CN117413634A - 有机电致发光器件和其中使用的化合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种包含阳极层、阴极层、空穴注入层、至少一个发光层和有机半导体层的有机电致发光器件;其中有机半导体层布置在空穴注入层和所述至少一个发光层之间;其中有机半导体层包含式(1)的化合物和相应的化合物。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机电致发光器件和其中使用的化合物。
背景技术
作为自发光器件的有机电子器件,例如有机发光二极管OLED,具有宽视角、优异的对比度、迅速的响应、高亮度、优异的工作电压特性和色彩再现。典型的OLED包括依次层叠在基底上的阳极层、空穴注入层HIL、空穴传输层HTL、发光层EML、电子传输层ETL和阴极层。在这方面,HIL、HTL、EML和ETL是由有机化合物形成的薄膜。
当向阳极和阴极施加电压时,从阳极注入的空穴经由HIL和HTL移动到EML,而从阴极注入的电子经由ETL移动到EML。空穴和电子在EML中复合而产生激子。当激子从激发态降至基态时发出光。空穴和电子的注入和流动应该是平衡的,使得具有上述结构的OLED具有低工作电压、优异的效率和/或长寿命。
WO 2016/16013894 A2涉及一种有机化合物以及包含该有机化合物的有机电致发光器件。该有机化合物用于有机电致发光器件的有机材料层中。
US 2019/355912 A1涉及一种有机电致发光器件。该有机电致发光器件包含发光层与电子传输区的特定组合。
US 2017/179397 A1公开了一种包含具有预定化学式的第一化合物和第二化合物的有机发光器件。
WO 2020/096012 A1公开了一种有机电致发光元件,其包含阴极、阳极以及设置在阴极和阳极之间的有机层,其中有机层包含发光层和电子传输层,电子传输层设置在阴极和发光层之间,发光层包含特定的第一化合物并且电子传输层包含第二化合物。
US 2019/067591 A1公开了一种有机发光器件。
US 2019/194219 A1公开了一种有机电致发光元件,其具有正极、负极以及布置在正极和负极之间的发光层,并且其中发光层含有两种特定化合物。
仍然需要新的空穴传输材料以及电子阻挡材料来改善OLED的性能,特别是改善工作电压和/或电流效率和/或稳定性,特别是改善寿命和/或改善随时间推移的工作电压稳定性。
发明内容
有机电致发光器件
本发明的一个方面提供了一种有机电致发光器件,所述有机电致发光器件包含阳极层、阴极层、空穴注入层、至少一个发光层和有机半导体层;其中所述有机半导体层布置在所述空穴注入层和所述至少一个发光层之间;
其中
-所述有机半导体层包含式(1)的化合物,
-Ra选自取代或未取代的C6至C18芳基或者取代或未取代的C1至C18烷基;
-G选自取代或未取代的C6至C12芳基,其中所述C6至C12芳基可以是联芳基,如联苯亚基,或缩合的芳基,如萘亚基(napthylene);
-Ara选自包含0至3个稠环的取代或未取代的C13至C24芳基;式(2a)的基团;或式(2b)的基团;
-Rb选自取代或未取代的C6至C36芳基;取代或未取代的C2至C36杂芳基;或者取代或未取代的C1至C18烷基;并且
-所述空穴注入层包含空穴注入材料和基质材料。
在本说明书中,术语“空穴注入材料”是指能够促进空穴注入、(即)促进正电荷从阳极优选注入到有机层、特别是注入到空穴传输层中的材料,并且其中所述材料在如果存在特定电流密度的情况下能够降低工作电压。所述空穴注入材料可以是金属化合物或作为有机p型掺杂剂的有机化合物。所述有机p型掺杂剂或所述金属化合物当添加到半导体中时,可以提供从阳极到空穴传输基质的空穴注入且不会显著增加自由电荷载流子的浓度到超过对应于净基质中观察到的电导率的水平,或者可增加空穴传输材料或空穴传输层中的正电荷载流子的密度。
应该注意,除非另有注释,在通篇申请和权利要求书中,任何Rn、Mn等始终是指相同的部分。
在本说明书中,术语“配体”是指阴离子分子,其通过配价键或离子相互作用、优选通过配价键与阳离子金属结合,其中所述配价键的性质可以具有从共价键到离子键的特性。
在本说明书中,当没有另外提供定义时,“部分氟化”是指仅有部分氢原子被氟原子替代的烷基基团、芳基基团、杂芳基基团等。
在本说明书中,当没有另外提供定义时,“全氟化”是指所有氢原子均被氟原子替代的烷基基团、芳基基团、杂芳基基团等。
除非另有注释,否则本文中使用的术语“金属”在如果该金属与阴离子一起被提及时,则包括金属阳离子,其中所述金属阳离子的正电荷和所述阴离子的负电荷互相平衡。
在本说明书中,吸电子基团(EWG)是一种这样的基团,它通过与之键合的碳原子来降低分子中的电子密度。吸电子基团的典型实例是卤素,特别是F和Cl,-COR,-COH,-COOR,-COOH,部分氟化或全氟化的烷基,部分氟化或全氟化的芳基,部分氟化或全氟化的杂芳基,部分氟化或全氟化的碳环基,部分氟化或全氟化的C2至C20杂环基,-NO2和-CN。
在本说明书中,当没有另外提供定义时,“取代”是指被以下取代:氘、C6至C12芳基、C3至C11杂芳基、C1至C12烷基、D、C1至C12烷氧基、C3至C12支链烷基、C3至C12环状烷基、C3至C12支链烷氧基、C3至C12环状烷氧基、部分或全氟化的C1至C12烷基、部分或全氟化的C1至C12烷氧基、部分或全氘化的C1至C12烷基、部分或全氘化的C1至C12烷氧基、卤素、CN或PY(R10)2,其中Y选自O、S或Se,优选O,并且R10独立地选自C6至C12芳基、C3至C12杂芳基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、部分或全氟化的C1至C6烷基、部分或全氟化的C1至C6烷氧基、部分或全氘化的C1至C6烷基、部分或全氘化的C1至C6烷氧基。
在本说明书中,当没有另外提供定义时,“烷基基团”是指饱和脂族烃基基团。烷基基团可以是C1至C12烷基基团。更具体地,烷基基团可以是C1至C10烷基基团或C1至C6烷基基团。例如,C1至C4烷基基团在烷基链中包含1至4个碳,并且可选自甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基。
烷基基团的具体实例可以是甲基基团、乙基基团、丙基基团、异丙基基团、丁基基团、异丁基基团、叔丁基基团、戊基基团、己基基团。
在本发明的上下文中,“1CnH(2n+1)”表示异烷基基团并且“1CnF(2n+1)”表示全氟化的异烷基基团。
本文中使用的术语“碳环基”包括所有类型的不完全饱和的有机环系,例如环烷基、部分不饱和的环烷基等,包括单环、双环、稠环系、桥环系和螺环环系。
本文中使用的术语“杂环基”是指杂碳环基。
术语“环烷基”是指由环烷烃通过从包含在相应环烷烃中的环原子中形式夺取一个氢原子所衍生的饱和烃基基团。环烷基基团的实例可以是环丙基基团、环丁基基团、环戊基基团、环己基基团、甲基环己基基团、金刚烷基基团等。
术语“杂”的理解方式是在可由共价结合的碳原子形成的结构中的至少一个碳原子被另一个多价原子替代。优选地,杂原子选自B、Si、N、P、O、S;更优选选自N、P、O、S。
在本说明书中,“芳基基团”是指可通过从相应芳族烃中的芳族环上形式夺取一个氢原子而产生的烃基基团。芳族烃是指含有至少一个芳族环或芳族环系的烃。芳族环或芳族环系是指共价结合碳原子的平面的环或环系,其中所述平面的环或环系包括满足休克尔(Hückel)规则的离域电子的共轭体系。芳基基团的实例包括:单环基团如苯基或甲苯基,包含多个通过单键连接的芳族环的多环基团,如联苯,以及包含稠环的多环基团,如萘基或芴基。
类似地,在杂芳基下,尤其适合理解为是通过从包含至少一个杂环芳族环的化合物中的这样的环上形式夺取一个环氢而衍生的基团。
在杂环烷基下,尤其适合理解为是通过从包含至少一个饱和环烷基环的化合物中的这样的环上形式夺取一个环氢而衍生的基团。
术语“稠合芳基环”或“缩合芳基环”的理解方式是,当两个芳基环共有至少两个共同的sp2杂化碳原子时,它们被认为是稠合或缩合的。
在本说明书中,单键是指直接键。
在本发明的上下文中,“不同”是指化合物不具有相同的化学结构。
术语“没有”、“不含”、“不包含”不排除可能在沉积之前就存在于化合物中的杂质。杂质对于本发明要实现的目的没有技术效果。
术语“接触式夹入”是指三层布置,其中中间的层与两个相邻的层直接接触。
术语“光吸收层”和“吸光层”同义地使用。
术语“发光层”、“光发射层”和“发射层”同义地使用。
术语“OLED”、“有机发光二极管”和“有机发光器件”同义地使用。
术语阳极、阳极层和阳极电极同义地使用。
术语阴极、阴极层和阴极电极同义地使用。
在本说明书中,空穴特性是指在施加电场时供给电子而形成空穴并且由于根据最高占有分子轨道(HOMO)能级的导电特性可以将在阳极中形成的空穴容易地注入发光层并在发光层中传输的能力。
另外,电子特性是指在施加电场时接受电子并且由于根据最低未占分子轨道(LUMO)能级的导电特性可以将在阴极中形成的电子容易地注入发光层并在发光层中传输的能力。
本文中所述的不同实施方式可以单独地或以两个或更多个实施方式的组合作为实现本发明的素材。也就是说,根据本发明,两个或更多个不同实施方式的特征可以彼此组合。
有利效果
令人惊讶地发现,在OLED中的所述空穴注入层和所述至少一个发光层之间使用包含式(1)的化合物的有机半导体层,例如作为空穴传输层或电子阻挡层,有助于改善器件的性能,如工作电压、电压稳定性、发光效率、寿命等。
有机半导体层中的式(1)的化合物
根据本发明的一个实施方式,所述式(1)的化合物的分子量小于810g/mol、优选小于800g/mol、更优选小于780g/mol、最优选小于770g/mol。
Ra
根据本发明的一个实施方式,Ra选自取代或未取代的C6至C12芳基、或者取代或未取代的C6至C10芳基;或取代或未取代的C1至C18烷基、或者取代或未取代的C1至C12烷基、或者取代或未取代的C1至C10烷基、或者取代或未取代的C1至C8烷基、或者取代或未取代的C1至C6烷基、或者取代或未取代的C1至C4烷基。
根据本发明的一个实施方式,Ra选自未取代的C6至C12芳基或未取代的C1至C4烷基。
根据本发明的一个实施方式,Ra选自未取代的C6至C18芳基或未取代的C1至C18烷基。
根据本发明的一个实施方式,Ra选自未取代的C6至C12芳基、或者未取代的C6至C10芳基;或未取代的C1至C18烷基、或者未取代的C1至C12烷基、或者未取代的C1至C10烷基、或者未取代的C1至C8烷基、或者未取代的C1至C6烷基、或者未取代的C1至C4烷基。
根据本发明的一个实施方式,Ra选自
根据本发明的一个实施方式,Ra选自
G
根据本发明的一个实施方式,G选自取代或未取代的C6至C12芳基,其中,如果G被取代,则该一个或多个取代基独立地选自C1至C12烷基、C6至C12芳基或C3至C12杂芳基。
根据本发明的一个实施方式,G选自未取代的C6至C12芳基,其中所述C6至C12芳基可以是联芳基,如联苯亚基,或缩合的芳基,如萘亚基。
根据本发明的一个实施方式,G选自取代或未取代的C6至C12芳基。根据本发明的一个实施方式,G选自未取代的C6至C12芳基。
在G中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C1至C18烷基、C6至C12芳基或C3至C12杂芳基。或者,在G中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C1至C18芳基或C6至C12芳基。或者,在G中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C1至C18芳基或C6至C10芳基。或者,在G中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C1至C18芳基或苯基。或者,在G中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C1至C12烷基、或者C1至C10烷基、或者C1至C8烷基、或者C1至C6烷基、或者C1至C4烷基。
根据本发明的一个实施方式,G选自
根据本发明的一个实施方式,G选自
根据本发明的一个实施方式,G选自
根据本发明的一个实施方式,G选自未取代的C6至C12芳基。
Ara
根据本发明的一个实施方式,Ara选自
-包含0至3个稠环的取代或未取代的C13至C18芳基,其中,如果所述包含0至3个稠环的C13至C18芳基被取代,则该一个或多个取代基独立地选自C1至C12烷基、C6至C12芳基或C3至C12杂芳基;或
-式(2a)的基团;或式(2b)的基团;
其中在式(2a)和(2b)中,Rb选自未取代的C6至C18芳基;或未取代的C1至C4烷基。
根据本发明的一个实施方式,Ara选自包含0至3个稠环的取代或未取代的C13至C24芳基;或式(2a)的基团;
其中在式(2a)中,Rb选自取代或未取代的C6至C36芳基;取代或未取代的C2至C36杂芳基;或者取代或未取代的C1至C18烷基。
根据本发明的一个实施方式,Ara选自
-包含0至3个稠环的取代或未取代的C13至C18芳基,其中,如果所述包含0至3个稠环的C13至C18芳基被取代,则该一个或多个取代基独立地选自C1至C12烷基、C6至C12芳基或C3至C12杂芳基;或
-式(2a)的基团;
其中在式(2a)中,Rb选自未取代的C6至C18芳基;或未取代的C1至C4烷基。
如果Ara是包含0至3个稠环的取代或未取代的芳基,则所述芳基可以是C13至C22芳基、或者C14至C22芳基、或者C13至C20芳基、或者C14至C20芳基、或者C13至C18芳基、或者C14至C18芳基。
如果Ara是包含0至3个稠环的取代或未取代的芳基,则所述芳基可以是C13至C22芳基、或者C13至C20芳基、或者C13至C18芳基。
如果Ara是包含0至3个稠环的取代或未取代的芳基,则所述芳基可以是C14至C22芳基、或者C14至C20芳基、或者C14至C18芳基。
在Ara中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C1至C18烷基、C2至C18烷基、C6至C12芳基或C3至C12杂芳基。在Ara中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C1至C18烷基、C2至C18烷基和C6至C12芳基。在Ara中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C1至C12烷基、或者C2至C10烷基、或者C1至C10烷基、或者C2至C10烷基、或者C1至C8烷基、或者C2至C8烷基、或者C1至C6烷基、或者C2至C6烷基、或者C1至C4烷基、或者C2至C4烷基。
在Ara中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C1至C18烷基、C6至C12芳基或C3至C12杂芳基。在Ara中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C1至C18烷基和C6至C12芳基。在Ara中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C1至C12烷基、或者C1至C10烷基、或者C1至C8烷基、或者C1至C6烷基、或者C1至C4烷基。
在Ara中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C2至C18烷基、C6至C12芳基或C3至C12杂芳基。在Ara中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C2至C18烷基和C6至C12芳基。在Ara中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C2至C10烷基、或者C1至C10烷基、或者C2至C10烷基、或者C2至C8烷基、或者C2至C6烷基、或者C2至C4烷基。
根据本发明的一个实施方式,Ara选自
根据本发明的一个实施方式,Ara选自
在上表中,虚线表示与式(1)的其余结构的结合位置。
Rb
根据本发明的一个实施方式,Rb选自取代或未取代的C6至C36芳基;或者取代或未取代的C1至C18烷基。
根据本发明的一个实施方式,Rb选自取代或未取代的C6至C24芳基或C6至C18芳基;或者取代或未取代的C1至C12烷基或C1至C10烷基或C1至C8烷基或C1至C6烷基或C1至C4烷基。
根据本发明的一个实施方式,Rb选自
根据本发明的一个实施方式,Rb选自
根据本发明的一个实施方式,Rb选自
根据本发明的一个实施方式,在所述有机半导体层中的式(1)的化合物由式A1至A14之一表示
/>
根据本发明的一个实施方式,所述有机半导体层不含14-([1,1’:3’,1”-三联苯]-5’-基)-9-(5’-苯基-[1,1’:3’,1”-三联苯]-3-基)-9,14-二氢二苯并[2,3:6,7]氮杂并[4,5-b]吲哚或14-([1,1’:3’,1”-三联苯]-5’-基)-9-(4-(联三苯叉-2-基)苯基)-9,14-二氢二苯并[2,3:6,7]氮杂/>并[4,5-b]吲哚。
空穴注入层
根据本发明的一个实施方式,所述空穴注入层不含酞菁铜。因此,所述空穴注入层可以在适合于大规模生产的条件下沉积。
根据本发明的一个实施方式,所述空穴注入层不含离子液体、金属酞菁、酞菁铜(CuPc)、HAT-CN、吡嗪并[2,3-f][1,10]菲咯啉-2,3-二碳腈、F4TCNQ、金属氟化物和/或金属氧化物,其中所述金属氧化物中的金属选自Re和/或Mo。因此,所述空穴注入层可以在适合于大规模生产的条件下沉积。
优选地,所述有机p型掺杂剂是氧化还原掺杂剂,即,当添加到半导体中时,能够增加空穴传输材料或空穴传输层中正电荷载流子的密度。
根据本发明的一个实施方式,所述空穴注入材料可以是不发光的。在本说明书的上下文中,术语“基本上不发光”或“不发光”是指所述空穴注入材料对有机电子器件如OLED或显示器件的可见光发射光谱的贡献相对于该可见光发射光谱小于10%,优选小于5%。可见光发射光谱是波长约≥380nm至约≤780nm的发射光谱。
根据本发明的一个实施方式,所述空穴注入材料包含式(3)的化合物和/或式(4)的化合物,
其中在式(3)中
-M是金属离子;
-n是M的化合价,并且n为1至4的整数;并且
-L是包含至少两个碳原子的配体;
其中在式(4)中
-A1、A2和A3独立地选自(4a)基团,
-每个R’独立地选自取代或未取代的C6至C36芳基和取代或未取代的C2至C36杂芳基;
-如果R’被取代,则该一个或多个取代基独立地选自吸电子基团,优选选自F、CN、NO2、全氟化烷基,最优选CF3;并且
-每个R”独立地选自吸电子基团,优选选自CN或全氟化烷基,优选选自CF3、NO2或F。
式(3)
根据式(3)的金属络合物可以是不发光的。在本说明书的上下文中,术语“基本上不发光”或“不发光”是指根据式(3)的金属络合物对有机电子器件如OLED或显示器件的可见光发射光谱的贡献相对于该可见光发射光谱小于10%,优选小于5%。可见光发射光谱是波长约≥380nm至约≤780nm的发射光谱。
根据一个实施方式,式(3)中的金属离子M可选自其中相应金属的Allen电负性值小于2.4的金属离子,优选M可选自碱金属、碱土金属、稀土金属或过渡金属,更优选M可选自原子质量≥24Da的金属,更加优选M可选自原子质量≥24Da的金属并且M的氧化数≥2。
术语“Allen电负性值”尤其参考Allen,Leland C.(1989).“电负性是基态自由原子中价层电子的平均单电子能量(Electronegativity is the average one-electronenergy of the valence-shell electrons in ground-state free atoms)”.美国化学学会杂志(Journal of the American Chemical Society)111(25):9003-9014。
根据本发明的一个实施方式,M的化合价n为1或2。
根据本发明的一个实施方式,M选自其中相应金属的Allen电负性值小于2.4、优选小于2、更优选小于1.9的金属离子,并且M的化合价n为1或2。
根据本发明的一个实施方式,M选自碱金属、碱土金属、稀土金属或过渡金属,或者M选自碱金属、碱土金属、过渡金属或第4或第5周期主族金属。
根据本发明的一个实施方式,在式(3)中,M选自Li、Na、K、Cs、Mg、Mn、Cu、Fe、Zn、Ag、Bi或Mo。
根据本发明的一个实施方式,在式(3)中,M选自Na、K、Cs、Mg、Mn、Cu、Zn和Ag。
根据本发明的一个实施方式,在式(3)中,M选自Na、K、Mg、Mn、Cu、Fe、Zn和Ag。
根据本发明的一个实施方式,在式(3)中,M选自Na、K、Mg、Mn、Cu、Fe、Zn和Ag,其中如果M是Cu,则n为2,其中如果M是Fe,则n为2和/或3。
根据本发明的一个实施方式,M不是Li。
根据本发明的一个实施方式,M不是Li或K。
根据本发明的一个实施方式,M不是Mo。
根据本发明的一个实施方式,M不是Ir和/或Pt。
根据另一个实施方式,根据式(3)的金属络合物的分子量Mw可以为≥287g/mol且≤2000g/mol,优选分子量Mw≥400g/mol且≤1500g/mol,更优选分子量Mw≥580g/mol且≤1500g/mol,更加优选分子量Mw≥580g/mol且≤1400g/mol。
根据另一个实施方式,根据式(3)的金属络合物的分子量Mw可以为≥400g/mol且≤2000g/mol,优选分子量Mw≥400g/mol且≤1500g/mol,更优选分子量Mw为≥580g/mol且≤1500g/mol,更加优选分子量Mw为≥580g/mol且≤1400g/mol。
根据另一个实施方式,式(3)中的配体L,也称为L,可选自包含以下的基团:
-至少三个碳原子,或者至少四个碳原子,和/或
-至少两个氧原子或一个氧和一个氮原子、二至四个氧原子、二至四个氧原子和零至二个氮原子,和/或
-至少一个或多个选自卤素、F、CN、取代或未取代的C1至C6烷基、取代或未取代的C1至C6烷氧基中的基团,或者两个或更多个选自卤素、F、CN、取代或未取代的C1至C6烷基、取代或未取代的C1至C6烷氧基中的基团,至少一个或多个选自卤素、F、CN、取代的C1至C6烷基、取代的C1至C6烷氧基中的基团,或者两个或更多个选自卤素、F、CN、全氟化的C1至C6烷基、全氟化的C1至C6烷氧基中的基团,一个或多个选自取代或未取代的C1至C6烷基、取代或未取代的C6至C12芳基和/或取代或未取代的C3至C12杂芳基中的基团,
其中取代基选自:D、C6芳基、C3至C9杂芳基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C3至C6支链烷基、C3至C6环状烷基、C3至C6支链烷氧基、C3至C6环状烷氧基、部分或全氟化的C1至C16烷基、部分或全氟化的C1至C16烷氧基、部分或全氘化的C1至C6烷基、部分或全氘化的C1至C6烷氧基、COR6、COOR6、卤素、F或CN;
其中R6可选自:C6芳基、C3至C9杂芳基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C3至C6支链烷基、C3至C6环状烷基、C3至C6支链烷氧基、C3至C6环状烷氧基、部分或全氟化的C1至C16烷基、部分或全氟化的C1至C16烷氧基、部分或全氘化的C1至C6烷基、部分或全氘化的C1至C6烷氧基。
根据另一个实施方式,所述式(3)的配体L可选自包含以下的基团:至少两个碳原子,或者至少三个碳原子,至少一个氧原子,至少两个氧原子,至少一个氧和/或氮原子,一个氮原子和至少两个氧原子,至少两个碳原子和至少一个氧原子,至少两个碳原子和两个氧原子或一个氧和一个氮原子,至少一个或多个选自卤素、F、CN、取代或未取代的C1至C6烷基、取代或未取代的C1至C6烷氧基中的基团,或者两个或更多个选自卤素、F、CN、取代或未取代的C1至C6烷基、取代或未取代的C1至C6烷氧基中的基团,至少一个或多个选自卤素、F、CN、取代的C1至C6烷基、取代的C1至C6烷氧基中的基团,或者两个或更多个选自卤素、F、CN、全氟化的C1至C6烷基、全氟化的C1至C6烷氧基中的基团,一个或多个选自取代或未取代的C1至C6烷基、取代或未取代的C6至C12芳基和/或取代或未取代的C3至C12杂芳基中的基团,
其中取代基选自:D、C6芳基、C3至C9杂芳基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C3至C6支链烷基、C3至C6环状烷基、C3至C6支链烷氧基、C3至C6环状烷氧基、部分或全氟化的C1至C16烷基、部分或全氟化的C1至C16烷氧基、部分或全氘化的C1至C6烷基、部分或全氘化的C1至C6烷氧基、COR6、COOR6、卤素、F或CN;
其中R6可选自:C6芳基、C3至C9杂芳基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C3至C6支链烷基、C3至C6环状烷基、C3至C6支链烷氧基、C3至C6环状烷氧基、部分或全氟化的C1至C16烷基、部分或全氟化的C1至C16烷氧基、部分或全氘化的C1至C6烷基、部分或全氘化的C1至C6烷氧基。
根据另一个实施方式,所述式(3)的配体L可选自包含以下的基团:F、CN、全氟化的C1至C6烷基、取代或未取代的C1至C6烷基、取代或未取代的C1至C6烷氧基。
所述取代基可选自:D、C6芳基、C3至C9杂芳基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C3至C6支链烷基、C3至C6环状烷基、C3至C6支链烷氧基、C3至C6环状烷氧基、部分或全氟化的C1至C16烷基、部分或全氟化的C1至C16烷氧基、部分或全氘化的C1至C6烷基、部分或全氘化的C1至C6烷氧基、COR6、COOR6、卤素、F或CN,
其中R6可选自:C6芳基、C3至C9杂芳基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C3至C6支链烷基、C3至C6环状烷基、C3至C6支链烷氧基、C3至C6环状烷氧基、部分或全氟化的C1至C16烷基、部分或全氟化的C1至C16烷氧基、部分或全氘化的C1至C6烷基、部分或全氘化的C1至C6烷氧基。
根据另一个实施方式,所述配体L不含硫原子。
根据另一个实施方式,所述配体L不含硫原子或酞菁基团。
根据另一个实施方式,在式(3)中,L独立地选自式(10)的化合物,
其中
-m和n独立地选自0、1;
-m+n≥1;
-a和b独立地选自0、1;
-a+b≥1;
-Z选自CRg、N或O;
-如果Z为O,则当m为0时,a为0,或当n为0时,b为0;
-Rg选自H、D、CN、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的碳环基或者取代或未取代的杂环基;
-A1和A2独立地选自C=O、C-O或SO2;
-A1和A2与Z可一起形成环;
-Re和Rf独立地选自取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的碳环基或者取代或未取代的杂环基;并且
-L是单阴离子。在这一点上,术语单阴离子是指具有-1负电荷的阴离子。
根据式(10)的一个实施方式,m和n为1。
根据式(10)的一个实施方式,Rg选自H、D、CN、取代或未取代的C6至C24芳基、取代或未取代的C2至C24杂芳基、取代或未取代的C1至C24烷基、取代或未取代的C3至C24碳环基或者取代或未取代的C2至C24杂环基;其中
芳基可以是C6至C24芳基、C6至C22芳基、C6至C20芳基、C6至C18芳基、C6至C16芳基、C6至C14芳基、C6至C12芳基、C6至C10芳基或C6芳基;
杂芳基可以是C2至C24杂芳基、C2至C22杂芳基、C2至C20杂芳基、C2至C18杂芳基、C2至C16杂芳基、C2至C14杂芳基、C2至C12杂芳基、C2至C10杂芳基、C2至C9杂芳基、C2至C8杂芳基、C2至C7杂芳基、C2至C5杂芳基、C2至C4杂芳基或C2至C3杂芳基;
烷基可以是C1至C24烷基、C1至C20烷基、C1至C16烷基、C1至C12烷基、C1至C10烷基、C1至C8烷基、C1至C6烷基、C1至C4烷基、C1至C3烷基或C1至C2烷基;
碳环基可以是C3至C24碳环基、C3至C22碳环基、C3至C18碳环基、C3至C16碳环基、C3至C14碳环基、C3至C12碳环基、C3至C10碳环基、C3至C6碳环基或C6碳环基;并且
杂环基可以是C2至C24杂环基、C2至C22杂环基、C2至C20杂环基、C2至C18杂环基、C2至C16杂环基、C2至C14杂环基、C2至C12杂环基、C2至C10杂环基或C2至C6杂环基。
根据式(10)的一个实施方式,Rg选自H、D、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的烷基,其中
芳基可以是C6至C24芳基、C6至C22芳基、C6至C20芳基、C6至C18芳基、C6至C16芳基、C6至C14芳基、C6至C12芳基、C6至C10芳基或C6芳基;
杂芳基可以是C2至C24杂芳基、C2至C22杂芳基、C2至C20杂芳基、C2至C18杂芳基、C2至C16杂芳基、C2至C14杂芳基、C2至C12杂芳基、C2至C10杂芳基、C2至C9杂芳基、C2至C8杂芳基、C2至C7杂芳基、C2至C5杂芳基、C2至C4杂芳基或C2至C3杂芳基;并且
烷基可以是C1至C24烷基、C1至C20烷基、C1至C16烷基、C1至C12烷基、C1至C10烷基、C1至C8烷基、C1至C6烷基、C1至C4烷基、C1至C3烷基或C1至C2烷基。
根据式(10)的一个实施方式,Rg选自H、D、CN、取代或未取代的C6至C24芳基、取代或未取代的C2至C24杂芳基、取代或未取代的C1至C24烷基。
在Rg被取代的情况下,该一个或多个取代基独立地选自C6至C24芳基、取代的C2至C24杂芳基、取代的C1至C24烷基、取代的C3至C24碳环基或取代的C2至C24杂环基,该一个或多个取代基可独立地选自F、Cl、CN、全氟化的C1至C8烷基、全氟化的C6至C12芳基或C2至C12杂芳基。
根据式(10)的一个实施方式,Re和Rf独立地选自取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的烷基,其中
芳基可以是C6至C24芳基、C6至C22芳基、C6至C20芳基、C6至C18芳基、C6至C16芳基、C6至C14芳基、C6至C12芳基、C6至C10芳基或C6芳基;
杂芳基可以是C2至C24杂芳基、C2至C22杂芳基、C2至C20杂芳基、C2至C18杂芳基、C2至C16杂芳基、C2至C14杂芳基、C2至C12杂芳基、C2至C10杂芳基、C2至C9杂芳基、C2至C8杂芳基、C2至C7杂芳基、C2至C5杂芳基、C2至C4杂芳基或C2至C3杂芳基;并且
烷基可以是C1至C24烷基、C1至C20烷基、C1至C16烷基、C1至C12烷基、C1至C10烷基、C1至C8烷基、C1至C6烷基、C1至C4烷基、C1至C3烷基或C1至C2烷基。
根据式(10)的一个实施方式,Re和Rf独立地选自取代或未取代的C6至C24芳基、取代或未取代的C2至C24杂芳基、取代或未取代的C1至C24烷基、取代或未取代的C3至C24碳环基或者取代或未取代的C2至C24杂环基;其中
芳基可以是C6至C24芳基、C6至C22芳基、C6至C20芳基、C6至C18芳基、C6至C16芳基、C6至C14芳基、C6至C12芳基、C6至C10芳基或C6芳基;
杂芳基可以是C2至C24杂芳基、C2至C22杂芳基、C2至C20杂芳基、C2至C18杂芳基、C2至C16杂芳基、C2至C14杂芳基、C2至C12杂芳基、C2至C10杂芳基、C2至C9杂芳基、C2至C8杂芳基、C2至C7杂芳基、C2至C5杂芳基、C2至C4杂芳基或C2至C3杂芳基;
烷基可以是C1至C24烷基、C1至C20烷基、C1至C16烷基、C1至C12烷基、C1至C10烷基、C1至C8烷基、C1至C6烷基、C1至C4烷基、C1至C3烷基或C1至C2烷基;
碳环基可以是C3至C24碳环基、C3至C22碳环基、C3至C18碳环基、C3至C16碳环基、C3至C14碳环基、C3至C12碳环基、C3至C10碳环基、C3至C6碳环基或C6碳环基;并且
杂环基可以是C2至C24杂环基、C2至C22杂环基、C2至C20杂环基、C2至C18杂环基、C2至C16杂环基、C2至C14杂环基、C2至C12杂环基、C2至C10杂环基或C2至C6杂环基。
根据式(10)的一个实施方式,Re和Rf独立地选自取代或未取代的C6至C24芳基、取代或未取代的C2至C24杂芳基、取代或未取代的C1至C24烷基。
在Re和Rf被取代的情况下,该一个或多个取代基独立地选自F、Cl、CN、全氟化的C1至C8烷基、全氟化的C6至C12芳基或C2至C12杂芳基。
根据另一个实施方式,所述式(3)的配体L可独立地选自G1至G65,其中G1至G62是优选的:
/>
/>
/>
/>
优选地,L选自(G2)至(G59),或者L选自(G2)至(G52)。
根据另一个实施方式,L选自(G1)至(G52)和(G60)至(G64)。
根据另一个实施方式,L选自(G1)至(G52)和(G60)至(G62)。
式(3)的金属络合物中的负电荷可在配体L上部分或完全离域。
式(3a)至(3e)的金属络合物
根据一个实施方式,所述金属络合物(3)可选自下式(3a)至(3e),其中式(3a)至(3d)是优选的:
其中
M是金属离子;
n是M的化合价;
A1和A2在式(3a)至(3e)中可独立地选自取代或未取代的C1至C12烷基、取代或未取代的C6至C12芳基、取代或未取代的C3至C12杂芳基;
A3在式(3e)中选自H、D、取代或未取代的C1至C12烷基、取代或未取代的C6至C12芳基、取代或未取代的C3至C12杂芳基;
其中
在式(3a)至(3e)中,所述A1和A2和/或A3的取代基可独立地选自D、C6芳基、C3至C9杂芳基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C3至C6支链烷基、C3至C6环状烷基、C3至C6支链烷氧基、C3至C6环状烷氧基、部分或全氟化的C1至C16烷基、部分或全氟化的C1至C16烷氧基、部分或全氘化的C1至C6烷基、部分或全氘化的C1至C6烷氧基、COR1、COOR1、卤素、F或CN,其中
R1可选自C6芳基、C3至C9杂芳基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C3至C6支链烷基、C3至C6环状烷基、C3至C6支链烷氧基、C3至C6环状烷氧基、部分或全氟化的C1至C16烷基、部分或全氟化的C1至C16烷氧基、部分或全氘化的C1至C6烷基、部分或全氘化的C1至C6烷氧基。
式(3a)、(3b)、(3c)和/或(3d)的金属络合物中的负电荷可在碳原子和杂原子以及A1和/或A2和/或A3上部分或完全离域。
根据一个实施方式,在式(3a)至(3e)中,A1和A2和/或A3中的至少一个可包含取代基,其中A1和A2和/或A3的取代基中的至少一个可独立地选自C3至C9杂芳基、C1至C6烷氧基、C3至C6支链烷氧基、C3至C6环状烷氧基、部分或全氟化的C1至C16烷基、部分或全氟化的C1至C16烷氧基、部分或全氘化的C1至C6烷氧基、COR1、COOR1、卤素、F或CN;优选A1和A2和/或A3中的至少一个包含至少两个取代基,其中
A1和A2和/或A3上的取代基可独立地选自C3至C9杂芳基、C1至C6烷氧基、C3至C6支链烷氧基、C3至C6环状烷氧基、部分或全氟化的C1至C16烷基、部分或全氟化的C1至C16烷氧基、部分或全氘化的C1至C6烷氧基、COR1、COOR1、卤素、F或CN;更优选A1和A2和/或A3可包含至少一个独立地选自卤素、F、CF3、C2F5、C3F7、C4F9、OCF3、OC2F5或CN的取代基;更加优选A1和A2可包含至少两个独立地选自卤素、F、CF3、C2F5、C3F7、C4F9、OCF3、OC2F5或CN的取代基。
根据本发明的一个实施方式,在式(3a)至(3e)中,A1和A2和/或A3可独立地选自CF3、C2F5、C3F7、C4F9、C5F11、C6F13和/或被二至五个独立地选自F或CF3的基团取代的苯基,或者C2F5、C3F7、C4F9、C5F11、C6F13和/或被二至五个独立地选自F或CF3的基团取代的苯基,或者CF3、C2F5、C3F7、C4F9、C5F11、C6F13或被零至二个CF3基团和/或零至五个F原子取代的苯基。
根据本发明的一个实施方式,所述金属络合物可选自
-式(3a),其中M选自碱金属、碱土金属、过渡金属或稀土金属;和/或
-式(3b),其中M选自碱金属、碱土金属、过渡金属或稀土金属;和/或
-式(3c),其中M选自碱金属、碱土金属或主族金属。
根据本发明的一个实施方式,所述金属络合物可选自
-式(3a),其中M选自碱金属、碱土金属、过渡金属或稀土金属;和/或
-式(3b),其中M选自碱金属、碱土金属、过渡金属或稀土金属;和/或
-式(3d),其中M选自碱金属、碱土金属、过渡金属或稀土金属;
和/或
-式(3e),其中M选自碱金属、碱土金属、过渡金属或稀土金属。
根据本发明的一个实施方式,所述金属络合物可选自式(3a)或(3b),
其中M选自其中相应金属的Allen电负性值小于2.4的金属离子,优选M选自碱金属、碱土金属、稀土金属或过渡金属,更优选M选自原子质量≥24Da的金属,更加优选M选自原子质量≥24Da的金属并且M的氧化数≥2;和/或式(IIc),其中M选自Bi。
下式的金属络合物可能是特别优选的:
Li TFSI
K TFSI
Cs TFSI
Ag TFSI
Mg(TFSI)2
Mn(TFSI)2
Sc(TFSI)3
Mg[N(SO2 iC3F7)2]2
Zn[N(SO2 iC3F7)2]2
Ag[N(SO2 iC3F7)2]
Ag[N(SO2C3F7)2]
Ag[N(SO2C4F9)2]
Ag[N(SO2CF3)(SO2C4F9)]
Cu[N(SO2 iC3F7)2]2
Cu[N(SO2C3F7)2]2
Cu[N(SO2CF3)(SO2C4F9)]2
Mg[N(SO2CF3)(SO2C4F9)]2
Mn[N(SO2CF3)(SO2C4F9)]2
Cu[N(SO2CH3)(SO2C4F9)]2
Ag[N(SO2CH3)(SO2C4F9)]
/>
/>
根据一个实施方式,所述金属络合物可不含双(三氟甲烷)磺酰亚胺(TFSI)。因此,所述金属络合物可特别适于有机电子器件的大规模生产。
式(4)
根据一个实施方式,所述式(4)的化合物具有式(4’),
其中
-A1和A2独立地选自(4a)基团,
-每个R’独立地选自取代或未取代的C6至C36芳基和取代或未取代的C2至C36杂芳基;
-如果R’被取代,则该一个或多个取代基独立地选自吸电子基团,优选选自F、CN、全氟化烷基,最优选CF3;并且
-每个R’独立地选自吸电子基团,优选选自CN或全氟化烷基,优选选自CF3、NO2或F。
HIL的基质材料
根据本发明的一个实施方式,所述空穴注入层的基质材料包含基本上共价的基质化合物。根据一个实施方式,所述基本上共价的基质化合物可选自至少一种有机化合物。所述基本上共价的基质可基本上由共价结合的C、H、O、N、S组成,其任选地还包含共价结合的B、P、As和/或Se。
根据有机电子器件的一个实施方式,所述有机半导体层还包含基本上共价的基质化合物,其中所述基本上共价的基质化合物可选自基本上由共价结合的C、H、O、N、S组成的有机化合物,其任选地还包含共价结合的B、P、As和/或Se。
包含碳-金属共价键的有机金属化合物、包含有机配体的金属络合物以及有机酸的金属盐是可充当所述空穴注入层的基本上共价的基质化合物的有机化合物的其它例子。
在一个实施方式中,所述基本上共价的基质化合物没有金属原子并且其骨架原子中的大多数可选自C、O、S、N。或者,所述基本上共价的基质化合物没有金属原子并且其骨架原子中的大多数可选自C和N。
根据一个实施方式,所述基本上共价的基质化合物的分子量Mw可以为≥400g/mol且≤2000g/mol,优选分子量Mw≥450g/mol且≤1500g/mol,更优选分子量Mw≥500g/mol且≤1000g/mol,更加优选分子量Mw≥550g/mol且≤900g/mol,还优选分子量Mw≥600g/mol且≤800g/mol。
优选地,所述基本上共价的基质化合物包含至少一个芳基胺部分,或者二芳基胺部分,或者三芳基胺部分。
优选地,所述基本上共价的基质化合物不含金属和/或离子键。
根据本发明的一个实施方式,所述空穴注入层的基质材料包含式(6)的化合物、式(7)的化合物、式(8)的化合物、式(11)的化合物或它们的混合物;
其中在式(6)和(7)中
-T1、T2、T3、T4和T5独立地选自单键、苯亚基、联苯亚基、三联苯亚基或萘亚基,优选单键或苯亚基;
-T6是苯亚基、联苯亚基、三联苯亚基或萘亚基;
-Ar1、Ar2、Ar3、Ar4和Ar5独立地选自取代或未取代的C6至C20芳基或者取代或未取代的C3至C20杂芳亚基,优选选自:取代或未取代的联苯亚基,取代或未取代的芴,取代的9-芴,取代的9,9-芴,取代或未取代的萘,取代或未取代的蒽,取代或未取代的菲,取代或未取代的芘,取代或未取代的苝,取代或未取代的联三苯叉,取代或未取代的并四苯,取代或未取代的苯并(a)蒽,取代或未取代的二苯并呋喃,取代或未取代的二苯并噻吩,取代或未取代的呫吨,取代或未取代的咔唑,取代的9-苯基咔唑,取代或未取代的氮杂取代或未取代的二苯并[b,f]氮杂/>取代或未取代的9,9’-螺二[芴],取代或未取代的螺[芴-9,9’-呫吨],或包含至少三个取代或未取代的芳族环的取代或未取代的芳族稠环系,所述取代或未取代的芳族环选自取代或未取代的非杂环、取代或未取代的杂5元环、取代或未取代的6元环和/或取代或未取代的7元环,取代或未取代的芴,或包含2至6个取代或未取代的5至7元环的稠环系,所述5至7元环独立地选自:(i)不饱和5至7元环的杂环,(ii)5至6元的芳族杂环,(iii)不饱和5至7元环的非杂环,(iv)6元环的芳族非杂环;
-如果Ar1、Ar2、Ar3、Ar4和Ar5中的一个或多个被取代,则该一个或多个取代基独立地选自:H,D,F,C(=O)R2,CN,Si(R2)3,P(=O)(R2)2,OR2,S(=O)R2,S(=O)2R2,具有1至20个碳原子的取代或未取代的直链烷基,具有1至20个碳原子的取代或未取代的支链烷基,具有3至20个碳原子的取代或未取代的环状烷基,具有2至20个碳原子的取代或未取代的烯基或炔基基团,具有1至20个碳原子的取代或未取代的烷氧基基团,具有6至40个芳族环原子的取代或未取代的芳族环系和具有5至40个芳族环原子的取代或未取代的杂芳族环系,未取代的C6至C18芳基,未取代的C3至C18杂芳基,包含2至6个未取代的5至7元环的稠环系,所述5至7元环独立地选自不饱和5至7元环的杂环、5至6元的芳族杂环、不饱和5至7元环的非杂环和6元环的芳族非杂环,其中R2可选自H、D、具有1至6个碳原子的直链烷基、具有1至6个碳原子的支链烷基、具有3至6个碳原子的环状烷基、具有2至6个碳原子的烯基或炔基基团、C6至C18芳基或C3至C18杂芳基;
其中在式(8)中
-Rc选自取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的烷基;其中
芳基可以是C6至C24芳基、C6至C22芳基、C6至C20芳基、C6至C18芳基、C6至C16芳基、C6至C14芳基、C6至C12芳基、C6至C10芳基或C6芳基;
杂芳基可以是C2至C24杂芳基、C2至C22杂芳基、C2至C20杂芳基、C2至C18杂芳基、C2至C16杂芳基、C2至C14杂芳基、C2至C12杂芳基、C2至C10杂芳基、C2至C9杂芳基、C2至C8杂芳基、C2至C7杂芳基、C2至C5杂芳基、C2至C4杂芳基或C2至C3杂芳基;
烷基可以是C1至C24烷基、C1至C20烷基、C1至C16烷基、C1至C12烷基、C1至C10烷基、C1至C8烷基、C1至C6烷基、C1至C4烷基、C1至C3烷基或C1至C2烷基;
-G’选自取代或未取代的C6至C18芳基和C3至C18杂芳基;并且
-Arc选自包含0至3个稠环的取代或未取代的C6至C24芳基;或包含0至3个稠环的C3至C24杂芳基;式(9a)的基团;或式(9b)的基团;
-Rd选自取代或未取代的C6至C36芳基;取代或未取代的C2至C36杂芳基;或者取代或未取代的C1至C18烷基;
(Ar1’)k-(Ar2’)s-Ar3’-(Ar4’)p-(Ar5’)q-(Ar6’)r (11),
其中在式(11)中
k、s、q、r彼此独立地选自0、1或2,
p为1、2或3,
其中2≤k+s+q+r+p≤11,
Ar1’至Ar6’独立地选自取代或未取代的不饱和5至7元环的杂环、取代或未取代的C6至C30芳基,取代或未取代的C3至C30杂芳基,取代或未取代的芴,或包含2至6个取代或未取代的5至7元环的稠环系,所述5至7元环独立地选自:(i)不饱和5至7元环的杂环,(ii)5至6元的芳族杂环,(iii)不饱和5至7元环的非杂环,(iv)6元环的芳族非杂环;优选独立地选自:取代或未取代的联苯亚基,取代或未取代的芴,取代或未取代的萘,取代或未取代的蒽,取代或未取代的菲,取代或未取代的芘,取代或未取代的苝,取代或未取代的联三苯叉,取代或未取代的并四苯,取代或未取代的苯并(a)蒽,取代或未取代的二苯并呋喃,取代或未取代的二苯并噻吩,取代或未取代的呫吨,取代或未取代的咔唑,取代或未取代的氮杂取代或未取代的二苯并[b,f]氮杂/>9,9’-螺二[芴],取代或未取代的螺[芴-9,9’-呫吨],取代或未取代的9,14-二氢二苯并[2,3:6,7]氮杂/>并[4,5-b]吲哚,或包含至少三个取代或未取代的芳族环的取代或未取代的芳族稠环系,所述取代或未取代的芳族环独立地选自取代或未取代的非杂环、取代或未取代的杂5元环、取代或未取代的6元环和/或取代或未取代的7元环,
其中取代基选自H、D、C1至C12烷基、未取代的C6至C18芳基、未取代的C3至C18杂芳基、包含2至6个未取代的5至7元环的稠环系,所述5至7元环独立地选自不饱和5至7元环的杂环、5至6元的芳族杂环、不饱和5至7元环的非杂环和6元环的芳族非杂环。
根据本发明的一个实施方式,所述空穴注入层的基质材料包含式(6)的化合物、式(7)的化合物、式(8)的化合物或它们的混合物;
其中在式(6)和(7)中
-T1、T2、T3、T4和T5独立地选自单键、苯亚基、联苯亚基、三联苯亚基或萘亚基,优选单键或苯亚基;
-T6是苯亚基、联苯亚基、三联苯亚基或萘亚基;
-Ar1、Ar2、Ar3、Ar4和Ar5独立地选自取代或未取代的C6至C20芳基或者取代或未取代的C3至C20杂芳亚基,优选选自:取代或未取代的联苯亚基,取代或未取代的芴,取代的9-芴,取代的9,9-芴,取代或未取代的萘,取代或未取代的蒽,取代或未取代的菲,取代或未取代的芘,取代或未取代的苝,取代或未取代的联三苯叉,取代或未取代的并四苯,取代或未取代的苯并(a)蒽,取代或未取代的二苯并呋喃,取代或未取代的二苯并噻吩,取代或未取代的呫吨,取代或未取代的咔唑,取代的9-苯基咔唑,取代或未取代的氮杂取代或未取代的二苯并[b,f]氮杂/>取代或未取代的9,9’-螺二[芴],取代或未取代的螺[芴-9,9’-呫吨],或包含至少三个取代或未取代的芳族环的取代或未取代的芳族稠环系,所述取代或未取代的芳族环选自取代或未取代的非杂环、取代或未取代的杂5元环、取代或未取代的6元环和/或取代或未取代的7元环,取代或未取代的芴,或包含2至6个取代或未取代的5至7元环的稠环系,所述5至7元环独立地选自:(i)不饱和5至7元环的杂环,(ii)5至6元的芳族杂环,(iii)不饱和5至7元环的非杂环,(iv)6元环的芳族非杂环;
-如果Ar1、Ar2、Ar3、Ar4和Ar5中的一个或多个被取代,则该一个或多个取代基独立地选自:H,D,F,C(=O)R2,CN,Si(R2)3,P(=O)(R2)2,OR2,S(=O)R2,S(=O)2R2,具有1至20个碳原子的取代或未取代的直链烷基,具有1至20个碳原子的取代或未取代的支链烷基,具有3至20个碳原子的取代或未取代的环状烷基,具有2至20个碳原子的取代或未取代的烯基或炔基基团,具有1至20个碳原子的取代或未取代的烷氧基基团,具有6至40个芳族环原子的取代或未取代的芳族环系,和具有5至40个芳族环原子的取代或未取代的杂芳族环系,未取代的C6至C18芳基,未取代的C3至C18杂芳基,包含2至6个未取代的5至7元环的稠环系,所述5至7元环独立地选自不饱和5至7元环的杂环、5至6元的芳族杂环、不饱和5至7元环的非杂环和6元环的芳族非杂环,其中R2可选自H、D、具有1至6个碳原子的直链烷基、具有1至6个碳原子的支链烷基、具有3至6个碳原子的环状烷基、具有2至6个碳原子的烯基或炔基基团、C6至C18芳基或C3至C18杂芳基;
其中在式(8)中
-Rc选自取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的烷基;其中
芳基可以是C6至C24芳基、C6至C22芳基、C6至C20芳基、C6至C18芳基、C6至C16芳基、C6至C14芳基、C6至C12芳基、C6至C10芳基或C6芳基;
杂芳基可以是C2至C24杂芳基、C2至C22杂芳基、C2至C20杂芳基、C2至C18杂芳基、C2至C16杂芳基、C2至C14杂芳基、C2至C12杂芳基、C2至C10杂芳基、C2至C9杂芳基、C2至C8杂芳基、C2至C7杂芳基、C2至C5杂芳基、C2至C4杂芳基或C2至C3杂芳基;
烷基可以是C1至C24烷基、C1至C20烷基、C1至C16烷基、C1至C12烷基、C1至C10烷基、C1至C8烷基、C1至C6烷基、C1至C4烷基、C1至C3烷基或C1至C2烷基;
-G’选自取代或未取代的C6至C18芳基和C3至C18杂芳基;并且
-Arc选自包含0至3个稠环的取代或未取代的C6至C24芳基;或包含0至3个稠环的C3至C24杂芳基;式(9a)的基团;或式(9b)的基团;
-Rd选自取代或未取代的C6至C36芳基;取代或未取代的C2至C36杂芳基;或者取代或未取代的C1至C18烷基。
根据本发明的一个实施方式,Rc选自C6至C18芳基或C1至C18烷基。
根据本发明的一个实施方式,G’选自取代或未取代的C6至C12芳基,其中所述芳基可以是联芳基,如联苯亚基,或缩合的芳基,如萘亚基。
根据本发明的一个实施方式,G’选自未取代的C6至C12芳基,其中所述芳基可以是联芳基,如联苯亚基,或缩合的芳基,如萘亚基。
根据本发明的一个实施方式,Arc选自包含0至3个稠环的取代或未取代的C13至C24芳基或式(9a),
其中Rd选自取代或未取代的C6至C36芳基;或者取代或未取代的C1至C18烷基。
本文关于式(1)的化合物描述的实施方式也是式8的化合物的实施方式,其中Ra对应于Rc,Ara对应于Arc,G对应于G’,式(2a)对应于式(9a),式(2b)对应于式(9b),并且Rb对应于Rd。
根据一个实施方式,其中T6可以是苯亚基、联苯亚基、三联苯亚基。根据一个实施方式,其中T6可以是苯亚基。根据一个实施方式,其中T6可以是联苯亚基。根据一个实施方式,其中T6可以是三联苯亚基。
根据一个实施方式,其中Ar1、Ar2、Ar3、Ar4和Ar5可独立地选自D1至D16:
/>
其中星号“*”表示结合位置。
根据一个实施方式,其中Ar1、Ar2、Ar3、Ar4和Ar5可独立地选自D1至D15;或者选自D1至D10和D13至D15。
根据一个实施方式,其中Ar1、Ar2、Ar3、Ar4和Ar5可独立地选自D1、D2、D5、D7、D9、D10、D13至D16。
当在该范围内选择Ar1、Ar2、Ar3、Ar4和Ar5时,额定起始温度(rate onsettemprature)可在特别适于大规模生产的范围内。
根据一个实施方式,所述基本上共价的基质化合物包括至少一个萘基基团、咔唑基团、二苯并呋喃基团、二苯并噻吩基团和/或取代的芴基基团,其中取代基独立地选自甲基、苯基或芴基。
根据电子器件的一个实施方式,其中式(6)或式(7)的基质化合物选自F1至F18:
/>
/>
根据本发明的一个实施方式,Ar1’至Ar6’可独立地选自取代或未取代的不饱和5至7元环的杂环、取代或未取代的C6至C30芳基、取代或未取代的C3至C30杂芳基、取代或未取代的芴、或包含2至6个取代或未取代的5至7元环的稠环系,所述5至7元环独立地选自:(i)不饱和5至7元环的杂环,(ii)5至6元的芳族杂环,(iii)不饱和5至7元环的非杂环,(iv)6元环的芳族非杂环;
其中取代基选自H、D、C1至C12烷基、未取代的C6至C18芳基、未取代的C3至C18杂芳基、包含2至6个未取代的5至7元环的稠环系,所述5至7元环独立地选自不饱和5至7元环的杂环、5至6元的芳族杂环、不饱和5至7元环的非杂环和6元环的芳族非杂环。
根据一个实施方式,Ar1’至Ar6’可独立地选自:取代或未取代的联苯亚基,取代或未取代的芴,取代或未取代的萘,取代或未取代的蒽,取代或未取代的菲,取代或未取代的芘,取代或未取代的苝,取代或未取代的联三苯叉,取代或未取代的并四苯,取代或未取代的苯并(a)蒽,取代或未取代的二苯并呋喃,取代或未取代的二苯并噻吩,取代或未取代的呫吨,取代或未取代的咔唑,取代或未取代的氮杂取代或未取代的二苯并[b,f]氮杂/>9,9’-螺二[芴],取代或未取代的螺[芴-9,9’-呫吨],取代或未取代的9,14-二氢二苯并[2,3:6,7]氮杂/>并[4,5-b]吲哚,或包含至少三个取代或未取代的芳族环的取代或未取代的芳族稠环系,所述取代或未取代的芳族环独立地选自取代或未取代的非杂环、取代或未取代的杂5元环、取代或未取代的6元环和/或取代或未取代的7元环,
其中取代基独立地选自H、D、C1至C12烷基、未取代的C6至C18芳基、未取代的C3至C18杂芳基、包含2至6个未取代的5至7元环的稠环系,所述5至7元环独立地选自不饱和5至7元环的杂环、5至6元的芳族杂环、不饱和5至7元环的非杂环和6元环的芳族非杂环。
根据一个实施方式,式(11)的化合物的分子量Mw可以为≥400g/mol且≤2000g/mol、优选分子量Mw≥450g/mol且≤1500g/mol、更优选分子量Mw≥500g/mol且≤1000g/mol、更加优选分子量Mw≥550g/mol且≤900g/mol、还优选分子量Mw≥600g/mol且≤800g/mol。
根据一个实施方式,所述式(11)的化合物可包含至少≥1至≤6个包含杂芳族环的取代或未取代的芳族稠环系。
根据一个实施方式,所述式(11)的化合物可包含至少≥1至≤3个或2个取代或未取代的不饱和7元环的杂环。
根据一个实施方式,所述式(11)的化合物的取代或未取代的芳族稠环系可包含至少≥1至≤3个或2个取代或未取代的不饱和5至7元环的杂环。
根据一个实施方式,所述式(11)的化合物的取代或未取代的芳族稠环系可包含至少≥1至≤3个或2个取代或未取代的不饱和7元环的杂环。
根据一个实施方式,所述式(11)的化合物可包含至少≥1至≤6个取代或未取代的芳族稠环系、优选≥2至≤5个取代或未取代的芳族稠环系、更优选3或4个取代或未取代的芳族稠环系,并且其中所述芳族稠环系包含取代或未取代的不饱和5至7元环的杂环。
根据一个实施方式,所述式(11)的化合物可包含至少≥1至≤6个取代或未取代的芳族稠环系、优选≥2至≤5个取代或未取代的芳族稠环系、更优选3或4个取代或未取代的芳族稠环系,其包含取代或未取代的杂芳族环,并且其中所述芳族稠环系包含取代或未取代的不饱和5至7元环的杂环。
根据一个实施方式,所述式(11)的化合物可包含至少≥1至≤6个取代或未取代的芳族稠环系、优选≥2至≤5个取代或未取代的芳族稠环系、更优选3或4个取代或未取代的芳族稠环系,并且其中所述芳族稠环系包含至少≥1至≤3个或2个取代或未取代的不饱和5至7元环的杂环。
根据一个实施方式,所述式(11)的化合物可包含至少≥1至≤6个取代或未取代的芳族稠环系、优选≥2至≤5个取代或未取代的芳族稠环系、更优选3或4个取代或未取代的芳族稠环系,其包含取代或未取代的杂芳族环,并且其中所述芳族稠环系包含至少≥1至≤3个或2个取代或未取代的不饱和5至7元环的杂环。
根据一个实施方式,所述式(11)的化合物可包含:
-具有至少≥2至≤6个、优选≥3至≤5个、或4个稠合芳族环的取代或未取代的芳族稠环系,所述稠合芳族环选自取代或未取代的非杂芳族环、取代或未取代的杂5元环、取代或未取代的6元环和/或取代或未取代的不饱和5至7元环的杂环;或
-具有至少≥2至≤6个、优选≥3至≤5个、或4个稠合芳族环的未取代的芳族稠环系,所述稠合芳族环选自未取代的非杂芳族环、未取代的杂5元环、未取代的6元环和/或未取代的不饱和5至7元环的杂环。
此处应注意,词语“芳族稠环系”可包括至少一个芳族环和至少一个取代或未取代的不饱和5至7元环。此处应注意,所述取代或未取代的不饱和5至7元环可以不是芳族环。
根据一个实施方式,所述式(11)的化合物可包含的所述取代或未取代的芳族稠环系中的至少≥1至≤6个、优选≥2至≤5个、或更优选3或4个具有:
-至少一个不饱和5元环,和/或
-至少一个不饱和6元环,和/或
-至少一个不饱和7元环;其中优选至少一个不饱和5元环和/或至少一个不饱和7元环包含至少1至3个、优选1个杂原子。
根据一个实施方式,所述式(11)的化合物可包含的所述取代或未取代的芳族稠环系中的至少≥1至≤6个、优选≥2至≤5个、或更优选3或4个具有:
-至少一个芳族5元环,和/或
-至少一个芳族6元环,和/或
-至少一个芳族7元环;其中优选至少一个芳族5元环和/或至少一个芳族7元环包含至少1至3个、优选1个杂原子;
其中所述取代或未取代的芳族稠环系包含至少≥1至≤3个或2个取代或未取代的不饱和5至7元环的杂环。
根据一个实施方式,所述式(11)的化合物可包含:
-至少≥6至≤12个、优选≥7至≤11个、更优选≥8至≤10个或9个芳族环;和/或
-至少≥4至≤11个、优选≥5至≤10个、更优选≥6至≤9个或更加优选7或8个非杂芳族环,优选所述非杂芳族环是芳族C6环;和/或
-至少≥1至≤4个、优选2或3个芳族5元环,优选杂芳族5元环;和/或
-至少1或2个不饱和5至7元环的杂环、优选至少1或2个不饱和7元环的杂环;
-至少≥6至≤12个、优选≥7至≤11个、更优选≥8至≤10个或9个芳族环,其中它们之中
至少≥4至≤11个、优选≥5至≤10个、更优选≥6至≤9个或更加优选7或8个是非杂芳族环,并且
至少≥1至≤4个、优选2或3个芳族环是杂芳族环,其中非杂芳族环和杂芳族环的总数总计不超过12个芳族环;和/或
-至少≥6至≤12个、优选≥7至≤11个、更优选≥8至≤10个、或9个芳族环,其中它们之中
至少≥4至≤11个、优选≥5至≤10个、更优选≥6至≤9个或更加优选7或8个是非杂芳族环,并且
至少≥1至≤4个、优选2或3个芳族环是杂芳族环,其中非杂芳族环和杂芳族环的总数总计不超过12个芳族环;并且
所述空穴传输化合物或根据式I的空穴传输化合物包含至少≥1至≤4个、优选2或3个芳族5元环,优选杂芳族5元环,和/或
所述式(11)的化合物包含至少1或2个不饱和5至7元环的杂环、优选至少1或2个不饱和7元环的杂环。
根据一个实施方式,所述式(11)的化合物可包含杂原子,所述杂原子可选自O、S、N、B或P,优选所述杂原子可选自O、S或N。
根据一个实施方式,所述式(11)的化合物可包含的所述取代或未取代的芳族稠环系中的至少≥1至≤6个、优选≥2至≤5个或更优选3或4个具有:
-至少一个芳族5元环,和/或
-至少一个芳族6元环,和/或
-至少一个芳族7元环;其中优选至少一个芳族5元环和/或至少一个芳族7元环包含至少1至3个、优选1个杂原子;
其中所述取代或未取代的芳族稠环系任选包含至少≥1至≤3个或2个取代或未取代的不饱和5至7元环的杂环;并且其中所述取代或未取代的芳族稠环系包含杂原子,所述杂原子可选自O、S、N、B、P或Si,优选所述杂原子可选自O、S或N。
根据一个实施方式,式(11)的化合物可不含不作为芳族环的一部分和/或不饱和7元环的一部分的杂原子,优选所述式(11)的化合物除了作为芳族环的一部分或作为不饱和7元环的一部分的N原子之外,可不再含N-原子。
根据另一个实施方式,所述式(11)的化合物由下式表示:
(Ar1’)k-(Ar2’)s-Ar3’-(Ar4’)p-(Ar5’)q-(Ar6’)r (11),
其中
k、s、q、r可各自独立地选自0、1或2,
p为1、2或3,
其中2≤k+s+q+r+p≤11,
Ar1’至Ar6’可独立地选自取代或未取代的不饱和5至7元环的杂环、取代或未取代的C6至C30芳基、取代或未取代的C3至C30杂芳基、取代或未取代的芴或包含2至6个取代或未取代的5至7元环的稠环系,所述5至7元环独立地选自:(i)不饱和5至7元环的杂环,(ii)5至6元的芳族杂环,(iii)不饱和5至7元环的非杂环,(iv)6元环的芳族非杂环;
以下内容如果k=1则指Ar2,如果q=1则指Ar3、Ar4,如果r=1则指Ar5:
可独立地选自:取代或未取代的不饱和5至7元环的杂环,取代或未取代的C6至C30芳亚基,取代或未取代的C3至C30杂芳亚基,取代或未取代的联苯亚基,取代或未取代的芴,取代或未取代的萘,取代或未取代的蒽,取代或未取代的菲,取代或未取代的芘,取代或未取代的苝,取代或未取代的联三苯叉,取代或未取代的并四苯,取代或未取代的苯并(a)蒽,取代或未取代的二苯并呋喃,取代或未取代的二苯并噻吩,取代或未取代的呫吨,取代或未取代的咔唑,取代或未取代的氮杂取代或未取代的二苯并[b,f]氮杂/>9,9’-螺二[芴],取代或未取代的螺[芴-9,9’-呫吨],取代或未取代的9,14-二氢二苯并[2,3:6,7]氮杂/>并[4,5-b]吲哚,或包含至少三个、优选三至六个取代或未取代的芳族环的取代或未取代的芳族稠环系,所述取代或未取代的芳族环选自取代或未取代的非杂环、取代或未取代的杂5元环、取代或未取代的6元环和/或取代或未取代的7元环;
以下内容如果k=0则指Ar2,如果s=0且k=0则指Ar3,如果q和r=0则指Ar4,如果r=1则指Ar5:
可独立地选自:取代或未取代的不饱和5至7元环的杂环,取代或未取代的C6至C30芳基,取代或未取代的C3至C30杂芳基,取代或未取代的联苯,取代或未取代的芴基,取代或未取代的萘基,取代或未取代的蒽基,取代或未取代的菲基,取代或未取代的芘基,取代或未取代的苝基,取代或未取代的联三苯叉基,取代或未取代的并四苯基,取代或未取代的苯并(a)蒽基,取代或未取代的二苯并呋喃基,取代或未取代的二苯并噻吩基,取代或未取代的呫吨基,取代或未取代的咔唑,取代或未取代的氮杂取代或未取代的二苯并[b,f]氮杂/>9,9’-螺二[芴基],取代或未取代的螺[芴基-9,9’-呫吨],取代或未取代的9,14-二氢二苯并[2,3:6,7]氮杂/>并[4,5-b]吲哚,或包含至少三个、优选三至六个取代或未取代的芳族环的取代或未取代的芳族稠环系,所述芳族环独立地选自取代或未取代的非杂环、取代或未取代的杂5元环、取代或未取代的6元环和/或取代或未取代的7元环;
其中取代基选自H、D、C1至C12烷基、未取代的C6至C18芳基或未取代的C3至C18杂芳基。
层结构
根据本发明的一个实施方式,所述有机电致发光器件还包含空穴传输层,其中所述空穴传输层是包含所述式(1)的化合物的有机半导体层。
根据本发明的一个实施方式,所述有机电致发光器件还包含电子阻挡层,其中所述电子阻挡层是包含所述式(1)的化合物的有机半导体层。
根据本发明的一个实施方式,所述有机电致发光器件还包含空穴传输层,所述空穴传输层可含有如上所述的式(6)、(7)和(8)的化合物,特别是在所述器件还包含电子阻挡层并且所述电子阻挡层包含式(1)的化合物时更是情况如此。
根据本发明的一个实施方式,所述有机电致发光器件还包含空穴传输层和电子阻挡层,其中所述空穴传输层和所述电子阻挡层都是包含所述式(1)的化合物的有机半导体层。
根据本发明的一个实施方式,所述有机电致发光器件还包含空穴传输层和电子阻挡层,其中所述空穴注入层、所述空穴传输层和所述电子阻挡层各自是包含所述式(1)的化合物的有机半导体层。
根据本发明的一个实施方式,所述有机半导体层是空穴传输层;并且
-所述有机半导体层可以与所述空穴注入层相邻;和/或
-所述有机半导体层可以与所述空穴注入层直接接触;和/或
-所述有机电致发光器件还包含电子阻挡层,并且所述有机半导体层可以与所述空穴注入层直接接触并与所述电子阻挡层直接接触。
根据本发明的一个实施方式,所述有机半导体层是电子阻挡层;并且
-所述有机电致发光器件还包含空穴传输层,并且所述有机半导体层可以与所述空穴传输层相邻并与所述至少一个发光层相邻;和/或
-有机电致发光器件还包含空穴传输层,并且所述有机半导体层可以与所述空穴传输层直接接触并与所述至少一个发光层直接接触。
其它层
根据本发明,除了上面已经提到过的层之外,所述有机电子器件还可包含其它层。下面描述各个层的示例性实施方式:
基底
基底可以是在制造电子器件、如有机发光二极管中常用的任何基底。如果要透过基底发射光,则基底应该是透明或半透明的材料,例如玻璃基底或透明塑料基底。如果要透过顶面发射光,则基底可以是透明的以及不透明的材料,例如玻璃基底、塑料基底、金属基底或硅基底。
阳极层
阳极层可通过沉积或溅射用于形成阳极电极的材料而形成。用于形成阳极电极的材料可以是高逸出功材料,以便促进空穴注入。阳极材料也可选自低逸出功材料(即铝)。阳极层可以是透明或反射电极。透明导电氧化物,如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、二氧化锡(SnO2)、氧化铝锌(AlZO)和氧化锌(ZnO),可用于形成阳极电极。也可使用金属,通常是银(Ag)、金(Au)或金属合金,来形成阳极层。
根据一个优选的实施方式,所述有机电极器件包含阳极层,其中所述阳极层包含第一阳极子层和第二阳极子层,其中
-所述第一阳极子层包含逸出功在≥4且≤6eV范围内的第一金属,并且
-所述第二阳极子层包含透明导电氧化物;并且
-所述第二阳极子层布置得更靠近所述空穴注入层。
根据本发明的一个实施方式,所述第一阳极子层的第一金属可选自Ag、Mg、Al、Cr、Pt、Au、Pd、Ni、Nd、Ir,优选Ag、Au或Al,更优选Ag。
根据本发明的一个实施方式,所述第一阳极子层的厚度可在5nm至200nm、或者8nm至180nm、或者8nm至150nm、或者100nm至150nm的范围内。
根据本发明的一个实施方式,所述第一阳极子层是通过真空热蒸发来沉积所述第一金属而形成的。
应理解,所述第一阳极层不是所述基底的一部分。
根据本发明的一个实施方式,所述第二阳极子层的透明导电氧化物选自氧化铟锡或氧化铟锌,更优选氧化铟锡。
根据本发明的一个实施方式,所述第二阳极子层的厚度可在3nm至200nm、或者3nm至180nm、或者3nm至150nm、或者3nm至20nm的范围内。
根据本发明的一个实施方式,所述第二阳极子层可通过溅射所述透明导电氧化物来形成。
根据本发明的一个实施方式,所述有机电子器件的阳极层还包含含有透明导电氧化物的第三阳极子层,其中所述第三阳极子层布置在所述基底和所述第一阳极子层之间。
根据本发明的一个实施方式,所述第三阳极子层包含透明氧化物,所述透明氧化物优选选自氧化铟锡或氧化铟锌,更优选氧化铟锡。
根据本发明的一个实施方式,所述第三阳极子层的厚度可在3nm至200nm、或者3nm至180nm、或者3nm至150nm、或者3nm至20nm的范围内。
根据本发明的一个实施方式,所述第三阳极子层可通过溅射所述透明导电氧化物来形成。
应理解,所述第三阳极层不是所述基底的一部分。
根据本发明的一个实施方式,所述空穴注入层与所述阳极层直接接触。
空穴注入层
在阳极层上可通过真空沉积、旋涂、印刷、流延、狭缝式模头涂布、Langmuir-Blodgett(LB)沉积等形成空穴注入层(HIL)。当使用真空沉积形成HIL时,沉积条件可根据用于形成HIL的空穴传输化合物以及HIL的期望的结构和热性质而变化。然而,一般而言,真空沉积的条件可包括沉积温度为100℃至350℃,压力为10-8至10-3托(1托等于133.322Pa)以及沉积速率为0.1nm/秒至10nm/秒。
当使用旋涂或印刷来形成HIL时,涂布条件可根据用于形成HIL的空穴传输化合物以及HIL的期望的结构和热性质而变化。例如,涂布条件可包括涂布速度为约2000rpm至约5000rpm,以及热处理温度为约80℃至约200℃。进行涂布后,热处理除去溶剂。
HIL可由通常用于形成HIL的任何化合物形成。可用于形成HIL的化合物的实例包括:酞菁化合物,如酞菁铜(CuPc),4,4’,4″-三(3-甲基苯基苯氨基)三苯基胺(m-MTDATA),TDATA,2T-NATA,聚苯胺/十二烷基苯磺酸(Pani/DBSA),聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PEDOT/PSS),聚苯胺/樟脑磺酸(Pani/CSA),和聚苯胺)/聚(4-苯乙烯磺酸盐(PANI/PSS)。
HIL可包含p型掺杂剂或由p型掺杂剂组成,p型掺杂剂可选自四氟-四氰基醌二甲烷(F4TCNQ)、2,2’-(全氟萘-2,6-二亚基)二丙二腈或2,2’,2”-(环丙烷-1,2,3-三亚基)三(2-(对氰基四氟苯基)乙腈),但不限于此。HIL可选自掺杂有p型掺杂剂的空穴传输基质化合物。已知的掺杂的空穴传输材料的典型实例是:HOMO能级为约-5.2eV的酞菁铜(CuPc),掺杂有LUMO能级为约-5.2eV的四氟-四氰基醌二甲烷(F4TCNQ);掺杂有F4TCNQ的酞菁锌(ZnPc)(HOMO=-5.2eV);掺杂有F4TCNQ的α-NPD(N,N’-双(萘-1-基)-N,N’-双(苯基)-联苯胺),掺杂有2,2’-(全氟萘-2,6-二亚基)二丙二腈的α-NPD。p型掺杂剂浓度可以选自1至20重量%,更优选选自3重量%至10重量%。
HIL的厚度可在约1nm至约100nm的范围内,例如约1nm至约25nm。当HIL的厚度在该范围内时,HIL可具有优异的空穴注入特性,而对驱动电压没有实质性损害。
空穴传输层
在HIL上可通过真空沉积、旋涂、狭缝式模头涂布、印刷、流延、Langmuir-Blodgett(LB)沉积等形成空穴传输层(HIL)。当通过真空沉积或旋涂形成HTL时,沉积和涂布的条件可与形成HIL的条件相似。然而,真空或溶液沉积的条件可根据用于形成HTL的化合物而变化。
HTL可由通常用于形成HTL的任何化合物形成。可以适合使用的化合物公开于例如Yasuhiko Shirota和Hiroshi Kageyama,Chem.Rev.2007,107,953-1010中并通过引用并入。可用于形成HTL的化合物的实例是:咔唑衍生物,如N-苯基咔唑或聚乙烯基咔唑;联苯胺衍生物,如N,N’-双(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基-[1,1-联苯]-4,4’-二胺(TPD)或N,N’-二(萘-1-基)-N,N’-二苯基联苯胺(α-NPD);和基于三苯基胺的化合物,如4,4’,4″-三(N-咔唑基)三苯基胺(TCTA)。在这些化合物之中,TCTA可以传输空穴并抑制激子扩散到EML中。
根据本发明的一个实施方式,空穴传输层可以是本发明的半导体层。
HTL的厚度可在约5nm至约250nm的范围内,优选约10nm至约200nm,更优选约20nm至约190nm,更优选约40nm至约180nm,更优选约60nm至约170nm,更优选约80nm至约160nm,更优选约100nm至约160nm,更优选约120nm至约140nm。HTL的优选厚度可以是170nm至200nm。
当HTL的厚度在该范围内时,HTL可具有优异的空穴传输特性,而对驱动电压没有实质性损害。
电子阻挡层
电子阻挡层(EBL)的功能是防止电子从发光层转移到空穴传输层,以此将电子限制在发光层。从而,可改善效率、工作电压和/或寿命。通常,电子阻挡层包含三芳基胺化合物。三芳基胺化合物的LUMO能级可以比空穴传输层的LUMO能级更接近真空能级。与空穴传输层的HOMO能级相比,电子阻挡层可具有更远离真空能级的HOMO能级。电子阻挡层的厚度可在2nm和20nm之间选择。
如果电子阻挡层的三重态能级高,则它也可被称为三重态控制层。
根据本发明的一个实施方式,电子阻挡层可以是本发明的半导体层。
如果使用磷光绿色或蓝色发光层,则三重态控制层的功能是减少三重态的猝灭。从而,可以实现磷光发光层更高的发光效率。三重态控制层选自三重态能级高于相邻发光层中的磷光发光体的三重态能级的三芳基胺化合物。EP 2 722 908 A1中描述了用于三重态控制层的合适的化合物,特别是三芳基胺化合物。
光活性层(PAL)
光活性层将电流转化为光子或将光子转化为电流。
在HTL上可通过真空沉积、旋涂、狭缝式模头涂布、印刷、流延、LB沉积等形成PAL。当利用真空沉积或旋涂形成PAL时,沉积和涂布的条件可与形成HIL的条件相似。然而,沉积和涂布的条件可根据用于形成PAL的化合物而变化。
可以规定光活性层不包含所述式(I)的化合物。
光活性层可以是发光层或光吸收层。
发光层(EML)
在HTL上可通过真空沉积、旋涂、狭缝式模头涂布、印刷、流延、LB沉积等形成EML。当利用真空沉积或旋涂形成EML时,沉积和涂布的条件可与形成HIL的条件相似。然而,沉积和涂布的条件可根据用于形成EML的化合物而变化。
可以规定发光层不包含所述式(1)的化合物。
发光层(EML)可由主体和发光体掺杂剂的组合形成。主体的实例是:Alq3,4,4’-N,N’-二咔唑联苯(CBP),聚(n-乙烯基咔唑)(PVK),9,10-二(萘-2-基)蒽(ADN),4,4’,4”-三(咔唑-9-基)-三苯基胺(TCTA),1,3,5-三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯(TPBI),3-叔丁基-9,10-二-2-萘基蒽(TBADN),二苯乙烯基芳亚基(DSA),和双(2-(2-羟基苯基)苯并噻唑)锌(Zn(BTZ)2)。
发光体掺杂剂可以是磷光或荧光发光体。磷光发光体和通过热激活延迟荧光(TADF)机制发射光的发光体由于它们的效率较高而可以是优选的。发光体可以是小分子或聚合物。
红色发光体掺杂剂的实例是PtOEP、Ir(piq)3和Btp2lr(acac),但不限于此。这些化合物是磷光发光体,然而,也可以使用荧光红色发光体掺杂剂。
磷光绿色发光体掺杂剂的实例是Ir(ppy)3(ppy=苯基吡啶)、Ir(ppy)2(acac)、Ir(mpyp)3。
磷光蓝色发光体掺杂剂的实例是F2Irpic、(F2ppy)2Ir(tmd)和Ir(dfppz)3和三联芴。荧光蓝色发光体掺杂剂的实例是4.4’-双(4-二苯基氨基苯乙烯基)联苯(DPAVBi)、2,5,8,11-四叔丁基苝(TBPe)。
基于100重量份的主体,发光体掺杂剂的量可在约0.01至约50重量份的范围内。或者,发光层可由发光聚合物组成。EML的厚度可以为约10nm至约100nm,例如,约20nm至约60nm。当EML的厚度在该范围内时,EML可具有优异的发光,而对驱动电压没有实质性损害。
空穴阻挡层(HBL)
在EML上可通过利用真空沉积、旋涂、狭缝式模头涂布、印刷、流延、LB沉积等形成空穴阻挡层(HBL),以防止空穴扩散到ETL中。当EML包含磷光掺杂剂时,HBL也可具有三重态激子阻挡功能。
HBL也可称为辅助ETL或a-ETL。
当利用真空沉积或旋涂形成HBL时,沉积和涂布的条件可以与形成HIL的条件相似。然而,沉积和涂布的条件可根据用于形成HBL的化合物而变化。通常用于形成HBL的任何化合物均可使用。用于形成HBL的化合物的实例包括二唑衍生物、三唑衍生物、菲咯啉衍生物和三嗪衍生物。
HBL的厚度可在约5nm至约100nm的范围内,例如,约10nm至约30nm的范围内。当HBL的厚度在该范围内时,HBL可具有优异的空穴阻挡性质,而对驱动电压没有实质性损害。
电子传输层(ETL)
本发明的有机电子器件还可包含电子传输层(ETL)。
根据本发明的另一个实施方式,电子传输层还可包含吖嗪化合物,优选三嗪化合物。
在一个实施方式中,电子传输层还可包含选自碱金属有机络合物的掺杂剂,优选LiQ。
ETL的厚度可在约15nm至约50nm的范围内,例如,在约20nm至约40nm的范围内。当ETL的厚度在该范围内时,ETL可具有令人满意的电子注入性质,而对驱动电压没有实质性损害。
根据本发明的另一个实施方式,所述有机电子器件还可包含空穴阻挡层和电子传输层,其中空穴阻挡层和电子传输层包含吖嗪化合物。优选地,吖嗪化合物是三嗪化合物。
电子注入层(EIL)
在ETL上、优选直接在电子传输层上可形成任选的EIL,EIL可促进电子从阴极的注入。用于形成EIL的材料的实例包括本领域已知的8-羟基喹啉锂(LiQ)、LiF、NaCl、CsF、Li2O、BaO、Ca、Ba、Yb、Mg。用于形成EIL的沉积和涂布条件与用于形成HIL的条件相似,但沉积和涂布的条件可根据用于形成EIL的材料而变化。
EIL的厚度可在约0.1nm至约10nm的范围内,例如,在约0.5nm至约9nm的范围内。当EIL的厚度在该范围内时,EIL可具有令人满意的电子注入性质,而对驱动电压没有实质性损害。
阴极电极
在ETL或任选的EIL上形成阴极电极。阴极电极可由金属、合金、导电化合物或其混合物形成。阴极电极可具有低逸出功。例如,阴极电极可由锂(Li)、镁(Mg)、铝(Al)、铝(Al)-锂(Li)、钙(Ca)、钡(Ba)、镱(Yb)、镁(Mg)-铟(In)、镁(Mg)-银(Ag)等形成。或者,阴极电极可由透明导电氧化物如ITO或IZO形成。
阴极电极的厚度可在约5nm至约1000nm范围内,例如,在约10nm至约100nm范围内。当阴极电极的厚度在约5nm至约50nm范围内时,该阴极电极即使由金属或金属合金形成,也可以是透明或半透明的。
应理解,阴极电极不是电子注入层或电子传输层的一部分。
有机发光二极管(OLED)
根据本发明的有机电致发光器件可以是有机发光器件。
根据本发明的一个方面,提供了一种有机发光二极管(OLED),其包含:基底;在所述基底上形成的阳极电极;空穴注入层,包含式(1)的化合物的半导体层,发光层,电子传输层,和阴极电极。
根据本发明的另一个方面,提供了一种OLED,其包含:基底;在所述基底上形成的阳极电极层;空穴注入层;包含式(1)的化合物的半导体层,电子阻挡层,发光层,空穴阻挡层,电子传输层,和阴极层。
根据本发明的另一个方面,提供了一种OLED,其包含:基底;在所述基底上形成的阳极电极层;空穴注入层,空穴传输层,包含式(1)的化合物的半导体层,发光层,空穴阻挡层,电子传输层,和阴极层。
根据本发明的另一个方面,提供了一种OLED,其包含:基底;在所述基底上形成的阳极层;空穴注入层,包含式(1)的化合物的半导体层,空穴注入层或电子阻挡层,发光层,空穴阻挡层,电子传输层,电子注入层,和阴极层。
根据本发明的各种实施方式,可提供在上述层之间、在基底上或在顶层上布置的OLED层。
根据一个方面,所述OLED可包含下述的层结构:基底与阳极层相邻布置,阳极层与第一空穴注入层相邻布置,第一空穴注入层与第一空穴传输层相邻布置,第一空穴传输层与第一电子阻挡层相邻布置,第一电子阻挡层与第一发光层相邻布置,第一发光层与第一电子传输层相邻布置,第一电子传输层与n型电荷产生层相邻布置,n型电荷产生层与空穴产生层相邻布置,空穴产生层与第二空穴传输层相邻布置,第二空穴传输层与第二电子阻挡层相邻布置,第二电子阻挡层与第二发光层相邻布置,在第二发光层和阴极层之间布置任选的电子传输层和/或任选的注入层。
例如,根据图2的OLED可通过下述方法形成,其中在基底(110)上,相继地依次形成阳极层(120)、空穴注入层(130)、空穴传输层(140)、电子阻挡层(145)、发光层(150)、空穴阻挡层(155)、电子传输层(160)、电子注入层(180)和阴极层(190),其中优选空穴传输层(140)和/或电子阻挡层(145)是包含所述式(1)的化合物的半导体层。
显示装置
本发明还涉及一种包含根据本发明的有机电致发光器件的显示装置。
化合物
本发明还涉及一种由式(1a)表示的化合物,
其中
-Ra选自未取代的C6至C12芳基或未取代的C1至C18烷基;
-G选自取代或未取代的C6至C12芳基;
-Ara选自包含0至3个稠环的取代或未取代的C13至C24芳基,其中,如果所述包含0至3个稠环的C13至C24芳基被取代,则该一个或多个取代基独立地选自C1至C18烷基或C6至C12芳基;或式(2c)的基团;或式(2b)的基团;
并且
-Rb选自未取代的C6至C36芳基;或未取代的C1至C18烷基。
Ra
根据本发明的一个实施方式,Ra选自取代或未取代的C6至C10芳基;或者取代或未取代的C1至C12烷基、或者取代或未取代的C1至C10烷基、或者取代或未取代的C1至C8烷基、或者取代或未取代的C1至C6烷基、或者取代或未取代的C1至C4烷基。
根据本发明的一个实施方式,Ra选自未取代的C6至C10芳基;或未取代的C1至C12烷基、或者未取代的C1至C10烷基、或者未取代的C1至C8烷基、或者未取代的C1至C6烷基、或者未取代的C1至C4烷基。
根据本发明的一个实施方式,Ra选自
/>
根据本发明的一个实施方式,Ra选自
G
根据本发明的一个实施方式,G选自取代或未取代的C6至C10芳基。
根据本发明的一个实施方式,G选自未取代的C6至C12芳基。
根据本发明的一个实施方式,G选自未取代的C6至C10芳基。
根据本发明的一个实施方式,G选自
根据本发明的一个实施方式,G选自
根据本发明的一个实施方式,G选自
在G中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C1至C18烷基、C6至C12芳基或C3至C12杂芳基。或者,在G中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C1至C18芳基或C6至C12芳基。或者,在G中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C1至C18芳基或C6至C10芳基。或者,在G中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C1至C18芳基或苯基。或者,在G中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C1至C12烷基、或者C1至C10烷基、或者C1至C8烷基、或者C1至C6烷基、或者C1至C4烷基。
Ara
根据本发明的一个实施方式,Ara选自
-包含0至3个稠环的取代或未取代的C13至C18芳基,其中,如果所述包含0至3个稠环的C13至C18芳基被取代,则该一个或多个取代基独立地选自C1至C12烷基、C6至C12芳基或C3至C12杂芳基;或
-式(2a)的基团;
其中在式(2a)中,Rb选自未取代的C6至C18芳基;或未取代的C1至C4烷基。根据本发明的一个实施方式,包含0至3个稠环的取代或未取代的芳基,所述芳基可以是C13至C22芳基、或者C14至C22芳基、或者C13至C20芳基、或者C14至C20芳基、或者C13至C18芳基、或者C14至C18芳基。
根据本发明的一个实施方式,包含0至3个稠环的取代或未取代的芳基,所述芳基可以是C13至C22芳基、或者C13至C20芳基、或者C13至C18芳基。
根据本发明的一个实施方式,包含0至3个稠环的取代或未取代的芳基,所述芳基可以是C14至C22芳基、或者C14至C20芳基、或者C14至C18芳基。
在Ara中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C1至C18烷基、C2至C18烷基、C6至C12芳基或C3至C12杂芳基。在Ara中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C1至C18烷基、C2至C18烷基和C6至C12芳基。在Ara中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C1至C12烷基、或者C2至C10烷基、或者C1至C10烷基、或者C2至C10烷基、或者C1至C8烷基、或者C2至C8烷基、或者C1至C6烷基、或者C2至C6烷基、或者C1至C4烷基、或者C2至C4烷基。
在Ara中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C1至C18烷基、C6至C12芳基或C3至C12杂芳基。在Ara中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C1至C18烷基和C6至C12芳基。在Ara中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C1至C12烷基、或者C1至C10烷基、或者C1至C8烷基、或者C1至C6烷基、或者C1至C4烷基。
在Ara中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C2至C18烷基、C6至C12芳基或C3至C12杂芳基。在Ara中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C2至C18烷基和C6至C12芳基。在Ara中的芳基被取代的情况下,该一个或多个取代基可以独立地选自C2至C10烷基、或者C1至C10烷基、或者C2至C10烷基、或者C2至C8烷基、或者C2至C6烷基、或者C2至C4烷基。
根据本发明的一个实施方式,Ara选自取代或未取代的C6至C24芳基、或者C6至C18芳基、或者C6至C12芳基、或者C6芳基;或者取代或未取代的C1至C12烷基、或者C2至C12烷基、或者C1至C10烷基、或者C2至C10烷基、或者C1至C8烷基、或者C2至C8烷基、或者C1至C6烷基、或者C2至C6烷基、或者C1至C4烷基、或者C2至C4烷基。
根据本发明的一个实施方式,Ara选自取代或未取代的C6至C24芳基、或者C6至C18芳基、或者C6至C12芳基、或者C6芳基;或者取代或未取代的C1至C12烷基、或者C1至C10烷基、或者C1至C8烷基、或者C1至C6烷基、或者C1至C4烷基。
根据本发明的一个实施方式,Ara选自取代或未取代的C6至C24芳基、或者C6至C18芳基、或者C6至C12芳基、或者C6芳基;或者取代或未取代的C2至C12烷基、或者C2至C10烷基、或者C2至C8烷基、或者C2至C6烷基、或者C2至C4烷基。
根据本发明的一个实施方式,Ara选自
根据本发明的一个实施方式,Ara选自
在上表中,虚线表示与式(1)的其余结构的结合位置。
根据本发明的一个实施方式,Rb选自
根据本发明的一个实施方式,Rb选自
根据本发明的一个实施方式,Rb选自
/>
根据本发明的一个实施方式,在所述有机半导体层中的所述式(1a)的化合物由式A1至A14之一表示:
/>
Rb
根据本发明的一个实施方式,Rb选自取代或未取代的C6至C24芳基、或者C6至C18芳基;或取代或未取代的C1至C12烷基、或者C1至C10烷基、或者C1至C8烷基、或者C1至C6烷基、或者C1至C4烷基。
其它实施方式
根据本发明的一个实施方式,提供了一种有机电致发光器件,所述有机电致发光器件包含阳极层、阴极层、空穴注入层、至少一个发光层和有机半导体层;其中所述有机半导体层布置在所述空穴注入层和所述至少一个发光层之间;
其中
-所述有机半导体层包含式(1)的化合物,
-Ra选自取代或未取代的C6至C18芳基或者取代或未取代的C1至C18烷基;
-G选自取代或未取代的C6至C12芳基;
-Ara选自包含0至3个稠环的取代或未取代的C13至C24芳基;式(2a)的基团;或式(2b)的基团;
-Rb选自取代或未取代的C6至C36芳基;取代或未取代的C2至C36杂芳基;或者取代或未取代的C1至C18烷基;并且
-所述空穴注入层包含空穴注入材料和基质材料,其中所述空穴注入层不含CuPc。
根据本发明的一个实施方式,提供了一种有机电致发光器件,所述有机电致发光器件包含阳极层、阴极层、空穴注入层、至少一个发光层和有机半导体层;其中所述有机半导体层布置在所述空穴注入层和所述至少一个发光层之间;
其中
-所述有机半导体层包含式(1)的化合物,
-Ra选自取代或未取代的C6至C18芳基或者取代或未取代的C1至C18烷基;
-G选自取代或未取代的C6至C12芳基;
-Ara选自包含0至3个稠环的取代或未取代的C13至C24芳基;式(2a)的基团;或式(2b)的基团;
-Rb选自取代或未取代的C6至C36芳基;取代或未取代的C2至C36杂芳基;或者取代或未取代的C1至C18烷基;并且
-所述空穴注入层包含空穴注入材料和基质材料,其中所述空穴注入层包含式(3)的化合物和/或式(4)的化合物,
其中在式(3)中
-M是金属离子;
-n是M的化合价,并且n为1至4的整数;并且
-L是包含至少两个碳原子的配体;
其中在式(4)中
-A1、A2和A3独立地选自(4a)基团,
-每个R’独立地选自取代或未取代的C6至C36芳基和取代或未取代的C2至C36杂芳基;
-如果R’被取代,则该一个或多个取代基独立地选自吸电子基团,优选选自F、CN、全氟化烷基,最优选CF3;并且
-每个R”独立地选自吸电子基团,优选选自CN或全氟化烷基,优选选自CF3、NO2或F。
根据本发明的一个实施方式,提供了一种有机电致发光器件,所述有机电致发光器件包含阳极层、阴极层、空穴注入层、至少一个发光层和有机半导体层;其中所述有机半导体层布置在所述空穴注入层和所述至少一个发光层之间;
其中
所述有机半导体层包含式(1)的化合物,
-Ra选自取代或未取代的C6至C18芳基或者取代或未取代的C1至C18烷基;
-G选自取代或未取代的C6至C12芳基;
-Ara选自包含0至3个稠环的取代或未取代的C13至C24芳基;式(2a)的基团;或式(2b)的基团;
-Rb选自取代或未取代的C6至C36芳基;取代或未取代的C2至C36杂芳基;或者取代或未取代的C1至C18烷基;并且
-所述空穴注入层包含空穴注入材料和基质材料,其中所述空穴注入层不含CuPc。
根据本发明的一个实施方式,提供了一种有机电致发光器件,所述有机电致发光器件包含阳极层、阴极层、空穴注入层、至少一个发光层和有机半导体层;其中所述有机半导体层布置在所述空穴注入层和所述至少一个发光层之间;
其中
-所述有机半导体层包含式(1)的化合物,
-Ra选自取代或未取代的C6至C18芳基或者取代或未取代的C1至C18烷基;
-G选自取代或未取代的C6至C12芳基;
-Ara选自包含0至3个稠环的取代或未取代的C13至C24芳基;式(2a)的基团;或式(2b)的基团;
-Rb选自取代或未取代的C6至C36芳基;取代或未取代的C2至C36杂芳基;或者取代或未取代的C1至C18烷基;并且
-所述空穴注入层包含空穴注入材料和基质材料,其中所述空穴注入层的基质材料包含式(6)化合物、式(7)的化合物、式(8)的化合物、式(11)的化合物或它们的混合物;
其中在式(6)和(7)中
-T1、T2、T3、T4和T5独立地选自单键、苯亚基、联苯亚基、三联苯亚基或萘亚基,优选单键或苯亚基;
-T6是苯亚基、联苯亚基、三联苯亚基或萘亚基;
-Ar1、Ar2、Ar3、Ar4和Ar5独立地选自取代或未取代的C6至C20芳基或者取代或未取代的C3至C20杂芳亚基,优选选自:取代或未取代的联苯亚基,取代或未取代的芴,取代的9-芴,取代的9,9-芴,取代或未取代的萘,取代或未取代的蒽,取代或未取代的菲,取代或未取代的芘,取代或未取代的苝,取代或未取代的联三苯叉,取代或未取代的并四苯,取代或未取代的苯并(a)蒽,取代或未取代的二苯并呋喃,取代或未取代的二苯并噻吩,取代或未取代的呫吨,取代或未取代的咔唑,取代的9-苯基咔唑,取代或未取代的氮杂取代或未取代的二苯并[b,f]氮杂/>取代或未取代的9,9’-螺二[芴],取代或未取代的螺[芴-9,9’-呫吨],或包含至少三个取代或未取代的芳族环的取代或未取代的芳族稠环系,所述取代或未取代的芳族环选自取代或未取代的非杂环、取代或未取代的杂5元环、取代或未取代的6元环和/或取代或未取代的7元环,取代或未取代的芴,包含2至6个取代或未取代的5至7元环的稠环系,所述5至7元环独立地选自(i)不饱和5至7元环的杂环,(ii)5至6元的芳族杂环,(iii)不饱和5至7元环的非杂环,(iv)6元环的芳族非杂环;
-如果Ar1、Ar2、Ar3、Ar4和Ar5中的一个或多个被取代,则该一个或多个取代基独立地选自:H,D,F,C(=O)R2,CN,Si(R2)3,P(=O)(R2)2,OR2,S(=O)R2,S(=O)2R2,具有1至20个碳原子的取代或未取代的直链烷基,具有1至20个碳原子的取代或未取代的支链烷基,具有3至20个碳原子的取代或未取代的环状烷基,具有2至20个碳原子的取代或未取代的烯基或炔基基团,具有1至20个碳原子的取代或未取代的烷氧基基团,具有6至40个芳族环原子的取代或未取代的芳族环系和具有5至40个芳族环原子的取代或未取代的杂芳族环系,未取代的C6至C18芳基,未取代的C3至C18杂芳基,包含2至6个未取代的5至7元环的稠环系,所述5至7元环独立地选自不饱和5至7元环的杂环、5至6元的芳族杂环、不饱和5至7元环的非杂环和6元环的芳族非杂环,其中R2可选自H、D、具有1至6个碳原子的直链烷基、具有1至6个碳原子的支链烷基、具有3至6个碳原子的环状烷基、具有2至6个碳原子的烯基或炔基基团、C6至C18芳基或C3至C18杂芳基;
其中在式(8)中
-Rc选自取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的烷基;
-G’选自取代或未取代的C6至C18芳基和C3至C18杂芳基;并且
-Arc选自包含0至3个稠环的取代或未取代的C6至C24芳基;或包含0至3个稠环的C3至C24杂芳基;式(9a)的基团;或式(9b)的基团;
-Rb选自取代或未取代的C6至C36芳基;取代或未取代的C2至C36杂芳基;或者取代或未取代的C1至C18烷基;
(Ar1’)k-(Ar2’)s-Ar3’-(Ar4’)p-(Ar5’)q-(Ar6’)r (11),
-其中在式(11)中
-k、s、q、r彼此独立地选自0、1或2,
-p为1、2或3,
-其中2≤k+s+q+r+p≤11,
-Ar1’至Ar6’独立地选自:取代或未取代的不饱和5至7元环的杂环,取代或未取代的C6至C30芳基,取代或未取代的C3至C30杂芳基,取代或未取代的芴,或包含2至6个取代或未取代的5至7元环的稠环系,所述5至7元环独立地选自:(i)不饱和5至7元环的杂环,(ii)5至6元的芳族杂环,(iii)不饱和5至7元环的非杂环,(iv)6元环的芳族非杂环;优选独立地选自:取代或未取代的联苯亚基,取代或未取代的芴,取代或未取代的萘,取代或未取代的蒽,取代或未取代的菲,取代或未取代的芘,取代或未取代的苝,取代或未取代的联三苯叉,取代或未取代的并四苯,取代或未取代的苯并(a)蒽,取代或未取代的二苯并呋喃,取代或未取代的二苯并噻吩,取代或未取代的呫吨,取代或未取代的咔唑,取代或未取代的氮杂取代或未取代的二苯并[b,f]氮杂/>9,9’-螺二[芴],取代或未取代的螺[芴-9,9’-呫吨],取代或未取代的9,14-二氢二苯并[2,3:6,7]氮杂/>并[4,5-b]吲哚,或包含至少三个取代或未取代的芳族环的取代或未取代的芳族稠环系,所述取代或未取代的芳族环独立地选自取代或未取代的非杂环、取代或未取代的杂5元环、取代或未取代的6元环和/或取代或未取代的7元环,
-其中取代基选自H、D、C1至C12烷基、未取代的C6至C18芳基、未取代的C3至C18杂芳基、包含2至6个未取代的5至7元环的稠环系,所述5至7元环独立地选自不饱和5至7元环的杂环、5至6元的芳族杂环、不饱和5至7元环的非杂环和6元环的芳族非杂环。
根据本发明的一个实施方式,提供了一种有机电致发光器件,所述有机电致发光器件包含阳极层、阴极层、空穴注入层、至少一个发光层和有机半导体层;其中所述有机半导体层布置在所述空穴注入层和所述至少一个发光层之间;
其中
-所述有机半导体层包含式(1)的化合物,
-Ra选自取代或未取代的C6至C18芳基或者取代或未取代的C1至C18烷基;
-G选自未取代的C6至C12芳基;
-Ara选自包含0至3个稠环的取代或未取代的C13至C24芳基;式(2a)的基团;或式(2b)的基团;
-Rb选自取代或未取代的C6至C36芳基;取代或未取代的C2至C36杂芳基;或者取代或未取代的C1至C18烷基;并且
-所述空穴注入层包括空穴注入材料和基质材料。
根据本发明的一个实施方式,提供了一种式(1a)的化合物,
-Ra选自取代或未取代的C6至C12芳基或者取代或未取代的C1至C18烷基;
-G选自未取代的C6至C12芳基;
-Ara选自包含0至3个稠环的取代或未取代的C13至C24芳基;式(2c)的基团;或式(2d)的基团;
-Rb选自取代或未取代的C6至C36芳基;或者取代或未取代的C1至C18烷基。
附图说明
上述成分以及要求保护的成分和在所描述的实施方式中根据本发明使用的成分在其尺寸、形状、材料选择和技术概念方面不受任何特殊例外的约束,从而可以没有限制地适用相关领域中已知的选择标准。
本发明的目的的附加的细节、特征和优点在从属权利要求和以下对相应附图的描述中公开,这些附图以示例性方式显示了根据本发明的优选实施方式。然而,任何实施方式都不一定代表本发明的全部范围,因此要参考权利要求和本文来解释本发明的范围。应理解,前面的一般描述和以下的详细描述都仅仅是示例性的和说明性的,并且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步说明。
图1是根据本发明的一个示例性实施方式,有机电子器件的示意性截面图;
图2是根据本发明的一个示例性实施方式,有机发光二极管(OLED)的示意性截面图;
图3是根据本发明的一个示例性实施方式,有机发光二极管(OLED)的示意性截面图。
图4是根据本发明的一个示例性实施方式,有机发光二极管(OLED)的示意性截面图;
图5是根据本发明的一个示例性实施方式,有机发光二极管(OLED)的示意性截面图。
图6是根据本发明的一个示例性实施方式,有机发光二极管(OLED)的示意性截面图。
以下,参照实施例更详细地说明图1至6。然而,本公开不限于下面的图。
在本文中,当第一元件被称为形成或设置在第二元件“上”或“之上”时,第一元件可以直接设置在第二元件上,或可在其间设置一个或多个其它元件。当第一元件被称为“直接在第二元件上”或“直接在第二元件之上”设置时,其间没有设置其它元件。
图1是根据本发明的一个示例性实施方式,有机电子器件101的示意性截面图。所述有机电子器件101包括基底(110)、阳极层(120)、包含式(I)的化合物的半导体层(140;145)、光活性层(PAL)(151)和阴极层(190)。
图2是根据本发明的一个示例性实施方式,有机发光二极管(OLED)100的示意性截面图。所述OLED 100包括基底(110)、阳极层(120)、包含式(I)的化合物的半导体层(140;145)、发光层(EML)(150)和阴极层(190)。
图3是根据本发明的一个示例性实施方式,有机发光二极管(OLED)100的示意性截面图。所述OLED 100包括基底(110)、阳极层(120)、空穴注入层(130)、包含式(I)的化合物的半导体层(140)、发光层(EML)(150)、电子传输层(ETL)(160)和阴极层(190)。
图4是根据本发明的一个示例性实施方式,有机发光二极管(OLED)100的示意性截面图。所述OLED 100包括:基底(110),阳极层(120),空穴注入层(130),空穴传输层(HTL)(140),电子阻挡层(EBL)(145),其中空穴传输层(HTL)(140)和/或电子阻挡层(EBL)(145)是包含式(1)的化合物的半导体层,发光层(EML)(150),空穴阻挡层(HBL)(155),电子传输层(ETL)(160),任选的电子注入层(EIL)(180),和阴极层(190)。
图5是根据本发明的一个示例性实施方式,有机发光二极管(OLED)100的示意性截面图。所述OLED 100包括:基底(110),包含第一阳极子层(121)和第二阳极子层(122)的阳极层(120),空穴注入层(130),空穴传输层(HTL)(140),电子阻挡层(EBL)(145),其中空穴传输层(HTL)(140)和/或电子阻挡层(EBL)(145)是包含式(1)的化合物的半导体层,发光层(EML)(150),空穴阻挡层(HBL)(155),电子传输层(ETL)(160),和阴极层(190)。
图6是根据本发明的一个示例性实施方式,有机发光二极管(OLED)100的示意性截面图。所述OLED 100包括:基底(110),包含第一阳极子层(121)、第二阳极子层(122)和第三阳极子层(123)的阳极层(120),空穴注入层(130),空穴传输层(HTL)(140),电子阻挡层(EBL)(145),其中空穴传输层(HTL)(140)和/或电子阻挡层(EBL)(145)是包含式(1)的化合物的半导体层,发光层(EML)(150),空穴阻挡层(HBL)(155),电子传输层(ETL)(160),和阴极层(190)。所述层完全按照前面提到的顺序设置。
在以上描述中,制造本发明的有机电子器件101的方法例如以在基底(110)上形成阳极层(120)开始,在阳极层(120)上完全按照以下顺序形成:包含式(1)的化合物的半导体层(140,145)、光活性层(151)和阴极电极190,或按照相反的顺序制造。
在以上描述中,制造本发明的OLED 100的方法以在基底(110)上形成阳极层(120)开始,在阳极层(120)上完全按照以下顺序形成:空穴注入层(130),空穴传输层(HTL)(140),任选的电子阻挡层(EBL)(145),其中空穴传输层(HTL)(140)和/或电子阻挡层(EBL)(145)是包含式(1)的化合物的半导体层,发光层(EML)(150),任选的空穴阻挡层(155),任选的电子传输层(160),任选的电子注入层(180),和阴极电极190,或按照完全相反的顺序制造。
所述包含式(1)至(3)或(5)的化合物的半导体层(130)可以是空穴传输层和/或电子阻挡层。
虽然未在图1至图6中示出,但是为了密封OLED 100,还可以在阴极电极上形成覆盖层和/或密封层。另外,可以对其施行各种其它修改。
以下,将参考下列实施例详细描述本发明的一个或多个示例性实施方式。然而,这些实施例无意于限制本发明的所述一个或多个示例性实施方式的目的和范围。
具体实施方式
通过以下实施例进一步说明本发明,这些实施例仅仅是示例性的,而非约束性的。
化合物的合成
14-苯基-9,14-二氢二苯并[2,3:6,7]氮杂
并[4,5-b]吲哚(Int-1)的合成
在氮气气氛下,将5H-二苯并[b,f]氮杂-10(11H)-酮(52.9g,252.6mmol)、N,N-二苯肼(51.2g。277.9mmol)和乙酸(500混合ml)并在120℃下搅拌12小时。反应结束后,用二氯甲烷提取有机层。提取的有机层用MgSO4过滤。去除溶剂后得到的有机化合物通过柱色谱(己烷∶MC=4∶1(v/v))进行纯化,得到14-苯基-9,14-二氢二苯并[2,3:6,7]氮杂/>并[4,5-b]吲哚(Int-1)(66.1g,产率73%)。
9-(3-溴苯基)-14-苯基-9,14-二氢二苯并[2,3:6,7]氮杂
并[4,5-b]吲哚(Int-
2)的合成
在氮气流下,将Int-1(2.4g,6.7mmol)、1,3-二溴苯(1.89g,8.0mmol)、Pd(OAc)2(0.08g,0.34mmol)、P(t-Bu)3(0.16ml,0.67mmol)、NaO(t-Bu)(1.29g,13.4混合mmol)和甲苯(70ml)在110℃下搅拌5小时。反应结束后,提取有机层,然后经MgSO4过滤。去除溶剂后得到的有机化合物通过重结晶进行纯化,得到9-(3-溴苯基)-14-苯基-9,14-二氢二苯并[2,3:6,7]氮杂并[4,5-b]吲哚(Int-2)(2.24g,产率65%)。
9-(3-(菲-9-基)苯基)-14-苯基-9,14-二氢二苯并[2,3:6,7]氮杂
并[4,5-b]吲
哚(A12)的合成
用氮气冲刷烧瓶并装入9-(3-溴苯基)-14-苯基-9,14-二氢二苯并[2,3:6,7]氮杂并[4,5-b]吲哚(25.67g,1.0eq,50mmol)、菲-9-基硼酸(11.38g,1.025eq,51.25mmol;CAS[68572-87-2];从Sphinx商购)、四(三苯基膦)钯(0)(1.16g,0.02eq,1mmol)和碳酸钾(13.82g,2.0eq,100mmol)。将混合物在甲苯(200ml)和水(50ml)中于65℃搅拌过夜。然后,将其冷却到室温。倾倒出有机层并经MgSO4干燥。滤除所述干燥剂,在真空下蒸发有机相中的溶剂。将粗产物溶解在甲苯(200ml)中,然后将所生成的溶液用甲苯作为洗脱液经二氧化硅过滤。在真空下蒸发所述有机溶液,并添加丙酮(300ml)。然后将所述悬浮液在室温下搅拌至沉淀。过滤出固体、用丙酮冲洗并在60℃下真空干燥过夜,得到25.8g粗产物。通过梯度升华实现进一步提纯(升华产率88%,升华后的HPLC纯度99.75%)。
14-苯基-9-(5’-苯基-[1,1’:3’,1”-三联苯]-3-基)-9,14-二氢二苯并[2,3:6,7]
氮杂
并[4,5-b]吲哚(A13)的合成
用氮气冲刷烧瓶并装入9-(3-溴苯基)-14-苯基-9,14-二氢二苯并[2,3:6,7]氮杂并[4,5-b]吲哚(25.67g,1.0eq,50mmol)、[1,1’:3’,1”-三联苯]-5’-基硼酸(14.05g,1.025eq,51.25mmol;CAS[128388-54-5];从Green Guardee商购)、四(三苯基膦)钯(0)(1.73g,0.03eq,1.5mmol)和碳酸钾(13.82g,2.0eq,100mmol)。将混合物在甲苯(200ml)和水(50ml)中于65℃搅拌过夜。然后,将其冷却到室温。倾倒出有机层并经MgSO4干燥。滤除所述干燥剂,在真空下蒸发有机相中的溶剂。将粗产物溶解在甲苯(200ml)中,然后将所生成的溶液用甲苯作为洗脱液经二氧化硅过滤。在真空下蒸发所述有机溶液,并添加丙酮(300ml)。然后将所述悬浮液在室温下搅拌至沉淀。过滤出固体、用丙酮冲洗并在60℃下真空干燥过夜,得到21.9g粗产物。通过梯度升华实现进一步提纯(升华产率91%,升华后的HPLC纯度99.66%)。
14-苯基-9-(3-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9,14-二氢二苯并[2,3:6,7]氮杂
并[4,5-b]吲哚(A2)的合成
用氮气冲刷烧瓶并装入9-(3-溴苯基)-14-苯基-9,14-二氢二苯并[2,3:6,7]氮杂并[4,5-b]吲哚(25.67g,1.0eq,50mmol)、(9-苯基-9H-咔唑-3-基)硼酸(17.23g,1.2eq,60.00mmol;CAS[854952-58-2];从T&W商购)、、四(三苯基膦)钯(0)(1.16g,0.02eq,1mmol)和碳酸钾(13.82g,2.0eq,100mmol)。将混合物在甲苯(200ml)和水(50ml)中于65℃搅拌过夜。然后,将其冷却到室温。倾倒出有机层并经MgSO4干燥。滤除所述干燥剂,在真空下蒸发有机相中的溶剂。将粗产物溶解在甲苯(200ml)中,然后将所生成的溶液用甲苯作为洗脱液经二氧化硅过滤。在真空下蒸发所述有机溶液,并添加丙酮(300ml)。然后将所述悬浮液在室温下搅拌至沉淀。过滤出固体、用丙酮冲洗并在60℃下真空干燥过夜,得到25.4g粗产物。通过梯度升华实现进一步提纯(升华产率87%,升华后的HPLC纯度99.98%)。
计算的HOMO和LUMO
HOMO和LUMO用程序包TURBOMOLE V6.5(TURBOMOLE GmbH,Litzenhardtstrasse19,76135Karlsruhe,德国)计算。通过在气相中应用杂化泛函B3LYP与6-31G*基组,确定分子结构的优化的几何结构以及HOMO和LUMO能级。如果多于一个构象是可行的,则选择具有最低总能量的构象。
制造OLED的一般程序
对于底部发光型器件,将具有90nm ITO的15Ω/cm2玻璃基底(可得自CorningCo.)切割成50mm×50mm×0.7mm的尺寸,用异丙醇超声洗涤5分钟,然后用纯水超声洗涤5分钟,再用UV臭氧洗涤30分钟,以制备阳极。然后,将式(1)的化合物或9-(4-(萘-1-基)苯基)-10-(萘-2-基)蒽(NPNA)和金属络合物B1或B2在所述阳极层上真空共沉积,形成厚度为10nm的空穴注入层(HIL)。所述HIL的组成可见于表2。
然后,在所述HIL上真空沉积9-(4-(萘-1-基)苯基)-10-(萘-2-基)蒽(NPNA)或式(1)的化合物,形成厚度为128nm的HTL。HTL中的基本上共价的基质化合物的化学式与HIL中使用的基本上共价的基质化合物相同。
然后在所述HTL上真空沉积式(1)化合物或无化合物,形成厚度为5nm的电子阻挡层(EBL)。
然后,将97体积%H09(Sun Fine Chemicals,韩国)作为EML主体和3体积%BD200(Sun Fine Chemicals,韩国)作为荧光蓝色发光体掺杂剂沉积在所述EBL上,形成厚度为20nm的蓝色发光第一发光层(EML)。
然后通过在所述发光层EML上沉积2-(3’-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-[1,1’-联苯]-3-基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪,形成厚度为5nm的空穴阻挡层。
然后,在所述空穴阻挡层上通过沉积50重量%的2-(2’,6’-二苯基-[1,1’:4’,1”-三联苯]-4-基]-4-苯基-6-(3-(吡啶-4-基)苯基)-1,3,5-三嗪和50重量%的LiQ,形成厚度为31nm的电子传输层。
在10-7毫巴下以至/>的速率蒸发Al,在所述电子传输层上形成厚度为100nm的阴极层。
所使用的金属络合物具有以下结构:
为了评估本发明的实施例与现有技术相比的性能,在20℃下测量电流效率。使用Keithley 2635源测量单元,通过获得以V计的工作电压U并测量流过被测器件的以mA计的电流来确定电流-电压特性。施加于器件的电压在0V和10V之间的范围内以0.1V的步长变化。同样,通过使用Instrument Systems CAS-140CT阵列光谱仪(由DeutscheAkkreditierungsstelle(DAkkS)校准)测量各电压值下以cd/m2计的亮度,来确定亮度-电压特性和CIE坐标。10mA/cm2下的cd/A效率分别通过内插所述亮度-电压和电流-电压特性来确定。
在底部发光型器件中,发光主要是朗伯发光,并以外量子效率(EQE)的百分比来量化。为了确定以%计的效率EQE,使用校准的光电二极管在10mA/cm2下测量器件的光输出。
在顶部发光型器件中,发光是方向向前的、非朗伯发光的并且也高度依赖于微腔。因此,与底部发光型器件相比,EQE效率将更高。为了确定以%计的效率EQE,使用校准的光电二极管在10mA/cm2下测量器件的光输出。
器件的寿命LT在环境条件(20℃)和30mA/cm2下使用Keithley2400源表测量,并以小时记录。器件的辉度用已校准的光电二极管测量。寿命LT被定义为直到器件的辉度降至其初始值的97%为止的时间。
为了确定电压随时间稳定性U(50h)-(1h),向器件施加30mA/cm2的电流密度。在1小时后和50小时后测量工作电压,然后计算1小时至50小时时间段的电压稳定性。
本发明的技术效果
在表1中,显示了本发明的化合物A1至A14的HOMO能级、LUMO能级和偶极矩。LUMO能级用程序包TURBOMOLE V6.5(TURBOMOLE GmbH,Litzenhardtstrasse 19,76135Karlsruhe,德国)通过在气相中应用杂化泛函B3LYP与6-31G*基组来计算。
表1:
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表2:在HTL中包含式(I)的化合物的有机电子器件的性能
在所有器件中,外量子效率(EQE)都高并且工作电压都低。
低工作电压可有利于降低功耗和改善电池寿命,特别是在移动装置中更是情况如此。
高EQE可有利于降低功耗和改善电池寿命,特别是在移动装置中更是情况如此。
以上详述的实施方式中的要素和特征的特定组合仅仅是示例性的;这些教示被在此和通过引用并入的专利/申请中的其它教示交换和取代也被明确考虑在内。如本领域技术人员将认识到的,对本文中描述的内容的变化、修改和其它实施是本领域普通技术人员在不背离所要求保护的本发明的主旨和范围下可以想到的。因此,前面的描述仅作为示例而无意于作为限制。在权利要求书中,词语“包含”不排除其它元素或步骤,并且不定冠词的“一个”或“一种”不排除复数。在相互不同的从属权利要求中列举了特定措施这一事实并不表明这些措施的组合不能被有利地使用。本发明的范围由所附权利要求及其等效体限定。此外,说明书和权利要求中使用的附图标记不限制所要求保护的本发明的范围。
Claims (15)
1.一种有机电致发光器件,所述有机电致发光器件包含阳极层、阴极层、空穴注入层、至少一个发光层和有机半导体层;其中所述有机半导体层布置在所述空穴注入层和所述至少一个发光层之间;
其中
-所述有机半导体层包含式(1)的化合物,
-Ra选自取代或未取代的C6至C18芳基或者取代或未取代的C1至C18烷基;
-G选自取代或未取代的C6至C12芳基;
-Ara选自包含0至3个稠环的取代或未取代的C13至C24芳基;式(2a)的基团;或式(2b)的基团;
-Rb选自取代或未取代的C6至C36芳基;取代或未取代的C2至C36杂芳基;或者取代或未取代的C1至C18烷基;并且
-所述空穴注入层包含空穴注入材料和基质材料。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其中Ra选自未取代的C6至C12芳基或未取代的C1至C4烷基。
3.根据权利要求1或2中的任一项所述的有机电致发光器件,其中G选自取代或未取代的C6至C12芳基,其中,如果G被取代,则一个或多个取代基独立地选自C1至C12烷基、C6至C12芳基或C3至C12杂芳基。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的有机电致发光器件,其中Ara选自:包含0至3个稠环的取代或未取代的C13至C18芳基,其中,如果所述包含0至3个稠环的C13至C18芳基被取代,则一个或多个取代基独立地选自C1至C12烷基、C6至C12芳基或C3至C12杂芳基;式(2a)的基团;或式(2b)的基团;
其中在式(2a)和式(2b)中,Rb选自未取代的C6至C18芳基;或未取代的C1至C4烷基。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的有机电致发光器件,其中所述空穴注入材料包含式(3)的化合物和/或式(4)的化合物,
其中在式(3)中
-M是金属离子;
-n是M的化合价,并且n为1至4的整数;并且
-L是包含至少两个碳原子的配体;
其中在式(4)中
-A1、A2和A3独立地选自(4a)基团,
-每个R’独立地选自取代或未取代的C6至C36芳基和取代或未取代的C2至C36杂芳基;
-如果R’被取代,则一个或多个取代基独立地选自吸电子基团,优选选自F、CN、NO2、全氟化烷基,最优选CF3;并且
-每个R”独立地选自吸电子基团,优选选自CN或全氟化烷基,优选选自CF3、NO2或F。
6.根据权利要求5所述的有机电致发光器件,其中在式(3)中,M选自Li、Na、K、Cs、Mg、Mn、Cu、Fe、Zn、Ag、Bi或Mo。
7.根据权利要求5或6中的任一项所述的有机电致发光器件,其中在式(3)中,L独立地选自式(10)的化合物,
其中
-m和n独立地选自0、1;
-m+n≥1;
-a和b独立地选自0、1;
-a+b≥1;
-Z选自CRg、N或O;
-如果Z为O,则当m为0时,a为0,或当n为0时,b为0;
-Rg选自H、D、CN、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的碳环基或者取代或未取代的杂环基;
-A1和A2独立地选自C=O、C-O或SO2;
-A1和A2与Z可一起形成环;
-Re和Rf独立地选自取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的碳环基或者取代或未取代的杂环基;并且
-L是单阴离子。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的有机电致发光器件,其中所述基质材料包含式(6)的化合物、式(7)的化合物、式(8)的化合物、式(11)的化合物或它们的混合物;
其中在式(6)和(7)中
-T1、T2、T3、T4和T5独立地选自单键、苯亚基、联苯亚基、三联苯亚基或萘亚基,优选单键或苯亚基;
-T6是苯亚基、联苯亚基、三联苯亚基或萘亚基;
-Ar1、Ar2、Ar3、Ar4和Ar5独立地选自取代或未取代的C6至C20芳基或者取代或未取代的C3至C20杂芳亚基,优选选自:取代或未取代的联苯亚基,取代或未取代的芴,取代的9-芴,取代的9,9-芴,取代或未取代的萘,取代或未取代的蒽,取代或未取代的菲,取代或未取代的芘,取代或未取代的苝,取代或未取代的联三苯叉,取代或未取代的并四苯,取代或未取代的苯并(a)蒽,取代或未取代的二苯并呋喃,取代或未取代的二苯并噻吩,取代或未取代的呫吨,取代或未取代的咔唑,取代的9-苯基咔唑,取代或未取代的氮杂取代或未取代的二苯并[b,f]氮杂/>取代或未取代的9,9’-螺二[芴],取代或未取代的螺[芴-9,9’-呫吨],或包含至少三个取代或未取代的芳族环的取代或未取代的芳族稠环系,所述取代或未取代的芳族环选自取代或未取代的非杂环、取代或未取代的杂5元环、取代或未取代的6元环和/或取代或未取代的7元环,取代或未取代的芴,或包含2至6个取代或未取代的5至7元环的稠环系,所述5至7元环独立地选自:(i)不饱和5至7元环的杂环,(ii)5至6元的芳族杂环,(iii)不饱和5至7元环的非杂环,(iv)6元环的芳族非杂环;
-如果Ar1、Ar2、Ar3、Ar4和Ar5中的一个或多个被取代,则一个或多个取代基独立地选自:H,D,F,C(=O)R2,CN,Si(R2)3,P(=O)(R2)2,OR2,S(=O)R2,S(=O)2R2,具有1至20个碳原子的取代或未取代的直链烷基,具有1至20个碳原子的取代或未取代的支链烷基,具有3至20个碳原子的取代或未取代的环状烷基,具有2至20个碳原子的取代或未取代的烯基或炔基基团,具有1至20个碳原子的取代或未取代的烷氧基基团,具有6至40个芳族环原子的取代或未取代的芳族环系和具有5至40个芳族环原子的取代或未取代的杂芳族环系,未取代的C6至C18芳基,未取代的C3至C18杂芳基,包含2至6个未取代的5至7元环的稠环系,所述5至7元环独立地选自不饱和5至7元环的杂环、5至6元的芳族杂环、不饱和5至7元环的非杂环和6元环的芳族非杂环,其中R2可选自H、D、具有1至6个碳原子的直链烷基、具有1至6个碳原子的支链烷基、具有3至6个碳原子的环状烷基、具有2至6个碳原子的烯基或炔基基团、C6至C18芳基或C3至C18杂芳基;
其中在式(8)中
-Rc选自取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的烷基;
-G’选自取代或未取代的C6至C18芳基和C3至C18杂芳基;并且
-Arc选自包含0至3个稠环的取代或未取代的C6至C24芳基;或包含0至3个稠环的C3至C24杂芳基;或式(9a)的基团;或式(9b)的基团,
并且
-在式(9a)或式(9b)中,Rb选自取代或未取代的C6至C36芳基;取代或未取代的C2至C36杂芳基;或者取代或未取代的C1至C18烷基;
-(Ar1’)k-(Ar2’)s-Ar3’-(Ar4’)p-(Ar5’)q-(Ar6’)r (11),
-其中在式(11)中
-k、s、q、r彼此独立地选自0、1或2,
-p为1、2或3,
-其中2≤k+s+q+r+p≤11,
-Ar1’至Ar6’独立地选自:取代或未取代的不饱和5至7元环的杂环,取代或未取代的C6至C30芳基,取代或未取代的C3至C30杂芳基,取代或未取代的芴,或包含2至6个取代或未取代的5至7元环的稠环系,所述5至7元环独立地选自:(i)不饱和5至7元环的杂环,(ii)5至6元的芳族杂环,(iii)不饱和5至7元环的非杂环,(iv)6元环的芳族非杂环;优选独立地选自:取代或未取代的联苯亚基,取代或未取代的芴,取代或未取代的萘,取代或未取代的蒽,取代或未取代的菲,取代或未取代的芘,取代或未取代的苝,取代或未取代的联三苯叉,取代或未取代的并四苯,取代或未取代的苯并(a)蒽,取代或未取代的二苯并呋喃,取代或未取代的二苯并噻吩,取代或未取代的呫吨,取代或未取代的咔唑,取代或未取代的氮杂取代或未取代的二苯并[b,f]氮杂/>9,9’-螺二[芴],取代或未取代的螺[芴-9,9’-呫吨],取代或未取代的9,14-二氢二苯并[2,3:6,7]氮杂/>并[4,5-b]吲哚,或包含至少三个取代或未取代的芳族环的取代或未取代的芳族稠环系,所述取代或未取代的芳族环独立地选自取代或未取代的非杂环、取代或未取代的杂5元环、取代或未取代的6元环和/或取代或未取代的7元环,
-其中取代基选自H、D、C1至C12烷基、未取代的C6至C18芳基、未取代的C3至C18杂芳基、包含2至6个未取代的5至7元环的稠环系,所述5至7元环独立地选自不饱和5至7元环的杂环、5至6元的芳族杂环、不饱和5至7元环的非杂环和6元环的芳族非杂环。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的有机电致发光器件,其中所述空穴注入层不含酞菁铜。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的有机电致发光器件,其中所述式(1)的化合物由式A1至A14之一表示,
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的有机电致发光器件,其中所述有机电致发光器件还包含空穴传输层,其中所述空穴传输层是所述有机半导体层。
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的有机电致发光器件,其中所述有机电致发光器件还包含电子阻挡层,其中所述电子阻挡层是所述有机半导体层。
13.根据权利要求1至12中的任一项所述的有机电致发光器件,其中所述有机电致发光器件还包含空穴传输层和电子阻挡层,其中所述空穴传输层和所述电子阻挡层都是所述有机半导体层。
14.根据权利要求13所述的有机电致发光器件,其中所述空穴注入层包含式(1)的化合物。
15.一种式(1a)的化合物,
其中
-Ra选自未取代的C6至C12芳基或未取代的C1至C18烷基;
-G选自取代或未取代的C6至C12芳基;
-Ara选自包含0至3个稠环的取代或未取代的C13至C24芳基,其中,如果所述包含0至3个稠环的C13至C24芳基被取代,则一个或多个取代基独立地选自C1至C18烷基或C6至C12芳基;或式(2c)的基团;或式(2b)的基团;
并且
-Rb选自未取代的C6至C36芳基;或未取代的C1至C18烷基。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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