式中,发射层可发射蓝光。蓝光可具有例如,约400nm至约465nm的最大发射波长。发射层和主体的其它细节与本说明书中别处所描述的相同。
在一个或多个实施方式中,发光装置可包括在第一电极的外部或在第二电极的外部的封盖层。
在一个或多个实施方式中,发光装置可进一步包括选自在第一电极的外部的第一封盖层和在第二电极的外部的第二封盖层中的至少一个,并且选自第一封盖层和第二封盖层中的至少一个可包括由式1表示的杂环化合物。第一封盖层和第二封盖层的进一步详细描述与本说明书中别处所描述的相同。
在实施方式中,发光装置可包括:在第一电极的外部且包括由式1表示的杂环化合物的第一封盖层;在第二电极的外部且包括由式1表示的杂环化合物的第二封盖层;或者第一封盖层和第二封盖层。
如本文使用的表述“(夹层和/或封盖层)包括至少一种杂环化合物”可包括其中“(夹层和/或封盖层)包括相同的由式1表示的杂环化合物”的情况和其中“(夹层和/或封盖层)包括两种或更多种不同的由式1表示的杂环化合物”的情况。
在实施方式中,夹层和/或封盖层可仅包括化合物1作为杂环化合物。就此而言,化合物1可存在于发光装置的发射层中。在一个或多个实施方式中,夹层可包括化合物1和化合物2作为杂环化合物。就此而言,化合物1和化合物2可存在于同一层中(例如,化合物1和化合物2可均存在于发射层中)或者不同的层中(例如,化合物1可存在于发射层中并且化合物2可存在于电子传输区中)。
如本文使用的术语“夹层”指在发光装置的第一电极和第二电极之间的单个层和/或所有层。
根据实施方式的另一方面,提供了包括发光装置的电子设备。电子设备可进一步包括薄膜晶体管。在实施方式中,电子设备可进一步包括包含源电极和漏电极的薄膜晶体管,并且发光装置的第一电极可电耦合到源电极或漏电极。在一个或多个实施方式中,电子设备可进一步包括滤色器、颜色转换层、触摸屏层、偏振层或其任何组合。电子设备的进一步详细描述与本说明书中别处所描述的相同。
图1的描述
图1为根据实施方式的发光装置10的示意性截面图。发光装置10包括第一电极110、夹层130和第二电极150。
下文,将结合图1描述根据实施方式的发光装置10的结构和制造发光装置10的方法。
第一电极110
在图1中,基板可另外在第一电极110下方或在第二电极150上方。基板可为玻璃基板和/或塑料基板。在一个或多个实施方式中,基板可为柔性基板。在一个或多个实施方式中,基板可包括具有优异的耐热性和耐久性的塑料,比如聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚芳酯(PAR)、聚醚酰亚胺或其任何组合。
第一电极110可通过,例如,在基板上沉积和/或溅射用于形成第一电极110的材料而形成。当第一电极110为阳极时,可容易注入空穴的高功函材料可用作用于形成第一电极110的材料。
第一电极110可为反射电极、半透射电极或透射电极。当第一电极110为透射电极时,用于形成第一电极110的材料可包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)或其任何组合。在一个或多个实施方式中,当第一电极110为半透射电极或反射电极时,镁(Mg)、银(Ag)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)或其任何组合可用作用于形成第一电极110的材料。
第一电极110可具有包括单个层(例如,由单个层组成)的单层结构或包括多个层的多层结构。在实施方式中,第一电极110可具有ITO/Ag/ITO的三层结构。
夹层130
夹层130在第一电极110上。夹层130包括发射层。
夹层130可进一步包括在第一电极110和发射层之间的空穴传输区和在发射层和第二电极150之间的电子传输区。
除了各种合适的有机材料之外,夹层130可进一步包括含金属化合物比如有机金属化合物和/或无机材料比如量子点等。
在一个或多个实施方式中,夹层130可包括,i)顺序堆叠在第一电极110和第二电极150之间的两个或更多个发射单元,和ii)在两个发射单元之间的电荷产生层。当夹层130包括发射单元和电荷产生层时,发光装置10可为串联发光装置。
夹层130中的空穴传输区
空穴传输区可具有:i)包括单个层(例如,由单个层组成)的单层结构,该单个层包括单种材料(例如,由单种材料组成),ii)包括单个层(例如,由单个层组成)的单层结构,该单个层包括多种不同材料,或iii)包括包含不同材料的多个层的多层结构。
空穴传输区可包括空穴注入层、空穴传输层、发射辅助层、电子阻挡层或其任何组合。
例如,空穴传输区可具有包括空穴注入层/空穴传输层结构,空穴注入层/空穴传输层/发射辅助层结构,空穴注入层/发射辅助层结构,空穴传输层/发射辅助层结构,或者空穴注入层/空穴传输层/电子阻挡层结构的多层结构,其中,在每个结构中,层从第一电极110顺序堆叠。
空穴传输区可包括由式201表示的化合物,由式202表示的化合物或其任何组合:
式201
Figure BDA0003299127530000171
式202
Figure BDA0003299127530000172
在式201和式202中,
L201至L204可各自独立地为未被取代的或被至少一个R10a取代的C3-C60碳环基团或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基团,
L205可为*-O-*'、*-S-*'、*-N(Q201)-*'、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C20亚烷基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C2-C20亚烯基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C3-C60碳环基团,或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基团,
xa1至xa4可各自独立地为选自0至5的整数,
xa5可为选自1至10的整数,
R201至R204和Q201可各自独立地为未被取代的或被至少一个R10a取代的C3-C60碳环基团或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基团,
R201和R202可任选地经由单键、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C5亚烷基,或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C2-C5亚烯基彼此连接,以形成未被取代的或被至少一个R10a取代的C8-C60多环基团(例如,咔唑基等)(例如,参考下述化合物HT16),
R203和R204可任选地经由单键、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C5亚烷基,或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C2-C5亚烯基彼此连接,以形成未被取代的或被至少一个R10a取代的C8-C60多环基团,以及
na1可为选自1至4的整数。
在实施方式中,式201和式202可各自包括选自由式CY201至式CY217表示的基团中的至少一个:
Figure BDA0003299127530000181
关于式CY201至式CY217,R10b和R10c与结合R10a描述的相同,环CY201至环CY204可各自独立地为C3-C20碳环基团或C1-C20杂环基团,并且式CY201至CY217中的至少一个氢可未被取代或被至少一个如本文所述的R10a取代。
在实施方式中,式CY201至式CY217中的环CY201至环CY204可各自独立地为苯基、萘基、菲基或蒽基。
在实施方式中,式201和式202可各自包括选自由式CY201至式CY203表示的基团中的至少一个。
在一个或多个实施方式中,式201可包括选自由式CY201至式CY203表示的基团中的至少一个和选自由式CY204至式CY217表示的基团中的至少一个。
在一个或多个实施方式中,在式201中,xa1可为1,R201可为由选自式CY201至式CY203中的一个表示的基团,xa2可为0,并且R202可为由选自式CY204至式CY207中的一个表示的基团。
在一个或多个实施方式中,式201和式202中的每一个可不包括由选自式CY201至式CY203中的一个表示的基团。
在一个或多个实施方式中,式201和式202中的每一个可不包括由选自式CY201至式CY203中的一个表示的基团并且可包括选自由式CY204至式CY217表示的基团中的至少一个。
在实施方式中,式201和式202中的每一个可不包括由选自式CY201至式CY217中的一个表示的基团。
在实施方式中,空穴传输区可包括选自化合物HT1至HT46中的一种、m-MTDATA、TDATA、2-TNATA、NPB(NPD)、β-NPB、TPD、螺-TPD、螺-NPB、甲基化的NPB、TAPC、HMTPD、4,4’,4”-三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA)、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)或其任何组合:
Figure BDA0003299127530000191
Figure BDA0003299127530000201
Figure BDA0003299127530000211
Figure BDA0003299127530000221
空穴传输区的厚度可在约
Figure BDA0003299127530000231
至约
Figure BDA0003299127530000232
例如,约
Figure BDA0003299127530000233
至约
Figure BDA0003299127530000234
的范围内。当空穴传输区包括空穴注入层、空穴传输层或其任何组合时,空穴注入层的厚度可在约
Figure BDA0003299127530000235
至约
Figure BDA0003299127530000236
例如,约
Figure BDA0003299127530000237
至约
Figure BDA0003299127530000238
的范围内,并且空穴传输层的厚度可在约
Figure BDA0003299127530000239
至约
Figure BDA00032991275300002310
例如,约
Figure BDA00032991275300002311
至约
Figure BDA00032991275300002312
的范围内。当空穴传输区、空穴注入层和空穴传输层的厚度在这些范围内时,可在驱动电压没有显著增加的情况下获得合适的或满意的空穴传输特性。
发射辅助层可通过根据由发射层发射的光的波长补偿光学共振距离来增加光发射效率,并且电子阻挡层可防止或减少电子从发射层泄露到空穴传输区。可包括在空穴传输区中的材料可包括在发射辅助层和电子阻挡层中。
p-掺杂剂
除了这些材料之外,空穴传输区可进一步包括用于改善导电性质的电荷产生材料。电荷产生材料可均匀或非均匀分散于空穴传输区(例如,以包括电荷产生材料(例如,由电荷产生材料组成)的单个层的形式)中。
电荷产生材料可为例如p-掺杂剂。
在实施方式中,p-掺杂剂的最低未占分子轨道(LUMO)能级可为-3.5eV或更少。
在实施方式中,p-掺杂剂可包括醌衍生物、含氰基化合物、含有元素EL1和元素EL2的化合物或其任何组合。
醌衍生物的实例可包括TCNQ,F4-TCNQ等。
含氰基化合物的实例可包括HAT-CN和由下式221表示的化合物。
Figure BDA00032991275300002313
在式221中,
R221至R223可各自独立地为未被取代的或被至少一个R10a取代的C3-C60碳环基团或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基团,以及
选自R221至R223中的至少一个可各自独立地为各自被以下取代的C3-C60碳环基团或C1-C60杂环基团:氰基;-F;-Cl;-Br;-I;被氰基、-F、-Cl、-Br、-I或其任何组合取代的C1-C20烷基;或其任何组合。
关于含有元素EL1和元素EL2的化合物,元素EL1可为金属、准金属或其组合,并且元素EL2可为非金属、准金属或其组合。
金属的实例可包括:碱金属(例如,锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)等);碱土金属(例如,铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)等);过渡金属(例如,钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钒(V)、铌(Nb)、钽(Ta)、铬(Cr)、钼(Mo)、钨(W)、锰(Mn)、锝(Tc)、铼(Re)、铁(Fe)、钌(Ru)、锇(Os)、钴(Co)、铑(Rh)、铱(Ir)、镍(Ni)、钯(Pd)、铂(Pt)、铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)等);后过渡金属(例如,锌(Zn)、铟(In)、锡(Sn)等);和镧系金属(例如,镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)等)。
准金属的实例可包括硅(Si)、锑(Sb)和碲(Te)。
非金属的实例可包括氧(O)和卤素(例如,F、Cl、Br、I等)。
在实施方式中,含有元素EL1和元素EL2的化合物的实例可包括金属氧化物、金属卤化物(例如,金属氟化物、金属氯化物、金属溴化物和/或金属碘化物)、准金属卤化物(例如,准金属氟化物、准金属氯化物、准金属溴化物和/或准金属碘化物)、金属碲化物或其任何组合。
金属氧化物的实例可包括钨氧化物(例如,WO、W2O3、WO2、WO3和/或W2O5)、钒氧化物(例如,VO、V2O3、VO2和/或V2O5)、钼氧化物(MoO、Mo2O3、MoO2、MoO3和/或Mo2O5)和铼氧化物(例如,ReO3)。
金属卤化物的实例可包括碱金属卤化物、碱土金属卤化物、过渡金属卤化物、后过渡金属卤化物和镧系金属卤化物。
碱金属卤化物的实例可包括LiF、NaF、KF、RbF、CsF、LiCl、NaCl、KCl、RbCl、CsCl、LiBr、NaBr、KBr、RbBr、CsBr、LiI、NaI、KI、RbI和CsI。
碱土金属卤化物的实例可包括BeF2、MgF2、CaF2、SrF2、BaF2、BeCl2、MgCl2、CaCl2、SrCl2、BaCl2、BeBr2、MgBr2、CaBr2、SrBr2、BaBr2、BeI2、MgI2、CaI2、SrI2和BaI2
过渡金属卤化物的实例可包括钛卤化物(例如,TiF4、TiCl4、TiBr4和/或TiI4)、锆卤化物(例如,ZrF4、ZrCl4、ZrBr4和/或ZrI4)、铪卤化物(例如,HfF4、HfCl4、HfBr4和/或HfI4)、钒卤化物(例如,VF3、VCl3、VBr3和/或VI3)、铌卤化物(例如,NbF3、NbCl3、NbBr3和/或NbI3)、钽卤化物(例如,TaF3、TaCl3、TaBr3和/或TaI3)、铬卤化物(例如,CrF3,CrCl3,CrBr3和/或CrI3)、钼卤化物(例如,MoF3、MoCl3、MoBr3和/或MoI3)、钨卤化物(例如,WF3、WCl3、WBr3和/或WI3)、锰卤化物(例如,MnF2、MnCl2、MnBr2和/或MnI2)、锝卤化物(例如,TcF2、TcCl2、TcBr2和/或TcI2)、铼卤化物(例如,ReF2、ReCl2、ReBr2和/或ReI2)、铁卤化物(例如,FeF2、FeCl2、FeBr2和/或FeI2)、钌卤化物(例如,RuF2、RuCl2、RuBr2和/或RuI2)、锇卤化物(例如,OsF2、OsCl2、OsBr2和/或OsI2)、钴卤化物(例如,CoF2、CoCl2、CoBr2和/或CoI2)、铑卤化物(例如,RhF2、RhCl2、RhBr2和/或RhI2)、铱卤化物(例如,IrF2、IrCl2、IrBr2和/或IrI2)、镍卤化物(例如,NiF2、NiCl2、NiBr2和/或NiI2)、钯卤化物(例如,PdF2、PdCl2、PdBr2和/或PdI2)、铂卤化物(例如,PtF2、PtCl2、PtBr2和/或PtI2)、铜卤化物(例如,CuF、CuCl、CuBr和/或CuI)、银卤化物(例如,AgF、AgCl、AgBr和/或AgI)和金卤化物(例如,AuF、AuCl、AuBr和/或AuI)。
后过渡金属卤化物的实例可包括锌卤化物(例如,ZnF2、ZnCl2、ZnBr2和/或ZnI2)、铟卤化物(例如,InI3)和锡卤化物(例如,SnI2)。
镧系金属卤化物的实例可包括YbF、YbF2、YbF3、SmF3、YbCl、YbCl2、YbCl3、SmCl3、YbBr、YbBr2、YbBr3、SmBr3、YbI、YbI2、YbI3和SmI3
准金属卤化物的实例可包括锑卤化物(例如,SbCl5)。
金属碲化物的实例可包括碱金属碲化物(例如,Li2Te、Na2Te、K2Te、Rb2Te和/或Cs2Te)、碱土金属碲化物(例如,BeTe、MgTe、CaTe、SrTe和/或BaTe)、过渡金属碲化物(例如,TiTe2、ZrTe2、HfTe2、V2Te3、Nb2Te3、Ta2Te3、Cr2Te3、Mo2Te3、W2Te3、MnTe、TcTe、ReTe、FeTe、RuTe、OsTe、CoTe、RhTe、IrTe、NiTe、PdTe、PtTe、Cu2Te、CuTe、Ag2Te、AgTe和/或Au2Te)、后过渡金属碲化物(例如,ZnTe)和镧系金属碲化物(例如,LaTe、CeTe、PrTe、NdTe、PmTe、EuTe、GdTe、TbTe、DyTe、HoTe、ErTe、TmTe、YbTe和/或LuTe)。
夹层130中的发射层
当发光装置10为全色发光装置时,发射层可根据子像素被图案化为红色发射层、绿色发射层和/或蓝色发射层。在一个或多个实施方式中,发射层可具有红色发射层、绿色发射层和蓝色发射层中的两个或更多个层的堆叠结构,其中两个或更多个层彼此接触或彼此分开以发射白光。在一个或多个实施方式中,发射层可包括红色发光材料、绿色发光材料和蓝色发光材料中的两种或更多种材料,其中两种或更多种材料在单个层中彼此混合以发射白光。
发射层可包括主体和掺杂剂。掺杂剂可包括磷光掺杂剂、荧光掺杂剂或其任何组合。
基于100重量份的主体,发射层中的掺杂剂的量可为约0.01至约15重量份。
在一个或多个实施方式中,发射层可包括量子点。
在一个或多个实施方式中,发射层可包括延迟荧光材料。延迟荧光材料可充当发射层中的主体或掺杂剂。
发射层的厚度可在约
Figure BDA0003299127530000261
至约
Figure BDA0003299127530000262
例如,约
Figure BDA0003299127530000263
至约
Figure BDA0003299127530000264
的范围内。当发射层的厚度在该范围内时,可在驱动电压没有显著增加的情况下获得优异的光发射特性。
主体
主体可包括由式1表示的化合物、由式301表示的化合物或其任何组合:
式301
[Ar301]xb11-[(L301)xb1-R301]xb21
在式301中,
Ar301和L301可各自独立地为未被取代的或被至少一个R10a取代的C3-C60碳环基团或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基团,
xb11可为1、2或3,
xb1可为选自0至5的整数,
R301可为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60烷基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C2-C60烯基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C2-C60炔基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60烷氧基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C3-C60碳环基团、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基团、-Si(Q301)(Q302)(Q303)、-N(Q301)(Q302)、-B(Q301)(Q302)、-C(=O)(Q301)、-S(=O)2(Q301)或-P(=O)(Q301)(Q302),
xb21可为选自1至5的整数,以及
Q301至Q303与结合Q1描述的相同。
在一个或多个实施方式中,当式301中的xb11为2或更大,两个或更多个Ar301可经由单键彼此连接。
在实施方式中,主体可包括由式301-1表示的化合物、由式301-2表示的化合物或其任何组合:
式301-1
Figure BDA0003299127530000271
式301-2
Figure BDA0003299127530000272
在式301-1和式301-2中,
环A301至环A304可各自独立地为未被取代的或被至少一个R10a取代的C3-C60碳环基团或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基团,
X301可为O、S、N-[(L304)xb4-R304]、C(R304)(R305)或Si(R304)(R305),
xb22和xb23可各自独立地为0、1或2,
L301、xb1和R301可各自与分别在本说明书中其他地方描述的相同,
L302至L304可各自独立地与分别结合L301描述的相同,
xb2至xb4可各自独立地与分别结合xb1描述的相同,以及
R302至R305和R311至R314可各自与分别结合R301描述的相同。
在一个或多个实施方式中,主体可包括碱土金属络合物、后过渡金属络合物或其任何组合。在实施方式中,主体可包括Be络合物(例如,化合物H55)、Mg络合物、Zn络合物或其任何组合。
在实施方式中,主体可包括选自化合物H1至H124中的一种、9,10-二(2-萘基)蒽(ADN)、2-甲基-9,10-双(萘-2-基)蒽(MADN)、9,10-二-(2-萘基)-2-叔丁基-蒽(TBADN)、4,4’-双(N-咔唑基)-1,1’-联苯(CBP)、1,3-二-9-咔唑基苯(mCP)、1,3,5-三(咔唑-9-基)苯(TCP)或其任何组合,但是本公开的实施方式不限于此:
Figure BDA0003299127530000281
Figure BDA0003299127530000291
Figure BDA0003299127530000301
Figure BDA0003299127530000311
Figure BDA0003299127530000321
Figure BDA0003299127530000331
磷光掺杂剂
磷光掺杂剂可包括至少一种过渡金属作为中心金属。
磷光掺杂剂可包括单齿配体、二齿配体、三齿配体、四齿配体、五齿配体、六齿配体或其任何组合。
磷光掺杂剂可为电中性的。
在实施方式中,磷光掺杂剂可包括由式401表示的有机金属化合物:
式401
M(L401)xc1(L402)xc2
在式401中,
M可为过渡金属(例如,铱(Ir)、铂(Pt)、钯(Pd)、锇(Os)、钛(Ti)、金(Au)、铪(Hf)、铕(Eu)、铽(Tb)、铑(Rh)、铼(Re)或铥(Tm)),
L401可为由式402表示的配体,并且xc1可为1、2或3,其中当xc1为2或更大时,两个或更多个L401可彼此相同或不同,
L402可为有机配体,并且xc2可为0、1、2、3或4,并且当xc2为2或更大时,两个或更多个L402可彼此相同或不同,
式402
Figure BDA0003299127530000341
在式402中,
X401和X402可各自独立地为氮或碳,
环A401和环A402可各自独立地为C3-C60碳环基团或C1-C60杂环基团,
T401可为单键、*-O-*'、*-S-*'、*-C(=O)-*'、*-N(Q411)-*'、*-C(Q411)(Q412)-*'、*-C(Q411)=C(Q412)-*'、*-C(Q411)=*'或*=C=*',
X403和X404可各自独立地为化学键(例如,共价键或配位键)、O、S、N(Q413)、B(Q413)、P(Q413)、C(Q413)(Q414)或Si(Q413)(Q414),
Q411至Q414可各自与分别结合Q1描述的相同,
R401和R402可各自独立地为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C20烷基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C20烷氧基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C3-C60碳环基团、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基团、-Si(Q401)(Q402)(Q403)、-N(Q401)(Q402)、-B(Q401)(Q402)、-C(=O)(Q401)、-S(=O)2(Q401)或-P(=O)(Q401)(Q402),
Q401至Q403可各自与分别结合Q1描述的相同,
xc11和xc12可各自独立地为选自0至10的整数,以及
式402中的*和*'各自指示与式401中的M的结合位点。
在实施方式中,在式402中,i)X401可为氮,并且X402可为碳,或ii)X401和X402中的每一个可为氮。
在实施方式中,当式401中的xc1为2或更大时,两个或更多个L401中的两个环A401可任选地经由作为连接基团的T402彼此连接,并且两个环A402可任选地经由作为连接基团的T403彼此连接(见化合物PD1至PD4和PD7)。T402和T403可各自与分别结合T401描述的相同。
式401中的L402可为有机配体。在实施方式中,L402可包括卤素基团、二酮基团(例如,乙酰丙酮化物基团)、羧酸基团(例如,吡啶羧酸基团)、-C(=O)、异腈基、-CN基、磷基(例如,膦基、亚磷酸盐基等)或其任何组合。
磷光掺杂剂可包括例如选自化合物PD1至PD25中的一种或其任何组合:
Figure BDA0003299127530000351
荧光掺杂剂
荧光掺杂剂可包括含胺基的化合物、含苯乙烯基的化合物或其任何组合。
在实施方式中,荧光掺杂剂可包括由式501表示的化合物:
式501
Figure BDA0003299127530000352
在式501中,
Ar501、L501至L503、R501和R502可各自独立地为未被取代的或被至少一个R10a取代的C3-C60碳环基团或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基团,
xd1至xd3可各自独立地为0、1、2或3,以及
xd4可为1、2、3、4、5或6。
在实施方式中,式501中的Ar501可包括稠环基团(例如,蒽基、1,2-苯并菲基或芘基),其中三个或更多个单环基团稠合在一起(例如,结合在一起)。
在一个或多个实施方式中,式501中的xd4可为2。
在实施方式中,荧光掺杂剂可包括:选自化合物FD1至FD36中的一种;DPVBi;DPAVBi;或其任何组合:
Figure BDA0003299127530000361
Figure BDA0003299127530000371
Figure BDA0003299127530000381
延迟荧光材料
发射层可包括延迟荧光材料。
本文使用的延迟荧光材料可选自由式1表示的杂环化合物或可以通过延迟荧光发射机制发射延迟荧光的任何合适的化合物。
包括在发射层中的延迟荧光材料可充当主体或掺杂剂,这取决于包括在发射层中的其他材料的类型或种类。
在实施方式中,延迟荧光材料的三重态能级(eV)和延迟荧光材料的单重态能级(eV)之间的差可为0eV或更大且0.5eV或更少。当延迟荧光材料的三重态能级(eV)和延迟荧光材料的单重态能级(eV)之间的差满足上述范围时,可以有效地发生从延迟荧光材料的三重态到单重态的上转换,因此,可改善发光装置10的发光效率。
在实施方式中,延迟荧光材料可包括i)包括至少一种电子供体(例如,富含π电子的C3-C60环状基团,比如咔唑基)和至少一种电子受体(例如,亚砜基、氰基或缺π-电子的含氮C1-C60环状基团)的材料、ii)包括C8-C60多环基团的材料,其中两个或更多个环状基团共用硼(B)且彼此稠合(例如,结合在一起)。
延迟荧光材料可包括选自化合物DF1至化合物DF9中的至少一种:
Figure BDA0003299127530000391
量子点
发射层可包括量子点。
本文使用的量子点指半导体化合物的晶体,并且可包括根据晶体的尺寸能够发射各种合适的发射波长的光的任何合适的材料。
量子点的直径可在例如约1nm至约10nm的范围内。
量子点可通过湿法化学工艺、金属有机化学气相沉积工艺、分子束外延工艺,或类似于这些工艺的工艺来合成。
湿法化学工艺指混合溶剂和前体材料,然后生长量子点颗粒晶体的方法。当晶体生长时,有机溶剂自然地充当配位在量子点晶体表面上的分散剂,并控制晶体的生长,使得量子点颗粒的生长可以通过比气相沉积方法更容易进行且需要低成本的工艺,比如金属有机化学气相沉积(MOCVD)或分子束外延(MBE),来控制。
量子点可包括第II-VI族半导体化合物、第III-V族半导体化合物、第III-VI族半导体化合物、第I-III-VI族半导体化合物、第IV-VI族半导体化合物、第IV族元素或化合物或其任何组合。
第II-VI族半导体化合物的实例可包括:二元化合物,比如CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe和/或MgS;三元化合物,比如CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe和/或MgZnS;四元化合物,比如CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe和/或HgZnSTe;或其任何组合。
第III-V族半导体化合物的实例可包括:二元化合物,比如GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs和/或InSb;三元化合物,比如GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InGaP、InNP、InAlP、InNAs、InNSb、InPAs和/或InPSb;四元化合物,比如GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb和/或GaAlNP;或其任何组合。在一个或多个实施方式中,第III-V族半导体化合物可进一步包括第II族元素。进一步包括第II族元素的第III-V族半导体化合物的实例可包括InZnP、InGaZnP和/或InAlZnP。
第III-VI族半导体化合物的实例可包括:二元化合物,比如GaS、GaSe、Ga2Se3、GaTe、InS、In2S3、InSe、In2Se3和/或InTe;三元化合物,比如InGaS3和/或InGaSe3;或其任何组合。
第I-III-VI族半导体化合物的实例可包括:三元化合物,比如AgInS、AgInS2、CuInS、CuInS2、CuGaO2、AgGaO2和/或AgAlO2
第IV-VI族半导体化合物的实例可包括:二元化合物,比如SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe和/或PbTe;三元化合物,比如SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe和/或SnPbTe;四元化合物,比如SnPbSSe、SnPbSeTe和/或SnPbSTe;或其任何组合。
在实施方式中,第IV族元素或化合物可包括:单元素,比如Si和/或Ge;二元化合物,比如SiC和/或SiGe;或其任何组合。
包括在多元素化合物比如二元化合物、三元化合物和四元化合物中的每种元素可以以均匀浓度或非均匀浓度存在于颗粒中。
在实施方式中,量子点可具有单一结构或者核-壳的双重结构,该单一结构具有包括在相应量子点中的每种元素的均匀(例如,基本均匀)浓度。在实施方式中,包括在核中的材料可不同于包括在壳中的材料。
量子点的壳可用作保护层,用于通过防止或减少核的化学变性来保持半导体特性,和/或可以用作充电层,用于将电泳特性赋予量子点。壳可以是单个层或多个层。核和壳之间的界面可以具有浓度梯度,其中存在于壳中的元素浓度沿着朝向中心的方向降低。
量子点的壳的实例可包括金属、准金属和/或非金属的氧化物、半导体化合物,或其任何组合。金属、准金属和/或非金属的氧化物的实例可包括二元化合物,比如SiO2、Al2O3、TiO2、ZnO、MnO、Mn2O3、Mn3O4、CuO、FeO、Fe2O3、Fe3O4、CoO、Co3O4和/或NiO;三元化合物,比如MgAl2O4、CoFe2O4、NiFe2O4和/或CoMn2O4;及其任何组合。半导体化合物的实例可包括如本文描述的第II-VI族半导体化合物、第III-V族半导体化合物、第III-VI族半导体化合物、第I-III-VI族半导体化合物、第IV-VI族半导体化合物或其任何组合。在实施方式中,半导体化合物可包括CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnSeS、ZnTeS、GaAs、GaP、GaSb、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InP、InGaP、InSb、AlAs、AlP、AlSb或其任何组合。
量子点的发射波长光谱的半峰全宽(FWHM)可以是约45nm或更小,例如约40nm或更小,例如约30nm或更小。当量子点的发射波长光谱的FWHM在该范围内时,可以改善颜色纯度或颜色再现性。此外,通过这种量子点发射的光被全方位(例如,基本上每个方向)辐射。因此,可以增加宽视角。
另外,量子点可为例如球形纳米颗粒、锥体纳米颗粒、多臂纳米颗粒、立方体纳米颗粒、纳米管颗粒、纳米线颗粒、纳米纤维颗粒和/或纳米板颗粒。
因为能带隙可以通过控制量子点的尺寸来调节,所以可以从量子点发射层获得具有各种合适波长带的光。因此,通过使用不同尺寸的量子点,可以实现发射各种合适波长的光的发光装置。更详细地,可以选择量子点的尺寸以发射红光、绿光和/或蓝光。此外,量子点的尺寸可以被配置为通过组合各种合适颜色的光来发射白光。
夹层130中的电子传输区
电子传输区可具有:i)包括单个层(例如,由单个层组成)的单层结构,该单个层包括单种材料(例如,由单种材料组成),ii)包括单个层(例如,由单个层组成)的单层结构,该单个层包括多种不同材料,或iii)包括包含不同材料的多个层的多层结构。
电子传输区可包括缓冲层、空穴阻挡层、电子控制层、电子传输层、电子注入层或其任何组合。
在实施方式中,电子传输区可具有电子传输层/电子注入层结构,空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层结构,电子控制层/电子传输层/电子注入层结构,或缓冲层/电子传输层/电子注入层结构,其中,对于每个结构,构成层从发射层顺序堆叠。
电子传输区(例如,电子传输区中的缓冲层、空穴阻挡层、电子控制层或电子传输层)可包括不含金属化合物,该不含金属化合物包括至少一个缺π-电子的含氮C1-C60环状基团。
在实施方式中,电子传输区可包括由式1表示的杂环化合物,由式601表示的化合物或其任何组合。
式601
[Ar601]xe11-[(L601)xe1-R601]xe21
在式601中,
Ar601和L601可各自独立地为未被取代的或被至少一个R10a取代的C3-C60碳环基团或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基团,
xe11可为1、2或3,
xe1可为0、1、2、3、4或5,
R601可为未被取代的或被至少一个R10a取代的C3-C60碳环基团、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基团、-Si(Q601)(Q602)(Q603)、-C(=O)(Q601)、-S(=O)2(Q601)或-P(=O)(Q601)(Q602),
Q601至Q603与结合Q1描述的相同,
xe21可为1、2、3、4或5,以及
选自Ar601、L601和R601中的至少一个可各自独立地为未被取代的或被至少一个R10a取代的缺π-电子的含氮C1-C60环状基团。
在一个或多个实施方式中,当式601中的xe11为2或更大时,两个或更多个Ar601可经由单键彼此连接。
在实施方式中,式601中的Ar601可为取代的或未取代的蒽基。
在实施方式中,电子传输区可包括由式601-1表示的化合物:
式601-1
Figure BDA0003299127530000431
在式601-1中,
X614可为N或C(R614),X615可为N或C(R615),X616可为N或C(R616),且选自X614至X616中的至少一个可为N,
L611至L613可通过参考结合L601所示的描述来理解,
xe611至xe613可通过参考结合xe1所示的描述来理解,
R611至R613可通过参考结合R601所示的描述来理解,以及
R614至R616可各自独立地为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C3-C60碳环基团,或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基团。
在实施方式中,式601和式601-1中的xe1和xe611至xe613可各自独立地为0、1或2。
电子传输区可包括选自化合物ET1至化合物ET45中的一种、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)、Alq3、BAlq、TAZ、NTAZ或其任何组合:
Figure BDA0003299127530000441
Figure BDA0003299127530000451
Figure BDA0003299127530000461
电子传输区的厚度可为约
Figure BDA0003299127530000462
至约
Figure BDA0003299127530000463
例如,约
Figure BDA0003299127530000464
至约
Figure BDA0003299127530000465
当电子传输区包括缓冲层、空穴阻挡层、电子控制层、电子传输层或其任何组合时,缓冲层、空穴阻挡层或电子控制层的厚度可各自独立地为约
Figure BDA0003299127530000466
至约
Figure BDA0003299127530000467
例如,约
Figure BDA0003299127530000468
至约
Figure BDA0003299127530000469
并且电子传输层的厚度可为约
Figure BDA00032991275300004610
至约
Figure BDA00032991275300004611
例如,约
Figure BDA00032991275300004612
Figure BDA00032991275300004613
至约
Figure BDA00032991275300004614
当缓冲层、空穴阻挡层、电子控制层、电子传输层和/或电子传输区的厚度在这些范围内时,可在驱动电压没有显著增加的情况下获得合适的或满意的电子传输特性。
除了上述材料之外,电子传输区(例如,电子传输区中的电子传输层)可进一步包括含金属材料。
含金属材料可包括碱金属络合物、碱土金属络合物或其任何组合。碱金属络合物的金属离子可为Li离子、Na离子、K离子、Rb离子或Cs离子,并且碱土金属络合物的金属离子可为Be离子、Mg离子、Ca离子、Sr离子或Ba离子。与碱金属络合物或碱土金属络合物的金属离子配位的配体可各自独立地为羟基喹啉、羟基异喹啉、羟基苯并喹啉、羟基吖啶、羟基菲啶、羟基苯基噁唑、羟基苯基噻唑、羟基苯基噁二唑,羟基苯基噻二唑、羟基苯基吡啶、羟基苯基苯并咪唑、羟基苯基苯并噻唑、联吡啶、菲咯啉、环戊二烯或其任何组合。
在实施方式中,含金属材料可包括Li络合物。Li络合物可包括例如化合物ET-D1(Liq)或ET-D2:
Figure BDA0003299127530000471
电子传输区可包括利于电子从第二电极150注入的电子注入层。电子注入层可与第二电极150直接接触(例如,物理接触)。
电子注入层可具有:i)包括单个层(例如,由单个层组成)的单层结构,该单个层包括单种材料(例如,由单种材料组成),ii)包括单个层(例如,由单个层组成)的单层结构,该单个层包括多种不同材料,或iii)包括包含不同材料的多个层的多层结构。
电子注入层可包括碱金属、碱土金属、稀土金属、含碱金属化合物、含碱土金属化合物、含稀土金属化合物、碱金属络合物、碱土金属络合物、稀土金属络合物或其任何组合。
碱金属可包括Li、Na、K、Rb、Cs或其任何组合。碱土金属可包括Mg、Ca、Sr、Ba或其任何组合。稀土金属可包括Sc、Y、Ce、Tb、Yb、Gd或其任何组合。
含碱金属化合物、含碱土金属化合物和含稀土金属化合物可为碱金属、碱土金属和稀土金属的氧化物和/或卤化物(例如,氟化物、氯化物、溴化物和/或碘化物),碲化物或其任何组合。
含碱金属化合物可为碱金属氧化物比如Li2O、Cs2O和/或K2O,碱金属卤化物比如LiF、NaF、CsF、KF、LiI、NaI、CsI和/或KI,或其任何组合。含碱土金属化合物可包括碱土金属氧化物,比如BaO、SrO、CaO、BaxSr1-xO(x为满足0<x<1条件的实数)和/或BaxCa1-xO(x为满足0<x<1的条件的实数)。含稀土金属化合物可包括YbF3、ScF3、Sc2O3、Y2O3、Ce2O3、GdF3、TbF3、YbI3、ScI3、TbI3或其任何组合。在实施方式中,含稀土金属化合物可包括镧系金属碲化物。镧系金属碲化物的实例可包括LaTe、CeTe、PrTe、NdTe、PmTe、SmTe、EuTe、GdTe、TbTe、DyTe、HoTe、ErTe、TmTe、YbTe、LuTe、La2Te3、Ce2Te3、Pr2Te3、Nd2Te3、Pm2Te3、Sm2Te3、Eu2Te3、Gd2Te3、Tb2Te3、Dy2Te3、Ho2Te3、Er2Te3、Tm2Te3、Yb2Te3和Lu2Te3
碱金属络合物、碱土金属络合物和稀土金属络合物可包括i)选自碱金属、碱土金属和稀土金属的金属离子中的一种,和ii)作为连接到金属离子的配体,例如、羟基喹啉、羟基异喹啉、羟基苯并喹啉、羟基吖啶、羟基菲啶、羟基苯基噁唑、羟基苯基噻唑、羟基苯基噁二唑、羟基苯基噻二唑、羟基苯基吡啶、羟基苯基苯并咪唑、羟基苯基苯并噻唑、联吡啶、菲咯啉、环戊二烯或其任何组合。
电子注入层可包括(例如,由以下组成):碱金属、碱土金属、稀土金属、含碱金属化合物、含碱土金属化合物、含稀土金属化合物、碱金属络合物、碱土金属络合物、稀土金属络合物或其任何组合,或者可进一步包括有机材料(例如,由式601表示的化合物)。
在实施方式中,电子注入层可包括(例如,由以下组成):i)含碱金属化合物(例如,碱金属卤化物),或者ii)a)含碱金属化合物(例如,碱金属卤化物);和b)碱金属、碱土金属、稀土金属或其任何组合。在实施方式中,电子注入层可为KI:Yb共沉积层和/或RbI:Yb共沉积层。
当电子注入层进一步包括有机材料时,碱金属、碱土金属、稀土金属、含碱金属化合物、含碱土金属化合物、含稀土金属化合物、碱金属络合物、碱土金属络合物、稀土金属络合物或其任何组合可均匀地或非均匀地分散在包括有机材料的基质中。
电子注入层的厚度可为约
Figure BDA0003299127530000481
至约
Figure BDA0003299127530000482
例如,约
Figure BDA0003299127530000483
至约
Figure BDA0003299127530000484
的范围内。当电子注入层的厚度在上述范围内时,电子注入层可在驱动电压没有显著增加的情况下具有合适的或满意的电子注入特性。
第二电极150
第二电极150可在具有此类结构的夹层130上。第二电极150可为作为电子注入电极的阴极,并且作为用于形成第二电极150的材料,可以使用各自具有低功函的金属、合金、导电化合物或其任何组合。
第二电极150可包括锂(Li)、银(Ag)、镁(Mg)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)、镱(Yb)、银-镱(Ag-Yb)、ITO,IZO或其任何组合。第二电极150可为透射电极、半透射电极或反射电极。
第二电极150可具有单层结构或包括两个或更多个层的多层结构。
封盖层
第一封盖层可在第一电极110的外部,和/或第二封盖层可在第二电极150的外部。更详细,发光装置10可具有其中第一封盖层、第一电极110、夹层130和第二电极150以此次序顺序堆叠的结构,其中第一电极110、夹层130、第二电极150和第二封盖层以此次序顺序堆叠的结构,或者其中第一封盖层、第一电极110、夹层130、第二电极150和第二封盖层以此次序顺序堆叠的结构。
在发光装置10的夹层130的发射层中产生的光可以通过作为半透射电极或透射电极的第一电极110和第一封盖层向外提取,并且在发光装置10的中间层130的发射层中产生的光可以通过作为半透射电极或透射电极的第二电极150和第二封盖层向外提取。
根据相长干涉的原理,第一封盖层和第二封盖层可增加外部发光效率。因此,发光装置10的光学提取效率增加,从而可改善发光装置10的发光效率。
第一封盖层和第二封盖层中的每一个可包括折射率为1.6或更大(在589nm的波长处)的材料。
第一封盖层和第二封盖层可各自独立地为包括有机材料的有机封盖层,包括无机材料的无机材料,或者包括有机材料和无机材料的有机-无机复合封盖层。
选自第一封盖层和第二封盖层中的至少一个可各自独立地包括碳环化合物、杂环化合物、含胺基的化合物、卟啉衍生物、酞菁衍生物、萘酞菁衍生物、碱金属络合物、碱土金属络合物或其任何组合。碳环化合物、杂环化合物和含胺基的化合物可任选地被含有O、N、S、Se、Si、F、Cl、Br、I或其任何组合的取代基取代。在实施方式中,选自第一封盖层和第二封盖层中的至少一个可各自独立地包括含胺基的化合物。
在实施方式中,选自第一封盖层和第二封盖层中的至少一个可各自独立地包括由式201表示的化合物、由式202表示的化合物或其任何组合。
在一个或多个实施方式中,选自第一封盖层和第二封盖层中的至少一个可各自独立地包括选自化合物HT28至化合物HT33的一种、选自化合物CP1至化合物CP6的一种、β-NPB或其任何组合:
Figure BDA0003299127530000491
Figure BDA0003299127530000501
电子设备
发光装置可包括在各种合适的电子设备中。在实施方式中,包括发光装置的电子设备可为发光设备和/或认证设备等。
除了发光装置之外,电子设备(例如,发光设备)可进一步包括,i)滤色器,ii)颜色转换层,或iii)滤色器和颜色转换层。滤色器和/或颜色转换层可在从发光装置发射的光的至少一个传播方向上。在实施方式中,从发光装置发射的光可以是蓝光和/或白光。发光装置可以与上述相同。在实施方式中,颜色转换层可以包括量子点。量子点可以是例如本文别处描述的量子点。
电子设备可包括第一基板。第一基板包括多个子像素区域,滤色器包括分别对应于多个子像素区域的多个滤色器区域,并且颜色转换层可包括分别对应于多个子像素区域的多个颜色转换区域。
像素限定层可位于多个子像素区域之间,以限定每个子像素区域。
滤色器可进一步包括多个滤色器区域和在多个滤色器区域之间的遮光图案,并且颜色转换层可进一步包括多个颜色转换区域和在多个颜色转换区域之间的遮光图案。
多个滤色器区域(或多个颜色转换区域)可包括发射第一颜色光的第一区域,发射第二颜色光的第二区域,和/或发射第三颜色光的第三区域,并且第一颜色光、第二颜色光和/或第三颜色光可具有彼此不同的最大发射波长。在实施方式中,第一颜色光可为红光,第二颜色光可为绿光,并且第三颜色光可为蓝光。在实施方式中,多个滤色器区域(或多个颜色转换区域)可包括量子点。更详细,第一区域可包括红色量子点,第二区域可包括绿色量子点,并且第三区域可不包括量子点。量子点与本说明书中别处所描述的相同。第一区域,第二区域和/或第三区域可进一步包括散射体。
在实施方式中,发光装置可发射第一光,第一区域可吸收第一光以发射第一第一-颜色光,第二区域可吸收第一光以发射第二第一-颜色光,并且第三区域可吸收第一光以发射第三第一-颜色光。就此而言,第一第一-颜色光、第二第一-颜色光和第三第一-颜色光可具有彼此不同的最大发射波长。更详细,第一光可为蓝光,第一第一-颜色光可为红光,第二第一-颜色光可为绿光,并且第三第一-颜色光可为蓝光。
除了如上所述的发光装置之外,电子设备可进一步包括薄膜晶体管。薄膜晶体管可包括源电极、漏电极和有源层,其中选自源电极和漏电极中的任一个可电耦合到选自发光装置的第一电极和第二电极中的任一个。
薄膜晶体管可进一步包括栅电极和/或栅绝缘膜等。
有源层可包括晶体硅、非晶硅、有机半导体和/或氧化物半导体等。
电子设备可进一步包括用于密封发光装置的密封部分。密封部分可在滤色器和/或颜色转换层与发光装置之间。密封部分允许来自发光装置的光被提取到外部,同时(例如,同步)防止或减少环境空气和/或水分渗透到发光装置中。密封部分可为包括透明玻璃基板和/或塑料基板的密封基板。密封部分可以是包括有机层和无机层中的至少一个层的薄膜封装层。当密封部分是薄膜封装层时,电子设备可以是柔性的。
在密封部分上,除了滤色器和/或颜色转换层之外,根据电子设备的用途,可进一步包括各种合适的功能层。功能层可包括触摸屏层和/或偏振层等。触摸屏层可为压敏触摸屏层、电容式触摸屏层和/或红外触摸屏层。认证设备可为例如通过使用生物测定体(例如,指尖和/或瞳孔等)的生物测定信息来认证个体的生物测定认证设备。
除了发光装置之外,认证设备可进一步包括生物测定信息收集器。
电子设备可应用于各种合适的显示器、光源、照明、个人计算机(例如,移动个人计算机)、移动电话、数字照相机、电子记事簿、电子词典、电子游戏机、医学工具(例如,电子体温计、血压计、血糖计、脉搏测量装置、脉搏波测量装置、心电图显示器、超声诊断装置和/或内窥镜显示器)、探鱼仪、各种合适的测量工具、仪表(例如,用于车辆、飞机和/或船舶的仪表)和/或投影仪等。
图2和图3的描述
图2为根据实施方式的发光设备的截面图。
图2的发光设备包括基板100、薄膜晶体管(TFT)、发光装置和密封发光装置的封装部分300。
基板100可为柔性基板、玻璃基板和/或金属基板。缓冲层210可在基板100上。缓冲层210防止或减少杂质渗透穿过基板100,并且可以在基板100上提供平坦表面。
TFT可在缓冲层210上。TFT可包括有源层220、栅电极240、源电极260和漏电极270。
有源层220可包括无机半导体比如硅和/或多晶硅,有机半导体和/或氧化物半导体,并且可包括源区、漏区和沟道区。
用于将有源层220与栅电极240绝缘的栅绝缘膜230可在有源层220上,并且栅电极240可在栅绝缘膜230上。
夹层绝缘膜250可在栅电极240上。夹层绝缘膜250在栅电极240和源电极260之间以将栅电极240与源电极260绝缘,并且在栅电极240和漏电极270之间,以将栅电极240与漏电极270绝缘。
源电极260和漏电极270可在夹层绝缘膜250上。夹层绝缘膜250和栅绝缘膜230可形成为暴露有源层220的源区和漏区,并且源电极260和漏电极270可与有源层220的源区和漏区的暴露部分接触。
TFT可电耦合到发光装置以驱动发光装置,并且被钝化层280覆盖。钝化层280可包括无机绝缘膜、有机绝缘膜或其组合。发光装置提供在钝化层280上。发光装置包括第一电极110、夹层130和第二电极150。
第一电极110可在钝化层280上。钝化层280可不完全覆盖漏电极270并且暴露漏电极270的一部分,并且第一电极110可耦合到漏电极270的暴露部分。
包括绝缘材料的像素限定层290可在第一电极110上。像素限定层290可暴露第一电极110的一部分,并且夹层130可形成于第一电极110的暴露部分中。像素限定层290可为聚酰亚胺和/或聚丙烯酸有机膜。在一个或多个实施方式中,夹层130的至少一些层可延伸超过像素限定层290的上部,因此可为公共层的形式。
第二电极150可在夹层130上,并且封盖层170可另外形成在第二电极150上。封盖层170可覆盖第二电极150。
封装部分300可在封盖层170上。封装部分300可在发光装置上并且保护发光装置免受水分和/或氧气的影响。封装部分300可包括:无机膜,包括硅氮化物(SiNx)、硅氧化物(SiOx)、氧化铟锡、氧化铟锌或其组合;有机膜,包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚乙烯磺酸酯、聚甲醛、聚芳酯、六甲基二硅氧烷、丙烯酸树脂(例如,聚甲基丙烯酸甲酯和/或聚丙烯酸)、环氧类树脂(例如,脂族缩水甘油基醚(AGE))或其组合;或者无机膜和有机膜的组合。
图3为显示根据本公开的实施方式的发光设备的截面图。
图3的发光设备与图2的发光设备相同,除了遮光图案500和功能区400另外在封装部分300上。功能区400可为i)滤色器区域,ii)颜色转换区域,或者iii)滤色器区域和颜色转换区域的组合。在实施方式中,包括在图3的发光设备中的发光装置可为串联发光装置。
制备方法
构成空穴传输区的层、发射层和构成电子传输区的层可通过使用选自真空沉积、旋涂、浇注、朗缪尔-布罗基特(LB)沉积、喷墨印刷、激光印刷和激光诱导热成像中的一种或多种合适的方法形成于特定区中。
当构成空穴传输区的层、发射层和构成电子传输区的层通过真空沉积形成时,通过考虑要形成的层中包含的材料和要形成的层的结构,可以在约100℃至约500℃的沉积温度、约10-8托至约10-3托的真空度和约
Figure BDA0003299127530000531
至约
Figure BDA0003299127530000532
的沉积速度下进行沉积。
至少一些术语的定义
如本文使用的术语“C3-C60碳环基团”指仅包括作为成环原子的碳(例如,由作为成环原子的碳组成)且具有3至60个碳原子的环状基团,并且如本文使用的术语“C1-C60杂环基团”指具有1至60个碳原子且除了碳之外进一步具有杂原子作为成环原子的环状基团。C3-C60碳环基团和C1-C60杂环基团可各自为包括一个环(例如,由一个环组成)的单环基团或者其中两个或更多个环彼此稠合(例如,结合在一起)的多环基团。在实施方式中,C1-C60杂环基团的成环原子的数量可为3至61。
如本文使用的术语“环状基团”包括C3-C60碳环基团和C1-C60杂环基团。
如本文使用的术语“富含π电子的C3-C60环状基团”指具有3至60个碳原子且不包括*-N=*'作为成环部分的环状基团,并且如本文使用的术语“缺π-电子的含氮C1-C60环状基团”指具有1至60个碳原子且包括*-N=*'作为成环部分的杂环基团。
在实施方式中,
C3-C60碳环基团可为i)基团T1或ii)其中两个或更多个基团T1彼此稠合(例如,结合在一起)的稠环基团(例如,环戊二烯基、金刚烷基、降冰片烷基、苯基、戊搭烯基、萘基、薁基、引达省基、苊基、非那烯基、菲基、蒽基、荧蒽基、三亚苯基、芘基、1,2-苯并菲基、苝基、戊芬基、庚搭烯基、并四苯基、苉基、并六苯基、并五苯基、玉红省基、蔻基、卵苯基、茚基、芴基、螺-二芴基、苯并芴基、茚并菲基或茚并蒽基),
C1-C60杂环基团可为i)基团T2,ii)其中两个或更多个基团T2彼此稠合(例如,结合在一起)的稠环基团,或iii)其中至少一个基团T2和至少一个基团T1彼此稠合(例如,结合在一起)的稠环基团(例如、吡咯基、噻吩基、呋喃基、吲哚基、苯并吲哚基、萘并吲哚基、异吲哚基、苯并异吲哚基、萘并异吲哚基、苯并硅杂环戊二烯基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、咔唑基、二苯并硅杂环戊二烯基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、茚并咔唑基、吲哚并咔唑基、苯并呋喃并咔唑基、苯并噻吩并咔唑基、苯并硅杂环戊二烯并咔唑基、苯并吲哚并咔唑基、苯并咔唑基、苯并萘并呋喃基、苯并萘并噻吩基、苯并萘并硅杂环戊二烯基、苯并呋喃并二苯并呋喃基、苯并呋喃并二苯并噻吩基、苯并噻吩并二苯并噻吩基、吡唑基、咪唑基、三唑基、噁唑基、异噁唑基、噁二唑基、噻唑基、异噻唑基、噻二唑基、苯并吡唑基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并异噁唑基、苯并噻唑基、苯并异噻唑基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、苯并喹啉基、苯并异喹啉基、喹喔啉基、苯并喹喔啉基、喹唑啉基、苯并喹唑啉基、菲咯啉基、噌啉基、酞嗪基、萘啶基、咪唑并吡啶基、咪唑并嘧啶基、咪唑并三嗪基、咪唑并吡嗪基、咪唑并哒嗪基、氮杂咔唑基、氮杂芴基、氮杂二苯并硅杂环戊二烯基、氮杂二苯并噻吩基或氮杂二苯并呋喃基),
富含π电子的C3-C60环状基团可为i)基团T1,ii)其中两个或更多个基团T1彼此稠合(例如,结合在一起)的稠环基团,iii)基团T3,iv)其中两个或更多个基团T3彼此稠合(例如,结合在一起)的稠环基团,或v)其中至少一个基团T3和至少一个基团T1彼此稠合(例如,结合在一起)的稠环基团(例如,C3-C60碳环基团、1H-吡咯基、硅杂环戊二烯基、硼杂环戊二烯基、2H-吡咯基、3H-吡咯基、噻吩基、呋喃基、吲哚基、苯并吲哚基、萘并吲哚基、异吲哚基、苯并异吲哚基、萘并异吲哚基、苯并硅杂环戊二烯基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、咔唑基、二苯并硅杂环戊二烯基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、茚并咔唑基、吲哚并咔唑基、苯并呋喃并咔唑基、苯并噻吩并咔唑基、苯并硅杂环戊二烯并咔唑基、苯并吲哚并咔唑基、苯并咔唑基、苯并萘并呋喃基、苯并萘并噻吩基、苯并萘并硅杂环戊二烯基、苯并呋喃并二苯并呋喃基、苯并呋喃并二苯并噻吩基、苯并噻吩并二苯并噻吩基等),
缺π-电子的含氮C1-C60环状基团可为i)基团T4,ii)其中两个或更多个基团T4彼此稠合(例如,结合在一起)的稠环基团,iii)其中至少一个基团T4和至少一个基团T1彼此稠合(例如,结合在一起)的稠环基团,iv)其中至少一个基团T4和至少一个基团T3彼此稠合(例如,结合在一起)的稠环基团,或v)其中至少一个基团T4、至少一个基团T1和至少一个基团T3彼此稠合(例如,结合在一起)的稠环基团(例如,吡唑基、咪唑基、三唑基、噁唑基、异噁唑基、噁二唑基、噻唑基、异噻唑基、噻二唑基、苯并吡唑基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并异噁唑基、苯并噻唑基、苯并异噻唑基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、苯并喹啉基、苯并异喹啉基、喹喔啉基、苯并喹喔啉基、喹唑啉基、苯并喹唑啉基、菲咯啉基、噌啉基、酞嗪基、萘啶基、咪唑并吡啶基、咪唑并嘧啶基、咪唑并三嗪基、咪唑并吡嗪基、咪唑并哒嗪基、氮杂咔唑基、氮杂芴基、氮杂二苯并硅杂环戊二烯基、氮杂二苯并噻吩基或氮杂二苯并呋喃基),
基团T1可为环丙烷基、环丁烷基、环戊烷基、环己烷基、环庚烷基、环辛烷基、环丁烯基、环戊烯基、环戊二烯基、环己烯基、环己二烯基、环庚烯基、金刚烷基、降冰片烷基(或,二环[2.2.1]庚烷基)、降冰片烯基、二环[1.1.1]戊烷基、二环[2.1.1]己烷基、二环[2.2.2]辛烷基或苯基,
基团T2可为呋喃基、噻吩基、1H-吡咯基、硅杂环戊二烯基、硼杂环戊二烯基、2H-吡咯基、3H-吡咯基、咪唑基、吡唑基、三唑基、四唑基、噁唑基、异噁唑基、噁二唑基、噻唑基、异噻唑基、噻二唑基、氮杂硅杂环戊二烯基、氮杂硼杂环戊二烯基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、四嗪基、吡咯烷基、咪唑烷基、二氢吡咯基、哌啶基、四氢吡啶基、二氢吡啶基、六氢嘧啶基、四氢嘧啶基、二氢嘧啶基、哌嗪基、四氢吡嗪基、二氢吡嗪基、四氢哒嗪基或二氢哒嗪基,
基团T3可为呋喃基、噻吩基、1H-吡咯基、硅杂环戊二烯基或硼杂环戊二烯基,以及
基团T4可为2H-吡咯基、3H-吡咯基、咪唑基、吡唑基、三唑基、四唑基、噁唑基、异噁唑基、噁二唑基、噻唑基、异噻唑基、噻二唑基、氮杂硅杂环戊二烯基、氮杂硼杂环戊二烯基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基或四嗪基。
如本文使用的术语“环状基团”、“C3-C60碳环基团”、“C1-C60杂环基团”、“富含π电子的C3-C60环状基团”或“缺π-电子的含氮C1-C60环状基团”指根据使用相应术语描述的式的结构,与环状基团稠合(例如,结合在一起)的单价基团或多价基团(例如,二价基团、三价基团或四价基团等)。在实施方式中,“苯基”可为苯并基、苯基或亚苯基等,其根据包括“苯基”的式的结构可被本领域普通技术人员容易理解。
在实施方式中,单价C3-C60碳环基团和单价C1-C60杂环基团的实例可包括C3-C10环烷基、C1-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、C1-C10杂环烯基、C6-C60芳基、C1-C60杂芳基、单价非芳族稠合多环基团和单价非芳族稠合杂多环基团,并且二价C3-C60碳环基团和二价C1-C60杂环基团的实例可包括C3-C10亚环烷基、C1-C10亚杂环烷基、C3-C10亚环烯基、C1-C10亚杂环烯基、C6-C60亚芳基、C1-C60亚杂芳基、二价非芳族稠合多环基团和二价非芳族稠合杂多环基团。
如本文使用的术语“C1-C60烷基”指具有1至60个碳原子的直链或支链脂族烃单价基团,并且其示例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、叔戊基、新戊基、异戊基、仲戊基、3-戊基、仲异戊基、正己基、异己基、仲己基、叔己基、正庚基、异庚基、仲庚基、叔庚基、正辛基、异辛基、仲辛基、叔辛基、正壬基、异壬基、仲壬基、叔壬基、正癸基、异癸基、仲癸基和叔癸基。如本文使用的术语“C1-C60亚烷基”指与C1-C60烷基具有基本上相同结构的二价基团。
如本文使用的术语“C2-C60烯基”指在C2-C60烷基的主链(例如,在中间)或末端(例如,终端)处具有至少一个碳-碳双键的单价烃基,并且其示例包括乙烯基、丙烯基和丁烯基。如本文使用的术语“C2-C60亚烯基”指与C2-C60烯基具有基本上相同结构的二价基团。
如本文使用的术语“C2-C60炔基”指在C2-C60烷基的主链(例如,在中间)或末端(例如,终端)处具有至少一个碳-碳三键的单价烃基,并且其示例包括乙炔基和丙炔基。如本文使用的术语“C2-C60亚炔基”指与C2-C60炔基具有基本上相同结构的二价基团。
如本文使用的术语“C1-C60烷氧基”指由-OA101表示的单价基团(其中A101为C1-C60烷基),并且其示例包括甲氧基、乙氧基和异丙氧基。
如本文使用的术语“C3-C10环烷基”指具有3至10个碳原子的单价饱和烃环状基团,并且其示例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降冰片烷基(或二环[2.2.1]庚基)、二环[1.1.1]戊基、二环[2.1.1]己基和二环[2.2.2]辛基。如本文使用的术语“C3-C10亚环烷基”指与C3-C10环烷基具有基本上相同结构的二价基团。
如本文使用的术语“C1-C10杂环烷基”指除了碳原子之外进一步包括至少一个的杂原子作为成环原子且具有1至10个碳原子的单价环状基团,并且其示例包括1,2,3,4-氧杂三唑烷基、四氢呋喃基和四氢噻吩基。如本文使用的术语“C1-C10亚杂环烷基”指与C1-C10杂环烷基具有基本上相同结构的二价基团。
如本文使用的术语“C3-C10环烯基”指具有3至10个碳原子和在其环中的至少一个碳-碳双键且不具有芳香性(例如,为非芳族)的单价环状基团,并且其示例包括环戊烯基、环己烯基和环庚烯基。如本文使用的术语“C3-C10亚环烯基”指与C3-C10环烯基具有基本上相同结构的二价基团。
如本文使用的术语“C1-C10杂环烯基”指除了碳原子之外具有至少一个的杂原子作为成环原子、1至10个碳原子和在其环结构中的至少一个双键的单价环状基团。C1-C10杂环烯基的实例包括4,5-二氢-1,2,3,4-氧杂三唑基、2,3-二氢呋喃基和2,3-二氢噻吩基。如本文使用的术语“C1-C10亚杂环烯基”指与C1-C10杂环烯基具有基本上相同结构的二价基团。
如本文使用的术语“C6-C60芳基”指具有含有6至60个碳原子的碳环芳族系统的单价基团,并且如本文使用的术语“C6-C60亚芳基”指具有含有6至60个碳原子的碳环芳族系统的二价基团。C6-C60芳基的实例包括芴基、苯基、戊搭烯基、萘基、薁基、引达省基、苊基、非那烯基、菲基、蒽基、荧蒽基、三亚苯基、芘基、1,2-苯并菲基、苝基、戊芬基、庚搭烯基、并四苯基、苉基、并六苯基、并五苯基、玉红省基、蔻基和卵苯基。当C6-C60芳基和C6-C60亚芳基各自包括两个或更多个环时,两个或更多个环可彼此稠合(例如,彼此结合在一起)。
如本文使用的术语“C1-C60杂芳基”指具有杂环芳族系统的单价基团,该杂环芳族系统除了碳原子之外具有至少一个杂原子作为成环原子,以及1至60个碳原子。如本文使用的术语“C1-C60亚杂芳基”指具有杂环芳族系统的二价基团,该杂环芳族系统除了碳原子之外具有至少一个杂原子作为成环原子,以及1至60个碳原子。C1-C60杂芳基的实例包括咔唑基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、苯并喹啉基、异喹啉基、苯并异喹啉基、喹喔啉基、苯并喹喔啉基、喹唑啉基、苯并喹唑啉基、噌啉基、菲咯啉基、酞嗪基和萘啶基。当C1-C60杂芳基和C1-C60亚杂芳基各自包括两个或更多个环时,两个或更多个环可为彼此稠合(例如,结合在一起)。
如本文使用的术语“单价非芳族稠合多环基团”指具有两个或更多个彼此稠合(例如,结合在一起)的环,仅具有碳原子作为成环原子,并且在其整个分子结构中具有非芳香性的单价基团(例如,具有8至60个碳原子)。单价非芳族稠合多环基团的实例包括茚基、芴基、螺-二芴基、苯并芴基、茚并菲基和茚并蒽基。如本文使用的术语“二价非芳族稠合多环基团”指与单价非芳族稠合多环基团具有基本上相同结构的二价基团。
如本文使用的术语“单价非芳族稠合杂多环基团”指具有两个或更多个彼此稠合(例如,彼此结合在一起)的环,至少一个除碳原子之外的杂原子,并且在其整个分子结构中具有非芳香性(例如,当作为整体考虑时,为非芳族)的单价基团(例如,具有8至60个碳原子)。单价非芳族稠合杂多环基团的实例包括吡咯基、噻吩基、呋喃基、吲哚基、苯并吲哚基、萘并吲哚基、异吲哚基、苯并异吲哚基、萘并异吲哚基、苯并硅杂环戊二烯基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、咔唑基、二苯并硅杂环戊二烯基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、氮杂咔唑基、氮杂芴基、氮杂二苯并硅杂环戊二烯基、氮杂二苯并噻吩基、氮杂二苯并呋喃基、吡唑基、咪唑基、三唑基、四唑基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、异噻唑基、噁二唑基、噻二唑基、苯并吡唑基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并噁二唑基、苯并噻二唑基、咪唑并吡啶基、咪唑并嘧啶基、咪唑并三嗪基、咪唑并吡嗪基、咪唑并哒嗪基、茚并咔唑基、吲哚并咔唑基、苯并呋喃并咔唑基、苯并噻吩并咔唑基、苯并硅杂环戊二烯并咔唑基、苯并吲哚并咔唑基、苯并咔唑基、苯并萘并呋喃基、苯并萘并噻吩基、苯并萘并硅杂环戊二烯基、苯并呋喃并二苯并呋喃基、苯并呋喃并二苯并噻吩基和苯并噻吩并二苯并噻吩基。如本文使用的术语“二价非芳族稠合杂多环基团”指与单价非芳族稠合杂多环基团具有基本上相同结构的二价基团。
如本文使用的术语“C6-C60芳氧基”指示-OA102(其中A102为C6-C60芳基),并且如本文使用的术语“C6-C60芳硫基”指示-SA103(其中A103为C6-C60芳基)。
如本文使用的术语“C7-C60芳基烷基”指示-A104A105(其中A104为C1-C54亚烷基,且A105为C6-C59芳基),并且如本文使用的术语“C2-C60杂芳基烷基”指示-A106A107(其中A106为C1-C59亚烷基,且A107为C1-C59杂芳基)。如本文使用的术语“R10a”指:
氘(-D)、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基或硝基;
各自未被取代或被以下取代的C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基或C1-C60烷氧基:氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、C3-C60碳环基团、C1-C60杂环基团、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C7-C60芳基烷基、C2-C60杂芳基烷基、-Si(Q11)(Q12)(Q13)、-N(Q11)(Q12)、-B(Q11)(Q12)、-C(=O)(Q11)、-S(=O)2(Q11)、-P(=O)(Q11)(Q12)或其任何组合;
各自未被取代或被以下取代的C3-C60碳环基团、C1-C60杂环基团、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C7-C60芳基烷基或C2-C60杂芳基烷基:氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C60碳环基团、C1-C60杂环基团、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C7-C60芳基烷基、C2-C60杂芳基烷基、-Si(Q21)(Q22)(Q23)、-N(Q21)(Q22)、-B(Q21)(Q22)、-C(=O)(Q21)、-S(=O)2(Q21)、-P(=O)(Q21)(Q22)或其任何组合;或者
-Si(Q31)(Q32)(Q33)、-N(Q31)(Q32)、-B(Q31)(Q32)、-C(=O)(Q31)、-S(=O)2(Q31)或-P(=O)(Q31)(Q32)。
如本文描述的Q1至Q3、Q11至Q13、Q21至Q23和Q31至Q33可各自独立地为:氢;氘;-F;-Cl;-Br;-I;羟基;氰基;硝基;C1-C60烷基;C2-C60烯基;C2-C60炔基;C1-C60烷氧基;或者各自未被取代或被以下取代的C3-C60碳环基团、C1-C60杂环基团、C7-C60芳基烷基或C2-C60杂芳基烷基:氘、-F、氰基、C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、苯基、联苯基或其任何组合。
如本文使用的术语“杂原子”指除碳原子之外的任何原子。杂原子的实例包括O、S、N、P、Si、B、Ge、Se或其任何组合。
本说明书中的第三行过渡金属包括铪(Hf)、钽(Ta)、钨(W)、铼(Re)、锇(Os)、铱(Ir)、铂(Pt)和/或金(Au)。
如本文使用的术语“Ph”指苯基,如本文使用的术语“Me”指甲基,如本文使用的术语“Et”指乙基,如本文使用的术语“tert-Bu”或“But”指叔丁基,并且如本文使用的术语“OMe”指甲氧基。
如本文使用的术语“联苯基”指“被苯基取代的苯基”。换句话说,“联苯基”为具有C6-C60芳基作为取代基的取代的苯基。
如本文使用的术语“三联苯基”指“被联苯基取代的苯基”。换句话说,“三联苯基”为具有被C6-C60芳基取代的C6-C60芳基作为取代基的取代的苯基。
如本文使用的*和*',除非另外定义,否则各自指与相应的式中的相邻原子或部分的结合位点。
下文,将参考合成例和实施例更详细地描述根据实施方式的化合物和根据实施方式的发光装置。在描述合成例中的词语“使用B而不是A”指使用相同摩尔当量的B代替A。
实施例
合成例1:合成化合物1
Figure BDA0003299127530000591
1)合成中间体1-1
为了连续进行下述反应,同时制备三个反应器,并且根据下述步骤进行反应。
[反应器1-1]在将20g的1,3-二溴苯在-78℃下在40mL的四氢呋喃(THF)溶剂中搅拌的同时,向其缓慢逐滴添加33.9mL的2.5M n-BuLi。在逐滴添加后,将混合物进一步在-78℃下搅拌1小时,从而获得反应溶液1-1。
[反应器1-2]将21.5g的二氯二苯基甲硅烷溶解于80mL的THF中,然后在-78℃下搅拌30分钟,从而获得反应溶液1-2。使用套管在-78℃下将反应溶液1-1逐滴添加到反应溶液1-2。将反应溶液1-1和反应溶液1-2在-78℃下搅拌,直到制备出下述反应溶液1-3。
[反应器1-3]在将20.9g的4-溴二苯并[b,d]呋喃溶解于40mL的THF,然后在-78℃下搅拌的同时,向其缓慢逐滴添加33.9mL的2.5M n-BuLi。在逐滴添加后,将混合物在-78℃下搅拌1小时,从而获得反应溶液1-3。在-78℃下使用套管,将反应溶液1-3逐滴添加到反应溶液1-1和反应溶液1-2的混合物。之后,将反应溶液1-1至反应溶液1-3的混合物在室温下搅拌12小时,从而获得反应物。从反应物萃取有机层并且干燥。通过柱色谱分离并纯化混合的有机材料,从而获得30g(产率为70%)的中间体1-1。中间体1-1通过LC-MS确认。(C30H21BrOSi:M+1 505.49)
2)合成化合物1
将2g的中间体1-1、1.06g的2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(CAS=3842-55-5)和0.22g的Pd(PPh3)4溶解于4mL的2M K2CO3水溶液和20mL的THF溶剂中,然后在90℃下搅拌12小时。反应完成后,干燥通过萃取反应溶液获得的有机层。通过柱色谱分离并纯化混合的有机材料,重结晶,然后通过升华进行纯化,从而获得2.2g(产率为85%)的高纯度化合物1。化合物1通过LC-MS和1H-NMR确认。
合成例2:合成化合物3
Figure BDA0003299127530000601
1)合成中间体3-1
为了连续进行反应,同时制备三个反应器,并且根据下述步骤进行反应。
[反应器2-3]在将20.9g的2-溴二苯并[b,d]呋喃溶解于40mL的THF中,然后在-78℃下搅拌的同时,向其缓慢逐滴添加33.9mL的2.5M n-BuLi。在逐滴添加后,将混合物在-78℃下搅拌1小时,从而获得反应溶液2-3。在-78℃下使用套管将反应溶液2-3逐滴添加到反应溶液1-1和反应溶液1-2的混合物。之后,将反应溶液1-1、反应溶液1-2和反应溶液2-3的混合物在室温下搅拌12小时,从而获得反应物。从反应物萃取有机层并且干燥。通过柱色谱分离并纯化混合的有机材料,从而获得30g(产率为70%)的中间体3-1。中间体3-1通过LC-MS确认。(C30H21BrOSi:M+1 505.49)
2)合成化合物3
将2g的中间体3-1、1.06g的2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(CAS=3842-55-5)和0.22g的Pd(PPh3)4溶解于4mL的2M K2CO3水溶液和20mL的THF溶剂中,然后在90℃下搅拌12小时。反应完成后,干燥通过萃取反应溶液获得的有机层。通过柱色谱分离并纯化混合的有机材料,重结晶,然后通过升华进行纯化,从而获得2.4g(产率为92%)的高纯度化合物3。化合物3通过LC-MS和1H-NMR确认。
合成例3:合成化合物5
Figure BDA0003299127530000602
1)合成化合物5
将2g的中间体1-1、1.41g的9-(4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-9H-咔唑(CAS=1268244-56-9)和0.22g的Pd(PPh3)4溶解于4mL的2M K2CO3水溶液和20mL的THF溶剂中,然后在90℃下搅拌12小时,从而获得反应物。从反应物萃取有机层并且干燥。通过柱色谱分离并纯化混合的有机材料,重结晶,然后通过升华进行纯化,从而获得2.5g(产率为85%)的高纯度化合物5。化合物5通过LC-MS和1H-NMR确认。
合成例4:合成化合物7
Figure BDA0003299127530000611
1)合成化合物7
将2g的中间体3-1,1.41g的9-(4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-9H-咔唑(CAS=1268244-56-9)和0.22g的Pd(PPh3)4溶解于4mL的2M K2CO3水溶液和20mL的THF溶剂中,然后在90℃下搅拌12小时,从而获得反应物。从反应物萃取有机层并且干燥。通过柱色谱分离并纯化混合的有机材料,重结晶,然后通过升华进行纯化,从而获得2.4g(产率为81%)的高纯度化合物7。化合物7通过LC-MS和1H-NMR确认。
合成例5:合成化合物49
Figure BDA0003299127530000612
1)合成中间体49-1
为了连续进行反应,同时制备三个反应器,并且根据下述步骤进行反应。
[反应器49-3]在将22.3g的4-溴二苯并[b,d]噻吩溶解于100mL的THF中,然后在-60℃下搅拌的同时,向其缓慢逐滴添加33.9mL的2.5M n-BuLi。在逐滴添加后,将混合物在-60℃下搅拌1小时,从而获得反应溶液49-3。在-60℃下使用套管将反应溶液49-3逐滴添加到反应溶液1-1和反应溶液1-2的混合物。之后,将反应溶液1-1、反应溶液1-2和反应溶液49-3的混合物在室温下搅拌12小时,从而获得反应物。从反应物萃取有机层并且干燥。通过柱色谱分离并纯化混合的有机材料,从而获得24g(产率为54%)的中间体49-1。中间体49-1通过LC-MS确认。(C30H21BrSSi:M+1 521.55)
2)合成化合物49
将2g的中间体49-1,1.02g的2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(CAS=3842-55-5)和0.22g的Pd(PPh3)4溶解于3.8mL的2M K2CO3水溶液和20mL的THF溶剂中,然后在90℃下搅拌12小时。反应完成后,干燥通过萃取反应溶液获得的有机层。通过柱色谱分离并纯化混合的有机材料,重结晶,然后通过升华进行纯化,从而获得2.2g(产率为85%)的高纯度化合物49。化合物49通过LC-MS和1H-NMR确认。
合成例6:合成化合物51
Figure BDA0003299127530000621
1)合成中间体51-1
为了连续进行反应,同时制备三个反应器,并且根据下述步骤进行反应。
[反应器51-3]在将22.3g的2-溴二苯并[b,d]噻吩溶解于100mL的THF中,然后在-60℃下搅拌的同时,向其缓慢逐滴添加33.9mL的2.5M n-BuLi。在逐滴添加后,将混合物在-60℃下搅拌1小时,从而获得反应溶液51-3。在-60℃下使用套管将反应溶液51-3逐滴添加到反应溶液1-1和反应溶液1-2的混合物。之后,将反应溶液1-1、反应溶液1-2和反应溶液51-3的混合物在室温下搅拌12小时,从而获得反应物。从反应物萃取有机层并且干燥。通过柱色谱分离并纯化混合的有机材料,从而获得25g(产率为57%)的中间体51-1。中间体51-1通过LC-MS确认。(C30H21BrSSi:M+1 521.55)
2)合成化合物51
将2g的中间体51-1、1.02g的2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(CAS=3842-55-5)和0.22g的Pd(PPh3)4溶解于3.8mL的2M K2CO3水溶液和20mL的THF溶剂中,然后在90℃下搅拌12小时。反应完成后,干燥通过萃取反应溶液获得的有机层。通过柱色谱分离并纯化混合的有机材料,重结晶,然后通过升华进行纯化,从而获得2.1g(产率为81%)的高纯度化合物51。化合物51通过LC-MS和1H-NMR确认。
合成例7:合成化合物53
Figure BDA0003299127530000631
1)合成化合物53
将2g的中间体49-1、1.37g的9-(4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-9H-咔唑(CAS=1268244-56-9)和0.22g的Pd(PPh3)4溶解于3.8mL的2M K2CO3水溶液和20mL的THF溶剂中,然后在90℃下搅拌12小时。反应完成后,干燥通过萃取反应溶液获得的有机层。通过柱色谱分离并纯化混合的有机材料,重结晶,然后通过升华进行纯化,从而获得2.5g(产率为85%)的高纯度化合物53。化合物53通过LC-MS和1H-NMR确认。
合成例8:合成化合物55
Figure BDA0003299127530000632
1)合成化合物55
将2g的中间体51-1、1.37g的9-(4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-9H-咔唑(CAS=1268244-56-9)和0.22g的Pd(PPh3)4溶解于3.8mL的2M K2CO3水溶液和20mL的THF溶剂中,然后在90℃下搅拌12小时。反应完成后,干燥通过萃取反应溶液获得的有机层。通过柱色谱分离并纯化混合的有机材料,重结晶,然后通过升华进行纯化,从而获得2.7g(产率为92%)的高纯度化合物55。化合物55通过LC-MS和1H-NMR确认。
根据合成例1至8合成的化合物的1H NMR和MS/FAB结果示于下表1中。通过参考上述合成路线和原料,即使除表1所示的化合物之外的化合物也可被本领域技术人员容易地识别。
表1
Figure BDA0003299127530000641
实施例1
作为阳极,将可获自康宁股份有限公司的15Ω/cm2
Figure BDA0003299127530000642
ITO玻璃基板切成50mm x 50mm x 0.7mm的尺寸,使用异丙醇和纯水各自超声5分钟,然后通过辐射紫外射线和将其暴露于臭氧中30分钟来清洁。将ITO玻璃基板提供给真空沉积设备。
将N,N’-二(1-萘基)-N,N’-二苯基联苯胺(NPD)真空沉积在玻璃基板上以形成厚度为
Figure BDA0003299127530000643
的空穴注入层。
将TCTA真空沉积在空穴注入层上以形成厚度为
Figure BDA0003299127530000644
的第一空穴传输层,然后将CzSi真空沉积在第一空穴传输层上以形成厚度为
Figure BDA0003299127530000651
的第二空穴传输层。
将化合物1(主体)和Ir(pmp)3(掺杂剂)以92:8的重量比共沉积在第二空穴传输层上以形成厚度为
Figure BDA0003299127530000652
的发射层。
然后,将TSPO1沉积在发射层上以形成厚度为
Figure BDA0003299127530000653
的电子传输层,然后,将TPBi作为缓冲电子传输化合物沉积在电子传输层上以形成厚度为
Figure BDA0003299127530000654
的缓冲层。
将作为碱金属卤化物的LiF沉积在缓冲层上以形成厚度为
Figure BDA0003299127530000655
的电子注入层,并且将Al真空沉积在其上以形成厚度为
Figure BDA0003299127530000656
的LiF/Al电极,从而完成发光装置的制造。
Figure BDA0003299127530000657
实施例2至8和比较例1至3
发光装置以与实施例1基本上相同的方式制造,除了在形成发射层中,各自使用表2中所示的化合物代替化合物1。
评估例1
为了评估根据实施例1至8和比较例1至3制造的发光装置的特性,测量其在10mA/cm2的电流密度下的驱动电压、发光效率和最大外部量子效率(EQE)。使用源计(KeithleyInstrument Inc.,2400系列)测量发光装置的驱动电压,并且使用Hamamatsu PhotonicsInc.的外部量子效率测量设备C9920-2-12测量最大外部量子效率。在评估最大外部量子效率时,使用针对波长灵敏度校准的亮度计测量亮度/电流密度,并且通过假设引入完全漫反射体的角亮度分布(Lambertian)转换最大外部量子效率。下表2示出了有机发光装置的特性的评估结果。
表2
Figure BDA0003299127530000661
Figure BDA0003299127530000662
从表2可以看出,与比较例1和3的发光装置相比,实施例1至8的发光装置具有降低的驱动电压、增加的发光效率和增加的最大量子效率。
该杂环化合物可用于制造具有高效率和长寿命的发光装置,并且该发光装置可用于制造具有优异的亮度效率和长寿命的高质量电子设备。
应理解,本文描述的实施方式应该仅被认为是描述性的,而不是为了限制的目的。每个实施方式中的特征或方面的描述通常应被认为可用于其他实施方式中的其他类似特征或方面。虽然已经参考附图描述了一个或多个实施方式,但是本领域普通技术人员将理解,在不脱离由所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下,可以在形式和细节上进行各种改变。

Claims (20)

1.一种由式1表示的杂环化合物:
式1
Figure FDA0003299127520000011
式2
Figure FDA0003299127520000012
其中,在式1中,
EW1为C3-C60碳环基团或C1-C60杂环基团,
EW11为-CN,
d1为0或1,
其中EW1为缺π-电子的含氮C1-C60环状基团,或d1为1,
T1为由式2表示的基团,以及
b1为选自1至5的整数,
其中,在式2中,
X1为O或S,
L1为单键、未被取代或被至少一个R10a取代的C4-C60碳环基团,或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基团,
a1为选自0至5的整数,并且
Ar1和Ar2各自独立地为未被取代的或被至少一个R10a取代的富含π电子的C3-C60环状基团,并且
其中,在式1和式2中,
R1和R2各自独立地为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60烷基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C2-C60烯基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C2-C60炔基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60烷氧基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C3-C60碳环基团、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基团、未被取代的或被至少一个R10a取代的C6-C60芳氧基、未被取代的或被至少一个R10a取代的C6-C60芳硫基、-Si(Q1)(Q2)(Q3)、-B(Q1)(Q2)、-P(Q1)(Q2)或-C(=O)(Q1),
式1中的c1为选自0至10的整数,式2中的c2为选自0至7的整数,以及
R10a为:
氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基或硝基;
各自未被取代或被以下取代的C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基或C1-C60烷氧基:氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、C3-C60碳环基团、C1-C60杂环基团、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C7-C60芳基烷基、C2-C60杂芳基烷基、-Si(Q11)(Q12)(Q13)、-N(Q11)(Q12)、-B(Q11)(Q12)、-C(=O)(Q11)、-S(=O)2(Q11)、-P(=O)(Q11)(Q12)或其任何组合;
各自未被取代或被以下取代的C3-C60碳环基团、C1-C60杂环基团、C6-C60芳氧基或C6-C60芳硫基:氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C60碳环基团、C1-C60杂环基团、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C7-C60芳基烷基、C2-C60杂芳基烷基、-Si(Q21)(Q22)(Q23)、-N(Q21)(Q22)、-B(Q21)(Q22)、-C(=O)(Q21)、-S(=O)2(Q21)、-P(=O)(Q21)(Q22)或其任何组合;或
-Si(Q31)(Q32)(Q33)、-N(Q31)(Q32)、-B(Q31)(Q32)、-C(=O)(Q31)、-S(=O)2(Q31)或-P(=O)(Q31)(Q32),
其中Q1至Q3、Q11至Q13、Q21至Q23和Q31至Q33各自独立地为:氢;氘;-F;-Cl;-Br;-I;羟基;氰基;硝基;C1-C60烷基;C2-C60烯基;C2-C60炔基;C1-C60烷氧基;或者各自未被取代或被以下取代的C3-C60碳环基团或C1-C60杂环基团:氘、-F、氰基、C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、苯基、联苯基或其任何组合,并且
式2中的*指示与式1中的EW1的结合位点。
2.如权利要求1所述的杂环化合物,其中式1中的EW1为咪唑基、吡唑基、噻唑基、异噻唑基、噁唑基、异噁唑基、吡啶基、吡嗪基、哒嗪基、嘧啶基、吲唑基、嘌呤基、喹啉基、异喹啉基、苯并喹啉基、苯并异喹啉基、酞嗪基、萘啶基、喹喔啉基、苯并喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、菲啶基、吖啶基、菲咯啉基、吩嗪基、苯并咪唑基、苯并异噻唑基、苯并噁唑基、苯并异噁唑基、三唑基、四唑基、噁二唑基、三嗪基、噻二唑基、咪唑并吡啶基、咪唑并嘧啶基、氮杂咔唑基、氮杂二苯并呋喃基、氮杂二苯并噻吩基、氮杂二苯并硅杂环戊二烯基、吖啶基或吡啶并吡嗪基。
3.如权利要求1所述的杂环化合物,其中式1中的EW1为苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基、1,2-苯并菲基、环戊二烯基或1,2,3,4-四氢萘基,并且
d1为1。
4.如权利要求1所述的杂环化合物,其中所述杂环化合物由式1(a)或式1(b)表示:
Figure FDA0003299127520000031
其中,在式1(a)和式1(b)中,
X11为N或C(R11),
X12为N或C(R12),
X13为N或C(R13),
选自X11至X13中的至少一个为N或C(CN),
R11至R15与结合R1描述的相同,并且
T11和T12与结合T1描述的相同。
5.如权利要求4所述的杂环化合物,其中X11至X13中的至少两个各自为N。
6.如权利要求4所述的杂环化合物,其中X11为C(R11),
X12为C(R12),
X13为C(R13),并且
选自X11至X13中的至少一个为C(CN)。
7.如权利要求1所述的杂环化合物,其中式1中的b1为1或2。
8.如权利要求1所述的杂环化合物,其中式2由选自式2-1至2-4中的一个表示:
Figure FDA0003299127520000041
其中,在式2-1至式2-4中,
X1、L1、a1、Ar1、Ar2、R2和c2与权利要求1中描述的相同,以及
*指示与式1中的EW1的结合位点。
9.如权利要求1所述的杂环化合物,其中L1为:单键;或者各自未被取代或被至少一个R10a取代的苯基、萘基、蒽基、菲基、三亚苯基、芘基、1,2-苯并菲基、环戊二烯基或1,2,3,4-四氢萘基。
10.如权利要求1所述的杂环化合物,其中Ar1和Ar2各自独立地为各自未被取代或被至少一个R10a取代的苯基、庚搭烯基、茚基、萘基、薁基、引达省基、苊基、芴基、螺-二芴基、苯并芴基、二苯并芴基、非那烯基、菲基、蒽基、荧蒽基、三亚苯基、芘基、1,2-苯并菲基、并四苯基、苉基、苝基、并五苯基、并六苯基、戊芬基、玉红省基、蔻基、卵苯基、吡咯基、呋喃基、噻吩基、异吲哚基、吲哚基、茚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并硅杂环戊二烯基、萘并吡咯基、萘并呋喃基、萘并噻吩基、萘并硅杂环戊二烯基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、二苯并硅杂环戊二烯基、茚并咔唑基、吲哚并咔唑基、苯并呋喃并咔唑基、苯并噻吩并咔唑基、苯并硅杂环戊二烯并咔唑基、三吲哚并苯基、吡咯并菲基、呋喃并菲基、噻吩并菲基、苯并萘并呋喃基、苯并萘并噻吩基、(吲哚并)菲基、(苯并呋喃并)菲基或(苯并噻吩并)菲基。
11.如权利要求1所述的杂环化合物,其中所述杂环化合物选自化合物1至化合物96:
Figure FDA0003299127520000051
Figure FDA0003299127520000061
Figure FDA0003299127520000071
Figure FDA0003299127520000081
12.如权利要求1所述的杂环化合物,其中所述杂环化合物发射具有400nm或更大且465nm或更小的最大发射波长的蓝光,并且
所述杂环化合物的单重态能级和三重态能级之间的差为0.5eV或更小。
13.一种发光装置,包括:
第一电极;
面对所述第一电极的第二电极;
在所述第一电极和所述第二电极之间且包括发射层的夹层;以及
如权利要求1至12任一项所述由式1表示的杂环化合物。
14.如权利要求13所述的发光装置,其中:
所述第一电极为阳极,
所述第二电极为阴极,
所述夹层进一步包括在所述第一电极和所述发射层之间的空穴传输区以及在所述发射层和所述第二电极之间的电子传输区,
所述空穴传输区包括空穴注入层、空穴传输层、发射辅助层、电子阻挡层或其任何组合,并且
所述电子传输区包括缓冲层、空穴阻挡层、电子控制层、电子传输层、电子注入层或其任何组合。
15.如权利要求14所述的发光装置,其中选自所述发射层和所述电子传输区中的至少一个包括所述杂环化合物。
16.如权利要求13所述的发光装置,其中所述发射层包括主体,且所述杂环化合物充当所述主体。
17.如权利要求14所述的发光装置,进一步包括:
在所述第一电极的外部且包括所述由式1表示的杂环化合物的第一封盖层;
在所述第二电极的外部且包括所述由式1表示的杂环化合物的第二封盖层;或者
所述第一封盖层和所述第二封盖层。
18.一种电子设备,包括如权利要求14至17任一项所述的发光装置。
19.如权利要求18所述的电子设备,进一步包括薄膜晶体管,
其中所述薄膜晶体管包括源电极和漏电极,并且
所述发光装置的所述第一电极电耦合到选自所述薄膜晶体管的所述源电极和所述漏电极中的至少一个。
20.如权利要求18所述的电子设备,进一步包括滤色器、颜色转换层、触摸屏层、偏振层或其任何组合。
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