CN115669266A - 有机发光器件 - Google Patents

有机发光器件 Download PDF

Info

Publication number
CN115669266A
CN115669266A CN202180035597.1A CN202180035597A CN115669266A CN 115669266 A CN115669266 A CN 115669266A CN 202180035597 A CN202180035597 A CN 202180035597A CN 115669266 A CN115669266 A CN 115669266A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chemical formula
light emitting
group
substituted
unsubstituted
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
CN202180035597.1A
Other languages
English (en)
Inventor
徐尚德
郑珉祐
李征夏
韩修进
朴瑟灿
黄晟现
李东勋
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.)
LG Chem Ltd
Original Assignee
LG Chem 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
Priority claimed from KR1020210101881A external-priority patent/KR20220018434A/ko
Application filed by LG Chem Ltd filed Critical LG Chem Ltd
Publication of CN115669266A publication Critical patent/CN115669266A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D209/56—Ring systems containing three or more rings
    • C07D209/80—[b, c]- or [b, d]-condensed
    • C07D209/82—Carbazoles; Hydrogenated carbazoles
    • C07D209/86—Carbazoles; Hydrogenated carbazoles with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to carbon atoms of the ring system
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D251/00—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings
    • C07D251/02—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
    • C07D251/12—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D251/14—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hydrogen or carbon atoms directly attached to at least one ring carbon atom
    • C07D251/24—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hydrogen or carbon atoms directly attached to at least one ring carbon atom to three ring carbon atoms
    • 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
    • C07D487/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00
    • C07D487/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D487/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/18—Carrier blocking layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/654—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6574—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B2200/00—Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
    • C07B2200/05—Isotopically modified compounds, e.g. labelled
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/90—Multiple hosts in the emissive layer
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

本公开内容中，提供了具有改善的驱动电压、效率和寿命的有机发光器件，其包括阳极；阴极；在阳极与阴极之间的发光层；在阳极与发光层之间的电子阻挡层，和在电子阻挡层与阳极之间的空穴传输层，其中发光层包含由化学式1表示的化合物、由化学式2表示的化合物和由化学式3表示的化合物。

Description

有机发光器件
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年8月6日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2020-0098672号和于2021年8月3日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0101881号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
本公开内容涉及具有改善的驱动电压、效率和寿命的有机发光器件。
背景技术
通常，有机发光现象是指通过使用有机材料将电能转化成光能的现象。利用有机发光现象的有机发光器件具有诸如宽视角，优异的对比度，快速的响应时间，优异的亮度、驱动电压和响应速度的特性，并因此进行了许多研究。
有机发光器件通常具有包括阳极、阴极和介于阳极与阴极之间的有机材料层的结构。有机材料层经常具有包含不同材料的多层结构以提高有机发光器件的效率和稳定性，例如，有机材料层可以由空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等形成。在有机发光器件的结构中，如果在两个电极之间施加电压，则空穴从阳极注入至有机材料层中，以及电子从阴极注入至有机材料层中，当注入的空穴和电子彼此相遇时形成激子，并且当激子再次落至基态时发光。
一直需要开发具有改善的驱动电压、效率和寿命的有机发光器件。
[现有技术]
[专利文献]
(专利文献1)韩国未审查专利公开第10-2000-0051826号
发明内容
技术问题
本公开内容涉及具有改善的驱动电压、效率和寿命的有机发光器件。
技术方案
在本公开内容中，提供了有机发光器件，其包括：
阳极，
阴极；
在阳极与阴极之间的发光层；
在阳极与发光层之间的电子阻挡层，和
在电子阻挡层与阳极之间的空穴传输层，
其中发光层包含由以下化学式1表示的化合物、由以下化学式2表示的化合物和由以下化学式3表示的化合物，
[化学式1]
Figure BDA0003945360740000021
在化学式1中，
A为与两个相邻五边形环稠合的苯环，
Ar1为经取代或未经取代的C6-60芳基，
Ar2为经取代或未经取代的C6-60芳基、或者经取代或未经取代的包含选自O和S中的至少一者的C2-60杂芳基，
R1为氢、氘、经取代或未经取代的C6-60芳基、或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的至少一者的C2-60杂芳基，以及
a为1至10的整数，
[化学式2]
Figure BDA0003945360740000031
在化学式2中，
Ar3和Ar4各自独立地为经取代或未经取代的C6-60芳基、或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的至少一者的C2-60杂芳基，
R2和R3各自独立地为氢、氘、经取代或未经取代的C6-60芳基、或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的至少一者的C2-60杂芳基，以及
b和c各自独立地为1至7的整数，
[化学式3]
Figure BDA0003945360740000032
在化学式3中，
B为与两个相邻五边形环稠合的苯环，
X1至X3各自独立地为CH或N，条件是X1至X3中的至少一者为N；
Ar5和Ar6各自独立地为经取代或未经取代的C6-60芳基、或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的至少一者的C2-60杂芳基，
Y为NAr7，其中Ar7为经取代或未经取代的C6-60芳基，或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的至少一者的C2-60杂芳基，
R4为氢、氘、经取代或未经取代的C6-60芳基、或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的至少一者的C2-60杂芳基，以及
d为1至10的整数。
有益效果
上述有机发光器件具有改善的驱动电压、效率和寿命。
附图说明
图1示出了包括基底1、阳极2、空穴传输层6、电子阻挡层3、发光层4、电子传输层7和阴极5的有机发光器件的一个实例。
具体实施方式
在下文中，将更详细地描述本公开内容的实施方案以促进对本发明的理解。
如本文中所使用的，符号
Figure BDA0003945360740000041
意指与另外的取代基连接的键。
如本文中所使用的，术语“经取代或未经取代的”意指未经取代或经选自以下中的一个或更多个取代基取代：氘；卤素基团；腈基；硝基；羟基；羰基；酯基；酰亚胺基；氨基；氧化膦基；烷氧基；芳氧基；烷基硫基；芳基硫基；烷基磺酰基；芳基磺酰基；甲硅烷基；硼基；烷基；环烷基；烯基；芳基；芳烷基；芳烯基；烷基芳基；烷基胺基；芳烷基胺基；杂芳基胺基；芳基胺基；芳基膦基；包含N、O和S原子中的至少一者的杂环基，或者未经取代或经以上例示的取代基中的两个或更多个取代基相连接的取代基取代。例如，“两个或更多个取代基相连接的取代基”可以为联苯基。即，联苯基可以为芳基，或者其也可以被解释为两个苯基相连接的取代基。
在本公开内容中，羰基的碳数没有特别地限制，但优选为1至40。具体地，羰基可以为具有以下结构式的化合物，但不限于此。
Figure BDA0003945360740000051
在本公开内容中，酯基可以具有其中酯基的氧经具有1至25个碳原子的直链、支链、或环状烷基，或者具有6至25个碳原子的芳基取代的结构。具体地，酯基可以为具有以下结构式的化合物，但不限于此。
Figure BDA0003945360740000052
在本公开内容中，酰亚胺基的碳数没有特别地限制，但优选为1至25。具体地，酰亚胺基可以为具有以下结构式的化合物，但不限于此。
Figure BDA0003945360740000053
在本公开内容中，甲硅烷基具体地包括三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、乙烯基二甲基甲硅烷基、丙基二甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、二苯基甲硅烷基、苯基甲硅烷基等，但不限于此。
在本公开内容中，硼基具体地包括三甲基硼基、三乙基硼基、叔丁基二甲基硼基、三苯基硼基、苯基硼基等，但不限于此。
在本公开内容中，卤素基团的实例包括氟、氯、溴或碘。
在本公开内容中，烷基可以为直链，或支链的，并且其碳数没有特别限制，但优选为1至40。根据一个实施方案，烷基的碳数为1至20。根据另一个实施方案，烷基的碳数为1至10。根据另一个实施方案，烷基的碳数为1至6。烷基的具体实例包括甲基、乙基、丙基、正丙基、异丙基、丁基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、正庚基、1-甲基己基、环戊基甲基、环己基甲基、辛基、正辛基、叔辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、1-乙基-丙基、1,1-二甲基-丙基、异己基、2-甲基戊基、4-甲基己基、5-甲基己基等，但不限于此。
在本公开内容中，烯基可以为直链或支链的，并且其碳数没有特别限制，但优选为2至40。根据一个实施方案，烯基的碳数为2至20。根据另一个实施方案，烯基的碳数为2至10。根据另一个实施方案，烯基的碳数为2至6。其具体实例包括乙烯基、1-丙烯基、异丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、3-甲基-1-丁烯基、1,3-丁二烯基、芳基、1-苯基乙烯基-1-基、2-苯基乙烯基-1-基、2,2-二苯基乙烯基-1-基、2-苯基-2-(萘基-1-基)乙烯基-1-基、2,2-双(二苯基-1-基)乙烯基-1-基、茋基、苯乙烯基等，但不限于此。
在本公开内容中，环烷基没有特别限制，但其碳数优选为3至60。根据一个实施方案，环烷基的碳数为3至30。根据另一个实施方案，环烷基的碳数为3至20。根据另一个实施方案，环烷基的碳数为3至6。其具体实例包括：环丙基、环丁基、环戊基、3-甲基环戊基、2,3-二甲基环戊基、环己基、3-甲基环己基、4-甲基环己基、2,3-二甲基环己基、3,4,5-三甲基环己基、4-叔丁基环己基、环庚基、环辛基等，但不限于此。
在本公开内容中，芳基没有特别地限制，但其碳数优选为6至60，并且其可以为单环芳基或多环芳基。根据一个实施方案，芳基的碳数为6至30。根据一个实施方案，芳基的碳数为6至20。单环芳基包括苯基、联苯基、三联苯基等，但不限于此。多环芳基包括萘基、蒽基、菲基、芘基、
Figure BDA0003945360740000072
基、
Figure BDA0003945360740000073
基、芴基等，但不限于此。
在本公开内容中，芴基可以为经取代的，并且两个取代基可以彼此键合以形成螺环结构。在芴基为取代的情况下，可以形成
Figure BDA0003945360740000071
等。然而，结构不限于此。
在本公开内容中，杂环基为包含O、N、Si和S中的至少一个杂原子作为杂元素的杂环基，并且其碳数没有特别限制，但优选为2至60。杂环基的实例包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、
Figure BDA0003945360740000074
唑基、
Figure BDA0003945360740000075
二唑基、三唑基、吡啶基、联吡啶基、嘧啶基、三嗪基、三唑基、吖啶基、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、酞嗪基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪基、吡嗪并吡嗪基、异喹啉基、吲哚基、咔唑基、苯并
Figure BDA0003945360740000076
唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并咔唑基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、苯并呋喃基、菲咯啉基、噻唑基、异
Figure BDA0003945360740000077
唑基、
Figure BDA0003945360740000078
二唑基、噻二唑基、苯并噻唑基、吩噻嗪基、二苯并呋喃基等，但不限于此。
在本公开内容中，芳烷基、芳烯基、烷基芳基和芳基胺基中的芳基与芳基的前述实例相同。在本公开内容中，芳烷基、烷基芳基和烷基胺基中的烷基与烷基的前述实例相同。在本公开内容中，杂芳基胺中的杂芳基可以应用杂环基的前述描述。在本公开内容中，芳烯基中的烯基与烯基的前述实例相同。在本公开内容中，可以应用芳基的前述描述，不同之处在于亚芳基为二价基团。在本公开内容中，可以应用杂环基的前述描述，不同之处在于亚杂芳基为二价基团。在本公开内容中，可以应用芳基或环烷基的前述描述，不同之处在于烃环不是一价基团而是通过使两个取代基结合而形成的。在本公开内容中，可以应用杂环基的前述描述，不同之处在于杂环不是一价基团而是通过两个取代基结合而形成的。
在下文中，将针对各配置详细地描述本发明。
阳极和阴极
本公开内容中使用的阳极和阴极是指有机发光器件中使用的电极。
作为阳极材料，通常优选使用具有大的功函数的材料，使得空穴可以顺利地注入至有机材料层中。阳极材料的具体实例包括：金属，例如钒、铬、铜、锌、和金、或其合金；金属氧化物，例如锌氧化物、铟氧化物、铟锡氧化物(ITO)、和铟锌氧化物(IZO)；金属和氧化物的组合，例如ZnO:Al或SnO2:Sb；导电聚合物，例如聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(亚乙基-1,2-二氧基)噻吩](PEDOT)、聚吡咯、和聚苯胺，等等，但不限于此。
作为阴极材料，通常优选使用具有小的功函数的材料使得电子可以容易地注入至有机材料层中。阴极材料的具体实例包括：金属，例如镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡、和铅，或其合金；多层结构材料，例如LiF/Al或LiO2/Al；等等，但不限于此。
发光层
本公开内容中使用的发光层是指通过使从阳极和阴极传输的空穴和电子结合而发出可见光区域中的光的层。通常，发光层包含主体材料和掺杂剂材料。
主体材料还可以包括稠合芳族环衍生物、含杂环的化合物等。在本公开内容中，将由以下化学式1表示的化合物、由以下化学式2表示的化合物和由以下化学式3表示的化合物混合并用作主体材料。
具体地，基于吲哚并咔唑的化合物(化学式1)和基于双咔唑的化合物(化学式2)具有优异的空穴传输能力，从而充当P型主体；其中吡啶、嘧啶或三嗪与吲哚并咔唑的N键合的化合物(化学式3)充当N型主体。
此外，其中应用三种类型的化合物作为发光层的主体材料的有机发光器件与以下情况相比可以表现出改善的驱动电压(低电压)、高效率和长寿命：其中将与以上三种类型完全不同的三种类型的化合物混合并用作主体材料(应用三种类型的主体)、将以上三种类型的化合物中的任一者或两者改变为另外的化合物(应用三种类型的主体)、或者将以上三种类型的化合物中的仅一者或两者用作发光层的主体材料(应用一种或两种类型的主体)等。
一般地，由于将P型主体和N型主体混合并用作发光层的主体时形成激基复合物，因此与应用P型主体和N型主体中的仅一者的情况相比，可以进一步改善器件的特性。
特别地，当使用为化学式1和2的两种P型主体和化学式3的N型主体的混合物(化学式1+化学式2+化学式3)时，与将化学式1和化学式2中的仅一种P型主体与化学式3的N型主体混合的情况(化学式1+化学式3；或者化学式2+化学式3)相比，可以进一步改善器件特性。
化学式1的P型主体由于其包含吲哚并咔唑的结构而表现出低电压，化学式2的P型主体由于其包含双咔唑的结构而表现出高效率和长寿命。因此，使用其混合物有利于一致地改善器件的电压、效率和寿命。
同时，当将数种类型的主体混合并使用时，出现混合主体的中间特性。
由于化学式3的P型主体的其中吡啶、嘧啶或三嗪与吲哚并咔唑的N键合的结构，因此其有助于器件的电压、效率和寿命的整体改善。
当将化学式1和2的两种P型主体和化学式3的N型主体混合时，与其中将具有与化学式3的结构完全不同的结构的化合物替代N型主体的情况相比，可以整体改善器件的电压、效率和寿命。
优选地，由化学式1表示的化合物、由化学式2表示的化合物和由化学式3表示的化合物可以以0.5～1.5:0.5～1.5:0.5～1.5的重量比包含在发光层中。更优选地，重量比为0.8～1.2:0.8～1.2:0.8～1.2。
在下文中，将详细描述这三种类型的化合物。
在化学式1中，A为与两个相邻五边形环稠合的苯环。
具体地，根据A的稠合形式，化学式1可以具有以下化学式1-1至1-4中任一者的结构：
[化学式1-1]
Figure BDA0003945360740000101
[化学式1-2]
Figure BDA0003945360740000102
[化学式1-3]
Figure BDA0003945360740000111
[化学式1-4]
Figure BDA0003945360740000112
在化学式1-1至1-4中，Ar1、Ar2、R1和a具有与上述相同的限定。
具体地，Ar1和Ar2可以各自独立地为苯基、联苯基、三联苯基、(苯基)联苯基、二甲基芴基、(二甲基芴基)苯基、二苯并呋喃基、(二苯并呋喃基)苯基、二苯并噻吩基或者(二苯并噻吩基)苯基。
Ar1可以为经取代或未经取代的C6-30芳基。具体地，Ar1可以为苯基、联苯基或三联苯基。
Ar2可以为经取代或未经取代的C6-30芳基，或者包含选自O和S中的至少一者的C2-30杂芳基。具体地，Ar2可以为联苯基、三联苯基、(苯基)联苯基、二甲基芴基、(二甲基芴基)苯基、二苯并呋喃基、(二苯并呋喃基)苯基、二苯并噻吩基或者(二苯并噻吩基)苯基。
R1可以为氢、氘、经取代或未经取代的C6-30芳基、或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的至少一者的C2-30杂芳基。
具体地，R1可以为氢。
a为1至10的整数。
由化学式1表示的化合物的代表性实例如下：
Figure BDA0003945360740000121
Figure BDA0003945360740000131
Figure BDA0003945360740000141
Figure BDA0003945360740000151
Figure BDA0003945360740000161
Figure BDA0003945360740000171
Figure BDA0003945360740000181
Figure BDA0003945360740000191
Figure BDA0003945360740000201
Figure BDA0003945360740000211
Figure BDA0003945360740000221
Figure BDA0003945360740000231
Figure BDA0003945360740000241
Figure BDA0003945360740000251
Figure BDA0003945360740000261
Figure BDA0003945360740000271
Figure BDA0003945360740000281
Figure BDA0003945360740000291
Figure BDA0003945360740000301
Figure BDA0003945360740000311
由化学式1表示的化合物可以通过如以下反应方案1-1和1-2中所示的一系列过程来制备。(反应方案1-1和1-2中的各取代基的限定与上述相同。)
[反应方案1-1]
Figure BDA0003945360740000321
[反应方案1-2]
Figure BDA0003945360740000322
然而，反应方案1-1和1-2的一系列过程仅是实例，以及用于制备由化学式1表示的化合物的方法可以在稍后描述的合成例中更具体地描述。
同时，化学式2可以为以下化学式2-1。
[化学式2-1]
Figure BDA0003945360740000323
在化学式2-1中，Ar3、Ar4、R2、R3、b和c具有与权利要求1中相同的限定。
Ar3和Ar4可以各自独立地为经取代或未经取代的C6-30芳基、或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的至少一者的C2-30杂芳基。
具体地，Ar3和Ar4可以各自独立地为苯基、联苯基、(苯基)联苯基、萘基、二甲基芴基、二苯并呋喃基或者二苯并噻吩基。
R2和R3可以各自独立地为氢、氘、经取代或未经取代的C6-30芳基、或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的至少一者的C2-30杂芳基。
具体地，R2和R3可以各自独立地为氢或苯基。
更具体地，R2和R3中的任一者可以为苯基，余者可以为氢。
b和c各自独立地为1至7的整数。
由化学式2表示的化合物的代表性实例如下：
Figure BDA0003945360740000341
Figure BDA0003945360740000351
Figure BDA0003945360740000361
Figure BDA0003945360740000371
Figure BDA0003945360740000381
Figure BDA0003945360740000391
Figure BDA0003945360740000401
Figure BDA0003945360740000411
由化学式2表示的化合物可以通过如以下反应方案2-1和2-2中所示的一系列过程来制备。(反应方案2-1和2-2中的各取代基的限定与上述相同。)
[反应方案2-1]
Figure BDA0003945360740000421
[反应方案2-2]
Figure BDA0003945360740000422
然而，反应方案2-1和2-2的一系列过程仅是实例，以及用于制备由化学式2表示的化合物的方法可以在稍后描述的合成例中更具体地描述。
在化学式3中，B为与两个相邻五边形环稠合的苯环，并且
根据B的稠合形式，化学式3可以具有以下化学式3-1至3-6中任一者的结构：
[化学式3-1]
Figure BDA0003945360740000423
[化学式3-2]
Figure BDA0003945360740000424
[化学式3-3]
Figure BDA0003945360740000431
[化学式3-4]
Figure BDA0003945360740000432
[化学式3-5]
Figure BDA0003945360740000433
[化学式3-6]
Figure BDA0003945360740000434
在化学式3-1至3-6中，在化学式3-1至3-6中，X1、X2、X3、Ar5、Ar6、R4、Y和d具有与如上所述相同的限定。
X1至X3各自独立地为CH或N，条件是X1至X3中的至少一者为N。
具体地，X1至X3中的一者、两者或者全部可以为N。
Ar5和Ar6可以各自独立地为经取代或未经取代的C6-30芳基、或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的至少一者的C2-30杂芳基。
具体地，Ar5和Ar6可以各自独立地为苯基、联苯基、(苯基)联苯基、二甲基芴基、二苯并呋喃基或者二苯并噻吩基，其中Ar5和Ar6可以各自独立地未经取代或经至少一个氘取代。
Y为NAr7，其中Ar7为经取代或未经取代的C6-30芳基，或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的至少一者的C2-30杂芳基。
具体地，Ar7为苯基、联苯基或者三联苯基；并且Ar7可以未经取代或经至少一个氘，例如5个氘取代。
R4可以为氢、氘、经取代或未经取代的C6-30芳基、或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的至少一者的C2-30杂芳基。
具体地，R4可以为氢或者氘。
d为1至10的整数。
由化学式3表示的化合物的代表性实例如下：
Figure BDA0003945360740000451
Figure BDA0003945360740000461
Figure BDA0003945360740000471
Figure BDA0003945360740000481
Figure BDA0003945360740000491
Figure BDA0003945360740000501
Figure BDA0003945360740000511
Figure BDA0003945360740000521
Figure BDA0003945360740000531
Figure BDA0003945360740000541
Figure BDA0003945360740000551
Figure BDA0003945360740000561
Figure BDA0003945360740000571
Figure BDA0003945360740000581
Figure BDA0003945360740000591
由化学式3表示的化合物可以通过如以下反应方案3-1和3-2中所示的一系列过程来制备。(反应方案3-1和3-2中的各取代基的限定与上述相同。)
[反应方案3-1]
Figure BDA0003945360740000601
[反应方案3-2]
Figure BDA0003945360740000602
然而，反应方案3-1和3-2的一系列过程仅是实例，以及用于制备由化学式3表示的化合物的方法可以在稍后描述的合成例中更具体地描述。
同时，掺杂剂材料没有特别限制，只要其为用于有机发光器件的材料即可。例如，掺杂剂材料包括芳族胺衍生物、苯乙烯基胺化合物、硼配合物、荧蒽化合物、金属配合物等。具体地，芳族胺衍生物为经取代或未经取代的具有芳基氨基的稠合芳族环衍生物，并且其实例包括具有芳基氨基的芘、蒽、
Figure BDA0003945360740000603
二茚并芘等。苯乙烯基胺化合物为其中经取代或未经取代的芳基胺中取代有至少一个芳基乙烯基的化合物，其中选自芳基、甲硅烷基、烷基、环烷基和芳基氨基中的一个或两个或更多个取代基为经取代或未经取代的。其具体实例包括苯乙烯基胺、苯乙烯基二胺、苯乙烯基三胺、苯乙烯基四胺等，但不限于此。此外，金属配合物包括铱配合物、铂配合物等，但不限于此。
空穴传输层
根据本公开内容的有机发光器件可以包括在电子阻挡层与阳极之间的空穴传输层。
空穴传输层为接收来自空穴注入层的空穴并将空穴传输至发光层的层。空穴传输材料合适地为具有大的空穴迁移率的材料，其可以接收来自阳极或空穴注入层的空穴并将空穴转移至发光层。
空穴传输材料的具体实例包括基于芳基胺的有机材料、导电聚合物、同时存在共轭部分和非共轭部分的嵌段共聚物等，但不限于此。
电子阻挡层
根据本公开内容的有机发光器件包括在阳极与发光层之间的电子阻挡层。优选地，电子阻挡层被包括为与发光层的阳极侧接触。
电子阻挡层用于通过抑制从阴极注入的电子未在发光层中复合而转移到阳极来提高有机发光器件的效率。
电子阻挡层包含电子阻挡材料，并且其实例包括基于芳基胺的有机材料等，但不限于此。
空穴注入层
如有必要，根据本公开内容的有机发光器件还可以包括在阳极与空穴传输层之间的空穴注入层。
空穴注入层是用于注入来自电极的空穴的层，并且空穴注入材料优选为这样的化合物：其可以传输空穴，因此具有注入阳极中的空穴的效应并且对发光层或发光材料具有优异的空穴注入效应，防止发光层中产生的激子移动至电子注入层或电子注入材料，并且在形成薄膜的能力方面优异。优选的是，空穴注入材料的HOMO(最高占据分子轨道)在阳极材料的功函数与周围有机材料层的HOMO之间。
空穴注入材料的具体实例包括金属卟啉，低聚噻吩，基于芳基胺的有机材料，基于六腈六氮杂苯并菲的有机材料，基于喹吖啶酮的有机材料，基于
Figure BDA0003945360740000611
的有机材料，基于蒽醌、聚苯胺和聚噻吩的导电聚合物等，但不限于此。
电子传输层
根据本公开内容的有机发光器件可以包括在发光层与阴极之间的电子传输层。
电子传输层是接收来自阴极或形成在阴极上的电子注入层的电子并将电子传输至发光层，并且可以抑制发光层中空穴的转移的层。电子传输材料合适地为可以很好地接收来自阴极的电子并将电子传输至发光层，并且具有大的电子迁移率的材料。
电子传输材料的具体实例包括：8-羟基喹啉的Al配合物；包含Alq3的配合物；有机自由基化合物；羟基黄酮-金属配合物等，但不限于此。电子传输层可以与如相关领域中使用的任何期望的阴极材料一起使用。特别地，阴极材料的合适实例为具有低功函数的典型材料，后接铝层或银层。其具体实例包括铯、钡、钙、镱和钐，在每种情况下都后接铝层或银层。
电子注入层
如有必要，根据本公开内容的有机发光器件还可以包括在电子传输层与阴极之间的电子注入层。
电子注入层是注入来自电极的电子的层，并且电子注入材料优选为这样的化合物：其可以传输电子，具有注入来自阴极的电子的效应和将电子注入至发光层或发光材料中的优异效应，防止由发光层产生的激子移动至空穴注入层，并且在形成薄膜的能力方面也是优异的。
可以用作电子注入层的材料的具体实例包括芴酮、蒽醌二甲烷、联苯醌、噻喃二氧化物、
Figure BDA0003945360740000621
唑、
Figure BDA0003945360740000622
二唑、三唑、咪唑、
Figure BDA0003945360740000623
四羧酸、亚芴基甲烷、蒽酮等、及其衍生物；金属配合物化合物；含氮5-元环衍生物；等等，但不限于此。
金属配合物化合物的实例包括8-羟基喹啉锂、双(8-羟基喹啉)锌、双(8-羟基喹啉)铜、双(8-羟基喹啉)锰、三(8-羟基喹啉)铝、三(2-甲基-8-羟基喹啉)铝、三(8-羟基喹啉)镓、双(10-羟基苯并[h]喹啉)铍、双(10-羟基苯并[h]喹啉)锌、双(2-甲基-8-喹啉)氯镓、双(2-甲基-8-喹啉)(邻甲酚)镓、双(2-甲基-8-喹啉)(1-萘酚)铝、双(2-甲基-8-喹啉)(2-萘酚)镓等，但并不限于此。
有机发光器件
图1中示出了根据本公开内容的有机发光器件的结构。图1示出了包括基底1、阳极2、空穴传输层6、电子阻挡层3、发光层4、电子传输层7和阴极5的有机发光器件的一个实例。
根据本公开内容的有机发光器件可以通过顺序地层合上述组件来制造。在这种情况下，有机发光器件可以通过如下来制造：使用PVD(物理气相沉积)法(例如溅射法或电子束蒸镀法)在基底上沉积金属、具有导电性的金属氧化物或其合金以形成阳极，在阳极上形成上述各个层，然后在其上沉积可以用作阴极的材料。除了这样的方法之外，有机发光器件还可以通过在基底上以相反的顺序从阴极材料至阳极材料顺序地沉积上述组件来制造(WO2003/012890)。此外，发光层可以使用主体和掺杂剂通过溶液涂覆法以及真空沉积法来形成。在本文中，溶液涂覆法意指旋涂、浸涂、刮涂、喷墨印刷、丝网印刷、喷涂法、辊涂等，但不限于此。
同时，根据所使用的材料，根据本公开内容的有机发光器件可以为前侧发射型、后侧发射型或双侧发射型。
在下文中，呈现优选实施例以帮助理解本发明。然而，这些实施例仅出于说明性目的而呈现，并不旨在限制本公开内容的范围。
[合成例]
合成例1-1：化合物1-1的合成
Figure BDA0003945360740000641
在氮气气氛下将11,12-二氢吲哚并[2,3-a]咔唑(15.0g，58.5mmol)和4-溴-1,1'-联苯(30.0g，128.8mmol)添加至甲苯(300ml)中，并将混合物搅拌并回流。然后，向其中添加叔丁醇钠(16.9g，175.6mmol)和双(三叔丁基膦)钯(0)(0.9g，1.8mmol)。在反应12小时之后，将其冷却至室温，并使用氯仿和水将有机层分离，然后将有机层蒸馏。然后，再将其溶解在氯仿中，并用水洗涤两次。此后，将有机层分离，用无水硫酸镁处理，搅拌，然后过滤，并将滤液在减压下蒸馏。将浓缩化合物通过硅胶柱色谱法纯化，然后通过升华纯化制备9.8g的化合物1-1。(产率30％，MS:[M+H]+＝562)。
合成例1-2：化合物1-2的合成
步骤1)中间体1-2-1的合成
Figure BDA0003945360740000642
在氮气气氛下将11,12-二氢吲哚并[2,3-a]咔唑(15.0g，58.5mmol)和4-溴-1,1':4',1”-联苯(19.9g，64.4mmol)添加至甲苯(300ml)中，并将混合物搅拌并回流。然后，向其中添加叔丁醇钠(8.4g，87.8mmol)和双(三叔丁基膦)钯(0)(0.9g，1.8mmol)。在反应11小时之后，将其冷却至室温，并使用氯仿和水将有机层分离，然后将有机层蒸馏。然后，再将其溶解在氯仿中，并用水洗涤两次。此后，将有机层分离，用无水硫酸镁处理，搅拌，然后过滤，并将滤液在减压下蒸馏。将浓缩化合物通过硅胶柱色谱法纯化以制备19.3g的中间体1-2-1(产率68％，MS:[M+H]+＝486)。
步骤2)化合物1-2的合成
Figure BDA0003945360740000651
在氮气气氛下将中间体1-2-1(15.0g，31.0mmol)和3-溴-1,1'-联苯(7.9g，34.0mmol)添加至甲苯(300ml)中，并将混合物搅拌并回流。然后，向其中添加叔丁醇钠(4.5g，46.4mmol)和双(三叔丁基膦)钯(0)(0.5g，0.9mmol)。在反应7小时之后，将其冷却至室温，并使用氯仿和水将有机层分离，然后将有机层蒸馏。然后，再将其溶解在氯仿中，并用水洗涤两次。此后，将有机层分离，用无水硫酸镁处理，搅拌，然后过滤，并将滤液在减压下蒸馏。将浓缩化合物通过硅胶柱色谱法纯化，然后通过升华纯化制备9.5g的化合物1-2。(产率48％，MS:[M+H]+＝638)。
合成例1-3：化合物1-3的合成
Figure BDA0003945360740000652
以与化合物1-2的制备方法中相同的方式制备化合物1-3，不同之处在于将5,8-二氢吲哚并[2,3-c]咔唑改变为5,11-二氢吲哚并[3,2-b]咔唑，将4-溴-1,1':4',1”-三联苯改变为4-溴-1,1'-联苯，将合成例1-2中的3-溴-1,1'-联苯改变为4-氯-1,1':3',1”-三联苯(MS:[M+H]+＝638)。
合成例1-4：化合物1-4的合成
Figure BDA0003945360740000661
以与化合物1-2的制备方法中相同的方式制备化合物1-4，不同之处在于将5,8-二氢吲哚并[2,3-c]咔唑改变为5,12-二氢吲哚并[3,2-a]咔唑，将4-溴-1,1':4',1”-三联苯改变为2-溴二苯并[b,d]呋喃，将合成例1-2中的3-溴-1,1'-联苯改变为4-溴-1,1'-联苯(MS:[M+H]+＝576)。
合成例2-1：化合物2-1的合成
步骤1)化合物2-1-1的合成
Figure BDA0003945360740000662
在氮气气氛下将3-溴-9H-咔唑(15.0g，60.9mmol)和9-苯基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)-9H-咔唑(24.8g，67.0mmol)添加至300ml THF中，并将混合物搅拌并回流。然后，将碳酸钾(33.7g，243.8mmol)溶解在101ml水中，然后将其添加至混合物中。此后，将其充分地搅拌，然后添加四(三苯基膦)钯(0)(2.1g，1.8mmol)。在反应10小时之后，将其冷却至室温，并将有机层与水层分离，然后将有机层蒸馏。然后，再将其溶解在氯仿中，并用水洗涤两次。此后，将有机层分离，用无水硫酸镁处理，搅拌，然后过滤，并将滤液在减压下蒸馏。将浓缩化合物通过硅胶柱色谱法纯化以制备15.2g化合物2-1-a。(产率61％，MS:[M+H]+＝410)。
步骤2)化合物2-1的合成
Figure BDA0003945360740000671
在氮气气氛下将化合物2-1-1(15.0g，36.7mmol)和4-溴-1,1'-联苯(9.4g，40.4mmol)添加至甲苯(300ml)中，并将混合物搅拌并回流。然后，向其中添加叔丁醇钠(5.3g，55.1mmol)和双(三叔丁基膦)钯(0)(0.6g，1.1mmol)。在反应10小时之后，将其冷却至室温，并使用氯仿和水将有机层分离，然后将有机层蒸馏。然后，再将其溶解在氯仿中，并用水洗涤两次。此后，将有机层分离，用无水硫酸镁处理，搅拌，然后过滤，并将滤液在减压下蒸馏。将浓缩化合物通过硅胶柱色谱法纯化，然后通过升华纯化制备9.7g的化合物2-1。(产率47％，MS:[M+H]+＝562)。
合成例2-2：化合物2-2的合成
Figure BDA0003945360740000672
以与化合物2-1的制备方法中相同的方式制备化合物2-2，不同之处在于在合成例2-1中将9-苯基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)-9H-咔唑改变为9-([1,1'-联苯基]-3-基)-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)-9H-咔唑，并将4-溴-1,1'-联苯改变为3-溴-1,1'-联苯(MS:[M+H]+＝638)。
合成例2-3：化合物2-3的合成
Figure BDA0003945360740000681
以与化合物2-1的制备方法中相同的方式制备化合物2-3，不同之处在于在合成例2-1的步骤2中将4-溴-1,1'-联苯改变为2-溴二苯并[b,d]呋喃(MS:[M+H]+＝576)。
合成例2-4：化合物2-4的合成
Figure BDA0003945360740000682
以与化合物2-1的制备方法中相同的方式制备化合物2-4，不同之处在于在合成例2-1中将4-溴-1,1'-联苯改变为2-氯-9,9-二甲基-9H-芴(MS:[M+H]+＝602)。
合成例3-1：化合物3-1的合成
步骤1)化合物3-1-1的合成
Figure BDA0003945360740000683
在氮气气氛下将11,12-二氢吲哚并[2,3-a]咔唑(15g，58.5mmol)和溴苯(10.1g，64.4mmol)添加至甲苯(300ml)中，并将混合物搅拌并回流。然后，向其中添加叔丁醇钠(8.4g，87.8mmol)和双(三叔丁基膦)钯(0)(0.9g，1.8mmol)。在反应9小时之后，将其冷却至室温，并使用氯仿和水将有机层分离，然后将有机层蒸馏。然后，再将其溶解在氯仿中，并用水洗涤两次。此后，将有机层分离，用无水硫酸镁处理，搅拌，然后过滤，并将滤液在减压下蒸馏。将浓缩化合物通过硅胶柱色谱法纯化以制备15g化合物3-1-1。(产率77％，MS:[M+H]+＝333)。
步骤2)化合物3-1的合成
Figure BDA0003945360740000691
在氮气气氛下将化合物3-1-1(15.0g，45.1mmol)和2-([1,1'-联苯基]-4-基)-4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪(17.1g，49.6mmol)添加至二甲苯(300mL)中，将混合物搅拌并回流。然后，向其中添加叔丁醇钠(6.5g，67.7mmol)和双(三叔丁基膦)钯(0)(0.7g，1.4mmol)。在反应6小时之后，将其冷却至室温，并使用氯仿和水将有机层分离，然后将有机层蒸馏。然后，再将其溶解在氯仿中，并用水洗涤两次。此后，将有机层分离，用无水硫酸镁处理，搅拌，然后过滤，并将滤液在减压下蒸馏。将浓缩化合物通过硅胶柱色谱法纯化，然后通过升华纯化制备10.4g的化合物3-1。(产率36％，MS:[M+H]+＝641)。
合成例3-2：化合物3-2的合成
Figure BDA0003945360740000692
以与化合物3-1的制备方法中相同的方式制备化合物3-2，不同之处在于在合成例3-1中将11,12-二氢吲哚并[2,3-a]咔唑改变为11,12-二氢吲哚并[2,3-a]咔唑-1,3,4,5,6,7,8,10-d8，将溴苯为改变为3-氯-1,1':3',1”-三联苯，将2-([1,1'-联苯基]-4-基)-4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪改变为2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(MS:[M+H]+＝725)。
合成例3-3：化合物3-3的合成
Figure BDA0003945360740000701
以与化合物3-1的制备方法中相同的方式制备化合物3-3，不同之处在于在合成例3-1的步骤2中将2-([1,1'-联苯基]-4-基)-4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪改变为2-氯-4-(二苯并[b,d]呋喃-3-基)-6-(苯基-d5)-1,3,5-三嗪(MS:[M+H]+＝660)。
合成例3-4：化合物3-4的合成
Figure BDA0003945360740000702
以与化合物3-1的制备方法中相同的方式制备化合物3-4，不同之处在于在合成例3-1中将11,12-二氢吲哚并[2,3-a]咔唑改变为5,8-二氢吲哚并[2,3-c]咔唑(MS:[M+H]+＝641)。
合成例3-5：化合物3-5的合成
Figure BDA0003945360740000711
以与化合物3-1的制备方法中相同的方式制备化合物3-5，不同之处在于在合成例3-1中将11,12-二氢吲哚并[2,3-a]咔唑改变为5,7-二氢吲哚并[2,3-b]咔唑，将2-([1,1'-联苯基]-4-基)-4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪改变为2-([1,1'-联苯基]-3-基)-4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪(MS:[M+H]+＝641)。
合成例3-6：化合物3-6的合成
Figure BDA0003945360740000712
以与化合物3-1的制备方法中相同的方式制备化合物3-6，不同之处在于在合成例3-1中将11,12-二氢吲哚并[2,3-a]咔唑改变为5,11-二氢吲哚并[2,3-b]咔唑，将溴苯改变为3-溴-1,1'-联苯，将2-([1,1'-联苯基]-4-基)-4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪改变为2-氯-4-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-6-苯基嘧啶(MS:[M+H]+＝756)。
合成例3-7：化合物3-7的合成
步骤1)化合物3-7-1的合成
Figure BDA0003945360740000721
在氮气气氛下将5,12-二氢吲哚并[3,2-a]咔唑(15.0g，58.5mmol)和2-氯-4-(二苯并[b,d]噻吩-4-基)-6-苯基-1,3,5-三嗪(24.4g，64.4mmol)添加至甲苯(300ml)，并将混合物搅拌并回流。然后，向其中添加叔丁醇钠(8.4g，87.8mmol)和双(三叔丁基膦)钯(0)(0.9g，1.8mmol)。在反应6小时之后，将其冷却至室温，并使用氯仿和水将有机层分离，然后将有机层蒸馏。然后，再将其溶解在氯仿中，并用水洗涤两次。此后，将有机层分离，用无水硫酸镁处理，搅拌，然后过滤，并将滤液在减压下蒸馏。将浓缩化合物通过硅胶柱色谱法纯化以制备21.4g化合物3-7-1(产率61％，MS:[M+H]+＝600)。
步骤2)化合物3-7的合成
Figure BDA0003945360740000722
在氮气气氛下将化合物3-7-1(15.0g，25.1mmol)和溴苯(4.3g，27.6mmol)添加至二甲苯(300ml)中，并将混合物搅拌并回流。然后，向其中添加叔丁醇钠(3.6g，37.6mmol)和双(三叔丁基膦)钯(0)(0.4g，0.8mmol)。在反应8小时之后，将其冷却至室温，并使用氯仿和水将有机层分离，然后将有机层蒸馏。然后，再将其溶解在氯仿中，并用水洗涤两次。此后，将有机层分离，用无水硫酸镁处理，搅拌，然后过滤，并将滤液在减压下蒸馏。将浓缩化合物通过硅胶柱色谱法纯化，然后通过升华纯化制备7.3g的化合物3-7。(产率43％，MS:[M+H]+＝676)。
[实施例]
实施例1：有机发光器件的制备
将其上涂覆有厚度为
Figure BDA0003945360740000731
的ITO(氧化铟锡)作为薄膜的玻璃基底放入其中溶解有清洁剂的蒸馏水中，并进行超声清洗。此时，使用由Fischer Co.制造的产品作为清洁剂，并使用利用由Millipore Co.制造的过滤器过滤两次的蒸馏水作为蒸馏水。在将ITO清洗30分钟之后，使用蒸馏水重复两次超声波清洗10分钟。在用蒸馏水清洗完成之后，用异丙醇、丙酮和甲醇溶剂对基底进行超声波清洗，干燥，然后转移至等离子体清洗器。此外，使用氧等离子体将基底清洗5分钟，然后转移至真空沉积器中。
在准备的ITO透明电极上热真空沉积95重量％的HT-A和5重量％的PD至
Figure BDA0003945360740000732
的厚度以形成空穴注入层。然后，仅将HT-A材料沉积至
Figure BDA0003945360740000733
Figure BDA0003945360740000734
的厚度以形成空穴传输层。在空穴传输层上热真空沉积以下HT-B至
Figure BDA0003945360740000735
Figure BDA0003945360740000736
的厚度作为电子阻挡层。
其后，在电子阻挡层上将92重量％的其中使作为第一主体的化合物1-1、作为第二主体的化合物2-1和作为第三主体的化合物3-1以35:35:30的重量比混合的主体和8重量％的GD真空沉积至
Figure BDA0003945360740000737
的厚度以形成发光层。
然后，将以下ET-A真空沉积至
Figure BDA0003945360740000738
的厚度作为空穴阻挡层。随后，将以下ET-B和Liq以1:1的比率热真空沉积至
Figure BDA0003945360740000739
的厚度作为电子传输层，然后将Yb真空沉积至
Figure BDA00039453607400007310
的厚度作为电子注入层。
在电子注入层上将镁和银以1:4的比率沉积至
Figure BDA00039453607400007311
的厚度以形成阴极，从而制造有机发光器件。
Figure BDA0003945360740000741
在以上过程中，将有机材料的沉积速率保持在
Figure BDA0003945360740000742
/秒至
Figure BDA0003945360740000743
/秒，将镁和银的沉积速率保持在
Figure BDA0003945360740000744
/秒，并且将沉积期间的真空度保持在2×10-7托至5×10-6托，从而制造有机发光器件。
实施例2至实施例21和比较例1至比较例16
以与实施例1中相同的方式分别制造实施例2至21和比较例1至13的有机发光器件，不同之处在于如下表1和表2中所示改变主体材料。在本文中，比率意指第一主体、第二主体和第三主体的重量比。此外，表2中描述的化合物GH-A、GH-B、GH-C和GH-D如下：
Figure BDA0003945360740000751
[器件特性的评估]
将在以上实施例1至21和比较例1至16中制备的有机发光器件在120℃下的烘箱中热处理30分钟，然后取出。然后，通过施加电流来测量电压、效率和寿命(T95)，并且结果示于下表1和表2中。在本文中，电压和效率通过施加10mA/cm2的电流密度来测量，以及T95意指在20mA/cm2的电流密度下直至初始亮度降低至95％所花费的时间(小时)。
[表1]
Figure BDA0003945360740000761
Figure BDA0003945360740000771
[表2]
Figure BDA0003945360740000781
在表1和表2中，确认了与比较例1至16的器件相比，实施例1至21的器件具有显著更低的驱动电压和显著改善的效率和寿命。
基于吲哚并咔唑的化合物(化学式1)和基于双咔唑的化合物(化学式2)具有优异的空穴传输能力，从而充当P型主体；其中吡啶、嘧啶或三嗪与吲哚并咔唑的N键合的化合物(化学式3)充当N型主体。
一般地，由于将P型主体和N型主体混合并用作发光层的主体时形成激基复合物，因此与应用P型主体和N型主体中的仅一者的情况相比，可以进一步改善器件的特性。
在本公开内容中，与其中应用P型主体和N型主体中的仅一者的比较例1至4和比较例7相比，在其中将P型主体和N型主体混合并用作发光层的主体的实施例1至21中，器件的驱动电压显著降低，并且效率和寿命显著改善。
特别地，当使用为化学式1和2的两种P型主体和化学式3的N型主体的混合物(化学式1+化学式2+化学式3)时，与将化学式1和化学式2中的仅一种P型主体与化学式3的N型主体混合的情况(化学式1+化学式3；或者化学式2+化学式3)相比，可以进一步改善器件特性。
化学式1的P型主体由于其包含吲哚并咔唑的结构而表现出低电压，化学式2的P型主体由于其包含双咔唑的结构而表现出高效率和长寿命。因此，使用其混合物有利于一致地改善器件的电压、效率和寿命。
在本公开内容中，与其中将化学式1和2中的仅一种P型主体与N型主体混合的比较例5、6、8、9、10、12和13相比，在其中将化学式1和2的两种P型主体和化学式3的N型主体混合的实施例1至21中，器件的电压、效率和寿命整体得到改善。
同时，当将数种类型主体混合并使用时，出现混合主体的中间特性。
在其中将化学式1和2的两种P型主体和化学式3的N型主体混合的实施例1至21(特别是实施例4至7)中，可以看出与其中将具有与化学式3的结构完全不同的结构的化合物替代N型主体的比较例11相比，在器件的电压、效率和寿命方面的整体改善受到化学式3的P型主体影响。
化学式3的N型主体由于它的其中吡啶、嘧啶或三嗪与吲哚并咔唑的N键合的结构而有助于器件的电压、效率和寿命的整体改善，并且在与化学式1和2的两种P型主体混合时表现出更大的协同作用。
[附图标记说明]
1：基底2：阳极
3：电子阻挡层4：发光层
5：阴极6：空穴传输层
7：电子传输层

Claims (16)

1.一种有机发光器件，包括：
阳极，
阴极；
在所述阳极与所述阴极之间的发光层；
在所述阳极与所述发光层之间的电子阻挡层，和
在所述电子阻挡层与所述阳极之间的空穴传输层，
其中所述发光层包含由以下化学式1表示的化合物、由以下化学式2表示的化合物和由以下化学式3表示的化合物：
[化学式1]
Figure FDA0003945360730000011
在化学式1中，
A为与两个相邻五边形环稠合的苯环，
Ar1为经取代或未经取代的C6-60芳基，
Ar2为经取代或未经取代的C6-60芳基、或者经取代或未经取代的包含选自O和S中的至少一者的C2-60杂芳基，
R1为氢、氘、经取代或未经取代的C6-60芳基、或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的至少一者的C2-60杂芳基，以及
a为1至10的整数，
[化学式2]
Figure FDA0003945360730000012
在化学式2中，
Ar3和Ar4各自独立地为经取代或未经取代的C6-60芳基、或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的至少一者的C2-60杂芳基，
R2和R3各自独立地为氢、氘、经取代或未经取代的C6-60芳基、或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的至少一者的C2-60杂芳基，以及
b和c各自独立地为1至7的整数，
[化学式3]
Figure FDA0003945360730000021
在化学式3中，
B为与两个相邻五边形环稠合的苯环，
X1至X3各自独立地为CH或N，条件是X1至X3中的至少一者为N；
Ar5和Ar6各自独立地为经取代或未经取代的C6-60芳基、或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的至少一者的C2-60杂芳基，
Y为NAr7，其中Ar7为经取代或未经取代的C6-60芳基，或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的至少一者的C2-60杂芳基，
R4为氢、氘、经取代或未经取代的C6-60芳基、或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的至少一者的C2-60杂芳基，以及
d为1至10的整数。
2.根据权利要求1所述的有机发光器件，
其中化学式1为以下化学式1-1至1-4中的任一者：
[化学式1-1]
Figure FDA0003945360730000031
[化学式1-2]
Figure FDA0003945360730000032
[化学式1-3]
Figure FDA0003945360730000033
[化学式1-4]
Figure FDA0003945360730000034
在化学式1-1至1-4中，Ar1、Ar2、R1和a具有与权利要求1中相同的限定。
3.根据权利要求1所述的有机发光器件，
其中Ar1为苯基、联苯基或者三联苯基。
4.根据权利要求1所述的有机发光器件，
其中Ar2为联苯基、三联苯基、(苯基)联苯基、二甲基芴基、(二甲基芴基)苯基、二苯并呋喃基、(二苯并呋喃基)苯基、二苯并噻吩基或者(二苯并噻吩基)苯基。
5.根据权利要求1所述的有机发光器件，
其中R1为氢或者氘。
6.根据权利要求1所述的有机发光器件，
其中由所述化学式1表示的化合物为选自以下化合物中的任一者：
Figure FDA0003945360730000041
Figure FDA0003945360730000051
Figure FDA0003945360730000061
Figure FDA0003945360730000071
Figure FDA0003945360730000081
Figure FDA0003945360730000091
Figure FDA0003945360730000101
Figure FDA0003945360730000111
Figure FDA0003945360730000121
Figure FDA0003945360730000131
Figure FDA0003945360730000141
Figure FDA0003945360730000151
Figure FDA0003945360730000161
Figure FDA0003945360730000171
Figure FDA0003945360730000181
Figure FDA0003945360730000191
Figure FDA0003945360730000201
Figure FDA0003945360730000211
Figure FDA0003945360730000221
Figure FDA0003945360730000231
7.根据权利要求1所述的有机发光器件，
其中化学式2为以下化学式2-1：
[化学式2-1]
Figure FDA0003945360730000241
在化学式2-1中，Ar3、Ar4、R2、R3、b和c具有与权利要求1中相同的限定。
8.根据权利要求1所述的有机发光器件，
其中Ar3和Ar4各自独立地为苯基、联苯基、(苯基)联苯基、萘基、二甲基芴基、二苯并呋喃基或者二苯并噻吩基。
9.根据权利要求1所述的有机发光器件，
其中R2和R3各自独立地为氢、氘或者苯基。
10.根据权利要求9所述的有机发光器件，
其中R2和R3中的任一者为苯基，以及余者为氢或者氘。
11.根据权利要求1所述的有机发光器件，
其中由所述化学式2表示的化合物为选自以下化合物中的任一者：
Figure FDA0003945360730000251
Figure FDA0003945360730000261
Figure FDA0003945360730000271
Figure FDA0003945360730000281
Figure FDA0003945360730000291
Figure FDA0003945360730000301
Figure FDA0003945360730000311
Figure FDA0003945360730000321
12.根据权利要求1所述的有机发光器件，
其中化学式3为以下化学式3-1至3-6中的任一者：
[化学式3-1]
Figure FDA0003945360730000331
[化学式3-2]
Figure FDA0003945360730000332
[化学式3-3]
Figure FDA0003945360730000333
[化学式3-4]
Figure FDA0003945360730000334
[化学式3-5]
Figure FDA0003945360730000341
[化学式3-6]
Figure FDA0003945360730000342
在化学式3-1至3-6中，X1、X2、X3、Ar5、Ar6、R4、Y和d具有与权利要求1中相同的限定。
13.根据权利要求1所述的有机发光器件，
其中Ar5和Ar6各自独立地为苯基、联苯基、(苯基)联苯基、二甲基芴基、二苯并呋喃基或者二苯并噻吩基，并且
Ar5和Ar6各自独立地未经取代或经至少一个氘取代。
14.根据权利要求1所述的有机发光器件，
其中Ar7为苯基、联苯基或者三联苯基，并且
Ar7未经取代或经至少一个氘取代。
15.根据权利要求1所述的有机发光器件，
其中R4为氢或者氘。
16.根据权利要求1所述的有机发光器件，
其中由所述化学式3表示的化合物为选自以下化合物中的任一者：
Figure FDA0003945360730000351
Figure FDA0003945360730000361
Figure FDA0003945360730000371
Figure FDA0003945360730000381
Figure FDA0003945360730000391
Figure FDA0003945360730000401
Figure FDA0003945360730000411
Figure FDA0003945360730000421
Figure FDA0003945360730000431
Figure FDA0003945360730000441
Figure FDA0003945360730000451
Figure FDA0003945360730000461
Figure FDA0003945360730000471
Figure FDA0003945360730000481
Figure FDA0003945360730000491
CN202180035597.1A 2020-08-06 2021-08-04 有机发光器件 Pending CN115669266A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2020-0098672 2020-08-06
KR20200098672 2020-08-06
KR10-2021-0101881 2021-08-03
KR1020210101881A KR20220018434A (ko) 2020-08-06 2021-08-03 유기 발광 소자
PCT/KR2021/010271 WO2022031036A1 (ko) 2020-08-06 2021-08-04 유기 발광 소자

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115669266A true CN115669266A (zh) 2023-01-31

Family

ID=80118267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180035597.1A Pending CN115669266A (zh) 2020-08-06 2021-08-04 有机发光器件

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230200229A1 (zh)
CN (1) CN115669266A (zh)
WO (1) WO2022031036A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024048535A1 (ja) * 2022-08-31 2024-03-07 日鉄ケミカル＆マテリアル株式会社 有機電界発光素子用ホスト材料及び予備混合物並びに有機電界発光素子
WO2024048536A1 (ja) * 2022-08-31 2024-03-07 日鉄ケミカル＆マテリアル株式会社 有機電界発光素子
CN115637147A (zh) * 2022-10-27 2023-01-24 京东方科技集团股份有限公司 发光材料及发光器件

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101802861B1 (ko) * 2014-02-14 2017-11-30 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자
KR102491209B1 (ko) * 2014-04-29 2023-01-26 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 복수종의 호스트 재료 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR102357467B1 (ko) * 2014-07-22 2022-02-04 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 유기 전계 발광 소자
KR102338908B1 (ko) * 2015-03-03 2021-12-14 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자
WO2016194604A1 (ja) * 2015-05-29 2016-12-08 新日鉄住金化学株式会社 有機電界発光素子

Also Published As

Publication number Publication date
US20230200229A1 (en) 2023-06-22
WO2022031036A1 (ko) 2022-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102054806B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
CN112771033B (zh) 新的化合物和包含其的有机发光器件
CN115398661A (zh) 有机发光器件
EP3961736A1 (en) Organic light emitting device
KR20200065952A (ko) 유기 발광 소자
CN115669266A (zh) 有机发光器件
KR20210048856A (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
KR20210058691A (ko) 신규한 헤테로 고리 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자
KR102441471B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
KR102578741B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
KR102592081B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
EP3747873B1 (en) Novel compound and organic light emitting diode using same
KR102441472B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
KR102583651B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
KR102608810B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자
KR102437747B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
JP2024501230A (ja) 有機発光素子
KR102578116B1 (ko) 유기 발광 소자
KR20220038009A (ko) 신규한 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR20210039315A (ko) 유기 발광 소자
KR20210079187A (ko) 유기 발광 소자
KR20210144979A (ko) 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기발광 소자
KR20200011733A (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자
KR102465241B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
EP3862350B1 (en) Novel compound and organic light emitting device using same

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