CN115117260A - 有机金属化合物以及包括其的发光元件和电子装置 - Google Patents

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安恩秀
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Abstract

提供一种有机金属化合物以及包括其的发光元件和电子装置。本发明的发光元件包括:第一电极;第二电极,与所述第一电极对向;以及中间层,布置于所述第一电极与所述第二电极之间,并且包括发光层,其中,所述发光层包括:i)第一化合物,所述第一化合物是由化学式1表示的有机金属化合物;以及ii)第二化合物、第三化合物、第四化合物或者其任意组合,所述第二化合物包括至少一个贫π电子的含氮C1‑C60环基团,所述第三化合物由化学式11表示,所述第四化合物能够发出延迟荧光,其中,所述第一化合物、所述第二化合物、所述第三化合物以及所述第四化合物分别彼此不同。

Description

有机金属化合物以及包括其的发光元件和电子装置
技术领域
涉及一种发光元件。
背景技术
有机发光元件(organic light emitting device)作为自发光型元件,相比现有的元件,不仅视角广、对比度优异,而且响应时间快,辉度特性、驱动电压特性以及响应速度特性优异。
所述有机发光元件可以具有如下结构:在基板上部布置有第一电极,在所述第一电极上部依次形成有空穴传输区域(hole transport region)、发光层、电子传输区域(electron transport region)以及第二电极。从所述第一电极注入的空穴经由空穴传输区域移动到发光层,从第二电极注入的电子经由电子传输区域移动到发光层。诸如所述空穴和电子之类的载流子在发光层区域再结合而生成激子(exciton)。该激子从激发态转变为基态而生成光。
发明内容
本发明的目的在于提供一种包括新型有机金属化合物的发光元件以及新型有机金属化合物。
根据一侧面,提供一种发光元件,包括:
第一电极;
第二电极,与所述第一电极对向;以及
中间层,布置于所述第一电极与所述第二电极之间,并且包括发光层,
其中,所述发光层包括:
i)第一化合物,所述第一化合物是由下述化学式1表示的有机金属化合物;以及
ii)第二化合物、第三化合物、第四化合物或者其任意组合,所述第二化合物,所述第二化合物包括至少一个贫π电子的含氮C1-C60环基团,所述第三化合物由下述化学式11表示,所述第四化合物能够发出延迟荧光,
其中,所述第一化合物、所述第二化合物、所述第三化合物以及所述第四化合物分别彼此不同:
<化学式1>
Figure BDA0003402312030000021
在所述化学式1中,
M1为过渡金属,
A1环至A4环彼此独立地选自C5-C60碳环基团以及C1-C60杂环基团中,
L1和L2彼此独立地为单键、*-O-*'、*-S-*'、*-C(R5)(R6)-*'、*-C(R5)=*'、*=C(R5)-*'、*-C(R5)=C(R6)-*'、*-C(=O)-*'、*-C(=S)-*'、*-C≡C-*'、*-B(R5)-*'、*-N(R5)-*'、*-P(R5)-*'、*-Si(R5)(R6)-*'、*-P(R5)(R6)-*'或者*-Ge(R5)(R6)-*',
L3为*-N(R7)-*',L4为*-N(R8)-*,
a1和a2彼此独立地选自0、1、2以及3中,a1以及a2中的一个为0,如果a1为0,则A1环与A2环不彼此连接,如果a2为0,则A2环与A3环不彼此连接,
a3和a4彼此独立地选自1、2以及3中,
Y1至Y3彼此独立地选自碳原子(C)以及氮原子(N)中,
Y4为氮原子(N),
B1至B4彼此独立地选自化学键、*-O-*'以及以及*-S-*'中,
R1至R8彼此独立地选自氢、重氢、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60烷基、被至少一个R10a取代或未被取代的C2-C60烯基、被至少一个R10a取代或未被取代的C2-C60炔基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60烷氧基、被至少一个R10a取代或未被取代的C3-C10环烷基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C10杂环烷基、被至少一个R10a取代或未被取代的C3-C10环烯基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C10杂环烯基、被至少一个R10a取代或未被取代的C6-C60芳基、被至少一个R10a取代或未被取代的C6-C60芳氧基、被至少一个R10a取代或未被取代的C6-C60芳硫基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60杂芳基、被至少一个R10a取代或未被取代的C8-C60单价非芳香族缩合多环基团、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60单价非芳香族杂缩合多环基团、-Si(Q1)(Q2)(Q3)、-B(Q1)(Q2)、-N(Q1)(Q2)、-P(Q1)(Q2)、-C(=O)(Q1)、-S(=O)(Q1)、-S(=O)2(Q1)、-P(=O)(Q1)(Q2)以及-P(=S)(Q1)(Q2)中,
R1至R8中彼此相邻的两个取代基能够选择性地(optionally)彼此结合而形成被至少一个R10a取代或未被取代的C5-C60碳环基团或者被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60杂环基团,
b1至b4彼此独立地选自1至5的整数中,
*和*'分别为与相邻原子的结合位,
<化学式11>
Figure BDA0003402312030000031
在所述化学式11中,
A5为O、S、NR"12或CR"13R"14
m、n选自0至4的整数中;
R"6至R"14的定义彼此独立地与所述化学式1的R1的定义相同,
b"6至b"11彼此独立地选自0至4的整数中,
所述R10a为:
重氢(-D)、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基或者硝基;
被重氢、-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、-Si(Q11)(Q12)(Q13)、-N(Q11)(Q12)、-B(Q11)(Q12)、-C(=O)(Q11)、-S(=O)2(Q11)、-P(=O)(Q11)(Q12)或者上述基团的任意组合取代或未被取代的C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基或者C1-C60烷氧基;
被重氢、-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、-Si(Q21)(Q22)(Q23)、-N(Q21)(Q22)、-B(Q21)(Q22)、-C(=O)(Q21)、-S(=O)2(Q21)、-P(=O)(Q21)(Q22)或者上述基团的任意组合取代或未被取代的C3-C60碳环基团、C1-C60杂环基团、C6-C60芳氧基或者C6-C60芳硫基;或者
-Si(Q31)(Q32)(Q33)、-N(Q31)(Q32)、-B(Q31)(Q32)、-C(=O)(Q31)、-S(=O)2(Q31)或者-P(=O)(Q31)(Q32),
所述Q1至Q3、Q11至Q13、Q21至Q23以及Q31至Q33彼此独立地为:氢;重氢;-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;或者被重氢、-F、氰基、C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、苯基、联苯基或者或者上述基团的任意组合取代或未被取代的C3-C60碳环基团或者C1-C60杂环基团。
根据另一侧面,提供一种包括所述发光元件的电子装置。
根据另一侧面,提供一种由化学式1表示的有机金属化合物。
根据一实现例的发光元件具有优异的效率、寿命等。
附图说明
图1是示意性地示出根据一实现例的发光元件的结构的图。
图2是根据本发明的一实现例的发光装置的剖面图。
图3是根据本发明的另一实现例的发光装置的剖面图。
【附图标记的说明】
10:发光元件
110:第一电极
130:中间层
150:第二电极
具体实施方式
已知有作为现有技术的蓝色磷光发光物质的在中心部包含苯基吡啶配体的过渡金属配位化合物以及将其用作掺杂剂的有机发光元件,但其具有发光效率及亮度不足的问题。已知有利用包含苯基咪唑配体的同种配体取代过渡金属配位化合物的有机发光元件以及利用包括咪唑卡宾作为配体的异种过渡金属配位化合物的有机发光元件,但由于蓝色的色纯度低,存在难以实现深蓝色(deep blue)的缺点,因此在实现天然色的全彩色显示方面存在问题。
此外,虽然有将同时包括咪唑卡宾配体和苯基吡啶配体的异种过渡金属配位化合物用作有机发光元件的发光材料的情形,但在深蓝色发光元件的颜色实现以及确保元件特性方面存在困难。
虽然近来正在开发多种四配位有机金属配位化合物作为蓝色磷光体,但存在色纯度不足或者元件寿命处于劣势的问题。
作为天空蓝(Sky blue)或者绿色(Green)磷光发光物质,将引入三齿配体(tridentate ligand)的铂系有机金属配位化合物用作蓝色(Blue)或者绿色(Green)磷光掺杂剂的现有技术的结构稳定性比引入四齿配体(tetradentate ligand)的配合物(complex)的结构稳定性差。并且,由于分子内振动(vibration),存在发光材料的寿命及效率减少的倾向。
根据一侧面的发光元件可以包括:
第一电极;
第二电极,与所述第一电极对向;以及
中间层,布置于所述第一电极与所述第二电极之间,并且包括发光层,其中,所述发光层可以包括:
i)第一化合物,该第一化合物是由下述化学式1表示的有机金属化合物;以及
ii)第二化合物、第三化合物、第四化合物或者其任意组合,所述第二化合物包括至少一个贫π电子的含氮C1-C60环基团,所述第三化合物由下述化学式11表示,所述第四化合物能够发出延迟荧光,
其中,所述第一化合物、所述第二化合物、所述第三化合物以及所述第四化合物可以分别彼此不同:
<化学式1>
Figure BDA0003402312030000061
在所述化学式1中,
M1为过渡金属,
A1环至A4环彼此独立地选自C5-C60碳环基团以及C1-C60杂环基团中,
L1和L2彼此独立地为单键、*-O-*'、*-S-*'、*-C(R5)(R6)-*'、*-C(R5)=*'、*=C(R5)-*'、*-C(R5)=C(R6)-*'、*-C(=O)-*'、*-C(=S)-*'、*-C≡C-*'、*-B(R5)-*'、*-N(R5)-*'、*-P(R5)-*'、*-Si(R5)(R6)-*'、*-P(R5)(R6)-*'或者*-Ge(R5)(R6)-*',
L3为*-N(R7)-*',L4为*-N(R8)-*,
a1和a2彼此独立地选自0、1、2以及3中,a1以及a2中的一个为0,如果a1为0,则A1环与A2环不彼此连接,如果a2为0,则A2环与A3环不彼此连接,
a3和a4彼此独立地选自1、2以及3中,
Y1至Y3彼此独立地选自碳原子(C)以及氮原子(N)中,
Y4为氮原子(N),
B1至B4彼此独立地选自化学键、*-O-*'以及以及*-S-*'中,
R1至R8彼此独立地选自氢、重氢、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60烷基、被至少一个R10a取代或未被取代的C2-C60烯基、被至少一个R10a取代或未被取代的C2-C60炔基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60烷氧基、被至少一个R10a取代或未被取代的C3-C10环烷基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C10杂环烷基、被至少一个R10a取代或未被取代的C3-C10环烯基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C10杂环烯基、被至少一个R10a取代或未被取代的C6-C60芳基、被至少一个R10a取代或未被取代的C6-C60芳氧基、被至少一个R10a取代或未被取代的C6-C60芳硫基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60杂芳基、被至少一个R10a取代或未被取代的C8-C60单价非芳香族缩合多环基团、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60单价非芳香族杂缩合多环基团、-Si(Q1)(Q2)(Q3)、-B(Q1)(Q2)、-N(Q1)(Q2)、-P(Q1)(Q2)、-C(=O)(Q1)、-S(=O)(Q1)、-S(=O)2(Q1)、-P(=O)(Q1)(Q2)以及-P(=S)(Q1)(Q2)中,
R1至R8中彼此相邻的两个取代基能够选择性地(optionally)彼此结合而形成被至少一个R10a取代或未被取代的C5-C60碳环基团或者被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60杂环基团,
b1至b4彼此独立地选自1至5的整数中,
*和*'分别为与相邻原子的结合位,
<化学式11>
Figure BDA0003402312030000071
在所述化学式11中,
A5为O、S、NR"12或CR"13R"14
m、n选自0至4的整数中;
R"6至R"14的定义彼此独立地与所述化学式1的R1的定义相同,
b"6至b"11彼此独立地选自0至4的整数中,
所述R10a为:
重氢(-D)、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基或者硝基;
被重氢、-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、-Si(Q11)(Q12)(Q13)、-N(Q11)(Q12)、-B(Q11)(Q12)、-C(=O)(Q11)、-S(=O)2(Q11)、-P(=O)(Q11)(Q12)或者上述基团的任意组合取代或未被取代的C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基或者C1-C60烷氧基;
被重氢、-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、-Si(Q21)(Q22)(Q23)、-N(Q21)(Q22)、-B(Q21)(Q22)、-C(=O)(Q21)、-S(=O)2(Q21)、-P(=O)(Q21)(Q22)或者上述基团的任意组合取代或未被取代的C3-C60碳环基团、C1-C60杂环基团、C6-C60芳氧基或者C6-C60芳硫基;或者
-Si(Q31)(Q32)(Q33)、-N(Q31)(Q32)、-B(Q31)(Q32)、-C(=O)(Q31)、-S(=O)2(Q31)或者-P(=O)(Q31)(Q32),
所述Q1至Q3、Q11至Q13、Q21至Q23以及Q31至Q33彼此独立地为:氢;重氢;-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;或者被重氢、-F、氰基、C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、苯基、联苯基或者上述基团的任意组合取代或未被取代的C3-C60碳环基团或者C1-C60杂环基团。
针对“R1至R8中彼此相邻的两个取代基能够选择性地(optionally)彼此结合而形成被至少一个R10a取代或未被取代的C5-C60碳环基团或者被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60杂环基团”的情形进行更加具体的说明。
在相邻的两个取代基中的一个为氢(或者重氢)的情形下,结合有氢的部分以及除了氢之外的其他相邻的取代基可以融合。
例如,作为相邻的R3以及R5结合的情形,在R3为氢的情形下,可以通过融合R5以及结合有R3的A3而形成C5-C60碳环基团或者C1-C60杂环基团。
根据一实现例,所述M1可以选自铂(Pt)、钯(Pd)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、银(Ag)、金(Au)、铑(Rh)、铱(Ir)、钌(Ru)、铼(Re)、锇(Os)、钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、铕(Eu)、铽(Tb)以及铥(Tm)中。例如,所述M1可以为铂(Pt)、钯(Pd)、镍(Ni)、铜(Cu)、银(Ag)或者金(Au)。
根据一实现例,A1环至A3环可以彼此独立地选自苯基团、萘基团、蒽基团、菲基团、甘菊环基团、苯并[9,10]菲基团、芘基团、
Figure BDA0003402312030000081
基团、环戊二烯基团、1,2,3,4-四氢萘(1,2,3,4-tetrahydronaphthalene)基团、呋喃基团、噻吩基团、噻咯基团、茚基团、芴基团、吲哚基团、咔唑基团、苯并呋喃基团、二苯并呋喃基团、苯并噻吩基团、二苯并噻吩基团、苯并噻咯基团、二苯并噻咯基团、茚并吡啶基团、吲哚并吡啶基团、苯并呋喃并吡啶基团、苯并噻吩并吡啶基团、苯并噻咯并吡啶基团、茚并嘧啶基团、吲哚并嘧啶基团、苯并呋喃并嘧啶基团、苯并噻吩并嘧啶基团、苯并噻咯并嘧啶基团、二氢吡啶基团、吡啶基团、嘧啶基团、吡嗪基团、哒嗪基团、三嗪基团、喹啉基团、异喹啉基团、喹喔啉基团、喹唑啉基团、菲咯啉基团、吡咯基团、吡唑基团、咪唑基团、2,3-二氢咪唑(2,3-dihydroimidazole)基团、三唑基团、2,3-二氢三唑(2,3-dihydrotriazole)基团、噁唑基团、异噁唑基团、噻唑基团、异噻唑基团、噁二唑基团、噻二唑基团、苯并吡唑基团、吡唑并吡啶基团、呋喃并吡唑基团、噻吩并吡唑基团、苯并咪唑基团、2,3-二氢苯并咪唑(2,3-dihydrobenzimidazole)基团、咪唑并吡啶基团、2,3-二氢咪唑并吡啶基团(2,3-dihydroimidazopyridine)、呋喃并咪唑基团、噻吩并咪唑基团、咪唑并嘧啶基团、2,3-二氢咪唑并嘧啶(2,3-dihydroimidazopyrimidine)基团、咪唑并吡嗪基团、2,3-二氢咪唑并吡嗪(2,3-dihydroimidazopyrazine)基团、苯并噁唑基团、苯并噻唑基团、苯并噁二唑基团、苯并噻二唑基团、5,6,7,8-四氢异喹啉(5,6,7,8-tetrahydroisoquinoline)基团以及5,6,7,8-四氢喹啉(5,6,7,8-tetrahydroquinoline)基团中。
根据一实现例,A4环作为包括N的部分,可以选自茚并吡啶基团、吲哚并吡啶基团、苯并呋喃并吡啶基团、苯并噻吩并吡啶基团、苯并噻咯并吡啶基团、茚并嘧啶基团、吲哚并嘧啶基团、苯并呋喃并嘧啶基团、苯并噻吩并嘧啶基团、苯并噻咯并嘧啶基团、二氢吡啶基团、吡啶基团、嘧啶基团、吡嗪基团、哒嗪基团、三嗪基团、喹啉基团、异喹啉基团、喹喔啉基团以及喹唑啉基团中。
根据一实现例,在化学式1中,A4环可以为茚并吡啶基团、吲哚并吡啶基团、苯并呋喃并吡啶基团、苯并噻吩并吡啶基团、苯并噻咯并吡啶基团、二氢吡啶基团或者吡啶基团,
A1环至A3环可以彼此独立地选自由下述化学式2-1(1)至化学式2-1(35)以及化学式2-2(1)至化学式2-2(25)表示的基团中:
Figure BDA0003402312030000101
Figure BDA0003402312030000111
Figure BDA0003402312030000121
在所述化学式2-1(1)至化学式2-1(35)以及化学式2-2(1)至化学式2-2(25)中,
Y15为碳原子(C)或者氮原子(N),
X21为N或者C(R21),X22为N或者C(R22),X23为N或者C(R23),X24为N或者C(R24),X25为N或者C(R25),X26为N或者C(R26),X27为N或者C(R27),X28为N或者C(R28),
X29为C(R29a)(R29b)、Si(R29a)(R29b)、N(R29)、O或者S,
X30为C(R30a)(R30b)、Si(R30a)(R30b)、N(R30)、O或者S,
针对R21至R30、R25a至R30a以及R25ba至R30b的定义彼此独立地与针对所述化学式1中的R1的定义相同,
*为与B1、B2或者B3的结合位,
*'以及*"为与相邻原子的结合位。
根据一实现例,在化学式1中,a1可以为0,A4环选自由所述化学式2-2(1)至化学式2-2(9)表示的基团中,R7以及R8可以彼此独立地为被至少一个R10a取代或未被取代的C6-C60芳基。在此情形下,在化学式2-2(1)至化学式2-2(9)中,Y15为氮原子(N)。
在此情形下,a3和a4例如可以为1。例如,R7以及R8可以彼此独立地为被至少一个R10a取代或未被取代的苯基。
根据一实现例,在化学式1中,b4为2以上,R4与R7结合,R4以及R8结合,从而可以形成被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60杂环基团。在此情形下,多个R4可以相同或者彼此不同。
例如,在多个R4均为氢的情形下,A4与R7结合,A4与R8结合,从而可以形成被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60杂环基团。
例如,在多个R4中的两个为芳基,R7以及R8均为氢的情形下,一个芳基与N结合,另一个芳基与N结合,从而可以形成被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60杂环基团。所述芳基例如,可以为苯基。
根据一实现例,所述化学式1可以由下述化学式2表示:
<化学式2>
Figure BDA0003402312030000141
在所述化学式2中,
M1、A1环至A3环、L1、L2、a1、a2、Y1至Y3、B1至B4、R1至R4、b1至b3等的定义与在所述化学式1中的定义相同,R'7以及R'8的定义与所述化学式1的R1的定义相同,b7以及b8可以选自1至4的整数中。
根据一实现例,在所述化学式2中,A1环至A3环可以彼此独立地选自由所述化学式2-1(1)至化学式2-1(35)以及化学式2-2(1)至化学式2-2(25)表示的基团中。
根据一实现例,由所述化学式1表示的第一化合物可以为下述化合物中的任意一个:
Figure BDA0003402312030000142
Figure BDA0003402312030000151
Figure BDA0003402312030000161
Figure BDA0003402312030000171
在上述化合物结构中,D5表示取代有五个重氢的情形。在其他情形中也同样适用。
根据一实现例,
所述发光元件的第一电极为阳极,
所述发光元件的第二电极为阴极,
所述中间层还包括夹设于所述第一电极与所述发光层之间的空穴传输区域和/或夹设于所述发光层与所述第二电极之间的电子传输区域,
所述空穴传输区域包括空穴注入层、空穴传输层、发光辅助层、电子阻挡层或者其任意组合,
所述电子传输区域可以包括空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层或其任意组合。
根据一实现例,所述发光层可以是磷光发光层或荧光发光层。
根据一实现例,所述发光层可以包括主体和掺杂剂,所述掺杂剂可以包括所述化学式1的第一化合物。
例如,所述掺杂剂可以单独包括所述化学式1的第一化合物。
根据一实现例,所述掺杂剂可以包括第二掺杂剂和第一掺杂剂。在此情形下,所述第二掺杂剂可以为磷光掺杂剂,第一掺杂剂可以为热活性延迟荧光掺杂剂,相比发光,所述第二掺杂剂可能更多地发生系间窜越。
在发光元件内,相比发光而言所述第二掺杂剂更活跃地发生系间窜越(ISC:intersystem crossing)。借由系间窜越,在主体生成的单线态激子可以被传递至第一掺杂剂。
例如,作为所述第二掺杂剂的磷光掺杂剂中大约20%至30%的程度发光,大约70%至80%的程度发生系间窜越(ISC:intersystem crossing)。第一主体生成的单线态激子、第二主体生成的单线态激子和/或第一主体和第二主体生成的激子可以借由系间窜越而被传递至作为第一掺杂剂的热活性延迟荧光掺杂剂。
例如,所述掺杂剂可以包括所述化学式1的第一化合物作为第二掺杂剂,并且可以包括后述的化学式12的第四化合物作为第一掺杂剂。在此情形下,所述第二掺杂剂可以实质上不发光,可以由第一掺杂剂发光。例如,所述第一掺杂剂可以是热活性延迟荧光掺杂剂。
在所述掺杂剂包括所述第一掺杂剂和所述第二掺杂剂的情形下,第二掺杂剂与第一掺杂剂的重量比可以为10:0.1至10:1.0。例如,第二掺杂剂与第一掺杂剂的重量比可以为10:0.1至10:0.5。例如,第二掺杂剂与第一掺杂剂的重量比可以为10:0.5至10:1.0。考虑到第一掺杂剂以及第二掺杂剂的寿命以及向第二掺杂剂的能量传递等,重量比在上述范围内的情形下,发光元件的效率、寿命等得到最优化。
例如,所述主体可以包括两个以上的主体。例如,所述主体可以包括电子传输性主体和空穴传输性主体。例如,所述主体可以包括所述化学式11的第三化合物和后述的化学式10的第二化合物。
根据一实现例,所述发光层可以是蓝色发光层。
提供一种包括薄膜晶体管以及所述发光元件,所述薄膜晶体管包括源电极、漏电极、有源层以及栅电极,所述发光元件的第一电极与所述薄膜晶体管的源电极和漏电极中的一个彼此电连接的电子装置。
在本说明书中,“中间层”是指在所述有机发光元件中夹设于第一电极与第二电极之间的单一层和/或多个层中的所有层的术语。所述“中间层”的层所包括的物质并不限于有机物。
[关于图1的说明]
图1示意性地示出了根据本发明的一实现例的发光元件10的剖面图。所述发光元件10包括第一电极110、中间层130以及第二电极150。
以下,参照图1说明根据本发明的一实现例的发光元件10的结构和制造方法则如下。
[第一电极110]
在图1的第一电极110的下部或者第二电极150的上部可以额外布置有基板。可以使用玻璃基板或者塑料基板作为所述基板。或者,所述基板可以是柔性基板,例如,可以包括诸如聚酰亚胺(polyimide)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET:polyethyleneterephthalate)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphtalate)、聚芳酯(PAR:polyarylate)、聚醚酰亚胺(polyetherimide)或者其任意组合等具有优异的耐热性和耐久性的塑料。
所述第一电极110例如可以通过在所述基板上部利用沉积法或者溅射法等提供第一电极用物质而形成。在所述第一电极110为阳极的情形下,可以利用易于注入空穴的高功函数的物质作为第一电极用物质。
所述第一电极110可以是反射型电极、半透射型电极或者透射型电极。为了形成作为透射型电极的第一电极110,可以利用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)或者其任意组合作为第一电极用物质。或者,为了形成作为半透射型电极或者反射型电极的第一电极110,可以利用镁(Mg)、银(Ag)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)或者其任意组合作为第一电极用物质。
所述第一电极110可以具有由单一层构成(consist of)的单层结构或者具有包括多个层的多层结构。例如,所述第一电极110可以具有ITO/Ag/ITO的三层结构。
[中间层130]
在所述第一电极110上部布置有中间层130。所述中间层130包括发光层。
所述中间层130还可以包括:空穴传输区域(hole transport region),布置在所述第一电极110与所述发光层之间;以及电子传输区域(electron transport region),布置在所述发光层与所述第二电极150之间。
除了各种有机物以外,所述中间层130还可以包括诸如有机金属化合物等的含金属化合物、诸如量子点等的无机物等。
此外,所述中间层130可以包括:i)依次层叠在所述第一电极110与所述第二电极150之间的两个以上的发光单元(emitting unit);以及ii)布置在所述两个发光单元之间的电荷生成层(charge generation layer)。在所述中间层130包括如上所述的发光单元以及电荷生成层的情形下,所述发光元件10可以是串式(tandem)发光元件。
[中间层130中的空穴传输区域]
所述空穴传输区域可以具有:i)单层结构,由利用单一物质构成(consist of)的单一层构成(consist of);ii)单层结构,由包括多个彼此不同的物质的单一层构成(consist of);或者iii)多层结构,包括包含多个彼此不同的物质的多个层。
所述空穴传输区域可以包括空穴注入层、空穴传输层、发光辅助层、电子阻挡层或者其任意组合。
例如,所述空穴传输区域可以具有从第一电极110依次层叠的空穴注入层/空穴传输层、空穴注入层/空穴传输层/发光辅助层、空穴注入层/发光辅助层、空穴传输层/发光辅助层或者空穴注入层/空穴传输层/电子阻挡层的多层结构,但并不限于此。
所述空穴传输区域可以包括由下述化学式201表示的化合物、由下述化学式202表示的化合物或者其任意组合(any combination thereof):
<化学式201>
Figure BDA0003402312030000201
<化学式202>
Figure BDA0003402312030000202
在所述化学式201以及化学式202中,
L201至L204可以彼此独立地为被至少一个R10a取代或未被取代的C3-C60碳环基团或者被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60杂环基团,
L205为*-O-*'、*-S-*'、*-N(Q201)-*'、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C20亚烷基、被至少一个R10a取代或未被取代的C2-C20亚烯基、被至少一个R10a取代或未被取代的C3-C60碳环基团或者被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60杂环基团,
xa1至xa4彼此独立地为0至5的整数中的一个,
xa5是1至10的整数中的一个,
R201至R204以及Q201彼此独立地为被至少一个R10a取代或未被取代的C3-C60碳环基团或者被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60杂环基团,
R201和R202可以选择性地(optionally)通过单键、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C5亚烷基或者被至少一个R10a取代或未被取代的C2-C5亚烯基而彼此连接,从而形成被至少一个R10a取代或未被取代的C8-C60多环基团(例如,咔唑基团等)(例如,参照下述化合物HT16等),
R203和R204可以选择性地(optionally)通过单键、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C5亚烷基或者被至少一个R10a取代或未被取代的C2-C5亚烯基彼此连接,从而形成被至少一个R10a取代或未被取代的C8-C60多环基团。
例如,所述化学式201和所述化学式202中的每一个可以包括由下述化学式CY201至化学式CY217表示的组中的至少一个:
Figure BDA0003402312030000221
在所述化学式CY201至化学式CY217中,关于R10b以及R10c的说明分别参照本说明书中关于R10a的说明,环CY201至环CY204彼此独立地为C3-C20碳环基团或者C1-C20杂环基团,所述化学式CY201至化学式CY217中的至少一个氢可以被如本说明书中记载的R10a取代或未被取代。
根据一实现例,所述化学式CY201至化学式CY217中的环CY201至环CY204可以彼此独立地为苯基团、萘基团、菲基团或者蒽基团。
根据另一实现例,所述化学式201和所述化学式202中的每一个可以包括由所述化学式CY201至CY203表示的基团中的至少一个。
根据又一实现例,所述化学式201可以分别包括由所述化学式CY201至化学式CY203表示的基团中的至少一个以及由所述化学式CY204至化学式CY217表示的基团中的至少一个。
根据又一实现例,所述化学式201中的xa1可以是1,R201可以是由所述化学式CY201至化学式CY203中的一个表示的基团,xa2可以是0,R202可以是由所述化学式CY204至化学式CY207中的一个表示的基团。
根据又一实现例,所述化学式201和所述化学式202中的每一个可以不包括由所述化学式CY201至化学式CY203表示的基团。
根据又一实现例,所述化学式201和所述化学式202中的每一个可以不包括由所述化学式CY201至化学式CY203表示的基团,并且可以包括由所述化学式CY204至化学式CY217表示的基团中的至少一个。
作为又一例,所述化学式201和所述化学式202中的每一个可以不包括由所述化学式CY201至化学式CY217表示的基团。
例如,所述空穴传输区域可以包括下述化合物HT1至化合物HT46中的一个、m-MTDATA、TDATA、2-TNATA、NPB(NPD)、β-NPB、TPD、螺-TPD(Spiro-TPD)、螺-NPB(Spiro-NPB)、被甲基化的NPB、TAPC、HMTPD、4,4',4"-三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA:4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine)、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(PANI/DBSA:Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid)、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PEDOT/PSS:Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate))、聚苯胺/樟脑磺酸(PANI/CSA:Polyaniline/Camphor sulfonic acid)、聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PANI/PSS:Polyaniline/Poly(4-styrenesulfonate))或者其任意组合:
Figure BDA0003402312030000231
Figure BDA0003402312030000241
Figure BDA0003402312030000251
Figure BDA0003402312030000261
Figure BDA0003402312030000271
所述空穴传输区域的厚度可以是大约
Figure BDA0003402312030000272
至大约
Figure BDA0003402312030000273
例如,可以为大约
Figure BDA0003402312030000274
至大约
Figure BDA0003402312030000275
如果所述空穴传输区域包括空穴注入层、空穴传输层或者其任意组合,则所述空穴注入层的厚度可以为大约
Figure BDA0003402312030000276
至大约
Figure BDA0003402312030000277
例如,为大约
Figure BDA0003402312030000278
至大约
Figure BDA0003402312030000279
所述空穴传输层的厚度可以为大约
Figure BDA00034023120300002710
至大约
Figure BDA00034023120300002711
例如,大约
Figure BDA00034023120300002712
至大约
Figure BDA00034023120300002713
在所述空穴传输区域、空穴注入层以及空穴传输层的厚度满足如前所述的范围的情形下,可以在不使驱动电压实质性地上升的情况下得到令人满意的程度的空穴传输特性。
所述发光辅助层是起到补偿根据从发光层发出的光的波长的光学共振距离而增加光发出效率的作用的层,所述电子阻挡层是起到防止电子从发光层泄漏(leakage)到空穴传输区域的作用的层。上述的可以包括于空穴传输区域的物质可以包括于发光辅助层和电子阻挡层。
[p-掺杂剂]
所述空穴传输区域除了如上所述的物质外,为了提高导电性可以包括电荷生成物质。所述电荷生成物质可以均匀或者不均匀地分散(例如,由电荷生成物质构成(consistof)的单一层形态)在所述空穴传输区域内。
所述电荷生成物质例如可以是p-掺杂剂。
例如,所述p-掺杂剂的最低未占分子轨道(LUMO)能级可以是-3.5eV以下。
根据一实现例,所述p-掺杂剂可以包括醌衍生物、含氰基化合物、含元素EL1和元素EL2的化合物或者其任意组合。
所述醌衍生物的示例可以包括TCNQ、F4-TCNQ等。
所述含氰基化合物的示例可以包括HAT-CN、由下述化学式221表示的化合物等。
Figure BDA0003402312030000281
<化学式221>
Figure BDA0003402312030000282
在所述化学式221中,
R221至R223彼此独立地为被至少一个R10a取代或未被取代的C3-C60碳环基团或者被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60杂环基团,
所述R221至R223中的至少一个可以彼此独立地为氰基;-F;-Cl;-Br;-I;被氰基、-F、-Cl、-Br、-I或者其任意组合取代的C1-C20烷基;或者被上述物质的任意组合取代的C3-C60碳环基团或者C1-C60杂环基团。
在所述含元素EL1和元素EL2的化合物中,元素EL1可以是金属、准金属或者其组合,元素EL2可以是非金属、准金属或者其组合。
所述金属的示例可以包括碱金属(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);镧系金属(例如,镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、铕(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)等)等。
所述准金属的示例可以包括硅(Si)、锑(Sb)、碲(Te)等。
所述非金属的示例可以包括氧(O)、卤素(例如,F、Cl、Br、I等)等。
例如,所述含元素EL1和元素EL2的化合物可以包括金属氧化物、金属卤化物(例如,金属氟化物、金属氯化物、金属溴化物、金属碘化物等)、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、准金属碘化物等)、金属碲化物或者其任意组合。
所述金属氧化物的示例可以包括钨氧化物(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)、铼氧化物(例如,ReO3等)等。
所述金属卤化物的示例可以包括碱金属卤化物、碱土金属卤化物、过渡金属卤化物、后过渡金属卤化物、镧系金属卤化物等。
所述碱金属卤化物的示例可以包括LiF、NaF、KF、RbF、CsF、LiCl、NaCl、KCl、RbCl、CsCl、LiBr、NaBr、KBr、RbBr、CsBr、LiI、NaI、KI、RbI、CsI等。
所述碱土金属卤化物的示例可以包括BeF2、MgF2、CaF2、SrF2、BaF2、BeCl2、MgCl2、CaCl2、SrCl2、BaCl2、BeBr2、MgBr2、CaBr2、SrBr2、BaBr2、BeI2、MgI2、CaI2、SrI2、BaI2等。
所述过渡金属卤化物的示例可以包括钛卤化物(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)、金卤化物(例如,AuF、AuCl、AuBr、AuI等)等。
所述后过渡金属卤化物的示例可以包括锌卤化物(例如,ZnF2、ZnCl2、ZnBr2、ZnI2等)、铟卤化物(例如,InI3等)、锡卤化物(例如,SnI2等)等。
所述镧系金属卤化物的示例可以包括YbF、YbF2、YbF3、SmF3、YbCl、YbCl2、YbCl3、SmCl3、YbBr、YbBr2、YbBr3、SmBr3、YbI、YbI2、YbI3、SmI3等。
所述准金属卤化物的示例可以包括锑卤化物(例如,SbCl5等)等。
所述金属碲化物的示例可以包括碱金属碲化物(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)、镧系金属碲化物(例如,LaTe、CeTe、PrTe、NdTe、PmTe、EuTe、GdTe、TbTe、DyTe、HoTe、ErTe、TmTe、YbTe、LuTe等)等。
[中间层130中的发光层]
在所述发光元件10为全彩色发光元件的情形下,发光层可以按照独立的子像素被图案化为红色发光层、绿色发光层和/或蓝色发光层。或者,所述发光层可以具有红色发光层、绿色发光层以及蓝色发光层中的两个以上的层接触或者相隔而堆叠的结构,或者具有红色发光物质、绿色发光物质以及蓝色发光物质中的两种以上的物质不区分层而混合的结构,从而发出白色光。
所述发光层可以包括主体和掺杂剂。所述掺杂剂可以包括磷光掺杂剂、荧光掺杂剂或者其任意组合。
所述发光层可以包括根据一实现例的化学式1的第一化合物。
根据一实现例,所述发光元件的发光层可以包括一种以上的所述第一化合物,所述发光层还可以包括主体,包括于所述发光层的主体的含量可以大于包括于所述发光层的第一化合物的含量。例如,相对于每100重量份的所述主体,所述第一化合物的含量可以为0.01重量份至30重量份。例如,相对于每100重量份的所述主体,所述第一化合物的含量可以为0.01重量份至15重量份。
例如,所述掺杂剂可以包括所述化学式1的第一化合物(第二掺杂剂)以及后述的化学式12的第四化合物(第一掺杂剂)。
例如,所述主体可以包括后述的化学式10的第二化合物(第一主体)和化学式11的第三化合物(第二主体)。第一主体和第二主体的重量比例如,可以为3:7至7:3的重量比。例如,第一主体和第二主体的重量比可以为3:7至5:5的重量比。重量比在上述范围内的情形下,空穴的传输与电子的传输会形成优选的平衡。
在此情形下,相对于每100重量份的所述主体(第一主体+第二主体),掺杂剂(第一掺杂剂+第二掺杂剂)的含量可以为0.01重量份至30重量份。例如,相对于每100重量份的所述主体,所述掺杂剂的含量可以为0.01重量份至15重量份。第一掺杂剂与第二掺杂剂的重量比如上所述。
根据一实现例,所述发光层可以包括所述有机金属化合物,所述发光层可以发出蓝色光。例如,从所述发光层可以发出具有430nm至485nm,例如,440nm至470nm的最大发光波长的蓝色光。
所述发光层的厚度可以是大约
Figure BDA0003402312030000311
至大约
Figure BDA0003402312030000312
例如,可以为大约
Figure BDA0003402312030000313
至大约
Figure BDA0003402312030000314
在所述发光层的厚度满足如前所述的范围的情形下,可以在不使驱动电压实质性地上升的情况下表现出优秀的发光特性。
[主体]
所述主体可以包括由下述化学式10表示的第二化合物:
<化学式10>
Figure BDA0003402312030000321
在所述化学式10中,
Ar3环至Ar5环彼此独立地选自C5-C60碳环基团以及C1-C60杂环基团中,E为N或CR"6,F为N或CR"7,G为N或CR"8
R"3至R"8彼此独立地选自氢、重氢、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60烷基、被至少一个R10a取代或未被取代的C2-C60烯基、被至少一个R10a取代或未被取代的C2-C60炔基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60烷氧基、被至少一个R10a取代或未被取代的C3-C10环烷基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C10杂环烷基、被至少一个R10a取代或未被取代的C3-C10环烯基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C10杂环烯基、被至少一个R10a取代或未被取代的C6-C60芳基、被至少一个R10a取代或未被取代的C6-C60芳氧基、被至少一个R10a取代或未被取代的C6-C60芳硫基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60杂芳基、被至少一个R10a取代或未被取代的C8-C60单价非芳香族缩合多环基团、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60单价非芳香族杂缩合多环基团、-Si(Q1)(Q2)(Q3)、-B(Q1)(Q2)、-N(Q1)(Q2)、-P(Q1)(Q2)、-C(=O)(Q1)、-S(=O)(Q1)、-S(=O)2(Q1)、-P(=O)(Q1)(Q2)以及-P(=S)(Q1)(Q2)中,
b"3至b"5可以彼此独立地选自1至5的整数中。
在化学式10中,在b"3为2以上的情形下,多个R"3可以相同或者彼此不同。在b"4为2以上的情形下,多个R"4可以相同或者彼此不同。在b"5为2以上的情形下,多个R"5可以相同或者彼此不同。
在化学式10中,在R"3至R"8中,彼此相邻的两个取代基可以选择性地(optionally)彼此结合而形成被至少一个R10a取代或未被取代的C5-C60碳环基团或者被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60杂环基团。
根据一实现例,由所述化学式10表示的第二化合物可以是以下化合物中的任意一个:
Figure BDA0003402312030000331
Figure BDA0003402312030000341
Figure BDA0003402312030000351
所述主体可以包括由上述化学式11表示的第三化合物:
<化学式11>
Figure BDA0003402312030000352
在所述化学式11中,
A5为O、S、NR"12或CR"13R"14
m、n选自0至4的整数中;
R"6至R"14彼此独立地选自氢、重氢、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60烷基、被至少一个R10a取代或未被取代的C2-C60烯基、被至少一个R10a取代或未被取代的C2-C60炔基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60烷氧基、被至少一个R10a取代或未被取代的C3-C10环烷基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C10杂环烷基、被至少一个R10a取代或未被取代的C3-C10环烯基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C10杂环烯基、被至少一个R10a取代或未被取代的C6-C60芳基、被至少一个R10a取代或未被取代的C6-C60芳氧基、被至少一个R10a取代或未被取代的C6-C60芳硫基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60杂芳基、被至少一个R10a取代或未被取代的C8-C60单价非芳香族缩合多环基团、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60单价非芳香族杂缩合多环基团、-Si(Q1)(Q2)(Q3)、-B(Q1)(Q2)、-N(Q1)(Q2)、-P(Q1)(Q2)、-C(=O)(Q1)、-S(=O)(Q1)、-S(=O)2(Q1)、-P(=O)(Q1)(Q2)以及-P(=S)(Q1)(Q2)中,
b"6至b"11可以彼此独立地选自0至4的整数中。
在化学式11中,在b"6为2以上的情形下,多个R"6可以相同或者彼此不同。在b"7为2以上的情形下,多个R"7可以相同或者彼此不同。在b"8为2以上的情形下,多个R"8可以相同或者彼此不同。在b"9为2以上的情形下,多个R"9可以相同或者彼此不同。在b"10为2以上的情形下,多个R"10可以相同或者彼此不同。在b"11为2以上的情形下,多个R"11可以相同或者彼此不同。
在化学式11中,在R"6至R"14中,彼此相邻的两个取代基可以选择性地(optionally)彼此结合而形成被至少一个R10a取代或未被取代的C5-C60碳环基团或者被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60杂环基团。
根据一实现例,由所述化学式11表示的第三化合物可以是以下化合物中的任意一个:
Figure BDA0003402312030000371
Figure BDA0003402312030000381
[磷光掺杂剂]
所述磷光掺杂剂可以包括根据本发明的一实现例的化学式1的有机金属化合物。
[延迟荧光物质]
所述发光层可以包括由下述化学式12表示的第四化合物:
<化学式12>
Figure BDA0003402312030000391
在所述化学式12中,
A6为O、S、NR"24或CR"25R"26,A7为O、S、NR"27或CR"28R"29,A8为O、S、NR"30或者CR"31R"32,A9为O、S、NR"33或CR"34R"35
R"20至R"35彼此独立地选自氢、重氢、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60烷基、被至少一个R10a取代或未被取代的C2-C60烯基、被至少一个R10a取代或未被取代的C2-C60炔基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60烷氧基、被至少一个R10a取代或未被取代的C3-C10环烷基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C10杂环烷基、被至少一个R10a取代或未被取代的C3-C10环烯基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C10杂环烯基、被至少一个R10a取代或未被取代的C6-C60芳基、被至少一个R10a取代或未被取代的C6-C60芳氧基、被至少一个R10a取代或未被取代的C6-C60芳硫基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60杂芳基、被至少一个R10a取代或未被取代的C8-C60单价非芳香族缩合多环基团、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60单价非芳香族杂缩合多环基团、-Si(Q1)(Q2)(Q3)、-B(Q1)(Q2)、-N(Q1)(Q2)、-P(Q1)(Q2)、-C(=O)(Q1)、-S(=O)(Q1)、-S(=O)2(Q1)、-P(=O)(Q1)(Q2)以及-P(=S)(Q1)(Q2)中,
b"20以及b"21彼此独立地选自0至3的整数中,
b"22以及b"23可以彼此独立地选自0至4的整数中。
在化学式12中,在b"20为2以上的情形下,多个R"20可以相同或者彼此不同。在b"21为2以上的情形下,多个R"21可以相同或者彼此不同。在b"22为2以上的情形下,多个R"22可以相同或者彼此不同。在b"23为2以上的情形下,多个R"23可以相同或者彼此不同。
在化学式12中,在R"20至R"35中,彼此相邻的两个取代基可以选择性地(optionally)彼此结合而形成被至少一个R10a取代或未被取代的C5-C60碳环基团或者被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60杂环基团。
根据一实现例,由所述化学式12表示的第四化合物可以是以下化合物中的任意一个:
Figure BDA0003402312030000401
[中间层130中的电子传输区域]
所述电子传输区域可以具有:i)单层结构,由利用单一物质构成(consist of)的单一层构成(consist of);ii)单层结构,由包括多个彼此不同的物质的单一层构成(consist of);或者iii)多层结构,包括包含多个彼此不同的物质的多个层。
所述电子传输区域可以包括空穴阻挡层,并且包括电子调节层、电子传输层、电子注入层或者其任意组合。
例如,所述电子传输区域可以具有从发光层依次层叠的电子传输层/电子注入层、空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层、电子调节层/电子传输层/电子注入层或者电子传输层/电子注入层等的结构。
所述电子传输区域(例如,所述电子传输区域中的空穴阻挡层、电子调节层或者电子传输层)可以包含包括至少一个贫π电子的含氮C1-C60环基团(πelectron-deficientnitrogen-containing C1-C60 cyclic group)的非含金属(metal-free)化合物。
例如,所述电子传输区域可以包括由下述化学式601表示的化合物。
<化学式601>
[Ar601]xe11-[(L601)xe1-R601]xe21
在所述化学式601中,
Ar601以及L601彼此独立地为被至少一个R10a取代或未被取代的C3-C60碳环基团或者被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60杂环基团,
xe11为1、2或者3,
xe1为0、1、2、3、4或者5,
R601为被至少一个R10a取代或未被取代的C3-C60碳环基团、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60杂环基团、-Si(Q601)(Q602)(Q603)、-C(=O)(Q601)、-S(=O)2(Q601)或者-P(=O)(Q601)(Q602),
关于所述Q601至Q603的说明分别参照本说明书中关于Q1的说明,
xe21为1、2、3、4或者5,
所述Ar601、L601以及R601中的至少一个可以彼此独立地为被至少一个R10a取代或未被取代的贫π电子的含氮C1-C60环基团。
例如,所述化学式601中,在xe11为2以上的情形下,两个以上的Ar601可以通过单键而彼此连接。
作为另一例,所述化学式601中,Ar601可以是被取代或未被取代的蒽基团。
作为又一例,所述电子传输区域可以包括由下述化学式601-1表示的化合物:
<化学式601-1>
Figure BDA0003402312030000411
在所述化学式601-1中,
X614为N或C(R614),X615为N或C(R615),X616为N或C(R616),并且X614至X616中的至少一个是N,
关于L611至L613的说明分别参照关于所述L601的说明,
关于xe611至xe613的说明分别参照关于所述xe1的说明,
关于R611至R613的说明分别参照关于所述R601的说明,
R614至R616可以彼此独立地为氢、重氢、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、被至少一个R10a取代或未被取代的C3-C60碳环基团或者被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60杂环基团。
例如,在所述化学式601和化学式601-1中,xe1和xe611至xe613可以彼此独立地为0、1或者2。
所述电子传输区域可以包括上述化合物ETH1至ETH84中的一个、下述化合物ET1至ET45中的一个、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP:2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline)、4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(Bphen:4,7-Diphenyl-1,10-phenanthroline)、Alq3、BAlq、TAZ、NTAZ或者其的任意组合:
Figure BDA0003402312030000421
Figure BDA0003402312030000431
Figure BDA0003402312030000441
Figure BDA0003402312030000451
所述电子传输区域的厚度可以为大约
Figure BDA0003402312030000452
至大约
Figure BDA0003402312030000453
例如,可以为大约
Figure BDA0003402312030000454
至大约
Figure BDA0003402312030000455
在所述电子传输区域包括空穴阻挡层、电子调节层、电子传输层或者其任意组合的情形下,所述空穴阻挡层或电子调节层的厚度可以彼此独立地为大约
Figure BDA0003402312030000456
至大约
Figure BDA0003402312030000457
例如,可以为大约
Figure BDA0003402312030000458
至大约
Figure BDA0003402312030000459
所述电子传输层的厚度可以为大约
Figure BDA00034023120300004510
至大约
Figure BDA00034023120300004511
例如,可以为大约
Figure BDA00034023120300004512
至大约
Figure BDA00034023120300004513
在所述空穴阻挡层、电子调节层和/或电子传输层的厚度满足如上所述的范围的情形下,可以在不使驱动电压实质性地上升的情况下获得令人满意的电子传输特性。
所述电子传输区域(例如,所述电子传输区域中的电子传输层)除了如上所述的物质之外还可以包括含金属物质。
所述含金属物质可以包括碱金属配合物、碱土金属配合物或者其任意组合。所述碱金属配合物的金属离子可以是Li离子、Na离子、K离子、Rb离子或者Cs离子,所述碱土金属配合物的金属离子可以是Be离子、Mg离子、Ca离子、Sr离子或者Ba离子。与所述碱金属配合物和碱土金属配合物的金属离子配位的配体可以彼此独立地包括羟基喹啉、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、环戊二烯或者其任意组合。
例如,所述含金属物质可以包括Li配合物。所述Li配合物例如可以包括下述化合物ET-D1(LiQ)或ET-D2:
Figure BDA0003402312030000461
所述电子传输区域可以包括使来自第二电极150的电子注入变得容易的电子注入层。所述电子注入层可以与所述第二电极150直接(directly)接触。
所述电子注入层可以具有:i)单层结构,由利用单一物质构成(consist of)的单一层构成(consist of);ii)单层结构,由包括多个彼此不同的物质的单一层构成(consistof);或者iii)多层结构,包括包含多个彼此不同的物质的多个层。
所述电子注入层可以包括碱金属、碱土金属、稀土类金属、含碱金属化合物、含碱土金属化合物、含稀土类金属化合物、碱金属配合物、碱土金属配合物、稀土类金属配合物或者其任意组合。
所述碱金属可以包括Li、Na、K、Rb、Cs或者其任意组合。所述碱土金属可以包括Mg、Ca、Sr、Ba或者其任意组合。所述稀土类金属可以包括Sc、Y、Ce、Tb、Yb、Gd或者其任意组合。
所述含碱金属化合物、含碱土金属化合物以及所述含稀土类金属化合物可以包括所述碱金属、所述碱土金属以及稀土类金属中的每一个的氧化物、卤化物(例如,氟化物、氯化物、溴化物或碘化物等)、碲化物或者其任意组合。
所述含碱金属化合物可以包括以下化合物或者其任意组合:碱金属氧化物,诸如Li2O、Cs2O、K2O等;碱金属卤化物,诸如LiF、NaF、CsF、KF、LiI、NaI、CsI、KI等。所述含碱土金属化合物可以包括诸如BaO、SrO、CaO、BaxSr1-xO(x是满足0<x<1的实数)、BaxCa1-xO(x是满足0<x<1的实数)等碱土金属化合物。所述含稀土类金属化合物可以包括YbF3、ScF3、Sc2O3、Y2O3、Ce2O3、GdF3、TbF3、YbI3、ScI3、TbI3或者其任意组合。或者,所述含稀土类金属化合物可以包括镧系金属碲化物。所述镧系金属碲化物的示例可以包括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、Lu2Te3等。
所述碱金属配合物、碱土金属配合物以及稀土类金属配合物可以包括:i)如上所述的碱金属、碱土金属和稀土类金属的离子中的一个;以及ii)与所述金属离子结合的配体,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、环戊二烯或者其任意组合。
所述电子注入层可以仅由如上所述的碱金属、碱土金属、稀土类金属、含碱金属化合物、含碱土金属化合物、含稀土类金属化合物、碱金属配合物、碱土金属配合物、稀土类金属配合物或者其任意组合构成,或者还可以包括有机物(例如,由所述化学式601表示的化合物)。
根据一实现例,所述电子注入层可以i)由含碱金属化合物(例如,碱金属卤化物)构成(consist of),或者ii)由a)含碱金属化合物(例如,碱金属卤化物);以及b)碱金属、碱土金属、稀土类金属或者其任意组合构成。例如,所述电子注入层可以是KI:Yb共沉积层、RbI:Yb共沉积层等。
在所述电子注入层还包括有机物的情形下,所述碱金属、碱土金属、稀土类金属、含碱金属化合物、含碱土金属化合物、含稀土类金属化合物、碱金属配合物、碱土金属配合物、稀土类金属配合物或者其任意组合可以均匀地或非均匀地分散在包括所述有机物的基质。
所述电子注入层的厚度可以为大约
Figure BDA0003402312030000471
至大约
Figure BDA0003402312030000472
例如,可以为大约
Figure BDA0003402312030000473
至大约
Figure BDA0003402312030000474
在所述电子注入层的厚度满足前述范围的情形下,可以在不使驱动电压实质性地上升的情况下获得令人满意的电子注入特性。
[第二电极150]
在如上所述的中间层130上部布置有第二电极150。所述第二电极150可以是作为电子注入电极的阴极(cathode),此时,可以使用具有低的功函数的金属、合金、导电性化合物或者其任意组合作为所述第二电极150用物质。
所述第二电极150可以包括锂(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或者其任意组合。所述第二电极150可以为透射型电极、半透射型电极或者反射型电极。
所述第二电极150可以具有作为单一层的单层结构或者具有多个层的多层结构。
[封盖层]
在第一电极110的外侧可以布置有第一封盖层,且/或者在第二电极150的外层可以布置有第二封盖层。具体地,所述发光元件10可以具有:第一封盖层、第一电极110、中间层130以及第二电极150依次层叠的结构;第一电极110、中间层130、第二电极150以及第二封盖层依次层叠的结构;或者第一封盖层、第一电极110、中间层130、第二电极150以及第二封盖层依次层叠的结构。
发光元件10的中间层130中从发光层生成的光可以经过作为半透射型电极或者透射型电极的第一电极110以及第一封盖层而被提取到外部,发光元件10的中间层130中从发光层生成的光可以经过作为半透射型电极或者透射型电极的第二电极150及第二封盖层而被提取到外部。
所述第一封盖层以及第二封盖层可以根据相长干涉的原理而起到提高外部发光效率的作用。因此可以提高所述发光元件10的光提取效率,从而提高所述发光元件10的发光效率。
所述第一封盖层以及第二封盖层可以分别包括具有1.6以上的折射率(在589nm)的物质。
所述第一封盖层和第二封盖层可以彼此独立地为包括有机物的有机封盖层、包括无机物的无机封盖层或者包括有机物和无机物的有机-无机复合封盖层。
所述第一封盖层和第二封盖层中的至少一个可以彼此独立地包括碳环化合物、杂环化合物、含胺基团化合物、卟吩衍生物(porphine derivatives)、酞菁衍生物(phthalocyanine derivatives)、萘酞菁衍生物(naphthalocyanine derivatives)、碱金属配合物、碱土金属配合物或者其任意组合。所述碳环化合物、杂环化合物以及含胺基团化合物可以选择性地被包括O、N、S、Se、Si、F、Cl、Br、I或者其任意组合的取代基取代。根据一实现例,所述第一封盖层以及第二封盖层中的至少一个可以彼此独立地包括含胺基团化合物。
例如,所述第一封盖层和第二封盖层中的至少一个可以彼此独立地包括由所述化学式201表示的化合物、由所述化学式202表示的化合物或者其任意组合。
根据又一实现例,所述第一覆盖层和所述第二覆盖层中的至少一个可以彼此独立地包括所述化合物HT28至HT33中的一个、下述化合物CP1至CP6中的一个、β-NPB或者其任意化合物:
Figure BDA0003402312030000491
[电子装置]
所述发光元件可以包括于各种电子装置。例如,包括所述发光元件的电子装置可以是发光装置、认证装置等。
所述电子装置(例如,发光装置)除了所述发光元件以外还可以包括i)滤色器、ii)颜色转换层或者iii)滤色器和颜色转换层。所述滤色器和/或颜色转换层可以布置在从发光元件发出的光的至少一个行进方向上。例如,从所述发光元件发出的光可以是蓝色光或者白色光。针对所述发光元件的说明参照上述内容。根据一实现例,所述颜色转换层可以包括量子点。所述量子点例如可以是如本说明书中记载的量子点。
所述电子装置可以包括第一基板。所述第一基板可以包括多个子像素区域,所述滤色器可以包括与所述多个子像素区域中的每一个对应的多个滤色器区域,所述颜色转换层可以包括与所述多个子像素区域中的每一个对应的多个颜色转换区域。
像素限定膜布置在所述多个子像素区域之间而限定每个子像素区域。
所述滤色器还可以包括多个滤色器区域以及布置在多个滤色器区域之间的遮光图案,所述颜色转换层还可以包括多个颜色转换区域以及布置在多个颜色转换区域之间的遮光图案。
所述多个滤色器区域(或者多个颜色转换区域)包括:第一区域,发出第一色光;第二区域,发出第二色光;和/或第三区域,发出第三色光,其中,所述第一色光、所述第二色光和/或所述第三色光可以具有彼此不同的最大发光波长。例如,所述第一色光可以是红色光,所述第二色光可以是绿色光,所述第三色光可以是蓝色光。例如,所述多个滤色器区域(或者多个颜色转换区域)可以包括量子点。具体地,所述第一区域可以包括红色量子点,所述第二区域可以包括绿色量子点,所述第三区域可以不包括量子点。针对量子点的说明参照本说明书中记载的内容。所述第一区域、所述第二区域和/或所述第三区域分别还可以包括散射体。
例如,所述发光元件可以发出第一光,所述第一区域可以吸收所述第一光而发出第1-1色光,所述第二区域可以吸收所述第一光而发出第2-1色光,所述第三区域可以吸收所述第一光而发出第3-1色光。此时,所述第1-1色光、所述第2-1色光以及所述第3-1色光可以具有彼此不同的最大发光波长。具体地,所述第一光可以是蓝色光,所述第1-1色光可以是红色光,所述第2-1色光可以是绿色光,所述第3-1色光可以是蓝色光。
所述电子装置除了如上所述的发光元件以外还可以包括薄膜晶体管。所述薄膜晶体管可以包括源电极、漏电极以及活性层,所述源电极和所述漏电极中的任意一个可以电连接到所述发光元件的第一电极和第二电极中的任意一个。
所述薄膜晶体管还可以包括栅电极、栅极绝缘膜等。
所述活性层可以包括晶体硅、非晶硅、有机半导体、氧化物半导体等。
所述电子装置还可以包括密封发光元件的密封部。所述密封部可以布置在所述滤色器和/或颜色转换层与所述发光元件之间。所述密封部使来自所述发光元件的光能够被提取到外部的同时阻断外部气体及水分渗透到所述发光元件。所述密封部可以是包括透明玻璃基板或者塑料基板的密封基板。所述密封部可以是包括一层以上的有机层和/或无机层的薄膜封装层。在所述密封部为薄膜封装层的情形下,所述电子装置可以是柔性的。
在所述密封部上,除了所述滤色器和/或颜色转换层以外,还可以根据所述电子装置的用途而额外布置有多种功能层。所述功能层的示例可以包括触摸屏层、偏光层等。所述触摸屏层可以是压敏式触摸屏层、电容式触摸屏层或者红外线式触摸屏层。所述认证装置例如可以是利用生物体(例如,指尖、瞳孔等)的生物体信息认证个人的生物体认证装置。
所述认证装置除了如上所述的发光元件以外还可以包括生物信息收集单元。
所述电子装置可以应用为各种显示器、光源、照明、个人计算机(例如,移动型个人计算机)、便携电话、数码相机、电子记事本、电子词典、电子游戏机、医疗设备(例如,电子体温计、血压计、血糖计、脉搏测量装置、脉动波测量装置、心电图显示设备、超声诊断装置、内视镜用显示装置)、鱼群探测器、各种测量设备、仪表类(例如,车辆、飞机、船舶的仪表类)、投影仪等。
[针对图2及图3的说明]
图2是根据本发明的一实现例的发光装置的剖面图。
图2的发光装置包括基板100、薄膜晶体管(TFT)、发光元件以及密封发光元件的封装部300。
所述基板100可以是柔性基板、玻璃基板或者金属基板。在所述基板100上可以布置有缓冲层210。所述缓冲层210可以防止杂质通过基板100渗透,并且可以起到在基板100的上部提供平坦的表面的作用。
在所述缓冲层210上可以布置有薄膜晶体管(TFT)。所述薄膜晶体管(TFT)可以包括活性层220、栅电极240、源电极260以及漏电极270。
所述活性层220可以包括诸如硅或者多晶硅等的无机半导体、有机半导体或者氧化物半导体,并且包括源极区域、漏极区域以及沟道区域。
在所述活性层220的上部可以布置有用于使活性层220与栅电极240绝缘的栅极绝缘膜230,在栅极绝缘膜230上部可以布置有栅电极240。
在所述栅电极240的上部可以布置有层间绝缘膜250。所述层间绝缘膜250布置在栅电极240与源电极260之间以及栅电极240与漏电极270之间,从而起到使它们绝缘的作用。
在所述层间绝缘膜250上可以布置有源电极260和漏电极270。层间绝缘膜250和栅极绝缘膜230可以形成为暴露活性层220的源极区域和漏极区域,并且源电极260和漏电极270可以布置为与这种活性层220的暴露的源极区域和漏极区域接触。
这种薄膜晶体管(TFT)可以电连接于发光元件而驱动发光元件,并且被钝化层280覆盖而受到保护。钝化层280可以包括无机绝缘膜、有机绝缘膜或者其组合。在钝化层280上配备有发光元件。所述发光元件包括第一电极110、中间层130以及第二电极150。
所述第一电极110可以布置在钝化层280上。钝化层280可以布置为暴露漏电极270的预定区域而不覆盖整个漏电极270,并且第一电极110可以布置为与暴露的漏电极270连接。
在所述第一电极110上可以布置有包括绝缘物的像素限定膜290。像素限定膜290可以暴露第一电极110的预定区域,在暴露的区域可以形成有中间层130。像素限定膜290可以是聚酰亚胺系或者聚丙烯酸系的有机膜。虽然未在图2示出,但中间层130中的一部分以上的层可以延伸到像素限定膜290的上部而布置为公共层的形态。
在所述中间层130上可以布置有第二电极150,并且在第二电极150上可以额外形成有封盖层170。封盖层170可以形成为覆盖第二电极150。
在所述封盖层170上可以布置有封装部300。封装部300可以布置在发光元件上而起到使发光元件免受水分或者氧气的影响的作用。封装部300可以包括:无机膜,包括硅氮化物(SiNx)、硅氧化物(SiOx)、铟锡氧化物、铟锌氧化物或者其任意组合;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、丙烯酸系树脂(例如,聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸等)、环氧系树脂(例如,脂肪烃缩水甘油醚(AGE:aliphatic glycidyl ether)等)或者其任意组合;或者无机膜和有机膜的组合。
图3是根据本发明的另一实现例的发光装置的剖面图。
除了在封装部300上部额外布置有遮光图案500以及功能性区域400这一点以外,图3的发光装置是与图2的发光装置相同的发光装置。所述功能性区域400可以是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。根据一实现例,包括于图3的发光装置的发光元件可以是串式发光元件。
[制造方法]
包括于所述空穴传输区域的各层、发光层以及包括于电子传输区域的各层分别可以利用真空沉积法、旋涂法、铸造法、朗缪尔-布洛节塔(LB:Langmuir-Blodgett)法、喷墨印刷法、激光印刷法、激光热转印法(LITI:Laser Induced Thermal Imaging)等多种方法而形成在预定区域。
在通过真空沉积法而分别形成包括于所述空穴传输区域的各层、发光层以及包括于电子传输区域的各层的情形下,沉积条件例如可以在大约100℃至大约500℃的沉积温度,且大约10-8托至10-3托的真空度以及大约
Figure BDA0003402312030000531
Figure BDA0003402312030000532
至大约
Figure BDA0003402312030000533
的沉积速度范围内,考虑待包括于希望形成的层的材料以及希望形成的层的结构而选择。
[术语的定义]
本说明书中,C3-C60碳环基团表示仅利用碳作为成环原子构成的碳原子数为3至60的环基团,C1-C60杂环基团表示除了碳以外,还包括杂原子作为成环原子的碳原子数为1至60的环基团。所述C3-C60碳环基团和C1-C60杂环基团分别可以是由一个环构成的单环基团或者两个以上的环彼此缩合的多环基团。例如,所述C1-C60杂环基团的成环原子数可以是3至61。
本说明书中,环基团包括所述C3-C60碳环基团以及C1-C60杂环基团两者。
本说明书中,富π电子的C3-C60环基团(πelectron-rich C3-C60 cyclic group)表示不包括*-N=*'的碳原子数为3至60的环基团作为成环部分,贫π电子的含氮C1-C60环基团(πelectron-deficient nitrogen-containing C1-C60 cyclic group)表示包括*-N=*'的碳原子数为1至60的杂环基团作为成环部分。
例如,
所述C3-C60碳环基团可以是:i)基团T1;或者ii)两个以上的基团T1彼此缩合的缩合环基团(例如,环戊二烯基团、金刚烷基团、降冰片烷基团、苯基团、戊烯基团、萘基团、甘菊环基团、引达省基团、苊基团、非那烯基团、菲基团、蒽基团、荧蒽基团、苯并[9,10]菲基团、芘基团、
Figure BDA0003402312030000541
基团、苝基团、戊芬基团、庚搭烯基团、并四苯基团、苉基团、并六苯基团、并五苯基团、玉红省基团、蒄基团、卵苯基团、茚基团、芴基团、螺二芴基团、苯并芴基团、茚并菲基团或者茚并蒽基团),
C1-C60杂环基团可以为:i)基团T2;ii)两个以上的基团T2彼此缩合的缩合环基团;或者iii)一个以上的基团T2和一个以上的基团T1彼此缩合的缩合环基团(例如,吡咯基团、噻吩基团、呋喃基团、吲哚基团、苯并吲哚基团、萘并吲哚基团、异吲哚基团、苯并异吲哚基团、萘并异吲哚基团、苯并噻咯基团、苯并噻吩基团、苯并呋喃基团、咔唑基团、二苯并噻咯基团、二苯并噻吩基团、二苯并呋喃基团、茚并咔唑基团、吲哚并咔唑基团、苯并呋喃并咔唑基团、苯并噻吩并咔唑基团、苯并噻咯并咔唑基团、苯并吲哚并咔唑基团、苯并咔唑基团、苯并萘并呋喃基团、苯并萘并噻吩基团、苯并萘并噻咯基团、苯并呋喃并二苯并呋喃基团、苯并呋喃并二苯并噻吩基团、苯并噻吩并二并苯并噻吩基团、吡唑基团、咪唑基团、三唑基团、噁唑基团、异噁唑基团、噁二唑基团、噻唑基团、异噻唑基团、噻二唑基团、苯并吡唑基团、苯并咪唑基团、苯并噁唑基团、苯并异噁唑基团、苯并噻唑基团、苯并异噻唑基团、吡啶基团、嘧啶基团、吡嗪基团、哒嗪基团、三嗪基团、喹啉基团、异喹啉基团、苯并喹啉基团、苯并异喹啉基团、喹喔啉基团、苯并喹喔啉基团、喹唑啉基团、苯并喹唑啉基团、菲咯啉基团、噌啉基团、酞嗪基团、萘啶基团、咪唑并吡啶基团、咪唑并嘧啶基团、咪唑并三嗪基团、咪唑并吡嗪基团、咪唑并哒嗪基团、氮杂咔唑基团、氮杂芴基团、氮杂二苯并噻咯基团、氮杂二苯并噻吩基团、氮杂二苯并呋喃基团等),
所述富π电子的C3-C60环基团可以为:i)基团T1;ii)两个以上的基团T1彼此缩合的缩合环基团;iii)基团T3;iv)两个以上的基团T3彼此缩合的缩合环基团;或者v)一个以上的基团T3和一个以上的基团T1彼此缩合的缩合环基团(例如,所述C3-C60碳环基团、1H-吡咯基团、噻咯基团、硼杂环戊二烯(borole)基团、2H-吡咯基团、3H-吡咯基团、噻吩基团、呋喃基团、吲哚基团、苯并吲哚基团、萘并吲哚基团、异吲哚基团、苯并异吲哚基团、萘并异吲哚基团、苯并噻咯基团、苯并噻吩基团、苯并呋喃基团、咔唑基团、二苯并噻咯基团、二苯并噻吩基团、二苯并呋喃基团、茚并咔唑基团、吲哚并咔唑基团、苯并呋喃并咔唑基团、苯并噻吩并咔唑基团、苯并噻咯并咔唑基团、苯并吲哚并咔唑基团、苯并咔唑基团、苯并萘并呋喃基团、苯并萘并噻吩基团、苯并萘并噻咯基团、苯并呋喃并二苯并呋喃基团、苯并呋喃并二苯并噻吩基团、苯并噻吩并二并苯并噻吩基团等),
所述贫π电子的含氮C1-C60环基团可以为:i)基团T4;ii)两个以上的基团T4彼此缩合的缩合环基团;iii)一个以上的基团T4和一个以上的基团T1彼此缩合的缩合环基团;iv)一个以上的基团T4和一个以上的基团T3彼此缩合的缩合环基团;或者v)一个以上的基团T4、一个以上的基团T1以及一个以上的基团T3彼此缩合的缩合环基团(例如,吡唑基团、咪唑基团、三唑基团、噁唑基团、异噁唑基团、噁二唑基团、噻唑基团、异噻唑基团、噻二唑基团、苯并吡唑基团、苯并咪唑基团、苯并噁唑基团、苯并异噁唑基团、苯并噻唑基团、苯并异噻唑基团、吡啶基团、嘧啶基团、吡嗪基团、哒嗪基团、三嗪基团、喹啉基团、异喹啉基团、苯并喹啉基团、苯并异喹啉基团、喹喔啉基团、苯并喹喔啉基团、喹唑啉基团、苯并喹唑啉基团、菲咯啉基团、噌啉基团、酞嗪基团、萘啶基团、咪唑并吡啶基团、咪唑并嘧啶基团、咪唑并三嗪基团、咪唑并吡嗪基团、咪唑并哒嗪基团、氮杂咔唑基团、氮杂芴基团、氮杂二苯并噻咯基团、氮杂二苯并噻吩基团、氮杂二苯并呋喃基团等),
所述基团T1是环丙烷基团、环丁烷基团、环戊烷基团、环己烷基团、环庚烷基团、环辛烷基团、环丁烯基团、环戊烯基团、环戊二烯基团、环己烯基团、环己二烯基团、环庚烯基团、金刚烷(adamantane)基团、降冰片烷(norbornane)(或者,双环[2.2.1]庚烷(bicyclo[2.2.1]heptane))基团、降冰片烯(norbornene)基团、双环[1.1.1]戊烷(bicyclo[1.1.1]pentane)基团、双环[2.1.1]己烷(bicyclo[2.1.1]hexane)、双环[2.2.2]辛烷基团或者苯基团,
所述基团T2是呋喃基团、噻吩基团、1H-吡咯基团、噻咯基团、硼杂环戊二烯(borole)基团、2H-吡咯基团、3H-吡咯基团、咪唑基团、吡唑基团、三唑基团、四唑基团、噁唑基团、异噁唑(isoxazole)基团、噁二唑基团、噻唑基团、异噻唑基团、噻二唑基团、氮杂嘧啶基团、氮杂硼杂环戊二烯基团、吡啶基团、嘧啶基团、吡嗪基团、哒嗪基团、三嗪基团、四嗪基团、吡咯烷基团、咪唑烷基团、二氢吡咯基团、哌啶基团、四氢吡啶基团、二氢吡啶基团、六氢嘧啶基团、四氢嘧啶基团、二氢嘧啶基团、哌嗪基团、四氢吡嗪基团、二氢吡嗪基团、四氢哒嗪基团或者二氢哒嗪基团,
所述基团T3是呋喃基团、噻吩基团、1H-吡咯基团、噻咯基团或者硼杂环戊二烯(borole)基团,
所述基团T4可以是2H-吡咯基团、3H-吡咯基团、咪唑基团、吡唑基团、三唑基团、四唑基团、噁唑基团、异噁唑(isoxazole)基团、噁二唑基团、噻唑基团、异噻唑基团、噻二唑基团、氮杂嘧啶基团、氮杂硼杂环戊二烯基团、吡啶基团、嘧啶基团、吡嗪基团、哒嗪基团、三嗪基团或者四嗪基团。
本说明书中,对环基团、C3-C60碳环基团、C1-C60杂环基团、富π电子的C3-C60环基团或者贫π电子的含氮C1-C60环基团这样的术语而言,其根据相应术语被使用的化学式的结构而可以是缩合到任意的环基团的基团、单价基团或者多价基团(例如,二价基团、三价基团、四价基团等)。例如,“苯基团”可以是苯并基团、苯基、亚苯基等,本领域技术人员可以根据包括“苯基团”的化学式的结构而容易地理解。
例如,单价C3-C60碳环基团以及单价C1-C60杂环基团的示例可以包括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、单价非芳香缩合多环基团以及单价非芳香缩合杂多环基团,二价C3-C60碳环基团以及二价C1-C60杂环基团的示例可以包括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、二价非芳香缩合多环基团以及二价非芳香缩合杂多环基团。
本说明书中,C1-C60烷基表示碳原子数为1至60的直链或支链的脂肪族烃单价(monovalent)基团,其具体示例包括甲基、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、叔癸基等。本说明书中,C1-C60亚烷基表示与所述C1-C60烷基具有相同结构的二价(divalent)基团。
本说明书中,C2-C60烯基表示在C2-C60烷基的中间或末端包括一个以上的碳-碳双键的单价烃基团,其具体示例包括乙烯基、丙烯基和丁烯基等。本说明书中,C2-C60亚烯基表示与所述C2-C60烯基具有相同结构的二价基团。
本说明书中,C2-C60炔基表示在C2-C60烷基的中间或末端包括一个以上的碳-碳三键的单价烃基团,其具体示例包括乙炔基和丙炔基等。本说明书中,C2-C60亚炔基表示与所述C2-C60炔基具有相同结构的二价基团。
本说明书中,C1-C60烷氧基表示具有-OA101(此处,A101为所述C1-C60烷基)的化学式的单价基团,其具体示例包括甲氧基、乙氧基和异丙氧基等。
本说明书中,C3-C10环烷基表示碳原子数为3至10的单价饱和烃环基团,其具体示例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基(adamantanyl)、降冰片烷基(norbornanyl)(或者双环[2.2.1]庚基(bicyclo[2.2.1]heptyl))、双环[1.1.1]戊基(bicyclo[1.1.1]pentyl)、双环[2.1.1]己基(bicyclo[2.1.1]hexyl)、双环[2.2.2]辛基等。本说明书中,C3-C10亚环烷基表示与所述C3-C10环烷基具有相同的结构的二价基团。
本说明书中,C1-C10杂环烷基表示除了碳原子之外,还包括至少一个杂原子作为成环原子的碳原子数为1至10的单价环基团,其具体示例包括1,2,3,4-噁三唑烷基(1,2,3,4-oxatriazolidinyl)、四氢呋喃基(tetrahydrofuranyl)和四氢噻吩基等。本说明书中,C1-C10亚杂环烷基表示与所述C1-C10杂环烷基具有相同结构的二价基团。
本说明书中,C3-C10环烯基为碳原子数为3至10的单价环基团,其表示在环内具有至少一个碳-碳双键,但不具有芳香族性(aromaticity)的基团,其具体示例包括环戊烯基、环己烯基以及环庚烯基等。本说明书中C3-C10亚环烯基表示与所述C3-C10环烯基具有相同结构的二价基团。
本说明书中,C1-C10杂环烯基表示除了碳原子之外,还包括至少一个杂原子作为成环原子的碳原子数为1至10的单价环基团,在环内具有至少一个双键。所述C1-C10杂环烯基的具体示例包括4,5-二氢-1,2,3,4-噁三唑基、2,3-二氢呋喃基和2,3-二氢噻吩基等。本说明书中,C1-C10亚杂环烯基表示与所述C1-C10杂环烯基具有相同结构的二价基团。
本说明书中,C6-C60芳基表示具有碳原子数为6至60的碳环芳香体系的单价(monovalent)基团,C6-C60亚芳基表示具有碳原子数为6至60的碳环芳香体系的二价(divalent)基团。所述C6-C60芳基的具体示例包括苯基、并环戊二烯基、萘基、甘菊环基、引达省基、苊基、非那烯基、菲基、蒽基、荧蒽基、苯并[9,10]菲基、芘基、
Figure BDA0003402312030000571
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、蒄基、卵苯基等。在所述C6-C60芳基和C6-C60亚芳基包括两个以上的环的情形下,所述两个以上的环可以彼此缩合。
本说明书中,C1-C60杂芳基表示除了碳原子以外,还包括至少一个杂原子作为成环原子且具有碳原子数为1至60的杂环芳香体系的单价基团,C1-C60亚杂芳基表示除了碳原子以外,还包括至少一个杂原子作为成环原子且具有碳原子数为1至60的杂环芳香体系的二价基团。所述C1-C60杂芳基的具体示例包括吡啶基、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、萘啶基等。在所述C1-C60杂芳基和C1-C60亚杂芳基包括两个以上的环的情形下,两个以上的环可以彼此缩合。
本说明书中,单价非芳香缩合多环基团(non-aromatic condensed polycyclicgroup)表示两个以上的环彼此缩合,且作为成环原子仅包括碳原子,且整个分子具有非芳香性(non-aromaticity)的单价基团(例如,具有8至60的碳原子数)。所述单价非芳香缩合多环基团的具体示例包括茚基、芴基、螺二芴基、苯并芴基、茚并菲基、茚并蒽基等。本说明书中,二价非芳香缩合多环基团表示具有与所述单价非芳香缩合多环基团具有相同结构的二价基团。
本说明书中,单价非芳香缩合杂多环基团(non-aromatic condensedheteropolycyclic group)表示两个以上的环彼此缩合,并且除了碳原子以外还包括至少一个杂原子作为成环原子,且整个分子具有非芳香性的单价基团(例如,具有1至60的碳原子数)。所述单价非芳香缩合杂多环基团的具体示例包括吡咯基、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、苯并噻咯基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、咔唑基、二苯并噻咯基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、氮杂咔唑基、氮杂芴基、氮杂二苯并噻咯基、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、苯并噻咯并咔唑基、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、苯并萘并噻咯基、苯并呋喃并二苯并呋喃基、苯并呋喃并二苯并噻吩基、苯并噻吩并二并苯并噻吩基等。本说明书中,二价非芳香缩合杂多环基团表示与所述单价非芳香缩合杂多环基团具有相同结构的二价基团。
本说明书中,C6-C60芳氧基表示-OA102(其中,A102为所述C6-C60芳基),所述C6-C60芳硫基(arylthio)表示-SA103(其中,A103为所述C6-C60芳基)。
在本说明书中,C7-C60芳烷基指-A104A105(其中,A104为C1-C54亚烷基,A105为C6-C59芳基),在本说明书中,C2-C60杂芳烷基指-A106A107(其中,A106为C1-C59亚烷基,A107为C1-C59杂芳基)。
本说明书中,“R10a”可以为:
重氢(-D)、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基或者硝基;
被重氢、-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芳烷基、C2-C60杂芳烷基、-Si(Q11)(Q12)(Q13)、-N(Q11)(Q12)、-B(Q11)(Q12)、-C(=O)(Q11)、-S(=O)2(Q11)、-P(=O)(Q11)(Q12)或者上述基团的任意组合取代或未被取代的C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基或者C1-C60烷氧基;
被重氢、-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芳烷基、C2-C60杂芳烷基、-Si(Q21)(Q22)(Q23)、-N(Q21)(Q22)、-B(Q21)(Q22)、-C(=O)(Q21)、-S(=O)2(Q21)、-P(=O)(Q21)(Q22)或者上述基团的任意组合取代或未被取代的C3-C60碳环基团、C1-C60杂环基团、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C7-C60芳烷基、C2-C60杂芳烷基;或者
-Si(Q31)(Q32)(Q33)、-N(Q31)(Q32)、-B(Q31)(Q32)、-C(=O)(Q31)、-S(=O)2(Q31)或者-P(=O)(Q31)(Q32)。
本说明书中,Q1至Q3、Q11至Q13、Q21至Q23以及Q31至Q33可以彼此独立地为:氢;重氢;-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;被重氢、-F、氰基、C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、苯基、联苯基或者其任意组合取代或未被取代的C3-C60碳环基团、C1-C60杂环基团;C7-C60芳烷基或者C2-C60杂芳烷基。
本说明书中的杂原子表示除了碳原子以外的任意原子。所述杂原子的示例包括O、S、N、P、Si、B、Ge、Se或者其任意组合。
在本说明书中,第三行过渡金属(third-row transition metal)包括铪(Hf)、钽(Ta)、钨(W)、铼(Re)、锇(Os)、铱(Ir)、铂(Pt)或者金(Au)等。
本说明书中,“Ph”表示苯基,“Me”表示甲基,“Et”表示乙基、“tert-Bu”或者“But”表示叔丁基,“OMe”表示甲氧基。
本说明书中,“联苯基”表示“被苯基取代的苯基”。所述“联苯基”属于取代基为“C6-C60芳基”的“被取代的苯基”。
本说明书中,“三联苯基”表示“被联苯基取代的苯基”。所述“三联苯基”属于取代基为“被C6-C60芳基取代的C6-C60芳基”的“被取代的苯基”。
在取代基的定义中,最大碳原子数为示例性的。例如,在C1-C60烷基中,最大碳原子数为60是示例性的,对烷基的定义也同样适用于C1-C20烷基。例如,在C12-C60杂芳基中,最少碳原子数12仅为示例性的,对杂芳基的定义同样适用。其他情形也是相同的。
本说明书中,除非另外定义,否则*、*'和*”表示在对应的化学式或者部分中与相邻原子的结合位。
以下,例举合成例和实施例而更加具体地说明根据本发明的一实现例的化合物和发光元件。在下述合成例中,“用B替代了A”的表述中A的摩尔当量与B的摩尔当量彼此相同。
[实施例]
合成例1:化合物BD1的合成
Figure BDA0003402312030000601
1)中间体[BD1-A]的合成:
将1-溴-3-氟苯(1-bromo-3-fluorobenzene)(1.0当量)、咪唑(imidazole)(1.3当量)以及K3PO4(2.0当量)加入反应容器,并使其悬浮于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)(0.25M)。加热反应混合物并在160℃搅拌了24小时。在反应结束后冷却至常温,并用蒸馏水和乙酸乙酯(ethyl acetate)进行了萃取。用饱和NaCl水溶液洗涤萃取出的有机层,并用硫酸镁(magnesium sulfate)进行了干燥。将去除了溶剂的残余物利用柱层析法进行分离而得到了中间体[BD1-A](收率85%)。
Figure BDA0003402312030000611
2)中间体[BD1-B]的合成:
将[BD1-A](1.0当量)、5,7-二氢吡啶并[2,3-b:6,5-b']二吲哚(5,7-dihydropyrido[2,3-b:6,5-b']diindole,CAS号:950487-75-9)(1.2当量)、K2CO3(2.0当量)、CuI(0.1当量)以及1,10-菲咯啉(1,10-phenanthroline)(0.1当量)加入反应容器,并使其悬浮于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)(0.25M)。加热反应混合物并在160℃搅拌了24小时。在反应结束后冷却至常温,并用蒸馏水和乙酸乙酯(ethyl acetate)进行了萃取。用饱和NaCl水溶液洗涤萃取出的有机层,并用硫酸镁(magnesium sulfate)进行了干燥。将去除了溶剂的残余物利用柱层析法进行分离而得到了中间体[BD1-B](收率62%)。
Figure BDA0003402312030000612
3)中间体[BD1-C]的合成:
将[BD1-B](1.0当量)、溴苯(bromobenzene)(1.2当量)、K3PO4(2.0当量)、CuI(0.1当量)以及1,10-菲咯啉(1,10-phenanthroline)(0.1当量)加入反应容器,并使其悬浮于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)(0.25M)。加热反应混合物并在160℃搅拌了24小时。在反应结束后冷却至常温,并用蒸馏水和乙酸乙酯(ethyl acetate)进行了萃取。用饱和NaCl水溶液洗涤萃取出的有机层,并用硫酸镁(magnesium sulfate)进行了干燥。将去除了溶剂的残余物利用柱层析法分离而得到了中间体[BD1-C](收率76%)。
Figure BDA0003402312030000621
4)中间体[BD1-D]的合成:
将[BD1-C](1.0当量)以及碘甲烷(iodomethane)(10.0当量)加入反应容器,并使其悬浮于甲苯(toluene)(0.1M)。加热反应混合物并在110℃搅拌了24小时。在反应结束后冷却至常温,并用蒸馏水和乙酸乙酯(ethyl acetate)进行了萃取。将萃取的有机层用硫酸镁(magnesium sulfate)干燥之后去除溶剂得到了中间体[BD1-D](收率91%)。
Figure BDA0003402312030000622
5)中间体[BD1-E]的合成:
将[BD1-D](1.0当量)加入反应容器,并使其悬浮于甲醇(methanol)与蒸馏水的2:1混合溶液。在充分溶解的状态下缓慢加入六氟磷酸铵(ammonium hexafluorophosphate)(1.1当量)之后,将反应溶液在常温下搅拌了24小时。在反应结束后将生成的固体过滤并用乙醚(diethyl ether)进行了洗涤。将洗涤的固体干燥而得到了中间体[BD1-E](收率93%)。
Figure BDA0003402312030000631
6)化合物BD1的合成
使[BD1-E](1.0当量)、二氯(1,5-环辛二烯)铂(Dichloro(1,5-cyclooctadiene)platinum)(1.1当量)、乙酸钠(sodium acetate)(3.0当量)悬浮于1,4-二噁烷(1,4-dioxane)(0.1M)。加热反应混合物并在120℃搅拌了72小时。在反应结束后冷却至常温,并用蒸馏水和乙酸乙酯(ethyl acetate)进行了萃取。用饱和NaCl水溶液洗涤萃取出的有机层,并用硫酸镁(magnesium sulfate)进行了干燥。将去除了溶剂的残余物利用柱层析法分离而得到了化合物BD1(收率33%)。
合成例2:化合物BD5的合成
除了使用12-(4-甲氧基苯基)-5,7-二氢吡啶并[2,3-b:6,5-b']二吲哚(12-(4-methoxyphenyl)-5,7-dihydropyrido[2,3-b:6,5-b']diindoles)替代5,7-二氢吡啶并[2,3-b:6,5-b']二吲哚(5,7-dihydropyrido[2,3-b:6,5-b']diindole之外,以与所述化合物BD1的合成例相同的方法合成了化合物BD5。
合成例3:化合物BD27的合成
Figure BDA0003402312030000641
1)中间体[BD27-A]的合成:
将3,5-二氯吡啶(3,5-dichloropyridine)(1.0当量)、(5-甲基-2-硝基苯基)硼酸((5-methyl-2-nitrophenyl)boronic acid)(3.0当量)以及NaOH(3.0当量)加入反应容器,并使其悬浮于2:1的THF/H2O(0.1M)。在40℃加入Pd(PPh3)4(0.05当量)并加热反应混合物,在80℃搅拌了12小时。在反应结束后冷却至常温,并用蒸馏水和二氯甲烷(methylenechloride)进行了萃取。用饱和NaCl水溶液洗涤萃取出的有机层,并用硫酸镁(magnesiumsulfate)进行了干燥。将去除了溶剂的残余物利用柱层析法分离而得到了中间体[BD27-A](收率65%)。
Figure BDA0003402312030000642
2)中间体[BD27-B]的合成:
将[BD27-A](1.0当量)、PPh3(2.5当量)加入反应容器,并使其悬浮于1,2-二氯苯(1,2-dichlorobenzene)(0.25M)。将反应混合物搅拌了12小时。在反应结束后冷却至常温,并用蒸馏水和二氯甲烷(dichloromethane)进行了萃取。用饱和NaCl水溶液洗涤萃取出的有机层,并用硫酸镁(magnesium sulfate)进行了干燥。将去除了溶剂的残余物利用柱层析法分离而得到了中间体[BD27-B](收率45%)。
Figure BDA0003402312030000651
3)中间体[BD27-C]的合成:
将[BD27-B](1.2当量)、1-溴-3-叔丁基苯(1-bromo-3-tert-butylbenzene)(1.0当量)、K3PO4(2.0当量)、CuI(0.1当量)以及1,10-菲咯啉(1,10-phenanthroline)(0.1当量)加入反应容器,并使其悬浮于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)(0.25M)。加热反应混合物并在160℃搅拌了24小时。在反应结束后冷却至常温,并用蒸馏水和乙酸乙酯(ethyl acetate)进行了萃取。用饱和NaCl水溶液洗涤萃取出的有机层,并用硫酸镁(magnesium sulfate)进行了干燥。将去除了溶剂的残余物利用柱层析法分离而得到了中间体[BD27-C](收率66%)。
Figure BDA0003402312030000652
4)中间体[BD27-D]的合成:
将[BD27-C](1.0当量)、1-(3-溴苯基)-1H-苯并[d]咪唑(1-(3-bromophenyl)-1H-benzo[d]imidazole)(1.2当量)、K3PO4(2.0当量)、CuI(0.1当量)以及1,10-菲咯啉(1,10-phenanthroline)(0.1当量)加入反应容器,并使其悬浮于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)(0.25M)。加热反应混合物并在160℃搅拌了24小时。在反应结束后冷却至常温,并用蒸馏水和乙酸乙酯(ethyl acetate)进行了萃取。用饱和NaCl水溶液洗涤萃取出的有机层,并用硫酸镁(magnesium sulfate)进行了干燥。将去除了溶剂的残余物利用柱层析法分离而得到了中间体[BD27-D](收率84%)。
Figure BDA0003402312030000661
5)中间体[BD27-E]的合成:
将[BD27-D](1.0当量)以及氘代碘甲烷(iodomethane-d3)(10.0当量)加入反应容器,并使其悬浮于甲苯(toluene)(0.1M)。加热反应混合物并在110℃搅拌了24小时。在反应结束后冷却至常温,并用蒸馏水和乙酸乙酯(ethyl acetate)进行了萃取。将萃取的有机层用硫酸镁(magnesium sulfate)干燥之后去除溶剂得到了中间体[BD27-E](收率94%)。
Figure BDA0003402312030000662
6)中间体[BD27-F]的合成
除了使用[BD27-E]替代[BD1-D]之外,以与所述中间体[BD1-E]的合成例相同的方法得到了中间体[BD27-F](收率97%)。
Figure BDA0003402312030000671
7)化合物BD27的合成
除了使用[BD27-F]替代[BD1-E]之外,以与所述化合物BD1的合成例相同的方法得到了化合物BD27(收率31%)。
合成例4:化合物BD36的合成
Figure BDA0003402312030000672
1)中间体[BD36-A]的合成:
除了使用2-溴-1-(2,6-二甲基苯基)-1H-咪唑-甲烷(2-bromo-1-(2,6-dimethylphenyl)-1H-imidazole-methane,CAS号:1267555-81-6)替代[BD1-A]之外,以与所述中间体[BD1-B]的合成例相同的方法得到了中间体[BD36-A](收率58%)。
Figure BDA0003402312030000681
2)中间体[BD36-B]的合成:
将[BD36-A](1.0当量)、1-溴-3-氟苯(1.2当量)、K3PO4(2.0当量)加入反应容器并使其悬浮于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)(0.25M)。加热反应混合物并在160℃搅拌了24小时。在反应结束后冷却至常温,并用蒸馏水和乙酸乙酯(ethyl acetate)进行了萃取。用饱和NaCl水溶液洗涤萃取出的有机层,并用硫酸镁(magnesium sulfate)进行了干燥。将去除了溶剂的残余物利用柱层析法分离而得到了中间体[BD36-B](收率65%)。
Figure BDA0003402312030000682
3)中间体[BD36-C]的合成:
将[BD36-B](1.0当量)、(3-(叔丁基)苯基)硼酸((3-(tert-butyl)phenyl)boronic acid)(1.2当量)、Pd(PPh3)4(0.1当量)、K2CO3(2.0当量)加入反应容器,并使其悬浮于3:1的二噁烷(Dioxane):H2O(0.1M)。加热反应混合物并在160℃搅拌了24小时。在反应结束后冷却至常温,并用蒸馏水和乙酸乙酯(ethyl acetate)进行了萃取。用饱和NaCl水溶液洗涤萃取出的有机层,并用硫酸镁(magnesium sulfate)进行了干燥。将去除了溶剂的残余物利用柱层析法分离而得到了中间体[BD36-C](收率74%)。
Figure BDA0003402312030000691
4)化合物BD36的合成
使[BD36-C](1.0当量)、四氯铂酸钾(potassium tetrachloroplatinate)(1.1当量)悬浮于AcOH(0.03M)。加热反应混合物并在110℃搅拌了72小时。在反应结束后冷却至常温,并用蒸馏水和二氯甲烷(dichloromethane)进行了萃取。用饱和NaCl水溶液洗涤萃取出的有机层,并用硫酸镁(magnesium sulfate)进行了干燥。将去除了溶剂的残余物利用柱层析法分离而得到了化合物BD 36(收率29%)。
合成例5:化合物BD46的合成
Figure BDA0003402312030000692
1)中间体[BD46-A]的合成:
除了使用溴苯(bromobenzene)替代[BD1-A]之外,以与所述中间体[BD1-B]的合成例相同的方法得到了中间体[BD46-A](收率62%)。
Figure BDA0003402312030000701
2)中间体[BD46-B]的合成:
将[BD46-A](1.0当量)、2-(3-氟苯基)吡啶(2-(3-fluorophenyl)pyridine)(1.2当量)和K3PO4(2.0当量)加入反应容器,并使其悬浮于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)(0.25M)。加热反应混合物并在160℃搅拌了24小时。在反应结束后冷却至常温,并用蒸馏水和乙酸乙酯(ethyl acetate)进行了萃取。用饱和NaCl水溶液洗涤萃取出的有机层,并用硫酸镁(magnesium sulfate)进行了干燥。将去除了溶剂的残余物利用柱层析法分离而得到了中间体[BD46-B](收率70%)。
Figure BDA0003402312030000702
3)化合物BD46的合成
除了使用[BD46-B]替代[BD1-E]之外,以与所述化合物BD1的合成例相同的方法得到了化合物BD46(收率35%)。
合成例6:化合物BD65的合成
Figure BDA0003402312030000711
1)中间体[BD65-A]的合成:
将溴苯(bromobenzene)(1.0当量)、12-(4-甲氧基苯基)-5,7-二氢吡啶并[2,3-b:6,5-b']二吲哚(12-(4-methoxyphenyl)-5,7-dihydropyrido[2,3-b:6,5-b']diindole,CAS号:1415641-42-7)(1.2当量)、K2CO3(2.0当量)、CuI(0.1当量)以及1,10-菲咯啉(1,10-phenanthroline)(0.1当量)加入反应容器,并使其悬浮于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)(0.25M)。加热反应混合物并在160℃搅拌了24小时。在反应结束后冷却至常温,并用蒸馏水和乙酸乙酯(ethyl acetate)进行了萃取。用饱和NaCl水溶液洗涤萃取出的有机层,并用硫酸镁(magnesium sulf ate)进行了干燥。将去除了溶剂的残余物利用柱层析法分离而得到了中间体[BD65-A](收率69%)。
Figure BDA0003402312030000712
2)中间体[BD65-B]的合成:
将[BD65-A](1.0当量)、2-氟-6-苯基吡啶(2-fluoro-6-phenylpyridine)(1.2当量)、K3PO4(2.0当量)加入反应容器,并使其悬浮于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)(0.25M)。加热反应混合物并在160℃搅拌了24小时。在反应结束后冷却至常温,并用蒸馏水和乙酸乙酯(ethyl acetate)进行了萃取。用饱和NaCl水溶液洗涤萃取出的有机层,并用硫酸镁(magnesium sulfate)进行了干燥。将去除了溶剂的残余物利用柱层析法分离而得到了中间体[BD65-B](收率72%)。
Figure BDA0003402312030000721
3)化合物BD65的合成
除了使用[BD65-B]替代[BD1-E]之外,以与所述化合物BD1的合成例相同的方法得到了化合物BD65(收率37%)。
合成例7:化合物BD80的合成
Figure BDA0003402312030000731
1)中间体[BD80-A]的合成:
除了使用2-溴吡啶(2-bromopyridine)替代溴苯(Bromobenzene)之外,以与所述中间体[BD65-A]的合成例相同的方法得到了中间体[BD80-A](收率56%)。
Figure BDA0003402312030000732
2)中间体[BD80-B]的合成:
将[BD80-A](1.0当量)、3-氟-1,1'-联苯(3-fluoro-1,1'-biphenyl)(1.2当量)、K3PO4(2.0当量)加入反应容器,并使其悬浮于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)(0.25M)。加热反应混合物并在160℃搅拌了24小时。在反应结束后冷却至常温,并用蒸馏水和乙酸乙酯(ethylacetate)进行了萃取。用饱和NaCl水溶液洗涤萃取出的有机层,并用硫酸镁(magnesiumsulfate)进行了干燥。将去除了溶剂的残余物利用柱层析法分离而得到了中间体[BD80-B](收率75%)。
Figure BDA0003402312030000741
3)化合物BD80的合成
除了使用[BD80-B]替代[BD1-E]之外,以与所述化合物BD1的合成例相同的方法得到了化合物BD80(收率32%)。
在下述表1示出了在上述合成例合成的化合物的1H NMR以及MS/FAB。
针对除了在表1示出的化合物之外的其他化合物,本领域技术人员也可以参照上面的合成路径以及原料物质容易地识别其合成方法。
【表1】
Figure BDA0003402312030000742
Figure BDA0003402312030000751
有机发光元件的制造
实施例1
将形成有
Figure BDA0003402312030000752
的ITO作为阳极的玻璃基板(康宁(corning)公司产品)切割为50mm×50mm×0.7mm的大小,使用异丙醇和纯水分别超声清洗5分钟之后,用紫外线照射30分钟,暴露于臭氧进行清洗并设置于真空沉积装置。
通过在所述阳极上真空沉积2-TNATA形成了
Figure BDA0003402312030000753
厚度的空穴注入层,通过在所述空穴注入层上真空沉积4,4'-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(以下,称作NPB)而形成了
Figure BDA0003402312030000754
厚度的空穴传输层。
在所述空穴传输上真空沉积化合物BD1(第一化合物)、化合物ETH66(第二化合物)以及化合物HTH29(第三化合物)而形成了厚度为
Figure BDA0003402312030000755
的发光层。其中,相对于发光层化合物总重量(100wt%),所述化合物BD1的含量为10wt%,化合物ETH66与化合物HTH29的重量比为3:7。
通过在所述发光层上真空沉积化合物ETH2而形成厚度为
Figure BDA0003402312030000761
的空穴阻挡层,通过在所述空穴阻挡层上真空沉积Alq3而形成厚度为
Figure BDA0003402312030000762
的电子传输层之后,通过在所述电子传输层上真空沉积LiF而形成厚度为
Figure BDA0003402312030000763
的电子注入层,然后通过真空沉积Al而形成厚度为
Figure BDA0003402312030000764
的阴极,从而制造了有机发光元件。
Figure BDA0003402312030000765
实施例2
除了在形成发光层时利用化合物BD5替代化合物BD1之外,以与实施例1相同的方法制造了有机发光元件。
实施例3
除了在形成发光层时利用化合物BD27替代化合物BD1之外,以与实施例1相同的方法制造了有机发光元件。
实施例4
除了在形成发光层时利用化合物BD65替代化合物BD1之外,以与实施例1相同的方法制造了有机发光元件。
比较例1
除了在形成发光层时利用化合物A替代化合物BD1之外,以与实施例1相同的方法制造了有机发光元件。
比较例2
除了在形成发光层时利用化合物B替代化合物BD1之外,以与实施例1相同的方法制造了有机发光元件。
实施例5
在形成发光层时,分别使用表3中记载的第一化合物至第三化合物作为第一化合物、第二化合物以及第三化合物。与实施例1不同地,额外使用了DFD2作为第四化合物。
除了相对于发光层化合物总重量(100wt%),所述第一化合物的含量为10wt%,相对于发光层化合物总重量(100wt%),所述第四化合物的含量为0.5wt%,并且使第二化合物与第三化合物的重量比为3:7之外,以与所述实施例1相同的方法制造了有机发光元件。
实施例6
除了在形成发光层时利用化合物BD5替代化合物BD1之外,以与实施例5相同的方法制造了有机发光元件。
实施例7
除了在形成发光层时利用化合物BD65替代化合物BD1之外,以与实施例5相同的方法制造了有机发光元件。
比较例3
除了在形成发光层时利用化合物A替代化合物BD1之外,以与实施例5相同的方法制造了有机发光元件。
比较例4
除了在形成发光层时利用化合物B替代化合物BD1之外,以与实施例5相同的方法制造了有机发光元件。
Figure BDA0003402312030000771
为了评价在实施例1至实施例7、比较例1至比较例4制造的有机发光元件的特性,在1000cd/m2的亮度下测量了驱动电压(V)、发光效率(cd/A)以及最大发光波长(nm)等。
分别利用Keithley MU 236和亮度计PR650测量了发光元件在1000cd/m2的亮度下的驱动电压(V)、发光效率(cd/A)、最大发光波长(nm)以及寿命(LT95),并在表2和表3分别示出了该结果。表2和表3中的寿命(LT95)测量的是相对于初始亮度,达到95%的亮度所消耗的时间(小时)。
【表2】
Figure BDA0003402312030000781
从所述表2可以确认,与比较例1至比较例2的有机发光元件相比,实施例1至实施例4的有机发光元件表现出优异的结果。
【表3】
Figure BDA0003402312030000782
Figure BDA0003402312030000791
从所述表3可以确认,与比较例3至比较例4的有机发光元件相比,实施例5至实施例7的有机发光元件表现出优异的结果。
虽然参考所述合成例以及实施例对本发明进行了说明,但其仅为示例性的,只要是在本发明所属技术领域具有普通知识的人员便可以理解可以由此进行多种变形或者等同的其他实施例。因此,本发明的真正的技术保护范围应当由所附的权利要求书的技术思想而被确定。

Claims (20)

1.一种发光元件,包括:
第一电极;
第二电极,与所述第一电极对向;以及
中间层,布置于所述第一电极与所述第二电极之间,并且包括发光层,
其中,所述发光层包括:
i)第一化合物,所述第一化合物是由下述化学式1表示的有机金属化合物;以及
ii)第二化合物、第三化合物、第四化合物或者其任意组合,所述第二化合物包括至少一个贫π电子的含氮C1-C60环基团,所述第三化合物由下述化学式11表示,所述第四化合物能够发出延迟荧光,
其中,所述第一化合物、所述第二化合物、所述第三化合物以及所述第四化合物分别彼此不同,
<化学式1>
Figure FDA0003402312020000011
在所述化学式1中,
M1为过渡金属,
A1环至A4环彼此独立地选自C5-C60碳环基团以及C1-C60杂环基团中,
L1和L2彼此独立地为单键、*-O-*'、*-S-*'、*-C(R5)(R6)-*'、*-C(R5)=*'、*=C(R5)-*'、*-C(R5)=C(R6)-*'、*-C(=O)-*'、*-C(=S)-*'、*-C≡C-*'、*-B(R5)-*'、*-N(R5)-*'、*-P(R5)-*'、*-Si(R5)(R6)-*'、*-P(R5)(R6)-*'或者*-Ge(R5)(R6)-*',
L3为*-N(R7)-*',L4为*-N(R8)-*,
a1和a2彼此独立地选自0、1、2以及3中,a1以及a2中的一个为0,如果a1为0,则A1环与A2环不彼此连接,如果a2为0,则A2环与A3环不彼此连接,
a3和a4彼此独立地选自1、2以及3中,
Y1至Y3彼此独立地选自碳原子以及氮原子中,
Y4为氮原子,
B1至B4彼此独立地选自化学键、*-O-*'以及以及*-S-*'中,
R1至R8彼此独立地选自氢、重氢、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60烷基、被至少一个R10a取代或未被取代的C2-C60烯基、被至少一个R10a取代或未被取代的C2-C60炔基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60烷氧基、被至少一个R10a取代或未被取代的C3-C10环烷基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C10杂环烷基、被至少一个R10a取代或未被取代的C3-C10环烯基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C10杂环烯基、被至少一个R10a取代或未被取代的C6-C60芳基、被至少一个R10a取代或未被取代的C6-C60芳氧基、被至少一个R10a取代或未被取代的C6-C60芳硫基、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60杂芳基、被至少一个R10a取代或未被取代的C8-C60单价非芳香族缩合多环基团、被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60单价非芳香族杂缩合多环基团、-Si(Q1)(Q2)(Q3)、-B(Q1)(Q2)、-N(Q1)(Q2)、-P(Q1)(Q2)、-C(=O)(Q1)、-S(=O)(Q1)、-S(=O)2(Q1)、-P(=O)(Q1)(Q2)以及-P(=S)(Q1)(Q2)中,
R1至R8中彼此相邻的两个取代基能够选择性地彼此结合而形成被至少一个R10a取代或未被取代的C5-C60碳环基团或者被至少一个R10a取代或未被取代的C1-C60杂环基团,
b1至b4彼此独立地选自1至5的整数中,
*和*'分别为与相邻原子的结合位,
<化学式11>
Figure FDA0003402312020000031
在所述化学式11中,
A5为O、S、NR"12或CR"13R"14
m、n选自0至4的整数中;
R"6至R"14的定义彼此独立地与所述化学式1的R1的定义相同,
b"6至b"11彼此独立地选自0至4的整数中,
所述R10a为:
重氢、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基或者硝基;
被重氢、-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、-Si(Q11)(Q12)(Q13)、-N(Q11)(Q12)、-B(Q11)(Q12)、-C(=O)(Q11)、-S(=O)2(Q11)、-P(=O)(Q11)(Q12)或者上述基团的任意组合取代或未被取代的C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基或者C1-C60烷氧基;
被重氢、-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、-Si(Q21)(Q22)(Q23)、-N(Q21)(Q22)、-B(Q21)(Q22)、-C(=O)(Q21)、-S(=O)2(Q21)、-P(=O)(Q21)(Q22)或者上述基团的任意组合取代或未被取代的C3-C60碳环基团、C1-C60杂环基团、C6-C60芳氧基或者C6-C60芳硫基;或者
-Si(Q31)(Q32)(Q33)、-N(Q31)(Q32)、-B(Q31)(Q32)、-C(=O)(Q31)、-S(=O)2(Q31)或者-P(=O)(Q31)(Q32),
所述Q1至Q3、Q11至Q13、Q21至Q23以及Q31至Q33彼此独立地为:氢;重氢;-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;或者被重氢、-F、氰基、C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、苯基、联苯基或者上述基团的任意组合取代或未被取代的C3-C60碳环基团或者C1-C60杂环基团。
2.如权利要求1所述的发光元件,其中,
所述M1选自铂、钯、镍、铜、锌、银、金、铑、铱、钌、铼、锇、钛、锆、铪、铕、铽以及铥中。
3.如权利要求1所述的发光元件,其中,
A1环至A3环彼此独立地选自苯基团、萘基团、蒽基团、菲基团、甘菊环基团、苯并[9,10]菲基团、芘基团、
Figure FDA0003402312020000041
基团、环戊二烯基团、1,2,3,4-四氢萘基团、呋喃基团、噻吩基团、噻咯基团、茚基团、芴基团、吲哚基团、咔唑基团、苯并呋喃基团、二苯并呋喃基团、苯并噻吩基团、二苯并噻吩基团、苯并噻咯基团、二苯并噻咯基团、茚并吡啶基团、吲哚并吡啶基团、苯并呋喃并吡啶基团、苯并噻吩并吡啶基团、苯并噻咯并吡啶基团、茚并嘧啶基团、吲哚并嘧啶基团、苯并呋喃并嘧啶基团、苯并噻吩并嘧啶基团、苯并噻咯并嘧啶基团、二氢吡啶基团、吡啶基团、嘧啶基团、吡嗪基团、哒嗪基团、三嗪基团、喹啉基团、异喹啉基团、喹喔啉基团、喹唑啉基团、菲咯啉基团、吡咯基团、吡唑基团、咪唑基团、2,3-二氢咪唑基团、三唑基团、2,3-二氢三唑基团、噁唑基团、异噁唑基团、噻唑基团、异噻唑基团、噁二唑基团、噻二唑基团、苯并吡唑基团、吡唑并吡啶基团、呋喃并吡唑基团、噻吩并吡唑基团、苯并咪唑基团、2,3-二氢苯并咪唑基团、咪唑并吡啶基团、2,3-二氢咪唑并吡啶基团、呋喃并咪唑基团、噻吩并咪唑基团、咪唑并嘧啶基团、2,3-二氢咪唑并嘧啶基团、咪唑并吡嗪基团、2,3-二氢咪唑并吡嗪基团、苯并噁唑基团、苯并噻唑基团、苯并噁二唑基团、苯并噻二唑基团、5,6,7,8-四氢异喹啉基团以及5,6,7,8-四氢喹啉基团中。
4.如权利要求1所述的发光元件,其中,
A4环选自茚并吡啶基团、吲哚并吡啶基团、苯并呋喃并吡啶基团、苯并噻吩并吡啶基团、苯并噻咯并吡啶基团、茚并嘧啶基团、吲哚并嘧啶基团、苯并呋喃并嘧啶基团、苯并噻吩并嘧啶基团、苯并噻咯并嘧啶基团、二氢吡啶基团、吡啶基团、嘧啶基团、吡嗪基团、哒嗪基团、三嗪基团、喹啉基团、异喹啉基团、喹喔啉基团以及喹唑啉基团中。
5.如权利要求1所述的发光元件,其中,
A4环为茚并吡啶基团、吲哚并吡啶基团、苯并呋喃并吡啶基团、苯并噻吩并吡啶基团、苯并噻咯并吡啶基团、二氢吡啶基团或者吡啶基团,
A1环至A3环彼此独立地选自由下述化学式2-1(1)至化学式2-1(35)以及化学式2-2(1)至化学式2-2(25)表示的基团中:
Figure FDA0003402312020000051
Figure FDA0003402312020000061
Figure FDA0003402312020000071
在所述化学式2-1(1)至化学式2-1(35)以及化学式2-2(1)至化学式2-2(25)中,
Y15为碳原子或者氮原子,
X21为N或者C(R21),X22为N或者C(R22),X23为N或者C(R23),X24为N或者C(R24),X25为N或者C(R25),X26为N或者C(R26),X27为N或者C(R27),X28为N或者C(R28),
X29为C(R29a)(R29b)、Si(R29a)(R29b)、N(R29)、O或者S,
X30为C(R30a)(R30b)、Si(R30a)(R30b)、N(R30)、O或者S,
针对R21至R30、R25a至R30a以及R25b至R30b的定义彼此独立地与针对所述化学式1中的R1的定义相同,
*为与B1、B2或者B3的结合位,
*'以及*"为与相邻原子的结合位。
6.如权利要求1所述的发光元件,其中,
在化学式1中,a1为0,
A4环选自由下述化学式2-2(1)至化学式2-2(9)表示的基团中,
R7以及R8彼此独立地为被至少一个R10a取代或未被取代的C6-C60芳基,
Figure FDA0003402312020000081
在所述化学式2-2(1)至化学式2-2(9)中,
Y15为氮原子,
X21为N或者C(R21),X22为N或者C(R22),X23为N或者C(R23),X24为N或者C(R24),X25为N或者C(R25),X26为N或者C(R26),X27为N或者C(R27),X28为N或者C(R28),
X29为C(R29a)(R29b)、Si(R29a)(R29b)、N(R29)、O或者S,
X30为C(R30a)(R30b)、Si(R30a)(R30b)、N(R30)、O或者S,
针对R21至R30、R25a至R30a以及R25b至R30b的定义彼此独立地与针对所述化学式1中的R1的定义相同,
*为与B4的结合位,
*'以及*"为与相邻原子的结合位。
7.如权利要求1所述的发光元件,其中,
所述化学式1由下述化学式2表示:
<化学式2>
Figure FDA0003402312020000091
在所述化学式2中,
M1、A1环至A3环、L1、L2、a1、a2、Y1至Y3、B1至B4、R1至R4、b1至b3的定义与在所述化学式1的定义相同,
R'7以及R'8的定义与所述化学式1的R1的定义相同,
b7以及b8选自1至4的整数中。
8.如权利要求7所述的发光元件,其中,
在所述化学式2中,A1环至A3环彼此独立地选自由下述化学式2-1(1)至化学式2-1(35)以及化学式2-2(1)至化学式2-2(25)表示的基团中:
Figure FDA0003402312020000101
Figure FDA0003402312020000111
Figure FDA0003402312020000121
在所述化学式2-1(1)至化学式2-1(35)以及化学式2-2(1)至化学式2-2(25)中,
Y15为碳原子或者氮原子,
X21为N或者C(R21),X22为N或者C(R22),X23为N或者C(R23),X24为N或者C(R24),X25为N或者C(R25),X26为N或者C(R26),X27为N或者C(R27),X28为N或者C(R28),
X29为C(R29a)(R29b)、Si(R29a)(R29b)、N(R29)、O或者S,
X30为C(R30a)(R30b)、Si(R30a)(R30b)、N(R30)、O或者S,
针对R21至R30、R25a至R30a以及R25b至R30b的定义彼此独立地与所述化学式1中的R1的定义相同,
*为与B1、B2或者B3的结合位,
*'以及*"为与相邻原子的结合位。
9.如权利要求1所述的发光元件,其中,
所述化学式1的化合物选自下述化合物中:
Figure FDA0003402312020000131
Figure FDA0003402312020000141
Figure FDA0003402312020000151
Figure FDA0003402312020000161
10.如权利要求1所述的发光元件,其中,
所述第一电极是阳极,
所述第二电极是阴极,
所述发光元件还包括:空穴传输区域,布置在所述第一电极与所述发光层之间,包括空穴注入层、空穴传输层、发光辅助层、电子阻挡层或者其任意组合;和/或
电子传输区域,布置在所述第二电极与所述发光层之间,包括空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层或者其任意组合。
11.如权利要求1所述的发光元件,其中,
所述发光层包括所述第四化合物,所述第一化合物与所述第四化合物的重量比为10:0.1至10:1.0。
12.如权利要求1所述的发光元件,其中,
所述第二化合物包括由下述化学式10表示的化合物,
<化学式10>
Figure FDA0003402312020000171
在所述化学式10中,
Ar3环至Ar5环彼此独立地选自C5-C60碳环基团以及C1-C60杂环基团中,
E为N或CR"6,F为N或CR"7,G为N或CR"8
R"3至R"8的定义彼此独立地与所述化学式1的R1的定义相同,
b"3至b"5彼此独立地选自1至5的整数中。
13.如权利要求12所述的发光元件,其中,
由所述化学式10表示的所述第二化合物为以下化合物中的任意一个:
Figure FDA0003402312020000172
Figure FDA0003402312020000181
Figure FDA0003402312020000191
Figure FDA0003402312020000201
14.如权利要求1所述的发光元件,其中,
所述发光层包括所述第二化合物以及所述第三化合物,所述第二化合物与所述第三化合物的重量比为3:7至7:3。
15.如权利要求1所述的发光元件,其中,
由所述化学式11表示的所述第三化合物为以下化合物中的任意一个:
Figure FDA0003402312020000202
Figure FDA0003402312020000211
Figure FDA0003402312020000221
16.如权利要求1所述的发光元件,其中,
所述第四化合物由下述化学式12表示:
<化学式12>
Figure FDA0003402312020000222
在所述化学式12中,
A6为O、S、NR"24或CR"25R"26,A7为O、S、NR"27或CR"28R"29,A8为O、S、NR"30或者CR"31R"32,A9为O、S、NR"33或CR"34R"35
R"20至R"35的定义彼此独立地与所述化学式1的R1的定义相同,
b"20以及b"21彼此独立地选自0至3的整数中,
b"22以及b"23彼此独立地选自0至4的整数中。
17.如权利要求16所述的发光元件,其中,
由所述化学式12表示的所述第四化合物为以下化合物中的任意一个:
Figure FDA0003402312020000231
18.一种电子装置,包括:
如权利要求1至17中的任意一项所述的发光元件。
19.如权利要求18所述的电子装置,其中,还包括:
薄膜晶体管,
其中,所述薄膜晶体管包括源电极以及漏电极,
所述发光元件的第一电极与所述薄膜晶体管的源电极以及漏电极中的至少一个电连接。
20.一种有机金属化合物,由下述化学式1表示:
<化学式1>
Figure FDA0003402312020000232
在所述化学式1中,
M1、A1环至A4环、L1至L4、a1至a4、Y1至Y4、B1至B4、R1至R4、b1至b4与在权利要求1中的定义相同。
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