CN115448870B - 一种包含咔唑基团的芳胺化合物及其有机电致发光器件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种包含咔唑基团的芳胺化合物及其有机电致发光器件,涉及有机光电材料技术领域。本发明提供的包含咔唑基团的芳胺化合物具有适当的HOMO能级和三线态能级,将其作为空穴传输功能层应用于有机电致发光器件中,其与相邻有机物层间的能级匹配度较高,使得空穴可以有效地传输,减少激子从发光层向空穴传输层的移动,避免了界面发光,提高了器件的发光效率;同时高的玻璃化转变温度使得材料具有良好的热稳定性和成膜性,避免器件在工作过程中发热而形成结晶,能够延长器件的使用寿命。另外,将该化合物作为覆盖层应用于有机电致发光器件中,能够有效地抑制外光反射和消光反应,提高光取出性能,进而提高器件的发光效率,延长器件的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及有机光电材料技术领域,尤其是涉及一种包含咔唑基团的芳胺化合物及其在有机电致发光器件上的应用。
背景技术
有机电致发光(organic light emitting diode,OLED)具有可视角度大、自发光、响应速度快、发光效率高、制作工艺简单、成本低以及可实现大面积全色平板显示等优点,现已在移动电话、数码产品、车载影音等显示领域有了潜在的应用价值,在显示和照明领域具有明显的优势,成为现阶段研究的热点。
有机电致发光为载流子双电极注入式发光,在外加电场的作用下,电子和空穴分别经由阴极和阳极注入到有机层中,并在有机层中迁移,当电子和空穴克服能垒进入到发光层中,复合形成激子,激子通过辐射衰减而发光。典型的有机电致发光器件是由阳极、空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层和阴极组成。作为OLED器件中的空穴传输层,其基本作用是提高空穴在器件中的传输效率,并将电子有效地阻挡在发光层内,实现载流子的最大复合,同时降低空穴在注入过程中的能量壁垒,提高空穴的注入效率,从而提高器件发光效率、延长器件的使用寿命。通常,在顶发射器件的透明电极上形成覆盖层,该覆盖层要求具有较好的光取出性能,薄膜热稳定性好,成膜均匀,可提高器件的出光效率,进而提高器件的发光效率。
随着研究的深入,我国OLED技术和产业化整体水平有了逐步的提升,各种结构类型的OLED材料得到应用和发展,但是,由于OLED领域的不断创新,人们对OLED器件性能的要求也随之提高,空穴传输材料在空穴迁移率方面还需要有进一步的提升,空穴传输材料的玻璃化转变温度较低,容易使器件在成膜和使用过程中出现结晶,导致各层接触面的破坏,从而影响整个器件的发光效率和使用寿命。同时现有技术中覆盖层材料存在光取出效率较低及薄膜热稳定性较差等问题。因此,现阶段需要研发一种OLED功能材料,要求其具有良好的空穴传迁移率、优异的成膜性和热稳定性,以及具有较好的光取出性能,将其应用到OLED器件中,能够有效地提高器件的发光效率,改善薄膜的热稳定性,从而延长器件的使用寿命。
发明内容
为了提高上述有机电致发光器件的空穴传迁移率,改善器件薄膜的热稳定性,提高器件的发光效率、延长器件的使用寿命,本发明提供的包含咔唑基团的芳胺化合物,将其用于有机电致发光器件中可改善器件的性能。
具体的,本发明提供了一种包含咔唑基团的芳胺化合物,具有如式1表示的结构:
其中,所述的R1每次出现时,相同或不同地选自氢、氘、氚、取代或未取代的C1~C12的烷基、取代或未取代的C3~C18的环烷基、取代或未取代的C3~C18的杂环基、取代或未取代的C6~C30的芳基、取代或未取代的C3~C30的杂芳基中的任意一种;
所述的n选自0、1、2、3或4,所述的m选自0、1、2、3或4;
所述的Ar1~Ar4独立地选自取代或未取代的C6~C30的芳基、取代或未取代的C3~C30的杂芳基中的任意一种,或者Ar1和Ar2之间键合形成咔唑结构,或者Ar3和Ar4之间键合形成咔唑结构;
所述的R每次出现时,相同或不同地选自氢、氘、氚、取代或未取代的C1~C12的烷基、取代或未取代的C3~C18的环烷基、取代或未取代的C3~C18的杂环基、取代或未取代的C6~C30的芳基、取代或未取代的C3~C30的杂芳基中的任意一种;
所述的i选自0、1、2或3;
所述的L1~L6独立地选自单键、取代或未取代的C6~C30的亚芳基、取代或未取代的C3~C30的亚杂芳基中的任意一种;
所述的R1、R、Ar1~Ar4、L1~L6中的至少一个含有如下所示结构中的一种或多种:
其中,所述的R2每次出现时,相同或不同地选自氢、氘、氚、取代或未取代的C1~C6的烷基、取代或未取代的C3~C12的环烷基、取代或未取代的C3~C12的杂环基、取代或未取代的C6~C18的芳基、取代或未取代的C3~C12的杂芳基中的任意一种;
所述的a1选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15,所述的a2选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11。
本发明还提供了一种有机电致发光器件,包括阳极、阴极及有机物层,所述的有机物层含有本发明所述的包含咔唑基团的芳胺化合物中的至少一种。
有益效果:
本发明提供的式1所述的包含咔唑基团的芳胺化合物具有适当的HOMO能级和三线态能级,将其作为空穴传输功能层应用于有机电致发光器件中时,其与相邻有机物层间的能级匹配度较高,使得空穴可以有效地传输,减少激子从发光层向空穴传输层的移动,避免了界面发光,提高了器件的发光效率;同时高的玻璃化转变温度使得材料具有良好的热稳定性和成膜性,避免了器件在工作过程中发热而形成结晶,结晶情况得到改善,能够延长器件的使用寿命。另外,将该化合物作为覆盖层应用于有机电致发光器件中,能够有效地抑制外光反射和消光反应,提高光取出性能,进而提高器件的发光效率,延长器件的使用寿命
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐明本发明,应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
在本说明书中,意指与另一取代基连接的部分。/>可连接于所连接的基团/片段的任一可选位置。例如/>表示/>以此类推。
本发明所述的烷基是指烷烃分子中去掉一个氢原子后,剩下一价基团的总称,可为直链烷基或支链烷基,优选具有1至15个碳原子,更优选具有1至12个碳原子,特别优选具有1至6个碳原子。所述直链烷基可包括甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、十一烷基、十二烷基等,但不限于此;所述支链烷基包括异丙基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基的异构基团、正己基的异构基团、正庚基的异构基团、正辛基的异构基团、正壬基的异构基团、正癸基的异构基团等,但不限于此。
本发明所述的环烷基是指环状烷烃分子中去掉一个氢原子后,剩下一价基团的总称,优选具有3至18个碳原子,更优选具有3至12个碳原子,特别优选具有3至7个碳原子。所述环烷基可包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、金刚烷基、降冰片烷基等,但不限于此。
本发明所述的杂环基是指构成环的原子除了碳原子外还至少含有一个杂原子的杂环分子中去掉一个氢原子后,剩下一价基团的总称,杂原子包括N、O、S、P等,优选具有1至3个杂原子,更优选具有1至2个杂原子,特别优选具有1个杂原子,所述杂环基可以是完全饱和或者部分饱和的。优选具有3至18个环原子,更优选具有3~12个环原子,特别优选具有5~6个环原子。所述杂环基可包括环氧乙烷基、环硫乙烷基、四氢吡咯基、哌啶基、吗啉基、硫代吗啉基、哌嗪基等,但不限于此。
本发明所述的芳基是指芳烃分子的芳核碳上去掉一个氢原子后,剩下一价基团的总称,可为单环芳基、多环芳基或稠环芳基,优选具有6至30个碳原子,更优选具有6至22个碳原子,再优选具有6至18个碳原子,进一步优选具有6至14个碳原子,最优选具有6至12个碳原子。所述单环芳基是指分子中只有一个芳香环的芳基,例如,苯基等,但不限于此;所述多环芳基是指分子中含有两个或者两个以上独立芳香环的芳基,例如,联苯基、三联苯基等,但不限于此;所述稠环芳基是指分子中含有两个或者多个芳香环且彼此间通过共用两个相邻碳原子稠合而成的芳基,例如,萘基、蒽基、菲基、芘基、苝基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、9-甲基-9-苯基芴基、螺二芴基、螺-环戊基-芴基、螺-环己基-芴基、螺-环戊烯基-芴基、螺-环己烯基-芴基、螺-金刚烷基-芴基、三亚苯基、荧蒽基等,但不限于此。
本发明所述的杂芳基是指芳烃分子的一个或多个芳核碳原子被杂原子替代得到的基团的总称,所述杂原子包括但不限于N、O、S或P,优选具有3至30个碳原子,更优选具有3至22个碳原子,特别优选具有3至18个碳原子,最优选具有3至12个碳原子。所述杂芳基的连接位点可以位于成环碳原子上,也可以位于成环杂原子上。所述杂芳基可以为单环杂芳基、多环杂芳基或者稠环杂芳基。所述单环杂芳基包括吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、呋喃基、噻吩基、噁唑基、噻唑基、咪唑基等,但不限于此;所述多环杂芳基包括联吡啶基、联嘧啶基、苯基吡啶基、苯基嘧啶基等,但不限于此;所述稠环杂芳基包括喹啉基、异喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基、二苯并呋喃基、苯并二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并二苯并噻吩基、苯并咔唑基、吖啶基、9,10-二氢吖啶基、吩噁嗪基、吩噻嗪基、吩噁噻基等,但不限于此。
本发明所述的亚芳基是指芳烃分子的芳核碳上去掉两个氢原子后,剩下二价基团的总称,可为单环亚芳基、多环亚芳基或稠环亚芳基,优选具有6至30个碳原子,更优选具有6至22个碳原子,再优选具有6至18个碳原子,进一步优选具有6至14个碳原子,最优选具有6至12个碳原子。所述单环亚芳基包括亚苯基等,但不限于此;所述多环亚芳基包括亚联苯基、亚三联苯基等,但不限于此;所述稠环亚芳基包括亚萘基、亚蒽基、亚菲基、亚芘基、亚芴基、亚苯并芴基、亚三亚苯基、亚荧蒽基等,但不限于此。
本发明所述的亚杂芳基是指亚芳基中的一个或多个芳核碳原子被杂原子替代得到的基团的总称,所述杂原子包括但不限于O、S、N或P,优选具有3至30个碳原子,更优选具有3至22个碳原子,再优选具有3至18个碳原子,最优选具有3至12个碳原子。所述亚杂芳基的连接位点可以位于成环碳原子上,也可以位于成环杂原子上。所述亚杂芳基可以为单环亚杂芳基、多环亚杂芳基或者稠环亚杂芳基。所述单环亚杂芳基包括亚吡啶基、亚嘧啶基、亚吡嗪基、亚哒嗪基、亚三嗪基、亚呋喃基、亚噻吩基等,但不限于此;所述多环亚杂芳基包括亚联吡啶基、亚联嘧啶基、亚苯基吡啶基等,但不限于此;所述稠环亚杂芳基包括亚喹啉基、亚异喹啉基、亚喹唑啉基、亚喹喔啉基、亚吲哚基、亚苯并呋喃基、亚苯并噻吩基、亚苯并噁唑基、亚苯并噻唑基、亚苯并咪唑基、亚二苯并呋喃基、亚苯并二苯并呋喃基、亚二苯并噻吩基、亚苯并二苯并噻吩基、亚咔唑基、亚苯并咔唑基、亚吖啶基、亚9,10-二氢吖啶基、亚吩噁嗪基、亚吩噻嗪基、亚吩噁噻基等,但不限于此。
本发明所述的“取代”表示化合物基团上的氢原子被替换成其他原子或基团,且取代位置为任意位点;“未取代”表示化合物基团上的氢原子未被其他原子或基团替换。
本发明所述的“取代或未取代的”意指不被取代或者被选自由以下组成的组中的一个或一个以上取代基取代:氘、氚、卤素原子、氰基、氨基、硝基、取代或未取代的C1~C30的烷基、取代或未取代的C3~C30的环烷基、取代或未取代的C3~C30的杂环基、取代或未取代的C6~C30的芳基、取代或未取代的C3~C30的杂芳基、取代或未取代的C1~C30的烷氧基、取代或未取代的C6~C30的芳氧基、甲硅烷基,具体实例可包括氘、氚、氟、氯、溴、碘、氰基、氨基、硝基、甲基、三氟甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、金刚烷基、降冰片烷基、环戊烯基、环己烯基、苯并环丁基、苯并环戊基、苯并环己基、苯并环戊烯基、苯并环己烯基、苯基、甲苯基、五氘代苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、三亚苯基、苯并菲基、芘基、苝基、荧蒽基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、9-甲基-9-苯基芴基、螺二芴基、二苯胺基、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、吲哚基、呋喃基、噻吩基、噁唑基、噻唑基、咪唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、N-苯基咔唑基、吖啶基、吩噁嗪基、吩噻嗪、吩噁噻基等,但不限于此,在被多个取代基取代的情况下,多个取代基彼此相同或不同。
本发明所述的“键合成环”是指两个基团通过化学键彼此连接并任选地进行芳构化。如下所示例:
本发明中,键合形成的环可以为芳香族环系、脂肪族环系或二者稠和而形成的环系,可以为三元环、四元环、五元环、六元环或者稠合环,实例可包括苯、萘、茚、芴、环戊烯、环戊烷、环戊烷并苯、环己烯、环己烷、环己烷并苯、吡啶、喹啉、异喹啉、苯并呋喃、苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并噻吩、菲或芘等,但不限于此。
本发明提供了一种包含咔唑基团的芳胺化合物,具有如式1表示的结构:
其中,所述的R1每次出现时,相同或不同地选自氢、氘、氚、取代或未取代的C1~C12的烷基、取代或未取代的C3~C18的环烷基、取代或未取代的C3~C18的杂环基、取代或未取代的C6~C30的芳基、取代或未取代的C3~C30的杂芳基中的任意一种;
所述的n选自0、1、2、3或4,所述的m选自0、1、2、3或4;
所述的Ar1~Ar4独立地选自取代或未取代的C6~C30的芳基、取代或未取代的C3~C30的杂芳基中的任意一种,或者Ar1和Ar2之间键合形成咔唑结构,或者Ar3和Ar4之间键合形成咔唑结构;
所述的R每次出现时,相同或不同地选自氢、氘、氚、取代或未取代的C1~C12的烷基、取代或未取代的C3~C18的环烷基、取代或未取代的C3~C18的杂环基、取代或未取代的C6~C30的芳基、取代或未取代的C3~C30的杂芳基中的任意一种;
所述的i选自0、1、2或3;
所述的L1~L6独立地选自单键、取代或未取代的C6~C30的亚芳基、取代或未取代的C3~C30的亚杂芳基中的任意一种;
所述的R1、R、Ar1~Ar4、L1~L6中的至少一个含有如下所示结构中的一种或多种:
其中,所述的R2每次出现时,相同或不同地选自氢、氘、氚、取代或未取代的C1~C6的烷基、取代或未取代的C3~C12的环烷基、取代或未取代的C3~C12的杂环基、取代或未取代的C6~C18的芳基、取代或未取代的C3~C12的杂芳基中的任意一种;
所述的a1选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15,所述的a2选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11。
优选的,所述的“取代或未取代”中的取代基选自氘、氚、氟、氯、溴、碘、氰基、硝基、甲基、三氟甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、环丙基、甲基取代的环丙基、乙基取代的环丙基、环丁基、甲基取代的环丁基、乙基取代的环丁基、环戊基、甲基取代的环戊基、乙基取代的环戊基、环己基、甲基取代的环己基、乙基取代的环己基、乙烯基、环戊烯基、环己烯基、金刚烷基、氘代金刚烷基、甲基取代的金刚烷基、乙基取代的金刚烷基、降冰片烷基、氘代降冰片烷基、甲基取代的降冰片烷基、乙基取代的降冰片烷基、四氢吡咯基、哌啶基、吗啉基、硫代吗啉基、甲基取代的哌嗪基、乙基取代的哌嗪基、苯基取代的哌嗪基、萘基取代的哌嗪基、苯基、氘代苯基、联苯基、萘基、氘代萘基、蒽基、菲基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、9-甲基-9-苯基芴基、螺二芴基、螺-环戊基-芴基、螺-环己基-芴基、螺-金刚烷基-芴基、螺-环戊烯基-芴基、螺-环己烯基-芴基、N-苯基咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基中的任意一种,所述的取代基为一个或多个,在被多个取代基取代的情况下,多个取代基彼此相同或不同。
优选的,所述的包含咔唑基团的芳胺化合物选自式1-1~式1-3中的任意一种:
其中,所述的R1、R、Ar1~Ar4、L3~L6、n、m、i均如本文所述;
并且,所述的R1、R、Ar1~Ar4、L3~L6中的至少一个含有如下所示结构中的一种或多种:
其中,所述的a1、a2、R2均如本文所述。
优选的,所述的包含咔唑基团的芳胺化合物选自式2-1~式2-5中的任意一种:
其中,所述的R1、R、Ar1~Ar4、L3~L6、n、m、i均如本文所述;
并且,所述的R1、R、Ar1~Ar4、L3~L6中的至少一个含有如下所示结构中的一种或多种:
其中,所述的a1、a2、R2均如本文所述。
优选的,所述的R1、Ar1~Ar4中的至少一个含有如下所示结构中的一种或多种:
其中,所述的a1、a2、R2均如本文所述。
优选的,所述的R1中的至少一个选自如下所示结构中的一种或多种:
其中,所述的a1、a2、R2均如本文所述。
本发明中,“R1中的至少一个”包括R1中的一个、两个、三个、四个、五个、六个或更多个。
优选的,-(R1)n中的一个、两个、三个或四个选自如下所示结构中的一种或多种:
其中,所述的a1、a2、R2均如本文所述。
优选的,-(R1)m中的一个、两个、三个或四个选自如下所示结构中的一种或多种:
其中,所述的a1、a2、R2均如本文所述。
优选的,所述的Ar1~Ar4中的至少一个含有如下所示结构中的一种或多种:
其中,所述的a1、a2、R2均如本文所述。
优选的,所述的选自下列所示基团中的任意一种:
其中,所述的R3每次出现时,相同或不同地选自取代或未取代的甲基、取代或未取代的乙基、取代或未取代的正丙基、取代或未取代的异丙基、取代或未取代的正丁基、取代或未取代的仲丁基、取代或未取代的异丁基、取代或未取代的叔丁基、取代或未取代的环丙基、取代或未取代的环丁基、取代或未取代的环戊基、取代或未取代的环己基、取代或未取代的金刚烷基、取代或未取代的降冰片烷基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的联苯基、取代或未取代的萘基中的任意一种;
所述的a3选自1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15,所述的a4选自1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11,所述的a5选自1、2或3,所述的a6选自1、2或3。
优选的,所述的选自下列所示基团中的任意一种:
优选的,所述的Ar1~Ar4独立地选自下列所示基团中的任意一种:
其中,所述的Re每次出现时,相同或不同地选自氢、氘、氚、取代或未取代的C1~C12的烷基、取代或未取代的C3~C18的环烷基、取代或未取代的C3~C18的杂环基、取代或未取代的C6~C30的芳基、取代或未取代的C3~C30的杂芳基中的任意一种,或者相邻两个Re之间键合形成取代或未取代的芳环;
所述的Rb、Rc独立地选自氢、氘、氚、取代或未取代的C1~C12的烷基、取代或未取代的C3~C18的环烷基、取代或未取代的C3~C18的杂环基、取代或未取代的C6~C30的芳基、取代或未取代的C3~C30的杂芳基中的任意一种,或者Rb与Rc之间键合形成C3~C10的碳环;
所述的Rd选自取代或未取代的C6~C18的芳基、取代或未取代的C3~C12的杂芳基中的任意一种;
所述的g1选自0、1、2、3、4或5,所述的g2选自0、1、2、3或4,所述的g3选自0、1、2、3、4、5、6或7,所述的g4选自0、1、2、3、4、5、6、7、8或9,所述的g5选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11;
并且所述的Ar1~Ar4中的至少一个Re表示如下所示结构中的一种或多种:
其中,所述的a1、a2、R2均如本文所述。
本发明中,“至少一个Re”包括一个、两个、三个、四个、五个、六个或更多个Re。
优选的,所述的Re每次出现时,相同或不同地选自氢、氘、氚、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环戊烯基、环己烯基、金刚烷基、氘代金刚烷基、甲基取代的金刚烷基、乙基取代的金刚烷基、降冰片烷基、氘代降冰片烷基、甲基取代的降冰片烷基、乙基取代的降冰片烷基、苯基、氘代苯基、联苯基、萘基、氘代萘基、蒽基、菲基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、9-甲基-9-苯基芴基、螺二芴基、螺-环戊基-芴基、螺-环己基-芴基、螺-金刚烷基-芴基、螺-环戊烯基-芴基、螺-环己烯基-芴基、N-苯基咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基中的任意一种,或者相邻两个Re之间键合形成取代或未取代的芳环。
优选的,所述的Rb、Rc独立地选自氢、氘、氚、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环戊烯基、环己烯基、金刚烷基、降冰片烷基、苯基、萘基、蒽基、菲基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、9-甲基-9-苯基芴基、螺二芴基、螺-环戊基-芴基、螺-环己基-芴基、螺-金刚烷基-芴基、螺-环戊烯基-芴基、螺-环己烯基-芴基、N-苯基咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基中的任意一种,或者Rb与Rc之间键合形成C3~C10的碳环。
优选的,所述的Rd选自苯基、萘基、蒽基、菲基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、9-甲基-9-苯基芴基、螺二芴基、螺-环戊基-芴基、螺-环己基-芴基、螺-金刚烷基-芴基、螺-环戊烯基-芴基、螺-环己烯基-芴基、N-苯基咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基中的任意一种。
优选的,所述的Ar1~Ar4独立地选自下列所示基团中的任意一种:
/>
并且所述的Ar1~Ar4中的至少一个选自下列所示基团中的任意一种:
/>
本发明中,所述的“Ar1~Ar4中的至少一个”包括Ar1~Ar4中的一个、两个、三个或四个,具体的,包括Ar1;Ar2;Ar3;Ar4;Ar1和Ar2;Ar1和Ar3;Ar3和Ar4;Ar1、Ar2和Ar3;Ar1、Ar3和Ar4;或者Ar1、Ar2、Ar3和Ar4。
优选的,所述的L1~L6独立地选自单键或下列所示基团中的任意一种:
其中,所述的Ri每次出现时,相同或不同地选自氢、氘、氚、取代或未取代的C1~C6的烷基、取代或未取代的C3~C12的环烷基、取代或未取代的C3~C12的杂环基、取代或未取代的C6~C18的芳基、取代或未取代的C3~C12的杂芳基中的任意一种,或者相邻两个Ri之间键合形成取代或未取代的芳环;
所述的Rj、Rk独立地选自氢、氘、氚、取代或未取代的C1~C6的烷基、取代或未取代的C3~C12的环烷基、取代或未取代的C3~C12的杂环基、取代或未取代的C6~C18的芳基、取代或未取代的C3~C12的杂芳基中的任意一种,或者Rj与Rk之间键合形成C3~C10的碳环;
所述的Rs选自取代或未取代的C6~C18的芳基、取代或未取代的C3~C12的杂芳基中的任意一种;
所述的h1选自0、1、2、3或4,所述的h2选自0、1、2、3、4、5或6,所述的h3选自0、1、2、3、4、5、6、7或8。
优选的,所述的Ri每次出现时,相同或不同地选自氢、氘、氚、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环戊烯基、环己烯基、金刚烷基、氘代金刚烷基、甲基取代的金刚烷基、乙基取代的金刚烷基、降冰片烷基、氘代降冰片烷基、甲基取代的降冰片烷基、乙基取代的降冰片烷基、苯基、氘代苯基、联苯基、萘基、氘代萘基、蒽基、菲基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、9-甲基-9-苯基芴基、螺二芴基、螺-环戊基-芴基、螺-环己基-芴基、螺-金刚烷基-芴基、螺-环戊烯基-芴基、螺-环己烯基-芴基、N-苯基咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基中的任意一种,或者相邻两个Ri之间键合形成取代或未取代的芳环。
优选的,所述的Rj、Rk独立地选自氢、氘、氚、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环戊烯基、环己烯基、金刚烷基、降冰片烷基、苯基、萘基、蒽基、菲基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、9-甲基-9-苯基芴基、螺二芴基、螺-环戊基-芴基、螺-环己基-芴基、螺-金刚烷基-芴基、螺-环戊烯基-芴基、螺-环己烯基-芴基、N-苯基咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基中的任意一种,或者Rj与Rk之间键合形成C3~C10的碳环。
优选的,所述的Rs选自苯基、萘基、蒽基、菲基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、9-甲基-9-苯基芴基、螺二芴基、螺-环戊基-芴基、螺-环己基-芴基、螺-金刚烷基-芴基、螺-环戊烯基-芴基、螺-环己烯基-芴基、N-苯基咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基中的任意一种。
优选的,所述的L1~L6独立地选自单键或下列所示基团中的任意一种:
优选的,所述的R1每次出现时,相同或不同地选自氢、氘、取代或未取代的C1~C12的烷基、取代或未取代的C3~C18的环烷基、取代或未取代的C6~C30的芳基中的任意一种;
优选的,所述的R1每次出现时,相同或不同地选自氢、氘、甲基、氘代甲基、三氟甲基、乙基、正丙基、异丙基、氘代异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、氘代叔丁基或如下所示结构中的任意一种:
优选的,所述的R每次出现时,相同或不同地选自氢、氘、取代或未取代的C1~C12的烷基、取代或未取代的C3~C18的环烷基、取代或未取代的C6~C30的芳基中的任意一种;
优选的,所述的R每次出现时,相同或不同地选自氢、氘、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基或如下所示结构中的任意一种:
最优选的,所述的包含咔唑基团的芳胺化合物选自如下所示结构中的任意一种:
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
以上列举了本发明所述的包含咔唑基团的芳胺化合物的一些具体结构形式,但本发明并不局限于所列这些化学结构,凡是以式1所示结构为基础,取代基为如上述所限定的基团,都应包含在内。
本发明所述式Ⅰ表示的包含咔唑基团的芳胺化合物的制备方法没有特别限制,可以采用本领域的技术人员所熟知的常规方法。例如,碳碳偶联反应、碳氮偶联反应、硼酯化反应等,本发明所述式Ⅰ表示的包含咔唑基团的芳胺化合物可以采用如下所示的合成路线进行制备:
路线(1):当L1、L2不表示为单键且相同(以下都用L1表示),L3、L4与L5、L6相同(以下都用L3、L4表示),Ar1、Ar2与Ar3、Ar4相同时(以下都用Ar1、Ar2表示),本发明所述式Ⅰ表示的包含咔唑基团的芳胺化合物可以采用如下所示的合成路线进行制备:
/>
路线(2):当L1、L2表示为单键,且Ar1、Ar2与Ar3、Ar4不相同时,本发明所述式Ⅰ表示的包含咔唑基团的芳胺化合物可以采用如下所示的合成路线进行制备:
路线(3):当L1、L2表示为单键,且Ar1、Ar2与Ar3、Ar4相同时(以下都用Ar1、Ar2表示),本发明所述式Ⅰ表示的包含咔唑基团的芳胺化合物可以采用如下所示的合成路线进行制备:
路线(4):当L1、L2不同时表示为单键时,本发明所述式Ⅰ表示的包含咔唑基团的芳胺化合物可以采用如下所示的合成路线进行制备:
其中,所述的Xa相同或不同,选自卤素,例如Cl、Br、I;所述的Bn相同或不同,选自或者/>所述的R1、R、Ar1~Ar4、L3~L6、n、m、i均如本文所述。上述合成路线中所用到的原料可以为市售产品,也可以由本领域技术人员熟知的制备方法制备得到。
本发明还提供了一种有机电致发光器件,包括阳极、阴极及有机物层,所述的有机物层位于所述阳极与所述阴极之间或位于所述阳极及所述阴极中的一个或一个以上电极的外侧,所述的有机物层包含本发明所述的包含咔唑基团的芳胺化合物中的至少一种。
优选的,本发明所述的有机电致发光器件可以包含一个或一个以上的有机物层,所述的有机物层可以包含空穴传输区域、发光层区域、电子传输区域和/或覆盖层区域。
优选的,所述的空穴传输区域和/或覆盖层区域包含本发明所述的包含咔唑基团的芳胺化合物中的至少一种。
优选的,所述的空穴传输区域包括空穴注入层、空穴传输层及发光辅助层中的至少一种。
优选的,所述的空穴传输区域包括空穴注入层和空穴传输层;更优选的,所述的空穴传输层包含本发明所述的包含咔唑基团的芳胺化合物中的至少一种。
优选的,所述的空穴传输区域包括空穴注入层、空穴传输层及发光辅助层;进一步优选的,所述的空穴传输层和发光辅助层中的至少一层包含本发明所述的包含咔唑基团的芳胺化合物中的至少一种;更优选的,所述的空穴传输层和发光辅助层均含有本发明所述的包含咔唑基团的芳胺化合物中的至少一种。
优选的,所述的覆盖层区域包括覆盖层,所述的覆盖层包含本发明所述的包含咔唑基团的芳胺化合物中的至少一种。
本发明所述的有机电致发光器件其结构优选为:
基板/阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极;
基板/阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层/阴极;
基板/阳极/空穴注入层/空穴传输层/电子阻挡层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极;
基板/阳极/空穴注入层/空穴传输层/电子阻挡层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层/阴极;
基板/阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光辅助层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极;
基板/阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光辅助层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层/阴极;
基板/阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极/覆盖层;
基板/阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层/阴极/覆盖层;
基板/阳极/空穴注入层/空穴传输层/电子阻挡层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层/阴极/覆盖层;
基板/阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光辅助层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层/阴极/覆盖层。
在根据本发明一个实施例的有机电致发光器件中,在下文中示出除式I化合物之外的材料,然而,该些材料仅用于说明目的而并非用于限制本申请案的范围,并且可由本领域已知的材料代替。
作为本发明所述的阳极,优选具有高功函数的材料。阳极可以是透射电极、反射电极或半透射电极。当阳极是透射电极时,用于形成阳极的材料可以选自氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)或它们的任意组合;当阳极是半透射电极或反射电极时,用于形成阳极的材料可以选自镁(Mg)、银(Ag)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)或它们的任意组合。阳极可以具有单层结构或者包括两层或更多层的多层结构,例如,阳极可以具有Al的单层结构或ITO/Ag/ITO的三层结构,但阳极的结构不限于此。
作为本发明所述的空穴注入层,优选具有高功函数的材料,可以是单一物质构成的单层结构,也可以是不同物质构成的单层结构或多层结构,可选自下列结构中的任意一种或一种以上:金属化合物、卟啉类化合物、低聚噻吩、芳基胺衍生物、苝衍生物、六腈六氮杂苯并菲类化合物、喹吖啶酮类化合物、蒽醌类化合物等,例如1,4,5,8,9,11-六氮杂苯甲腈(HAT-CN)、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌(F4-TCNQ),酞菁铜(CuPc)、三氧化钼(MoO3)、五氧化二钒(V2O5)、三氧化钨(WO3)、三氯化铁(FeCl3),4,4',4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、4,4',4”-三[2-萘基苯基氨基]三苯基胺(2T-NATA)等,但不限于此。
作为本发明所述的空穴传输层,优选具有高空穴迁移率的材料,可以是单一物质构成的单层结构,也可以是不同物质构成的单层结构或多层结构,可选自下列结构中的任意一种或一种以上:咔唑衍生物、三芳胺衍生物、联苯二胺衍生物、芴衍生物、二苯乙烯衍生物、酞菁类化合物、六腈六氮杂苯并菲类化合物、喹吖啶酮类化合物、蒽醌类化合物、聚苯胺、聚噻吩、聚乙烯咔唑等,例如N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(TPD)、N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)、N,N'-双(萘-1-基)-N,N'-双(苯基)-2,2'-二甲基联苯胺(NPD)、N,N'-双(萘-1-基)-N,N'-双(苯基)-2,7-二氨基-9,9-螺二芴(Spiro-NPB)、4,4'4"-三(N,N-二苯基氨基)三苯基胺(TDATA)、本发明所述的包含咔唑基团的芳胺化合物等,但不限于此。优选的,所述的空穴传输层使用本发明所述的包含咔唑基团的芳胺化合物。
作为本发明所述的发光辅助层,可以是单一物质构成的单层结构,也可以是不同物质构成的单层结构或多层结构,可以选自三芳胺化合物、螺芴衍生物、二苯并呋喃衍生物,也可以使用其他HOMO与T1能级均适当的物质,例如TPD、NPB、N4,N4-双([1,1'-联苯]-4-基)-N4'-苯基N4'-[1,1':4',1”-三联苯]-4-基-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺、N-([1,1'-二苯基]-4-基)-N-(9,9-二甲基-9H-呋喃-2-基)-9,9'-螺二芴-2-胺、N,N-二([1,1'-联苯]-4-基)-3'-(二苯并[b,d]呋喃-4-基)-[1,1'-联苯基]-4-胺、本发明所述的包含咔唑基团的芳胺化合物等,但不限于此。优选的,所述的发光辅助层使用本发明所述的包含咔唑基团的芳胺化合物。
作为本发明所述的发光层,可以只含有客体材料,还可以采用客体材料分散于主体材料中的形式,可包含多个主体材料和多个掺杂材料。主体材料优选使用LUMO能级比客体材料高、HOMO能级比客体材料低的物质,例如铝络合物或锌络合物等金属络合物、噁二唑衍生物或苯并咪唑衍生物等杂环化合物、咔唑衍生物或蒽衍生物等稠合芳香族化合物、三芳胺衍生物或稠合多环芳香族胺衍生物等芳香族胺化合物,实例可以列举有8-羟基喹啉铝(Alq3)、双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1'-联苯-4-羟基)铝(BAlq)、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBI)、TPD、4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP)、4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、9,10-二(2-萘基)蒽(ADN)等。客体材料可以使用荧光性化合物,例如芘衍生物、荧蒽衍生物、芳香族胺衍生物等,实例可以列举有10-(2-苯并噻唑基)-2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-[1]苯并吡喃[6,7,8-ij]喹啉嗪-11-酮(C545T)、4,4'-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-联苯(BCzVBi)、4,4'-双[4-(二对甲苯基氨基)苯乙烯基]联苯(DPAVBi)等;还可以使用磷光发光材料,例如铱络合物、锇络合物、铂络合物等金属络合物,实例可以列举有双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱(FIrpic)、三(2-苯基吡啶)合铱(Ir(ppy)3)、乙酰丙酮酸二(2-苯基吡啶)铱(Ir(ppy)2(acac))等,但不限于此。
作为发光层主体材料和发光层客体材料的掺杂比例,其最佳比例可根据所使用的材料而不同,通常发光层客体材料掺杂比例为0.01%~20%,优选为0.1%~15%,更优选为1%~10%。
本发明所述的电子传输区域包括电子注入层、电子传输层以及空穴阻挡层中的至少一种。
作为本发明所述的空穴阻挡层,优选能够有效阻挡空穴的材料,可以是单一物质构成的单层结构,也可以是不同物质构成的单层结构或多层结构,可选自下列结构中的任意一种或一种以上:菲咯啉类衍生物、稀土类衍生物、噁唑衍生物、三唑衍生物、三嗪衍生物等,例如1,3,5-三(N-苯基-2-苯并咪唑)苯(TPBi)、4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(Bphen)、双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1'-联苯-4-羟基)铝(BAlq)等,但不限于此。
作为本发明所述的电子传输层,优选具有高的电子迁移率的材料,可以是单一物质构成的单层结构,也可以是不同物质构成的单层结构或多层结构,可选自下列结构中的任意一种或一种以上:金属配合物、咪唑类衍生物、咔唑类衍生物、苯并咪唑类衍生物、喹啉类衍生物、三唑类、菲咯啉衍生物等,例如8-羟基喹啉铝(Alq3)、2,9-(二甲基)-4,7-联苯-1,10-邻二氮菲(BCP)、8-羟基喹啉-锂(LiQ)、1,3,5-三(N-苯基-2-苯并咪唑)苯、3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑(TAZ)、4,4'-二(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪基)联苯(BTB)、1,3,5-三[(3-吡啶基)-苯基]苯(TmPyPB)等,但不限于此。
作为本发明所述的电子注入层,优选具有低功函数的材料,可以是单一物质构成的单层结构,也可以是不同物质构成的单层结构或多层结构,可选自下列结构中的一种或一种以上:碱金属、碱土金属、碱金属的卤化物、碱土金属的卤化物、碱金属的氧化物、碱土金属的氧化物、碱金属盐、碱土金属盐、其他电子注入性高的物质等。例如Li、Ca、Sr、LiF、CsF、CaF2、BaO、Li2CO3、CaCO3、Li2C2O4、Cs2C2O4、CsAlF4、LiOx、Yb、Tb等,但不限于此。
作为本发明所述的阴极,优选具有低功函数的材料,阴极可以是透射电极、半反射电极或反射电极。当阴极为透射电极时,用于形成阴极的材料可选自透明金属氧化物(例如ITO、IZO等);当阴极为半反射电极或反射电极时,用于形成阴极的材料可选自Ag、Mg、Cu、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Mo、Ti、包括它们的化合物或它们的混合物(例如Ag和Mg的混合物),但不限于与此。
作为本发明所述的覆盖层,优选使用可以提高光耦合的材料,可以是单一物质构成的单层结构,也可以是不同物质构成的单层结构或多层结构,覆盖层可以同时形成在阳极的外侧和阴极的外侧,或者可配置在阳极的外侧或阴极的外侧,可选自下列结构中的任意一种或一种以上:无机化合物(例如金属氧化物、金属氮化物、金属氟化物等)、有机化合物(芳基胺衍生物、咔唑衍生物、苯并咪唑衍生物、苯并噁唑衍生物、苯并噻唑衍生物、三氮唑衍生物等),例如LiF、CsF、MgF2、CaF2、CsCl、CuI、V2O5、WO3、MoO3、TiO2、ZrO、ZnO、SiO2、SiN、ZnS、Alq3、化合物CP-1、化合物CP-2、化合物CP-3、本发明所述的包含咔唑基团的芳胺化合物等,但不限于此。优选的,所述的覆盖层使用本发明所述的包含咔唑基团的芳胺化合物。
对本发明所述的有机电致发光器件中各层薄膜的制备方法没有特别限制,可以采用真空蒸镀法、溅射法、旋涂法、喷涂法、丝网印刷法、激光转印法等,但不限于此。
本发明所述的有机电致发光器件中的有机物层膜厚选自0.5nm~500nm,优选为1nm~300nm。有机物层的膜厚根据有机电致发光器件中所使用的材料的种类、其他层的厚度来适当地改变。
本发明所述的有机电致发光器件主要应用于信息显示技术领域,在信息显示方面被广泛应用于各种信息显示,如平板电脑、平板电视、手机、智能手表、数码照相机、VR、车载系统、可穿戴设备等。
化合物的制备及表征
原料、试剂以及表征设备的说明:
本发明对以下实施例和对比例中所采用的原料及试剂来源没有特别的限制,可以为市售产品或采用本领域技术人员所熟知的制备方法制备得到,原料及试剂均为试剂纯。
本发明化合物的质谱使用英国沃特斯G2-Si四极杆串联飞行时间高分辨质谱仪,氯仿为溶剂。
元素分析使用德国Elementar公司的Vario EL cube型有机元素分析仪,样品质量为5~10mg。
合成实施例1:化合物3的制备
合成中间体A-3
在氮气保护下,向反应瓶中加入a-3(7.45g,80mmol)、b-3(23.30g,80mmol)、醋酸钯(0.20g,0.90mmol)、叔丁醇钠(15.38g,160mmol),氮气置换空气二次后加入三叔丁基膦(3.60mL的0.50M的甲苯溶液,1.80mmol),将其溶解于甲苯(350mL),氮气置换空气一次后,加热回流反应3小时。反应停止后,冷却至室温,先后加入蒸馏水、二氯甲烷然后进行分液,有机相用无水硫酸镁干燥,过滤,减压蒸馏浓缩滤液,降温抽滤后用甲苯/甲醇(10:3)重结晶,得到中间体A-3(20.88g,产率86%),HPLC检测固体纯度≧99.61%。
合成中间体B-3
在氮气保护下,向反应瓶中依次加入中间体A-3(18.21g,60mmol)、c-3(9.38g,60mmol)、Pd(dppf)Cl2(0.44g,0.60mmol)、叔丁醇钠(11.53g,120mmol),然后加入甲苯(300mL)将其溶解,氮气置换空气三次后,加热回流反应3.5小时。反应停止后,冷却至室温,向其中加入蒸馏水洗涤,有机相干燥,过滤,减压蒸馏浓缩滤液,降温抽滤后,进行重结晶,抽滤并淋洗后得到中间体B-3(20.58g,产率81%),HPLC检测固体纯度≧99.73%。
合成化合物3
在氮气保护下,向反应瓶中加入d-3(8.02g,20mmol)、中间体B-3(16.93g,40mmol)、碳酸钾(8.29g,60mmol)、Pd2(dba)3(0.18g,0.20mmol),加入200mL甲苯/乙醇/水(2:1:1)混合溶剂,搅拌混合物,将上述反应物体系加热回流6小时。反应结束后,冷却至室温,加入甲苯并分离各相,用蒸馏水洗涤甲苯相三次,无水硫酸镁干燥,旋转蒸发浓缩溶剂,降温析晶,抽滤,将所得固体用甲苯重结晶,得到化合物3(12.38g,产率62%),HPLC检测固体纯度≧99.91%。质谱m/z:997.5349(理论值:997.5335)。理论元素含量(%)C74H67N3:C,89.03;H,6.76;N,4.21。实测元素含量(%):C,89.06;H,6.78;N,4.19。
合成实施例2:化合物47的制备
根据实施例1的方法,将b-3替换为等摩尔的b-47,中间体B-3替换为等摩尔的中间体B-47,得到化合物47(11.75g),HPLC检测固体纯度≧99.93%。质谱m/z:917.4722(理论值:917.4709)。理论元素含量(%)C68H59N3:C,88.95;H,6.48;N,4.58。实测元素含量(%):C,88.97;H,6.45;N,4.61。
合成实施例3:化合物77的制备
合成中间体F-77
在氮气保护下,向反应瓶中加入d-77(14.27g,40mmol)、中间体A-3(12.14g,40mmol)、叔丁醇钠(11.53g,120mmol)、Pd2(dba)3(0.18g,0.20mmol),氮气置换空气二次后加入三叔丁基膦(0.80mL的0.50M的甲苯溶液,0.40mmol),将其溶解于甲苯(150mL),氮气置换空气一次,加热反应6小时,利用TLC观察反应,直至反应完全。自然冷却至室温,用硅藻土进行过滤,然后减压蒸馏浓缩滤液,用柱层析法(正己烷/乙酸乙酯=10:1)纯化,得到中间体F-77(17.61g,产率76%),HPLC检测固体纯度≧99.87%。
合成化合物77
在氮气保护下,向反应瓶中加入中间体F-77(11.58g,20mmol)、k-77(3.38g,20mmol)、叔丁醇钠(4.81g,50mmol),将其溶解于甲苯(150mL),搅拌下加入Pd(dba)2(0.06g,0.10mmol),三叔丁基膦(0.04g,0.20mmol),将上述反应物的混合溶液加热回流7小时。反应结束后,将反应混合物冷却至室温,用二氯甲烷和蒸馏水萃取,去离子水洗有机相,加无水硫酸镁干燥,过滤后,除去溶剂。用甲苯重结晶,得到化合物77(9.97g,产率70%),HPLC检测固体纯度≧99.99%。质谱m/z:711.3602(理论值:711.3613)。理论元素含量(%)C52H45N3:C,87.73;H,6.37;N,5.90。实测元素含量(%):C,87.70;H,6.38;N,5.88。
合成实施例4:化合物82的制备
合成中间体E-82:
在氮气保护下,向反应瓶中加入g-82(6.77g,40mmol)、h-82(9.32g,40mmol)、醋酸钯(0.10g,0.45mmol)、叔丁醇钠(7.69g,80mmol),氮气置换空气二次后加入三叔丁基膦(1.80mL的0.50M的甲苯溶液,0.90mmol),将其溶解于甲苯(200mL),氮气置换空气一次后,加热回流反应3小时。反应停止后,冷却至室温,先后加入蒸馏水、二氯甲烷然后进行分液,有机相用无水硫酸镁干燥,过滤,减压蒸馏浓缩滤液,降温抽滤后用甲苯/甲醇(10:3)重结晶,得到中间体E-82(10.67g,产率83%),HPLC检测固体纯度≧99.65%。
合成化合物82
在氮气保护下,向反应瓶中加入中间体F-77(11.58g,20mmol)、中间体E-82(6.43g,20mmol)、叔丁醇钠(4.81g,50mmol),将其溶解于甲苯(150mL),搅拌下加入Pd(dba)2(0.06g,0.10mmol),三叔丁基膦(0.04g,0.20mmol),将上述反应物的混合溶液加热回流7小时。反应结束后,将反应混合物冷却至室温,用二氯甲烷和蒸馏水萃取,去离子水洗有机相,加无水硫酸镁干燥,过滤后,除去溶剂。用甲苯重结晶,得到化合物82(11.41g,产率66%),HPLC检测固体纯度≧99.95%。质谱m/z:863.4224(理论值:863.4239)。理论元素含量(%)C64H53N3:C,88.96;H,6.18;N,4.86。实测元素含量(%):C,89.92;H,6.20;N,4.89。
合成实施例5:化合物114的制备
合成中间体A-114
在氮气保护下,向反应瓶中加入a-114(13.54g,80mmol)、b-3(23.30g,80mmol)、醋酸钯(0.20g,0.90mmol)、叔丁醇钠(15.38g,160mmol),氮气置换空气二次后加入三叔丁基膦(3.60mL的0.50M的甲苯溶液,1.80mmol),将其溶解于甲苯(300mL),氮气置换空气一次后,加热回流反应3小时。反应停止后,冷却至室温,先后加入蒸馏水、二氯甲烷然后进行分液,有机相用无水硫酸镁干燥,过滤,减压蒸馏浓缩滤液,降温抽滤后用甲苯/甲醇(10:3)重结晶,得到中间体A-114(24.29g,产率80%),HPLC检测固体纯度≧99.78%。
合成化合物114
在氮气保护下,向反应瓶中加入中间体d-3(8.02g,20mmol)、中间体A-114(15.18g,40mmol)、叔丁醇钠(3.84g,40mmol)、Pd2(dba)3(0.18g,0.20mmol),x-phos(0.19g,0.40mmol),然后加入二甲苯(200mL)将其溶解,氮气置换空气三次后,加热回流反应7.5小时,利用TLC观察反应,直至反应完全。自然冷却至室温,抽滤后用甲苯重结晶,抽滤并用少量甲苯淋洗,得到化合物114(12.38g,产率62%),HPLC检测固体纯度≧99.91%。质谱m/z:997.5344(理论值:997.5335)。理论元素含量(%)C74H67N3:C,89.03;H,6.76;N,4.21。实测元素含量(%):C,89.05;H,6.73;N,4.23。
合成实施例6:化合物120的制备
合成中间体D-120
在氮气保护下,向反应瓶中加入e-120(13.55g,60mmol)溶解在甲苯(600ml)中,然后将f-120(16.77g,60mmol)、Pd2(dba)3(1.47g,1.61mmol)、50%三叔丁基膦(2.15ml,4.83mmol)、叔丁醇钠(17.28g,180mmol)依次加入,加热搅拌。反应完成后,冷却至室温,先后加入蒸馏水、二氯甲烷然后进行分液,有机层用MgSO4干燥浓缩然后对生成的化合物通过硅胶柱重结晶,得到中间体D-120(19.61g,产率77%),HPLC检测固体纯度≧99.79%。
合成化合物120
在氮气保护下,向反应瓶中加入中间体D-120(8.49g,20mmol)、中间体A-3(12.14g,40mmol)、叔丁醇钠(3.84g,40mmol)、Pd2(dba)3(0.18g,0.20mmol),x-phos(0.19g,0.40mmol),然后加入二甲苯(200mL)将其溶解,氮气置换空气三次后,加热回流反应7.5小时,利用TLC观察反应,直至反应完全。自然冷却至室温,抽滤后用甲苯重结晶,抽滤并用少量甲苯淋洗,得到化合物120(12.08g,产率63%),HPLC检测固体纯度≧99.92%。质谱m/z:957.5971(理论值:957.5961)。理论元素含量(%)C70H75N3:C,87.73;H,7.89;N,4.38。实测元素含量(%):C,87.70;H,7.92;N,4.37。
合成实施例7:化合物121的制备
根据实施例5的方法,将a-114替换为等摩尔的a-121,中间体A-114替换为等摩尔的中间体A-121,得到化合物121(12.08g),HPLC检测固体纯度≧99.93%。质谱m/z:957.5975(理论值:957.5961)。理论元素含量(%)C70H75N3:C,87.73;H,7.89;N,4.38。实测元素含量(%):C,87.77;H,7.87;N,4.37。
合成实施例8:化合物127的制备
根据实施例5的方法,将a-114替换为等摩尔的a-3,b-3替换为等摩尔的b-127,中间体A-114替换为等摩尔的中间体A-127,得到化合物127(11.17g),HPLC检测固体纯度≧99.95%。质谱m/z:845.4720(理论值:845.4709)。理论元素含量(%)C62H59N3:C,88.01;H,7.03;N,4.97。实测元素含量(%):C,87.99;H,7.07;N,4.99。
合成实施例9:化合物129的制备
根据实施例5的方法,将a-114替换为等摩尔的a-129,中间体A-114替换为等摩尔的中间体A-129,得到化合物129(11.30g),HPLC检测固体纯度≧99.95%。质谱m/z:855.5324(理论值:855.5337)。理论元素含量(%)C62H49D10N3:C,86.97;H,8.12;N,4.91。实测元素含量(%):C,86.95;H,8.15;N,4.92。
合成实施例10:化合物130的制备
根据实施例6的方法,将f-120替换为等摩尔的f-130,得到化合物130(11.45g),HPLC检测固体纯度≧99.96%。质谱m/z:853.5198(理论值:853.5211)。理论元素含量(%)C62H51D8N3:C,87.18;H,7.90;N,4.92。实测元素含量(%):C,87.22;H,7.87;N,4.90。
合成实施例11:化合物158的制备
合成中间体A-158
在氮气保护下,向反应瓶中加入a-129(3.93g,40mmol)、h-82(9.32g,40mmol)、醋酸钯(0.10g,0.45mmol)、叔丁醇钠(7.69g,80mmol),氮气置换空气二次后加入三叔丁基膦(1.80mL的0.50M的甲苯溶液,0.90mmol),将其溶解于甲苯(200mL),氮气置换空气一次后,加热回流反应3小时。反应停止后,冷却至室温,先后加入蒸馏水、二氯甲烷然后进行分液,有机相用无水硫酸镁干燥,过滤,减压蒸馏浓缩滤液,降温抽滤后用甲苯/甲醇(10:3)重结晶,得到中间体A-158(7.91g,产率79%),HPLC检测固体纯度≧99.75%。
合成化合物158
根据实施例6的方法,将f-120替换为等摩尔的f-158,中间体A-3替换为等摩尔的原料中间体A-158,得到化合物158(11.36g),HPLC检测固体纯度≧99.94%。质谱m/z:873.4856(理论值:873.4867)。理论元素含量(%)C64H43D10N3:C,87.93;H,7.26;N,4.81。实测元素含量(%):C,87.95;H,7.28;N,4.79。
合成实施例12:化合物167的制备
根据实施例5的方法,将a-114替换为等摩尔的a-3,b-3替换为等摩尔的b-167,d-3替换为等摩尔的中间体D-158,中间体A-114替换为等摩尔的中间体A-167,得到化合物167(10.88g),HPLC检测固体纯度≧99.96%。质谱m/z:811.3913(理论值:811.3926)。理论元素含量(%)C60H49N3:C,88.74;H,6.08;N,5.17。实测元素含量(%):C,88.77;H,6.06;N,5.18。
合成实施例13:化合物176的制备
合成中间体A-176
在氮气保护下,向反应瓶中加入a-176(11.46g,80mmol)、b-3(23.30g,80mmol)、醋酸钯(0.20g,0.90mmol)、叔丁醇钠(15.38g,160mmol),氮气置换空气二次后加入三叔丁基膦(3.60mL的0.50M的甲苯溶液,1.80mmol),将其溶解于甲苯(300mL),氮气置换空气一次后,加热回流反应3小时。反应停止后,冷却至室温,先后加入蒸馏水、二氯甲烷然后进行分液,有机相用无水硫酸镁干燥,过滤,减压蒸馏浓缩滤液,降温抽滤后用甲苯/甲醇(10:3)重结晶,得到中间体A-176(22.91g,产率81%),HPLC检测固体纯度≧99.72%。
合成中间体E-176
在氮气保护下,向反应瓶中加入a-176(8.59g,60mmol)、h-82(13.99g,60mmol)、醋酸钯(0.15g,0.68mmol)、叔丁醇钠(11.53g,120mmol),氮气置换空气二次后加入三叔丁基膦(2.70mL的0.50M的甲苯溶液,1.35mmol),将其溶解于甲苯(300mL),氮气置换空气一次后,加热回流反应3小时。反应停止后,冷却至室温,先后加入蒸馏水、二氯甲烷然后进行分液,有机相用无水硫酸镁干燥,过滤,减压蒸馏浓缩滤液,降温抽滤后用甲苯/甲醇(10:3)重结晶,得到中间体E-176(13.82g,产率78%),HPLC检测固体纯度≧99.67%。
合成中间体F-176
在氮气保护下,向反应瓶中加入d-77(14.27g,40mmol)、中间体A-176(14.14g,40mmol)、叔丁醇钠(11.53g,120mmol)、Pd2(dba)3(0.18g,0.20mmol),氮气置换空气二次后加入三叔丁基膦(0.80mL的0.50M的甲苯溶液,0.40mmol),将其溶解于甲苯(150mL),氮气置换空气一次,加热反应6小时,利用TLC观察反应,直至反应完全。自然冷却至室温,用硅藻土进行过滤,然后减压蒸馏浓缩滤液,用柱层析法(正己烷/乙酸乙酯=10:1)纯化,得到中间体F-176(19.38g,产率77%),HPLC检测固体纯度≧99.82%。
合成化合物176
在氮气保护下,向反应瓶中加入中间体F-176(12.58g,20mmol)、E-176(5.91g,20mmol)、叔丁醇钠(4.81g,50mmol),将其溶解于甲苯(150mL),搅拌下加入Pd(dba)2(0.06g,0.10mmol),三叔丁基膦(0.04g,0.20mmol),将上述反应物的混合溶液加热回流7h。反应结束后,将反应混合物冷却至室温,用二氯甲烷和蒸馏水萃取,去离子水洗有机相,加无水硫酸镁干燥,过滤后,除去溶剂。用甲苯重结晶,得到化合物176(11.55g,产率65%),HPLC检测固体纯度≧99.94%。质谱m/z:887.4255(理论值:887.4239)。理论元素含量(%)C66H53N3:C,89.25;H,6.02;N,4.73。实测元素含量(%):C,89.28;H,6.01;N,4.76。
合成实施例14:化合物184的制备
根据实施例5的方法,将a-114替换为等摩尔的a-3,b-3替换为等摩尔的b-184,中间体A-114替换为等摩尔的中间体A-184,得到化合物184(11.92g),HPLC检测固体纯度≧99.92%。质谱m/z:945.5035(理论值:945.5022)。理论元素含量(%)C70H63N3:C,88.85;H,6.71;N,4.44。实测元素含量(%):C,88.81;H,6.73;N,4.45。
合成实施例15:化合物197的制备
根据实施例5的方法,将a-114替换为等摩尔的a-3,b-3替换为等摩尔的b-197,中间体A-114替换为等摩尔的中间体A-197,得到化合物197(11.17g),HPLC检测固体纯度≧99.95%。质谱m/z:845.4695(理论值:845.4709)。理论元素含量(%)C62H59N3:C,88.01;H,7.03;N,4.97。实测元素含量(%):C,87.96;H,7.05;N,4.99。
合成实施例16:化合物216的制备
根据实施例4的方法,将g-82替换为等摩尔的g-216,h-82替换为等摩尔的b-3,中间体E-82替换为等摩尔的中间体E-216,得到化合物216(12.13g),HPLC检测固体纯度≧99.92%。质谱m/z:961.5347(理论值:961.5335)。理论元素含量(%)C71H67N3:C,88.62;H,7.02;N,4.37。实测元素含量(%):C,88.65;H,6.99;N,4.39。
合成实施例17:化合物227的制备
根据实施例13的方法,将a-176替换为等摩尔的a-3,h-82替换为等摩尔的h-227,中间体A-176替换为等摩尔的中间体A-197,中间体E-176替换为等摩尔的中间体E-227,得到化合物227(11.10g),HPLC检测固体纯度≧99.96%。质谱m/z:827.4231(理论值:827.4239)。理论元素含量(%)C61H53N3:C,88.47;H,6.45;N,5.07。实测元素含量(%):C,88.50;H,6.43;N,5.10。
合成实施例18:化合物238的制备
根据实施例13的方法,将a-176替换为等摩尔的a-3,b-3替换为等摩尔的b-238,a-176替换为等摩尔的a-114,h-82替换为等摩尔的h-238,中间体A-176替换为等摩尔的中间体A-238,中间体E-176替换为等摩尔的中间体E-238,得到化合物238(11.47g),HPLC检测固体纯度≧99.94%。质谱m/z:881.4297(理论值:881.4283)。理论元素含量(%)C64H47D4N3O:C,87.14;H,6.28;N,4.76。实测元素含量(%):C,87.16;H,6.23;N,4.75。
合成实施例19:化合物276的制备
合成中间体D-276
在氮气保护下,向反应瓶中加入e-276(19.04g,60mmol)溶解在甲苯(600ml)中,然后将f-276(18.09g,60mmol)、Pd2(dba)3(1.47g,1.61mmol)、50%三叔丁基膦(2.15ml,4.83mmol)、叔丁醇钠(17.28g,180mmol)依次加入,加热搅拌。反应完成后,冷却至室温,先后加入蒸馏水、二氯甲烷然后进行分液,有机层用MgSO4干燥浓缩然后对生成的化合物通过硅胶柱重结晶,得到中间体D-276(23.27g,产率79%),HPLC检测固体纯度≧99.68%。
合成化合物276
根据实施例13的方法,将a-176替换为等摩尔的a-3,h-82替换为等摩尔的h-276,d-77替换为等摩尔的中间体D-276,中间体A-176替换为等摩尔的k-77,中间体E-176替换为等摩尔的中间体E-276,得到化合物276(10.64g),HPLC检测固体纯度≧99.94%。质谱m/z:817.3480(理论值:817.3491)。理论元素含量(%)C58H47N3S:C,85.15;H,5.79;N,5.14。实测元素含量(%):C,85.11;H,5.82;N,5.16。
合成实施例20:化合物287的制备
合成中间体D-287
在氮气保护下,向反应瓶中加入e-287(21.57g,60mmol)溶解在甲苯(600ml)中,然后将f-287(10.03g,60mmol)、Pd2(dba)3(1.47g,1.61mmol)、50%三叔丁基膦(2.15ml,4.83mmol)、叔丁醇钠(17.28g,180mmol)依次加入,加热搅拌。反应完成后,冷却至室温,先后加入蒸馏水、二氯甲烷然后进行分液,有机层用MgSO4干燥浓缩然后对生成的化合物通过硅胶柱重结晶,得到中间体D-287(19.86g,产率83%),HPLC检测固体纯度≧99.65%。
合成化合物287
根据实施例13的方法,将a-176替换为等摩尔的a-114,h-82替换为等摩尔的h-287,d-77替换为等摩尔的中间体D-287,中间体A-176替换为等摩尔的k-77,中间体E-176替换为等摩尔的中间体E-287,得到化合物287(10.74g),HPLC检测固体纯度≧99.97%。质谱m/z:789.4073(理论值:789.4083)。理论元素含量(%)C58H51N3:C,88.17;H,6.51;N,5.32。实测元素含量(%):C,88.19;H,6.49;N,5.35。
合成实施例21:化合物304的制备
根据实施例5的方法,将原料a-114替换为等摩尔的原料a-176,原料b-3替换为等摩尔的原料h-287,中间体A-114替换为等摩尔的中间体A-304,得到化合物304(11.43g),HPLC检测固体纯度≧99.95%。质谱m/z:865.4406(理论值:865.4396)。理论元素含量(%)C64H55N3:C,88.75;H,6.40;N,4.85。实测元素含量(%):C,88.72;H,6.41;N,4.86。
合成实施例22:化合物353的制备
根据实施例4的方法,将g-82替换为等摩尔的a-3,h-82替换为等摩尔的h-353,中间体E-82替换为等摩尔的中间体E-353,得到化合物353(11.97g),HPLC检测固体纯度≧99.92%。质谱m/z:949.4381(理论值:949.4396)。理论元素含量(%)C71H55N3:C,89.74;H,5.83;N,4.42。实测元素含量(%):C,89.76;H,5.82;N,4.45。
合成实施例23:化合物368的制备
合成中间体F-368
在氮气保护下,向反应瓶中加入d-77(17.12g,48mmol)、i-368(14.85g,40mmol)、碳酸钾(8.29g,60mmol)、Pd(PPh3)4(0.46g,0.40mmol),加入200mL甲苯/乙醇/水(2:1:1)混合溶剂,搅拌混合物,将上述反应物体系加热回流6小时。反应结束后,冷却至室温,加入甲苯并分离各相,用蒸馏水洗涤甲苯相三次,无水硫酸镁干燥,旋转蒸发浓缩溶剂,降温析晶,抽滤,将所得固体用甲苯重结晶,得到化合物中间体F-368(15.63g,产率75%),HPLC检测固体纯度≧99.65%。
合成化合物368
根据实施例4的方法,将g-82替换为等摩尔的g-368,h-82替换为等摩尔的b-3,中间体F-77替换为等摩尔的中间体F-368,中间体E-82替换为等摩尔的中间体E-368,得到化合物368(11.81g),HPLC检测固体纯度≧99.93%。质谱m/z:921.5036(理论值:921.5022)。理论元素含量(%)C68H63N3:C,88.56;H,6.89;N,4.56。实测元素含量(%):C,88.60;H,6.86;N,4.58。
合成实施例24:化合物406的制备
根据实施例5的方法,将d-3替换为等摩尔的中间体D-158,中间体A-114替换为等摩尔的中间体A-3,得到化合物406(12.16g),HPLC检测固体纯度≧99.91%。质谱m/z:979.5815(理论值:979.5804)。理论元素含量(%)C72H73N3:C,88.21;H,7.51;N,4.29。实测元素含量(%):C,88.22;H,7.54;N,4.27。
合成实施例25:化合物476的制备
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根据实施例6的方法,将e-120替换为等摩尔的e-476,f-120替换为等摩尔的f-287,中间体A-3替换为等摩尔的中间体A-121,得到化合物476(12.08g),HPLC检测固体纯度≧99.92%。质谱m/z:957.5949(理论值:957.5961)。理论元素含量(%)C70H75N3:C,87.73;H,7.89;N,4.38。实测元素含量(%):C,87.70;H,7.91;N,4.40。
合成实施例26:化合物482的制备
根据实施例3的方法,将中间体F-77替换为等摩尔的j-482,k-77替换为等摩尔的中间体A-114,得到化合物482(11.00g),HPLC检测固体纯度≧99.99%。质谱m/z:957.5949(理论值:957.5961)。理论元素含量(%)C70H75N3:C,87.73;H,7.89;N,4.38。实测元素含量(%):C,87.70;H,7.91;N,4.40。
合成实施例27:化合物485的制备
根据实施例6的方法,将f-120替换为等摩尔的f-485,中间体A-3替换为等摩尔的f-287,得到化合物485(11.12g),HPLC检测固体纯度≧99.95%。质谱m/z:841.4385(理论值:841.4396)。理论元素含量(%)C62H55N3:C,88.43;H,6.58;N,4.99。实测元素含量(%):C,88.46;H,6.56;N,5.02。
器件制备例中的有机材料都是经过升华进行纯化的,纯度都在99.99%以上。器件制备例中使用的ITO玻璃基板、ITO/Ag/ITO玻璃基板均于市场所购买。
将测试软件、计算机、美国Keithley公司的K2400数字源表和美国Photo Research公司的PR788光谱扫描亮度计组成一个联合IVL测试系统,测试本发明制备的有机电致发光器件在电流密度为15mA/cm2时的驱动电压和发光效率。寿命的测试采用McScience公司的M6000 OLED寿命测试系统,测试本发明制备的有机电致发光器件的使用寿命(亮度衰减至初始亮度的95%)。测试的环境为大气环境,温度为室温。
器件实施例1:有机电致发光器件1的制备
将ITO玻璃基板用5%的玻璃清洗液超声清洗2次,每次20分钟,再由去离子水超声清洗2次,每次10分钟,依次使用丙酮和异丙酮超声清洗20分钟,然后在加热到120℃的热板上进行干燥,将干燥后的基板转移到等离子体清洗机中,洗涤5分钟后将基板转移至蒸镀机中。
在玻璃基板上以ITO作为阳极;在阳极上真空蒸镀HAT-CN作为空穴注入层,蒸镀厚度为10nm;在空穴注入层上真空蒸镀本发明的化合物3作为空穴传输层,蒸镀厚度为60nm;在空穴传输层上真空蒸镀CBP:Ir(ppy)3(质量比为97:3)作为发光层,蒸镀厚度为30nm;在发光层上真空蒸镀BAlq作为空穴阻挡层,蒸镀厚度为10nm;在空穴阻挡层上真空蒸镀Liq作为电子传输层,蒸镀厚度为40nm;在电子传输层上真空蒸镀LiF作为电子注入层,厚度为1nm;在电子注入层上真空蒸镀Mg:Ag(质量比为1:9)作为阴极,蒸镀厚度为13nm;在阴极上真空蒸镀化合物CP-1作为覆盖层,蒸镀厚度为70nm;从而制备有机电致发光器件。
器件实施例2~27:有机电致发光器件2~27的制备
分别用本发明化合物47、77、82、114、120、121、127、129、130、158、167、176、184、197、216、227、238、276、287、304、353、368、406、476、482、485替代器件实施例1中的本发明化合物3作为空穴传输层,除此之外,应用与器件实施例1相同的制备方法,制备有机电致发光器件。
对比实施例1~5:对比器件1~5的制备
分别用对比化合物1、对比化合物2、对比化合物3、对比化合物4、对比化合物5替代器件实施例1中的本发明化合物3作为空穴传输层,除此之外,应用与器件实施例1相同的制备方法,制备有机电致发光器件。本发明器件实施例1~27、对比实施例1~5所得有机电致发光器件的发光特性测试结果见表1所示。
表1:有机电致发光器件的发光特性测试结果。
器件实施例28:有机电致发光器件28的制备
将ITO玻璃基板用5%的玻璃清洗液超声清洗2次,每次20分钟,再由去离子水超声清洗2次,每次10分钟,依次使用丙酮和异丙酮超声清洗20分钟,然后在加热到120℃的热板上进行干燥,将干燥后的基板转移到等离子体清洗机中,洗涤5分钟后将基板转移至蒸镀机中。
在玻璃基板上以ITO作为阳极;在阳极上真空蒸镀HAT-CN作为空穴注入层,蒸镀厚度为10nm;在空穴注入层上真空蒸镀NPB作为空穴传输层,蒸镀厚度为60nm;在空穴传输层上真空蒸镀本发明化合物3作为发光辅助层,蒸镀厚度为30nm;在发光辅助层上真空蒸镀CBP:Ir(ppy)3(质量比为97:3)作为发光层,蒸镀厚度为30nm;在发光层上真空蒸镀BAlq作为空穴阻挡层,蒸镀厚度为10nm;在空穴阻挡层上真空蒸镀Liq作为电子传输层,蒸镀厚度为40nm;在电子传输层上真空蒸镀LiF作为电子注入层,厚度为1nm;在电子注入层上真空蒸镀Mg:Ag(质量比为1:9)作为阴极,蒸镀厚度为13nm;在阴极上真空蒸镀化合物CP-1作为覆盖层,蒸镀厚度为70nm;从而制备有机电致发光器件。
器件实施例29~42:有机电致发光器件29~42的制备
分别用本发明化合物77、82、114、120、121、129、167、176、184、216、227、238、353、485替代器件实施例28中的本发明化合物3作为发光辅助层,除此之外,应用与器件实施例28相同的制备方法,制备有机电致发光器件。
器件实施例43~57:有机电致发光器件43~57的制备
分别用本发明化合物121替代器件实施例28~42中的NPB作为空穴传输层,除此之外,应用与器件实施例28相同的制备方法,制备有机电致发光器件。
对比实施例6~10:对比器件6~10的制备
分别用对比化合物1、对比化合物2、对比化合物3、对比化合物4、对比化合物5替代器件实施例28中的本发明化合物3作为发光辅助层,除此之外,应用与器件实施例28相同的制备方法,制备有机电致发光器件。本发明器件实施例28~57、对比实施例6~10所得有机电致发光器件的发光特性测试结果见表2所示。
表2:有机电致发光器件的发光特性测试结果
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通过表1和表2的测试结果可知,使用本发明提供的化合物作为有机电致发光器件的空穴传输层或发光辅助层时,可有效降低有机电致发光器件的驱动电压,提高器件的发光效率,在一定程度上,延长器件的使用寿命,尤其是将本发明提供的包含咔唑基团的芳胺化合物同时作为空穴传输层和发光辅助层使用时,可进一步提高有机电致发光器件的性能。
器件实施例58:有机电致发光器件58的制备
将ITO玻璃基板用5%的玻璃清洗液超声清洗2次,每次20分钟,再由去离子水超声清洗2次,每次10分钟,依次使用丙酮和异丙酮超声清洗20分钟,然后在加热到120℃的热板上进行干燥,将干燥后的基板转移到等离子体清洗机中,洗涤5分钟后将基板转移至蒸镀机中。
在玻璃基板上以ITO作为阳极;在阳极上真空蒸镀HAT-CN作为空穴注入层,蒸镀厚度为10nm;在空穴注入层上真空蒸镀NPB作为空穴传输层,蒸镀厚度为60nm;在空穴传输层上真空蒸镀CBP:Ir(ppy)3(质量比为97:3)作为发光层,蒸镀厚度为30nm;在发光层上真空蒸镀BAlq作为空穴阻挡层,蒸镀厚度为10nm;在空穴阻挡层上真空蒸镀Liq作为电子传输层,蒸镀厚度为40nm;在电子传输层上真空蒸镀LiF作为电子注入层,厚度为1nm;在电子注入层上真空蒸镀Mg:Ag(质量比为1:9)作为阴极,蒸镀厚度为13nm;在阴极上真空蒸镀本发明化合物82作为覆盖层,蒸镀厚度为70nm;从而制备有机电致发光器件。
器件实施例59~68:有机电致发光器件59~68的制备
分别用本发明化合物114、120、121、129、167、176、216、227、238、304替代器件实施例58中的本发明化合物82作为覆盖层,除此之外,应用与器件实施例58相同的制备方法,制备有机电致发光器件。
对比实施例11~12:对比器件11~12的制备
分别用化合物CP-1、化合物CP-2替代器件实施例58中的本发明化合物82作为覆盖层,除此之外,应用与器件实施例58相同的制备方法,制备有机电致发光器件。本发明器件实施例59~68、对比实施例11~12所得有机电致发光器件的发光特性测试结果见表3所示。
表3:有机电致发光器件的发光特性测试结果
通过表3的测试结果可知,使用本发明提供的化合物作为有机电致发光器件的覆盖层时,在相同的电流密度下,器件具有更高的发光效率和更长的使用寿命。
应当指出,本发明用个别实施方案进行了特别描述,但在不脱离本发明原理的前提下,本领域普通技术人可对本发明进行各种形式或细节上的改进,这些改进也落入本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种包含咔唑基团的芳胺化合物,其特征在于,所述的包含咔唑基团的芳胺化合物具有如式1表示的结构:
其中,所述的R1每次出现时,相同或不同地选自氢、氘、氚、取代或未取代的C1~C6的烷基、取代或未取代的金刚烷基、取代或未取代的降冰片烷基中的任意一种;
所述的n选自1、2、3或4,所述的m选自1、2、3或4;
所述的Ar1~Ar4独立地选自下列所示基团中的任意一种,或者Ar1和Ar2之间键合形成咔唑结构,或者Ar3和Ar4之间键合形成咔唑结构:
其中,所述的Re每次出现时,相同或不同地选自氢、氘、氚、取代或未取代的C1~C6的烷基、取代或未取代的金刚烷基、取代或未取代的降冰片烷基中的任意一种;
所述的Re1每次出现时,相同或不同地选自氢、氘、氚中的任意一种;
所述的Rb、Rc独立地选自取代或未取代的C1~C6的烷基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的联苯基、取代或未取代的萘基中的任意一种;
所述的g1选自1、2、3、4或5,所述的g2选自0、1、2、3或4,所述的g3选自0、1、2、3、4、5、6或7;
所述的R每次出现时,相同或不同地选自氢、氘、氚、取代或未取代的甲基中的任意一种;
所述的i选自0、1、2或3;
所述的L1~L6独立地选自单键、取代或未取代的亚苯基中的任意一种;
条件是:
i.-(R1)n中的一个选自如下所示结构中的一种或多种:
和/或
ii.-(R1)m中的一个选自如下所示结构中的一种或多种:
和/或
ii.所述Ar1~Ar4中的一个或两个Re选自如下所示结构中的一种或多种:
其中,所述的R2每次出现时,相同或不同地选自氢、氘、氚、甲基中的任意一种;
所述的a1选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15,所述的a2选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11;
所述的“取代或未取代”中的取代基选自氘、氚、甲基中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的一种包含咔唑基团的芳胺化合物,其特征在于,所述的包含咔唑基团的芳胺化合物选自式2-1~式2-5中的任意一种:
其中,所述的R1、R、Ar1~Ar4、L3~L6、n、m、i均如权利要求1所述。
3.根据权利要求1所述的一种包含咔唑基团的芳胺化合物,其特征在于,所述的 选自下列所示基团中的任意一种:
其中,所述的R3每次出现时,选自甲基;
所述的a3选自1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15,所述的a4选自1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11,所述的a5选自1、2或3,所述的a6选自1、2或3。
4.根据权利要求1所述的一种包含咔唑基团的芳胺化合物,其特征在于,所述的Ar1~Ar4独立地选自下列所示基团中的任意一种:
并且所述的Ar1~Ar4中的至少一个被下式中的一种取代:
其中,所述的a1、a2、R2均如权利要求1所述。
5.根据权利要求1所述的一种包含咔唑基团的芳胺化合物,其特征在于,所述的L1~L6独立地选自单键或下列所示基团中的任意一种:
其中,所述的Ri每次出现时,相同或不同地选自氢、氘、氚、甲基中的任意一种;
所述的h1选自0、1、2、3或4。
6.根据权利要求1所述的一种包含咔唑基团的芳胺化合物,其特征在于,所述的L1~L6独立地选自单键或下列所示基团中的任意一种:
7.一种包含咔唑基团的芳胺化合物,其特征在于,所述的包含咔唑基团的芳胺化合物选自如下所示结构中的任意一种:
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
8.一种有机电致发光器件,包括阳极、阴极及有机物层,其特征在于,所述的有机物层中的至少一层包含权利要求1至7任一项所述的包含咔唑基团的芳胺化合物中的至少一种。
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