CN117642045A - 一种有机电致发光器件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种有机电致发光器件,涉及有机电致发光技术领域。本发明提供一种有机电致发光器件,本发明空穴传输区域中含有通式(1)表示的化合物与通式(2)表示的化合物,二者的组合,HOMO能级接近,同时两者相互配合,使空穴传输层与发光层之间的能级相匹配,更加有利于空穴的注入与传输,能有效降低空穴的注入及传输势垒,使得电子和空穴在发光层分布的更加平衡,有效地增加空穴和电子的结合概率,并且将所生成的激子限制在发光层内,从而改进有机电致发光器件的发光效率及使用寿命;特别是当本发明有机电致发光器件中使用通式(3)或通式(4)表示的化合物,使得本发明提供的器件具有良好的应用效果和产业化前景。
Description
技术领域
本发明涉及有机电致发光技术领域,尤其涉及一种有机电致发光器件。
背景技术
近年来,基于有机材料的光电子器件已经变得越来越受欢迎。此类有机光电子器件的示例包括有机发光二极管(OLED),有机场效应管,有机光伏,有机传感器等。其中OLED发展尤其迅速,已经在信息显示领域取得商业上的成功。OLED可以提供高饱和度的红、绿、蓝三颜色,用其制成的全色显示装置无需额外的背光源,具有色彩炫丽,相应时间短,色域广,对比度高等优点。
有机电致发光器件的核心为含有多种有机功能材料的薄膜结构。常见的功能化有机材料有:空穴注入材料、空穴传输材料、空穴阻挡材料、电子注入材料、电子传输材料,电子阻挡材料以及发光主体材料和发光客体(染料)等。通电时,电子和空穴被分别注入、传输到发光区域并在此复合,从而产生激子并发光。OLED显示技术的核心有机发光材料,基于红光材料、绿光材料、蓝光材料三者混合实现全色域。性能良好的有机电致发光器件的开发是推动电致发光技术不断进步的源动力,也是有机电致发光产业的研究热点。
材料类型和搭配形式具有丰富性和多样性的特点。另外,对于不同结构的OLED器件搭配而言,所使用的光电功能材料具有较强的选择性,相同的材料在不同结构器件中的性能表现,也可能完全迥异。可是,现在的OLED器件由于效率低,使用寿命短等因素制约其应用,因此要改善这些条件的限制。其中,降低空穴注入/传输材料与发光材料之间的能垒和提高空穴传输材料的热稳定性有助于改善OLED器件的效率和提高使用寿命。
总体来看,未来OLED的方向是发展高效率、长寿命、低成本的白光器件和全彩色显示器件,但该技术的产业化进程仍面临许多关键问题,如何设计性能更好的有机电致发光器件、优化发光器件的结构,一直是本领域技术人员需亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题,本发明提供了一种有机电致发光器件,具备高发光效率及长使用寿命。具体的,本发明的技术方案如下:
本发明提供了一种有机电致发光器件,包括基板、阳极、有机物层、阴极,有机物层包括空穴传输区域,空穴传输区域位于阳极和发光层之间,所述空穴传输区域含有通式(1)表示的化合物,以及含有通式(2)表示的化合物,
式(1)中,
所述X选自O或者S;
所述Ar1选自式A-1或式A-2;
所述Ar2选自取代或未取代的C6~C25的芳基、取代或未取代的C2~C25的杂芳基、取代或未取代的C6~C30的芳香族环与C3~C30的脂肪族环的稠环基中的一种;
所述R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17独立地选自氢、氘、氰基、硝基、卤素、三氟甲基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的C1~C12的烷基、取代或未取代的C3~C15的环烷基、取代或未取代的C2~C30的烯基、取代或未取代的C3~C30的环烯基、取代或未取代的C6~C30的芳基中的任意一种,或者相邻R10可以键合起来形成取代或未取代的苯环,相邻R11可以键合起来形成取代或未取代的苯环,相邻R12可以键合起来形成取代或未取代的苯环,相邻R13可以键合起来形成取代或未取代的苯环,相邻R14可以键合起来形成取代或未取代的苯环,相邻R15可以键合起来形成取代或未取代的苯环,相邻R16可以键合起来形成取代或未取代的苯环,相邻R17可以键合起来形成取代或未取代的苯环;
所述R21、R22独立地选自氢、氘、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的C1~C12的烷基、取代或未取代的C3~C15的环烷基、取代或未取代的C6~C30的芳基中的任意一种,或者R21与R22相互连接形成取代或未取代的脂肪环;
所述a1选自0、1、2、3或4;所述a2选自0、1、2或3;
所述b1选自0、1、2、3或4;所述b2选自0、1、2或3;
所述L1、L2、L3独立地选自单键、取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚联苯基、取代或未取代的亚三联苯基、取代或未取代的亚萘基、取代或未取代的亚四氢萘基、取代或未取代的亚二氢萘基、取代或未取代的亚茚满基、取代或未取代的亚茚基,及其组合中的一种;
式(2)中,
所述Ar31、Ar32、Ar33、Ar34、Ar35、Ar36独立地选自式C所示基团:
其中所述Rm相同或不同的选自氢、氘、氰基、硝基、卤素、三氟甲基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的C1~C10的烷基、取代或未取代的C3~C12的环烷基、取代或未取代的C6~C30的芳基、取代或未取代的C6~C30的芳香族环与C3~C30的脂肪族环的稠环基中的一种,或者任选相邻的两个Rm基团可以键合起来形成取代或未取代的环状结构;
所述m1选自0、1、2、3、4或5;
所述R31、R32、R33相同或不同的选自氢、氘、氰基、卤素、三氟甲基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的C1~C10的烷基、取代或未取代的C3~C12的环烷基、取代或未取代的C6~C30的芳基、取代或未取代的C3~C30的脂环和C6~C30的芳环的稠和环基中的任意一种;
所述L31、L32、L33、L34、L35、L36独立地选自单键、取代或未取代的C6~C25的亚芳基、取代或未取代的C3~C10的脂肪环和C6~C25的芳环的亚稠和环基中的一种。
本发明的有益效果:
本发明提供一种有机电致发光器件,本发明空穴传输区域中含有通式(1)表示的化合物与通式(2)表示的化合物,二者的组合,HOMO能级接近,同时两者相互配合,使空穴传输层与发光层之间的能级相匹配,更加有利于空穴的注入与传输,能有效降低空穴的注入及传输势垒,使得电子和空穴在发光层分布的更加平衡,有效地增加空穴和电子的结合概率,并且将所生成的激子限制在发光层内,从而改进有机电致发光器件的发光效率及使用寿命;特别是当本发明有机电致发光器件中使用通式(3)或通式(4)表示的化合物,使得本发明提供的器件具有良好的应用效果和产业化前景。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
在本发明的化合物中,未指定为特定同位素的任何原子被包括作为该原子的任何稳定同位素,并且包含处于其天然同位素丰度与非天然丰度两者的原子。
本发明中,“H”和“氢”的使用是指化学结构中的氢原子包含不多于天然丰度的氘原子或氚原子,例如,不超过0.0156原子%的氘。“D”和“氘”是指氘含量的丰度在天然丰度以上,例如超过0.1原子%、超过1原子%、超过10原子%的任意值,例如其中约95原子%为氘。本发明中,省略未画出的氢原子表示“H”或“氢”。
本发明所述的卤素是指氟、氯、溴和碘。
本发明所述的烷基是指烷烃分子中少掉一个氢原子而成的烃基,其可以为直链烷基、支链烷基,优选具有1至15个碳原子,更优选1至12个碳原子,特别优选1至6个碳原子。所述直链烷基包括甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、十一烷基、十二烷基等,但不限于此;所述支链烷基包括异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基的异构基团、正己基的异构基团、正庚基的异构基团、正辛基的异构基团、正壬基的异构基团、正癸基的异构基团等,但不限于此,但不限于此。上述烷基优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基。
本发明所述的环烷基是指环烷烃分子中少掉一个氢原子而成的烃基,优选具有3至15个碳原子,更优选3至12个碳原子,特别优选3至6个碳原子,实例可包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、金刚烷基、莰烷基、降冰片烷基等,但不限于此。上述烷基优选为环戊基、环己基、1-金刚烷基、2-金刚烷基、降冰片烷基。
本发明所述的芳基是指芳香族化合物分子的芳核碳上去掉一个氢原子后,剩下一价基团的总称,其可以为单环芳基、多环芳基或者稠环芳基,优选具有6至25个碳原子,更优选6至20个碳原子,特别优选6至14个碳原子。所述单环芳基是指分子中只有一个芳香环的芳基,例如,苯基等,但不限于此;所述多环芳基是指分子中含有两个或者两个以上独立芳香环的芳基,例如,联苯基、三联苯基等,但不限于此;所述稠环芳基是指分子中含有两个或者多个芳香环且彼此间通过共用两个相邻碳原子稠合而成的芳基,例如,萘基、蒽基、菲基、芘基、苝基、芴基、苯并芴基、三亚苯基、荧蒽基、螺二芴基等,但不限于此。上述芳基优选为苯基、联苯基、三联苯基、萘基(优选2-萘基)、蒽基(优选2-蒽基)、菲基、芘基、苝基、芴基、苯并芴基、三亚苯基、螺二芴基。
本发明所述的杂芳基是指芳基中的一个或多个芳核碳原子被杂原子替代得到的基团的总称,所述杂原子包括但不限于氧、硫、氮或者磷原子,优选具有1至25个碳原子,更优选2至20个碳原子,特别优选3至15个碳原子,最优选3至12个碳原子,所述杂芳基的连接位点可以位于成环碳原子上,也可以位于成环氮原子上,所述杂芳基可以为单环杂芳基、多环杂芳基或者稠环杂芳基。所述单环杂芳基包括吡啶基、嘧啶基、三嗪基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、咪唑基等,但不限于此;所述多环杂芳基包括联吡啶基、联嘧啶基、苯基吡啶基等,但不限于此;所述稠环杂芳基包括喹啉基、异喹啉基、吲哚基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、二苯并呋喃基、苯并二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并二苯并噻吩基、咔唑基、苯并咔唑基、吖啶基、9,10-二氢吖啶基、吩噁嗪基、吩噻嗪基、吩噁噻基等,但不限于此。上述杂芳基优选为吡啶基、嘧啶基、噻吩基、呋喃基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并二苯并噻吩基、苯并二苯并呋喃基、咔唑基、吖啶基、吩噁嗪基、吩噻嗪基、吩噁噻基。
本发明所述的烯基是指烯烃分子中去掉一个氢原子得到的一价基团,所述烯基包括单烯基、二烯基、多烯基等。优选具有2至60个碳原子,更优选2至30个碳原子,特别优选2至15个碳原子,最优选2至6个碳原子。所述烯基的实例包括乙烯基、丁二烯基等,但不限于此。上述烯基优选为乙烯基。
本发明所述的环烯基是指环烯烃分子中去掉一个氢原子得到的一价基团,所述环烯基是具有环内碳碳双键的环状烃基,所述环烯基包括环状单烯烃、环状多烯烃等。优选具有3至60个碳原子,更优选3至30个碳原子,特别优选3至15个碳原子,最优选3至6个碳原子。所述烯基的实例包括环丙烯、环丁烯、环戊烯和环己烯、环丁二烯、环戊二烯等,但不限于此。
本发明所述的芳香族环与脂肪族环的稠和环是指分子中含有一个或多个芳香族环以及含有一个或多个脂肪族环切彼此之间通过共用两个相邻碳原子稠合而成的环,芳香族环优选6至30个碳原子,更优选6至18个碳原子,最优选6至12个碳原子,脂肪族环优选3~30个碳原子,更优选3~18个碳原子,更优选3至12个碳原子,最优选3至7个碳原子,实例包括苯并环丙烷基、苯并环丁烷基、苯并环戊烷基、苯并环己烷基、苯并环庚烷基、苯并环丁烯基、苯并环戊烯基、苯并环己烯基、苯并环庚烯基、萘并环丙烷基、萘并环丁烷基、萘并环戊烷基、萘并环己烷基、萘并环戊烯基、萘并环己烯基等,但不限于此。芳香族环与脂肪族环的稠和环与化合物的其他片段的连接位点既可以在芳香族环上,也可以在脂肪族环上。
本发明所述的亚芳基是指芳香族化合物分子的芳核碳上去掉两个氢原子后,剩下二价基团的总称,其可以为单环亚芳基、多环亚芳基或者稠环亚芳基,优选具有6至25个碳原子,更优选6至20个碳原子,特别优选6至14个碳原子。所述单环亚芳基包括亚苯基等,但不限于此;所述多环亚芳基包括亚联苯基、亚三联苯基等,但不限于此;所述稠环亚芳基包括亚萘基、亚蒽基、亚菲基、亚芴基、亚芘基、亚三亚苯基、亚荧蒽基、亚苯基芴基等,但不限于此。上述亚芳基优选为亚苯基、亚联苯基、亚三联苯基、亚萘基、亚芴基、亚苯基芴基。
本发明所述的硅烷基是指硅烷烃分子中少掉一个氢原子而成的硅烃基,本发明优选甲硅烷基。所述“取代或未取代的甲硅烷基”,其具有-Si(R)3所示的结构,R选自H、氘、氚、取代或未取代的C1~C12的烷基、取代或未取代的C3~C15的环烷基、取代或未取代的C6~C30的芳基、取代或未取代的C3~C30的脂环和C6~C30的芳环的稠和环基、取代或未取代的C2~C30的杂芳基中的任意一种,但不限于此;优选的,R。取代的甲硅烷基具体包括三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基、三叔丁基基甲硅烷基、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、二苯基甲基甲硅烷基、苯基二甲基甲硅烷基等,但不限于此,优选为三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、二苯基甲基甲硅烷基、苯基二甲基甲硅烷基。
本发明所述“取代的…”诸如取代的甲硅烷基、取代的烷基、取代的环烷基、取代的烯基、取代的环烯基、取代的芳基、取代的杂芳基、取代的亚芳基等是指被独立地选自氘基、卤素、氰基、取代或未取代的C1~C15的烷基、取代或未取代的C3~C15的环烷基、取代或未取代的C2~C30的烯基、取代或未取代的C3~C30的环烯基、取代或未取代的C6~C25的芳基、取代或未取代的C2~C25的杂芳基、取代或未取代的胺基、取代或未取代的甲硅烷基等但不限于此的基团单取代或多取代,优选被选自氘基、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、环丁基、环戊基、环已基、坎烷基、降冰片烷基、金刚烷基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、苯并菲基、苝基、芘基、苯甲基、甲苯基、芴基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、9-甲基-9-苯基芴基、二苯胺基、二甲胺基、咔唑基、9-苯基咔唑基、吖啶基、呋喃基、噻吩基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、吩噻嗪基、吩噁嗪基、吲哚基、三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基的基团单取代或多取代。另外,上述取代基还可被一个或多个选自氘基、卤原子、氰基、烷基、环烷基、芳基的取代基取代。
在本说明书中,当取代基或连接位点所在键贯穿于两个或多个环时,表明其可连接于所述两个或两个环的任一个,具体可连接于所述环的相应可选位点中的任一个。例如,可表示/> 可表示/> 可表示以此类推。
在本说明书中,当取代基在芳香环上的位置不固定时,表示其可连接于所述芳香环的相应可选位点中的任一个。例如,可表示/> 可表示/> 可表示 以此类推。
本发明所述的脂族是指具有1至60个碳原子的脂族烃,可以是完全不饱和或者部分不饱和。脂族优选具有1至30个碳原子,更优选具有1至20个碳原子,还优选具有1至10个碳原子,最优选具有1至6个碳原子。
本发明所述的脂肪环是指具有脂肪族性质的环烃,分子中含有闭合的碳环,可以是3-18个、优选3-12个、更优选3-7个碳原子形成的单环烃或多环烃,可以是完全不饱和或者部分不饱和,例如环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷、环庚烷、环戊烯、环己烯、环庚烯等,但不限于此。多个单环烃还可用多种方式连接:分子中两个环可以共用一个碳原子形成螺环;环上两个碳原子之间可以用碳桥连接形成桥环;几个环也可以互相连接形成笼状结构。
本发明所述的键合起来形成环状结构是指两个基团通过化学键彼此连接并任选地进行芳构化。如下所示例:
本发明中,连接形成的环可以为五元环或六元环或者稠合环,例如苯基、萘基、环戊烯基、环戊烷基、环己烷并苯基、喹啉基、异喹啉基、二苯并噻吩基、菲基或芘基,但不限于此。
本发明的有机电致发光器件通常在基板上形成。上述基板只要在形成电极、形成有机物层时不发生变化即可,例如,玻璃、塑料、高分子薄膜、硅等的基板。当基板不透明时,与其相对的电极优选为透明或者半透明的。
阳极材料,优选使用功函数大(具体为4.0eV以上)的金属、合金、导电化合物以及它们的混合物等形成。具体地,例如可以举出氧化铟-氧化锡(ITO:Indium Tin Oxide,铟锡氧化物)、包含硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡、氧化铟-氧化锌、包含氧化钨及氧化锌的氧化铟(IWZO)等;导电化合物例如,聚苯胺、聚吡咯、聚(3-甲基噻吩)等,但不限于此。
阴极材料,优选使用功函数小(具体为3.8eV以下)的金属、合金、导电化合物以及它们的混合物等。作为这种阴极材料的具体例子,可以举出锂(Li)或铯(Cs)等碱金属、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)等的属于元素周期表中的第1族或第2族的元素、包含它们的合金(MgAg、AlLi)、铕(Eu)、镱(Yb)等稀土金属以及包含它们的合金等,但不限于此。
本发明提供一种有机电致发光器件,包括阳极、阴极、有机物层,所述有机物层位于所述阳极与所述阴极之间或位于所述阳极及所述阴极中的一个以上的电极的外侧,所述有机物层包含空穴传输区域、发光层、电子传输区域或覆盖层。
空穴传输区域包含空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、缓冲层中的至少一层,所述空穴传输区域包含空穴传输层,空穴传输层可以为单层、两层、三层、四层、五层、六层……或者更多层,即空穴传输层中可以依次包括第一空穴传输层、第二空穴传输层、第三空穴传输层、第四空穴传输层、第五空穴传输层、第六空穴传输层或者更多的层。第一空穴传输层位于阳极和发光层之间,第二空穴传输层位于第一空穴传输层和发光层之间,以此类推。
空穴传输区域可包括多个不同材料的单层结构,空穴注入层/空穴传输层的结构、空穴注入层/空穴传输层/缓冲层的结构、空穴注入层/缓冲层的结构、空穴传输层/缓冲层的结构、空穴注入层/空穴传输层/电子阻挡层、或空穴注入层/电子阻挡层的结构,其中各个结构的层按叙述的顺序从阳极相继堆叠,但是空穴传输区的结构不限于此。
其中空穴传输层中的每层可包括不同的材料,可选择一种化合物、两种化合物、三种化合物……或者更多种化合物,化合物可以是同一类型中的一种或多种,也可以是不同一类型中的一种或多种。
本发明所述的有机电致发光器件中,空穴注入材料可以使用酞菁类化合物如酞菁(简称:H2Pc)、铜酞菁(简称:CuPc)等;芳香胺化合物如4,4’-双[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]联苯(简称:DPAB)、4,4'-双(N-{4-[N'-(3-甲基苯基)-N'-苯基氨基]苯基}-N-苯基氨基)联苯(简称:DNTPD)等;或者高分子如聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸(简称:PEDOT/PSS)等来形成空穴注入层;此外,空穴注入层也可以由具有受主性的物质构成。作为具有受主性的物质可以使用具有吸电子基团(卤基或氰基)的有机化合物,可以举出7,7,8,8-四氰-2,3,5,6-四氟醌二甲烷(简称:F4-TCNQ)、氯醌、2,3,6,7,10,11-六氰-1,4,5,8,9,12-六氮杂三亚苯(简称:HAT-CN)、1,3,4,5,7,8-六氟四氰-萘醌二甲烷(简称:F6-TCNNQ)、2-(7-二氰基亚甲基-1,3,4,5,6,8,9,10-八氟-7H-芘-2-亚基)丙二腈等;还可以使用钼氧化物、钒氧化物、钌氧化物、钨氧化物、锰氧化物等,但不限于此。
本发明中,空穴传输区域含有通式(1)表示的化合物,
所述X选自O或者S;
所述Ar1选自式A-1或式A-2;
所述Ar2选自取代或未取代的C6~C25的芳基、取代或未取代的C2~C25的杂芳基、取代或未取代的C6~C30的芳香族环与C3~C30的脂肪族环的稠环基中的一种;
所述R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17独立地选自氢、氘、氰基、硝基、卤素、三氟甲基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的C1~C12的烷基、取代或未取代的C3~C15的环烷基、取代或未取代的C2~C30的烯基、取代或未取代的C3~C30的环烯基、取代或未取代的C6~C30的芳基中的任意一种,或者相邻R10可以键合起来形成取代或未取代的苯环,相邻R11可以键合起来形成取代或未取代的苯环,相邻R12可以键合起来形成取代或未取代的苯环,相邻R13可以键合起来形成取代或未取代的苯环,相邻R14可以键合起来形成取代或未取代的苯环,相邻R15可以键合起来形成取代或未取代的苯环,相邻R16可以键合起来形成取代或未取代的苯环,相邻R17可以键合起来形成取代或未取代的苯环;
所述R21、R22独立地选自氢、氘、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的C1~C12的烷基、取代或未取代的C3~C15的环烷基、取代或未取代的C6~C30的芳基中的任意一种,或者R21与R22相互连接形成取代或未取代的脂肪环;
所述a1选自0、1、2、3或4;所述a2选自0、1、2或3;
所述b1选自0、1、2、3或4;所述b2选自0、1、2或3;
所述L1、L2、L3独立地选自单键、取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚联苯基、取代或未取代的亚三联苯基、取代或未取代的亚萘基、取代或未取代的亚四氢萘基、取代或未取代的亚二氢萘基、取代或未取代的亚茚满基、取代或未取代的亚茚基,及其组合中的一种。
优选的,所述Ar1选自如下取代基中的一种:
所述R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18独立地选自氢、氘、氰基、硝基、卤素、三氟甲基、三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降冰片烷基、苯基、联苯基、萘基中的一种,或者相邻R12可以键合起来形成苯环,相邻R13可以键合起来形成苯环;所述R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18还可被氘、氟、三氟甲基、三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、甲基、乙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、环戊基、环己基中的一种或多种所取代;
所述a1选自0、1、2、3或4;所述a2选自0、1、2或3;所述a3选自0、1、2、3、4或5;所述a4选自0、1、2、3、4、5或6;所述a5选自0、1、2、3、4、5、6或7。
进一步优选的,所述Ar1选自如下取代基中的一种:
优选的,所述Ar2选自取代或未取代的苯基、取代或未取代的联苯基、取代或未取代的三联苯基、取代或未取代的四联苯基、取代或未取代的五联苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的苯并环戊烷基、取代或未取代的苯并环己烷基、取代或未取代的苯并环庚烷基、取代或未取代的苯并环丁烷基、取代或未取代的苯并环戊烯基、取代或未取代的苯并环己烯基,及其组合中的一种。
进一步优选的,所述Ar2选自如下取代基中的一种:
所述Rg彼此相同或不同,选自氢、氘、氰基、氟、三氟甲基或者取代或未取代的如下基团中的一种:甲硅烷基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、金刚烷基、降冰片烷基、四氢萘基、二氢萘基、茚满基、茚基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基;其中所述“取代或未取代的”中的取代基选自氘、氰基、氟、三氟甲基、三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、金刚烷基、降冰片烷基、苯基、联苯基、萘基中的一种或多种,或者任选相邻的两个Rg基团可以键合起来形成取代或未取代的苯环,在被多个取代基取代的情况下,多个取代基彼此相同或不同;
所述g1选自0、1、2、3、4或5;所述g2选自0、1、2、3或4;所述g3选自0、1、2或3;所述g4选自0、1或2;所述g5选自0、1、2、3、4、5、6或7;所述g7选自0、1、2、3、4、5或6;所述g8选自0、1、2、3、4、5、6、7或8。
优选的,所述选自如下基团中的任意一种:
所述R10、R11独立地选自氢、氘、氰基、硝基、卤素、三氟甲基或者取代或未取代的如下基团中的一种:甲硅烷基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降冰片烷基、四氢萘基、二氢萘基、茚满基、茚基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基;其中所述“取代或未取代的”中的取代基选自氘、氰基、卤素、三氟甲基、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、金刚烷基、降冰片烷基、苯基、联苯基、萘基中的一种或多种;
所述b1选自0、1、2、3或4;所述b2选自0、1、2或3;所述b3选自0、1、2、3、4或5;所述b4选自0、1、2、3、4、5或6。
进一步优选的,所述选自如下基团中的任意一种:/>
优选的,所述L1、L2、L3独立地选自单键或如下取代基中的一种:
所述Rh选自氢、氘、氰基、卤素、三氟甲基、取代或未取代的如下基团中的一种或多种:甲硅烷基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、金刚烷基、降冰片烷基、四氢萘基、二氢萘基、茚满基、茚基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基,在被多个取代基取代的情况下,多个取代基彼此相同或不同;
所述h0选自0、1或2;所述h1选自0、1、2、3或4;所述h2选自0、1、2、3、4、5或6;所述h3选自0、1、2、3、4、5、6、7或8。
最优选的,所述通式(1)表示的化合物选自如下所示化学结构中的任意一种:
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
本发明中,空穴传输区域含有通式(2)表示的化合物,
所述Ar31、Ar32、Ar33、Ar34、Ar35、Ar36独立地选自式C所示基团:
其中所述Rm相同或不同的选自氢、氘、氰基、硝基、卤素、三氟甲基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的C1~C10的烷基、取代或未取代的C3~C12的环烷基、取代或未取代的C6~C30的芳基、取代或未取代的C6~C30的芳香族环与C3~C30的脂肪族环的稠环基中的一种,或者任选相邻的两个Rm基团可以键合起来形成取代或未取代的环状结构;
所述m1选自0、1、2、3、4或5;
所述R31、R32、R33相同或不同的选自氢、氘、氰基、卤素、三氟甲基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的C1~C10的烷基、取代或未取代的C3~C12的环烷基、取代或未取代的C6~C30的芳基、取代或未取代的C3~C30的脂环和C6~C30的芳环的稠和环基中的任意一种;
所述L31、L32、L33、L34、L35、L36独立地选自单键、取代或未取代的C6~C25的亚芳基、取代或未取代的C3~C10的脂肪环和C6~C25的芳环的亚稠和环基中的一种。
优选的,所述Ar31、Ar32、Ar33、Ar34、Ar35、Ar36独立地选自如下基团中的任意一种:
所述Rm彼此相同或不同,选自氢、氘、氰基、卤素、三氟甲基或者取代或未取代的如下基团中的一种:甲硅烷基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降冰片烷基、四氢萘基、二氢萘基、茚满基、茚基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基;其中所述“取代或未取代的”中的取代基选自氘、氚、氰基、卤素、三氟甲基、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降冰片烷基、苯基、联苯基、萘基中的一种或多种,或者任选相邻的两个Rm基团可以键合起来形成取代或未取代的苯环或取代或未取代的四元至七元的脂肪环;在被多个取代基取代的情况下,多个取代基彼此相同或不同;
其中所述Rm还可被Rmm所取代,Rmm选自氢、氘、氚、氰基、卤素、三氟甲基、取代或未取代的甲硅烷基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降冰片烷基、四氢萘基、二氢萘基、茚满基、茚基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基中的一种或多种,在被多个取代基取代的情况下,多个取代基彼此相同或不同;
所述m1选自0、1、2、3、4或5;所述m2选自0、1、2、3或4;所述m3选自0、1、2或3;所述m4选自0、1、2、3、4、5、6或7;所述m5选自0、1或2;所述m7选自0、1、2、3、4、5、6、7、8或9。
进一步优选的,所述Ar31、Ar32、Ar33、Ar34、Ar35、Ar36独立地选自如下基团中的任意一种:
所述Rm彼此相同或不同,选自氢、氘、氰基、卤素、三氟甲基或者取代或未取代的如下基团中的一种:甲硅烷基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降冰片烷基、四氢萘基、二氢萘基、茚满基、茚基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基;其中所述“取代或未取代的”中的取代基选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、苯基、联苯基、萘基中的一种或多种,在被多个取代基取代的情况下,多个取代基彼此相同或不同;
所述m1选自0、1、2、3、4或5;所述m2选自0、1、2、3或4;所述m3选自0、1、2或3;所述m4选自0、1、2、3、4、5、6或7;所述m5选自0、1或2;所述m6选自0、1、2、3、4、5或6;所述m7选自0、1、2、3、4、5、6、7、8或9;所述m8选自0、1、2、3、4、5、6、7或8;所述m9选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。
优选的,所述R31、R32、R33相同或不同的选自氢、氘、氰基、卤素、三氟甲基或者取代或未取代的如下基团中的一种:甲硅烷基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、金刚烷基、降冰片烷基、苯基、联苯基、萘基;其中所述“取代或未取代的”中的取代基选自氘、氰基、卤素、三氟甲基、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、苯基、联苯基中的一种或多种,在被多个取代基取代的情况下,多个取代基彼此相同或不同。
优选的,所述L31、L32、L33、L34、L35、L36独立地选自单键或如下基团中的一种:
所述Rn彼此相同或不同,选自氢、氘、氰基、卤素、三氟甲基、取代或未取代的C1~C25的甲硅烷基、取代或未取代的C1~C10的烷基、取代或未取代的C3~C12的环烷基、取代或未取代的C6~C25的芳基中的任意一种;
所述n0选自0、1或2;所述n1选自0、1、2、3或4;所述n2选自0、1、2、3、4、5或6;所述n3选自0、1、2、3、4、5、6、7或8。
进一步优选的,所述Rn选自氢、氘、氰基、卤素、三氟甲基、取代或未取代的如下基团中的一种或多种:甲硅烷基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、金刚烷基、降冰片烷基、四氢萘基、二氢萘基、茚满基、茚基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基,在被多个取代基取代的情况下,多个取代基彼此相同或不同。
最优选的,所述L31、L32、L33、L34、L35、L36独立地选自单键或如下基团中的一种:
最优选的,所述通式(2)表示的化合物选自如下所示化学结构中的任意一种:
/>
/>
/>
/>
/>
/>
优选的,本发明中,在空穴传输区域的两个相邻的空穴传输层中分别含有通式(1)表示的化合物中的一种材料、两种材料或者多种材料,以及通式(2)表示的化合物中的一种材料、两种材料或者多种材料。换言之,本发明中,在一个空穴传输层中含有通式(1)表示的化合物中的一种材料、两种材料或者多种材料,并且在与其相邻的另一个空穴传输层中含有通式(2)表示的化合物中的一种材料、两种材料或者多种材料。所述两个相邻的空穴传输层的位置是任意的,可以是含有通式(1)表示的化合物中的一种材料、两种材料或者多种材料的空穴传输层位于发光层与含有通式(2)表示的化合物中的一种材料、两种材料或者多种材料的空穴传输层之间,也可以是含有通式(2)表示的化合物中的一种材料、两种材料或者多种材料的空穴传输层位于发光层与含有通式(1)表示的化合物中的一种材料、两种材料或者多种材料的空穴传输层之间。
优选的,所述两个相邻的空穴传输层是第二空穴传输层和第三空穴传输层。
本发明中,空穴传输区域包括空穴传输层,空穴传输层包括第一空穴传输层、第二空穴传输层和第三空穴传输层,也可包括第四空穴传输层,第一空穴传输层位于阳极和发光层之间,第二空穴传输层位于第一空穴传输层和发光层之间,第三空穴传输层位于第二空穴传输层和发光层之间,第四空穴传输层位于第三空穴传输层和发光层之间。
优选的,所述第二空穴传输层含有通式(1)表示的化合物中的一种材料、两种材料或者多种材料,所述第三空穴传输层含有通式(2)表示的化合物中的一种材料、两种材料或者多种材料。
优选的,所述第二空穴传输层含有通式(2)表示的化合物中的一种材料、两种材料或者多种材料,所述第三空穴传输层含有通式(1)表示的化合物中的一种材料、两种材料或者多种材料。
优选的,第二空穴传输层包括通式(1)表示的化合物,第三空穴传输层包括通式(1)表示的化合物,第四空穴传输层包括通式(2)表示的化合物,但第二空穴传输层与第三空穴传输层包括通式(1)表示的不同化合物。
优选的,第二空穴传输层包括通式(1)表示的化合物,第三空穴传输层包括通式(2)表示的化合物,第四空穴传输层包括通式(2)表示的化合物,但第三空穴传输层与第四空穴传输层包括通式(2)表示的不同化合物。
优选的,第二空穴传输层包括通式(1)表示的化合物,第三空穴传输层包括通式(2)表示的化合物,第四空穴传输层包括通式(1)表示的化合物,但第二空穴传输层与第四空穴传输层包括通式(1)表示的不同化合物。
优选的,第二空穴传输层包括通式(2)表示的化合物,第三空穴传输层包括通式(1)表示的化合物,第四空穴传输层包括通式(1)表示的化合物,但第三空穴传输层与第四空穴传输层包括通式(1)表示的不同化合物。
优选的,第二空穴传输层包括通式(2)表示的化合物,第三空穴传输层包括通式(2)表示的化合物,第四空穴传输层包括通式(1)表示的化合物,但第二空穴传输层与第三空穴传输层包括通式(2)表示的不同化合物。
优选的,第二空穴传输层包括通式(2)表示的化合物,第三空穴传输层包括通式(1)表示的化合物,第四空穴传输层包括通式(2)表示的化合物,但第二空穴传输层与第四空穴传输层包括通式(2)表示的不同化合物。
优选的,第一空穴传输层中含有联苯胺类衍生物或者三芳胺类衍生物,联苯胺类衍生物如通式(3)表示的化合物,三芳胺类衍生物含有通式(4)表示的化合物,但不限于此,
式(3)中,所述n选自0、1或2;
所述Ar5、Ar6、Ar7、Ar8彼此相同或不同,独立地选自取代或未取代的苯基、取代或未取代的联苯基、取代或未取代的三联苯基、取代或未取代的四联苯基、取代或未取代的五联苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的芴基、取代或未取代的四氢萘基、取代或未取代的二氢萘基、取代或未取代的茚满基、取代或未取代的茚基,及其组合中的一种;
所述L5~L8独立地选自单键、取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚联苯基、取代或未取代的亚三联苯基、取代或未取代的亚四联苯基、取代或未取代的亚五联苯基、取代或未取代的亚萘基、取代或未取代的亚四氢萘基、取代或未取代的亚二氢萘基、取代或未取代的亚茚满基、取代或未取代的亚茚基,及其组合中的一种,或者Ar6与相邻的相互键合形成取代或未取代的咔唑环;
所述R1、R2独立地选自氢、氘、氰基、硝基、卤素、三氟甲基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的C1~C12的烷基、取代或未取代的C3~C12的环烷基、取代或未取代的C2~C30的烯基、取代或未取代的C3~C30的环烯基、取代或未取代的C6~C30的芳基中的任意一种;
所述r1选自0、1、2、3或4;当r1大于1时,两个或多个R1彼此相同或不同,或两个相邻R1之间连接形成取代或未取代的苯环;
所述r2选自0、1、2、3或4;当r2大于1时,两个或多个R2彼此相同或不同,或两个相邻R2之间连接形成取代或未取代的苯环;
式(4)中,所述Ara、Arb彼此相同或不同,独立地选自式A-1或式A-2;
所述Arc选自取代或未取代的苯基、取代或未取代的联苯基、取代或未取代的三联苯基、取代或未取代的四联苯基、取代或未取代的五联苯基中的一种,并且相邻的取代基可以连接成取代或未取代的环;
所述Ra、Rb、Rc、Rd、Re、Rf独立地选自氢、氘、氰基、硝基、卤素、三氟甲基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的C1~C12的烷基、取代或未取代的C3~C15的环烷基、取代或未取代的C2~C30的烯基、取代或未取代的C3~C30的环烯基、取代或未取代的C6~C30的芳基中的任意一种,或者相邻R11可以键合起来形成取代或未取代的苯环,相邻R12可以键合起来形成取代或未取代的苯环,相邻R13可以键合起来形成取代或未取代的苯环,相邻R14可以键合起来形成取代或未取代的苯环,相邻R15可以键合起来形成取代或未取代的苯环,相邻R16可以键合起来形成取代或未取代的苯环;
所述Raa、Rbb独立地选自氢、氘、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的C1~C12的烷基、取代或未取代的C3~C15的环烷基、取代或未取代的C6~C30的芳基中的任意一种,或者R21与R22相互连接形成取代或未取代的脂肪环;
所述d1选自0、1、2、3或4;所述d2选自0、1、2或3;
所述La、Lb、Lc独立地选自单键、取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚联苯基、取代或未取代的亚三联苯基、取代或未取代的亚萘基、取代或未取代的亚四氢萘基、取代或未取代的亚二氢萘基、取代
进一步优选的,所述通式(3)选自如下式(3)-1或者式(3)-2表示的化合物:
其中,R3独立地选自氢、氘、氰基、硝基、卤素、三氟甲基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的C1~C12的烷基、取代或未取代的C3~C12的环烷基、取代或未取代的C2~C30的烯基、取代或未取代的C3~C30的环烯基、取代或未取代的C6~C30的芳基中的任意一种,r3选自0、1、2、3或4;当r3大于1时,两个或多个R3彼此相同或不同,或两个相邻R3之间连接形成苯环。
最优选的,所述第一空穴传输层化合物选自如下所示化学结构中的任意一种:
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
优选的,所述第一空穴传输层的厚度为50nm~200nm,所述第二空穴传输层的厚度为3nm~100nm。
优选的,所述第一空穴传输层的厚度为60nm~180nm。
进一步优选的,所述第一空穴传输层的厚度为80nm~140nm。
更优选的,所述第一空穴传输层的厚度为100nm~120nm。
优选的,所述第二空穴传输层的厚度为5nm~90nm。
进一步优选的,所述第二空穴传输层的厚度为40nm~80nm(红光);所述第二空穴传输层的厚度为20nm~60nm(绿光);所述第二空穴传输层的厚度为5nm~30nm(蓝光)。
更优选的,所述第二空穴传输层的厚度为50nm~70nm(红光);所述第二空穴传输层的厚度为30nm~50nm(绿光);所述第二空穴传输层的厚度为5nm~25nm(蓝光)。
优选的,所述第三空穴传输层、第四空穴传输层的厚度为5nm~150nm。
进一步优选的,所述第三空穴传输层的厚度为10nm~100nm。
更优选的,所述第三空穴传输层的厚度为15nm~90nm。
进一步优选的,所述第四空穴传输层的厚度为10nm~100nm。
更优选的,所述第四空穴传输层的厚度为15nm~90nm。
发光层是包含发光性高的材料(掺杂材料)的层,可以使用各种材料。例如,可以使用荧光发光材料、磷光发光材料作为掺杂材料。荧光发光材料是由单重态激发态进行发光的化合物,磷光发光材料是由三重态激发态进行发光的化合物。
蓝色系的荧光发光材料,可以使用芘衍生物、苯乙烯基胺衍生物、荧蒽衍生物、芴衍生物、二胺衍生物、三芳基胺衍生物等。绿色系的荧光发光材料,可以使用芳香族胺衍生物等。红色系的荧光发光材料,可以使用并四苯衍生物、二胺衍生物等。
蓝色系的磷光发光材料,使用铱络合物、锇络合物、铂络合物等金属络合物。例如双[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶-N,C2’]合铱(III)四(1-吡唑基)硼酸盐(FIr6)、双[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶-N,C2’]合铱(III)吡啶甲酸盐(FIrpic)、双[2-(3’,5’-双(三氟甲基)苯基)吡啶-N,C2’]合铱(III)吡啶甲酸盐(Ir(CF3ppy)2(pic))、双[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶-N,C2’]合铱(III)乙酰丙酮盐(FIracac)等。绿色系的磷光发光材料,使用铱络合物等。例如三(2-苯基吡啶-N,C2’)合铱(III)(Ir(ppy)3)、双(2-苯基吡啶-N,C2’)合铱(III)乙酰丙酮盐(Ir(ppy)2(acac))、双(1,2-二苯基-1H-苯并咪唑)合铱(III)乙酰丙酮盐(Ir(pbi)2(acac))、双(苯并[h]喹啉)铱(III)乙酰丙酮盐(Ir(bzq)2(acac))等。红色系的磷光发光材料,使用铱络合物、铂络合物、铽络合物、铕络合物等金属络合物。例如双[2-(2’-苯并[4,5-α]噻吩基)吡啶-N,C3’]合铱(III)乙酰丙酮盐(Ir(btp)2(acac))、双(1-苯基异喹啉-N,C2’)合铱(III)乙酰丙酮盐(Ir(piq)2(acac))、(乙酰丙酮盐)双[2,3-双(4-氟苯基)喹喔啉]合铱(III)(Ir(Fdpq)2(acac))等有机金属络合物。
发光层可以形成将掺杂材料分散在主体材料中的构成。优选使用最低未占轨道能级(LUMO能级)比掺杂材料高、最高已占轨道能级(HOMO能级)比掺杂材料低的材料。主体材料,可以使用(1)铝络合物、铍络合物、或者锌络合物等金属络合物(2)噁二唑衍生物、苯并咪唑衍生物或者菲咯啉衍生物等杂环化合物(3)咔唑衍生物、蒽衍生物、菲衍生物、芘衍生物等稠合芳香族化合物(4)三芳胺衍生物或稠合多环芳香族胺衍生物等芳香族胺化合物。主体材料可具有使用单种材料形成的单个层、使用多种不同材料形成的单个层或包括使用多种不同材料形成的多个层的多层结构。
作为发光层主体材料和发光层客体材料的掺杂比例,其最佳可根据所用的材料而不同,通常发光层客体材料掺杂比例为0.01%~20%,优选为0.1%~15%,更优选为1%~10%。
本发明所述的有机电致发光器件中,电子传输材料可以选自2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲啰啉(BCP)、1,3,5-三(N-苯基-2-苯并咪唑)苯(TPBi)、三(8-羟基喹啉)合铝(III)(Alq3)、8-羟基喹啉-锂(Liq)、二(2-甲基-8-羟基喹啉)(4-苯基苯酚)合铝(III)(BAlq)及3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑(TAZ)、4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen)等,除了以上材料及其组合之外,电子传输材料还可包括其他已知的适合做电子传输层的材料。
本发明所述的有机电致发光器件中,电子注入材料可以选自LiQ,LiF,NaCl,CsF,Li2O,Cs2CO3,BaO,Na,Li,Ca的一种或多种的组合。等,除了以上材料及其组合之外,电子注入材料还可包括其他已知的适合做电子注入层的材料。优选的,本发明所述电子注入层选自LiQ,LiF等。
本发明所述的有机电致发光器件可根据器件参数要求及材料的特性进行选择及组合,也可增加或省略部分有机层。例如,所述电子传输层与所述电子注入层之间还可以增加电子缓冲层;还可以将具有相同功能的有机层制成两层以上的层叠结构,例如,在所述电子传输层中还可以具有第一电子传输层和第二电子传输层。
覆盖层材料可以为包括有机材料、无机材料、有机材料和无机材料的复合覆盖层。可以选自碳环化合物、杂环化合物、胺类化合物、卟啉衍生物、酞菁衍生物、萘酞菁衍生物、碱金属配合物和碱土金属配合物中选择的至少一种材料。本发明的覆盖层材料可采用Alq3、TPBi、CBP或其他已知的适合做覆盖层材料任意一种或至少两种的组合。
有机电致发光器件中各层的制备形成方法,没有特别限制,可以采用真空蒸镀法、旋涂法、气相沉积法、刮涂法、激光热转印法、电喷涂布法、狭缝式涂布法、浸沾式涂布法中的任意一种,在本发明中优选采用真空蒸镀的方法。
本发明所述有机电致发光器件可广泛应用于显示装置、照明装置、太阳能电池、便携式或移动终端(例如,智能手机、平板电脑、个人数字助理(personal digitalassistant,PDA)、电子词典、或便携式媒体播放器、导航终端、游戏机、TV、计算机显示器等领域。
本发明式(1)所述的化合物的制备方法,可通过本领域常规的偶联反应即可制备得到,例如可通过如下合成路线制备得到,但本发明不限于此:
本发明式(1)化合物可通过本领域常规的Buchwald-Hartwig反应得到,即在氮气气氛下,胺化合物l与卤素化合物m通过布赫瓦尔德反应得到中间体M,再与卤素化合物n发生布赫瓦尔德反应,并在相应的催化剂、有机碱、配体、溶液以及相应温度下反应获得式(1)相应化合物,其中卤素化合物Xm、Xn为Cl、Br或I的化合物。
本发明式(2)所述的化合物的制备方法,可通过本领域常规的偶联反应即可制备得到,例如可通过如下合成路线制备得到,但本发明不限于此:
本发明式(2)化合物通过Buchwald-Hartwig偶联反应,得到中间体A、B、C;原料g与中间体A通过Buchwald-Hartwig偶联反应,得到中间体I;中间体I与中间体B通过Buchwald-Hartwig偶联反应,得到中间体Ⅱ,中间体Ⅱ与中间体C通过Buchwald-Hartwig偶联反应,最终得到式(2)化合物,其中卤素化合物X1、X2、X3、X4、X5、X6独立地选自Cl、Br或I。
本发明对上述各类反应中所采用的原料的来源没有特别的限制,可以使用市售产品原料或采用本领域技术人员所熟知的制备方法。本发明对上述反应没有特殊的限制,采用本领域技术人员所熟知的常规反应即可。
通过以下实施例,更详尽地解释本发明,但不希望因此限制本发明。在该描述的基础上,本领域普通技术人员将能够在不付出创造性劳动的情况下,在所公开的整个范围内实施本发明和制备根据本发明的其他化合物和器件。
原料、试剂以及表征设备的说明:
本发明对以下实施例中所采用的原料来源没有特别的限制,可以为市售产品或采用本领域技术人员所熟知的制备方法制备得到。
质谱使用英国沃特斯G2-Si四极杆串联飞行时间高分辨质谱仪,氯仿为溶剂;
元素分析使用德国Elementar公司的Vario EL cube型有机元素分析仪,样品质量为5~10mg。
合成实施例1:化合物13的合成
在氮气保护下,向反应瓶中加入l-13(17.58g,50.00mmol)、m-13(19.87g,50.00mmol)、叔丁醇钠(9.61g,100.00mmol)和甲苯(250ml),搅拌混合,继续搅拌向反应体系中加入Pd(OAc)2(0.11g,0.50mmol)和0.5M的P(t-Bu)3甲苯溶液(2.00ml),将反应体系加热至回流,并回流反应7h。反应结束后,冷却至室温,用蒸馏水洗涤混合溶液,再用二氯甲烷萃取,有机层用无水硫酸镁干燥,过滤,将滤液进行减压蒸馏,将所得残留用甲苯/甲醇(体积比6:1)重结晶,得到中间体M-13(26.72g,产率80%)。质谱m/z:667.2681(理论值:667.2695)。
在氮气保护下,向反应瓶中依次加入中间体M-13(20.04g,30.00mmol)、n-13(7.41g,30.00mmol)、叔丁醇钠(5.77g,60.00mmol)和甲苯(150ml),搅拌混合,继续搅拌向反应体系中加入Pd2(dba)3(0.27g,0.30mmol)和BINAP(0.56g,0.90mmol),搅拌溶解,并在氮气的保护下回流反应8.5小时,反应完成后,向反应液中加入二氯甲烷和蒸馏水搅拌,分液萃取。有机层用无水硫酸镁干燥,过滤后,除去溶剂,将所得残留用甲苯/甲醇(体积比7:1)重结晶,最后得到化合物13(19.52g,产率78%)。HPLC检测固体纯度≧99.97%。质谱m/z:833.3125(理论值:833.3114)。理论元素含量(%)C61H43NOSi:C,87.84;H,5.20;N,1.68。实测元素含量(%):C,87.82;H,5.18;N,1.71。
合成实施例2:化合物21的合成
按照与合成实施例1相同的制备方法,将l-13、n-13分别替换为等摩尔的l-21、n-21,得到化合物21(15.06g,产率77%),HPLC检测固体纯度≧99.94%。质谱m/z:651.2571(理论值:651.2562)。理论元素含量(%)C49H33NO:C,90.29;H,5.10;N,2.15。实测元素含量(%):C,90.31;H,5.08;N,2.13。
合成实施例3:化合物26的合成
按照与合成实施例1相同的制备方法,将l-13替换为等摩尔的l-26,得到化合物26(15.45g,产率79%),HPLC检测固体纯度≧99.96%。质谱m/z:651.2570(理论值:651.2562)。理论元素含量(%)C49H33NO:C,90.29;H,5.10;N,2.15。实测元素含量(%):C,90.30;H,5.07;N,2.14。
合成实施例4:化合物50的合成
按照与合成实施例1相同的制备方法,将l-13替换为等摩尔的l-50,得到化合物50(15.77g,产率76%),HPLC检测固体纯度≧99.92%。质谱m/z:691.2889(理论值:691.2875)。理论元素含量(%)C52H37NO:C,90.27;H,5.39;N,2.02。实测元素含量(%):C,90.24;H,5.41;N,2.05。
合成实施例5:化合物58的合成
按照与合成实施例1相同的制备方法,将l-13、m-13分别替换为等摩尔的l-58、m-58,得到化合物58(14.98g,产率75%),HPLC检测固体纯度≧99.95%。质谱m/z:665.2711(理论值:665.2719)。理论元素含量(%)C50H35NO:C,90.19;H,5.30;N,2.10。实测元素含量(%):C,90.21;H,5.28;N,2.09。
合成实施例6:化合物68的合成
按照与合成实施例1相同的制备方法,将l-13替换为等摩尔的l-68,得到化合物68(14.78g,产率74%),HPLC检测固体纯度≧99.96%。质谱m/z:665.2733(理论值:665.2719)。理论元素含量(%)C50H35NO:C,90.19;H,5.30;N,2.10。实测元素含量(%):C,90.17;H,5.33;N,2.11。
合成实施例7:化合物73的合成
按照与合成实施例1相同的制备方法,将l-13、m-13、n-13分别替换为等摩尔的l-73、m-73、n-73,得到化合物73(15.29g,产率72%),HPLC检测固体纯度≧99.95%。质谱m/z:707.3171(理论值:707.3188)。理论元素含量(%)C53H41NO:C,89.92;H,5.84;N,1.98。实测元素含量(%):C,89.95;H,5.82;N,1.97。
合成实施例8:化合物77的合成
按照与合成实施例1相同的制备方法,将l-13替换为等摩尔的l-77,得到化合物77(15.86g,产率73%),HPLC检测固体纯度≧99.93%。质谱m/z:723.2972(理论值:723.2957)。理论元素含量(%)C52H41NOSi:C,86.27;H,5.71;N,1.93。实测元素含量(%):C,86.29;H,5.68;N,1.94。
合成实施例9:化合物86的合成
按照与合成实施例1相同的制备方法,将l-13、m-13分别替换为等摩尔的l-86、m-86,得到化合物86(14.28g,产率70%),HPLC检测固体纯度≧99.93%。质谱m/z:679.2889(理论值:679.2875)。理论元素含量(%)C51H37NO:C,90.10;H,5.49;N,2.06。实测元素含量(%):C,90.09;H,5.51;N,2.04。
合成实施例10:化合物99的合成
按照与合成实施例1相同的制备方法,将l-13、m-13分别替换为等摩尔的l-86、m-99,得到化合物99(16.98g,产率72%),HPLC检测固体纯度≧99.95%。质谱m/z:785.3670(理论值:785.3658)。理论元素含量(%)C59H47NO:C,90.16;H,6.03;N,1.78。实测元素含量(%):C,90.18;H,6.01;N,1.80。
合成实施例11:化合物107的合成
按照与合成实施例1相同的制备方法,将l-13、m-13分别替换为等摩尔的l-107、m-107,得到化合物107(14.58g,产率74%),HPLC检测固体纯度≧99.92%。质谱m/z:656.2859(理论值:656.2876)。理论元素含量(%)C49H28D5NO:C,89.60;H,5.83;N,2.13。实测元素含量(%):C,89.58;H,5.85;N,2.12。
合成实施例12:化合物114的合成
按照与合成实施例1相同的制备方法,将l-13、n-13分别替换为等摩尔的l-86、n-114,得到化合物114(14.43g,产率73%),HPLC检测固体纯度≧99.93%。质谱m/z:658.3015(理论值:658.3002)。理论元素含量(%)C49H26D7NO:C,89.33;H,6.12;N,2.13。实测元素含量(%):C,89.34;H,6.15;N,2.11。
合成实施例13:化合物120的合成
按照与合成实施例1相同的制备方法,将l-13、n-13分别替换为等摩尔的l-26、n-120,得到化合物120(15.50g,产率71%),HPLC检测固体纯度≧99.97%。质谱m/z:727.2857(理论值:727.2875)。理论元素含量(%)C55H37NO:C,90.75;H,5.12;N,1.92。实测元素含量(%):C,90.72;H,5.11;N,1.94。
合成实施例14:化合物127的合成
按照与合成实施例1相同的制备方法,将l-13、n-13分别替换为等摩尔的l-86、n-127,得到化合物127(15.37g,产率73%),HPLC检测固体纯度≧99.95%。质谱m/z:701.2735(理论值:701.2719)。理论元素含量(%)C53H35NO:C,90.70;H,5.03;N,2.00。实测元素含量(%):C,90.72;H,5.01;N,2.03。
合成实施例15:化合物169的合成
按照与合成实施例1相同的制备方法,将l-13、m-13分别替换为等摩尔的l-169、m-169,得到化合物169(15.54g,产率74%),HPLC检测固体纯度≧99.96%。质谱m/z:699.2574(理论值:699.2562)。理论元素含量(%)C53H33NO:C,90.96;H,4.75;N,2.00。实测元素含量(%):C,90.93;H,4.74;N,2.02。
合成实施例16:化合物196的合成
按照与合成实施例1相同的制备方法,将l-13、m-13分别替换为等摩尔的l-86、m-196,得到化合物196(16.00g,产率70%),HPLC检测固体纯度≧99.91%。质谱m/z:761.3645(理论值:761.3658)。理论元素含量(%)C57H47NO:C,89.85;H,6.22;N,1.84。实测元素含量(%):C,89.82;H,6.23;N,1.86。
合成实施例17:化合物248的合成
按照与合成实施例1相同的制备方法,将l-13、m-13分别替换为等摩尔的l-248、m-248,得到化合物248(12.37g,产率69%),HPLC检测固体纯度≧99.93%。质谱m/z:597.3051(理论值:597.3032)。理论元素含量(%)C44H39NO:C,88.40;H,6.58;N,2.34。实测元素含量(%):C,88.38;H,6.61;N,2.33。
合成实施例18:化合物255的合成
按照与合成实施例1相同的制备方法,将l-13、m-13分别替换为等摩尔的l-86、m-255,得到化合物255(13.22g,产率73%),HPLC检测固体纯度≧99.95%。质谱m/z:603.2551(理论值:603.2562)。理论元素含量(%)C45H33NO:C,89.52;H,5.51;N,2.32。实测元素含量(%):C,89.55;H,5.48;N,2.30。
合成实施例19:化合物282的合成
按照与合成实施例1相同的制备方法,将l-13、n-13分别替换为等摩尔的l-86、n-282,得到化合物282(16.03g,产率80%),HPLC检测固体纯度≧99.98%。质谱m/z:667.2320(理论值:667.2334)。理论元素含量(%)C49H33NS:C,88.12;H,4.98;N,2.10。实测元素含量(%):C,88.13;H,4.95;N,2.08。
合成实施例20:化合物299的合成
按照与合成实施例1相同的制备方法,将l-13、n-13分别替换为等摩尔的l-299、n-282,得到化合物282(17.63g,产率79%),HPLC检测固体纯度≧99.96%。质谱m/z:743.2665(理论值:743.2647)。理论元素含量(%)C55H37NS:C,88.79;H,5.01;N,1.88。实测元素含量(%):C,88.81;H,5.04;N,1.87。
合成实施例21:化合物335的合成
按照与合成实施例1相同的制备方法,将l-13、m-13、n-13分别替换为等摩尔的l-86、m-335、n-282,得到化合物335(15.25g,产率75%),HPLC检测固体纯度≧99.93%。质谱m/z:677.2948(理论值:677.2961)。理论元素含量(%)C49H23D10NS:C,86.81;H,6.39;N,2.07。实测元素含量(%):C,86.83;H,6.41;N,2.05。
合成实施例22:化合物350的合成
按照与合成实施例1相同的制备方法,将l-13、m-13、n-13分别替换为等摩尔的l-350、m-169、n-282,得到化合物350(13.75g,产率68%),HPLC检测固体纯度≧99.92%。质谱m/z:673.2819(理论值:673.2803)。理论元素含量(%)C49H39NS:C,87.33;H,5.83;N,2.08。实测元素含量(%):C,87.35;H,5.81;N,2.10。
合成实施例23:化合物436的合成
按照与合成实施例1相同的制备方法,将l-13、m-13分别替换为等摩尔的l-86、m-436,得到化合物436(13.02g,产率70%),HPLC检测固体纯度≧99.93%。质谱m/z:619.2861(理论值:619.2875)。理论元素含量(%)C46H37NO:C,89.14;H,6.02;N,2.26。实测元素含量(%):C,89.16;H,6.05;N,2.23。
合成实施例24:化合物439的合成
按照与合成实施例1相同的制备方法,将l-13、m-13、n-13分别替换为等摩尔的l-26、m-439、n-282,得到化合物439(12.43g,产率71%),HPLC检测固体纯度≧99.94%。质谱m/z:583.2348(理论值:583.2334)。理论元素含量(%)C42H33NS:C,86.41;H,5.70;N,2.40。实测元素含量(%):C,86.39;H,5.73;N,2.38。
合成实施例25:化合物HT2-39的合成
在氮气保护下,向反应瓶中加入g-39(13.52g,50.00mmol)、中间体A-39(24.53g,100.00mmol)、叔丁醇钠(14.42g,150.00mmol)和400ml甲苯,搅拌下加入Pd(dppf)Cl2(0.73g,1.00mmol)和0.5M的P(t-Bu)3甲苯溶液(4ml),将上述混合溶液加热回流4h。反应结束后,冷却至室温,用蒸馏水洗涤混合溶液,然后用二氯甲烷萃取,有机相用无水硫酸镁干燥,过滤,减压蒸馏浓缩滤液,将所得残留用甲苯/甲醇(体积比7:1)重结晶,得到中间体I-39(23.37g,78%)。质谱m/z:598.2159(理论值:598.2176)。
在氮气保护下,向反应瓶中加入中间体I-39(17.98g,30.00mmol)、中间体B-39(9.53g,30.00mmol)、叔丁醇钠(4.32g,45.00mmol)和150ml甲苯中,搅拌下加入Pd2(dba)3(0.28g,0.3mmol)和0.5M的P(t-Bu)3甲苯溶液(1.2ml),将上述混合溶液加热回流4.5h。反应结束后,冷却至室温,用蒸馏水洗涤混合溶液,然后用二氯甲烷萃取,有机相用无水硫酸镁干燥,过滤,减压蒸馏浓缩滤液,将所得残留用甲苯重结晶,得到化合物HT2-39(19.54g,74%)。HPLC检测固体纯度≧99.97%。质谱m/z:879.4019(理论值:879.4009)。理论元素含量(%)C63H53N3Si:C,85.97;H,6.07;N,4.77。实测元素含量(%):C,85.99;H,6.04;N,4.79。
合成实施例26:化合物HT2-45的合成
按照与合成实施例25相同的制备方法,将中间体A-39、中间体B-39分别替换为等摩尔的中间体A-45、中间体B-45,得到化合物HT2-45(22.18g),HPLC检测固体纯度≥99.95%。质谱m/z:959.4251(理论值:959.4239)。理论元素含量(%)C72H53N3:C,90.06;H,5.56;N,4.38。实测元素含量(%):C,90.10;H,5.54;N,4.36。
合成实施例27:化合物HT2-72的合成
按照与合成实施例25相同的制备方法,将中间体A-39、中间体B-39分别替换为等摩尔的中间体A-72、中间体B-72,得到化合物HT2-72(16.87g),HPLC检测固体纯度≥99.97%。质谱m/z:711.3626(理论值:711.3613)。理论元素含量(%)C52H45N3:C,87.73;H,6.37;N,5.90。实测元素含量(%):C,87.76;H,6.36;N,5.88。
合成实施例28:化合物HT2-77的合成
按照与合成实施例25相同的制备方法,将中间体A-39、中间体B-39分别替换为等摩尔的中间体A-77、中间体A-39,得到化合物HT2-77(15.76g),HPLC检测固体纯度≥99.96%。质谱m/z:739.3939(理论值:739.3926)。理论元素含量(%)C54H49N3:C,87.65;H,6.67;N,5.68。实测元素含量(%):C,87.67;H,6.66;N,5.67。
合成实施例29:化合物HT2-142的合成
按照与合成实施例25相同的制备方法,将中间体A-39、中间体B-39分别替换为等摩尔的中间体A-72、中间体B-142,得到化合物HT2-142(17.57g),HPLC检测固体纯度≥99.95%。质谱m/z:731.3312(理论值:731.3300)。理论元素含量(%)C54H41N3:C,88.61;H,5.65;N,5.74。实测元素含量(%):C,88.65;H,5.63;N,5.72。
[对比实施例1-22]器件制备实施例:
对比实施例1:将ITO-Ag-ITO透明基板放在蒸馏水中清洗3次,超声波洗涤15分钟,蒸馏水清洗结束后,异丙醇、丙酮、甲醇等溶剂按顺序超声波洗涤以后,120℃烘干干燥,送到蒸镀机里。在已经准备好的ITO-Ag-ITO透明基板电极上以逐层真空蒸镀的方式蒸镀空穴注入层HAT-CN/18nm、蒸镀第一空穴传输层化合物HT1-27/80nm、蒸镀第二空穴传输层化合物107/40nm、蒸镀发光层(主体CBP:Ir(ppy)3(质量比92%:8%混合))/29nm、然后蒸镀电子传输层BCP/26nm、电子注入层LiF/0.5nm、阴极Mg-Ag(Mg和Ag质量比为1:9)/13nm、在阴极上蒸镀覆盖层Alq3/73nm。并将该器件密封于手套箱中,从而制备了有机电致发光器件。
对比实施例2-22:将对比实施例1中第一空穴传输层化合物HT1-27依次换成化合物HT1-90、化合物HT1-100、化合物HT1-1、化合物HT1-47、化合物HT1-9、化合物HT1-79、化合物HT1-82、化合物HT1-22、化合物HT1-149、化合物HT1-44、化合物HT1-169、化合物HT1-194、化合物HT1-77、化合物HT1-66,化合物HT1-27、化合物HT1-90、化合物HT1-100、化合物HT1-1、化合物HT1-47、化合物HT1-9、化合物HT1-79;同时将第二空穴传输层化合物107依次换成化合物50、化合物77、化合物73、化合物68、化合物86、化合物99、化合物114、化合物335、化合物13、化合物26、化合物282、化合物299、化合物127、化合物169,化合物HT2-119、化合物HT2-110、化合物HT2-90、化合物HT2-190、化合物HT2-39、化合物HT2-76、化合物HT2-71,其他步骤相同,得到对比有机电致发光器件2-22。
应用实施例1:将ITO-Ag-ITO透明基板放在蒸馏水中清洗3次,超声波洗涤15分钟,蒸馏水清洗结束后,异丙醇、丙酮、甲醇等溶剂按顺序超声波洗涤以后,120℃烘干干燥,送到蒸镀机里。在已经准备好的ITO-Ag-ITO透明基板电极上以逐层真空蒸镀的方式蒸镀空穴注入层HAT-CN/18nm、蒸镀第一空穴传输层化合物HT1-27/80nm、蒸镀第二空穴传输层化合物107/20nm、蒸镀第三空穴传输层化合物HT2-119/20nm,蒸镀发光层(主体CBP:Ir(ppy)3(质量比92%:8%混合))/29nm、然后蒸镀电子传输层BCP/26nm、电子注入层LiF/0.5nm、阴极Mg-Ag(Mg和Ag质量比为1:9)/13nm、在阴极上蒸镀覆盖层Alq3/73nm。并将该器件密封于手套箱中,从而制备了有机电致发光器件。按照上述步骤完成有机电致发光器件的制作后,测量器件的光电性能,相关材料的分子结构式如下所示:
[应用实施例2~24]
将应用实施例1中第一空穴传输层材料化合物HT1-27依次换成本发明的化合物HT1-90、化合物HT1-100、化合物HT1-1、化合物HT1-47、化合物HT1-9、化合物HT1-79、化合物HT1-82、化合物HT1-22、化合物HT1-149、化合物HT1-44、化合物HT1-169、化合物HT1-194、化合物HT1-293、化合物HT1-259、化合物HT1-230、化合物HT1-174、化合物HT1-16、化合物HT1-89、化合物HT1-54、化合物HT1-246、化合物HT1-254、化合物HT1-77、化合物HT1-66,将应用实施例1的第二空穴传输层材料化合物107依次换成化合物50、化合物77、化合物73、化合物68、化合物86、化合物99、化合物114、化合物335、化合物13、化合物26、化合物282、化合物299、化合物196、化合物120、化合物21、化合物436、化合物439、化合物350、化合物248、化合物58、化合物255、化合物127、化合物169,并同时依次将有机电致发光器件的第三空穴传输层材料化合物HT2-119换成本发明的化合物HT2-110、化合物HT2-90、化合物HT2-190、化合物HT2-39、化合物HT2-76、化合物HT2-71、化合物HT2-193、化合物HT2-195、化合物HT2-191、化合物HT2-45、化合物HT2-6、化合物HT2-42、化合物HT2-2、化合物HT2-186、化合物HT2-54、化合物HT2-72、化合物HT2-77、化合物HT2-142、化合物HT2-181、化合物HT2-174、化合物HT2-175、化合物HT2-146、化合物HT2-153,其他步骤均与应用实施例1相同。
表1为本发明实施例制备的化合物以及比较物质制备的发光器件的发光特性测试结果。[表1]发光器件的发光特性测试
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/>
由表1的结果可以看出,本发明的有机电致发光器件,与对比实施例1-22相比发现,空穴传输层中含通式(1)表示的化合物以及含有通式(2)表示的化合物,二者共同作用,表现出发光效率高,使用寿命长的优点。
对比实施例23:将ITO-Ag-ITO透明基板放在蒸馏水中清洗3次,超声波洗涤15分钟,蒸馏水清洗结束后,异丙醇、丙酮、甲醇等溶剂按顺序超声波洗涤以后,120℃烘干干燥,送到蒸镀机里。在已经准备好的ITO-Ag-ITO透明基板电极上以逐层真空蒸镀的方式蒸镀空穴注入层HAT-CN/18nm、蒸镀第一空穴传输层化合物HT1-27/80nm、蒸镀第三空穴传输层化合物107/40nm、蒸镀发光层(主体CBP:Ir(piq)2acac(质量比98%:2%混合))/26nm、然后蒸镀电子传输层BCP/26nm、、电子注入层LiF/0.5nm、阴极Mg-Ag(Mg和Ag质量比为1:9)/14nm、在阴极上蒸镀覆盖层Alq3/72nm。并将该器件密封于手套箱中,从而制备了有机电致发光器件。
对比实施例24-39:将对比实施例23中第一空穴传输层化合物HT1-27依次换成化合物HT1-100、化合物HT1-47、化合物HT1-293、化合物HT1-259、化合物HT1-230、化合物HT1-174、化合物HT1-16、化合物HT1-89、化合物HT1-54,HT1-27依次换成化合物HT1-100、化合物HT1-47、化合物HT1-293、化合物HT1-259、化合物HT1-230、化合物HT1-174,同时将第三空穴传输层化合物107依次换成化合物77、化合物68、化合物196、化合物120、化合物21、化合物436、化合物439、化合物350、化合物248,化合物HT2-119、化合物HT2-110、化合物HT2-90、化合物HT2-190、化合物HT2-39、化合物HT2-76、化合物HT2-71,其他步骤相同,得到对比有机电致发光器件24-39。
应用实施例25:将ITO-Ag-ITO透明基板放在蒸馏水中清洗3次,超声波洗涤15分钟,蒸馏水清洗结束后,异丙醇、丙酮、甲醇等溶剂按顺序超声波洗涤以后,120℃烘干干燥,送到蒸镀机里。在已经准备好的ITO-Ag-ITO透明基板电极上以逐层真空蒸镀的方式蒸镀空穴注入层HAT-CN/18nm、蒸镀第一空穴传输层化合物HT1-27/80nm、蒸镀第二空穴传输层化合物HT2-119/20nm、蒸镀第三空穴传输层化合物107/20nm,蒸镀发光层(主体CBP:Ir(piq)2acac(质量比98%:2%混合))/26nm、然后蒸镀电子传输层BCP/26nm、电子注入层LiF/0.5nm、阴极Mg-Ag(Mg和Ag质量比为1:9)/14nm、在阴极上蒸镀覆盖层Alq3/72nm。并将该器件密封于手套箱中,从而制备了有机电致发光器件。按照上述步骤完成有机电致发光器件的制作后,测量器件的光电性能,相关材料的分子结构式如下所示:
[应用实施例26~48]
将应用实施例25中第一空穴传输层材料化合物HT1-27依次换成本发明的化合物HT1-90、化合物HT1-100、化合物HT1-1、化合物HT1-47、化合物HT1-9、化合物HT1-79、化合物HT1-82、化合物HT1-22、化合物HT1-149、化合物HT1-44、化合物HT1-169、化合物HT1-194、化合物HT1-293、化合物HT1-259、化合物HT1-230、化合物HT1-174、化合物HT1-16、化合物HT1-89、化合物HT1-54、化合物HT1-246、化合物HT1-254、化合物HT1-77、化合物HT1-66,将应用实施例25的第二空穴传输层材料化合物HT2-119依次换成本发明的化合物HT2-110、化合物HT2-90、化合物HT2-190、化合物HT2-39、化合物HT2-76、化合物HT2-71、化合物HT2-193、化合物HT2-195、化合物HT2-191、化合物HT2-45、化合物HT2-6、化合物HT2-42、化合物HT2-2、化合物HT2-186、化合物HT2-54、化合物HT2-72、化合物HT2-77、化合物HT2-142、化合物HT2-181、化合物HT2-174、化合物HT2-175、化合物HT2-146、化合物HT2-153,并同时依次将有机电致发光器件的第三空穴传输层材料化合物107换成本发明的化合物50、化合物77、化合物73、化合物68、化合物86、化合物99、化合物114、化合物335、化合物13、化合物26、化合物282、化合物299、化合物196、化合物120、化合物21、化合物436、化合物439、化合物350、化合物248、化合物58、化合物255、化合物127、化合物169,其他步骤均与应用实施例25相同。
表2为本发明实施例制备的化合物以及比较物质制备的发光器件的发光特性测试结果。[表2]发光器件的发光特性测试
/>
/>
注:T97指的是在电流密度为10mA/cm2情况下,器件亮度衰减到97%所用的时间;
由表2的结果可以看出,本发明的有机电致发光器件,与对比实施例23-39相比发现,表现出发光效率高,使用寿命长的优点,这主要是由于空穴传输层中含通式(1)表示的化合物以及含有通式(2)表示的化合物两种材料的组合,能够突破常规有机电致发光器件的限制,效果更佳优异。
应当指出,本发明用个别实施方案进行了特别描述,但在不脱离本发明原理的前提下,本领域普通技术人可对本发明进行各种形式或细节上的改进,这些改进也落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种有机电致发光器件,包括基板、阳极、有机物层、阴极,其特征在于,有机物层包括空穴传输区域,空穴传输区域位于阳极和发光层之间,所述空穴传输区域含有通式(1)表示的化合物,以及含有通式(2)表示的化合物,
式(1)中,
所述X选自O或者S;
所述Ar1选自式A-1或式A-2;
所述Ar2选自取代或未取代的C6~C25的芳基、取代或未取代的C2~C25的杂芳基、取代或未取代的C6~C30的芳香族环与C3~C30的脂肪族环的稠环基中的一种;
所述R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17独立地选自氢、氘、氰基、硝基、卤素、三氟甲基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的C1~C12的烷基、取代或未取代的C3~C15的环烷基、取代或未取代的C2~C30的烯基、取代或未取代的C3~C30的环烯基、取代或未取代的C6~C30的芳基中的任意一种,或者相邻R10可以键合起来形成取代或未取代的苯环,相邻R11可以键合起来形成取代或未取代的苯环,相邻R12可以键合起来形成取代或未取代的苯环,相邻R13可以键合起来形成取代或未取代的苯环,相邻R14可以键合起来形成取代或未取代的苯环,相邻R15可以键合起来形成取代或未取代的苯环,相邻R16可以键合起来形成取代或未取代的苯环,相邻R17可以键合起来形成取代或未取代的苯环;
所述R21、R22独立地选自氢、氘、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的C1~C12的烷基、取代或未取代的C3~C15的环烷基、取代或未取代的C6~C30的芳基中的任意一种,或者R21与R22相互连接形成取代或未取代的脂肪环;
所述a1选自0、1、2、3或4;所述a2选自0、1、2或3;
所述b1选自0、1、2、3或4;所述b2选自0、1、2或3;
所述L1、L2、L3独立地选自单键、取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚联苯基、取代或未取代的亚三联苯基、取代或未取代的亚萘基、取代或未取代的亚四氢萘基、取代或未取代的亚二氢萘基、取代或未取代的亚茚满基、取代或未取代的亚茚基,及其组合中的一种;
式(2)中,
所述Ar31、Ar32、Ar33、Ar34、Ar35、Ar36独立地选自式C所示基团:
其中所述Rm相同或不同的选自氢、氘、氰基、硝基、卤素、三氟甲基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的C1~C10的烷基、取代或未取代的C3~C12的环烷基、取代或未取代的C6~C30的芳基、取代或未取代的C6~C30的芳香族环与C3~C30的脂肪族环的稠环基中的一种,或者任选相邻的两个Rm基团可以键合起来形成取代或未取代的环状结构;
所述m1选自0、1、2、3、4或5;
所述R31、R32、R33相同或不同的选自氢、氘、氰基、卤素、三氟甲基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的C1~C10的烷基、取代或未取代的C3~C12的环烷基、取代或未取代的C6~C30的芳基、取代或未取代的C3~C30的脂环和C6~C30的芳环的稠和环基中的任意一种;
所述L31、L32、L33、L34、L35、L36独立地选自单键、取代或未取代的C6~C25的亚芳基、取代或未取代的C3~C10的脂肪环和C6~C25的芳环的亚稠和环基中的一种。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,空穴传输区域包括第一空穴传输层、第二空穴传输层和第三空穴传输层,第一空穴传输层位于阳极和发光层之间,第二空穴传输层位于第一空穴传输层和发光层之间,第三空穴传输层位于第二空穴传输层和发光层之间,所述第二空穴传输层含有通式(1)表示的化合物中的一种材料、两种材料或者多种材料,所述第三空穴传输层含有通式(2)表示的化合物中的一种材料、两种材料或者多种材料。
3.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,空穴传输区域包括第一空穴传输层、第二空穴传输层和第三空穴传输层,第一空穴传输层位于阳极和发光层之间,第二空穴传输层位于第一空穴传输层和发光层之间,第三空穴传输层位于第二空穴传输层和发光层之间,所述第二空穴传输层含有通式(2)表示的化合物中的一种材料、两种材料或者多种材料,所述第三空穴传输层含有通式(1)表示的化合物中的一种材料、两种材料或者多种材料。
4.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述第一空穴传输层的厚度为50nm~200nm,所述第二空穴传输层的厚度为3nm~100nm,所述第三空穴传输层的厚度为5nm~150nm。
5.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Ar1选自如下取代基中的一种:
所述R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18独立地选自氢、氘、氰基、硝基、卤素、三氟甲基、三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降冰片烷基、苯基、联苯基、萘基中的一种,或者相邻R12可以键合起来形成苯环,相邻R13可以键合起来形成苯环;所述R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18还可被氘、氟、三氟甲基、三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、甲基、乙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、环戊基、环己基中的一种或多种所取代;
所述a1选自0、1、2、3或4;所述a2选自0、1、2或3;所述a3选自0、1、2、3、4或5;所述a4选自0、1、2、3、4、5或6;所述a5选自0、1、2、3、4、5、6或7。
6.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Ar2选自取代或未取代的苯基、取代或未取代的联苯基、取代或未取代的三联苯基、取代或未取代的四联苯基、取代或未取代的五联苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的苯并环戊烷基、取代或未取代的苯并环己烷基、取代或未取代的苯并环庚烷基、取代或未取代的苯并环丁烷基、取代或未取代的苯并环戊烯基、取代或未取代的苯并环己烯基,及其组合中的一种。
7.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述选自如下基团中的任意一种:
所述R10、R11独立地选自氢、氘、氰基、硝基、卤素、三氟甲基或者取代或未取代的如下基团中的一种:甲硅烷基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降冰片烷基、四氢萘基、二氢萘基、茚满基、茚基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基;其中所述“取代或未取代的”中的取代基选自氘、氰基、卤素、三氟甲基、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、金刚烷基、降冰片烷基、苯基、联苯基、萘基中的一种或多种;
所述b1选自0、1、2、3或4;所述b2选自0、1、2或3;所述b3选自0、1、2、3、4或5;所述b4选自0、1、2、3、4、5或6。
8.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Ar31、Ar32、Ar33、Ar34、Ar35、Ar36独立地选自如下基团中的任意一种:
所述Rm彼此相同或不同,选自氢、氘、氰基、卤素、三氟甲基或者取代或未取代的如下基团中的一种:甲硅烷基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降冰片烷基、四氢萘基、二氢萘基、茚满基、茚基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基;其中所述“取代或未取代的”中的取代基选自氘、氚、氰基、卤素、三氟甲基、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降冰片烷基、苯基、联苯基、萘基中的一种或多种,或者任选相邻的两个Rm基团可以键合起来形成取代或未取代的苯环或取代或未取代的四元至七元的脂肪环;在被多个取代基取代的情况下,多个取代基彼此相同或不同;
其中所述Rm还可被Rmm所取代,Rmm选自氢、氘、氚、氰基、卤素、三氟甲基、甲硅烷基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降冰片烷基、四氢萘基、二氢萘基、茚满基、茚基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基中的一种或多种,在被多个取代基取代的情况下,多个取代基彼此相同或不同;
所述m1选自0、1、2、3、4或5;所述m2选自0、1、2、3或4;所述m3选自0、1、2或3;所述m4选自0、1、2、3、4、5、6或7;所述m5选自0、1或2;所述m7选自0、1、2、3、4、5、6、7、8或9。
9.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L31、L32、L33、L34、L35、L36独立地选自单键或如下基团中的一种:
所述Rn彼此相同或不同,选自氢、氘、氰基、卤素、三氟甲基、取代或未取代的C1~C25的硅烷基、取代或未取代的C1~C10的烷基、取代或未取代的C3~C12的环烷基、取代或未取代的C6~C25的芳基中的任意一种;
所述n0选自0、1或2;所述n1选自0、1、2、3或4;所述n2选自0、1、2、3、4、5或6;所述n3选自0、1、2、3、4、5、6、7或8。
10.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述通式(1)表示的化合物选自如下所示化学结构中的任意一种:
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