CN117560982A - 一种有机电致发光器件及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种有机电致发光器件及其应用，所述有机电致发光器件包括阳极、阴极以及设置在阳极和阴极之间的有机薄膜层，所述有机薄膜层包括发光层，所述发光层的掺杂材料包括式I所示化合物中的任意一种或至少两种的组合。本发明所涉及到的有机电致发光器件显示了优异的性能，主要体现在器件电致发光效率高，器件效率滚降小，稳定性好等优点。
Description
技术领域
本发明属于有机电致发光技术领域，涉及一种有机电致发光器件及其应用。
背景技术
有机光电材料(Organic Optoelectronic Materials)是一类具有光子和电子的产生、转换和传输等特性的有机材料。目前，有机光电材料可控的光电性能已经应用于有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)、有机太阳能电池(OrganicPhotovoltage，OPV)、有机场效应晶体管(Organic Field Effect Transistor，OFET)，甚至是有机激光器。近年来，OLED成为国内外非常热门的新型平面显示器产品。OLED显示器具有自发光、广视角、短反应时间、高发光效率、广色域、低工作电压、面板薄、可制作大尺寸可挠曲的面板且成本低的特点，被誉为21世纪的明星平面显示产品。
关于有机电致发光的历史，可以追溯到1953年Bernanose等的报道(Holst G A,Kster T,Voges E,et al.FLOX—an oxygen-flux-measuring system using a phase-modulation method to evaluate the oxygen-dependent fluorescence lifetime,ScienceDirect.Sensors and Actuators B:Chemical,1995,29,213.)，约10年后，与1963年，纽约大学的Pope等在蒽的晶体上施加电压，可以观察到蒽的荧光发射(M.Pope,H.Kallmann and P.Magnante,Electroluminescence in Organic Crystals,J.Chem.Phys.,1963,38,2042)。1987年，美国Kodak公司的C.W.Tang等人采用超薄膜技术以空穴传输效果较好的芳香胺作为空穴传输层，以8-羟基喹啉的铝配合物作为发光层，以氧化铟锡(ITO)薄膜和金属合金分别作为阳极和阴极，制备了发光器件。该器件在10V驱动电压下得到了亮度高达1000cd/m2的绿光发射，器件的效率为1.5lm/W(C.W.Tang andS.A.VanSlyke，Organic electroluminescent diodes,Appl.Phys.Lett.，1987，51，913)，这一突破性进展使得有机电致发光研究在世界范围内迅速深入地开展起来。1990年，剑桥大学的Burroughes等提出了第一个以高分子(PPV)为基的发光二极管。表明PPV在单层器件中，可作为具有高度荧光的发射材料，它有着较高的发光效率(Burroughes J.H.et al.，Light-emitting diodes based on conjugated polymers，Nature,1990,347,539.)。1998年Princeton大学的Baldo和Forrest等报道了第一个基于电致发光的磷光器件，它在原则上可以有100％的内量子产率(M.A.Baldo，D.F.O'Brienetal.，Highly efficientphosphorescent emission from organic electroluminescent devices，Nature，1998，395，151)，但一方面磷光材料普遍使用铱铂等贵金属，价格昂贵，另一方面对于深蓝光磷光材料来说其仍存在着化学不稳定性，器件在高电流密度下效率滚降较大等问题，所以开发一种使用廉价稳定的有机小分子材料而又能实现高效率发光的OLED器件显得极为重要。
2012年，九州大学的Adachi研究组报道了基于热活化延迟荧光(TADF)机理的高效全荧光型OLED器件(Uoyama H,Goushi K,Shizu K,et al.Highly efficient organiclight-emitting diodes from delayed fluorescence，Nature,2012,492(7428):234-238.)，当分子的S1与T1能级差足够小时，三重态激子可以吸收热能，经过RISC过程回到单重态，进而发射荧光，其器件的内量子效率(IQE)理论上可以达到100％，外量子效率(EQE)甚至高达30％，比肩磷光器件的水平。TADF材料作为下一代发光材料，其研究正方兴未艾。
TADF分子主要作为客体材料掺杂在宽禁带主体材料中实现高效率的热活化延迟荧光(Q.Zhang,J.Li,K.Shizu,et al.Design of Efficient Thermally ActivatedDelayed Fluorescence Materials for Pure Blue Organic Light Emitting Diodes，J.Am.Chem.Soc.2012,134,14706；H.Uoyama,K.Goushi,K.Shizu,H.Nomura,C.Adachi,Highly efficient organic light-emitting diodes from delayed fluorescence，Nature,2012,492,234；T.Nishimoto,T.Yasuda,et al.，A six-carbazole-decoratedcyclophosphazene as a host with high triplet energy to realize efficientdelayed-fluorescence OLEDs，Mater.Horiz.,2014,1,264)。和传统荧光分子局域(LE)态发光不同，TADF发光材料发光过程中要经历从三重激发态到单重激发态的反向系间穿越中间过程，因此TADF发光材的延迟荧光激发态寿命较长，这一激发态特性常常会导致TADF电致发光器件的效率滚降很严重，也即器件在低亮度下显示很高的电致发光效率，在器件亮度超过100cd/m2时效率会快速降低，尤其是当器件亮度超过1000cd/m2时效率降低速度会更快。
因此，在本领域中期望能够开发在高亮度下具有高的发光效果以及较长寿命的电致发光器件。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种有机电致发光器件及其应用。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件包括阳极、阴极以及设置在阳极和阴极之间的有机薄膜层，所述有机薄膜层包括发光层，所述发光层的掺杂材料包括式I所示化合物中的任意一种或至少两种的组合：
R为C1～C16烷基、C1～C16烷氧基、C3-C18环烷基、C6～C24芳基、C6～C24杂芳基、被一个或多个Ra取代的C6～C18芳基；
Ra每次出现时独立地为C1～C12烷基、C1～C12烷氧基、C3-C12环烷基、C6～C18芳基；
R1、R2和R3独立地为氢、C1～C12烷基、C1～C12烷氧基、C3-C12环烷基、C6～C18芳基、被一个或多个Rb取代的C6～C18芳基；
Rb每次出现时独立地为C1～C12烷基、C1～C12烷氧基、C3-C12环烷基、C6～C18芳基。
R1与R2和R3选自不同基团，R2与R3相同或不同。
在本发明的基团限定中限定了碳原子的个数范围，其限定的范围指的是所限定的基团中碳原子个数可以是限定范围内的任意整数，例如C1～C16是指碳原子数可以是1-16范围内的任意整数，例如1、2、3、5、8、10、12、14、15或16。
优选地，所述R选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、苯基、联苯基、3,5-二甲基苯基或/>中的任意一种，波浪线代表基团的连接位点。
优选地，所述R1、R2和R3独立地选自氢、甲基、乙基、苯基、3,5-二甲基苯基、2-甲基-苯基、4-甲基-苯基、3-甲基-苯基、/>波浪线代表基团的连接位点。
优选地，所述发光层的掺杂材料包括如下化合物BN-1至BN-396中的任意一种或至少两种的组合：
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优选地，所述发光层还包括主体材料，所述主体材料包括如下式(H-1)至式(H-6)所示咔唑或咔啉化合物中的任意一种或至少两种的组合：
其中X1、Y1和Z1为CH或N，并且X1、Y1和Z1中至多有一个为N；
其中R1H和R2H独立地为下面的任一基团：
其中X1、Y1和Z1为CH或N，并且X1、Y1和Z1中至多有一个为N；
其中RaH和RbH独立地为H、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、C6-C20芳基、C1-C20烷基取代的C6-C20芳基或C1-C20烷氧基取代的C6-C20芳基，*号代表基团的连接位点。
优选地，所述发光层中掺杂材料的重量百分比为0.3-30.0wt％(例如0.3wt％、0.5wt％、1wt％、3wt％、5wt％、10wt％、15wt％、20wt％、25wt％或30wt％)，主体材料的重量百分比为99.7-70.0wt％(例如99.7wt％、98wt％、95wt％、90wt％、85wt％、80wt％、75wt％或70wt％)。
优选地，所述的发光层中含有0.3-30.0wt％的如式I所示化合物中的任意一种作为掺杂材料，其余99.7-70.0wt％成分是具有式(H-1)至式(H-6)结构的1-2种化合物构成的主体材料。
优选地，所述发光层中含有0.3-30.0wt％的如化合物BN-1至BN-396中任一种作为掺杂材料，其余99.7-70.0wt％成分是具有式(H-1)至式(H-6)结构的1-2种化合物构成的主体材料。
优选地，所述主体材料含有2种具有式(H-1)至式(H-6)结构的化合物，两种化合物的重量比为1:5至5:1；例如1:5、1:4、1:3、1:2、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1等。
优选地，所述的发光层中的主体材料为化合物H1-1至H1-427中的任意一种或至少两种的组合：
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优选地，所述发光层的主体材料为化合物H1-1至H1-427中的一种或两种。
优选地，所述发光层中含有0.3-30.0wt％(例如0.3wt％、0.5wt％、1wt％、3wt％、5wt％、10wt％、15wt％、20wt％、25wt％或30wt％)如式I所示化合物中的任意一种作为掺杂材料，其余99.7-70.0wt％(例如99.7wt％、98wt％、95wt％、90wt％、85wt％、80wt％、75wt％或70wt％)成分是化合物H1-1至H1-427中的1种或2种化合物构成的主体材料。
优选地，所述发光层中含有0.3-30.0wt％(例如0.3wt％、0.5wt％、1wt％、3wt％、5wt％、10wt％、15wt％、20wt％、25wt％或30wt％)如化合物BN-1至BN-396中任意一种作为掺杂材料，其余99.7-70.0wt％(例如99.7wt％、98wt％、95wt％、90wt％、85wt％、80wt％、75wt％或70wt％)成分是化合物H1-1至H1-427中的1种或2种化合物构成的主体材料。
优选地，所述发光层还包括作为敏化剂的IrPPy3磷光材料。
优选地，所述发光层中含有0.3-10.0wt％(例如0.3wt％、0.5wt％、1wt％、3wt％、5wt％或10wt％)的如式I所示化合物中的任意一种作为掺杂材料，94.7-65.0wt％(例如93wt％、90wt％、85wt％、80wt％、75wt％、70wt％或65wt％)的具有式(H-1)至式(H-6)所示咔唑或咔啉化合物中的一种或两种构成的主体材料和5.0-25.0wt％(例如8wt％、10wt％、15wt％、20wt％或25wt％)的IrPPy3作为敏化剂。
优选地，所述发光层中含有0.3-10.0wt％(例如0.3wt％、0.5wt％、1wt％、3wt％、5wt％或10wt％)的化合物BN-1至BN-396中任一种作为掺杂材料，94.7-65.0wt％(例如93wt％、90wt％、85wt％、80wt％、75wt％、70wt％或65wt％)的具有式(H-1)至式(H-6)所示咔唑或咔啉化合物中的一种或两种构成的主体材料和5.0-25.0wt％(例如8wt％、10wt％、15wt％、20wt％或25wt％)的IrPPy3作为敏化剂。
优选地，所述发光层中含有0.3-10.0wt％的化合物BN-1至BN-396中任一种作为掺杂材料，94.7-65.0wt％的化合物H1-1至H1-427中的一种或两种构成的主体材料和5.0-25.0wt％的IrPPy3作为敏化剂。
优选地，所述发光层中的主体材料为具有式Trz1-A、式Trz2-A、式Trz3-A、式Trz4-A、式Trz5-A或式Trz6-A所示结构的化合物中任意一种或至少两种的组合：
其中R1a、R1b、R2a、R2b、R3a和R3b中的1个或2个独立为RTz，余者相同或者不同独立地为氢、氘、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C6-C18芳基、C1-C8烷基取代的C6-C18芳基或C1-C8烷氧基取代的C6-C18的芳基；RTz为如下式所示的取代基团中的任何一种：
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其中星号代表基团的连接位点。
优选地，所述发光层中的掺杂材料为如式I所示化合物中的任意一种，主体材料为具有式TRZ-1至式TRZ-82所示化合物中的任意一种：
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优选地，所述的发光层中的掺杂材料为化合物式BN-1至BN-396中的任意一种，主体材料为具有式TRZ-1至式TRZ-82所示化合物中的任意一种。
优选地，所述的发光层中，含有0.3-30.0wt％如式I所示任一发光化合物，其余99.7-70.0wt％成分是化合物TRZ-1至TRZ-82中的任一种。
优选地，所述的发光层中含有0.3-30.0wt％的化合物BN-1至BN-396中的任一种作为掺杂材料，99.7-70.0wt％的化合物TRZ-1至TRZ-82中的任一种作为主体材料。
优选地，所述发光层中的掺杂材料为如式I所示化合物中的任意一种；主体材料为由如式Trz1-A、式Trz2-A、式Trz3-A、式Trz4-A、式Trz5-A或式Trz6-A所示化合物中任一种，敏化剂为IrPPy3磷光材料。
优选地，所述的发光层中的掺杂材料为如式I所示化合物中的任意一种；主体材料为由如式TRZ-1至式TRZ-82所示化合物中任一种，敏化剂为IrPPy3磷光材料。
优选地，所述的发光层中，含有0.3-10.0wt％如式I所示化合物中的任意一种作为掺杂材料，94.7-65.0wt％的具有式Trz1-A、式Trz2-A、式Trz3-A、式Trz4-A、式Trz5-A或式Trz6-A所示结构的化合物中的任一种构成的主体材料和5.0％-25.0％的IrPPy3作为敏化剂。
优选地，所述的发光层中，含有0.3-10.0wt％的化合物BN-1至BN-396中任一种作为掺杂材料，94.7-65.0wt％成分是具有式Trz1-A、式Trz2-A、式Trz3-A、式Trz4-A、式Trz5-A或式Trz6-A所示结构的化合物中的任一种构成的主体材料和5.0％-25.0％的IrPPy3作为敏化剂。
优选地，所述的发光层中，含有0.3-10.0wt％如式I所示化合物中的任意一种作为掺杂材料，94.7-65.0wt％的具有式TRZ-1至式TRZ-82结构的任一种化合物构成的主体材料和5.0％-25.0％的IrPPy3作为敏化剂。
优选地，所述的发光层中，含有0.3-10.0wt％的化合物BN-1至BN-396中任一种作为掺杂材料，94.7-65.0wt％的具有式TRZ-1至式TRZ-82结构的任一种化合物构成的主体材料和5.0％-25.0％的IrPPy3作为敏化剂。
优选地，所述发光层中主体材料由具有如式(H-1)至式(H-6)所示化合物中任一种和如式Trz1-A、式Trz2-A、式Trz3-A、式Trz4-A、式Trz5-A或式Trz6-A所示结构的化合物中任一种构成。
优选地，所述的发光层中的掺杂材料为如式I所示化合物中的任一种；主体材料为由化合物H1-1至H1-427中的一种和如式TRZ-1至式TRZ-82所示化合物中任一种构成。
优选地，所述的发光层中含有0.3-10.0wt％如式I所示化合物中的任一种作为掺杂材料，99.7-90.0wt％的化合物H1-1至H1-427中的一种和如式TRZ-1至式TRZ-82所示化合物中任一种构成的主体材料，优选地，所述主体材料中两种组分的重量比为1:9至9:1，例如1:9、1:8、1:6、1:5、1:3、1:1、2:1、4:1、5:1、7:1、8:1或9:1。
优选地，所述的发光层中含有0.3-10.0wt％的化合物BN-1至BN-396所中任一种作为掺杂材料，99.7-90.0wt％的化合物H1-1至H1-427中的一种和如式TRZ-1至式TRZ-82所示化合物中任一种构成的主体材料；优选地，所述主体材料中两种组分的重量比为1:9至9:1，例如1:9、1:8、1:6、1:5、1:3、1:1、2:1、4:1、5:1、7:1、8:1或9:1。
在本发明中，所述有机电致发光器件中有机薄膜层还包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层中的至少一层。
在本发明中，所述有机电致发光器件由以下任一种层叠结构组成，但不仅限于此：
(1)阳极/空穴传输层/发光层/阴极
(2)阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/阴极
(3)阳极/空穴注入层/空穴传输层/电子阻挡层/发光层/阴极
(4)阳极/空穴传输层/发光层/电子传输层/阴极
(5)阳极/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极
(6)阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/阴极
(7)阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极
(8)阳极/空穴注入层/空穴传输层/电子阻挡层/发光层/电子传输层/阴极
(9)阳极/空穴注入层/空穴传输层/电子阻挡层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极
(10)阳极/空穴传输层/电子阻挡层/发光层/电子传输层/阴极
(11)阳极/空穴传输层/电子阻挡层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极
(12)阳极/空穴传输层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/阴极
(13)阳极/空穴传输层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层/阴极
(14)阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层/阴极
(15)阳极/空穴注入层/空穴传输层/电子阻挡层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层/阴极。
另一方面，本发明提供了一种如上所述的有机电致发光器件在有机电致发光显示器或有机电致发光照明光源中的应用。
术语说明
除非另外定义，否则本文中所用的全部技术与科学术语均具有如本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
如本文所用，术语“含有”或“包括(包含)”可以是开放式、半封闭式和封闭式的。换言之，所述术语也包括“基本上由…构成”、或“由…构成”。
本说明书所用的章节标题仅用于组织文章的目的，而不应被解释为对所述主题的限制。本发明中引用的所有文献或文献部分包括但不限于专利、专利申请、文章、书籍、操作手册和论文，均通过引用方式整体并入本文。
除非另有规定，本文使用的所有技术术语和科学术语具有要求保护主题所属领域的标准含义。倘若对于某术语存在多个定义，则以本文定义为准。
应该理解，在本发明中使用的单数形式，如“一种”，包括复数指代，除非另有规定。此外，术语“包括”是开放性限定并非封闭式，即包括本发明所指明的内容，但并不排除其他方面的内容。
除非另有说明，本发明采用质谱、元素分析的传统方法，各步骤和条件可参照本领域常规的操作步骤和条件。
除非另有指明，本发明采用分析化学、有机合成化学和光学的标准命名及标准实验室步骤和技术。在某些情况下，标准技术被用于化学合成、化学分析、发光器件性能检测。
本发明中，如无特殊说明，所述的“取代”的个数可为一个或多个；当为多个时，意指两个以上，例如可为2个、3个或4个。并且，当所述的“取代”的个数为多个时，所述的“取代”可相同或不同。本发明中，“取代”的位置，如未做特别说明，位置可为任意。
在不违背本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明所涉及到的有机电致发光器件显示了优异的性能，主要体现在器件电致发光效率高、器件效率滚降小、稳定性好等优点。
附图说明
图1为本发明提供的真空蒸镀型有机电致发光器件的结构示意图，其中，1为ITO阳极，2为空穴传输层1，3为穴传输层2，4为发光层，5为电子传输层，6为电子注入层，7为金属阴极。
图2为本发明提供的器件实施例1-1中电致发光器件的电致发光光谱图。
图3为本发明提供的器件实施例1-5中电致发光器件的电致发光光谱图。
图4为本发明提供的器件实施例1-9中电致发光器件的电致发光光谱图。
图5为本发明提供的器件实施例1-13中电致发光器件的电致发光光谱图。
图6为本发明提供的器件实施例1-17中电致发光器件的电致发光光谱图。
图7为本发明提供的器件实施例1-21中电致发光器件的电致发光光谱图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
化合物制备例
本发明所述化合物BN-1的具体合成路线如下：
BN-1的合成工艺描述如下：
化合物BN-1-1的合成与表征：化合物1-叔丁基-2,3,5-三氟苯(3.76g，20.00mmol)溶于50mL四氢呋喃中，-20℃氮气条件下滴加LDA溶液(10.0mL，20.00mmol，2.0M)，维持搅拌1小时后，加入碘单质(4.05g，20.00mmol)，恢复至室温并持续搅拌4小时。待反应结束后，使用硫代硫酸钠溶液和二氯甲烷洗涤，有机相经浓缩后，使用柱层析提纯(洗脱剂：石油醚)，得到白色固体5.53g(化合物BN-1-1)，产率88.0％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:314.01[M]+(计算值：313.98).元素分析计算值C,38.24；H,3.21；F,18.15；I,40.40.测试值：C,38.25；H,3.23。
化合物BN-1-2的合成与表征：将化合物BN-1-1(5.03g，16.00mmol)、3,6-二(2-苯基丙烷基-2)-9H咔唑(14.21g，35.20mmol)和碳酸铯(17.20g，52.80mmol)溶于100mL DMF中，氮气条件下加热回流搅拌12小时。待反应结束后，将反应物倒入500mL的冰水中，减压过滤，滤饼使用二氯甲烷和甲醇重结晶后得到白色固体15.70g(化合物BN-1-2)，产率90.8％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:1080.45[M]+(计算值：1080.43).元素分析计算值C,77.76；H,6.15；F,1.76；I,11.74；N,2.59.测试值：C,77.75；H,6.16；N,2.57。
化合物BN-1-3的合成与表征：将化合物BN-1-2(16.22g，15.00mmol)、9-H咔唑(3.01g，18.00mmol)和碳酸铯(7.33g，22.50mmol)溶于100mL DMF中，氮气条件下加热回流搅拌12小时。待反应结束后，将反应物倒入500mL的冰水中，减压过滤，滤饼使用二氯甲烷和甲醇重结晶后得到白色固体15.21g(化合物BN-1-3)，产率82.55％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:1227.45[M]+(计算值：1227.49).元素分析计算值C,80.18；H,6.07；I,10.33；N,3.42.测试值：C,80.15；H,6.10；N,3.45。
化合物BN-1的合成与表征：将化合物BN-1-3(14.74g，12.00mmol)溶于100mL叔丁苯中，0℃氮气条件下滴加正丁基锂(7.20mL，18.00mmol，2.5M正己烷溶液)，然后升温至70℃并维持搅拌2小时。冷却至0℃滴加BBr3(2.31mL，24.00mmol)。反应体系恢复至室温并维持搅拌1小时，再次在0℃滴加N,N-二异丙基乙胺(3.97mL，24.00mmol，DIEA)，反应体系加热至150℃并维持搅拌12小时。反应结束后，使用10mL甲醇淬灭反应，然后使用二氯甲烷和水洗涤，有机相经浓缩后，使用柱层析提纯(洗脱剂：石油醚：二氯甲烷＝4:1)，得到黄色固体3.18g(化合物BN-1)，产率23.87％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:1109.61[M]+(计算值：1109.58).元素分析计算值C,88.71；H,6.54；B,0.97；N,3.78.测试值：C,88.71；H,6.53；N,3.75。
本发明所述化合物BN-24的具体合成路线如下：
BN-24的合成工艺描述如下：
化合物BN-24-1的合成与表征：将1-溴-2,3,5-三氟苯(4.22g，20.00mmol)、3,5-二甲基苯硼酸(3.60g，24.00mmol)和碳酸钾(4.97g，36.00mmol)溶于THF和水(72mL：18mL)的混合溶液中，氮气条件下加入Pd(PPh3)4(0.69g，0.6mmol)，加热回流搅拌12小时。待反应结束后，使用二氯甲烷和水洗涤，有机相经浓缩后，使用柱层析提纯(洗脱剂：石油醚)，得到白色固体4.38g(化合物BN-24-1)，产率92.8％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:236.06[M]+(计算值：236.08).元素分析计算值C,71.18；H,4.69；F,24.13.测试值：C,71.15；H,4.66。
化合物BN-24-2的合成与表征：化合物BN-24-2的合成与化合物BN-1-1的合成类似，使用化合物BN-24-1(4.27g，20.00mmol)代替化合物1-叔丁基-2,3,5-三氟苯，其他反应条件及化合物用量均相同。最后，经柱层析提纯后得到白色固体6.55g(化合物BN-24-2)，产率90.5％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:361.95[M]+(计算值：361.98).元素分析计算值C,46.43；H,2.78；F,15.74；I,35.04.测试值：C,46.45；H,2.80。
化合物BN-24-3的合成与表征：化合物BN-24-3的合成与化合物BN-1-2的合成类似，使用化合物BN-24-2(5.79g，16.00mmol)代替化合物BN-1-1，使用化合物3,6-二叔丁基-9-氢咔唑(9.82g，35.20mmol)代替3,6-二(2-苯基丙烷基-2)-9H咔唑，其他反应条件及化合物用量均相同。最后，经重结晶提纯后得到白色固体12.65g(化合物BN-24-3)，产率89.72％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:880.45[M]+(计算值：880.36).元素分析计算值C,73.62；H,6.64；F,2.16；I,14.41；N,3.18.测试值：C,73.65；H,6.66；N,3.17.
化合物BN-24-4的合成与表征：化合物BN-24-4的合成与化合物BN-1-3的合成类似，使用化合物BN-24-3(13.20g，15.00mmol)代替化合物BN-1-2，其他反应条件及化合物用量均相同。最后，经重结晶提纯后得到白色固体13.11g(化合物BN-24-4)，产率85.11％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:1027.45[M]+(计算值：1027.43).元素分析计算值C,77.10；H,6.47；I,12.34；N,4.09.测试值：C,77.15；H,6.46；N,4.07.
化合物BN-24的合成与表征：化合物BN-24的合成与化合物BN-1的合成类似，使用化合物BN-24-4(12.33g，12.00mmol)代替化合物BN-1-3,其他反应条件及化合物用量均相同，经柱层析提纯(洗脱剂：石油醚：二氯甲烷＝4:1)，得到黄色固体3.37g(化合物BN-24)，产率30.91％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:909.60[M]+(计算值：909.52).元素分析计算值C,87.11；H,7.09；B,1.19；N,4.62.测试值：C,87.10；H,7.03；N,4.65。
本发明所述化合物BN-46的具体合成路线如下：
BN-46的合成工艺描述如下：
化合物BN-46-1的合成与表征：化合物BN-46-1的合成与化合物BN-24-1的合成类似，使用化合物3-联苯硼酸(4.75g，24.00mmol)代替化合物3,5-二甲基苯硼酸，其他反应条件及化合物用量均相同。最后，经柱层析提纯后得到白色固体5.12g(化合物BN-46-2)，产率90.12％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:284.06[M]+(计算值：284.08).元素分析计算值C,76.05；H,3.90；F,20.05.测试值：C,76.05；H,3.96。
化合物BN-46-2的合成与表征：化合物BN-46-2的合成与化合物BN-24-2的合成类似，使用化合物BN-46-1(5.68g，20.00mmol)代替化合物BN-24-1，其他反应条件及化合物用量均相同。最后，经柱层析提纯后得到白色固体7.24g(化合物BN-46-2)，产率88.37％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:409.95[M]+(计算值：409.98).元素分析计算值C,52.71；H,2.46；F,13.90；I,30.94.测试值：C,52.75；H,2.45。
化合物BN-46-3的合成与表征：化合物BN-46-3的合成与化合物BN-24-3的合成类似，使用化合物BN-46-2(6.56g，16.00mmol)代替化合物BN-24-2，其他反应条件及化合物用量均相同。最后，经重结晶提纯后得到白色固体13.40g(化合物BN-46-3)，产率90.18％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:928.35[M]+(计算值：928.36).元素分析计算值C,74.99；H,6.29；F,2.04；I,13.66；N,3.02.测试值：C,75.03；H,6.26；N,3.01。
化合物BN-46-4的合成与表征：化合物BN-46-4的合成与化合物BN-24-4的合成类似，使用化合物BN-46-3(13.92g，15.00mmol)代替化合物BN-24-3，其他反应条件及化合物用量均相同。最后，经重结晶提纯后得到白色固体14.05g(化合物BN-46-4)，产率87.11％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:1075.45[M]+(计算值：1075.43).元素分析计算值C,78.12；H,6.18；I,11.79；N,3.90.测试值：C,78.15；H,6.16；N,3.87。
化合物BN-46的合成与表征：化合物BN-46的合成与化合物BN-24的合成类似，使用化合物BN-46-4(12.90g，12.00mmol)代替化合物BN-24-4,其他反应条件及化合物用量均相同，经柱层析提纯(洗脱剂：石油醚：二氯甲烷＝4:1)，得到黄色固体4.11g(化合物BN-46)，产率35.76％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:957.50[M]+(计算值：957.52).元素分析计算值C,87.75；H,6.73；B,1.13；N,4.39.测试值：C,87.70；H,6.73；N,4.35。
本发明所述化合物BN-70的具体合成路线如下：
BN-70的合成工艺描述如下：
化合物BN-70-1的合成与表征：化合物BN-70-1的合成与化合物BN-1-2的合成类似，使用化合物3,6-二(邻甲基苯基)-9氢咔唑(12.22g，35.20mmol)代替化合物3,6-二(2-苯基丙烷基-2)-9H咔唑，其他反应条件及化合物用量均相同。最后，经重结晶提纯后得到白色固体14.25g(化合物BN-70-1)，产率92.01％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:968.33[M]+(计算值：968.30).元素分析计算值C,76.85；H,5.20；F,1.96；I,13.10.测试值：C,76.85；H,5.23。
化合物BN-70-2的合成与表征：化合物BN-70-2的合成与化合物BN-1-3的合成类似，使用化合物BN-70-1(14.52g，15.00mmol)代替化合物BN-1-2，同时使用化合物3,6-二(2-苯基丙烷基-2)-9H咔唑(7.26g，18.00mmol)代替化合物9-氢咔唑，其他反应条件及化合物用量均相同。最后，经重结晶提纯后得到白色固体19.11g(化合物BN-70-2)，产率94.22％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:1352.55[M]+(计算值：1352.53).元素分析计算值C,81.70；H,5.81；I,9.38；N,3.11.测试值：C,81.72；H,5.86；N,3.13。
化合物BN-70的合成与表征：化合物BN-70的合成与化合物BN-1的合成类似，使用化合物BN-70-2(16.23g，12.00mmol)代替化合物BN-1-3，其他反应条件及化合物用量均相同，经柱层析提纯(洗脱剂：石油醚：二氯甲烷＝2:1)，得到橘红色固体3.96g(化合物BN-70)，产率26.73％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:1234.50[M]+(计算值：1234.62).元素分析计算值C,89.51；H,6.21；B,0.88；N,3.40.测试值：C,89.50；H,6.23；N,3.35。
本发明所述化合物BN-103的具体合成路线如下：
BN-103的合成工艺描述如下：
化合物BN-103-1的合成与表征：化合物BN-103-1的合成与化合物BN-24-1的合成类似，使用化合物3,5-二苯基苯硼酸(6.58g，24.00mmol)代替化合物3,5-二甲基苯硼酸，其他反应条件及化合物用量均相同，经柱层析提纯(洗脱剂：石油醚)，得到白色固体6.72g(化合物BN-103-1)，产率93.3％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:360.06[M]+(计算值：360.11).元素分析计算值C,79.99；H,4.20；F,15.82.测试值：C,80.03；H,4.26。
化合物BN-103-2的合成与表征：化合物BN-103-2的合成与化合物BN-24-2的合成类似，使用化合物BN-103-1(7.20g，20.00mmol)代替化合物BN-24-1，其他反应条件及化合物用量均相同。最后，经柱层析提纯后得到白色固体7.76g(化合物BN-103-2)，产率79.85％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:486.05[M]+(计算值：486.01).元素分析计算值C,59.28；H,2.90；F,11.72；I,26.10.测试值：C,59.25；H,2.88。
化合物BN-103-3的合成与表征：化合物BN-103-3的合成与化合物BN-70-1的合成相似，使用化合物BN-103-2(7.78g，16.00mmol)代替化合物BN-1-1，其他反应条件及化合物用量均相同。最后，经重结晶提纯后得到白色固体16.47g(化合物BN-103-3)，产率90.27％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:1140.38[M]+(计算值：1140.33).元素分析计算值C,79.99；H,4.77；F,1.66；I,11.12；N,2.45.测试值：C,80.02；H,4.73；N,2.48。
化合物BN-103-4的合成与表征：化合物BN-103-4的合成与化合物BN-70-2的合成相似，使用化合物BN-103-3(17.10g，15.00mmol)代替化合物BN-70-1，其他反应条件及化合物用量均相同。最后，经重结晶提纯后得到白色固体20.03g(化合物BN-103-4)，产率87.59％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:1524.58[M]+(计算值：1524.56).元素分析计算值C,83.50；H,5.42；I,8.32；N,2.76.测试值：C,83.52；H,5.43；N,2.78。
化合物BN-103的合成与表征：化合物BN-103的合成与化合物BN-70的合成相似，使用化合物BN-103-4(18.29g，12.00mmol)代替化合物BN-70-2，其他反应条件及化合物用量均相同，经柱层析提纯(洗脱剂：石油醚：二氯甲烷＝2:1)，得到橘红色固体4.89g(化合物BN-103)，产率28.99％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:1406.60[M]+(计算值：1406.65).元素分析计算值C,90.51；H,5.73；B,0.77；N,2.99.测试值：C,90.50；H,5.73；N,3.05。
本发明所述化合物BN-125的具体合成路线如下：
BN-125的合成工艺描述如下：
化合物BN-125-1的合成与表征：化合物BN-125-1的合成与化合物BN-24-1的合成相似，使用化合物2-联苯硼酸(4.75g，24.00)代替苯硼酸，其他反应条件及化合物用量均相同。最后，经柱层析提纯后得到白色固体5.12g(化合物BN-125-1)，产率90.1％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:284.07[M]+(计算值：284.08).元素分析计算值C,76.05；H,3.90；F,20.05.测试值：C,76.08；H,3.91。
化合物BN-125-2的合成与表征：化合物BN-125-2的合成与化合物BN-24-2的合成相似，使用化合物BN-125-1(5.68g，20.00mmol)代替化合物BN-24-1，其他反应条件及化合物用量均相同。最后，经柱层析提纯后得到白色固体5.71g(化合物BN-125-2)，产率83.2％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:410.00[M]+(计算值：409.98).元素分析计算值C,52.71；H,2.46；F,13.90；I,30.94.测试值：C,52.70；H,2.43。
化合物BN-125-3的合成与表征：化合物BN-125-3的合成与化合物BN-70-1的合成相似，使用化合物BN-125-2(6.56g，16.00mmol)代替化合物BN-1-1，其他反应条件及化合物用量均相同。最后，经重结晶提纯后得到白色固体15.98g(化合物BN-125-3)，产率93.86％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:1064.28[M]+(计算值：1064.30).元素分析计算值C,78.94；H,4.73；F,1.78；I,11.91；N,2.63.测试值：C,78.92；H,4.72；N,2.68。
化合物BN-125-4的合成与表征：化合物BN-125-4的合成与化合物BN-70-2的合成相似，使用化合物BN-125-3(15.96g，15.00mmol)代替化合物BN-70-1，其他反应条件及化合物用量均相同。最后，经重结晶提纯后得到白色固体19.53g(化合物BN-125-4)，产率89.90％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:1448.58[M]+(计算值：1448.53).元素分析计算值C,82.91；H,5.43；I,8.76；N,2.90.测试值：C,82.92；H,5.44；N,2.88。
化合物BN-125的合成与表征：化合物BN-125的合成与化合物BN-70的合成相似，使用化合物BN-125-4(17.38g，12.00mmol)代替化合物BN-70-2，其他反应条件及化合物用量均相同，经柱层析提纯(洗脱剂：石油醚：二氯甲烷＝2:1)，得到橘红色固体4.83g(化合物BN-125)，产率30.28％。经质谱和元素分析确认为目标产物。MALDI-TOF MS:m/z:1330.60[M]+(计算值：1330.62).元素分析计算值C,90.27；H,5.76；B,0.81；N,3.16.测试值：C,90.30；H,5.73；N,3.15。
利用如上相似的合成路线能够合成其他化合物，并经质谱与元素分析对结构进行了验证。
电致发光器件实施例
下面给出一些代表性的电致发光器件实施例，器件实施例与对比实施例所涉及的一些材料分子结构如下：
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以下利用本发明的材料制备电致发光器件实施例，具体的器件制备工艺如下：
有机电致发光器件制备工艺：
器件的结果如图1所示，其中，1为ITO阳极，2为空穴传输层1，3为穴传输层2，4为发光层，5为电子传输层，6为电子注入层，7为金属阴极。
制备过程如下：
(1)基片处理：透明ITO玻璃作为制备器件的基底材料，后先以5％ ITO洗液超声处理30min，之后依次以蒸馏水(2次)、丙酮(2次)、异丙醇(2次)超声洗涤，最后将ITO玻璃保存在异丙醇中。每次使用前，先用丙酮棉球和异丙醇棉球小心擦拭ITO玻璃表面，待异丙醇冲洗后烘干，之后用等离子体处理5min备用。器件的制备利用旋涂与真空蒸镀工艺相结合完成。
(2)空穴注入层合空穴传输层制备：采用蒸镀工艺制备空穴传输层，当真空蒸镀系统的真空度达到5×10-4Pa以下时开始蒸镀，沉积速率由赛恩斯膜厚仪，利用真空蒸镀工艺在ITO电极表面上依次沉积有机空穴传输层，空穴传输材料的沉积速率为
(3)发光层制备：采用蒸镀工艺制备发光层，当真空蒸镀系统的真空度达到5×10- 4Pa以下时开始蒸镀，沉积速率由赛恩斯膜厚仪，利用真空蒸镀工艺在空穴传输层上依次沉积发光层，发光层材料的沉积速率为
(4)电子传输层、电子注入层与金属电极的制备：采用蒸镀工艺制备电子传输层、电子注入层与金属电极，当真空蒸镀系统的真空度达到5×10-4Pa以下时开始蒸镀，沉积速率由赛恩斯膜厚仪，利用真空蒸镀工艺在发光层上依次沉积有机电子传输层、LiF电子注入层和金属Al电极(具体器件结构见如下效果实施例)。其中，有机材料的沉积速率为LiF的沉积速率为/>Al的沉积速率为/>
器件实施例1-n(n＝1-56)
在器件实施例1-n(n＝1-56)中的有机电致发光器件(结构如图1所示)中，TAPC作为空穴传输层1使用、TCTA作为空穴传输2使用、在发光层中H1-32作为主体材料使用、BN-m(m代表器件实施例所用发光材料代码的尾号)作为掺杂发光材料使用(掺杂浓度为1wt％)、TRZ-8被用作电子传输材料使用、LiF作为电子注入层使用、Al作为金属阴极使用。效果实施例有机电致发光器件结构为[ITO/TAPC(50nm)/TCTA(5nm)/99wt％H1-32+1wt％BN-m(30nm)/TRZ-8(30nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)]。
器件实施例的性能数据见表1，表1中器件寿命(T95，小时)指的是器件初始亮度为10000cd/m2,当器件的亮度降到初始亮度95％时(即器件亮度降到9500cd/m2时)所需要的时间。
器件对比例D1-n(n＝1-8)
在器件对比例D1中的有机电致发光器件(结构如图1所示)中，TAPC作为空穴传输层1使用、TCTA作为空穴传输2使用、在发光层中H1-32作为主体材料使用、R-n(n＝1-8)作为掺杂发光材料使用(掺杂浓度为1wt％)、TRZ-8被用作电子传输材料使用、LiF作为电子注入层使用、Al作为金属阴极使用。效果实施例有机电致发光器件结构为[ITO/TAPC(50nm)/TCTA(5nm)/99wt％H1-32+1wt％R-n(30nm)/TRZ-8(30nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)]。
器件对比例的性能数据见表D1，表D1-1中器件寿命(T95，小时)指的是器件初始亮度为1000cd/m2,当器件的亮度降到初始亮度95％时(即器件亮度降到950cd/m2时)所需要的时间。
表1
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表D1
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从表1和表D1的对比可以看出，本发明的有机电致发光器件电致发光最高外量子效率达到36％以上，1000cd/m2亮度下电致发光外量子效率达到23.8％以上，器件寿命高达330h以上，明显优于对比例的器件性能。
利用柯尼卡美能达CS2000和电流源表Keithley2400对器件的电致发光光谱进行了测试，图2为器件实施例1-1中电致发光器件的电致发光光谱图，其发射峰位于529nm，半峰宽42nm。图3为器件实施例1-5中电致发光器件的电致发光光谱图，其发射峰位于522nm，半峰宽41nm。图4为器件实施例1-9中电致发光器件的电致发光光谱图，其发射峰位于525nm，半峰宽42nm。图5为器件实施例1-13中电致发光器件的电致发光光谱图，其发射峰位于528nm，半峰宽43nm。图6为器件实施例1-17中电致发光器件的电致发光光谱图，其发射峰位于520nm，半峰宽40nm。图7为器件实施例1-21中电致发光器件的电致发光光谱图，其发射峰位于532nm，半峰宽42nm。
器件实施例2-n(n＝1-56)
在器件实施例2-n(n＝1-56)中的有机电致发光器件(结构如图1所示)中，TAPC作为空穴传输层1使用、TCTA作为空穴传输2使用、在发光层中H1-32作为主体材料使用、IrPPy3作为敏化剂、BN-m(m代表器件实施例所用发光材料代码的尾号)作为掺杂发光材料使用(掺杂浓度为1wt％)、TRZ-8被用作电子传输材料使用、LiF作为电子注入层使用、Al作为金属阴极使用。效果实施例有机电致发光器件结构为[ITO/TAPC(50nm)/TCTA(5nm)/84wt％H1-32+15wt％IrPPy3+1wt％BN-m(30nm)/TRZ-8(30nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)]。
器件实施例的性能数据见表2，表2中器件寿命(T95，小时)指的是器件初始亮度为10000cd/m2,当器件的亮度降到初始亮度95％时(即器件亮度降到9500cd/m2时)所需要的时间。
器件对比例D2-n(n＝1-8)
在器件对比例D2-n中的有机电致发光器件(结构如图1所示)中，TAPC作为空穴传输层1使用、TCTA作为空穴传输2使用、在发光层中H1-32作为主体材料使用、IrPPy3作为敏化剂、R-n(n＝1-8)作为掺杂发光材料使用(掺杂浓度为1wt％)、TRZ-8被用作电子传输材料使用、LiF作为电子注入层使用、Al作为金属阴极使用。效果实施例有机电致发光器件结构为[ITO/TAPC(50nm)/TCTA(5nm)/84wt％H-48+15wt％IrPPy3+1wt％R-n(30nm)/TRZ-8(30nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)]。
器件对比例的性能数据见表D2，表D2中器件寿命(T95，小时)指的是器件初始亮度为1000cd/m2,当器件的亮度降到初始亮度95％时(即器件亮度降到950cd/m2时)所需要的时间。
表2
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表D2
从表2和表D2的对比可以看出，本发明的有机电致发光器件电致发光最高外量子效率达到36％以上，1000cd/m2亮度下电致发光外量子效率达到27％以上，器件寿命高达370h以上，明显优于对比例的器件性能。
器件实施例3-n(n＝1-56)
在器件实施例3中的有机电致发光器件(结构如图1所示)中，TAPC作为空穴传输层1使用、TCTA作为空穴传输2使用、在发光层中TRZ-81作为主体材料使用、BN-m(m代表器件实施例所用发光材料代码的尾号)(掺杂浓度为1wt％)、TRZ-8被用作电子传输材料使用、LiF作为电子注入层使用、Al作为金属阴极使用。效果实施例有机电致发光器件结构为[ITO/TAPC(50nm)/TCTA(5nm)/99wt％TRZ-81+1wt％BN-Y(30nm)/TRZ-8(30nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)]。
器件实施例的性能数据见表3，表3中器件寿命(T95，小时)指的是器件初始亮度为10000cd/m2,当器件的亮度降到初始亮度95％时(即器件亮度降到9500cd/m2时)所需要的时间。
器件对比例D3-n(n＝1-8)
在器件对比例D3-n(n＝1-8)中的有机电致发光器件(结构如图1所示)中，TAPC作为空穴传输层1使用、TCTA作为空穴传输2使用、在发光层中TRZ-81作为主体材料使用、R-n(n＝1-8)作为掺杂发光材料使用(掺杂浓度为1wt％)、TRZ-8被用作电子传输材料使用、LiF作为电子注入层使用、Al作为金属阴极使用。效果实施例有机电致发光器件结构为[ITO/TAPC(50nm)/TCTA(5nm)/99wt％TRZ-81+1wt％R-n(30nm)/TRZ-8(30nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)]。
器件对比例的性能数据见表D3，表D3中器件寿命(T95，小时)指的是器件初始亮度为1000cd/m2,当器件的亮度降到初始亮度95％时(即器件亮度降到950cd/m2时)所需要的时间。
表3
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表D3
从表3和表D3的对比可以看出，本发明的有机电致发光器件电致发光最高外量子效率达到37％以上，1000cd/m2亮度下电致发光外量子效率达到25％以上，器件寿命高达370h以上，明显优于对比例的器件性能。
器件实施例4-n(n＝1-56)
在器件实施例4-n(n＝1-56)中的有机电致发光器件(结构如图1所示)中，TAPC作为空穴传输层1使用、TCTA作为空穴传输2使用、在发光层中TRZ-81作为主体材料使用、IrPPy3作为敏化剂、BN-m(m代表器件实施例所用发光材料代码的尾号)(掺杂浓度为1wt％)、TRZ-8被用作电子传输材料使用、LiF作为电子注入层使用、Al作为金属阴极使用。效果实施例有机电致发光器件结构为[ITO/TAPC(50nm)/TCTA(5nm)/84wt％TRZ-84+15wt％IrPPy3+1wt％BN-m(30nm)/TRZ-8(30nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)]。
器件实施例的性能数据见表4，表4中器件寿命(T95，小时)指的是器件初始亮度为10000cd/m2,当器件的亮度降到初始亮度95％时(即器件亮度降到9500cd/m2时)所需要的时间。
器件对比例D4-n(n＝1-8)
在器件对比例D4-n(n＝1-8)中的有机电致发光器件(结构如图1所示)中，TAPC作为空穴传输层1使用、TCTA作为空穴传输2使用、在发光层中TRZ-81作为主体材料使用、IrPPy3作为敏化剂、R-n(n＝1-8)作为掺杂发光材料使用(掺杂浓度为1wt％)、TRZ-8被用作电子传输材料使用、LiF作为电子注入层使用、Al作为金属阴极使用。效果实施例有机电致发光器件结构为[ITO/TAPC(50nm)/TCTA(5nm)/84wt％TRZ-81+15wt％IrPPy3+1wt％R-n(30nm)/TRZ-8(30nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)]。
器件对比例的性能数据见表D4，表D4中器件寿命(T95，小时)指的是器件初始亮度为1000cd/m2,当器件的亮度降到初始亮度95％时(即器件亮度降到950cd/m2时)所需要的时间。
表4
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表D4
从表4和表D4的对比可以看出，本发明的有机电致发光器件电致发光最高外量子效率达到36％以上，1000cd/m2亮度下电致发光外量子效率达到27％以上，器件寿命高达370h以上，明显优于对比例的器件性能。
器件实施例5-n(n＝1-56)
在器件实施例5-n(n＝1-56)中的有机电致发光器件(结构如图1所示)中，TAPC作为空穴传输层1使用、TCTA作为空穴传输2使用、在发光层中H1-32和TRZ-81(重量比为1:1)作为主体材料使用、BN-m(m代表器件实施例所用发光材料代码的尾号)(掺杂浓度为1wt％)、TRZ-8被用作电子传输材料使用、LiF作为电子注入层使用、Al作为金属阴极使用。效果实施例有机电致发光器件结构为[ITO/TAPC(50nm)/TCTA(5nm)/44.5wt％H1-32+44.5wt％TRZ-84+1wt％BN-m(30nm)/TRZ-8(30nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)]。
器件实施例的性能数据见表5，表5中器件寿命(T95，小时)指的是器件初始亮度为10000cd/m2,当器件的亮度降到初始亮度95％时(即器件亮度降到9500cd/m2时)所需要的时间。
器件对比例D5-n(n＝1-8)
在器件对比例D5-n(n＝1-8)中的有机电致发光器件(结构如图1所示)中，TAPC作为空穴传输层1使用、TCTA作为空穴传输2使用、在发光层中H1-32和TRZ-81(重量比为1:1)作为主体材料使用、R-n(n＝1-8)作为掺杂发光材料使用(掺杂浓度为1wt％)、TRZ-8被用作电子传输材料使用、LiF作为电子注入层使用、Al作为金属阴极使用。效果实施例有机电致发光器件结构为[ITO/TAPC(50nm)/TCTA(5nm)/44.5wt％H1-32+44.5wt％TRZ-84+1wt％R-n(30nm)/TRZ-8(30nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)]。
器件对比例的性能数据见表D5，表D5中器件寿命(T95，小时)指的是器件初始亮度为1000cd/m2,当器件的亮度降到初始亮度95％时(即器件亮度降到950cd/m2时)所需要的时间。
器件的电流、电压、亮度、发光光谱等特性采用Photo Research PR 655光谱扫描亮度计和Keithley K 2400数字源表系统同步测试。器件的性能测试在室温、环境气氛下进行。器件的外量子效率(EQE)是按照发光为朗勃分布的情况下，由电流密度、亮度和电致光谱结合视见函数计算得出。
器件对比例的性能数据见表D5，表D5中器件寿命(T95，小时)指的是器件初始亮度为1000cd/m2,当器件的亮度降到初始亮度95％时(即器件亮度降到950cd/m2时)所需要的时间。
表5
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表D5
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从表5和表D5的对比可以看出，本发明的有机电致发光器件电致发光最高外量子效率达到36％以上，1000cd/m2亮度下电致发光外量子效率达到26％以上，器件寿命高达370h以上，明显优于对比例的器件性能。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的有机电致发光器件及其应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种有机电致发光器件，其特征在于，所述有机电致发光器件包括阳极、阴极以及设置在阳极和阴极之间的有机薄膜层，所述有机薄膜层包括发光层，所述发光层的掺杂材料包括式I所示化合物中的任意一种或至少两种的组合：
R为C1～C16烷基、C1～C16烷氧基、C3-C18环烷基、C6～C24芳基、C6～C24杂芳基、被一个或多个Ra取代的C6～C18芳基；
Ra每次出现时独立地为C1～C12烷基、C1～C12烷氧基、C3-C12环烷基、C6～C18芳基；
R1、R2和R3独立地为氢、C1～C12烷基、C1～C12烷氧基、C3-C12环烷基、C6～C18芳基、被一个或多个Rb取代的C6～C18芳基；
Rb每次出现时独立地为C1～C12烷基、C1～C12烷氧基、C3-C12环烷基、C6～C18芳基。
R1与R2和R3选自不同基团，R2与R3相同或不同。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述R选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、苯基、联苯基、3,5-二甲基苯基或/>中的任意一种，波浪线代表基团的连接位点；
优选地，所述R1、R2和R3独立地选自氢、甲基、乙基、苯基、3,5-二甲基苯基、2-甲基-苯基、4-甲基-苯基、3-甲基-苯基、/>波浪线代表基团的连接位点。
3.根据权利要求1或2所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述发光层的掺杂材料包括如下化合物BN-1至BN-396中的任意一种或至少两种的组合：
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4.根据权利要求1-3中任一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述发光层还包括主体材料，所述主体材料包括如下式(H-1)至式(H-6)所示咔唑或咔啉化合物中的任意一种或至少两种的组合：
其中X1、Y1和Z1为CH或N，并且X1、Y1和Z1中至多有一个为N；
其中R1H和R2H独立地为下面的任一基团：
其中X1、Y1和Z1为CH或N，并且X1、Y1和Z1中至多有一个为N；
其中RaH和RbH独立地为H、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、C6-C20芳基、C1-C20烷基取代的C6-C20芳基或C1-C20烷氧基取代的C6-C20芳基，*号代表基团的连接位点；
优选地，所述发光层中掺杂材料的重量百分比为0.3-30.0wt％，主体材料的重量百分比为99.7-70.0wt％；
优选地，所述的发光层中含有0.3-30.0wt％的如式I所示化合物中的任意一种作为掺杂材料，其余99.7-70.0wt％成分是具有式(H-1)至式(H-6)结构的1-2种化合物构成的主体材料；
优选地，所述发光层中含有0.3-30.0wt％的如化合物BN-1至BN-396中任一种作为掺杂材料，其余99.7-70.0wt％成分是具有式(H-1)至式(H-6)结构的1-2种化合物构成的主体材料；
优选地，所述主体材料含有2种具有式(H-1)至式(H-6)结构的化合物，两种化合物的重量比为1:5至5:1；
优选地，所述的发光层中的主体材料为化合物H1-1至H1-427中的任意一种或至少两种的组合：
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5.根据权利要求1-4中任一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述发光层的主体材料为化合物H1-1至H1-427中的一种或两种；
优选地，所述发光层中含有0.3-30.0wt％如式I所示化合物中的任意一种作为掺杂材料，其余99.7-70.0wt％成分是化合物H1-1至H1-427中的1种或2种化合物构成的主体材料；
优选地，所述发光层中含有0.3-30.0wt％如化合物BN-1至BN-396中任意一种作为掺杂材料，其余99.7-70.0wt％成分是化合物H1-1至H1-427中的1种或2种化合物构成的主体材料。
优选地，所述发光层还包括作为敏化剂的IrPPy3磷光材料；
优选地，所述发光层中含有0.3-10.0wt％的如式I所示化合物中的任意一种作为掺杂材料，94.7-65.0wt％的具有式(H-1)至式(H-6)所示咔唑或咔啉化合物中的一种或两种构成的主体材料和5.0-25.0wt％的IrPPy3作为敏化剂；
优选地，所述发光层中含有0.3-10.0wt％的化合物BN-1至BN-396中任一种作为掺杂材料，94.7-65.0wt％的具有式(H-1)至式(H-6)所示咔唑或咔啉化合物中的一种或两种构成的主体材料和5.0-25.0wt％的IrPPy3作为敏化剂；
优选地，所述发光层中含有0.3-10.0wt％的化合物BN-1至BN-396中任一种作为掺杂材料，94.7-65.0wt％的化合物H1-1至H1-427中的一种或两种构成的主体材料和5.0-25.0wt％的IrPPy3作为敏化剂。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述发光层中的主体材料为具有式Trz1-A、式Trz2-A、式Trz3-A、式Trz4-A、式Trz5-A或式Trz6-A所示结构的化合物中任意一种或至少两种的组合：
其中R1a、R1b、R2a、R2b、R3a和R3b中的1个或2个独立为RTz，余者相同或者不同独立地为氢、氘、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C6-C18芳基、C1-C8烷基取代的C6-C18芳基或C1-C8烷氧基取代的C6-C18的芳基；RTz为如下式所示的取代基团中的任何一种：
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其中星号代表基团的连接位点。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述发光层中的掺杂材料为如式I所示化合物中的任意一种，主体材料为具有式TRZ-1至式TRZ-82所示化合物中的任意一种：
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8.根据权利要求1-7中任一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述的发光层中的掺杂材料为化合物式BN-1至BN-396中的任意一种，主体材料为具有式TRZ-1至式TRZ-82所示化合物中的任意一种；
优选地，所述的发光层中，含有0.3-30.0wt％如式I所示任一发光化合物，其余99.7-70.0wt％成分是化合物TRZ-1至TRZ-82中的任一种；
优选地，所述的发光层中含有0.3-30.0wt％的化合物BN-1至BN-396中的任一种作为掺杂材料，99.7-70.0wt％的化合物TRZ-1至TRZ-82中的任一种作为主体材料；
优选地，所述发光层中的掺杂材料为如式I所示化合物中的任意一种；主体材料为由如式Trz1-A、式Trz2-A、式Trz3-A、式Trz4-A、式Trz5-A或式Trz6-A所示化合物中任一种，敏化剂为IrPPy3磷光材料；
优选地，所述的发光层中的掺杂材料为如式I所示化合物中的任意一种；主体材料为由如式TRZ-1至式TRZ-82所示化合物中任一种，敏化剂为IrPPy3磷光材料；
优选地，所述的发光层中，含有0.3-10.0wt％如式I所示化合物中的任意一种作为掺杂材料，94.7-65.0wt％的具有式Trz1-A、式Trz2-A、式Trz3-A、式Trz4-A、式Trz5-A或式Trz6-A所示结构的化合物中的任一种构成的主体材料和5.0％-25.0％的IrPPy3作为敏化剂；
优选地，所述的发光层中，含有0.3-10.0wt％的化合物BN-1至BN-396中任一种作为掺杂材料，94.7-65.0wt％成分是具有式Trz1-A、式Trz2-A、式Trz3-A、式Trz4-A、式Trz5-A或式Trz6-A所示结构的化合物中的任一种构成的主体材料和5.0％-25.0％的IrPPy3作为敏化剂；
优选地，所述的发光层中，含有0.3-10.0wt％如式I所示化合物中的任意一种作为掺杂材料，94.7-65.0wt％的具有式TRZ-1至式TRZ-82结构的任一种化合物构成的主体材料和5.0％-25.0％的IrPPy3作为敏化剂；
优选地，所述的发光层中，含有0.3-10.0wt％的化合物BN-1至BN-396中任一种作为掺杂材料，94.7-65.0wt％的具有式TRZ-1至式TRZ-82结构的任一种化合物构成的主体材料和5.0％-25.0％的IrPPy3作为敏化剂；
优选地，所述发光层中主体材料由具有如式(H-1)至式(H-6)所示化合物中任一种和如式Trz1-A、式Trz2-A、式Trz3-A、式Trz4-A、式Trz5-A或式Trz6-A所示结构的化合物中任一种构成；
优选地，所述的发光层中的掺杂材料为如式I所示化合物中的任一种；主体材料为由化合物H1-1至H1-427中的一种和如式TRZ-1至式TRZ-82所示化合物中任一种构成；
优选地，所述的发光层中含有0.3-10.0wt％如式I所示化合物中的任一种作为掺杂材料，99.7-90.0wt％的化合物H1-1至H1-427中的一种和如式TRZ-1至式TRZ-82所示化合物中任一种构成的主体材料；
优选地，所述的发光层中含有0.3-10.0wt％的化合物BN-1至BN-396所中任一种作为掺杂材料，99.7-90.0wt％的化合物H1-1至H1-427中的一种和如式TRZ-1至式TRZ-82所示化合物中任一种构成的主体材料。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述有机电致发光器件中有机薄膜层还包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层中的至少一层。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的有机电致发光器件在有机电致发光显示器或有机电致发光照明光源中的应用。
Priority Applications (1)
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| CN202310151135.7A CN117560982A (zh) | 2023-02-21 | 2023-02-21 | 一种有机电致发光器件及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202310151135.7A CN117560982A (zh) | 2023-02-21 | 2023-02-21 | 一种有机电致发光器件及其应用 |
Publications (1)
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