CN115490600A - 一种化合物及其应用 - Google Patents

一种化合物及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN115490600A
CN115490600A CN202110680707.1A CN202110680707A CN115490600A CN 115490600 A CN115490600 A CN 115490600A CN 202110680707 A CN202110680707 A CN 202110680707A CN 115490600 A CN115490600 A CN 115490600A
Authority
CN
China
Prior art keywords
substituted
unsubstituted
compound
aryl
independently selected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110680707.1A
Other languages
English (en)
Inventor
黄金华
黄鑫鑫
方仁杰
董梦青
曾礼昌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Eternal Material Technology Co Ltd
Original Assignee
Beijing Eternal Material Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Eternal Material Technology Co Ltd filed Critical Beijing Eternal Material Technology Co Ltd
Priority to CN202110680707.1A priority Critical patent/CN115490600A/zh
Publication of CN115490600A publication Critical patent/CN115490600A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C211/00—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C211/43—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton
    • C07C211/54—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton having amino groups bound to two or three six-membered aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/77—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D307/91—Dibenzofurans; Hydrogenated dibenzofurans
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D333/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom
    • C07D333/50—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D333/76—Dibenzothiophenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D409/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D409/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
    • C07D409/12—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings linked by a chain containing hetero atoms as chain links
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02—Silicon compounds
    • C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/0803—Compounds with Si-C or Si-Si linkages
    • C07F7/081—Compounds with Si-C or Si-Si linkages comprising at least one atom selected from the elements N, O, halogen, S, Se or Te
    • C07F7/0812—Compounds with Si-C or Si-Si linkages comprising at least one atom selected from the elements N, O, halogen, S, Se or Te comprising a heterocyclic ring
    • C07F7/0816—Compounds with Si-C or Si-Si linkages comprising at least one atom selected from the elements N, O, halogen, S, Se or Te comprising a heterocyclic ring said ring comprising Si as a ring atom
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

本发明提供一种化合物及其应用，所述化合物具有如式I所示结构，采用苯环1‑位和3‑位芳胺取代、2‑位芳香性基团取代的三联取代的结构设计，通过双芳胺上四个芳香基团的配合，并与2‑位芳香性基团的相互协同，能够最大限度地获得结构稳定、分子结构规整的双芳胺材料，利用该材料制备的薄膜堆积更致密，光电性质更好，能够充分满足OLED器件对材料的性能要求。而且，所述化合物的制备方法简单，原料易得，适用于规模化量产。所述化合物应用于有机电致发光器件，尤其用于电子阻挡层材料，能够进一步提高器件的发光效率，降低驱动电压，相较于现有技术化合物在降低电压和能耗、提高发光效率方面具有更加显著的效果。

Description

一种化合物及其应用
技术领域
本发明属于有机电致发光材料技术领域，具体涉及一种化合物及其应用。
背景技术
近年来，基于有机材料的光电子器件越来越受到人们的欢迎。有机材料固有的柔性使其十分适用于在柔性基板上制造，可根据需求设计、生产出美观而炫酷的光电子产品，从而获得相对于无机材料无以比拟的优势。此类有机光电子器件的示例包括有机发光二极管(OLED)、有机场效应管、有机光伏电池、有机传感器等；其中，OLED发展尤其迅速，已经在信息显示领域取得商业上的成功。OLED可以提供高饱和度的红、绿、蓝三颜色，用其制成的全色显示装置无需额外的背光源，具有色彩炫丽、轻薄柔软等优点。
OLED器件核心为含有多种有机功能材料的薄膜结构。常见的功能化有机材料有：空穴注入材料、空穴传输材料、空穴阻挡材料、电子注入材料、电子传输材料、电子阻挡材料、发光主体材料以及发光客体材料(染料)等。通电时，电子和空穴被分别注入、传输到发光区域并在此复合，从而产生激子并发光。
目前，人们已经开发出多种有机材料，结合各种新型的器件结构，可以提升载流子迁移率、调控载流子平衡、突破电致发光效率、延缓器件衰减。出于量子力学的原因，常见的荧光发光体主要利用电子和空穴结合时产生的单线态激子发光，现在仍然广泛地应用于各种OLED产品中。有些金属络合物(如铱络合物)可以同时利用三线态激子和单线态激子进行发光，这类材料被称为磷光发光体，其能量转换效率可以比传统的荧光发光体提升四倍。热激发延迟荧光(TADF)技术通过促进三线态激子朝单线态激子的转变，在不采用金属配合物的情况下，仍然可以有效地利用三线态激子而实现较高的发光效率。热激发敏化荧光(TASF)技术则采用具TADF性质的材料，通过能量转移的方式来敏化发光体，同样可以实现较高的发光效率。
随着OLED产品逐步进入市场，人们对这类产品的性能有了越来越高的要求。当前使用的OLED材料和器件结构无法完全解决OLED产品效率、寿命、成本等各方面的问题。
因此，开发更多的能够提高器件发光效率、降低驱动电压、延长使用寿命的有机电致发光材料，是本领域亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种化合物及其应用，所述化合物应用于有机电致发光器件，尤其适用于电子阻挡层材料或空穴传输层材料，能够有效提高器件的发光效率，降低驱动电压，改善器件的综合性能。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的目的之一在于提供一种化合物，所述化合物具有如式I所示结构：
Figure BDA0003122697990000011
式I中，L1、L2、L3、L4各自独立地选自单键、取代或未取代的C6-C30亚芳基、取代或未取代的C3-C30亚杂芳基中的任意一种。
本发明中，所述“L1为单键”意指Ar1直接与N原子相连；全文涉及到相同的描述时，均具有相同的含义。
式I中，Ar1、Ar2、Ar3、Ar4各自独立地选自取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的任意一种；
式I中，Ar选自取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的任意一种，且当Ar包含
Figure BDA0003122697990000021
时，X选自CR1R2、NR3或SiR4R5；虚线代表基团的连接位点。
式I中，R选自取代或未取代的C1-C20直链或支链烷基、取代或未取代的C3-C20环烷基、取代或未取代的C2-C12烯基、取代或未取代的C2-C12炔基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的任意一种。
R1、R2、R3、R4、R5各自独立地选自氢、取代或未取代的C1-C20直链或支链烷基、取代或未取代的C3-C20环烷基、取代或未取代的C2-C12烯基、取代或未取代的C2-C12炔基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的任意一种。
式I中，m为0-3的整数，例如可以为0、1、2或3。当m＞2时，多个R与母核苯环通过单键相连，R之间不连接，不与母核苯环稠合。
L1、L2、L3、L4、Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、Ar、R、R1、R2、R3、R4、R5中所述取代的取代基各自独立地选自卤素、C1-C10直链或支链烷基、C3-C10环烷基、C1-C10烷氧基、C1-C10硫代烷氧基、C6-C30芳基氨基、C3-C30杂芳基氨基、C6-C30芳基硅基、C6-C30芳基或C3-C30杂芳基中的至少一种。
本发明中，所述C6-C30均可以为C6、C9、C10、C12、C14、C16、C18、C20、C22、C24、C26或C28等。
所述C3-C30均可以为C3、C4、C5、C6、C9、C10、C12、C14、C16、C18、C20、C22、C24、C26或C28等。
所述C1-C20均可以为C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18或C19等。
所述C3-C20均可以为C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18或C19等。
所述C2-C12均可以为C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10或C11等。
所述C1-C10均可以为C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10。
所述C3-C10均可以为C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10。
本发明中，所述卤素均可以为氟、氯、溴或碘。下文涉及到相同的描述，均具有相同的含义。
本发明中，所述“取代或未取代”的基团，可以取代有一个取代基，也可以取代有多个取代基，当取代基为多个(至少2个)时，可以为相同或不同的取代基；下文涉及到相同的表达方式时，均具有同样的含义，且取代基的选择范围均如上所示，不再一一赘述。
本发明中，对于化学元素的表述包含化学性质相同的同位素的概念，例如，氢(H)则包括1H(氕)、2H(氘，D)、3H(氚，T)等；碳(C)则包括12C、13C等。
本发明中，杂芳基的杂原子选自N、O、S、P、B或Si。
本发明中，“—”或“------”划过的环结构的表达方式，表示连接位点于该环结构上任意能够成键的位置。
所述C6-C30芳基，优选C6-C20芳基，包括单环芳基或稠环芳基，示例性地包括但不限于：苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、茚基、芴基及其衍生物(9,9'-二甲基芴基、9,9'-二苯基芴基、螺芴基、苯并芴基等)、荧蒽基、三亚苯基、芘基、苝基、
Figure BDA0003122697990000022
基或并四苯基等。
所述C3-C30杂芳基，优选C4-C20杂芳基，包括单环杂芳基或稠环杂芳基，示例性地包括但不限于：呋喃基、噻吩基、吡咯基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、异苯并呋喃基、吲哚基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基及其衍生物(N-苯基咔唑基、N-萘基咔唑基、二苯并咔唑、吲哚并咔唑基等)、硅杂芴基等。
所述C1-C20直链或支链烷基，优选C1-C10直链或支链烷基，更优选C1-C6直链或支链烷基，示例性地包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基、正辛基、正庚基、正壬基、正癸基等。
所述C3-C20环烷基，示例性地包括但不限于：环丙基、环丁基、环戊基、环己基。
本发明提供的化合物具有式I所示的结构，采用母核苯环的1-位、3-位芳胺取代，2-位芳基或杂芳基(Ar)取代的三联取代的结构设计，通过双芳胺上四个芳香性基团的配合，并与2-位上芳香性基团的相互协同，能够最大限度获得结构稳定、分子结构规整的双芳胺材料，利用该化合物制备的薄膜堆积更致密，将所述化合物应用于有机电致发光器件中，其作为电子阻挡层材料(红光器件的电子阻挡层材料)，能够进一步提高器件的发光效率，相较于现有技术化合物在改善电压、提高发光效率方面具有更加显著的效果。
而且，本发明所述化合物的制备工艺简单易行，原料易得，适合于量产放大。
需要说明的是，本发明中为了便于说明对各个基团/特征可能的作用分别进行了描述，但这并不表示这些基团/特征是孤立地起作用的。实际上，获得良好性能的原因本质上是整个分子的优化组合，是各个基团之间协同作用的结果，而不是单一基团的效果。
优选地，所述L1、L2、L3、L4各自独立地选自单键或亚苯基。
优选地，所述Ar1、Ar2、Ar3、Ar4各自独立地选自取代或未取代的如下基团中的任意一种：
Figure BDA0003122697990000031
其中，虚线代表基团的连接位点；
Z1选自O、S、NR11、CR12R13或SiR14R15；
R11、R12、R13、R14、R15各自独立地选自氢、取代或未取代的C1-C20直链或支链烷基、取代或未取代的C3-C20环烷基、取代或未取代的C2-C12烯基、取代或未取代的C2-C12炔基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的任意一种。
优选地，所述R11、R12、R13、R14、R15各自独立地选自甲基、苯基或联苯基中的任意一种。
优选地，所述Ar1、Ar2、Ar3、Ar4各自独立地选自取代或未取代的如下基团中的任意一种：
Figure BDA0003122697990000032
其中，虚线代表基团的连接位点。
优选地，所述Ar选自取代或未取代的如下基团中的任意一种：
Figure BDA0003122697990000041
其中，虚线代表基团的连接位点；
X选自CR1R2、NR3或SiR4R5；
X'选自O或S；
R1、R2、R3、R4、R5各自独立地选自取代或未取代的C1-C20直链或支链烷基、取代或未取代的C3-C20环烷基、取代或未取代的C2-C12烯基、取代或未取代的C2-C12炔基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的任意一种。
R1和R2不连接或通过化学键连接成环，R4和R5不连接或连接成环。
优选地，所述R1、R2、R3、R4、R5各自独立地选自甲基、苯基或联苯基中的任意一种；所述R1和R2不连接或通过化学键连接成环，R4和R5不连接或连接成环。
优选地，所述Ar选自取代或未取代的如下基团中的任意一种：
Figure BDA0003122697990000042
其中，虚线代表基团的连接位点。
优选地，所述Ar为取代或未取代的C6-C20芳基，示例性地包括但不限于取代或为未取代的如下基团：
Figure BDA0003122697990000051
Figure BDA0003122697990000052
优选地，所述R选自苯基、联苯基、甲基或叔丁基中的任意一种。
优选地，所述m为0或1。
优选地，所述化合物具有如下P1-P444所示结构中的任意一种：
Figure BDA0003122697990000053
Figure BDA0003122697990000061
Figure BDA0003122697990000071
Figure BDA0003122697990000081
Figure BDA0003122697990000091
Figure BDA0003122697990000101
Figure BDA0003122697990000111
Figure BDA0003122697990000121
Figure BDA0003122697990000131
Figure BDA0003122697990000141
Figure BDA0003122697990000151
Figure BDA0003122697990000161
Figure BDA0003122697990000171
Figure BDA0003122697990000181
Figure BDA0003122697990000191
Figure BDA0003122697990000201
Figure BDA0003122697990000211
Figure BDA0003122697990000221
Figure BDA0003122697990000231
Figure BDA0003122697990000241
Figure BDA0003122697990000251
Figure BDA0003122697990000261
Figure BDA0003122697990000271
Figure BDA0003122697990000281
Figure BDA0003122697990000291
Figure BDA0003122697990000301
Figure BDA0003122697990000311
Figure BDA0003122697990000321
Figure BDA0003122697990000331
Figure BDA0003122697990000341
Figure BDA0003122697990000351
Figure BDA0003122697990000361
Figure BDA0003122697990000371
Figure BDA0003122697990000381
Figure BDA0003122697990000391
Figure BDA0003122697990000401
Figure BDA0003122697990000411
本发明的目的之二在于提供一种如目的之一所述的化合物的应用，所述化合物应用于有机电致发光器件。
优选地，所述化合物在有机电致发光器件中作为电子阻挡材料和/或空穴传输材料。
本发明的化合物不仅可以应用于有机电致发光器件，还可应用于其他类型的有机电子器件，包括有机场效应晶体管、有机薄膜太阳能电池、电子人工皮肤片材、信息标签、片材型扫描器或电子纸等。
本发明的目的之三在于提供一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件包括第一电极、第二电极以及设置于所述第一电极与第二电极之间的至少一个有机层；所述有机层中包括至少一种如目的之一所述的化合物。
本发明提供的化合物应用于有机电致发光器件中，使器件在亮度为10000cd/m2时的驱动电压降低至3.9-4.4V，电流效率达到58.5-68.6cd/A，提高了有机电致发光器件的发光效率，并降低驱动电压，减小能耗，使器件具有更好的综合性能。
优选地，所述有机层包括电子阻挡层，所述电子阻挡层中包括至少一种如目的之一所述的化合物；
优选地，所述有机层包括空穴传输层，所述空穴传输层中包括至少一种如目的之一所述的化合物。
具体而言，本发明的另一个技术方案提供了一种有机电致发光器件，包括基板，以及依次形成在所述基板上的阳极层(第一电极层)、多个发光功能层(有机层)和阴极层(第二电极层)；所述发光功能层包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子阻挡层、电子传输层中的至少一个，其中，所述电子阻挡层和/或空穴传输层中含有至少一种具有式I所示结构的化合物。
OLED包括位于第一电极和第二电极，以及位于电极之间的有机层。该有机层又可以分为多个区域。比如，该有机层可以包括空穴传输区、发光层、电子传输区。
在具体实施方式中，在第一电极下方或者第二电极上方可以使用基板。基板均为具有机械强度、热稳定性、防水性、透明度优异的玻璃或聚合物材料。此外，作为显示器用的基板上也可以带有薄膜晶体管(TFT)。
第一电极可以通过在基板上溅射或者沉积用作第一电极的材料的方式来形成。当第一电极作为阳极时，可以采用铟锡氧(ITO)、铟锌氧(IZO)、二氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)等氧化物透明导电材料和它们的任意组合。第一电极作为阴极时，可以采用镁(Mg)、银(Ag)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镱(Yb)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)等金属或合金以及它们之间的任意组合。
有机层可以通过真空热蒸镀、旋转涂敷、打印等方法形成于电极之上。用作有机层的化合物可以为有机小分子、有机大分子或聚合物，以及它们的组合。
空穴传输区位于阳极和发光层之间。空穴传输区可以为单层结构的空穴传输层(HTL)，包括只含有一种化合物的单层空穴传输层和含有多种化合物的单层空穴传输层。空穴传输区也可以为包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)中的至少一层的多层结构，电子阻挡层和/或空穴传输层采用本发明中式I所示结构的化合物。
空穴传输区的材料还可以选自、但不限于酞菁衍生物如CuPc、导电聚合物或含导电掺杂剂的聚合物如聚苯撑乙烯、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(Pani/DBSA)、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PEDOT/PSS)、聚苯胺/樟脑磺酸(Pani/CSA)、聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(Pani/PSS)、芳香胺衍生物，其中芳香胺衍生物包括如下面HT-1至HT-51所示的化合物；或者其任意组合。
Figure BDA0003122697990000421
Figure BDA0003122697990000431
Figure BDA0003122697990000441
Figure BDA0003122697990000451
空穴注入层位于阳极和空穴传输层之间。空穴注入层可以是单一化合物材料，也可以是多种化合物的组合。例如，空穴注入层可以采用上述HT-1至HT-51的一种或多种化合物，或者采用下述HI-1至HI-3中的一种或多种化合物；也可以采用HT-1至HT-51的一种或多种化合物掺杂下述HI-1至HI-3中的一种或多种化合物。
Figure BDA0003122697990000452
发光层包括可以发射不同波长光谱的发光染料(即掺杂剂，dopant)，还可以同时包括主体材料(Host)。发光层可以是发射红、绿、蓝等单一颜色的单色发光层。多种不同颜色的单色发光层可以按照像素图形进行平面排列，也可以堆叠在一起而形成彩色发光层。当不同颜色的发光层堆叠在一起时，它们可以彼此隔开，也可以彼此相连。发光层也可以是能同时发射红、绿、蓝等不同颜色的单一彩色发光层。
根据不同的技术，发光层材料可以采用荧光电致发光材料、磷光电致发光材料、热活化延迟荧光发光材料等不同的材料。在一个OLED器件中，可以采用单一的发光技术，也可以采用多种不同的发光技术的组合。这些按技术分类的不同发光材料可以发射同种颜色的光，也可以发射不同种颜色的光。
在本发明的一方面，发光层采用荧光电致发光的技术。其发光层荧光主体材料可以选自、但不限于以下所列举的BFH-1至BFH-17的一种或多种的组合。
Figure BDA0003122697990000461
在本发明的一方面，发光层采用荧光电致发光的技术。其发光层荧光掺杂剂可以选自、但不限于以下所列举的BFD-1至BFD-24的一种或多种的组合。
Figure BDA0003122697990000462
Figure BDA0003122697990000471
在本发明的一方面，发光层采用磷光电致发光的技术。其发光层主体材料选自、但不限于PH-1至PH-85中的一种或多种的组合。
Figure BDA0003122697990000472
Figure BDA0003122697990000481
Figure BDA0003122697990000491
Figure BDA0003122697990000501
在本发明的一方面，发光层采用磷光电致发光的技术。其发光层磷光掺杂剂可以选自、但不限于以下所列举的GPD-1至GPD-47的一种或多种的组合。
Figure BDA0003122697990000511
Figure BDA0003122697990000521
在本发明的一方面，发光层采用磷光电致发光的技术。其发光层磷光掺杂剂可以选自、但不限于以下所列举的RPD-1至RPD-28的一种或多种的组合。
Figure BDA0003122697990000522
Figure BDA0003122697990000531
在本发明的一方面，发光层采用磷光电致发光的技术。其发光层磷光掺杂剂可以选自、但不限于以下所列举的YPD-1至YPD-11的一种或多种的组合。
Figure BDA0003122697990000532
OLED有机层还可以包括发光层与阴极之间的电子传输区。电子传输区可以为单层结构的电子传输层(ETL)，包括只含有一种化合物的单层电子传输层和含有多种化合物的单层电子传输层。电子传输区也可以为包括电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、空穴阻挡层(HBL)中的至少一层的多层结构。
本发明的一方面，电子传输层材料可以选自、但不限于以下所列举的ET-1至ET-73的一种或多种的组合。
Figure BDA0003122697990000541
Figure BDA0003122697990000551
Figure BDA0003122697990000561
Figure BDA0003122697990000571
器件中还可以包括位于电子传输层与阴极之间的电子注入层，电子注入层材料包括但不限于以下列举的一种或多种的组合：LiQ、LiF、NaCl、CsF、Li2O、Cs2CO3、BaO、Na、Yb、Li或Ca。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的化合物采用苯环1-位和3-位芳胺取代、2-位芳基或杂芳基取代的三联取代的结构设计，通过双芳胺上四个芳香基团的配合，并与2-位芳香性基团的相互协同，能够最大限度地获得结构稳定、分子结构规整的双芳胺材料，利用该材料制备的薄膜堆积更致密，光电性质更好，能够充分满足OLED器件对材料的性能要求。而且，所述化合物的制备方法简单，原料易得，适用于规模化量产。
所述化合物应用于有机电致发光器件，尤其用于电子阻挡层材料，能够进一步提高器件的发光效率，降低驱动电压，相较于现有技术化合物在降低电压和能耗、提高发光效率方面具有更加显著的效果。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
本发明中，具有式I所示结构的化合物的代表合成路径如下所示：
Figure BDA0003122697990000572
其中，L1、L2、L3、L4、Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、Ar、R、m具有与式I中的相同的含义；Pd(PPh3)4代表四三苯基膦钯，Pd2(dba)3代表三(二苄基丙酮)二钯(0)，S-Phos代表2-双环己基磷-2',6'-二甲氧基联苯，IPr.HCl代表1,3-双(2,6-二异丙基苯基)氯化咪唑鎓，NaOBu-t代表叔丁醇钠，(t-Bu)3P代表三叔丁基膦。本发明式I化合物的制备包括上述方法，但不限于上述方法，本领域技术人员采用其他方法合成得到的式I化合物同样属于本发明的保护范围。
更具体地，本发明如下合成例示例性地提供了代表化合物的具体合成方法，如下合成例中所用溶剂和试剂，均可以从化工产品市场购买或定制。另外，本领域技术人员也可以通过其他公知方法合成。
合成例1：化合物P1的合成
Figure BDA0003122697990000581
在500mL单口瓶中，加入19g化合物M1、14.4g化合物A1、0.5g四三苯基膦钯Pd(PPh3)4、42g碳酸钾，300mL二氧六环，50mL水，抽真空换氮气3次，反应升温至90℃反应10h。反应完毕，停止反应。冷却至室温，减压除去二氧六环，然后加入100mL水，过滤，固体分别用100mL水洗、50mL甲醇洗后，将固体分别用50mL甲醇和30mL正己烷结晶，得到白色固体M1-1。
在500mL单口瓶中，加入23.3g化合物M1-1、9.3g化合物B1、0.65g三(二苄基丙酮)二钯(0)Pd2(dba)3、0.5g IPr.HCl，28.8g叔丁醇钠，300mL甲苯，抽真空换氮气3次，反应升温至90℃反应12h。反应完毕后冷却至室温，减压过硅胶柱，有机相浓缩，分别用150mL甲醇和50mL正己烷重结晶，得到棕色固体M1-2。
在500mL三口瓶中，加入29g化合物M1-2、15g化合物C1、0.5g的Pd2(dba)3、0.5mL三叔丁基膦(t-Bu)3P，300mL甲苯，28g叔丁醇钠(NaOBu-t)，抽真空换氮气3次，反应升温至110℃反应5h。反应完毕后冷却至室温，减压过硅胶柱，有机相浓缩，分别用200mL甲醇和100mL正己烷重结晶，得到棕色固体M1-3。
在500mL三口瓶中，加入36g化合物M1-3、2g钯碳(Pd/C)、10mL水合肼，300mL甲苯，抽真空换氮气3次，反应升温至100℃反应5h。反应完毕后冷却至室温，减压过硅胶柱，有机相浓缩，得到淡黄色固体M1-4。
在500mL单口瓶中，加入33.6g化合物M1-4、9.3g化合物D1(同化合物B1)、0.65g的Pd2(dba)3、0.5g的IPr.HCl，28.8g叔丁醇钠，300mL甲苯，抽真空换氮气3次，反应升温至90℃反应12h。反应完毕后冷却至室温，减压过硅胶柱，有机相浓缩，分别用150mL甲醇和50mL正己烷重结晶，得到淡黄色固体M1-5。
在1000mL三口瓶中，加入41g化合物M1-5、15g化合物E1(同化合物C1)、0.5g的Pd2(dba)3、0.5mL三叔丁基膦，500mL甲苯，28g叔丁醇钠，抽真空换氮气3次，反应升温至110℃反应5h。反应完毕后冷却至室温，减压过硅胶柱，有机相浓缩，分别用200mL甲醇和100mL正己烷重结晶，最后用30mL甲苯得到纯化的白色固体，即目标产物P1。
m/z理论值：488；ZAB-HS型质谱仪(英国Micromass公司制造)m/z实测值：489。
合成例2-24
合成例2-24的工艺路线与合成例1相同，区别在于原料(化合物M、A、B、C、D、E中的至少1个)不同，原料、目标产物及结果表征数据如表1所示。
表1
Figure BDA0003122697990000591
Figure BDA0003122697990000601
Figure BDA0003122697990000611
表1中的目标产物(即本发明提供的化合物)的结构如下所示：
Figure BDA0003122697990000612
Figure BDA0003122697990000621
实施例1
一种有机电致发光器件，包括依次设置的阳极(ITO)、空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极(Al)；制备方法如下：
(1)将涂布了ITO透明导电层的玻璃板在商用清洗剂中超声处理，在去离子水中冲洗，在丙酮/乙醇的混合溶剂中超声除油，在洁净环境下烘烤至完全除去水分，用紫外光和臭氧清洗，并用低能阳离子束轰击表面；
(2)把上述带有阳极的玻璃基片置于真空腔内，抽真空至＜1×10-5Pa，在上述阳极层膜上真空蒸镀HT-4:HI-3(97/3，w/w)混合物作为空穴注入层，蒸镀速率为0.1nm/s，蒸镀膜厚为10nm；
(3)在空穴注入层之上真空蒸镀HT-4作为器件的空穴传输层，蒸镀速率为0.1nm/s，蒸镀总膜厚为60nm；
(4)在空穴传输层之上真空蒸镀本发明提供的化合物P1作为器件的电子阻挡层，蒸镀速率为0.1nm/s，蒸镀总膜厚为40nm；
(5)在空穴传输层之上真空蒸镀器件的发光层，发光层包括主体材料和染料材料，利用多源共蒸的方法，调节主体材料PH-61:PH-3:GPD-12(100:100:20，w/w/w)三元混合物作为发光层；蒸镀速率为0.1nm/s，蒸镀总膜厚为40nm；
(6)在发光层之上真空蒸镀器件的电子传输层材料ET-69:ET-57(50/50，w/w)混合物，其蒸镀速率为0.1nm/s，蒸镀总膜厚为25nm；
(7)在电子传输层(ETL)上真空蒸镀厚度为0.5nm的LiF作为电子注入层，厚度为150nm的Al层作为器件的阴极。
实施例2-24、对比例1-2
一种有机电致发光器件，其与实施例1的区别仅在于，将电子阻挡层材料化合物P1替换为表2中的化合物。
对比例1-2的电子阻挡层材料的结构如下：
Figure BDA0003122697990000631
上述化合物R-1、R-2为现有化合物，具体来源可参考现有技术CN107531684A、CN107275519A。
针对上述实施例1-24和对比例1-2提供的有机电致发光器件进行如下性能测试：
在同样亮度下，测定实施例和对比例制备得到的有机电致发光器件的驱动电压和电流效率，方法如下：以每秒0.1V的速率提升电压，测定当有机电致发光器件的亮度达到10000cd/m2时的电压，即驱动电压，同时测出此时的电流密度，亮度与电流密度的比值即为电流效率，测试结果如表2所示。
表2
Figure BDA0003122697990000632
Figure BDA0003122697990000641
由表2的数据可知，本发明的化合物用于有机电致发光器件的电子阻挡层材料，器件亮度达到10000cd/m2时，电压可低至3.9V，电流效率最高达68.6cd/A，可以有效的降低器件电压并提高电流效率，是性能良好的电子阻挡层材料。
对比例1的化合物R-1与实施例6的化合物P6相比，区别在于R-1的母核苯环上2-位的取代基为
Figure BDA0003122697990000642
R-1作为电子阻挡层的材料，器件的驱动电压高，电流效率低，性能差于化合物P6，这可能是因为二苯并噻吩基(或二苯并呋喃基)的引入使分子的HOMO能级更深，导致能级不匹配，而且二苯并噻吩基(或二苯并呋喃基)引入降低了分子对电子的亲和能，这使分子的电子阻挡能力有所减弱，尤其当连接位为二苯并噻吩(或二苯并呋喃)的2-位(
Figure BDA0003122697990000643
即虚线所在的位点)时，这种影响更为明显；对比例2的化合物R-2与实施例14的化合物P217相比，区别在于母核苯环上的取代位点为1-位、3-位、5-位，导致对比例2的器件性能明显差于实施例。由此可见，相较于现有技术，本发明采用苯环1-位和3-位芳胺取代、2-位芳香基团取代的三联取代的结构设计，通过双芳胺上四个芳香性基团的配合，并与2-位上特定的芳香性基团相互协同，能够最大限度地获得结构稳定、分子结构规整的双芳胺材料，通过该材料制备的薄膜堆积更致密，更有利于改善有机电致发光器件的性能。将该电子材料到有机发光器件中，能够进一步提高器件的发光效率，相较于现有技术化合物在降低电压和能耗、提高发光效率方面的效果更加显著。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的化合物及其应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种化合物，其特征在于，所述化合物具有如式I所示结构：
Figure FDA0003122697980000011
其中，L1、L2、L3、L4各自独立地选自单键、取代或未取代的C6-C30亚芳基、取代或未取代的C3-C30亚杂芳基中的任意一种；
Ar1、Ar2、Ar3、Ar4各自独立地选自取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的任意一种；
Ar选自取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的任意一种，且当Ar包含
Figure FDA0003122697980000012
时，X选自CR1R2、NR3或SiR4R5；虚线代表基团的连接位点；
R选自取代或未取代的C1-C20直链或支链烷基、取代或未取代的C3-C20环烷基、取代或未取代的C2-C12烯基、取代或未取代的C2-C12炔基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的任意一种；
R1、R2、R3、R4、R5各自独立地选自氢、取代或未取代的C1-C20直链或支链烷基、取代或未取代的C3-C20环烷基、取代或未取代的C2-C12烯基、取代或未取代的C2-C12炔基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的任意一种；
m为0-3的整数；
L1、L2、L3、L4、Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、Ar、R、R1、R2、R3、R4、R5中所述取代的取代基各自独立地选自卤素、C1-C10直链或支链烷基、C3-C10环烷基、C1-C10烷氧基、C1-C10硫代烷氧基、C6-C30芳基氨基、C3-C30杂芳基氨基、C6-C30芳基硅基、C6-C30芳基或C3-C30杂芳基中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述L1、L2、L3、L4各自独立地选自单键或亚苯基。
3.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述Ar1、Ar2、Ar3、Ar4各自独立地选自取代或未取代的如下基团中的任意一种：
Figure FDA0003122697980000021
其中，虚线代表基团的连接位点；
Z1选自O、S、NR11、CR12R13或SiR14R15；
R11、R12、R13、R14、R15各自独立地选自氢、取代或未取代的C1-C20直链或支链烷基、取代或未取代的C3-C20环烷基、取代或未取代的C2-C12烯基、取代或未取代的C2-C12炔基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的任意一种；
优选地，所述Ar1、Ar2、Ar3、Ar4各自独立地选自取代或未取代的如下基团中的任意一种：
Figure FDA0003122697980000022
Figure FDA0003122697980000031
其中，虚线代表基团的连接位点。
4.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述Ar选自取代或未取代的如下基团中的任意一种：
Figure FDA0003122697980000032
其中，虚线代表基团的连接位点；
X选自CR1R2、NR3或SiR4R5；
X'选自O或S；
R1、R2、R3、R4、R5各自独立地选自取代或未取代的C1-C20直链或支链烷基、取代或未取代的C3-C20环烷基、取代或未取代的C2-C12烯基、取代或未取代的C2-C12炔基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的任意一种；
R1和R2不连接或通过化学键连接成环，R4和R5不连接或连接成环。
5.根据权利要求1或4所述的化合物，其特征在于，所述Ar选自取代或未取代的如下基团中的任意一种：
Figure FDA0003122697980000041
其中，虚线代表基团的连接位点；
优选地，所述Ar为取代或未取代的C6-C20芳基。
6.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述R选自苯基、联苯基、甲基或叔丁基中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述m为0或1。
8.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述化合物具有如下P1-P444所示结构中的任意一种：
Figure FDA0003122697980000051
Figure FDA0003122697980000061
Figure FDA0003122697980000071
Figure FDA0003122697980000081
Figure FDA0003122697980000091
Figure FDA0003122697980000101
Figure FDA0003122697980000111
Figure FDA0003122697980000121
Figure FDA0003122697980000131
Figure FDA0003122697980000141
Figure FDA0003122697980000151
Figure FDA0003122697980000161
Figure FDA0003122697980000171
Figure FDA0003122697980000181
Figure FDA0003122697980000191
Figure FDA0003122697980000201
Figure FDA0003122697980000211
Figure FDA0003122697980000221
Figure FDA0003122697980000231
Figure FDA0003122697980000241
Figure FDA0003122697980000251
Figure FDA0003122697980000261
Figure FDA0003122697980000271
Figure FDA0003122697980000281
Figure FDA0003122697980000291
Figure FDA0003122697980000301
Figure FDA0003122697980000311
Figure FDA0003122697980000321
Figure FDA0003122697980000331
Figure FDA0003122697980000341
Figure FDA0003122697980000351
Figure FDA0003122697980000361
Figure FDA0003122697980000371
Figure FDA0003122697980000381
Figure FDA0003122697980000391
Figure FDA0003122697980000401
Figure FDA0003122697980000411
9.一种如权利要求1-8任一项所述的化合物的应用，其特征在于，所述化合物应用于有机电致发光器件；
优选地，所述化合物在有机电致发光器件中作为电子阻挡材料和/或空穴传输材料。
10.一种有机电致发光器件，其特征在于，所述有机电致发光器件包括第一电极、第二电极以及设置于所述第一电极与第二电极之间的至少一个有机层；所述有机层中包括至少一种如权利要求1-8任一项所述的化合物；
优选地，所述有机层包括电子阻挡层，所述电子阻挡层中包括至少一种如权利要求1-8任一项所述的化合物；
优选地，所述有机层包括空穴传输层，所述空穴传输层中包括至少一种如权利要求1-8任一项所述的化合物。
CN202110680707.1A 2021-06-18 2021-06-18 一种化合物及其应用 Pending CN115490600A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110680707.1A CN115490600A (zh) 2021-06-18 2021-06-18 一种化合物及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110680707.1A CN115490600A (zh) 2021-06-18 2021-06-18 一种化合物及其应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115490600A true CN115490600A (zh) 2022-12-20

Family

ID=84465247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110680707.1A Pending CN115490600A (zh) 2021-06-18 2021-06-18 一种化合物及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115490600A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112142605B (zh) 一种化合物及其应用、包含其的有机电致发光器件
CN113004153B (zh) 一种化合物及其应用
CN114773210B (zh) 一种有机化合物及其应用
CN113511978A (zh) 一种化合物、其应用及采用其的有机电致发光器件
CN112979478B (zh) 一种化合物及其应用、包含其的有机电致发光器件
CN115304492A (zh) 一种化合物及其应用
KR20240026461A (ko) 화합물 및 이의 응용, 유기 전계 발광 소자
CN113861041A (zh) 一种化合物及其应用
WO2022042737A1 (zh) 用于有机电致发光器件的有机化合物及有机电致发光器件
CN113636945A (zh) 一种化合物及其应用
CN114436863A (zh) 一种化合物及其应用
CN113861042A (zh) 一种化合物及其应用
CN113045481A (zh) 一种化合物及其应用、包含其的有机电致发光器件
WO2023273997A1 (zh) 一种有机化合物及其应用
WO2023093094A1 (zh) 一种有机电致发光器件及显示装置
CN116621799A (zh) 一种化合物及其应用、包含其的有机电致发光器件
CN115594596A (zh) 一种化合物及其应用
CN115304494A (zh) 一种化合物及其应用
CN114478267A (zh) 用于发光器件的有机化合物及有机电致发光器件
CN113121407A (zh) 一种化合物及其应用
CN112300052A (zh) 一种化合物及其应用、包含其的有机电致发光器件
CN115490600A (zh) 一种化合物及其应用
CN112110920B (zh) 一种有机电致发光化合物及其应用
CN113527302B (zh) 一种化合物及其应用
CN115594597A (zh) 一种有机化合物及包含其的有机电致发光器件

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination