CN115583885B - 一种有机化合物、混合物、组合物及有机电子器件 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种有机化合物、混合物、组合物及有机电子器件。所述有机化合物具有通式(Ⅰ)所示结构。本申请提供的有机化合物具有较好的传输和调节电荷平衡的性能,可作为空穴传输层材料或电子阻挡层材料应用于制备有机电子器件,进而有效提高器件的发光效率和寿命。
Description
技术领域
本申请涉及有机电子器件技术领域,具体涉及一种有机化合物、混合物、组合物及有机电子器件。
背景技术
有机光电材料在合成上具有多样性,制造成本相对较低以及具有优良的光学与电学性能。有机发光二极管(OLED)应用在制备光电器件时,例如平板显示器和照明等,具有广视角、反应时间快、工作电压低、面板厚度薄等优势,因而具有广阔的发展潜力。
有机电致发光现象是指利用有机物质将电能转化为光能的现象。利用有机电致发光现象的有机电致发光元件通常具有正极与负极以及在它们中间包含有机功能层的结构。为了提高有机电致发光元件的效率与寿命,有机功能层具有多层结构,每一层包含有不同的有机物质。具体的,可以包括空穴注入层、空穴传输层、发光辅助层、发光层、电子传输层、电子注入层等。在这种有机电致发光元件中,在两个电极之间施加电压,则由正极向有机功能层注入空穴,由负极向有机功能层注入电子,当注入的空穴与电子相遇时形成激子,该激子跃迁回基态时发出光。这种有机电致发光元件具有自发光、高亮度、高效率、低驱动电压、广视角、高对比度等特性。
为了提高有机电致发光器件的性能,除了开发高性能的发光材料外,发光辅助材料的开发也很重要。目前,虽然有大量的发光辅助材料已被开发出来,但相应地器件仍然存在诸如载流子传输不平衡以及器件寿命不足等很多问题。如何设计新的性能更好的材料来调节传输平衡,从而提高器件的效率和寿命的效果,一直是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本申请目的在于提供一种有机化合物及有机电子器件,所述有机化合物具有较好的传输和调节电荷平衡的性能,可作为空穴传输层材料或电子阻挡层材料应用于有机电子器件中,进而提高器件的发光效率和寿命。
本申请提供一种有机化合物,具有通式(Ⅰ)所示的结构:
其中:
Z每次出现独立选自CH2或CD2;
Ar2、Ar3独立地选自取代或未取代的环原子数为6-30的芳香基团,或取代或未取代的环原子数为5-30的杂芳香基团;
Ar1选自以下基团中的任意一种:
其中,Y选自NR4、C(R4R5)、O、S、Si(R4R5)或PR4;
R1-R5每次出现时,独立地选自-H,或-D(氘),或具有1至20个C原子的直链烷基(例如甲基、乙基、正丙基等),或具有1至20个C原子的直链烷氧基(例如甲氧基、乙氧基、丙氧基等),或具有1至20个C原子的直链硫代烷氧基(例如硫代甲氧基或甲硫基、硫代乙氧基或乙硫基、硫代丙氧基或丙硫基等),或具有3至20个C原子的支链或环状的烷基,或具有3至20个C原子的支链或环状的烷氧基,或具有3至20个C原子的支链或环状的硫代烷氧基,或甲硅烷基,或具有1至20个C原子的酮基,或具有2至20个C原子的烷氧基羰基,或具有7至20个C原子的芳氧基羰基,或氰基,或氨基甲酰基,或卤甲酰基,或甲酰基,或异氰基,或异氰酸酯基,或硫氰酸酯基或异硫氰酸酯基,或羟基,或硝基,或-CF3,或-Cl,或-Br,或-F,或-I,或者取代或未取代的具有6至60个环原子的芳香基团,或取代或未取代的具有5至60个环原子的杂芳香基团,或取代或未取代的具有5至60个环原子的芳氧基,或取代或未取代的具有5至60个环原子的杂芳氧基基团,或这些基团的组合;相邻的R1-R5相互成环或不成环;
a选自0、1、2或3,b选自0、1、2、3或4,c选自0、1、2、3或4。
本发明进一步涉及一种混合物,包含如上所述的一种有机化合物,及至少一种有机功能材料,所述有机功能材料选自空穴注入材料、空穴传输材料、电子传输材料、电子注入材料、电子阻挡材料、空穴阻挡材料、发光材料、主体材料或有机染料。
本发明进一步涉及一种组合物,包括一种如上所述的有机化合物或如上所述的混合物,及至少一种有机溶剂。
本发明进一步涉及一种有机电子器件,包含至少一有机功能层,所述有机功能层的材料包含一种如上所述的有机化合物或如上所述的混合物,或由如上所述的组合物制备而成。
本申请的有益效果在于:
本申请实施例采用的有机化合物具有较好的传输和调节电荷平衡的性能,可作为空穴传输层材料或电子阻挡层材料应用于制备有机电子器件,进而有效提高器件的发光效率和寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的有机发光二极管器件的结构示意图。
附图中的标记分别为:基板1;阳极层11;空穴注入层12;空穴传输层13;电子阻挡层14;有机发光层15;电子传输层16;电子注入层17;阴极层18。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
需说明的是,以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。另外,在本申请的描述中,术语“包括”是指“包括但不限于”。用语第一、第二、第三等仅仅作为标示使用,并没有强加数字要求或建立顺序。本申请的各种实施例可以以一个范围的型式存在;应当理解,以一范围型式的描述仅仅是因为方便及简洁,不应理解为对本申请范围的硬性限制;因此,应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如,应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围,例如从1到3,从1到4,从1到5,从2到4,从2到6,从3到6等,以及所数范围内的单一数字,例如1、2、3、4、5及6,此不管范围为何皆适用。另外,每当在本文中指出数值范围,是指包括所指范围内的任何引用的数字(整数)。
本申请中,“取代”表示被取代基中的氢原子被取代基所取代。
本申请中,同一取代基多次出现时,可独立选自不同基团。如通式含有多个R1,则R1可独立选自不同基团。
本申请中,“取代或未取代”表示所定义的基团可以被取代,也可以不被取代。当所定义的基团被取代时,应理解为任选被本领域可接受的基团所取代,包括但不限于:D(氘)、C1-30烷基、含有3-20个环原子的杂环基、含有6-20个环原子的芳基、含有5-20个环原子的杂芳基、硅烷基、羰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氨基甲酰基、卤甲酰基、甲酰基、-NRR′、氰基、异氰基、异氰酸酯基、硫氰酸酯基、异硫氰酸酯基、羟基、三氟甲基、硝基或卤素,且上述基团也可以进一步被本领域可接受取代基取代;可理解的,-NRR′中的R和R′各自独立地为本领域可接受的基团所取代,包括但不限于H、D、C1-6烷基、含有3-8个环原子的环烷基、含有3-8个环原子的杂环基、含有6-20个环原子的芳基、含有6-10个环原子的杂芳基;所述C1-6烷基、含有3-8个环原子的环烷基、含有3-8个环原子的杂环基、含有6-20个环原子的芳基、含有6-10个环原子的杂芳基中的任意一种或多种可进一步被一个或多个以下基团取代:C1-6烷基、含有3-8个环原子的环烷基、含有3-8个环原子的杂环基、卤素、羟基、硝基或氨基。
本申请中,“环原子数”表示原子键合成环状而得到的结构化合物(例如,单环化合物、稠环化合物、交联化合物、碳环化合物、杂环化合物)的构成该环自身的原子之中的原子数。该环被取代基所取代时,取代基所包含的原子不包括在成环原子内。关于以下所述的“环原子数”,在没有特别说明的条件下也是同样的。例如,苯环的环原子数为6,萘环的环原子数为10,噻吩基的环原子数为5。
本申请中,“烷基”可以表示直链、支链和/或环状烷基。烷基的碳数可以为1至50、1至30、1至20、1至10或1至6。包含该术语的短语,例如,“C1-9烷基”是指包含1~9个碳原子的烷基,每次出现时,可以互相独立地为C1烷基、C2烷基、C3烷基、C4烷基、C5烷基、C6烷基、C7烷基、C8烷基或C9烷基。烷基的非限制性实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基、2-乙基丁基、3,3-二甲基丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、环戊基、1-甲基戊基、3-甲基戊基、2-乙基戊基、4-甲基-2-戊基、正己基、1-甲基己基、2-乙基己基、2-丁基己基、环己基、4-甲基环己基、4-叔丁基环己基、正庚基、1-甲基庚基、2,2-二甲基庚基、2-乙基庚基、2-丁基庚基、正辛基、叔辛基、2-乙基辛基、2-丁基辛基、2-己基辛基、3,7-二甲基辛基、环辛基、正壬基、正癸基、金刚烷基、2-乙基癸基、2-丁基癸基、2-己基癸基、2-辛基癸基、正十一烷基、正十二烷基、2-乙基十二烷基、2-丁基十二烷基、2-己基十二烷基、2-辛基十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、2-乙基十六烷基、2-丁基十六烷基、2-己基十六烷基、2-辛基十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基、2-乙基二十烷基、2-丁基二十烷基、2-己基二十烷基、2-辛基二十烷基、正二十一烷基、正二十二烷基、正二十三烷基、正二十四烷基、正二十五烷基、正二十六烷基、正二十七烷基、正二十八烷基、正二十九烷基、正三十烷基、金刚烷等。
本申请中,芳香基团指至少包含一个芳环的烃基。杂芳香基团指包含至少一个杂原子的芳香烃基。杂原子优选选自Si、N、P、O、S和/或Ge,特别优选选自Si、N、P、O和/或S。稠环芳香基团指芳香基团的环可以具有两个或多个环,其中两个碳原子被两个相邻的环共用,即稠环。稠杂环芳香基团指包含至少一个杂原子的稠环芳香烃基。对于本申请的目的,芳香基团或杂芳香基团不仅包括芳香环的体系,而且包含非芳香族的环系。因此,比如吡啶、噻吩、吡咯、吡唑、三唑、咪唑、噁唑、噁二唑、噻唑、四唑、吡嗪、哒嗪、嘧啶、三嗪、卡宾等体系,对于本申请目的同样认为是芳香基团或杂环芳香基团。对于本申请的目的,稠环芳香族或稠杂环芳香族环系不仅包括芳香基团或杂芳香基团的体系,而且,其中多个芳香基团或杂环芳香基团也可以被短的非芳族单元间断(<10%的非H原子,优选小于5%的非H原子,比如C、N或O原子)。因此,比如9,9'-螺二芴,9,9-二芳基芴,三芳胺,二芳基醚等体系,对于本申请目的同样认为是稠环芳香族环系。
在某个优选地实施例中,所述的芳香基团选自:苯、萘、蒽、荧蒽、菲、苯并菲、二萘嵌苯、并四苯、芘、苯并芘、苊、芴、及其衍生物;杂芳香基团选自三嗪、吡啶、嘧啶、咪唑、呋喃、噻吩、苯并呋喃、苯并噻吩、吲哚、咔唑、吡咯并咪唑、吡咯并吡咯、噻吩并吡咯、噻吩并噻吩、呋喃并吡咯、呋喃并呋喃、噻吩并呋喃、苯并异噁唑、苯并异噻唑、苯并咪唑、喹啉、异喹啉、邻二氮萘、喹喔啉、菲啶、伯啶、喹唑啉、喹唑啉酮、二苯并呋喃、二苯并噻吩、咔唑及其衍生物。
本申请中,“*”表示连接位点或稠合位点。
本申请中,基团中未指明连接位点时,表示基团中任选可连接位点作为连接位点。
本申请中,基团中未指明稠合位点时,表示基团中任选可稠合位点作为稠合位点,优选基团中处于邻位的两个或多个位点为稠合位点。
本申请中,非芳香环系指至少包含一个非芳香环的环系;优选地,非芳香环系中只包含碳碳单键形成的环。
本申请中,取代基相连的单键贯穿相应地环,表述该取代基可与环的任选位置连接,例如中R与苯环的任一可取代位点相连。
在本申请中,相邻基团可以相互成环意指相邻基团结合形成取代或未取代的脂肪族环系、取代或未取代的芳香族环系、取代或未取代的脂肪族杂环系或取代或未取代的杂芳香族环系;上述环系可为单环或多环。
本申请涉及一种有机化合物,具有通式(Ⅰ)所示的结构:
其中:
Z每次出现独立选自CH2或CD2;
Ar2、Ar3独立地选自取代或未取代的环原子数为6-30的芳香基团,或取代或未取代的环原子数为5-30的杂芳香基团;
Ar1选自以下基团中的任意一种:
其中,Y选自NR4、C(R4R5)、O、S、Si(R4R5)或PR4;
R1-R5每次出现时,独立地选自-H,或-D,或具有1至20个C原子的直链烷基,或具有1至20个C原子的直链烷氧基,或具有1至20个C原子的直链硫代烷氧基,或具有3至20个C原子的支链或环状的烷基,或具有3至20个C原子的支链或环状的烷氧基,或具有3至20个C原子的支链或环状的硫代烷氧基,或甲硅烷基,或具有1至20个C原子的酮基,或具有2至20个C原子的烷氧基羰基,或具有7至20个C原子的芳氧基羰基,或氰基,或氨基甲酰基,或卤甲酰基,或甲酰基,或异氰基,或异氰酸酯基,或硫氰酸酯基或异硫氰酸酯基,或羟基,或硝基,或-CF3,或-Cl,或-Br,或-F,或-I,或者取代或未取代的具有6至60个环原子的芳香基团,或取代或未取代的具有5至60个环原子的杂芳香基团,或取代或未取代的具有5至60个环原子的芳氧基,或取代或未取代的具有5至60个环原子的杂芳氧基基团,或这些基团的组合;相邻的R1-R5相互成环或不成环;
a选自0、1、2或3,b选自0、1、2、3或4,c选自0、1、2、3或4。
在一实施例中,Z每次出现,均选自CH2或均选自CD2。
在一实施例中,R1-R5每次出现时,分别独立地选自-H,或-D,或具有1至10个C原子的直链烷基,或具有3至10个C原子的支链或环状的烷基,或氰基,或异氰基,或羟基,或硝基,或-CF3,或-Cl,或-Br,或-F,或-I,或者取代或未取代的具有6至30个环原子的芳香基团,或取代或未取代的具有5至30个环原子的杂芳香基团,或这些基团的组合。
在一实施例中,R1-R5每次出现时,分别独立地选自-H,或-D,或具有1至10个C原子的直链烷基,或具有3至10个C原子的支链或环状的烷基,或氰基,或异氰基,或羟基,或硝基,或-CF3,或-Cl,或-Br,或-F,或-I,或者苯基,或者萘基,或这些基团的组合。
在一实施例中,R1-R3每次出现时,分别独立地选自-H或-D。
在一实施例中,R4或R5每次出现时,分别独立地选自-H、-D、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基、2-乙基丁基、3,3-二甲基丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、环戊基、苯基、萘基,或这些基团的组合。
在一实施例中,相邻的R1-R5可以彼此形成脂族、芳族或杂芳族环系。
在其中一些实施例中,所述有机化合物中的Ar1选自式(A-1)-(A-16)所示的基团:
其中:*表示稠合位点。
在其中一些实施例中,a选自0;b选自0;c选自0;进一步所述有机化合物选自式(II-1)-(II-11)中任一结构:
优选地,式(II-1)-(II-11)中Z每次出现,均选自CH2或均选自CD2。
优选地,所述有机化合物选自式(II-5),原因在于:三亚苯基增大了化合物结构的稠环体系,提高了化合物的空穴传输性能。
在一实施例中,Ar2、Ar3独立地选自取代或未取代的环原子数为6-25的芳香基团或取代或未取代的环原子数为6-25的杂芳香基团。
在一实施例中,本发明所述的取代基优选自具有1-30个C原子的烷基、含有6-20个环原子的芳基、或含有5-20个环原子的杂芳基;进一步,所述的取代基选自具有1-8个C原子的烷基、含有6-10个环原子的芳基或含有6-13个环原子的杂芳基。
在其中一些实施例中,Ar2、Ar3各自独立选自以下基团或其组合:
其中,
X每次出现时,独立地选自CR6或N;
Y1每次出现时,独立地选自NR7、C(R7R8)、Si(R7R8)、O、S或PR7;
R6-R8每次出现时,独立选自-H,或-D,或具有1至20个C原子的直链烷基,或具有1至20个C原子的直链烷氧基,或具有1至20个C原子的直链硫代烷氧基,或具有3至20个C原子的支链或环状的烷基,或具有3至20个C原子的支链或环状的烷氧基,或具有3至20个C原子的支链或环状的硫代烷氧基,或甲硅烷基,或具有1至20个C原子的酮基,或具有2至20个C原子的烷氧基羰基,或具有7至20个C原子的芳氧基羰基,或氰基,或氨基甲酰基,或卤甲酰基,或甲酰基,或异氰基,或异氰酸酯基,或硫氰酸酯基或异硫氰酸酯基,或羟基,或硝基,或-CF3,或-Cl,或-Br,或-F,或-I,或可交联的基团,或者取代或未取代的具有6至60个环原子的芳香基团,或取代或未取代的具有6至60个环原子的杂芳香基团,或取代或未取代的具有6至60个环原子的芳氧基,或取代或未取代的具有6至60个环原子的杂芳氧基基团,或这些基团的组合。
当X为连接位点时,X选自C原子。
在一优选地实施例中,R6每次出现时,独立选自-H,或-D,或具有1至10个C原子的直链烷基,或具有3至10个C原子的支链烷基或环状的烷基,或者取代或未取代的具有6至30个环原子的芳香基团,或取代或未取代的具有6至30个环原子的杂芳香基团;进一步,R6每次出现时,独立地选自-H,或-D,具有3至10个C原子的环状的烷基,或者取代或未取代的具有6至10个环原子的芳香基团,或取代或未取代的具有6至10个环原子的杂芳香基团。
在一实施例中,R7-R8每次出现时,分别独立地选自-H,或-D,或具有1至10个C原子的直链烷基,或具有3至10个C原子的支链或环状的烷基,或者取代或未取代的具有6至30个环原子的芳香基团,或取代或未取代的具有6至30个环原子的杂芳香基团,或这些基团的组合;
在一实施例中,R7-R8每次出现时,分别独立地选自-H,或-D,或具有1至10个C原子的直链烷基,或具有3至10个C原子的支链或环状的烷基,或者苯基,或者萘基,或这些基团的组合。
在其中一些实施例中,Ar2选自以下基团:
优选地,R6每次出现时,独立地选自-H,或-D,或苯基,或联苯基,或三联苯基,或具有1至10个C原子的直链烷基,或具有3至10个C原子的支链或环状的烷基,或被具有1至10个C原子的直链烷基取代的苯基,或被具有3至10个C原子的支链或环状的烷基取代的苯基;*表示连接位点。
在一实施例中,Ar3选自以下基团:
优选地,R6每次出现时,独立地选自-H、-D、苯基、联苯基、三联苯基,或具有1至10个C原子的直链烷基,或具有3至10个C原子的支链或环状的烷基,或被具有1至10个C原子的直链烷基取代的苯基,或被具有3至10个C原子的支链或环状的烷基取代的苯基。*表示连接位点。
需要说明的是,上述三联苯基选自邻三联苯基、间三联苯基和对三联苯基中的至少一种;具体地,上述三联苯基为间三联苯基。
在其中一些实施例中,所述的Ar2、Ar3各自独立地选自以下基团:
其中:*表示连接位点。
进一步,通式(Ⅰ)中,Ar2、Ar3及与Ar2和Ar3两者相连的N所形成的结构,即所示结构,如下所示:
其中:*表示连接位点。
在一实施例中,所述有机化合物选自式(III):
其中:q选自0或1或2。
进一步,Ar3选自以下基团:
R6和Y和Z含义同上所述。
本申请所述的有机化合物的结构选自但不限于如下结构,这些结构可以被任意取代:
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
本申请所述的有机化合物,可以作为功能材料用于电子器件的有机功能层中。所述有机功能层包括但不限于:空穴注入层(HIL),空穴传输层(HTL),电子传输层(ETL),电子注入层(EIL),电子阻挡层(EBL),空穴阻挡层(HBL),发光层(EML)。
在一优选实施例中,本申请所述的有机化合物用于空穴传输层中或电子阻挡层中。更进一步,本申请的有机化合物用于红光有机电子器件的空穴传输层中或电子阻挡层中。
相应地,本申请还提供一种混合物,包含有至少一种以上所述的有机化合物,及至少一种有机功能材料。所述有机功能材料可选自空穴注入材料(HIM)、空穴传输材料(HTM)、电子传输材料(ETM)、电子注入材料(EIM)、电子阻挡材料(EBM)、空穴阻挡材料(HBM)、发光材料(Emitter)、主体材料(Host)和有机染料中的至少一种。例如在WO2010135519A1、US20090134784A1和WO 2011110277A1中对各种有机功能材料有详细的描述,特此将此三件专利文件中的全部内容并入本文作为参考。
本申请进一步涉及一种组合物,包含至少一种如上所述的有机化合物或如上所述的混合物,及至少一种有机溶剂。所述有机溶剂选自芳族、杂芳族、酯、芳族酮、芳族醚、脂肪族酮、脂肪族醚、脂环族、烯烃类化合物、硼酸酯类化合物和磷酸酯类化合物中的一种或多种组合。
在一个优选的实施例中,在本申请的所述组合物中,所述有机溶剂选自基于芳族或杂芳族的溶剂。
可选地,适合本申请的基于芳族或杂芳族溶剂的例子有,但不限制于:对二异丙基苯、戊苯、四氢萘、环己基苯、氯萘、1,4-二甲基萘、3-异丙基联苯、对甲基异丙苯、二戊苯、三戊苯、戊基甲苯、邻二乙苯、间二乙苯、对二乙苯、1,2,3,4-四甲苯、1,2,3,5-四甲苯、1,2,4,5-四甲苯、丁苯、十二烷基苯、二己基苯、二丁基苯、对二异丙基苯、环己基苯、苄基丁基苯、二甲基萘、3-异丙基联苯、对甲基异丙苯、1-甲基萘、1,2,4-三氯苯、4,4-二氟二苯甲烷、1,2-二甲氧基-4-(1-丙烯基)苯、二苯甲烷、2-苯基吡啶、3-苯基吡啶、N-甲基二苯胺、4-异丙基联苯、α,α-二氯二苯甲烷、4-(3-苯基丙基)吡啶、苯甲酸苄酯、1,1-双(3,4-二甲基苯基)乙烷、2-异丙基萘、喹啉、异喹啉、2-呋喃甲酸甲酯、2-呋喃甲酸乙酯等。
可选地,适合本申请的基于芳族酮溶剂的例子有,但不限制于:1-四氢萘酮,2-四氢萘酮,2-(苯基环氧)四氢萘酮,6-(甲氧基)四氢萘酮,苯乙酮、苯丙酮、二苯甲酮、及它们的衍生物,如4-甲基苯乙酮、3-甲基苯乙酮、2-甲基苯乙酮、4-甲基苯丙酮、3-甲基苯丙酮、2-甲基苯丙酮等。
可选地,适合本申请的基于芳族醚溶剂的例子有,但不限制于:3-苯氧基甲苯、丁氧基苯、对茴香醛二甲基乙缩醛、四氢-2-苯氧基-2H-吡喃、1,2-二甲氧基-4-(1-丙烯基)苯、1,4-苯并二噁烷、1,3-二丙基苯、2,5-二甲氧基甲苯、4-乙基本乙醚、1,3-二丙氧基苯、1,2,4-三甲氧基苯、4-(1-丙烯基)-1,2-二甲氧基苯、1,3-二甲氧基苯、缩水甘油基苯基醚、二苄基醚、4-叔丁基茴香醚、反式-对丙烯基茴香醚、1,2-二甲氧基苯、1-甲氧基萘、二苯醚、2-苯氧基甲醚、2-苯氧基四氢呋喃、乙基-2-萘基醚。
在一些优选的实施例中,在本申请的所述组合物中,所述有机溶剂可选自脂肪族酮,例如,2-壬酮、3-壬酮、5-壬酮、2-癸酮、2,5-己二酮、2,6,8-三甲基-4-壬酮、葑酮、佛尔酮、异佛尔酮、二正戊基酮等;或所述第一有机溶剂选自脂肪族醚,例如,戊醚、己醚、二辛醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇丁基甲醚、二乙二醇二丁醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇乙基甲醚、三乙二醇丁基甲醚、三丙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚等。
在另一些优选的实施例中,在本申请的所述组合物中,所述有机溶剂可选自基于酯的溶剂,例如:辛酸烷酯、癸二酸烷酯、硬脂酸烷酯、苯甲酸烷酯、苯乙酸烷酯、肉桂酸烷酯、草酸烷酯、马来酸烷酯、烷内酯、油酸烷酯等。优选地,所述第一有机溶剂选用辛酸辛酯、癸二酸二乙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、异壬酸异壬酯中的至少一种。上述的溶剂可以是单独使用,也可以是作为两种或多种有机溶剂的混合物使用。
在某些优选的实施例中,按照本申请的所述组合物,进一步包含第二种有机溶剂。所述第二种有机溶剂选自(但不限于):甲醇、乙醇、2-甲氧基乙醇、二氯甲烷、三氯甲烷、氯苯、邻二氯苯、四氢呋喃、苯甲醚、吗啉、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、1,4二氧杂环己烷、丙酮、甲基乙基酮、1,2二氯乙烷、3-苯氧基甲苯、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、醋酸乙酯、醋酸丁酯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、四氢萘、萘烷、茚和/或它们的混合物。
一些优选的实施例中,特别适合本申请的溶剂是汉森(Hansen)溶解度参数在以下范围内的溶剂:
δd(色散力)在17.0MPa1/2~23.2MPa1/2的范围,尤其是在18.5MPa1/2~21.0MPa1/2的范围;
δp(极性力)在0.2MPa1/2~12.5MPa1/2的范围,尤其是在2.0MPa1/2~6.0MPa1/2的范围;
δh(氢键力)在0.9MPa1/2~14.2MPa1/2的范围,尤其是在2.0MPa1/2~6.0MPa1/2的范围。
在本申请的所述组合物中,其中有机溶剂在选取时需考虑其沸点参数。所述的有机溶剂包含所述第一有机溶剂和/或所述第二有机溶剂。
本申请中,所述的有机溶剂的沸点≥150℃;优选为≥180℃;较优选为≥200℃;更优为≥250℃;最优为≥275℃或≥300℃。这些范围内的沸点对防止喷墨印刷头的喷嘴堵塞是有益的。所述的有机溶剂可从溶剂体系中蒸发,以形成包含功能材料薄膜。
在一个优选的实施方案中,在本申请的所述组合物可以是一溶液。
在另一个优选的实施方案中,在本申请的所述组合物可以是一悬浮液。
本申请中,所述的组合物中可以包括0.01wt%~15wt%的所述有机化合物或所述混合物。进一步地,所述有机化合物或所述混合物在所述组合物中可以为0.1wt%~10wt%。优选地,所述有机化合物或所述混合物在所述组合物中可以为0.2wt%~5wt%。更优选地,所述有机化合物或所述混合物在所述组合物中的可以为0.25wt%~3wt%。
本申请还涉及所述组合物作为涂料或印刷油墨在制备有机电子器件时的用途。
优选地,将所述组合物应用于通过打印或涂布的有机电子器件制备方法中。
进一步地,适合的打印或涂布技术包括(但不限于):喷墨打印,喷印(NozzlePrinting),活版印刷,丝网印刷,浸涂,旋转涂布,刮刀涂布,辊筒印花,扭转辊印刷,平版印刷,柔版印刷,轮转印刷,喷涂,刷涂或移印,狭缝型挤压式涂布等。首选的是凹版印刷,喷印及喷墨印刷。
所述组合物形成的溶液或悬浮液中可以包括一种或多种助剂。所述助剂选自表面活性化合物、润滑剂、润湿剂、分散剂、疏水剂和粘接剂中的至少一种;用于调节粘度、成膜性能、提高附着性等。所述组合物满足有关打印技术及其对有关溶液的相关要求,如溶剂及浓度,粘度等。
相应地,本申请还提供一种如上所述的有机化合物、混合物或组合物在制备有机电子器件中的应用。所述的有机电子器件可选于,但不限于:有机发光二极管(OLED),有机光伏电池(OPV),有机发光电池(OLEEC),有机场效应管(OFET),有机发光场效应管,有机激光器,有机自旋电子器件,有机传感器及有机等离激元发射二极管(Organic PlasmonEmitting Diode)等;特别优选为OLED。
本申请一实施例中,将所述有机化合物用于有机发光二极管(OLED)器件的电子阻挡层。
此外,本申请还提供一种有机电子器件,包含至少一有机功能层,所述有机功能层的材料包含如上所述的有机化合物或混合物,或者所述有机功能层由上所述的组合物制成。
在一些实施例中,所述有机功能层可选自空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发光层(EML)、电子阻挡层(EBL)、电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)和空穴阻挡层(HBL)中的至少一种。
在一些实施例中,所述有机功能层至少包含一电子阻挡层,所述电子阻挡层包含如上所述的有机化合物。具体有机化合物的定义如前文所述。
在一实施例中,所述有机电子器件包含相对设置的第一电极层和第二电极层,及位于所述第一电极层和所述第二电极层之间的一个或多个有机功能层。所述第一电极层和所述第二电极层分别为阴极层、阳极层;例如,所述第一电极层为阴极层,所述第二电极层为阳极层;反之,所述第一电极层为阳极层,所述第二电极层为阴极层。
所述的有机电子器件可选于,但不限于:有机发光二极管(OLED)、有机光伏电池(OPV)、有机发光电池(OLEEC)、有机场效应管(OFET)、有机发光场效应管、有机激光器、有机自旋电子器件、有机传感器及有机等离激元发射二极管(Organic Plasmon EmittingDiode)等;特别优选地,所述有机电子器件选为有机电致发光器件,例如OLED、OLEEC、有机发光场效应管。
本申请还涉及本申请的电致发光器件在制备各种电子设备中的应用,包含,但不限于:显示设备,照明设备,光源,传感器等等。
下面将结合优选实施例对本发明进行了说明,但本发明并不局限于下述实施例,应当理解,所附权利要求概括了本发明的范围在本发明构思的引导下本领域的技术人员应意识到,对本发明的各实施例进行的一定的改变,都将被本发明的权利要求书的精神和范围所覆盖。
具体实施例
实施例1:有机化合物(M1)的合成:
有机化合物(M1)的合成路线包括:
1)中间体M1-3的合成:氮气环境下,将(16.9g,100mmol)化合物M1-1、(23.3g,100mmol)的化合物M1-2、(0.92g,1mmol)化合物Pd2(dba)3、(0.4g,2mmol)的化合物三叔丁基膦、(13.7g,150mmol)的化合物叔丁醇钠和200mL无水甲苯溶剂加入到500mL两口瓶中,加热60℃,搅拌反应6小时,冷却至室温,加水淬灭,将反应液旋转蒸发掉大部分溶剂,用二氯甲烷溶解水洗3遍,收集有机液拌硅胶过柱进行纯化,得到中间体化合物M1-3,产率为80%。
2)中间体M1-6的合成:氮气环境下,将(17.2g,100mmol)化合物M1-4、(31.7g,100mmol)化合物M1-5、(3.31g,3mmol)四三苯基膦钯、(27.6g,200mmol)碳酸钾的50mL水溶液和200mL甲苯加入到500mL三口瓶中,加热搅拌至110℃反应12小时,结束反应,冷却到室温,将滤液进行抽滤,旋转蒸发掉大部分溶剂,用二氯甲烷溶解水洗3遍,收集有机液拌硅胶过柱进行纯化,得到中间体化合物M1-6,产率为70%。
3)中间体M1-8的合成:氮气环境下,将(19.1g,60mmol)化合物M1-6和150mL无水四氢呋喃溶剂加入到500mL两口瓶中,搅拌溶解,降温到-78℃,缓慢滴加60mmol的正丁基锂,保持温度,继续搅拌反应2小时,将反应液转移到装有(12.5g,60mmol)化合物M1-7的100mL无水四氢呋喃溶液中,常温搅拌反应4小时,加水淬灭,将反应液旋转蒸发掉大部分溶剂,用二氯甲烷溶解水洗3遍,收集有机相,旋干后直接用作下一步的原料。
4)中间体M1-9的合成:将上一步所得的化合物M1-8、80mL乙酸和15mL氢溴酸加入250mL两口瓶中,加热100℃搅拌反应12个小时,结束反应,将反应液加入到300mL水中,抽滤,滤渣用乙酸乙酯/乙醇混合溶液重结晶,得到中间体化合物M1-9,两步产率合为70%。
5)化合物M1的合成:氮气环境下,将(12.9g,30mmol)化合物M1-9、(9.6g,30mmol)的化合物M1-3、(0.55g,0.6mmol)的化合物Pd2(dba)3、(0.24g,1.2mmol)的化合物三叔丁基膦、(4.1g,45mmol)的化合物叔丁醇钠和100mL无水甲苯溶剂加入到300mL两口瓶中,加热60℃,搅拌反应6小时,冷却至室温,加水淬灭,将反应液旋转蒸发掉大部分溶剂,用二氯甲烷溶解水洗3遍,收集有机液拌硅胶过柱进行纯化,得到化合物M1,产率为75%。MS(ASAP):714。
实施例2:有机化合物(M2)的合成:
有机化合物(M2)的合成路线包括:
1)中间体M2-3的合成:参照实施例1中的化合物M1-3的合成方法,将化合物M2-1和M2-2分别替代化合物M1-2和M1-1,得到中间体化合物M2-3,产率为75%。
2)中间体M2-6的合成:参照实施例1中的化合物M1-6的合成方法,将化合物M2-4和M2-5分别替代化合物M1-4和M1-5,得到中间体化合物M2-6,产率为75%。
3)中间体M2-7的合成:参照实施例1中的化合物M1-8的合成方法,将化合物M2-6替代化合物M1-6。
4)中间体M2-8的合成:参照实施例1中的化合物M1-9的合成方法,将化合物M2-7替代化合物M1-8,得到中间体化合物M2-8;步骤3)和步骤4)两步产率合为75%。
5)化合物M2的合成:参照实施例1中的化合物M1的合成方法,将化合物M2-8和M2-3分别替代化合物M1-9和M1-3,得到化合物M2,产率为70%。MS(ASAP):754。
实施例3:有机化合物(M3)的合成:
有机化合物(M3)的合成路线包括:
1)中间体M3-3的合成:参照实施例1中的化合物M1-3的合成方法,将化合物M3-1和M3-2分别替代化合物M1-1和M1-2,得到中间体化合物M3-3,产率为78%。
2)中间体M3-6的合成:参照实施例1中的化合物M1-6的合成方法,将化合物M3-4和M3-5分别替代化合物M1-4和M1-5,得到中间体化合物M3-6,产率为70%。
3)中间体M3-7的合成:参照实施例1中的化合物M1-8的合成方法,将化合物M3-6替代化合物M1-6,得到中间体化合物M3-7。
4)中间体M3-8的合成:参照实施例1中的化合物M1-9的合成方法,将化合物M3-7替代化合物M1-8,得到中间体化合物M3-8;步骤3)和步骤4)两步产率合为72%。
5)化合物M3的合成:参照实施例1中的化合物M1的合成方法,将化合物M3-8和M3-3分别替代化合物M1-9和M1-3,得到化合物M3,产率为68%。MS(ASAP):680。
实施例4:有机化合物(M4)的合成:
有机化合物(M4)的合成路线包括:
1)中间体M4-2的合成:参照实施例1中化合物M1-3的合成方法,将化合物M4-1替代化合物M1-2,得到中间体化合物M4-2,产率为80%。
2)中间体M4-5的合成:参照实施例1中化合物M1-6的合成方法,将化合物M4-3和M4-4分别替代化合物M1-5和M1-4,得到中间体化合物M4-5,产率为70%。
3)中间体M4-6的合成:参照实施例1中化合物M1-8的合成方法,将化合物M4-5替代化合物M1-6,得到中间体化合物M4-6。
4)中间体M4-7的合成:参照实施例1中化合物M1-9的合成方法,将化合物M4-6替代化合物M1-8,得到中间体化合物M4-7;步骤3)和步骤4)两步产率合为73%。
5)化合物M4的合成:参照实施例1中化合物M1的合成方法,将化合物M4-6和M4-2分别替代化合物M1-9和M1-3,得到化合物M4,产率为78%。MS(ASAP):688。
实施例5:有机化合物(M5)的合成:
有机化合物(M5)的合成路线包括:
1)中间体M5-2的合成:参照实施例1中化合物M1-3的合成方法,将化合物M5-1替代化合物M1-1,得到中间体化合物M5-2,产率为77%。
2)中间体M5-5的合成:依照实施例1中化合物M1-6的合成方法,将化合物M5-3和M5-4分别替代化合物M1-5和M1-4,得到中间体化合物M5-5,产率为74%。
3)中间体M5-6的合成:参照实施例1中化合物M1-8的合成方法,将化合物M5-5替代化合物M1-6,得到中间体化合物M5-6。
4)中间体M5-7的合成:参照实施例1中化合物M1-9的合成方法,将化合物M5-6替代化合物M1-8,得到中间体化合物M5-7;步骤3)和步骤4)两步产率合为70%。
5)化合物M5的合成:参照实施例1中化合物M1的合成方法,将化合物M5-7和M5-2分别替代化合物M1-9和M1-3,得到化合物M5,产率76%。MS(ASAP):738。
实施例6:有机化合物(M6)的合成:
有机化合物(M6)的合成路线包括:
1)中间体M6-2的合成:参照实施例1中化合物M1-3的合成方法,将化合物M6-1和M5-2替代化合物M1-1和M1-2,得到中间体化合物M6-2,产率为73%。
2)中间体M6-3的合成:参照实施例1中化合物M1-6的合成方法,将化合物M5-3和M4-4分别替代化合物M1-5和M1-4,得到中间体化合物M6-3,产率为65%。
3)中间体M6-4的合成:参照实施例1中化合物M1-8的合成方法,将化合物M6-3替代化合物M1-6,得到中间体化合物M6-4。
4)中间体M6-5的合成:参照实施例1中化合物M1-9的合成方法,将化合物M6-4替代化合物M1-8,得到中间体化合物M6-5;步骤3)和步骤4)两步产率合为72%。
5)中间体M6-6的合成:氮气环境下,将(10.6g,20mmol)化合物M6-5,(0.96g,10mmol)叔丁醇钠和20mL氘代二甲基亚砜溶剂加入到150mL两口瓶中,加热80℃,搅拌反应12小时,反应完成后,加20mL氘水淬灭,用二氯甲烷萃取,水洗3遍,收集有机液拌硅胶过柱进行纯化,得到中间体化合物M6-6,产率为80%。
6)化合物M6的合成:参照实施例1中化合物M1的合成方法,将化合物M6-7和M6-3分别替代化合物M1-9和M1-3,得到化合物M6,产率为72%。MS(ASAP):716。
实施例7:有机化合物(M7)的合成:
有机化合物(M7)的合成路线包括:
1)中间体M7-2的合成:参照实施例1中化合物M1-3的合成方法,将化合物M7-1和M5-1替代化合物M1-1和M1-2,得到中间体化合物M7-2,产率为78%。
2)化合物M7的合成:参照实施例1中化合物M1的合成方法,将化合物M6-5和M7-2分别替代化合物M1-9和M1-3,得到化合物M7,产率为75%。MS(ASAP):778。
实施例8:有机化合物(M8)的合成:
有机化合物(M8)的合成路线包括:
1)中间体M8-2的合成:参照实施例1中化合物M1-3的合成方法,将化合物M8-1和M5-1替代化合物M1-1和M1-2,得到中间体化合物M8-2,产率为77%。
2)中间体M8-4的合成:参照实施例1中化合物M1-6的合成方法,将化合物M5-3和M8-3分别替代化合物M1-5和M1-4,得到中间体化合物M8-4,产率为70%。
3)中间体M8-5的合成:参照实施例1中化合物M1-8的合成方法,将化合物M8-4替代化合物M1-6,得到中间体化合物M8-5。
4)中间体M8-6的合成:参照实施例1中化合物M1-9的合成方法,将化合物M8-5替代化合物M1-8,得到中间体化合物M8-6;步骤3)和步骤4)两步产率合为72%。
5)化合物M8的合成:参照实施例1中化合物M1的合成方法,将化合物M8-6和M8-2分别替代化合物M1-9和M1-3,得到化合物M8,产率为67%。MS(ASAP):768。
实施例9:有机化合物(M9)的合成:
有机化合物(M9)的合成路线包括:
1)中间体M9-2的合成:参照实施例1中化合物M1-3的合成方法,将化合物M2-1和M9-1替代化合物M1-1和M1-2,得到中间体化合物M9-2,产率为75%。
2)中间体M9-4的合成:参照实施例1中化合物M1-6的合成方法,将化合物M9-3和M5-4分别替代化合物M1-5和M1-4,得到中间体化合物M9-4,产率为70%。
3)中间体M9-5的合成:参照实施例1中化合物M1-8的合成方法,将化合物M9-4替代化合物M1-6,得到中间体化合物M9-5。
4)中间体M9-6的合成:参照实施例1中化合物M1-9的合成方法,将化合物M9-5替代化合物M1-8,得到中间体化合物M9-6;步骤3)和步骤4)两步产率合为80%。
5)化合物M9的合成:参照实施例1中化合物M1的合成方法,将化合物M9-6和M9-2分别替代化合物M1-9和M1-3,得到化合物M9,产率为75%。MS(ASAP):754。
实施例10:有机化合物(M10)的合成:
有机化合物(M10)的合成路线包括:
6)中间体M10-3的合成:参照实施例1中化合物M1-3的合成方法,将化合物M10-1和M10-2替代化合物M1-1和M1-2,得到中间体化合物M10-3,产率为75%。
7)中间体M10-5的合成:参照实施例1中化合物M1-6的合成方法,将化合物M10-4和M4-4分别替代化合物M1-5和M1-4,得到中间体化合物M10-5,产率为70%。
8)中间体M10-6的合成:参照实施例1中化合物M1-8的合成方法,将化合物M10-5替代化合物M1-6,得到中间体化合物M10-6。
9)中间体M10-7的合成:参照实施例1中化合物M1-9的合成方法,将化合物M10-6替代化合物M1-8,得到中间体化合物M10-7;步骤3)和步骤4)两步产率合为78%。
10)化合物M10的合成:参照实施例1中化合物M1的合成方法,将化合物M10-7和M10-3分别替代化合物M1-9和M1-3,得到化合物M10,产率72%。MS(ASAP):722。
实施例11:有机化合物(M11)的合成:
有机化合物(M11)的合成路线包括:
1)中间体M11-2的合成:参照实施例1中化合物M1-6的合成方法,将化合物M11-1和M5-4分别替代化合物M1-5和M1-4,得到中间体化合物M11-2,产率为72%。
2)中间体M11-3的合成:参照实施例1中化合物M1-8的合成方法,将化合物M11-2替代化合物M1-6,得到中间体化合物M11-3。
3)中间体M11-4的合成:参照实施例1中化合物M1-9的合成方法,将化合物M11-3替代化合物M1-8,得到中间体化合物M11-4。步骤3)和步骤4)两步产率合为65%。
4)化合物M11的合成:参照实施例1中化合物M1的合成方法,将化合物M11-4和M5-2分别替代化合物M1-9和M1-3,得到化合物M11,产率为75%。MS(ASAP):704。
实施例12:有机化合物(M12)的合成:
有机化合物(M12)的合成路线包括:
1)中间体M12-1的合成:参照实施例1中化合物M1-6的合成方法,将化合物M10-1和M8-3分别替代化合物M1-5和M1-4,得到中间体化合物M12-1,产率为70%。
2)中间体M12-2的合成:参照实施例1中化合物M1-8的合成方法,将化合物M12-1替代化合物M1-6,得到中间体化合物M12-2。
3)中间体M12-3的合成:参照实施例1中化合物M1-9的合成方法,将化合物M12-2替代化合物M1-8,得到中间体化合物M12-3。步骤3)和步骤4)两步产率合为67%。
4)化合物M12的合成:参照实施例1中化合物M1的合成方法,将化合物M12-3和M7-2分别替代化合物M1-9和M1-3,得到化合物M12,产率为72%。MS(ASAP):744。
实施例13:有机化合物(M13)的合成:
有机化合物(M13)的合成路线包括:
1)中间体M13-2的合成:参照实施例1中化合物M1-6的合成方法,将化合物M13-1和M4-4分别替代化合物M1-5和M1-4,得到中间体化合物M13-2,产率为72%。
2)中间体M13-3的合成:参照实施例1中化合物M1-8的合成方法,将化合物M13-3替代化合物M1-6,得到中间体化合物M13-3。
3)中间体M13-4的合成:参照实施例1中化合物M1-9的合成方法,将化合物M13-3替代化合物M1-8,得到中间体化合物M13-4。步骤3)和步骤4)两步产率合为67%。
4)化合物M13的合成:参照实施例1中化合物M1的合成方法,将化合物M13-4和M13-5分别替代化合物M1-9和M1-3,得到化合物M13,产率为73%。MS(ASAP):677。
实施例14:有机化合物(M14)的合成:
有机化合物(M14)的合成路线包括:
1)中间体M14-2的合成:参照实施例1中化合物M1-3的合成方法,将化合物M5-1和M14-1替代化合物M1-1和M1-2,得到中间体化合物M14-2,产率为73%。
2)中间体M14-4的合成:参照实施例1中化合物M1-6的合成方法,将化合物M14-3和M5-4分别替代化合物M1-5和M1-4,得到中间体化合物M14-4,产率为68%。
3)中间体M14-5的合成:参照实施例1中化合物M1-8的合成方法,将化合物M14-4替代化合物M1-6,得到中间体化合物M14-5。
4)中间体M14-6的合成:参照实施例1中化合物M1-9的合成方法,将化合物M14-5替代化合物M1-8,得到中间体化合物M14-6;步骤3)和步骤4)两步产率合为68%。
5)化合物M14的合成:参照实施例1中化合物M1的合成方法,将化合物M14-6和M14-2分别替代化合物M1-9和M1-3,得到化合物M14,产率为76%。MS(ASAP):749。
实施例15:有机化合物(M15)的合成:
有机化合物(M15)的合成路线包括:
1)化合物M15的合成:参照实施例1中化合物M1的合成方法,将化合物M5-7替代化合物M1-9,得到化合物M15,产率为80%。MS(ASAP):814。
器件实施例1:
本实施例提供一种有机发光二极管器件(OLED器件),请参阅图1,所述有机发光二极管器件100包括依次形成于基板1上的阳极层11、空穴注入层12、空穴传输层13、电子阻挡层14、有机发光层15、电子传输层16、电子注入层17和阴极层18。
所述有机发光二极管器件的制备步骤如下:
清洗基板1上的ITO导电玻璃阳极层11,后用去离子水、丙酮、异丙醇超声清洗15分钟,然后在等离子体清洗器中处理5分钟以提高电极功函。在ITO阳极层11上,通过真空蒸镀方式蒸镀空穴注入层材料HATCN,厚度为30nm,蒸镀速率形成空穴注入层12。在空穴注入层12上,通过真空蒸镀方式蒸镀空穴传输材料HT,厚度为60nm,形成空穴传输层13。在空穴传输层13之上蒸镀电子阻挡材料形成电子阻挡层14,其中电子阻挡材料采用实施例1得到的有机化合物M1,厚度为10nm。在电子阻挡层14上蒸镀发光层,RH作为作为主体材料,RD作为掺杂材料,RD和RH的质量比为3:100,厚度为40nm,形成有机发光层15。在有机发光层15之上,通过真空蒸镀方式蒸镀电子传输材料ET1和LiQ(ET1和LiQ质量比为5:5),厚度为30nm,形成电子传输层16。在电子传输层16之上,真空蒸镀电子注入层LiQ,厚度为1nm,形成电子注入层17。在电子注入层17之上,真空蒸镀阴极Al层,厚度100nm,形成阴极层18。
本实施例中,所涉及的化合物结构如下:
器件实施例2-15:
本实施例提供一种有机发光二极管器件(OLED器件),与器件实施例1相比,区别在于,该有机电致发光器件的电子阻挡层材料采用如表1所示的材料;其他条件不变。
器件比较例1:
本比较例提供一种有机发光二极管器件(OLED器件),与器件实施例1相比,区别在于,该有机电致发光器件的电子阻挡层材料用化合物Ref.-1(对比例1),替代器件实施例1中的M1,其他条件不变。
对比例1化合物:
器件比较例2:
本比较例提供一种有机发光二极管器件(OLED器件),与器件实施例1相比,区别在于,该有机电致发光器件的电子阻挡层材料用化合物Ref.-2(对比例2),替代器件实施例1中的M1,其他条件不变。
对比例2化合物:
试验例1
采用表征设备测试器件实施例1~15和器件比较例1-2中的有机发光二极管的电流电压(J-V)特性,同时记录重要的参数(见表1所示)。例如发光效率及寿命。
表1
编号 | 电子阻挡层 | 发光效率 | 寿命 |
器件实施例1 | M1 | 1.71 | 1.87 |
器件实施例2 | M2 | 1.70 | 1.85 |
器件实施例3 | M3 | 1.67 | 1.82 |
器件实施例4 | M4 | 1.69 | 1.83 |
器件实施例5 | M5 | 1.76 | 1.92 |
器件实施例6 | M6 | 1.79 | 1.95 |
器件实施例7 | M7 | 1.77 | 1.93 |
器件实施例8 | M8 | 1.74 | 1.90 |
器件实施例9 | M9 | 1.65 | 1.78 |
器件实施例10 | M10 | 1.64 | 1.77 |
器件实施例11 | M11 | 1.72 | 1.88 |
器件实施例12 | M12 | 1.63 | 1.75 |
器件实施例13 | M13 | 1.66 | 1.81 |
器件实施例14 | M14 | 1.65 | 1.79 |
器件实施例15 | M15 | 1.78 | 1.94 |
器件比较例1 | Ref.-1 | 1 | 1 |
器件比较例2 | Ref.-2 | 1.14 | 1.18 |
表1中,所有发光效率和寿命都是相对器件比较例1的有机发光二极管的相对值。表1中发光效率是电流密度为10mA/cm2时所得相对值。
从表1可以看出:相对于器件比较例1、器件比较例2,基于本申请的实施例1~15中的有机化合物的有机发光二极管器件的效率和寿命均有明显程度的提升。可见,基于本申请的有机化合物制备所得的器件在效率和寿命方面均得到了大大提高。
从表1可以看出:
相比对比例1,本申请的有机化合物有不饱和螺芴基的基团,提高了分子与分子间的空间位阻,可以改善分子的密堆积,从而提高了器件的发光效率及寿命。
相比对比例1和对比例2,本申请的有机化合物增大了结构的稠环体系,使分子的共轭效应增强,提高了化合物的空穴传输性能。
两方面的性能增强形成合力,作为电子阻挡层,本申请的化合物可以更有效的提高有机电致发光器件的发光效率和寿命。
本申请所述的有机化合物,具有较好的传输和调节电荷平衡的性能,可作为空穴传输层材料或电子阻挡层材料应用于制备有机电子器件,进而提高器件的发光效率和寿命。
以上对本申请实施例所提供的一种有机化合物、混合物、组合物及有机电子器件进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (12)
1.一种有机化合物,具有通式(Ⅰ)所示结构:
其中:
Z每次出现时独立地选自CH2或CD2;
Ar2、Ar3独立地选自烷基取代或未被取代的环原子数为6-30的芳香基团,或烷基取代或未被取代的环原子数为5-30的杂芳香基团;
Ar1选自以下基团:
R1-R3每次出现时,独立地选自-H或-D;
a选自0、1、2或3,b选自0、1、2、3或4,c选自0、1、2、3或4。
2.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于,所述有机化合物具有下面式(II-5)所示的结构:
3.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于,Ar2、Ar3各自独立选自以下基团或其组合:
其中,X每次出现时,独立地选自CR6;
Y1每次出现时,独立地选自C(R7R8)、O或S;
R6-R8每次出现时,独立选自-H,或-D,或具有1至20个C原子的直链烷基,或具有3至20个C原子的支链或环状的烷基,或者烷基取代或未取代的苯基。
4.根据权利要求1或3所述的有机化合物,其特征在于,所述Ar2为:
其中,R6每次出现时,独立地选自-H,或-D,或苯基,或具有1至10个C原子的直链烷基,或具有3至10个C原子的支链或环状的烷基,或被具有1至10个C原子的直链烷基取代的苯基,或被具有3至10个C原子的支链或环状的烷基取代的苯基;*表示连接位点。
5.根据权利要求4所述的有机化合物,其特征在于,Ar3选自以下基团:
其中,R6每次出现时,独立地选自-H,或-D,或苯基,或具有1至10个C原子的直链烷基,或具有3至10个C原子的支链或环状的烷基,或被具有1至10个C原子的直链烷基取代的苯基,或被具有3至10个C原子的支链或环状的烷基取代的苯基;*表示连接位点。
6.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于,所述的Ar2、Ar3各自独立地选自以下基团:
其中:*表示连接位点。
7.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于,选自如下基团:
其中:*表示连接位点。
8.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于,所述有机化合物选自式(III):
其中:q选自0或1。
9.一种混合物,其特征在于,包含至少一种如权利要求1-8中任一项所述的有机化合物,和至少另一种有机功能材料;所述有机功能材料选自空穴注入材料、空穴传输材料、电子传输材料、电子注入材料、电子阻挡材料、空穴阻挡材料、发光材料、主体材料和有机染料中的至少一种。
10.一种组合物,其特征在于,包含至少一种如权利要求1-8中任一项所述的有机化合物或至少一种如权利要求9所述的混合物,以及至少一种有机溶剂。
11.一种有机电子器件,包含有机功能层,其特征在于,所述有机功能层的材料包含如权利要求1-8中任一项所述的有机化合物或如权利要求9所述的混合物,或者所述有机功能层由如权利要求10所述的组合物制成。
12.根据权利要求11所述的有机电子器件,其特征在于,所述有机功能层至少包含一电子阻挡层,所述电子阻挡层包含如权利要求1-8中任一项所述的有机化合物或如权利要求9所述的混合物,或者所述有机功能层由如权利要求10所述的组合物制成。
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