CN114685459A - 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

本发明提供了杂环化合物、包括杂环化合物的发光装置和电子设备。发光装置包括:第一电极;面向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;和至少一种式1的杂环化合物,如本文所定义。

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
本申请要求于2020年12月28日提交的韩国专利申请第10-2020-0185206号的优先权和权益,其为了所有目的通过引用在此并入,如同在本文中充分陈述。
技术领域
本发明的实施方式总体上涉及显示装置,更特别地,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
在已知的发光装置中,有机发光装置(OLED)为自发射装置,与本领域中的装置比较,其具有宽视角、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,并且产生全色图像。
OLED可包括位于基板上的第一电极,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,在发射层中复合产生激子。这些激子从激发态跃迁到基态,从而产生光。
该背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于本发明构思的背景技术的理解,因此,其可含有不构成现有技术的信息。
发明内容
与现有技术相比,根据本发明的原理和本发明的阐释性实现方式制造的杂环化合物、包括相同化合物的发光装置和包括相同装置的电子设备具有显著且出乎意料的优异发光效率和驱动电压。例如,本文公开的杂环化合物可以包括能够调节发射层中的电子以有利于发光效率和能量转移的结构。此外,杂环化合物可以与荧光掺杂剂和/或磷光掺杂剂结合,以改善发光装置的效率和寿命特性。因此,在相同的亮度下,电流可以减小,结果,寿命可以改善。因此,使用本文公开的杂环化合物的发光装置,例如有机发光装置,可以具有低驱动电压、高的最大量子产率、高效率和长寿命。
本发明构思的另外特征将在下面的描述中陈述,并且部分将从描述中显而易见,或可通过本发明构思的实践而认识到。
根据本发明的一个方面,发光装置包括:第一电极;面向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;和至少一种式1的杂环化合物,
式1
Figure BDA0003439213870000021
其中式1中的变量在本文定义。
第一电极可包括阳极,第二电极可包括阴极,夹层可进一步包括在发射层和第一电极之间的空穴传输区,夹层可进一步包括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,并且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。
发射层可包括至少一种式1的杂环化合物。
发射层可包括第一化合物,并且第一化合物可为荧光化合物或满足方程式1的TADF化合物:△EST=S1-T1≤0.3eV,其中,在方程式1中,S1为TADF化合物的最低激发单重态能级,并且T1为TADF化合物的最低激发三重态能级。
发射层可包括第一化合物,并且第一化合物可包括由式4-1至式4-9中的一个表示的化合物中的至少一种,如本文所定义。
发射层可配置为发射蓝光或蓝绿光。
电子设备可包括:如上所述的发光装置;和薄膜晶体管,其中薄膜晶体管可包括源电极和漏电极,并且发光装置的第一电极可电连接到源电极或漏电极。
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。
根据本发明的另一方面,杂环化合物可由式1表示:
式1
Figure BDA0003439213870000031
其中变量在本文定义。
变量X11可为N,X12可为N,且X13可为N。
变量n11可为1。
变量L11至L13可各自彼此独立地为单键;或者式10-1至式10-40的基团,如本文所定义。
变量L13可为单键。
变量A21和A22可各自彼此独立地为苯基、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、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基或三嗪基。
变量A22可为苯基。
式2-1和式2-2中
Figure BDA0003439213870000032
的部分可由式5-1至式5-7中的一个表示,如本文所定义。
由式2-1表示的基团可由式2-11表示,并且由式2-2表示的的基团可由式2-12表示,如本文所定义。
式1中的
Figure BDA0003439213870000033
的部分可为由6-1至式6-28中的一个表示,如本文所定义。
变量R11至R13、E11、E12、R21、R21a、R21b、R31、R32、R31a、R31b、R32a、R32b和R33可如本文所定义。
杂环化合物可为化合物1至化合物57中的一种,如本文所定义。
应当理解,前述的一般描述和下述的详细描述都是阐释性和解释性的。并且旨在提供对要求保护的本发明的进一步解释。
附图说明
附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解,并且被并入本说明书中并构成本说明书的一部分,附图阐释了本发明的阐释性实施方式,并且与描述一起用于解释本发明构思。
图1为阐释根据本发明的原理构造的发光装置的示意性截面图。
图2为包括根据本发明的原理构造的发光装置的发光设备的实施方式的示意性截面图。
图3为包括根据本发明的原理构造的发光装置的发光设备的另一实施方式的示意性截面图。
具体实施方式
在下述描述中,出于解释的目的,陈述了许多具体的细节,以便提供对本发明的各种实施方式或实现方式的透彻理解。本文使用的“实施方式”和“实现方式”是可互换的词语,它们是采用本文公开的一个或多个本发明构思的装置或方法的非限制性示例。然而,显而易见的是,各种实施方式可以在没有这些具体细节或者具有一个或多个等同布置的情况下实施。在其他情况下,熟知的结构和装置以框图形式示出,以避免不必要地混淆各种实施方式。此外,各种实施方式可以是不同的,但不必是排他的。例如,在不脱离本发明构思的情况下,实施方式的特定形状、配置和特性可以在另一实施方式中使用或实现。
除非另外指出,否则阐释的示例性实施方式应理解为提供改变在实践中可实施本发明构思的一些方式的细节的示例性特征。所以,除非另外指出,否则在不背离本发明构思的情况下,各种实施方式的特征、组件、模块、层、膜、面板、区和/或方面等(下文单独或共同称为“元件”)可以以其他方式组合、分开、互换和/或重排。
在附图中大体上提供交叉影线和/或阴影的使用,以阐明邻近元件之间的边界。正因如此,除非指出,否则交叉影线或阴影的存在或缺少都不传达或指示对元件的具体材料、材料性质、维度、比例、阐释的元件之间的共性,和/或元件的任何其他特性、属性、性质等的任何偏爱或要求。进一步,在附图中,为了清楚起见和/或描述性目的,可放大元件的尺寸和相对尺寸。当可不同地实施示例性实施方式时,可与描述的顺序不同地进行特定的工艺顺序。例如,两个连续描述的工艺可基本上同时进行或以与描述的顺序相反的顺序进行。而且,相同的附图标记表示相同的元件。
当元件,比如层,被称为在另一个元件或层“上”、“连接至”或“联接至”另一个元件或层时,其可直接在另一个元件或层上、直接连接至或联接至另一个元件或层,或可存在中间元件或层。然而,当元件或层被称为“直接”在另一个元件或层“上”、“直接连接至”或“直接联接至”另一个元件或层时,不存在中间元件或层。为了该目的,术语“连接”可指用或不用中间元件的物理连接、电连接和/或流体连接。进一步,D1轴、D2轴和D3轴不限于直角坐标系的三个轴,比如,x轴、y轴和z轴,并且可以以更广泛的意义解释。例如,D1轴、D2轴和D3轴可彼此垂直,或可表示彼此不垂直的不同方向。为了本公开的目的,“X、Y和Z中的至少一个”和“选自由X、Y和Z组成的组中的至少一个”可解释为仅仅X、仅仅Y、仅仅Z,或X、Y和Z中的两个或更多个的任何组合,比如,例如,XYZ、XYY、YZ和ZZ。如本文使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关列举项目的任何和所有组合。
尽管术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种类型的元件,但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语用于区分一个元件与另一个元件。因此,在不背离本公开的教导的情况下,下面讨论的第一元件可称为第二元件。
空间相对术语,比如,“之下”、“下面”、“下方”、“下”、“上面”、“上”、“之上”、“高”、“侧”(例如,如在“侧壁”中)等,可在本文中用于描述性目的,并且从而用于描述图中阐释的一个元件与另一个元件(多个元件)的关系。除了图中描绘的定向之外,空间相对术语旨在囊括使用中、操作中和/或制造中的设备的不同定向。例如,如果将图中的设备翻转,则描述为在其他元件或特征“下面”或“之下”的元件将随之定向在其他元件或特征“上面”。因此,术语“下面”可囊括上面和下面的两种定向。进一步,设备可以以其他方式定向(例如,旋转90度或处在其他定向),并且,正因如此,相应地解释本文使用的空间相对描述符。
本文使用的术语用于描述具体的实施方式的目的,并且不旨在为限制性的。如本文使用的,单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“所述(the)”旨在也包括复数形式,除非上下文另外清楚地指出。而且,术语“包含(comprises)”、“包含(comprising)”、“包括(includes)”和/或“包括(including)”当在本说明书中使用时,指定存在叙述的特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组,但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组。也应注意,如本文使用的,术语“基本上”、“约”和其他类似术语,用作近似的术语并且不用作程度的术语,并且,正因如此,用于说明本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供值的固有偏差。
本文参考作为理想的示例性实施方式和/或中间结构的示意性阐释的截面阐释和/或分解阐释,描述了各种示例性实施方式。正因如此,应预料到,例如,由于制造技术和/或公差造成的与阐释的形状的变化。因此,本文公开的示例性实施方式不应必须解释为限于区域的具体阐释的形状,而是解释为包括由于,例如,制造造成的形状的偏差。如此,图中阐释的区域本质上可为示意性的,并且这些区域的形状可不反映装置的区域的实际形状,并且正因如此,不必旨在为限制性的。
除非以其他方式限定,否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。术语,比如在常用词典中限定的那些,应解释为具有的含义与它们在相关领域的上下文中的含义一致,并且不应以理想化或过于正式的意义解释,除非本文明确地如此限定。
根据一个方面的杂环化合物可由式1表示:
式1
Figure BDA0003439213870000061
式2-1
Figure BDA0003439213870000062
式2-2
Figure BDA0003439213870000063
式3-1
Figure BDA0003439213870000064
式3-2
Figure BDA0003439213870000071
在式1中,
X11可为C(R11)或N,
X12可为C(R12)或N,并且
X13可为C(R13)或N。
X11、X12和X13中的至少一个可为N。
在实施方式中,X11可为N,X12可为N,且X13可为N。
T11可为由式2-1或式2-2表示的基团。
n11可为选自1至3的整数。
在实施方式中,n11可为1。
Z11可为由式3-1或式3-2表示的基团。
L11至L13可各自独立地为单键、未被取代的或被至少一个R10a取代的C5-C60碳环基、或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基。
在实施方式中,L11至L13可各自独立地为单键;或者
各自未被取代的或被至少一个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、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,以及
R10a与本文描述的相同。
在实施方式中,L11至L13可各自独立地为单键;或者
选自由式10-1至式10-40表示的基团的基团:
Figure BDA0003439213870000081
Figure BDA0003439213870000091
在式10-1至式10-40中,
Y1可为O或S,
Y2可为O、S、N(E10a)或C(E10a)(E10b),
E10、E20、E10a和E10b与结合本文描述的E11描述的相同,
e4可为选自1至4的整数,
e6可为选自1至6的整数,
e7可为选自1至7的整数,
e8可为选自1至8的整数,以及
*和*'各自指示与相邻原子的结合位点。
在实施方式中,L13可为单键或无咔唑基。
无咔唑基指不包括咔唑的基团。即,L13可不包括咔唑基。
在实施方式中,L13可为单键。
a11至a13可各自独立地为选自1至3的整数。
R11至R13、E11和E12可各自独立地为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、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、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基、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)、-N(Q1)(Q2)、-B(Q1)(Q2)、-C(=O)(Q1)、-S(=O)2(Q1)或-P(=O)(Q1)(Q2)。
b11和b12可各自独立地为选自1至8的整数。
在式2-1和式2-2中,
A21和A22可各自独立地为C5-C60碳环基或C1-C60杂环基。
在实施方式中,A21和A22可各自独立地为苯基、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、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基或三嗪基。
在实施方式中,A22可为苯基。
Y21可为单键、C(R21a)(R21b)、N(R21a)、O、S或Se。
*和*'各自指示与相邻原子的结合位点。
在实施方式中,式2-1和式2-2中由
Figure BDA0003439213870000101
表示的部分可由式5-1至式5-7中的一个表示:
Figure BDA0003439213870000111
在式5-1至式5-7中,
Y22可为C(R22a)(R22b)、N(R22a)、O、S或Se,
A22可为苯基、萘基、苯并噻吩基、苯并硒吩基、苯并呋喃基、咔唑基或芴基,
*指示与相邻原子的结合位点,
Y21与本文描述的相同,以及
R22a和R22b与结合本文描述的R21描述的相同。
在实施方式中,式2-1可由式2-11表示;和/或
式2-2可由式2-12表示:
式2-11
Figure BDA0003439213870000112
式2-12
Figure BDA0003439213870000113
在式2-11和式2-12中,
A21、Y21、R21和b21与本文描述的A21、Y21、R21和b21的描述相同,R22与本文描述的R21的描述相同,以及
*和*'各自指示与相邻原子的结合位点。
在实施方式中,式1中由
Figure BDA0003439213870000121
表示的部分可由式6-1至式6-28中的一个表示:
Figure BDA0003439213870000122
在式6-1至式6-28中,
*指示T11和L13的结合位点,
*'指示T11和Z11的结合位点,
A21和Y21与本文描述的相同,
Y22可为C(R22a)(R22b)、N(R22a)、O、S或Se,以及
R22、R22a和R22b各自独立地与结合本文描述的R21描述的相同。
在实施方式中,式6-1至式6-28中的A21可为苯基、萘基、苯并噻吩基、苯并硒吩基、苯并呋喃基、咔唑基或芴基。
在式3-1和式3-2中,
X31可为N或C(R31),
X32可为N或C(R32),
Y31可为C(R31a)(R31b)、O、S或Se,
Y32可为C(R32a)(R32b)、O、S或Se,以及
*”指示与式1中的T11的结合位点。
在式2-1、式2-2、式3-1和式3-2中,
R21、R21a、R21b、R31、R32、R31a、R31b、R32a、R32b和R33可各自独立地为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、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、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基、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)、-N(Q1)(Q2)、-B(Q1)(Q2)、-C(=O)(Q1)、-S(=O)2(Q1)或-P(=O)(Q1)(Q2)。
b21可为选自1至10的整数,以及
b33可为选自1至4的整数。
在实施方式中,R11至R13、E11、E12、R21、R21a、R21b、R31、R32、R31a、R31b、R32a、R32b和R33可各自独立地选自:氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、C1-C20烷基和C1-C20烷氧基;
各自被以下的至少一个取代的C1-C20烷基和C1-C20烷氧基:氘、-F、-Cl、-Br、-I、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CF3、-CF2H、-CFH2、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、C1-C10烷基、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、联苯基、萘基、吡啶基和嘧啶基;
各自未被取代的或被以下的至少一个取代的环戊基、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、联苯基、C1-C10烷基苯基、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、氮杂咔唑基、氮杂二苯并呋喃基、氮杂二苯并噻吩基、氮杂芴基和氮杂二苯并硅杂环戊二烯基:氘、-F、-Cl、-Br、-I、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CF3、-CF2H、-CFH2、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、C1-C20烷基、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、联苯基、C1-C10烷基苯基、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、氮杂咔唑基、氮杂二苯并呋喃基、氮杂二苯并噻吩基、氮杂芴基、氮杂二苯并硅杂环戊二烯基、-Si(Q31)(Q32)(Q33)、-N(Q31)(Q32)、-B(Q31)(Q32)、-P(Q31)(Q32)、-C(=O)(Q31)、-S(=O)2(Q31)和-P(=O)(Q31)(Q32);以及
-Si(Q1)(Q2)(Q3)、-N(Q1)(Q2)、-B(Q1)(Q2)、-C(=O)(Q1)、-S(=O)2(Q1)和-P(=O)(Q1)(Q2),
其中Q1至Q3和Q31至Q33可各自独立地选自:
-CH3、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CH2CH3、-CH2CD3、-CH2CD2H、-CH2CDH2、-CHDCH3、-CHDCD2H、-CHDCDH2、-CHDCD3、-CD2CD3、-CD2CD2H和-CD2CDH2;以及
各自未被取代的或被选自以下的至少一个取代的正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、叔戊基、苯基、萘基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、吡嗪基和三嗪基:氘、C1-C10烷基、苯基、联苯基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、吡嗪基和三嗪基。
在一个或多个实施方式中,R11至R13、E11、E12、R21、R21a、R21b、R31、R32、R31a、R31b、R32a、R32b和R33可各自独立地选自:
氢、氘、C1-C20烷基和C1-C20烷氧基;
各自被选自以下的至少一个取代的C1-C20烷基和C1-C20烷氧基:氘、-CD3、-CD2H、-CDH2、C1-C10烷基、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、联苯基和萘基;
各自未被取代的或被选自以下的至少一个取代的环戊基、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、联苯基、C1-C10烷基苯基、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、异吲哚基、吲哚基、吲唑基、嘌呤基、咔唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咔唑基和二苯并咔唑基:氘、-CD3、-CD2H、-CDH2、C1-C20烷基、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、联苯基、C1-C10烷基苯基、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、异吲哚基、吲哚基、吲唑基、嘌呤基、咔唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、-Si(Q31)(Q32)(Q33)、-N(Q31)(Q32)和-B(Q31)(Q32);以及
-Si(Q1)(Q2)(Q3)、-N(Q1)(Q2)和-B(Q1)(Q2),
其中Q1至Q3和Q31至Q33可各自独立地选自:
-CH3、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CH2CH3、-CH2CD3、-CH2CD2H、-CH2CDH2、-CHDCH3、-CHDCD2H、-CHDCDH2、-CHDCD3、-CD2CD3、-CD2CD2H和-CD2CDH2;以及
各自未被取代的或被选自以下的至少一个取代的正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、叔戊基、苯基和萘基:氘、C1-C10烷基、苯基和联苯基。
R10a可为:
氘(-D)、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基或腙基;
各自未被取代的或被以下基团取代的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、C1-C60杂环基、C7-C60芳基烷基、C2-C60杂芳基烷基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、-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;
各自未被取代的或被以下基团取代的C3-C60碳环基、C1-C60杂环基、C7-C60芳基烷基、C2-C60杂芳基烷基、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、C1-C60杂环基、C7-C60芳基烷基、C2-C60杂芳基烷基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、-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;各自彼此独立地未被取代的或被氘、-F、氰基、C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、苯基、联苯基或其任何组合取代的C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C60碳环基或C1-C60杂环基;C7-C60芳基烷基;或者C2-C60杂芳基烷基。
在实施方式中,由式1表示的杂环化合物可选自化合物1至化合物57,但是实施方式不限于此:
Figure BDA0003439213870000161
Figure BDA0003439213870000171
Figure BDA0003439213870000181
Figure BDA0003439213870000191
由式1表示的杂环化合物可具有其中三嗪基和由式3-1或式3-2表示的基团经由作为连接体的咔唑基或9,10-二氢吖啶基连接的结构。由式1表示的杂环化合物可包括这样的结构:其中三嗪基、咔唑基或9,10-二氢吖啶基、以及包括苯并咪唑基的由式3-1或式3-2表示的基团顺序连接,使得发射层中的电子可被调整以有利于发光效率和能量转移。此外,杂环化合物可与荧光掺杂剂和/或磷光掺杂剂结合以改善发光装置的效率和寿命特性。相应地,在相同的亮度下,电流可以减小,结果,寿命可以改善。
另外,在杂环化合物中,由式2-1或式2-2表示的基团可在没有连接体的情况下直接与由式3-1或式3-2表示的基团连接,从而可更有效调节发射层中的电子。因此,采用由式1表示的杂环化合物的发光装置,例如有机发光装置,可具有低驱动电压、高的最大量子产率、高效率和长寿命。
合成由式1表示的杂环化合物的方法可通过本领域普通技术人员通过参考下面提供的实施例来识别。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)。
在实施方式中,发光装置可包括:第一电极;面向第一电极的第二电极;位于第一电极和第二电极之间且包括发射层的夹层;以及至少一种由式1表示的杂环化合物。在一个或多个实施方式中,第一电极可为阳极,第二电极可为阴极,夹层可进一步包括位于发射层和第一电极之间的空穴传输区,夹层可进一步包括位于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,并且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,杂环化合物可包括在发光装置的第一电极和第二电极之间。相应地,杂环化合物可包括在发光装置的夹层中,例如,在夹层的发射层中。在实施方式中,发射层可进一步包括第一化合物,并且第一化合物可为荧光化合物或满足方程式1的热激活延迟荧光(TADF)化合物:
方程式1
△EST=S1-T1≤0.3eV
在方程式1中,S1为TADF化合物的最低激发单重态能级(eV),并且T1为TADF化合物的最低激发三重态能级(eV)。在实施方式中,发射层可进一步包括第一化合物,并且第一化合物可包括由式4-1至式4-9中的一个表示的化合物中的至少一种:
式4-1
Figure BDA0003439213870000211
式4-2
Figure BDA0003439213870000212
式4-3
Figure BDA0003439213870000213
式4-4
Figure BDA0003439213870000221
式4-5
(EDG)b41-[(L44)a44-(EWG)t42]s41
式4-6
(EWG)t42-[(L44)a44-(EDG)b41]s42
式4-7
(EDG)b411-(L44)a44-(EWG)t42-(L45)a45-(EDG)b412
式4-8
(EWG)t421-(L44)a44-(EDG)b41-(L45)a45-(EWG)t422
式4-9
A41-[(L44)a44-(EDG)b41]s43
在式4-1中,
A41可为未被取代的或被至少一个R10a取代的C3-C60碳环基或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基,
L41至L43可各自独立地为单键、未被取代的或被至少一个R10a取代的C3-C60碳环基、或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基,
a41至a43可各自独立地为选自1至3的整数,
Ar41和Ar42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、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基、或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C6-C60芳氧基,
m41可为选自1至6的整数,
在式4-2至式4-4中,
X41至X45可各自独立地为单键、O、S、N(R46)、B(R46)、C(R46)(R47)或Si(R46)(R47),
n41和n42可各自独立地为0、1或2,当n41为0时,A41和A42可不彼此连接,且当n42为0时,A44和A45可不彼此连接,
Y41和Y42可各自独立地为N、B或P,
Z41和Z42可各自独立地为N、C(R48)或Si(R48),
A41至A45可各自独立地选自C3-C30碳环基和C1-C30杂环基,
R41至R48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、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基、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)、-N(Q1)(Q2)、-B(Q1)(Q2)、-C(=O)(Q1)、-S(=O)2(Q1)或-P(=O)(Q1)(Q2),
c41至c45可各自独立地为选自1至10的整数,
在式4-5至式4-9中,
A41可为未被取代的或被至少一个R10a取代的C3-C60碳环基或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基,
EDG表示供电子基团,并且EWG表示吸电子基团,
b41、b411、b412、t42、t421和t422可各自独立地选自1、2和3,
L44和L45可各自独立地为单键、未被取代的或被至少一个R10a取代的C3-C60碳环基、或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基,
a44和a45可各自独立地为选自1至3的整数,
s41和s42可各自独立地为选自1至3的整数,
s43可为选自1至6的整数,以及
R10a与本文描述的相同。
在实施方式中,发射层可发射蓝光或蓝绿光。在实施方式中,发射层可发射最大发射波长为约400nm至约500nm的蓝光或蓝绿光。在一个或多个实施方式中,发光装置可包括位于第一电极外侧或第二电极外侧的封盖层。在实施方式中,发光装置可进一步包括位于第一电极外侧的第一封盖层和位于第二电极外侧的第二封盖层中的至少一个,并且由式1表示的杂环化合物可包括在第一封盖层和第二封盖层中的至少一个中。第一封盖层和/或第二封盖层的附加细节可与下面描述的相同。
在实施方式中,发光装置可包括:位于第一电极外侧且包括由式1表示的杂环化合物的第一封盖层;位于第二电极外侧且包括由式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。
如本文所使用的表述“(夹层)包括杂环化合物”可包括其中“(夹层)包括相同的由式1表示的杂环化合物”的情况和其中“(夹层)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),或不同层中(例如,化合物1可存在于发射层中且化合物2可存在于电子传输区中)。
根据另一方面,电子设备可包括如本文描述的发光装置。电子设备可进一步包括薄膜晶体管。在一个或多个实施方式中,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连接到源电极或漏电极。
在实施方式中,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。例如,电子设备可基本上为平板显示器设备,但是实施方式不限于此。关于电子设备的附加细节可与下面描述的相同。
图1的描述
图1为阐释根据本发明的原理构造的发光装置的实施方式的示意性截面图。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的阐释性方法。
第一电极110
在图1中,基板可另外位于第一电极110下方或第二电极150上方。作为基板,可使用玻璃基板或塑料基板。在实施方式中,基板可为柔性基板、并且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、聚芳族酯(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或喷射用于形成第一电极110的材料形成。当第一电极110为阳极时,用于形成第一电极110的材料可为利于空穴注入的高功函数材料。
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可具有由单个层组成的单层结构或包括多个层的多层结构。例如,第一电极110可具有ITO/Ag/ITO的三层结构。
夹层130
夹层130可位于第一电极110上。夹层130可包括发射层。夹层130可包括由式1表示的杂环化合物。夹层130可进一步包括位于第一电极110和发射层之间的空穴传输区以及位于发射层和第二电极150之间的电子传输区。
除了各种有机材料之外,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)位于两个发射单元之间的电荷生成层。当夹层130包括如上所述的发射单元和电荷生成层时,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)由单个层组成的单层结构,该单个层由单一材料组成,ii)由单个层组成的单层结构,该单个层由多种不同材料组成,或iii)包括多个层的多层结构,该多个层包括不同材料。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。
在实施方式中,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,多个层从第一电极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 BDA0003439213870000251
式202
Figure BDA0003439213870000261
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碳环基或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基,
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、或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基,
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碳环基或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基,
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,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。
在一个或多个实施方式中,式201和式202中的每一个可包括由式CY201至式CY217表示的基团中的至少一个。
Figure BDA0003439213870000271
式CY201至式CY217中的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碳环基或C1-C20杂环基,并且式CY201至式CY217中的至少一个氢可未被取代或被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。
在一个或多个实施方式中,式201和式202中的每一个可包括由式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可包括由式CY201至式CY203表示的基团中的至少一个和由式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,式201中的xa1为1,R201为由式CY201至式CY203中的一个表示的基团,xa2可为0,且R202可为由式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式CY201至式CY203中的一个表示的基团,并且可包括由式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,空穴传输区可包括化合物HT1至HT46中的一种、4,4',4”-三[苯基(间甲苯基)氨基]三苯胺(m-MTDATA)、1-N,1-N-双[4-(二苯基氨基)苯基]-4-N,4-N-二苯基苯-1,4-二胺(TDATA)、4,4',4”-三[2-萘基(苯基)氨基]三苯胺(2-TNATA)、双(1-萘基)-N,N'-双(苯基)联苯胺(NPB或NPD)、N4,N4'-二(萘-2-基)-N4,N4'-二苯基-[1,1'-联苯基]-4,4'-二胺(β-NPB)、N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基联苯胺(TPD)、N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-9,9-螺二芴-2,7-二胺(螺-TPD)、N2,N7-二-1-萘基-N2,N7-二苯基-9,9'-螺二[9H-芴]-2,7-二胺(螺-NPB)、N,N'-二(1-萘基)-N,N'-二苯基-2,2'-二甲基-(1,1'-联苯基)-4,4'-二胺(甲基化的NPB)、4,4'-亚环己基双[N,N-双(4-甲基苯基)苯胺](TAPC)、N,N,N',N'-四(3-甲基苯基)-3,3'-二甲基联苯胺(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-乙撑二氧基噻吩)/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 BDA0003439213870000281
Figure BDA0003439213870000291
Figure BDA0003439213870000301
Figure BDA0003439213870000311
Figure BDA0003439213870000321
空穴传输区的厚度可在约
Figure BDA0003439213870000322
至约
Figure BDA0003439213870000323
例如,约
Figure BDA0003439213870000324
至约
Figure BDA0003439213870000325
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 BDA0003439213870000326
至约
Figure BDA0003439213870000327
例如,约
Figure BDA0003439213870000328
至约
Figure BDA0003439213870000329
的范围内,并且空穴传输层的厚度可在约
Figure BDA00034392138700003210
至约
Figure BDA00034392138700003211
例如,约
Figure BDA00034392138700003212
至约
Figure BDA00034392138700003213
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,并且电子阻挡层可阻挡电子从发射层泄漏到空穴传输区。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生成材料。电荷生成材料可均匀或非均匀分散于空穴传输区中(例如,以由电荷生成材料组成的单个层的形式)。
电荷生成材料可为例如p-掺杂剂。在实施方式中,p-掺杂剂的最低未占分子轨道(LUMO)能级可为约-3.5eV或更小。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。
醌衍生物的实例为四氰基醌二甲烷(TCNQ)、2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基醌二甲烷(F4-TCNQ)等。
含氰基化合物的实例为1,4,5,8,9,12-六氮杂三亚苯基-六甲腈(HAT-CN),和由下式221表示的化合物。
Figure BDA0003439213870000331
式221
Figure BDA0003439213870000332
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碳环基或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基,以及
R221至R223中的至少一个可各自独立地为各自被以下基团取代的C3-C60碳环基或C1-C60杂环基: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。
在含有元素EL1和元素EL2的化合物中,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。
金属的实例为碱金属(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)。
准金属的实例为硅(Si)、锑(Sb)和碲(Te)。非金属的实例为氧(O)和卤素(例如,F、Cl、Br、I等)。准金属现在通常称为半导体。如本文使用的,非金属不包括一种或多种准金属或半导体。
在实施方式中,含有元素EL1和元素EL2的化合物的实例为金属氧化物、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。
金属氧化物的实例为钨氧化物(例如,WO、W2O3、WO2、WO3、W2O5等)、钒氧化物(例如,VO、V2O3、VO2、V2O5等)、钼氧化物(MoO、Mo2O3、MoO2、MoO3、Mo2O5等)和铼氧化物(例如,ReO3等)。金属卤化物的实例为碱金属卤化物、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为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为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为钛卤化物(例如,TiF4、TiCl4、TiBr4、TiI4等)、锆卤化物(例如,ZrF4、ZrCl4、ZrBr4、ZrI4等)、铪卤化物(例如,HfF4、HfCl4、HfBr4、HfI4等)、钒卤化物(例如,VF3、VCl3、VBr3、VI3等)、铌卤化物(例如,NbF3、NbCl3、NbBr3、NbI3等)、钽卤化物(例如,TaF3、TaCl3、TaBr3、TaI3等)、铬卤化物(例如,CrF3、CrCl3、CrBr3、CrI3等)、钼卤化物(例如,MoF3、MoCl3、MoBr3、MoI3等)、钨卤化物(例如,WF3、WCl3、WBr3、WI3等)、锰卤化物(例如,MnF2、MnCl2、MnBr2、MnI2等)、锝卤化物(例如,TcF2、TcCl2、TcBr2、TcI2等)、铼卤化物(例如,ReF2、ReCl2、ReBr2、ReI2等)、铁卤化物(例如,FeF2、FeCl2、FeBr2、FeI2等)、钌卤化物(例如,RuF2、RuCl2、RuBr2、RuI2等)、锇卤化物(例如,OsF2、OsCl2、OsBr2、OsI2等)、钴卤化物(例如,CoF2、CoCl2、CoBr2、CoI2等)、铑卤化物(例如,RhF2、RhCl2、RhBr2、RhI2等)、铱卤化物(例如,IrF2、IrCl2、IrBr2、IrI2等)、镍卤化物(例如,NiF2、NiCl2、NiBr2、NiI2等)、钯卤化物(例如,PdF2、PdCl2、PdBr2、PdI2等)、铂卤化物(例如,PtF2、PtCl2、PtBr2、PtI2等)、铜卤化物(例如,CuF,CuCl,CuBr,CuI等)、银卤化物(例如,AgF、AgCl、AgBr、AgI等)和金卤化物(例如,AuF、AuCl、AuBr、AuI等)。
后过渡金属卤化物的实例为锌卤化物(例如,ZnF2、ZnCl2、ZnBr2、ZnI2等)、铟卤化物(例如,InI3等)和锡卤化物(例如,SnI2等)。镧系金属卤化物的实例为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为锑卤化物(例如,SbCl5等)。
金属碲化物的实例为碱金属碲化物(例如,Li2Te、Na2Te、K2Te、Rb2Te、Cs2Te等)、碱土金属碲化物(例如,BeTe、MgTe、CaTe、SrTe、BaTe等)、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、Au2Te等)、后过渡金属碲化物(例如,ZnTe等)和镧系金属碲化物(例如,LaTe、CeTe、PrTe、NdTe、PmTe、EuTe、GdTe、TbTe、DyTe、HoTe、ErTe、TmTe、YbTe、LuTe等)。
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成红色发射层、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。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。主体可包括由式1表示的杂环化合物。基于100重量份的主体,发射层中掺杂剂的量可为约0.01重量份至约15重量份。在一个或多个实施方式中,发射层可包括量子点。发射层可包括延迟荧光材料。延迟荧光材料可用作发射层中的主体或掺杂剂。
发射层的厚度可在约
Figure BDA0003439213870000351
至约
Figure BDA0003439213870000352
例如,约
Figure BDA0003439213870000353
至约
Figure BDA0003439213870000354
的范围内。当发射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优异的光发射特性。
主体
主体可进一步包括由式301表示的化合物:
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碳环基或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基,
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、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基、-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。
在实施方式中,当式301中的xb11为2或更大时,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 BDA0003439213870000361
式301-2
Figure BDA0003439213870000362
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碳环基或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基,
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与本文描述的相同,
L302至L304可各自独立地与结合L301描述的相同,
xb2至xb4可各自独立地与结合xb1描述的相同,以及
R302至R305和R311至R314与结合R301描述的相同。
在实施方式中,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络合物或其组合。
在实施方式中,主体可包括化合物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(咔唑-9-基)苯(mCP)、1,3,5-三(咔唑-9-基)苯(TCP)或其任何组合:
Figure BDA0003439213870000371
Figure BDA0003439213870000381
Figure BDA0003439213870000391
Figure BDA0003439213870000401
Figure BDA0003439213870000411
Figure BDA0003439213870000421
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。例如,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,其中,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 BDA0003439213870000431
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碳环基或C1-C60杂环基,
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与结合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、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基、-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与结合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结合位点。
在实施方式中,在式402中,i)X401可为氮,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与结合T401描述的相同。
式401中的L402可为有机配体。在实施方式中,L402可包括卤基、二酮基(例如,乙酰丙酮化物基)、羧酸基(例如,吡啶羧酸盐基)、-C(=O)基、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化合物PD1至化合物PD25中的一种或其任何组合:
Figure BDA0003439213870000441
荧光掺杂剂
荧光掺杂剂可包括含胺基化合物、含苯乙烯基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 BDA0003439213870000451
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碳环基或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基,
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可为其中三个或更多个单环基团稠合在一起的稠环基团(例如,蒽基、1,2-苯并菲基或芘基)。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:化合物FD1至FD36中的一种;DPVBi;DPAVBi;或其任何组合:
Figure BDA0003439213870000452
Figure BDA0003439213870000461
Figure BDA0003439213870000471
延迟荧光材料
发射层可包括延迟荧光材料。如本文描述的延迟荧光材料可选自能够基于延迟荧光发射机制发射延迟荧光的化合物。包括在发射层中的延迟荧光材料可用作主体或掺杂剂,这取决于包括在发射层中的其他材料的类型。
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)之差可大于或等于约0eV且小于或等于约0.5eV。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)之差满足上述范围时,延迟荧光材料的从三重态到单重态的上转换可有效发生,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,和ii)包括其中两个或更多个环状基团在公用硼(B)的同时稠合的C8-C60多环基团的材料。
在实施方式中,延迟荧光材料可包括下述化合物DF1至化合物DF9中的至少一种:
Figure BDA0003439213870000481
量子点
发射层可包括量子点。量子点的直径可在例如约1nm至约10nm的范围内。量子点可通过湿化学工艺、金属有机化学气相沉积工艺、分子束外延工艺或者与其类似的任何工艺来合成。
根据湿化学工艺,将前体材料与有机溶剂混合以生长量子点颗粒晶体。当晶体生长时,有机溶剂天然用作配位在量子点晶体的表面上的分散剂,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,比如金属有机化学气相沉积(MOCVD)或分子束外延(MBE)更容易进行且需要低成本的工艺来控制。
量子点可包括第II-VI族的半导体化合物,第III-V族的半导体化合物,第III-VI族的半导体化合物,第I-III-VI族的半导体化合物,第IV-VI族的半导体化合物,第IV族的元素或化合物,或者其任何组合。
第II-VI族的半导体化合物的实例为二元化合物,比如CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe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或MgZnS;四元化合物,比如CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe或HgZnSTe;或其任何组合。
第III-V族半导体化合物的实例为二元化合物,比如GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs或InSb等;三元化合物,比如GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InGaP、InNP、InAlP、InNAs、InNSb、InPAs或InPSb等;四元化合物,比如GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs或InAlPSb等;或其任何组合。第III-V族的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族的半导体化合物的实例为InZnP、InGaZnP、InAlZnP等。
第III-VI族的半导体化合物的实例为二元化合物,比如GaS、GaSe、Ga2Se3、GaTe、InS、InSe、In2S3、In2Se3或InTe;三元化合物,比如InGaS3或InGaSe3;或其任何组合。第I-III-VI族的半导体化合物的实例为三元化合物,比如AgInS、AgInS2、CuInS、CuInS2、CuGaO2、AgGaO2或AgAlO2;或其任何组合。
第IV-VI族的半导体化合物的实例为二元化合物,比如SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe或PbTe等;三元化合物,比如SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe或SnPbTe等;四元化合物,比如SnPbSSe、SnPbSeTe或SnPbSTe等;或其任何组合。第IV族的元素或化合物可包括单元素,比如Si或Ge;二元化合物,比如SiC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。
量子点可具有单一结构或核壳双重结构。在具有单一结构的量子点的情况下,包含在相应量子点中的每种元素的浓度是均匀的。在实施方式中,包含在核中的材料和包含在壳中的材料可以彼此不同。
量子点的壳可可以用作保护层来防止核的化学退化以保持半导体特性和/或用作充电层来赋予量子点电泳特性。壳可以是单个层或多个层。核和壳之间的界面可以具有壳中存在的元素朝向中心减小的浓度梯度。
量子点的壳的实例可为金属、准金属或非金属的氧化物,半导体化合物及其任何组合。金属、准金属或非金属的氧化物的实例为二元化合物,比如SiO2、Al2O3、TiO2、ZnO、MnO、Mn2O3、Mn3O4、CuO、FeO、Fe2O3、Fe3O4、CoO、Co3O4或NiO;三元化合物,比如MgAl2O4、CoFe2O4、NiFe2O4或CoMn2O4;和其任何组合。半导体化合物的实例为如本文描述的第II-VI族的半导体化合物;第III-V族的半导体化合物;第III-VI族的半导体化合物;第I、III和VI族的半导体化合物;第IV-VI族的半导体化合物;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)可为约45nm或更小,例如,约40nm或更小,例如,约30nm或更小,并且在这些范围内,颜色纯度或色域可增加。另外,由于通过量子点发射的光向所有方向发射,因此可以改善宽视角。另外,量子点可为大致球形的颗粒、大致锥体的颗粒、大致多臂的颗粒、大致立方体的纳米颗粒、纳米管形状的颗粒、纳米线形状的颗粒、纳米纤维形状的颗粒或纳米板形状的颗粒。
因为通过控制量子点的尺寸来调节能带隙,所以可以从量子点发射层获得具有各种波长带的光。因此,通过使用不同尺寸的量子点,可以实现发射各种波长的光的发光装置。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)由单个层组成的单层结构,该单个层由单一材料组成,ii)由单个层组成的单层结构,该单个层由多种不同材料组成,或iii)包括多个层的多层结构,该多个层包括不同材料。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。
在实施方式中,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)可包括包含至少一个缺π电子的含氮C1-C60环状基团的无金属化合物。
在实施方式中,电子传输区可包括由下式601表示的化合物:
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碳环基或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基,
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、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基、-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
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可经由单键连接。在实施方式中,式601中的Ar601可为取代的或未被取代的蒽基。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 BDA0003439213870000511
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X614至X616中的至少一个可为N,
L611至L613与结合L601描述的相同,
xe611至xe613与结合xe1描述的相同,
R611至R613与结合R601描述的相同,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、或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基。
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。电子传输区可包括化合物ET1至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)、三-(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、双(2-甲基-8-喹啉基-N1,O8)-(1,1'-联苯基-4-羟基)铝(BAlq)、3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑(TAZ)、4-(萘-1-基)-3,5-二苯基-4H-1,2,4-三唑(NTAZ)或其任何组合:
Figure BDA0003439213870000521
Figure BDA0003439213870000531
Figure BDA0003439213870000541
电子传输区的厚度可为约
Figure BDA0003439213870000542
至约
Figure BDA0003439213870000543
例如,约
Figure BDA0003439213870000544
至约
Figure BDA0003439213870000545
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 BDA0003439213870000546
至约
Figure BDA0003439213870000547
例如,约
Figure BDA0003439213870000548
至约
Figure BDA0003439213870000549
并且电子传输层的厚度可为约
Figure BDA00034392138700005410
至约
Figure BDA00034392138700005411
例如,约
Figure BDA00034392138700005412
至约
Figure BDA00034392138700005413
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包括羟基喹啉、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(8-羟基喹啉锂,Liq)或ET-D2:
Figure BDA0003439213870000551
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。电子注入层可直接接触第二电极150。
电子注入层可具有:i)由单个层组成的单层结构,该单个层由单一材料组成,ii)由单个层组成的单层结构,该单个层由多种不同材料组成,或iii)包括多个层的多层结构,该多个层包括不同材料。
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、卤化物(例如,氟化物、氯化物、溴化物或碘化物)或碲化物,或其任何组合。
含碱金属化合物可包括碱金属氧化物比如Li2O、Cs2O或K2O,碱金属卤化物比如LiF、NaF、CsF、KF、LiI、NaI、CsI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的条件的实数)或BaxCa1-xO(x为满足0<x<1的条件的实数)等。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为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)碱金属、碱土金属和稀土金属的金属离子中的一种,和ii)作为键合到金属离子的配体,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。
电子注入层可由如上所述的碱金属、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组成。在实施方式中,电子注入层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,电子注入层可由以下组成:i)含碱金属化合物(例如,碱金属卤化物),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共沉积层或RbI:Yb共沉积层等。
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或非均匀地分散于包括有机材料的基质中。
电子注入层的厚度可在约
Figure BDA0003439213870000561
至约
Figure BDA0003439213870000562
例如,约
Figure BDA0003439213870000563
至约
Figure BDA0003439213870000564
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满意的电子注入特性。
第二电极150
第二电极150可位于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,并且作为用于第二电极150的材料,可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
第一封盖层可位于第一电极110外侧,和/或第二封盖层可位于第二电极150外侧。详细地,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以该叙述的次序顺序堆叠的结构,其中第一电极110、夹层130、第二电极150和第二封盖层以该叙述的次序顺序堆叠的结构,或其中第一封盖层、第一电极110、夹层130、第二电极150和第二封盖层以该叙述的次序顺序堆叠的结构。
发光装置10的夹层130的发射层中产生的光可通过第一电极110(其为半透射电极或透射电极)和第一封盖层朝向外侧提取,或者发光装置10的夹层130的发射层中产生的光可通过第二电极110(其为半透射电极或透射电极)和第二封盖层朝向外侧提取。
尽管不希望受限于理论,但是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射效率。相应地,发光装置10的光提取效率增加,从而可改善发光装置的发射效率10。第一封盖层和第二封盖层中的每一个可包括折射率(在589nm)为约1.6或更大的材料。
第一封盖层和第二封盖层可各自独立地包括有机材料的有机封盖层、包括无机材料的无机封盖层、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,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化合物。在实施方式中,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,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化合物HT28至化合物HT33中的一种、化合物CP1至化合物CP6中的一种、N4,N4'-二(萘-2-基)-N4,N4'-二苯基-[1,1'-联苯基]-4,4'-二胺(β-NPB)或其任何组合:
Figure BDA0003439213870000571
子设备
发光装置10可包括在各种电子设备中。在实施方式中,包括发光装置的电子设备可为发光设备或认证设备等。
除了发光装置10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/或颜色转换层可位于从发光装置10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10发射的光可为蓝光或白光。发光装置10可与如上述的相同。在实施方式中,颜色转换层可包括量子点。量子点可为例如如本文描述的量子点。
电子设备可包括第一基板。第一基板可包括多个子像素区域,滤色器可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位于多个滤色器区域之间的遮光图案,并且颜色转换层可包括多个颜色转换区域和位于多个颜色转换区域之间的遮光图案。
滤色器区域(或颜色转换区域)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,滤色器区域(或颜色转换区域)可包括量子点。详细地,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。量子点与本文描述的相同。第一区域、第二区域和/或第三区域可各自包括散射体。
在实施方式中,发光装置10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-颜色光可具有不同的最大发射波长。详细地,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10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,其中源电极和漏电极中的任一个可电连接到发光装置10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或栅绝缘膜等。有源层可包括晶体硅、非晶硅、有机半导体或氧化物半导体等。
电子设备可进一步包括用于密封发光装置的密封部分10。密封部分可置于滤色器和/或颜色转换层与发光装置10之间。密封部分允许来自发光装置10的光被提取到外侧,同时防止环境空气和湿气渗透到发光装置10中。密封部分可为包括透明玻璃基板或塑料基板的密封基板。密封部分可为包括有机层和无机层中的至少一个层的薄膜封装层。当密封部分为薄膜封装层时,电子设备可以是柔性的。
根据电子设备的用途,除了滤色器和/或颜色转换层之外,各种功能层可另外位于密封部分上。功能层可包括触摸屏层和偏振层等。触摸屏层可为压敏触摸屏层、电容式触摸屏层或红外触摸屏层。认证设备可为例如通过使用活体(例如,指尖、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10之外,认证设备可进一步包括生物测定信息收集器。
电子设备采用或可适用于各种显示器、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、血糖仪、脉冲测量装置、脉冲波测量装置、心电图显示器、超声诊断装置或内窥镜显示器)、探鱼仪、各种测量工具、仪表(例如,用于车辆、飞机和船只的仪表)和投影仪等。
图2和图3的描述
图2为包括根据本发明的原理构造的发光装置的发光设备的实施方式的示意性截面图。
图2的发光设备180包括基板100、薄膜晶体管(TFT)200、发光装置10和密封发光装置10的封装部分300。基板100可为柔性基板、玻璃基板或金属基板。缓冲层210可形成在基板100上。缓冲层210可防止杂质穿透基板100并且可在基板100上提供基本上平坦的表面。
TFT 200可位于缓冲层210上。TFT 200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或多晶硅、有机半导体或氧化物半导体,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可位于有源层220上,并且栅电极240可位于栅绝缘膜230上。
夹层绝缘膜250位于栅电极240上。夹层绝缘膜250可置于栅电极240和源电极260之间以将栅电极240与源电极260绝缘,以及置于栅电极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可位于夹层绝缘膜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 200电连接到发光装置10以驱动发光装置10,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10提供在钝化层280上。发光装置10可包括第一电极110、夹层130和第二电极150。
第一电极110可形成在钝化层280上。钝化层280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连接到漏电极270的暴露部分。
含有绝缘材料的像素限定层290可位于第一电极110上。像素限定层290暴露第一电极110的区,并且夹层130可形成在第一电极110的暴露区中。像素限定层290可为聚酰亚胺或聚丙烯酸有机膜。夹层130的一些层可延伸超过像素限定层290的上部,以公共层的形式定位。第二电极150可位于夹层130上,并且封盖层170可另外形成在第二电极150上。封盖层170可形成为覆盖第二电极150。
封装部分300可位于封盖层170上。封装部分300可位于发光装置上以保护发光装置免受湿气或氧气的影响。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、氧化铟锌或其任何组合;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、聚芳族酯、六甲基二硅氧烷、丙烯酸树脂(例如,聚甲基丙烯酸甲酯或聚丙烯酸等)、环氧类树脂(例如,脂族缩水甘油基醚(AGE)等)、或其任何组合;或无机膜和有机膜的组合。
图3为包括根据本发明的原理构造的发光装置的发光设备的另一实施方式的示意性截面图。
图3的发光设备190与图2的发光设备180基本相同,除了遮光图案500和功能区400另外位于封装部分300上之外。功能区400可为:i)滤色器区域,ii)颜色转换区域,或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190中的发光装置10可为串联发光装置。
制造方法
包括在空穴传输区中的各个层、发射层和包括在电子传输区中的各个层可通过使用选自真空沉积、旋涂、浇铸、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个或多个适当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,沉积可在约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 BDA0003439213870000601
至约
Figure BDA0003439213870000602
的沉积速度下进行,这取决于要形成的层中要包括的材料和要形成的层的结构。
术语的定义
如本文所使用的术语“夹层”指位于发光装置的第一电极和第二电极之间的单个层和/或所有的多个层。
如本文所使用的术语“量子点”指半导体化合物的晶体,并且可包括能够根据晶体的尺寸发射各种发射波长的光的任何材料。
如本文使用的术语“能级”可缩写为“eV”并且术语“热激活延迟荧光”可缩写为“TADF”。
如本文使用的,术语“原子”可以指与一个或多个其他原子键合的元素或其相应的自由基。
术语“氢”和“氘”指它们各自的原子和相应的自由基,其中氘自由基缩写为“-D”,并且术语“-F、-Cl、-Br和-I”分别为氟、氯、溴和碘的自由基。
如本文所使用的术语“C3-C60碳环基”指仅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,并且如本文所使用的术语“C1-C60杂环基”指具有1至60个碳原子且除了碳之外还具有作为成环原子的杂原子的环状基团。C3-C60碳环基和C1-C60杂环基可各自为由一个环组成的单环基团或其中两个或更多个环彼此稠合的多环基团。例如,C1-C60杂环基具有3至61个成环原子。
如本文所使用的“环状基团”可包括C3-C60碳环基和C1-C60杂环基。
如本文所使用的术语“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,并且如本文所使用的术语“缺π电子的含氮C1-C60环状基团”指具有1至60个碳原子和包括*-N=*'作为成环部分的杂环基。
在实施方式中,C3-C60碳环基可为i)基团TG1或ii)其中两个或更多个基团TG1彼此稠合的稠环基团,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、苊烯基、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杂环基可为i)基团TG2,ii)其中两个或更多个基团TG2彼此稠合的稠环基团,或iii)其中至少一个基团TG2和至少一个基团TG1彼此稠合的稠环基团,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、氮杂二苯并呋喃基等。
富含π电子的C3-C60环状基团可为i)基团TG1,ii)其中两个或更多个基团TG1彼此稠合的稠环基团,iii)基团TG3,iv)其中两个或更多个基团TG3彼此稠合的稠环基团,或v)其中至少一个基团TG3和至少一个基团TG1彼此稠合的稠环基团,例如,C3-C60碳环基、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、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TG4,ii)其中两个或更多个基团TG4彼此稠合的稠环基团,iii)其中至少一个基团TG4和至少一个基团TG1彼此稠合的稠环基团,iv)其中至少一个基团TG4和至少一个基团TG3彼此稠合的稠环基团,或v)其中至少一个基团TG4、至少一个基团TG1和至少一个基团TG3彼此稠合的稠环基团,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、氮杂二苯并呋喃基等。
基团TG1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(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TG2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TG3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。
基团TG4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。
如本文所使用的术语“环状基团、C3-C60碳环基、C1-C60杂环基、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”指与任何环状基团或多价基团(例如,二价基团、三价基团、四价基团等)稠合的基团,这取决于与使用该术语有关的式的结构。在实施方式中,“苯基”可为苯并基、苯基或亚苯基等,其可通过本领域普通技术人员根据包括“苯基”的式的结构来容易理解。
单价C3-C60碳环基和单价C1-C60杂环基的实例为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碳环基和二价C1-C60杂环基的实例为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。
如本文所使用的术语“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,且其实例为甲基、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。如本文所使用的术语“C1-C60亚烷基”指具有对应于C1-C60烷基的结构的二价基团。
如本文所使用的术语“C2-C60烯基”指在C2-C60烷基的主链中或末端处具有至少一个碳-碳双键的单价烃基,且其实例为乙烯基、丙烯基和丁烯基。如本文所使用的术语“C2-C60亚烯基”指具有对应于C2-C60烯基的结构的二价基团。
如本文所使用的术语“C2-C60炔基”指在C2-C60烷基的主链中或末端处具有至少一个碳-碳三键的单价烃基,且其实例包括乙炔基和丙炔基。如本文所使用的术语“C2-C60亚炔基”指具有对应于C2-C60炔基的结构的二价基团。
如本文所使用的术语“C1-C60烷氧基”指由-OA101表示的单价基团(其中A101为C1-C60烷基),且其实例包括甲氧基、乙氧基和异丙氧基。
如本文所使用的术语“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,且其实例为环丙基、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。如本文所使用的术语“C3-C10亚环烷基”指具有对应于C3-C10环烷基的结构的二价基团。
如本文所使用的术语“C1-C10杂环烷基”指除了碳原子之外进一步包括至少一个作为成环原子的杂原子且具有1至10个碳原子的单价环状基团,且其实例为1,2,3,4-氧杂三唑烷基、四氢呋喃基和四氢噻吩基。如本文所使用的术语“C1-C10亚杂环烷基”指具有对应于C1-C10杂环烷基的结构的二价基团。
如本文所使用的术语“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,且无芳香性的单价环状基团,且其实例为环戊烯基、环己烯基和环庚烯基。如本文所使用的术语“C3-C10亚环烯基”指具有对应于C3-C10环烯基的结构的二价基团。
如本文所使用的术语“C1-C10杂环烯基”指除了碳原子之外还具有至少一个作为成环原子的杂原子、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。如本文所使用的术语“C1-C10亚杂环烯基”指具有对应于C1-C10杂环烯基的结构的二价基团。
如本文所使用的术语“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,并且如本文所使用的术语“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芳基的实例为苯基、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,各个环可彼此稠合。
如本文所使用的术语“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还具有至少一个作为成环原子的杂原子和1至60个碳原子。如本文所使用的术语“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还具有至少一个作为成环原子的杂原子和1至60个碳原子。C1-C60杂芳基的实例为吡啶基、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,各个环可彼此稠合。
如本文所使用的术语“单价非芳族稠合多环基团”指具有两个或更多个彼此稠合的环,仅具有碳原子作为成环原子,且其整个分子结构中无芳香性的单价基团(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为茚基、芴基、螺-二芴基、苯并芴基、茚并菲基和茚并蒽基。如本文所使用的术语“二价非芳族稠合多环基团”指具有对应于单价非芳族稠合多环基团的结构的二价基团。
如本文所使用的术语“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的环,至少一个除了碳原子之外的杂原子作为成环原子,且在其整个分子结构中无芳香性的单价基团(例如,具有1至60个碳原子)。单价非芳族稠合杂多环基团的实例为吡咯基、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。如本文所使用的术语“二价非芳族稠合杂多环基团”指具有对应于单价非芳族稠合杂多环基团的结构的二价基团。
如本文所使用的术语“C6-C60芳氧基”指示-OA102(其中A102为C6-C60芳基),并且如本文所使用的术语“C6-C60芳硫基”指示-SA103(其中A103为C6-C60芳基)。
如本文所使用的术语“C7-C60芳基烷基”指-A104A105(其中A104可为C1-C54亚烷基,并且A105可为C6-C59芳基),并且如本文所使用的术语“C2-C60杂芳基烷基”指-A106A107(其中A106可为C1-C59亚烷基,并且A107可为C1-C59杂芳基)。
如本文所使用的术语“R10a”指:
氘(-D)、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基或腙基;
各自未被取代的或被以下基团取代的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、C1-C60杂环基、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;
各自未被取代的或被以下基团的取代C3-C60碳环基、C1-C60杂环基、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、C1-C60杂环基、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);
本文使用的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;各自彼此独立地未被取代的或被氘、-F、氰基、C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、苯基、联苯基或其任何组合取代的C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C60碳环基或C1-C60杂环基;C7-C60芳基烷基;或者C2-C60杂芳基烷基。
本文使用的Q1至Q3可各自独立地为:氢;氘;-F;-Cl;-Br;-I;羟基;氰基;硝基;各自未被取代的或被氘、-F、氰基、C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、苯基、联苯基或其任何组合取代的C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C60碳环基或C1-C60杂环基;C7-C60芳基烷基;或者C2-C60杂芳基烷基。
如本文所使用的术语“杂原子”指除了碳原子之外的任何原子。杂原子的实例为O、S、N、P、Si、B、Ge、Se及其任何组合。
如本文所使用的术语“第三行过渡金属”包括铪(Hf)、钽(Ta)、钨(W)、铼(Re)、锇(Os)、铱(Ir)、铂(Pt)、金(Au)等。
如本文使用的术语“Ph”指苯基,术语“Me”指甲基,术语“Et”指乙基,术语“tert-Bu”或“But”指叔丁基,并且术语“OMe”指甲氧基。
如本文所使用的术语“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。
如本文所使用的术语“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。
除非另外定义,否则如本文所使用的符号*、*'和*”各自指与相应式或部分中的相邻原子的结合位点。
下文,将参考合成例和实施例详细地描述根据本发明的原理和实施方式构造的化合物和包括其的发光装置。在描述合成例时使用的措辞“用B代替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 BDA0003439213870000671
将化合物3-溴-9-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-9H-咔唑(1eq)、2-苯基-1H-苯并[d]咪唑(1eq)和碘化亚铜(2eq)溶解于1,4-二噁烷中,然后在回流的同时,于氮气氛中在25℃的温度下搅拌三天。反应结束后,副反应固体通过硅藻土过滤,硅藻土由加利福尼亚州洛杉矶的Celite公司以商品名称CELITE出售。用乙醚、水和氢氧化铵水溶液萃取并用水洗涤三次得到的有机层用MgSO4干燥并且在减压下干燥。所得产物通过使用乙酸乙酯和己烷的柱色谱进行纯化以合成化合物1,产率为79%。(C40H26N6:M+1591.6)
合成例2:合成化合物7
Figure BDA0003439213870000672
化合物7使用与化合物1的合成工艺中相同的摩尔比和方法来合成,产率为89%,除了使用3-溴-6-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-9-苯基-9H-咔唑代替3-溴-9-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-9H-咔唑之外。(C46H30N6:M+1 667.8)
合成例3:合成化合物13
Figure BDA0003439213870000673
化合物13使用与化合物1的合成工艺中相同的摩尔比和方法来合成,产率为72%,除了使用3-溴-9-(4-苯基-6-(3-(三苯基甲硅烷基)苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-9H-咔唑代替3-溴-9-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-9H-咔唑之外。(C58H40N6Si:M+1 850.1)
合成例4:合成化合物16
Figure BDA0003439213870000681
化合物16使用与化合物1的合成工艺中相同的摩尔比和方法来合成,产率为72%,除了使用3-溴-9-(4-苯基-6-(3-三苯甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-9H-咔唑代替3-溴-9-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-9H-咔唑之外。(C59H40N6:M+1 834.0)
合成例5:合成化合物22
Figure BDA0003439213870000682
化合物22使用与化合物1的合成工艺中相同的摩尔比和方法来合成,产率为63%,除了使用3-溴-6-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-9-苯基-9H-咔唑代替3-溴-9-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-9H-咔唑之外。(C58H37N7:M+1 832.9)
合成例6:合成化合物31
Figure BDA0003439213870000683
化合物31使用与化合物1的合成工艺中相同的摩尔比和方法来合成,产率为73%,除了使用10-溴-2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-7-苯基-7H-苯并呋喃并[2,3-b]咔唑代替3-溴-9-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-9H-咔唑之外。(C52H32N6O:M+1 757.8)
合成例7:合成化合物34
Figure BDA0003439213870000691
化合物34使用与化合物1的合成工艺中相同的摩尔比和方法来合成,产率为73%,除了使用3-溴-8-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-12-苯基-12H-苯并呋喃并[2,3-a]咔唑代替3-溴-9-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-9H-咔唑之外。(C52H32N6O:M+1 757.8)
合成例8:合成化合物37
Figure BDA0003439213870000692
化合物37使用与化合物1的合成工艺中相同的摩尔比和方法来合成,产率为69%,除了使用10-溴-2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-7-苯基-7H-苯并[4,5]噻吩并[2,3-b]咔唑代替3-溴-9-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-9H-咔唑之外。(C52H32N6S:M+1 773.9)
合成例9:合成化合物40
Figure BDA0003439213870000693
化合物40使用与化合物1的合成工艺中相同的摩尔比和方法来合成,产率为67%,除了使用3-溴-8-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-12-苯基-12H-苯并[4,5]噻吩并[2,3-a]咔唑代替3-溴-9-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-9H-咔唑之外。(C52H32N6S:M+1 773.9)
合成例10:合成化合物53
Figure BDA0003439213870000701
化合物53使用与化合物1的合成工艺中相同的摩尔比和方法来合成,产率为61%,除了使用3-溴-12-(4-苯基-6-(2-(三甲基甲硅烷基)苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-12H-苯并 呋喃并[2,3-a]咔唑代替3-溴-9-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-9H-咔唑,并且使用2-苯基-1H-苯并[d]噁唑代替2-苯基-1H-苯并[d]咪唑之外。(C49H37N5O2Si:M+1 756.9)
表1显示合成的化合物的质子核磁共振(1H NMR)和快速原子轰击质谱(MS/FAB)。通过参考上述合成途径和原料,本领域技术人员可以容易地认识到除了表1中所示的化合物之外的其它化合物的合成方法。
表1
Figure BDA0003439213870000702
实施例1
作为阳极,将从纽约康宁的康宁公司获得的15Ω/cm2
Figure BDA0003439213870000703
ITO玻璃基板切成50mm x 50mm x 0.5mm的尺寸,各自用异丙醇和纯水超声10分钟,然后通过暴露于紫外射线和臭氧来清洗10分钟。将ITO玻璃基板提供给真空沉积设备。
将化合物m-MTDAT真空沉积在形成在玻璃基板上的ITO阳极上以形成厚度为
Figure BDA0003439213870000711
的空穴注入层,然后,将化合物NPB真空沉积在空穴注入层上以形成厚度为
Figure BDA0003439213870000712
的空穴传输层。
将作为第一主体的化合物A和作为第二主体的化合物1以及掺杂剂1以7:3:0.4的重量比共沉积在空穴传输层上以形成厚度为
Figure BDA0003439213870000713
的发射层。
随后,将ET1沉积在发射层上以形成厚度为
Figure BDA0003439213870000714
的电子传输层,然后,将Al真空沉积在电子传输层上以形成厚度为
Figure BDA0003439213870000715
的阴极,从而完成发光装置的制造。
Figure BDA0003439213870000716
实施例2至10和比较例1至4
发光装置以与实施例1中相同的方式制造,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之外。
评估例1
通过测量10mA/cm2的电流密度下的驱动电压及其发光效率来评估根据实施例1至10和比较例1至4制造的发光装置的特性。使用由俄勒冈州比弗顿的Tektronix公司以商品名称Keithley Instrument 2400系列出售的源测量单元测量发光装置的驱动电压,且寿命(T90)是亮度达到100%的初始亮度的90%时所用时间的量度。下表2示出了发光装置特性的评估结果。
表2
Figure BDA0003439213870000717
Figure BDA0003439213870000721
Figure BDA0003439213870000722
表2显示,与比较例1至4的发光装置相比,实施例1至10的发光装置具有显著且出乎意料的优异发光效率和长寿命。
尽管本文已经描述了某些实施方式和实现方式,但是根据该描述,其他实施方式和修改将是显而易见的。因此,本发明构思不限于这些实施方式,而是限于所附权利要求书的更宽范围和各种明显的修改和等效布置,这对本领域普通技术人员来说是显而易见的。

Claims (10)

1.一种发光装置,包括:
第一电极;
面向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
至少一种式1的杂环化合物:
式1
Figure FDA0003439213860000011
式2-1
Figure FDA0003439213860000012
式2-2
Figure FDA0003439213860000013
式3-1
Figure FDA0003439213860000014
式3-2
Figure FDA0003439213860000015
其中,在式1中,
X11为C(R11)或N,
X12为C(R12)或N,
X13为C(R13)或N,
T11为式2-1或式2-2的基团,
n11为选自1至3的整数,
Z11为式3-1或式3-2的基团,
L11至L13各自彼此独立地为单键、未被取代的或被至少一个R10a取代的C5-C60碳环基、或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基,
a11至a13各自彼此独立地为选自1至3的整数,
R11至R13、E11和E12各自彼此独立地为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、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、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基、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)、-N(Q1)(Q2)、-B(Q1)(Q2)、-C(=O)(Q1)、-S(=O)2(Q1)或-P(=O)(Q1)(Q2),
b11和b12各自彼此独立地为选自1至8的整数,
其中,在式2-1、式2-2、式3-1和式3-2中,
A21和A22各自彼此独立地为C5-C60碳环基或C1-C60杂环基,
Y21为单键、C(R21a)(R21b)、N(R21a)、O、S或Se,
*和*'各自指示与相邻原子的结合位点,
X31为N或C(R31),
X32为N或C(R32),
Y31为C(R31a)(R31b)、O、S或Se,
Y32为C(R32a)(R32b)、O、S或Se,
*”指示与式1中的T11的结合位点,
R21、R21a、R21b、R31、R32、R31a、R31b、R32a、R32b和R33各自彼此独立地为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、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、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基、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)、-N(Q1)(Q2)、-B(Q1)(Q2)、-C(=O)(Q1)、-S(=O)2(Q1)或-P(=O)(Q1)(Q2),
b21为选自1至10的整数,
b33为选自1至4的整数,以及
R10a为:
氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基或腙基;
各自彼此独立地未被取代的或被以下取代的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、C1-C60杂环基、C7-C60芳基烷基、C2-C60杂芳基烷基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、-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;
各自彼此独立地未被取代的或被以下取代的C3-C60碳环基、C1-C60杂环基、C7-C60芳基烷基、C2-C60杂芳基烷基、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、C1-C60杂环基、C7-C60芳基烷基、C2-C60杂芳基烷基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、-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各自彼此独立地为:氢;氘;-F;-Cl;-Br;-I;羟基;氰基;硝基;各自彼此独立地未被取代的或被氘、-F、氰基、C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、苯基、联苯基或其任何组合取代的C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C60碳环基或C1-C60杂环基;C7-C60芳基烷基;或者C2-C60杂芳基烷基。
2.如权利要求1所述的发光装置,其中所述发射层包括所述至少一种式1的杂环化合物。
3.如权利要求1或2所述的发光装置,其中所述发射层配置为发射蓝光或蓝绿光。
4.一种电子设备,包括:
如权利要求1至3中任一项所述的发光装置;以及
薄膜晶体管,
其中所述薄膜晶体管包括源电极和漏电极,以及
所述发光装置的所述第一电极电连接到所述源电极或所述漏电极。
5.一种式1的杂环化合物:
式1
Figure FDA0003439213860000041
式2-1
Figure FDA0003439213860000042
式2-2
Figure FDA0003439213860000043
式3-1
Figure FDA0003439213860000044
式3-2
Figure FDA0003439213860000045
其中,在式1中,
X11为C(R11)或N,
X12为C(R12)或N,
X13为C(R13)或N,
T11为式2-1或式2-2的基团,
n11为选自1至3的整数,
Z11为式3-1或式3-2的基团,
L11至L13各自彼此独立地为单键、未被取代的或被至少一个R10a取代的C5-C60碳环基、或者未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基,
a11至a13各自彼此独立地为选自1至3的整数,
R11至R13、E11和E12各自彼此独立地为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、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、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基、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)、-N(Q1)(Q2)、-B(Q1)(Q2)、-C(=O)(Q1)、-S(=O)2(Q1)或-P(=O)(Q1)(Q2),
b11和b12各自彼此独立地为选自1至8的整数,
其中,在式2-1、式2-2、式3-1和式3-2中,
A21和A22各自彼此独立地为C5-C60碳环基或C1-C60杂环基,
Y21为单键、C(R21a)(R21b)、N(R21a)、O、S或Se,
*和*'各自指示与相邻原子的结合位点,
X31为N或C(R31),
X32为N或C(R32),
Y31为C(R31a)(R31b)、O、S或Se,
Y32为C(R32a)(R32b)、O、S或Se,
*”指示与式1中的T11的结合位点,
R21、R21a、R21b、R31、R32、R31a、R31b、R32a、R32b和R33各自彼此独立地为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、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、未被取代的或被至少一个R10a取代的C1-C60杂环基、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)、-N(Q1)(Q2)、-B(Q1)(Q2)、-C(=O)(Q1)、-S(=O)2(Q1)或-P(=O)(Q1)(Q2),
b21为选自1至10的整数,
b33为选自1至4的整数,以及
R10a为:
氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基或腙基;
各自彼此独立地未被取代的或被以下取代的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、C1-C60杂环基、C7-C60芳基烷基、C2-C60杂芳基烷基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、-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;
各自彼此独立地未被取代的或被以下取代的C3-C60碳环基、C1-C60杂环基、C7-C60芳基烷基、C2-C60杂芳基烷基、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、C1-C60杂环基、C7-C60芳基烷基、C2-C60杂芳基烷基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、-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各自彼此独立地为:氢;氘;-F;-Cl;-Br;-I;羟基;氰基;硝基;各自彼此独立地未被取代的或被氘、-F、氰基、C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、苯基、联苯基或其任何组合取代的C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C60碳环基或C1-C60杂环基;C7-C60芳基烷基;或者C2-C60杂芳基烷基。
6.如权利要求5所述的杂环化合物,其中式2-1和式2-2中所述
Figure FDA0003439213860000061
的部分由式5-1至式5-7中的一个表示:
Figure FDA0003439213860000071
其中,在式5-1至式5-7中,
Y22为C(R22a)(R22b)、N(R22a)、O、S或Se,
A22为苯基、萘基、苯并噻吩基、苯并硒吩基、苯并呋喃基、咔唑基或芴基,
*指示与相邻原子的结合位点,
Y21具有与权利要求5中的Y21相同的含义,以及
R22a和R22b彼此独立地具有与权利要求5中的R21相同的含义。
7.如权利要求5所述的杂环化合物,其中所述由式2-1表示的基团由式2-11表示,以及
所述由式2-2表示的基团由式2-12表示:
式2-11
Figure FDA0003439213860000072
式2-12
Figure FDA0003439213860000073
其中,在式2-11和式2-12中,
A21、Y21、R21和b21彼此独立地具有与权利要求5中的A21、Y21、R21和b21相同的含义,
R22具有与权利要求5中的R21相同的含义,以及
*和*'各自指示与相邻原子的结合位点。
8.如权利要求5所述的杂环化合物,其中式1中的所述
Figure FDA0003439213860000081
的部分由式6-1至式6-28中的一个表示:
Figure FDA0003439213860000082
Figure FDA0003439213860000091
其中,在式6-1至式6-28中,
*指示T11和L13的结合位点,
*'指示T11和Z11的结合位点,
A21和Y21彼此独立地具有与权利要求5中的A21和Y21相同的含义,
Y22为C(R22a)(R22b)、N(R22a)、O、S或Se,以及
R22、R22a和R22b彼此独立地具有与权利要求5中的R21相同的含义。
9.如权利要求5所述的杂环化合物,其中R11至R13、E11、E12、R21、R21a、R21b、R31、R32、R31a、R31b、R32a、R32b和R33各自彼此独立地为:氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、C1-C20烷基或C1-C20烷氧基;
各自彼此独立地被以下的至少一个取代的C1-C20烷基或C1-C20烷氧基:氘、-F、-Cl、-Br、-I、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CF3、-CF2H、-CFH2、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、C1-C10烷基、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、联苯基、萘基、吡啶基和嘧啶基;
各自彼此独立地未被取代的或被以下的至少一个取代的环戊基、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、联苯基、C1-C10烷基苯基、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、氮杂咔唑基、氮杂二苯并呋喃基、氮杂二苯并噻吩基、氮杂芴基、或氮杂二苯并硅杂环戊二烯基:氘、-F、-Cl、-Br、-I、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CF3、-CF2H、-CFH2、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、C1-C20烷基、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、联苯基、C1-C10烷基苯基、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、氮杂咔唑基、氮杂二苯并呋喃基、氮杂二苯并噻吩基、氮杂芴基、氮杂二苯并硅杂环戊二烯基、-Si(Q31)(Q32)(Q33)、-N(Q31)(Q32)、-B(Q31)(Q32)、-P(Q31)(Q32)、-C(=O)(Q31)、-S(=O)2(Q31)和-P(=O)(Q31)(Q32);或者
-Si(Q1)(Q2)(Q3)、-N(Q1)(Q2)、-B(Q1)(Q2)、-C(=O)(Q1)、-S(=O)2(Q1)或-P(=O)(Q1)(Q2),
其中Q1至Q3和Q31至Q33各自彼此独立地为:
-CH3、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CH2CH3、-CH2CD3、-CH2CD2H、-CH2CDH2、-CHDCH3、-CHDCD2H、-CHDCDH2、-CHDCD3、-CD2CD3、-CD2CD2H或-CD2CDH2;或者
各自彼此独立地未被取代的或被以下的至少一个取代的正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、叔戊基、苯基、萘基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、吡嗪基或三嗪基:氘、C1-C10烷基、苯基、联苯基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、吡嗪基和三嗪基。
10.如权利要求5所述的杂环化合物,其中所述杂环化合物为化合物1至化合物57中的一种:
Figure FDA0003439213860000111
Figure FDA0003439213860000121
Figure FDA0003439213860000131
Figure FDA0003439213860000141
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