CN114656463B - 有机化合物、混合物、组合物及有机电子器件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有机化合物、混合物、组合物及有机电子器件。该有机化合物具有式(1)所示结构,可作为有机电致发光器件中的发光层材料,可提高电致发光效率,以及延长器件的寿命。
Description
技术领域
本发明涉及有机电致发光技术领域,特别是涉及一种有机化合物、混合物、组合物及有机电子器件。
背景技术
有机光电材料在合成上具有多样性,制造成本相对较低以及优良的光学与电学性能。有机发光二极管(OLED)在光电器件(例如平板显示器和照明)的应用方面具有广视角、反应时间快、工作电压低、面板厚度薄等优势,因而具有广阔的发展潜力。
为了提高有机发光二极管的发光效率,各种基于荧光和磷光的发光材料体系已被开发出来,使用荧光材料的有机发光二极管具有可靠性高的特点,但其在电气激发下其内部电致发光量子效率被限制为25%,这是因为电流产生的激子的单重激发态和三重激发态的比例为1:3。与此相反,使用磷光材料的有机发光二极管已经取得了几乎100%的内部电致发光量子效率,因此磷光发光材料的开发已被广泛研究。
发光材料(客体)可与基质材料(主体)一起用作发光材料以改善颜色纯度、发光效率和稳定性。由于当使用主体材料/客体体系作为发光器件的发光层时,主体材料对电致发光器件的效率和特性影响很大,因此主体材料的选择很重要。
目前,4,4’-二咔唑-联苯(CBP)是已知的最广泛用做磷光物质的基质材料。近年来,日本先锋公司(Pioneer)等开发了一种高性能有机电致发光器件,其使用BAlq(二(2-甲基)-8-羟基喹啉合-4-苯基苯酚铝(III))、菲罗啉(BCP)等化合物作为基质。
在现有材料设计中,人们倾向于采用含有电子传输基团和空穴传输基团进行组合,设计成双极性传输的主体,有益于电荷传输的平衡。利用双极性传输的分子做主体,能够获得不错的器件性能。但所获得的器件性能和寿命仍有待提高。
因此,现有技术,特别是主体材料解决方案还有待于改进和发展。
发明内容
基于此,本发明的目的在于提供一种有机化合物、混合物、组合物及有机电子器件,提高器件的效率和寿命。
技术方案如下:
一种有机化合物,具有如通式(1)所示的结构:
其中:
R1、R2、R3分别独立选自:氢原子,D,或具有1至20个C原子的直链烷基,具有1至20个C原子的直链烷氧基,具有1至20个C原子的直链硫代烷氧基,具有3至20个C原子的支链烷基或环状的烷基,具有3至20个C原子的支链烷氧基或环状的烷氧基,具有3至20个C原子的支链硫代烷氧基或环状的硫代烷氧基,或甲硅烷基,或具有1至20个C原子的酮基,或具有2至20个C原子的烷氧基羰基,或具有7至20个C原子的芳氧基羰基,氰基,卤甲酰基,甲酰基,异氰基,异氰酸酯基,硫氰酸酯基或异硫氰酸酯基,羟基,硝基,烯基,胺基,CF3,Cl,Br,F,可交联的基团,或者取代或未取代的具有6至60个环原子的芳香基团,或取代或未取代的具有5至60个环原子的杂芳香基团,或具有6至60个环原子的芳氧基,或者取代或未取代的具有5至60个环原子的杂芳氧基,或这些基团的组合;
R1、R2、R3中至少有一个选自结构式(1-1)或(1-2):
L1选自单键,或取代或未取代环原子数为6至40的芳香基团或杂芳香基团;
Ar1、Ar2独立选自取代或未取代环原子数为6至40的芳香基团,或取代或未取代环原子数为5至40的杂芳香基团或非芳香环系;
*表示连接位点;
n1选自0,1,2或3;n2选自0,1,2,3或4;n3选自0,1,2,3或4;n1+n2+n3≥1。本发明还提供一种混合物,包含一种如上所述的有机化合物,及至少一种有机功能材料,所述一种有机功能材料选自空穴注入材料、空穴传输材料、电子传输材料、电子注入材料、电子阻挡材料、空穴阻挡材料、发光材料、主体材料和有机染料中的至少一种。
本发明还提供一种组合物,所述组合物包括上述的有机化合物,或上述的混合物,及至少一种有机溶剂。
本发明还提供一种有机电子器件,包含至少一有机功能层,所述有机功能层包含上述的有机化合物,或上述的混合物,或由上述的组合物制备而成。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明提供的有机化合物,具有优异的发光性质及稳定性,可作为有机电致发光器件中的发光层材料,提高电致发光效率,以及延长器件的寿命。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明公开内容理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在本发明中,“被取代”表示被取代基中的氢原子被取代基所取代。
本发明中,“被取代或未被取代”表示所定义的基团可以被取代,也可以不被取代。当所定义的基团被取代时,应理解为任选被本领域可接受的基团所取代,包括但不限于:C1-30烷基、含有3至20个环原子的环烷基、含有3至20个环原子的杂环基、含有6至20个环原子的芳基、含有5至20个环原子的杂芳基、硅烷基、羰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氨基甲酰基、卤甲酰基、甲酰基、-NRR′、氰基、异氰基、异氰酸酯基、硫氰酸酯基、异硫氰酸酯基、羟基、三氟甲基、硝基或卤素,且上述基团也可以进一步被本领域可接受取代基取代;可理解的,-NRR′中的R和R′各自独立地为本领域可接受的基团所取代,包括但不限于H、C1-6烷基、含有3至8个环原子的环烷基、含有3至8个环原子的杂环基、含有6至20个环原子的芳基或含有5至10个环原子的杂芳基;所述C1-6烷基、含有3至8个环原子的环烷基、含有3至8个环原子的杂环基、含有6至20个环原子的芳基或含有5至10个环原子的杂芳基任选进一步被一个或多个以下基团取代:C1-6烷基、含有3至8个环原子的环烷基、含有3至8个环原子的杂环基、卤素、羟基、硝基或氨基。
在本发明中,“环原子数”表示原子键合成环状而得到的结构化合物(例如,单环化合物、稠环化合物、交联化合物、碳环化合物、杂环化合物)的构成该环自身的原子之中的原子数。该环被取代基所取代时,取代基所包含的原子不包括在成环原子内。关于以下所述的“环原子数”,在没有特别说明的条件下也是同样的。例如,苯环的环原子数为6,萘环的环原子数为10,噻吩基的环原子数为5。
“芳基或芳香基团”是指在芳香环化合物的基础上除去一个氢原子衍生的芳族烃基,可以为单环芳基、或稠环芳基、或多环芳基,对于多环的环种,至少一个是芳族环系。例如,“取代或未取代的具有6至60个环原子的芳基”是指包含6至60个环原子的芳基,优选取代或未取代的具有6至30个环原子的芳基,更优选取代或未取代的具有6至18个环原子的芳基,特别优选取代或未取代的具有6至14个环原子的芳基,且芳基上任选进一步被取代;合适的实例包括但不限于:苯、联苯、三联苯、萘、蒽、荧蒽、菲、苯并菲、二萘嵌苯、并四苯、芘、苯并芘、苊、芴及其衍生物。可以理解地,多个芳基也可以被短的非芳族单元间断(例如<10%的非H原子,比如C、N或O原子),具体如苊、芴,或者9,9-二芳基芴、三芳胺、二芳基醚体系也应该包含在芳基的定义中。
“杂芳基或杂芳香基团”是指在芳基的基础上至少一个碳原子被非碳原子所替代,非碳原子可以为N原子、O原子、S原子等。例如,“取代或未取代的具有5至60个环原子的杂芳基”是指具有5至60个环原子的杂芳基,优选取代或未取代的具有6至30个环原子的杂芳基,更优选取代或未取代的具有6至18个环原子的杂芳基,特别优选取代或未取代的具有6至14个环原子的杂芳基,且杂芳基任选进一步被取代,合适的实例包括但不限于:三嗪、吡啶、嘧啶、咪唑、呋喃、噻吩、苯并呋喃、苯并噻吩、吲哚、咔唑、吡咯并咪唑、吡咯并吡咯、噻吩并吡咯、噻吩并噻吩、呋喃并吡咯、呋喃并呋喃、噻吩并呋喃、苯并异噁唑、苯并异噻唑、苯并咪唑、喹啉、异喹啉、邻二氮萘、喹喔啉、菲啶、伯啶、喹唑啉、喹唑啉酮、二苯并噻吩、二苯并呋喃、咔唑及其衍生物。
“胺基”是指氨的衍生物,具有式-N(X)2的结构特征,其中每个“X”独立地是H、取代的或未被取代的烷基、取代的或未被取代的环烷基、取代的或未被取代的杂环基等。胺基的非限制性类型包括-NH2、-N(烷基)2、-NH(烷基)、-N(环烷基)2、-NH(环烷基)、-N(杂环基)2、-NH(杂环基)、-N(芳基)2、-NH(芳基)、-N(烷基)(芳基)、-N(烷基)(杂环基)、-N(环烷基)(杂环基)、-N(芳基)(杂芳基)、-N(烷基)(杂芳基)等。
“芳基烷基”是指烷基上至少一个键合至碳原子的氢原子被芳基代替衍生形成的烃基。其中芳基部分可以包括5~20个碳原子,烷基部分可以包括1~9个碳原子。合适的实例包括但不限于:苄基、2-苯基乙-1-基、萘基甲基、2-萘基乙-1-基、萘并苄基和2-萘并苯基乙-1-基。
术语“烷氧基”是指具有-O-烷基的基团,即如上所定义的烷基经由氧原子连接至母核结构。包含该术语的短语,合适的实例包括但不限于:甲氧基(-O-CH3或-OMe)、乙氧基(-O-CH2CH3或-OEt)和叔丁氧基(-O-C(CH3)3或-OtBu)。
本发明中,与单键相连的“*”表示连接位点。
本发明中,取代基相连的单键贯穿相应的环,表述该取代基可与环的任选位置连接,例如中R与苯环的任一可取代位点;如表示与苯环的任选的两个相邻C原子形成并环,同理等。
本发明中,当同一基团上含有多个相同符号的取代基时,各取代基可以彼此相同或不同,例如苯环上6个R1可以彼此相同或不同。
在本发明实施例中,有机材料的能级结构,三线态能级ET、HOMO、LUMO起着关键的作用。下面对这些能级的做介绍。
HOMO和LUMO能级可以通过光电效应进行测量,例如XPS(X射线光电子光谱法)和UPS(紫外光电子能谱)或通过循环伏安法(以下简称CV)。最近,量子化学方法,例如密度泛函理论(以下简称DFT),也成为行之有效的计算分子轨道能级的方法。
有机材料的三线态能级ET1可通过低温时间分辨发光光谱来测量,或通过量子模拟计算(如通过Time-dependent DFT)得到,如通过商业软件Gaussian 09W(Gaussian Inc.),具体的模拟方法可参见WO2011141110或如下在实施例中所述。
应该注意,HOMO、LUMO、ET1的绝对值取决于所用的测量方法或计算方法,甚至对于相同的方法,不同评价的方法,例如在CV曲线上起始点和峰点可给出不同的HOMO/LUMO值。因此,合理有意义的比较应该用相同的测量方法和相同的评价方法进行。本发明实施例的描述中,HOMO、LUMO、ET1的值是基于Time-dependent DFT的模拟,但不影响其他测量或计算方法的应用。
在发明中,(HOMO-1)定义为第二高的占有轨道能级,(HOMO-2)为第三高的占有轨道能级,以此类推。(LUMO+1)定义为第二低的未占有轨道能级,(LUMO+2)为第三低的占有轨道能级,以此类推。
本发明的目的在于提供一种含氧化噻吩的稠环化合物及其应用,提高器件的效率和寿命。
技术方案如下:
一种有机化合物,具有如通式(1)所示的结构:
其中:
R1、R2、R3分别独立选自:氢原子,D,或具有1至20个C原子的直链烷基,具有1至20个C原子的直链烷氧基,具有1至20个C原子的直链硫代烷氧基,具有3至20个C原子的支链烷基或环状的烷基,具有3至20个C原子的支链烷氧基或环状的烷氧基,具有3至20个C原子的支链硫代烷氧基或环状的硫代烷氧基,或甲硅烷基,或具有1至20个C原子的酮基,或具有2至20个C原子的烷氧基羰基,或具有7至20个C原子的芳氧基羰基,氰基,卤甲酰基,甲酰基,异氰基,异氰酸酯基,硫氰酸酯基或异硫氰酸酯基,羟基,硝基,烯基,胺基,CF3,Cl,Br,F,可交联的基团,或者取代或未取代的具有6至60个环原子的芳香基团,或取代或未取代的具有5至60个环原子的杂芳香基团,或具有6至60个环原子的芳氧基,或者取代或未取代的具有5至60个环原子的杂芳氧基,或这些基团的组合;
R1、R2、R3中至少有一个选自结构式(1-1)或(1-2):
L1选自单键,或取代或未取代环原子数为6至40的芳香基团或杂芳香基团;
Ar1、Ar2独立选自取代或未取代环原子数为6至40的芳香基团,或取代或未取代环原子数为5至40的杂芳香基团或非芳香环系;
*表示连接位点;
n1选自0,1,2或3;n2选自0,1,2,3或4;n3选自0,1,2,3或4;n1+n2+n3≥1。
在一实施例中,所述的R3具有式(1-1)或(1-2)所示的结构;进一步,n3选自1或2。
在一实施例中,所述有机化合物具有如式(2-1)-(2-6)任一所示的结构:
进一步,所述有机化合物具有如式(3-1)或(3-2)任一所示的结构:
进一步,所述有机化合物具有如式(4-1)-(4-4)任一所示的结构:
优选地,本发明所述的R1、R2和R3分别独立选自:氢原子,D,或具有1至10个C原子的直链烷基,具有3至10个C原子的支链烷基或环状的烷基,或者取代或未取代的具有6至20个环原子的芳香基团,或具有5至30个环原子的杂芳香基团。
在一实施例中,R1或R2分别独立选自具有1至10个C原子的直链烷基,具有3至10个C原子的支链烷基或环状的烷基,或者取代或未取代的具有6至20个环原子的芳香基团,或具有5至20个环原子的杂芳香基团。
在一实施例中,R1和R2分别独立选自具有1至10个C原子的直链烷基,具有3至10个C原子的支链烷基或环状的烷基,或者取代或未取代的具有6至20个环原子的芳香基团,或具有5至20个环原子的杂芳香基团。
进一步,在一实施例中,R1或R2分别独立中选自苯基、咔唑基、叔丁基、甲基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、芴基、萘基及其组合。
进一步,在一实施例中,R1和R2分别独立中选自苯基、咔唑基、叔丁基、甲基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、芴基、萘基及其组合。
进一步地,本发明式(4-1)-(4-4)中的R1、R2选自相同的基团;更进一步,本发明所述的R1、R2均选自苯基或叔丁基。
在一较为优选的实施例中,所述的Ar1、Ar2独立选自取代或未取代环原子数为6至30的芳香基团,或取代或未取代环原子数为5至30的杂芳香基团或非芳香环系。进一步地,Ar1、Ar2中至少一个选自取代或未取代环原子数为10至20的稠环芳香基团或杂芳香基团。
在一较为优选的实施例中,所述的Ar1、Ar2独立选自取代或未取代环原子数为6至20的芳香基团,或取代或未取代环原子数为5至20的杂芳香基团。
在一实施例中,所述的Ar1、Ar2独立选自(B-1)-(B-7)所示基团中的任意一种:
其中:
X1选自N或CR4;
Y1选自O、S、NR5或CR5R6;
R4-R6每次出现时,分别独立选自:氢原子,D,或具有1至20个C原子的直链烷基,具有1至20个C原子的直链烷氧基,具有1至20个C原子的直链硫代烷氧基,具有3至20个C原子的支链烷基或环状的烷基,具有3至20个C原子的支链烷氧基或环状的烷氧基,具有3至20个C原子的支链硫代烷氧基或环状的硫代烷氧基,或甲硅烷基,或具有1至20个C原子的酮基,或具有2至20个C原子的烷氧基羰基,或具有7至20个C原子的芳氧基羰基,氰基,卤甲酰基,甲酰基,异氰基,异氰酸酯基,硫氰酸酯基或异硫氰酸酯基,羟基,硝基,烯基,胺基,CF3,Cl,Br,F,可交联的基团,或者取代或未取代的具有6至60个环原子的芳香基团,或取代或未取代的具有5至60个环原子的杂芳香基团,或具有6至60个环原子的芳氧基,或者取代或未取代的具有5至60个环原子的杂芳氧基,或这些基团的组合;
R5和R6不成环或相互连接成环;
Ar3独立选自取代或未取代环原子数为6至20的芳香基团或杂芳香基团。
优选地,(B-3)中的Ar3选自以下所示基团中的任意一种:
更优选地,(B-3)选自以下所示基团中的任意一种:
所述的Ar1、Ar2独立选自以下所示基团中的任意一种:
n选自0,1,2或3。
在一实施例中,R4独立选自:氢原子,D,或具有1至10个C原子的直链烷基,具有3至10个C原子的支链烷基或环状的烷基,或者取代或未取代的具有6至30个环原子的芳香基团,或具有5至30个环原子的杂芳香基团。
进一步,R4每次出现时,分别独立选自:氢原子,D,甲基,叔丁基,环己基,金刚烷基或苯基或萘基。
进一步,Ar1、Ar2独立选自以下所示基团:
在一实施例中,所述的L1每次出现时,分别独立地选自单键或以下基团中的任意一种:
其中:
X2每次出现时,独立地选自CR7或N;
Y2每次出现时,独立地选自NR8、CR8R9、O或S;
R7-R9每次出现时,分别独立选自:氢原子,D,具有1至20个C原子的直链烷基,具有3至20个C原子的支链烷基或环状的烷基,或者取代或未取代的具有6至20个环原子的芳香基团,或具有5至20个环原子的杂芳香基团,或这些基团的组合。
在一实施例中,L1选自单键,或取代或未取代的具有苯、萘、蒽、菲、二萘嵌苯、并四苯、芘、苯并芘、三亚苯、苊、芴、二苯并呋喃、二苯并噻吩的环状结构。
进一步地,所述的L1每次出现时,分别独立选自单键或以下基团中的任意一种:
进一步,L1选自单键,或取代或未取代的苯基,或取代或未取代的萘基,或取代或未取代的咔唑基。
在一优选的实施例中,通式(1)中的选自以下基团中的任意一种:
进一步地,通式(1)中的选自以下基团中的任意一种:
在一优选的实施例中,通式(1)中的选自以下基团中的任意一种:
更优选地,和中的Y1选自O、S、NR5或CR5R6;R5-R6每次出现时,分别独立选自:氢原子,D,甲基,叔丁基,或苯基。
下面列出本发明的有机化合物的例子,但不限于:
按照本发明的有机化合物,可以作为功能材料用于电子器件的功能层中。功能层包括,但不限于,空穴注入层(HIL),空穴传输层(HTL),电子传输层(ETL),电子注入层(EIL),电子阻挡层(EBL),空穴阻挡层(HBL),发光层(EML)。
在一实施例中,按照本发明的有机化合物用于发光层中。进一步,按照本发明的有机化合物作为主体材料用于发光层中,特别是作为磷光主体材料用于发光层中。
作为磷光主体材料必须有适当的三线态能级,即ET1。在某些实施例中,按照发明的含N化合物,其ET1≥2.2eV;更好是≥2.4eV。
在一个优选的实施方案中,按照本发明所述的有机化合物需要有较为合适的谐振因子f(S1),便于激子从主体向客体的转移,提高器件的发光效率。较好是f(S1)≥0.01,更好是f(S1)≥0.1,最好是f(S1)≥0.14。
在另一个优选的实施方案中,按照本发明所述的有机化合物需要有较为合适的单线态-三线态能级差ΔEST,便于激子从主体向客体的转移,提高器件的发光效率。较好是ΔEST≤0.9eV,更好是ΔEST≤0.6eV,最好是ΔEST≤0.4eV。
按照本发明所述的有机化合物作为主体材料时,需要合适的ΔHOMO和ΔLUMO。
在某些优选的实施例中,按照本发明所述的化合物ΔHOMO即((HOMO-(HOMO-1))优选≥0.1eV,更好是≥0.25eV,最好是≥0.40eV。
在某些优选的实施例中,按照本发明所述的化合物ΔLUMO即(((LUMO+1)-LUMO)优选≥0.10eV,更好是≥0.20eV,最好是≥0.30eV。
本发明进一步涉及一种混合物,包含有机化合物H1及有机化合物H2,其中H1选自式(1)所示的有机化合物,H2选自一种功能材料,所述功能材料选自空穴注入材料(HIM),空穴传输材料(HTM),电子传输材料(ETM),电子注入材料(EIM),电子阻挡材料(EBM),空穴阻挡材料(HBM),发光材料(Emitter),主体材料(Host)和有机染料。例如在WO2010135519A1,US20090134784A1和WO 2011110277A1中对各种有机功能材料有详细的描述,特此将此3专利文件中的全部内容并入本文作为参考。
在某些优选的实施例中,按照本发明的有机混合物,其中H1和H2中至少有一个其ΔLUMO≥0.1eV,较好是≥0.2eV,更好是≥0.2eV。
在一个较为优选的实施例中,按照本发明的有机混合物,其中H1的ΔLUMO≥0.1eV,较好是≥0.2eV,更好是≥0.3eV。
在某些优选的实施例中,按照本发明的有机混合物,其中H1和H2中至少有一个其ΔHOMO≥0.1eV,较好是≥0.25eV,更好是≥0.4eV。
在一个较为优选的实施例中,按照本发明的有机混合物,其中H2的ΔHOMO≥0.1eV,较好是≥0.25eV,更好是≥0.4eV。
在某些优选的实施例中,所述的有机混合物,其中min((LUMO(H1)-HOMO(H2),LUMO(H2)-HOMO(H1))≤min(ET(H1),ET(H2))+0.1eV,其中LUMO(H1),HOMO(H1)及ET(H1)分别是H1的最低未占有轨道,最高占有轨道,三线态的能级,LUMO(H2),HOMO(H2)及ET(H2)分别是H2的最低未占有轨道,最高占有轨道,三线态的能级。在某些更为优选的实施例中,所述的有机混合物,其中H2的LUMO高于H1的LUMO,且H2的HOMO低于H1的HOMO。
在一个优选的实施例中,所述的有机混合物,其中H1和H2的摩尔比为从2:8到8:2;优选的摩尔比为3:7到7:3;更加优选的摩尔比为4:6到6:4;最优选的摩尔比为4.5:5.5到5.5:4.5。
在一个优选的实施例中,所述的有机混合物,其中H1和H2的分子量的差不超过100Dalton,较好是不超过80Dalton,更好是不超过70Dalton,更更好是不超过60Dalton,非常好是不超过40Dalton,最好是不超过30Dalton。
在另一个优选的实施例中,所述的有机混合物,其中H1和H2的升华温度的差不超过50K;较优选的升华温度的差不超过30K;更加优选的升华温度的差不超过20K;最优选的升华温度的差不超过10K。
在一个优选的实施例中,按照本发明的有机混合物中的H1和H2,至少有一个其玻璃化温度Tg≥100℃,在一个优选的实施例中,至少有一个其Tg≥120℃,在一个较为优选的实施例中,至少有一个其Tg≥140℃,在一个更为优选的实施例中,至少有一个其Tg≥160℃,在一个最为优选的实施例中,至少有一个其Tg≥180℃。
在一实施例中,所述H2选自空穴传输材料,所述有机混合物作为共主体运用于电子器件中。
所述有机化合物H2具有式(5)所示的结构:
R10每次出现时,分别独立选自:氢原子,D,或具有1至20个C原子的直链烷基,具有1至20个C原子的直链烷氧基,具有1至20个C原子的直链硫代烷氧基,具有3至20个C原子的支链烷基或环状的烷基,具有3至20个C原子的支链烷氧基或环状的烷氧基,具有3至20个C原子的支链硫代烷氧基或环状的硫代烷氧基,或甲硅烷基,或具有1至20个C原子的酮基,或具有2至20个C原子的烷氧基羰基,或具有7至20个C原子的芳氧基羰基,氰基,卤甲酰基,甲酰基,异氰基,异氰酸酯基,硫氰酸酯基或异硫氰酸酯基,羟基,硝基,烯基,胺基,CF3,Cl,Br,F,可交联的基团,或者取代或未取代的具有6至60个环原子的芳香基团,或取代或未取代的具有5至60个环原子的杂芳香基团,或具有6至60个环原子的芳氧基,或者取代或未取代的具有5至60个环原子的杂芳氧基,或这些基团的组合;
至少有一个R10具有式(5-1)所示的结构:
Ar5,Ar6各自独立地选自取代或者未取代的具有6至30个环原子的芳香基团,取代或者未取代的具有5至30个环原子的杂芳香基团,或者取代或者未取代的具有5至30个环原子的非芳香族环基;
L2选自单键,取代或者未取代的具有6至30个环原子的芳基,取代或者未取代的具有5至30个环原子的杂芳基,或者取代或者未取代的有5至30个环原子的非芳香族环基;
Ar5,Ar6,L2中任意两个相邻基团不成环或相互连接成环;
相邻的两个R10不成环或相互连接成环。
进一步地,所述有机化合物H2具有式(6-1)或(6-2)所示的结构:
在一实施例中,有机化合物H2至少包括式(7-2)所示的结构:
在某些优选的实施例中,H2选自如下通式:
在某些优选的实施例中,L2为m为1、2、3、4或5;更进一步地,m为2。
在某些优选的实施例中,L2为萘基。
在某些优选的实施例中,R10及Ar6选自H或R14选自H、具有6至10个环原子的芳基,或具有6至10个环原子的杂芳基。更进一步地,R14为H、苯基或萘基,进一步地,R10及Ar6选自H、或
优选的,有机化合物H2选自以下任一所示的结构,但不限于此,其中结构中的H可以进一步被任意取代。
本发明还涉及一种组合物,包含至少一种如上所述的有机化合物或混合物,及至少一种有机溶剂;所述的至少一种的有机溶剂选自芳族或杂芳族、酯、芳族酮或芳族醚、脂肪族酮或脂肪族醚、脂环族或烯烃类化合物,或硼酸酯或磷酸酯类化合物,或两种及两种以上溶剂的混合物。
在一个优选的实施例中,按照本发明的一种组合物,所述的至少的一种有机溶剂选自基于芳族或杂芳族的溶剂。
适合本发明的基于芳族或杂芳族溶剂的例子有,但不限制于:对二异丙基苯、戊苯、四氢萘、环己基苯、氯萘、1,4-二甲基萘、3-异丙基联苯、对甲基异丙苯、二戊苯、三戊苯、戊基甲苯、邻二乙苯、间二乙苯、对二乙苯、1,2,3,4-四甲苯、1,2,3,5-四甲苯、1,2,4,5-四甲苯、丁苯、十二烷基苯、二己基苯、二丁基苯、对二异丙基苯、环己基苯、苄基丁基苯、二甲基萘、3-异丙基联苯、对甲基异丙苯、1-甲基萘、1,2,4-三氯苯、4,4-二氟二苯甲烷、1,2-二甲氧基-4-(1-丙烯基)苯、二苯甲烷、2-苯基吡啶、3-苯基吡啶、N-甲基二苯胺、4-异丙基联苯、α,α-二氯二苯甲烷、4-(3-苯基丙基)吡啶、苯甲酸苄酯、1,1-双(3,4-二甲基苯基)乙烷、2-异丙基萘、喹啉、异喹啉、2-呋喃甲酸甲酯、2-呋喃甲酸乙酯等;
适合本发明的基于芳族酮溶剂的例子有,但不限制于:1-四氢萘酮,2-四氢萘酮,2-(苯基环氧)四氢萘酮,6-(甲氧基)四氢萘酮,苯乙酮、苯丙酮、二苯甲酮、及它们的衍生物,如4-甲基苯乙酮、3-甲基苯乙酮、2-甲基苯乙酮、4-甲基苯丙酮、3-甲基苯丙酮、2-甲基苯丙酮等;
适合本发明的基于芳族醚溶剂的例子有,但不限制于:3-苯氧基甲苯、丁氧基苯、对茴香醛二甲基乙缩醛、四氢-2-苯氧基-2H-吡喃、1,2-二甲氧基-4-(1-丙烯基)苯、1,4-苯并二噁烷、1,3-二丙基苯、2,5-二甲氧基甲苯、4-乙基本乙醚、1,3-二丙氧基苯、1,2,4-三甲氧基苯、4-(1-丙烯基)-1,2-二甲氧基苯、1,3-二甲氧基苯、缩水甘油基苯基醚、二苄基醚、4-叔丁基茴香醚、反式-对丙烯基茴香醚、1,2-二甲氧基苯、1-甲氧基萘、二苯醚、2-苯氧基甲醚、2-苯氧基四氢呋喃、乙基-2-萘基醚;
在另一些优选的实施例中,按照本发明的组合物,所述的至少一种的有溶剂可选自:脂肪族酮,例如,2-壬酮、3-壬酮、5-壬酮、2-癸酮、2,5-己二酮、2,6,8-三甲基-4-壬酮、葑酮、佛尔酮、异佛尔酮、二正戊基酮等;或脂肪族醚,例如,戊醚、己醚、二辛醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇丁基甲醚、二乙二醇二丁醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇乙基甲醚、三乙二醇丁基甲醚、三丙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚等。
在另一些优选的实施例中,按照本发明的组合物,所述的至少一种的有溶剂可选自基于酯的溶剂:辛酸烷酯、癸二酸烷酯、硬脂酸烷酯、苯甲酸烷酯、苯乙酸烷酯、肉桂酸烷酯、草酸烷酯、马来酸烷酯、烷内酯、油酸烷酯等。特别优选辛酸辛酯、癸二酸二乙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、异壬酸异壬酯。
所述的溶剂可以是单独使用,也可以是作为两种或多种有机溶剂的混合物使用。
在某些优选的实施例中,按照本发明的一种组合物,包含至少一种如上所述的有机化合物或高聚物或混合物及至少一种有机溶剂,还可进一步包含另一种有机溶剂。另一种有机溶剂的例子包括(但不限于):甲醇、乙醇、2-甲氧基乙醇、二氯甲烷、三氯甲烷、氯苯、邻二氯苯、四氢呋喃、苯甲醚、吗啉、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、1,4二氧杂环己烷、丙酮、甲基乙基酮、1,2二氯乙烷、3-苯氧基甲苯、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、醋酸乙酯、醋酸丁酯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、四氢萘、萘烷、茚和/或它们的混合物。
一些优选的实施例中,特别适合本发明的溶剂是汉森(Hansen)溶解度参数在以下范围内的溶剂:
δd(色散力)在17.0~23.2MPa1/2的范围,尤其是在18.5~21.0MPa1/2的范围;
δp(极性力)在0.2~12.5MPa1/2的范围,尤其是在2.0~6.0MPa1/2的范围;
δh(氢键力)在0.9~14.2MPa1/2的范围,尤其是在2.0~6.0MPa1/2的范围。
按照本发明的组合物,其中有机溶剂在选取时需考虑其沸点参数。本发明中,所述的有机溶剂的沸点≥150℃;优选为≥180℃;较优选为≥200℃;更优为≥250℃;最优为≥275℃或≥300℃。这些范围内的沸点对防止喷墨印刷头的喷嘴堵塞是有益的。所述的有机溶剂可从溶剂体系中蒸发,以形成包含功能材料薄膜。
在一个优选的实施方案中,按照本发明的组合物是一溶液。
在另一个优选的实施方案中,按照本发明的组合物是一悬浮液。
本发明实施例中的组合物中可以包括0.01wt%至10wt%的按照本发明的化合物或混合物,较好的是0.1wt%至15wt%,更好的是0.2wt%至5wt%,最好的是0.25wt%至3wt%。
本发明还涉及所述组合物作为涂料或印刷油墨在制备有机电子器件时的用途,特别优选的是通过打印或涂布的制备方法。
其中,适合的打印或涂布技术包括(但不限于)喷墨打印,喷印(NozzlePrinting),活版印刷,丝网印刷,浸涂,旋转涂布,刮刀涂布,辊筒印花,扭转辊印刷,平版印刷,柔版印刷,轮转印刷,喷涂,刷涂或移印,狭缝型挤压式涂布等。首选的是凹版印刷,喷印及喷墨印刷。溶液或悬浮液可以另外包括一个或多个组份例如表面活性化合物,润滑剂,润湿剂,分散剂,疏水剂,粘接剂等,用于调节粘度,成膜性能,提高附着性等。有关打印技术,及其对有关溶液的相关要求,如溶剂及浓度,粘度等。
本发明还提供一种如上所述的有机化合物、混合物或组合物在有机电子器件中的应用,所述的有机电子器件可选于,但不限于,有机发光二极管(OLED),有机光伏电池(OPV),有机发光电池(OLEEC),有机场效应管(OFET),有机发光场效应管,有机激光器,有机自旋电子器件,有机传感器及有机等离激元发射二极管(Organic Plasmon EmittingDiode)等,特别优选为OLED。本发明实施例中,优选将所述有机化合物用于OLED器件的发光层。
本发明进一步涉及一种有机电子器件,包含第一电极、第二电极、位于第一电极和第二电极之间的一个或多个有机功能层,所述有机功能层包含如上所述的有机化合物、混合物或由上述的组合物制备而成。进一步地,所述有机电子器件,包含阴极、阳极和位于阴极和阳极的一个或多个有机功能层。
按照本发明所述的有机功能层可选自空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发光层(EML)、电子阻挡层(EBL)、电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、空穴阻挡层(HBL)。适合用于这些功能层中的材料在上面及在WO2010135519A1、US20090134784A1和WO2011110277A1中有详细的描述,特此将此3篇专利文件中的全部内容并入本文作为参考。
在一实施例中所述有机功能层至少包含一发光层,所述发光层包含式(1)所示的有机化合物。具体有机化合物的定义如前文所述。
在某些优选的实施例中,所述的电致发光器件,其发光层包含一种如上所述的有机化合物,或包含一种如上所述的有机化合物和一种磷光发光材料,或包含一种如上所述的有机化合物和一种主体材料,或包含一种如上所述的有机化合物和一种TADF材料。
在以上所述的发光器件,特别是OLED中,包括一基片,一阳极,至少一发光层,一阴极。
基片可以是不透明或透明。一个透明的基板可以用来制造一个透明的发光元器件。例如可参见,Bulovic等Nature 1996,380,p29,和Gu等,Appl.Phys.Lett.1996,68,p2606。基片可以是刚性的或弹性的。基片可以是塑料,金属,半导体晶片或玻璃。最好是基片有一个平滑的表面。无表面缺陷的基板是特别理想的选择。在一个优选的实施例中,基片是柔性的,可选于聚合物薄膜或塑料,其玻璃化温度Tg为150℃以上,较好是超过200℃,更好是超过250℃,最好是超过300℃。合适的柔性基板的例子有聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)和聚乙二醇(2,6-萘)(PEN)。
阳极可包括一导电金属或金属氧化物,或导电聚合物。阳极可以容易地注入空穴到空穴注入层(HIL)或空穴传输层(HTL)或发光层中。在一个的实施例中,阳极的功函数和发光层中的发光体或作为HIL或HTL或电子阻挡层(EBL)的p型半导体材料的HOMO能级或价带能级的差的绝对值小于0.5eV,较好是小于0.3eV,最好是小于0.2eV。阳极材料的例子包括但不限于:Al、Cu、Au、Ag、Mg、Fe、Co、Ni、Mn、Pd、Pt、ITO、铝掺杂氧化锌(AZO)等。其他合适的阳极材料是已知的,本领域普通技术人员可容易地选择使用。阳极材料可以使用任何合适的技术沉积,如一合适的物理气相沉积法,包括射频磁控溅射,真空热蒸发,电子束(e-beam)等。在某些实施例中,阳极是图案结构化的。图案化的ITO导电基板可在市场上买到,并且可以用来制备根据本发明的器件。
阴极可包括一导电金属或金属氧化物。阴极可以容易地注入电子到EIL或ETL或直接到发光层中。在一个的实施例中,阴极的功函数和发光层中发光体或作为电子注入层(EIL)或电子传输层(ETL)或空穴阻挡层(HBL)的n型半导体材料的LUMO能级或导带能级的差的绝对值小于0.5eV,较好是小于0.3eV,最好是小于0.2eV。原则上,所有可用作OLED的阴极的材料都可能作为本发明器件的阴极材料。阴极材料的例子包括但不限于:Al、Au、Ag、Ca、Ba、Mg、LiF/Al、MgAg合金、BaF2/Al、Cu、Fe、Co、Ni、Mn、Pd、Pt、ITO等。阴极材料可以使用任何合适的技术沉积,如一合适的物理气相沉积法,包括射频磁控溅射,真空热蒸发,电子束(e-beam)等。
OLED还可以包含其他功能层,如空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)、电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、空穴阻挡层(HBL)。适合用于这些功能层中的材料在上面及在WO2010135519A1、US20090134784A1和WO2011110277A1中有详细的描述,特此将此3篇专利文件中的全部内容并入本文作为参考。
按照本发明的发光器件,其发光波长在300到1200nm之间,较好的是在350到1000nm之间,更好的是在400到900nm之间。
本发明还涉及按照本发明的电致发光器件在各种电子设备中的应用,包含,但不限于,显示设备,照明设备,光源,传感器等等。
下面将结合优选实施例对本发明进行了说明,但本发明并不局限于下述实施例,应当理解,所附权利要求概括了本发明的范围在本发明构思的引导下本领域的技术人员应意识到,对本发明的各实施例所进行的一定的改变,都将被本发明的权利要求书的精神和范围所覆盖。
具体实施例
1、化合物的合成
实施例1:化合物1的合成
中间体1-3的合成:将1-1(30mmol)、1-2(30mmol)、碳酸铯(40mmol)加到干燥的DMF(200ml)中,升温至130℃搅拌6h。冷却后,将反应液倒入大量水中,抽滤。滤饼依次经过柱层析、重结晶得到中间体1-3,收率70%。
中间体1-5的合成:将1-3(20mmol)溶于干燥的THF中,在氮气环境中冷却至-78℃,缓慢滴加正丁基锂溶液(2M,10ml)并继续搅拌2h。在氮气气氛中加入1-4(20mmol)的THF溶液,然后自然回复至室温并继续反应12h。向反应液加入适量稀盐酸,继续反应0.5h。然后旋蒸除去大部分溶剂。使用二氯甲烷萃取产物并水洗三次。收集有机相,旋蒸除去溶剂,所得粗产品溶于盐酸/醋酸(体积比1:9)混合溶剂中,升温至70℃搅拌4h。冷却后,将反应液倒入大量水中,抽滤。滤渣依次用水、饱和碳酸钠溶液、水洗涤数次,再经过重结晶得到中间体1-5,收率76%。
中间体1-6的合成:将中间体1-5(15mmol)溶于DMF(150ml)中,并加入联硼酸频那醇酯(15mmol),Pd(dppf)Cl2(0.2mmol),三环己基膦(0.6mmol)和醋酸钾(35mmol),在氮气环境中升温至130℃反应12h。冷却后,将反应液倒入大量水中并搅拌1h。抽滤,所得固体粗产品经过柱层析纯化得到中间体1-6,收率63%。
化合物1的合成:将1-6(12mmol)、1-7(12mmol)、Pd(PPh3)4(0.1mmol)、碳酸钾(20mmol)加入至150ml1,4-二氧六环/水(体积比9:1)混合溶剂中,在氮气氛围下90℃反应8h。冷却后,减压蒸馏除去大部分溶剂,剩余物质使用二氯甲烷溶解并水洗三次。收集有机相,旋蒸除去溶剂,所得粗产品经柱层析、重结晶得到化合物1,收率87%。MS(ASAP):609。
实施例2化合物2的合成:
中间体2-2的合成参照1-3的合成,不同之处在于将1-2替换为2-1,收率75%。
中间体2-3的合成参照1-5的合成,不同之处在于将1-3替换为2-2,收率69%。
中间体2-4的合成参照1-6的合成,不同之处在于将1-5替换为2-3,收率67%。
化合物2的合成参照化合物1的合成,不同之处在于将1-6替换为2-4,并将1-7替换为2-5,收率85%。MS(ASAP):725。
实施例3化合物3的合成
中间体3-2的合成参照1-3的合成,不同之处在于将1-1替换为3-1,并将1-2替换为2-1,收率70%。
中间体3-3的合成参照1-5的合成,不同之处在于将1-3替换为3-2,收率71%。
中间体3-4的合成参照1-6的合成,不同之处在于将1-5替换为3-3,收率69%。
化合物3的合成参照化合物1的合成,不同之处在于将1-6替换为3-4,收率84%。MS(ASAP):761。
实施例4化合物4的合成
中间体4-2的合成参照1-3的合成,不同之处在于将1-1替换为4-1,收率71%。
中间体4-3的合成参照1-5的合成,不同之处在于将1-3替换为4-2,收率73%。
中间体4-4的合成参照1-6的合成,不同之处在于将1-5替换为4-3,收率72%。
化合物4的合成参照化合物1的合成,不同之处在于将1-6替换为4-4,收率89%。MS(ASAP):721。
实施例5化合物5的合成
中间体5-1的合成参照1-3的合成,不同之处在于将1-1替换为3-1,收率72%。
中间体5-2的合成参照1-5的合成,不同之处在于将1-3替换为5-1,收率70%。
中间体5-3的合成参照1-6的合成,不同之处在于将1-5替换为5-2,收率67%。
化合物5的合成参照化合物1的合成,不同之处在于将1-6替换为5-3,并将1-7替换为5-4,收率87%。MS(ASAP):734。
实施例6化合物6的合成
化合物6的合成参照化合物1的合成,不同之处在于将1-7替换为6-1,收率86%。MS(ASAP):708。
实施例7化合物7的合成
化合物7的合成:将1-5(15mmol)、7-1(15mmol)溶于干燥的甲苯中,并加入Pd(dba)2(0.1mmol)、三叔丁基膦(0.3mmol)和叔丁醇钠(25mmol)。在氮气环境中升温至100℃搅拌5h。冷却后,减压蒸馏除去大部分溶剂,剩余物质用二氯甲烷溶解并水洗三次。收集有机相,旋蒸除去溶剂。粗产品通过柱层析、重结晶得到化合物7,收率84%。MS(ASAP):745。
实施例8化合物8的合成
化合物8的合成参照化合物1的合成,不同之处在于将1-7替换为6-1,收率83%。MS(ASAP):688。
实施例9化合物9的合成
化合物9的合成参照化合物1的合成,不同之处在于将1-6替换为4-4,并将1-7替换为5-4,收率89%。MS(ASAP):694。
实施例10化合物10的合成
中间体10-2的合成:将10-1(40mmol)、苯硼酸(40mmol)、Pd(PPh3)4(0.1mmol)、碳酸钾(60mmol)加入至250ml1,4-二氧六环/水(体积比9:1)混合溶剂中,在氮气氛围下80℃反应6h。冷却后,减压蒸馏除去大部分溶剂,剩余物质使用二氯甲烷溶解并水洗三次。收集有机相,旋蒸除去溶剂,所得粗产品经柱层析、重结晶得到10-2,收率82%。
中间体10-3的合成:将10-2(30mmol)溶于亚磷酸三乙酯(100ml)中,加热至120℃搅拌8h。冷却后,减压蒸馏除去溶剂,剩余物质经柱层析、重结晶纯化得到10-3,收率80%。
中间体10-5的合成参照1-3的合成,不同之处在于将1-1替换为10-3,并将1-2替换为10-4,收率71%。
中间体10-6的合成参照1-5的合成,不同之处在于将1-3替换为10-5,收率75%。
中间体10-7的合成参照1-6的合成,不同之处在于将1-5替换为10-6,收率69%。
化合物10的合成参照化合物1的合成,不同之处在于将1-6替换为10-7,并将1-7替换为5-4。MS(ASAP):658。
实施例11化合物11的合成
中间体11-3的合成参照10-2的合成,不同之处在于将10-1替换为11-1,并将苯硼酸替换为11-2,收率83%。
中间体11-4的合成参照10-3的合成,不同之处在于将10-2替换为11-3,收率80%。
中间体11-5的合成:将11-4(20mmol)、碘苯(20mmol)、碘化亚铜(30mmol)、反式1,2-环己二胺(60mmol)、磷酸钾(35mmol)加入至干燥的甲苯中,在氮气气氛中100℃搅拌5h。冷却后,过滤。旋蒸除去大部分溶剂,剩余物用二氯甲烷溶解并水洗三次。合并有机相,旋蒸除去溶剂。粗产品经过柱层析纯化得到11-5,收率76%。
中间体11-6的合成参照1-5的合成,不同之处在于将1-3替换为11-5,收率75%。
中间体11的合成:将11-6(15mmol)、11-7(15mmol)溶于干燥的甲苯中,并加入Pd(dba)2(0.1mmol)、三叔丁基膦(0.3mmol)和叔丁醇钠(25mmol)。在氮气环境中升温至100℃搅拌5h。冷却后,减压蒸馏除去大部分溶剂,剩余物质用二氯甲烷溶解并水洗三次。收集有机相,旋蒸除去溶剂。粗产品通过柱层析、重结晶得到化合物11,收率80%。MS(ASAP):774。
实施例12化合物12的合成
中间体12-1的合成参照1-6的合成,不同之处在于将1-5替换为11-6,收率65%。
中间体12的合成参照化合物1的合成,不同之处在于将1-6替换为12-1,并将1-7替换为5-4,收率90%。MS(ASAP):582。
实施例13化合物13的合成
中间体13-2的合成参照10-2的合成,不同之处在于将10-1替换为13-1,收率85%。
中间体13-3的合成参照10-3的合成,不同之处在于将10-2替换为13-2,收率82%。
中间体13-5的合成参照1-3的合成,不同之处在于将1-1替换为13-3,并将1-2替换为13-4,收率72%。
中间体13-6的合成参照1-5的合成,不同之处在于将1-3替换为13-5,收率70%。
中间体13-7的合成参照1-6的合成,不同之处在于将1-5替换为13-6,收率60%。
化合物13的合成参照化合物1的合成,不同之处在于将1-6替换为13-7,收率85%。MS(ASAP):774。
实施例14化合物14的合成
化合物14的合成参照化合物1的合成,不同之处在于将1-7替换为14-1,收率75%。MS(ASAP):708。
2、能级
有机化合物材料的能级可通过量子计算得到,比如利用TD-DFT(含时密度泛函理论)通过Gaussian09W(Gaussian Inc.),具体的模拟方法可参见WO2011141110。首先用半经验方法“Ground State/Semi-empirical/Default Spin/AM1”(Charge 0/Spin Singlet)来优化分子几何结构,然后有机分子的能量结构由TD-DFT(含时密度泛函理论)方法算得“TD-SCF/DFT/Default Spin/B3PW91”与基组“6-31G(d)”(Charge 0/Spin Singlet)。HOMO和LUMO能级按照下面的校准公式计算,S1,T1和谐振因子f(S1)直接使用。
HOMO(eV)=((HOMO(G)×27.212)-0.9899)/1.1206
LUMO(eV)=((LUMO(G)×27.212)-2.0041)/1.385
其中HOMO(G)和LUMO(G)是Gaussian 09W的直接计算结果,单位为Hartree。结果如表1所示:
表1
3、器件制备及检测
器件实施例1
器件结构为:
ITO/HATCN/HTM/主体材料(化合物1):RD/ETM:Liq/Liq/Al。其中主体材料与RD的质量比为95:5。
具体的制备过程如下:
a、导电玻璃基片的清洗:首次使用时,可用多种溶剂进行清洗,例如氯仿、酮、异丙醇进行清洗,然后进行紫外臭氧等离子处理;
b、HATCN(30nm),HTM(50nm),主体材料:RD(40nm),ETM:Liq(30nm),Liq(1nm),Al(100nm)在高真空(1×10-6毫巴)中热蒸镀而成;
c、封装:器件在氮气手套箱中用紫外线硬化树脂封装。
OLED器件2至32的制备参照器件实施例1,不同之处在于将主体材料换成表2所示化合物或者按照质量比为1:1共混的混合物。
各OLED器件的电流电压(J-V)特性通过表征设备来表征,同时记录重要的参数如效率,寿命及外部量子效率。表2是OLED器件寿命及外量子效率比较,其中的寿命LT95是在恒定电流下,亮度下降到初始亮度@1000nits的95%时的时间。这里LT95、外量子效率是相对于对比器件实施例1(对应化合物对比例1)而计算的,即以对比器件实施例1的寿命为1,外量子效率为100%。结果见表2。
表2:OLED器件性能比较
由表2中可知,器件实施例1-实施例14的器件外量子效率和寿命明显高于对比器件实施例1(对应对比例1)、对比器件实施例2(对应H2-1)、对比器件实施例,器件实施例15至器件实施例32的外量子效率和寿命明显高于对比器件实施例1至对比器件实施例3和器件实施例1至器件实施例14。可见,基于本发明的材料及其混合物作为主体材料的红光OLED器件,其效率和寿命均得到明显提高。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种有机化合物,其特征在于,具有如通式(1)所示的结构:
其中:
R1、R2、R3分别独立选自:氢原子,D,具有1至20个C原子的直链烷基,具有3至20个C原子的支链烷基,苯基,咔唑基,二苯并噻吩基,二苯并呋喃基,芴基,萘基;
R1、R2、R3中至少有一个选自结构式(1-1)或(1-2):
L1选自单键,咔唑基,苯基,萘基;
n1选自0或1;n2选自0或1;n3选自0或1;n1+n2+n3≥1;
Ar1、Ar2独立选自以下所示基团中的任意一种:
Y1选自O,S或CR5R6;
R4-R6独立选自:氢原子,D,具有1至20个C原子的直链烷基;
n选自0,1,2或3;
*表示连接位点。
2.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于,所述有机化合物具有如式(2-1)-(2-6)任一所示的结构:
3.根据权利要求2所述的有机化合物,其特征在于,所述有机化合物具有如式(3-1)或(3-2)任一所示的结构:
4.根据权利要求3所述的有机化合物,其特征在于,所述的R1、R2分别独立选自:氢原子,D,具有1至10个C原子的直链烷基,具有3至10个C原子的支链烷基,苯基,咔唑基,二苯并噻吩基,二苯并呋喃基,芴基,萘基。
5.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于,通式(1)中的选自以下基团中的任意一种:
通式(1)中的选自以下基团中的任意一种:
6.一种混合物,其特征在于,包含有机化合物H1和有机化合物H2,所述有机化合物H1选自权利要求1至5任一项所述的有机化合物,所述H2选自一种功能材料,所述功能材料选自空穴注入材料,空穴传输材料,电子传输材料,电子注入材料,电子阻挡材料,空穴阻挡材料,发光材料,主体材料和有机染料。
7.根据权利要求6所述的混合物,其特征在于:所述有机化合物H2具有如下式所示的结构:
其中:
Ar5选自苯基,
R10及Ar6选自R14选自H、苯基或萘基;
L2选自m为1、2或3。
8.一种组合物,其特征在于,包含至少一种权利要求1至5任一项所述的有机化合物,或权利要求6至7任一项所述的混合物,及至少一种有机溶剂。
9.一种有机电子器件,其特征在于,包含至少一有机功能层,所述有机功能层包含一种如权利要求1至5任一项所述的有机化合物,或如权利要求6至7任一项所述的混合物,或由权利要求8所述的组合物制备而成。
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