用于光电器件的咔唑衍生物的制作方法

文档序号:25599046发布日期:2021-06-22 17:18阅读:124来源:国知局
用于光电器件的咔唑衍生物的制作方法

本发明涉及有机分子及其在有机发光二极管(oled)和其他光电器件中的用途。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供适用于光电器件的分子。

该目的通过本发明实现,本发明提供了一类新的有机分子。

根据本发明,所述有机分子是纯有机分子,即,与已知用于光电子器件中的金属络合物不同的是,它们不含有金属离子。

根据本发明,所述有机分子在蓝色、天蓝色或绿色光谱范围内表现出发射最大值。有机分子尤其表现出在420nm和520nm之间,优选地在440nm和495nm之间,更优选地在450nm和470nm之间的发射最大值。特别地,根据本发明的有机分子的光致发光量子产率为70%以及更高。根据本发明的分子尤其表现出热激活的延迟荧光(tadf)。在光电器件例如有机发光二极管(oled)中使用根据本发明的分子导致器件的更高效率。相应的oled具有比具有已知发射体材料和相当颜色的oled更高的稳定性。

根据本发明的有机分子包含式i的结构或由式i的结构组成

其中

n为1或2;

(从而,对于n=1,得到下式:

)

x选自由以下各项组成的组:h、sime3、siph3、cn和cf3;

arewg选自由以下各项组成的组:式iia至式iio

其中#表示单键的结合位点,它将arewg连接至根据式i的经取代的中心苯环;

r1在每次出现时彼此独立地选自由以下各项组成的组:

氢;

氘;

c1-c5烷基,

其中一个或多个氢原子任选被氘所取代;

c2-c8烯基,

其中一个或多个氢原子任选被氘所取代;

c2-c8炔基,

其中一个或多个氢原子任选被氘所取代;和

c6-c18芳基,

其任选被一个或多个取代基r6所取代;

r2在每次出现时彼此独立地选自由以下各项组成的组:

氢;

氘;

c1-c5烷基,

其中一个或多个氢原子任选被氘所取代;

c2-c8烯基,

其中一个或多个氢原子任选被氘所取代;

c2-c8炔基,

其中一个或多个氢原子任选被氘所取代;和

c6-c18芳基,

其任选被一个或多个取代基r6所取代;

rd在每次出现时彼此独立地选自由以下各项组成的组:

氢、氘、n(r6)2、or6、si(r6)3、b(or6)2、oso2r6、cf3、cn、f、br、i,

c1-c40烷基,

其任选地被一个或多个取代基r6取代,并且

其中一个或多个不相邻的ch2基团任选地被r6c=cr6、c≡c、si(r6)2、ge(r6)2、sn(r6)2、c=o、c=s、c=se、c=nr6、p(=o)(r6)、so、so2、nr6、o、s或conr6取代;

c1-c40烷氧基,

其任选地被一个或多个取代基r6取代,并且

其中一个或多个不相邻的ch2基团任选地被r6c=cr6、c≡c、si(r6)2、ge(r6)2、sn(r6)2、c=o、c=s、c=se、c=nr6、p(=o)(r6)、so、so2、nr6、o、s或conr6取代;

c1-c40硫代烷氧基,

其任选地被一个或多个取代基r6取代,并且

其中一个或多个不相邻的ch2基团任选地被r6c=cr6、c≡c、si(r6)2、ge(r6)2、sn(r6)2、c=o、c=s、c=se、c=nr6、p(=o)(r6)、so、so2、nr6、o、s或conr6取代;

c2-c40烯基,

其任选地被一个或多个取代基r6取代,并且

其中一个或多个不相邻的ch2基团任选地被r6c=cr6、c≡c、si(r6)2、ge(r6)2、sn(r6)2、c=o、c=s、c=se、c=nr6、p(=o)(r6)、so、so2、nr6、o、s或conr6取代;

c2-c40炔基,

其任选地被一个或多个取代基r6取代,并且

其中一个或多个不相邻的ch2基团任选地被r6c=cr6、c≡c、si(r6)2、ge(r6)2、sn(r6)2、c=o、c=s、c=se、c=nr6、p(=o)(r6)、so、so2、nr6、o、s或conr6取代;

c6-c60芳基,

其任选被一个或多个取代基r6所取代;和

c3-c57杂芳基,

其任选被一个或多个取代基r6所取代;

ra在每次出现时彼此独立地选自由以下各项组成的组:

ra

氢、氘、n(r6)2、or6、si(r6)3、b(or6)2、oso2r6、cf3、cn、f、br、i,

c1-c40烷基,

其任选地被一个或多个取代基r6取代,并且

其中一个或多个不相邻的ch2基团任选地被r6c=cr6、c≡c、si(r6)2、ge(r6)2、sn(r6)2、c=o、c=s、c=se、c=nr6、p(=o)(r6)、so、so2、nr6、o、s或conr6取代;

c1-c40烷氧基,

其任选地被一个或多个取代基r6取代,并且

其中一个或多个不相邻的ch2基团任选地被r6c=cr6、c≡c、si(r6)2、ge(r6)2、sn(r6)2、c=o、c=s、c=se、c=nr6、p(=o)(r6)、so、so2、nr6、o、s或conr6取代;

c1-c40硫代烷氧基,

其任选地被一个或多个取代基r6取代,并且

其中一个或多个不相邻的ch2基团任选地被r6c=cr6、c≡c、si(r6)2、ge(r6)2、sn(r6)2、c=o、c=s、c=se、c=nr6、p(=o)(r6)、so、so2、nr6、o、s或conr6取代;

c2-c40烯基,

其任选地被一个或多个取代基r6取代,并且

其中一个或多个不相邻的ch2基团任选地被r6c=cr6、c≡c、si(r6)2、ge(r6)2、sn(r6)2、c=o、c=s、c=se、c=nr6、p(=o)(r6)、so、so2、nr6、o、s或conr6取代;

c2-c40炔基,

其任选地被一个或多个取代基r6取代,并且

其中一个或多个不相邻的ch2基团任选地被r6c=cr6、c≡c、si(r6)2、ge(r6)2、sn(r6)2、c=o、c=s、c=se、c=nr6、p(=o)(r6)、so、so2、nr6、o、s或conr6取代;

c6-c60芳基,

其任选被一个或多个取代基r6所取代;和

c3-c57杂芳基,

其任选被一个或多个取代基r6所取代;

r6在每次出现时彼此独立地选自由以下各项组成的组:氢、氘、oph、cf3、cn、f、

c1-c5烷基,

其中一个或多个氢原子任选地彼此独立地被氘、cn、cf3或f取代;

c1-c5烷氧基,

其中一个或多个氢原子任选地彼此独立地被氘、cn、cf3或f取代;

c1-c5硫代烷氧基,

其中一个或多个氢原子任选地彼此独立地被氘、cn、cf3或f取代;

c2-c5烯基,

其中一个或多个氢原子任选地彼此独立地被氘、cn、cf3或f取代;

c2-c5炔基,

其中一个或多个氢原子任选地彼此独立地被氘、cn、cf3或f取代;

c6-c18芳基,

其任选地被一个或多个c1-c5烷基取代基取代;

c3-c17杂芳基,

其任选地被一个或多个c1-c5烷基取代基取代;

n(c6-c18芳基)2;

n(c3-c17杂芳基)2,

和n(c3-c17杂芳基)(c6-c18芳基);

ra在每次出现时彼此独立地选自:式iia的化学结构

或式iib的化学结构

其中rn选自由以下各项组成的组:me、ipr、tbu、cn、cf3和ph;

其中$表示单键的结合位点,ra通过该结合位点连接。

其中至少一个取代基ra是ra

其中rb选自由以下各项组成的组:

h;

ph,

cn;

cf3;

式iia-2的化学结构

或式iib-2的化学结构

其中rn#选自由以下各项组成的组:me、ipr、tbu、cn、cf3和ph;

其中§表示单键的结合位点。

在本发明的一个实施方案中,r1在每次出现时彼此独立地是

c6-c18芳基,其任选地被一个或多个取代基r6取代。

在本发明的一个实施方案中,r1在每次出现时彼此独立地选自由以下各项组成的组:

苯基(ph),其任选地被一个或多个取代基r6取代。

在本发明的一个实施方案中,r1是苯基。

在本发明的一个实施方案中,rn是苯基。

在本发明的一个实施方案中,rn#是苯基。

在本发明的一个实施方案中,r2在每次出现时彼此独立地选自由以下各项组成的组:

氢;

cn;

cf3和

c6-c18芳基,其任选地被一个或多个取代基r6取代。

在本发明的一个实施方案中,r2在每次出现时彼此独立地选自由以下各项组成的组:

氢;

cn;

cf3和

苯基,其任选被一个或多个取代基r6所取代。

在本发明的一个实施方案中,r2在每次出现时彼此独立地选自由以下各项组成的组:

氢、cn、cf3和苯基。

在本发明的一个实施方案中,r2在每次出现时彼此独立地选自由以下各项组成的组:

氢、cn和cf3。

在本发明的一个实施方案中,r2在每次出现时彼此独立地选自由以下各项组成的组:

氢和cn。

在本发明的一个实施方案中,r2在每次出现时都是氢。

在有机分子的一个实施方案中,r1在每次出现时彼此独立地是

苯基,其任选地被一个或多个取代基r6取代;并且

r2,其在每次出现时彼此独立地选自由以下各项组成的组:

氢、cn、cf3和苯基,其任选地被一个或多个取代基r6取代。

在有机分子的一个实施方案中,r1在每次出现时都是苯基,

r2在每次出现时彼此独立地选自由以下各项组成的组:

氢、cn、cf3和苯基;

rn在每次出现时都是苯基,并且

rn#在每次出现时都是苯基。

在有机分子的一个实施方案中,r1在每次出现时都是苯基,

r2在每次出现时都是氢,

rn在每次出现时都是苯基;并且

rn#在每次出现时都是苯基。

在一个实施方案中,r6选自由以下各项组成的组:me、ipr、tbu、cn、cf3和ph。

在一个实施方案中,x选自由以下各项组成的组:sime3、siph3、cn和cf3。

在一个优选的实施方案中,n为1,并且x选自由以下各项组成的组:sime3、siph3、cn和cf3。

在一个优选的实施方案中,n为1,并且x选自由以下各项组成的组:cn和cf3。

在一个优选的实施方案中,n为1并且x是cn。

在一个实施方案中,rb选自由以下各项组成的组:

h;

ph,

cn;

cf3;

或式iib-2的化学结构

其中rn#选自由以下各项组成的组:me、ipr、tbu、cn、cf3和ph。

在一个实施方案中,rb选自由以下各项组成的组:

h;

ph,

cn;

cf3;

或式iib-2的化学结构

其中rn#是ph。

在一个实施方案中,rb选自由以下各项组成的组:

h;

ph,

cn;

或式iib-2的化学结构

其中rn#是ph。

在一个实施方案中,rb选自由以下各项组成的组:

h;

或式iib-2的化学结构

其中rn#是ph。

在一个实施方案中,rb是h。

在一个实施方案中,rb由式iib-2的化学结构组成

其中rn#是ph。

在另一个优选的实施方案中,n为1并且rb选自由以下各项组成的组:

h;

或式iib-2的化学结构

其中rn#是ph。

在有机分子的一个实施方案中,恰好一个取代基rara

在一个实施方案中,恰好两个取代基ra彼此独立地是ra,其中ra可以是相同的或不同的。

在本发明的另一个实施方案中,ra在每次出现时彼此独立地选自由以下各项组成的组:

ra

h;

d,

me;

ipr;

tbu;

cn;

cf3;

ph,其任选地被一个或多个独立地选自由以下各项组成的组的取代基取代:me、ipr、tbu、cn、cf3和ph,

吡啶基,其任选地被一个或多个独立地选自由以下各项组成的组的取代基取代:me、ipr、tbu、cn、cf3和ph,

嘧啶基,其任选地被一个或多个独立地选自由以下各项组成的组的取代基取代:me、ipr、tbu、cn、cf3和ph,

咔唑基,其任选地被一个或多个独立地选自由以下各项组成的组的取代基取代:me、ipr、tbu、cn、cf3和ph,

三嗪基,其任选地被一个或多个独立地选自由以下各项组成的组的取代基取代:me、ipr、tbu、cn、cf3和ph,

和n(ph)2。

在本发明的另一个实施方案中,ra在每次出现时彼此独立地选自由以下各项组成的组:

ra

h;

d,

me;

ipr;

tbu;

cn;

cf3;

ph,其任选地被一个或多个独立地选自由以下各项组成的组的取代基取代:me、ipr、tbu、cn、cf3和ph,

吡啶基,其任选地被一个或多个独立地选自由以下各项组成的组的取代基取代:me、ipr、tbu、cn、cf3和ph,

嘧啶基,其任选地被一个或多个独立地选自由以下各项组成的组的取代基取代:me、ipr、tbu、cn、cf3和ph,以及

三嗪基,其任选地被一个或多个独立地选自由以下各项组成的组的取代基取代:me、ipr、tbu、cn、cf3和ph。

在本发明的另一个实施方案中,ra在每次出现时彼此独立地选自由以下各项组成的组:

ra

h;

d,

me;

ipr;

tbu;

cn;

cf3;

ph,其任选地被一个或多个独立地选自由以下各项组成的组的取代基取代:me、ipr、tbu、cn、cf3和ph,以及

三嗪基,其任选地被一个或多个独立地选自由以下各项组成的组的取代基取代:me、ipr、tbu、cn、cf3和ph。

在本发明的另一个实施方案中,ra在每次出现时彼此独立地选自由以下各项组成的组:

ra、h、d、cn和cf3。

在本发明的另一个实施方案中,ra在每次出现时彼此独立地选自由以下各项组成的组:

ra、h和cn。

在另一个实施方案中,根据本发明的有机分子包含以下结构或由以下结构组成,所述结构选自由以下各项组成的组:式iia、式iia-2和式iia-3:

其中

rb在每次出现时彼此独立地选自由以下各项组成的组:

ra

氢、氘、n(r6)2、or6、si(r6)3、b(or6)2、oso2r6、cf3、cn、f、br、i,

c1-c40烷基,

其任选地被一个或多个取代基r6取代,并且

其中一个或多个不相邻的ch2基团任选地被r6c=cr6、c≡c、si(r6)2、ge(r6)2、sn(r6)2、c=o、c=s、c=se、c=nr6、p(=o)(r6)、so、so2、nr6、o、s或conr6取代;

c1-c40烷氧基,

其任选地被一个或多个取代基r6取代,并且

其中一个或多个不相邻的ch2基团任选地被r6c=cr6、c≡c、si(r6)2、ge(r6)2、sn(r6)2、c=o、c=s、c=se、c=nr6、p(=o)(r6)、so、so2、nr6、o、s或conr6取代;

c1-c40硫代烷氧基,

其任选地被一个或多个取代基r6取代,并且

其中一个或多个不相邻的ch2基团任选地被r6c=cr6、c≡c、si(r6)2、ge(r6)2、sn(r6)2、c=o、c=s、c=se、c=nr6、p(=o)(r6)、so、so2、nr6、o、s或conr6取代;

c2-c40烯基,

其任选地被一个或多个取代基r6取代,并且

其中一个或多个不相邻的ch2基团任选地被r6c=cr6、c≡c、si(r6)2、ge(r6)2、sn(r6)2、c=o、c=s、c=se、c=nr6、p(=o)(r6)、so、so2、nr6、o、s或conr6取代;

c2-c40炔基,

其任选地被一个或多个取代基r6取代,并且

其中一个或多个不相邻的ch2基团任选地被r6c=cr6、c≡c、si(r6)2、ge(r6)2、sn(r6)2、c=o、c=s、c=se、c=nr6、p(=o)(r6)、so、so2、nr6、o、s或conr6取代;

c6-c60芳基,

其任选被一个或多个取代基r6所取代;和

c3-c57杂芳基,

其任选被一个或多个取代基r6所取代;和

除此之外,前述定义适用。

在另一个实施方案中,根据本发明的有机分子包含以下结构或由以下结构组成,所述结构选自由以下各项组成的组:式iia-1、式iia-2和式iia-3:

其中rb在每次出现时彼此独立地选自由以下各项组成的组:

h;

me;

ipr;

tbu;

cn;

cf3;

ph,其任选地被一个或多个独立地选自由以下各项组成的组的取代基取代:me、ipr、tbu、cn、cf3和ph,

吡啶基,其任选地被一个或多个独立地选自由以下各项组成的组的取代基取代:me、ipr、tbu、cn、cf3和ph,

嘧啶基,其任选地被一个或多个独立地选自由以下各项组成的组的取代基取代:me、ipr、tbu、cn、cf3和ph,

咔唑基,其任选地被一个或多个独立地选自由以下各项组成的组的取代基取代:me、ipr、tbu、cn、cf3和ph,

三嗪基,其任选地被一个或多个独立地选自由以下各项组成的组的取代基取代:me、ipr、tbu、cn、cf3和ph,

和n(ph)2。

在本发明的另一个实施方案中,rb在每次出现时彼此独立地选自由以下各项组成的组:

h;

me;

ipr;

tbu;

cn;

cf3;

ph,其任选地被一个或多个独立地选自由以下各项组成的组的取代基取代:me、ipr、tbu、cn、cf3和ph,

吡啶基,其任选地被一个或多个独立地选自由以下各项组成的组的取代基取代:me、ipr、tbu、cn、cf3和ph,

嘧啶基,其任选地被一个或多个独立地选自由以下各项组成的组的取代基取代:me、ipr、tbu、cn、cf3和ph,以及

三嗪基,其任选地被一个或多个独立地选自由以下各项组成的组的取代基取代:me、ipr、tbu、cn、cf3和ph。

在本发明的另一个实施方案中,rb在每次出现时彼此独立地选自由以下各项组成的组:

h;

cn;

cf3。

在本发明的另一个实施方案中,rb在每次出现时彼此独立地选自由以下各项组成的组:

h和cn。

在本发明的另一个实施方案中,根据本发明的有机分子包含以下结构或由以下结构组成,所述结构选自由以下各项组成的组:式iic-1、式iic-2、式iic-3、式iic-4和式iic-5:

其中前述定义适用。

在本发明的另一个实施方案中,根据本发明的有机分子包含以下结构或由以下结构组成,所述结构选自由以下各项组成的组:式iic-1、式iic-2和式iic-3:

在本发明的另一个实施方案中,根据本发明的有机分子包含以下结构或由以下结构组成,所述结构选自由以下各项组成的组:式iic-1、式iic-2、式iic-3、式iic-4和式iic-5,其中

rb在每次出现时彼此独立地选自由以下各项组成的组:h和cn。

在本发明的另一个实施方案中,根据本发明的有机分子包含以下结构或由以下结构组成,所述结构选自由以下各项组成的组:式iic-1、式iic-2和式iic-3,其中

rb在每次出现时选自由以下各项组成的组:h和cn。

在本发明的另一个实施方案中,根据本发明的有机分子包含以下结构或由以下结构组成,所述结构选自由以下各项组成的组:式iic-1、式iic-2、式iic-3、式iic-4和式iic-5,其中

rb是h。

在本发明的另一个实施方案中,根据本发明的有机分子包含以下结构或由以下结构组成,所述结构选自由以下各项组成的组:式iic-1、式iic-2和式iic-3,其中

rb是h。

在本发明的另一个实施方案中,根据本发明的有机分子包含以下结构或由以下结构组成,所述结构选自由以下各项组成的组:式iic-1、式iic-2、式iic-3、式iic-4和式iic-5,其中

rb是cn。

在本发明的另一个实施方案中,根据本发明的有机分子包含以下结构或由以下结构组成,所述结构选自由以下各项组成的组:式iic-1、式iic-2和式iic-3,其中

rb是cn。

在本发明的一个优选的实施方案中,根据本发明的有机分子包含根据式iic-1的结构或由根据式iic-1的结构组成:

其中rb在每次出现时选自由以下各项组成的组:

h和cn。

在本发明的一个优选的实施方案中,根据本发明的有机分子包含以下所示的基团或由以下所示的基团组成:

在本发明的一个优选的实施方案中,有机分子包含根据式ib或式ic的结构或由根据式ib或式ic的结构组成:

在本发明的一个优选的实施方案中,有机分子包含根据式ib的结构。

在本发明的一个实施方案中,有机分子包含选自由式iva-式ive组成的组的结构或由它们组成:

其中前述定义适用。

在本发明的一个优选的实施方案中,arewg选自由以下各项组成的组:

在本发明的一个优选的实施方案中,arewg选自由以下各项组成的组:

在本发明的一个实施方案中,有机分子包含选自由式iva-1至式iva-15组成的组的结构或由它们组成:

其中前述定义适用。

在本发明的一个实施方案中,有机分子包含选自由式ivb-1至式ivb-15组成的组的结构或由它们组成:

其中前述定义适用。

在本发明的一个实施方案中,有机分子包含选自由式ivc-1至式ivc-12组成的组的结构或由它们组成:

其中前述定义适用。

在本发明的一个实施方案中,有机分子包含选自由式ivd-1至式ivd-12组成的组的结构或由它们组成:

其中前述定义适用。

在本发明的一个实施方案中,有机分子包含选自由式ive-1至式ive-12组成的组的结构或由它们组成:

其中前述定义适用。

在一个实施方案中,根据本发明的有机分子包含式vii的结构或由式vii的结构组成:

其中x#选自由以下各项组成的组:h、cn和cf3。

在一个实施方案中,根据本发明的有机分子包含式vii的结构或由式vii的结构组成。

在一个优选的实施方案中,根据本发明的有机分子包含式vii的结构或由式vii的结构组成,其中x#是cn。

如本说明书通篇所用,术语“芳基”和“芳族”可以以最广泛的意义理解为任何单环、双环或多环芳族组分。因此,芳基基团含有6至60个芳族环原子,并且杂芳基基团含有5至60个芳族环原子,其中至少一个是杂原子。然而,在整个说明书中,芳族环原子的数目可以在具体取代基的定义中以下标数字给出。杂芳族环特别含有一至三个杂原子。术语“杂芳基”和“杂芳族”可以以最广泛的意义理解为含有至少一个杂原子的任何单环、双环或多环杂芳族组分。杂原子在每次出现时可以是相同的或不同的,并且可以独立地选自由以下各项组成的组:n、o和s。术语“亚芳基”相应地是指具有两个与其他分子结构的结合位点并因此作为接头结构的二价取代基。如果基团在示例性实施方案中的定义与此处给出的定义不同,例如如果芳族环原子的数目或杂原子的数目不同于给定的定义,则必须应用示例性实施方案中的定义。根据本发明,稠合(有环)芳族或杂芳族多环化合物由两个或更多个单独的芳族或杂芳族环组成,这些环通过稠合反应形成多环化合物。

具体而言,如本说明书通篇所用,术语“芳基基团”或“杂芳基基团”包括可通过衍生自以下的芳族或杂芳族基团的任何位置结合的基团:苯、萘、蒽、菲、芘、二氢芘、、苝、荧蒽、苯并蒽、苯并菲、并四苯、并五苯、苯并芘、呋喃、苯并呋喃、异苯并呋喃、二苯并呋喃、噻吩、苯并噻吩、异苯并噻吩、二苯并噻吩;吡咯、吲哚、异吲哚、咔唑、吡啶、喹啉、异喹啉、吖啶、菲啶、苯并5,6-喹啉、苯并-6,7-喹啉、苯并-7,8-喹啉、吩噻嗪、吩噁嗪,吡唑、吲唑、咪唑、苯并咪唑、萘并咪唑、菲并咪唑、吡啶并咪唑、吡嗪并咪唑、喹喔啉并咪唑、噁唑、苯并噁唑、萘并噁唑,蒽唑,苯并噻唑,异噁唑、1,2-噻唑、1,3-噻唑、苯并噻唑、哒嗪、苯并哒嗪、嘧啶、苯并嘧啶、1,3,5-三嗪、喹喔啉、吡嗪、吩嗪、萘啶、咔啉、苯并咔啉、菲咯啉、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、苯并三唑、1,2,3-噁二唑、1,2,4-噁二唑、1,2,5-噁二唑、1,2,3,4-四嗪、嘌呤、蝶啶、吲哚嗪和苯并噻二唑或上述基团的组合。

如本说明书通篇所用,术语“环状基团”可以以最广泛的意义理解为单环、双环或多环组分。

如本说明书通篇所用,术语“烷基基团”可以以最广泛的意义理解为任何直链、支链或环状烷基取代基。具体而言,术语“烷基”包括取代基甲基(me)、乙基(et)、正丙基(npr)、异丙基(ipr)、环丙基、正丁基(nbu)、异丁基(ibu)、仲丁基(sbu)、叔丁基(tbu)、环丁基、2-甲基丁基、正戊基、仲戊基、叔戊基、2-戊基、新戊基、环戊基、正己基、仲己基、叔己基、2-己基、3-己基、新己基、环己基、1-甲基环戊基、2-甲基戊基、正庚基、2-庚基、3-庚基、4-庚基、环庚基、1-甲基环己基、正辛基、2-乙基己基、环辛基、1-双环[2,2,2]辛基、2-双环[2,2,2]-辛基、2-(2,6-二甲基)辛基、3-(3,7-二甲基)辛基、金刚烷基、2,2,2-三氟乙基、1,1-二甲基-正己-1-基、1,1-二甲基正庚-1-基、1,1-二甲基正辛-1-基、1,1-二甲基正癸-1-基、1,1-二甲基正十二烷-1-基、1,1-二甲基-正十四烷-1-基、1,1-二甲基-正十六烷-1-基、1,1-二甲基-正十八烷-1-基、1,1-二乙基-正己-1-基、1,1-二乙基正庚-1-基、1,1-二乙基正辛-1-基、1,1-二乙基正癸-1-基、1,1-二乙基正十二烷-1-基、1,1-二乙基正十四烷-1-基、1,1-二乙基-正十六烷-1-基、1,1-二乙基-十八烷-1-基、1-(正丙基)-环己-1-基、1-(正丁基)-环己-1-基、1-(正己基)-环己-1-基、1-(正辛基)-环己-1-基和1-(正癸基)-环己-1-基。

如本说明书通篇所用,术语“烯基”包括直链、支链和环状烯基取代基。例如,术语“烯基基团”包括取代基乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、环戊烯基、己烯基、环己烯基、庚烯基、环庚烯基、辛烯基、环辛烯基或环辛二烯基。

如本说明书通篇所用,术语“炔基”包括直链、支链和环状炔基取代基。术语“炔基基团”包括例如乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、庚炔基或辛炔基。

如本说明书通篇所用,术语“烷氧基”包括直链、支链和环状烷氧基取代基。例如,术语“烷氧基基团”包括甲氧基、乙氧基、正-丙氧基、异-丙氧基、正-丁氧基、异-丁氧基、仲-丁氧基、叔-丁氧基和2-甲基丁氧基。

如本说明书通篇所用,术语“硫代烷氧基”包括直链、支链和环状硫代烷氧基取代基,其中示例性烷氧基的o被s取代。

如本说明书通篇所用,术语“卤素”和“卤代”可以以最广泛的意义理解为优选地是氟、氯、溴或碘。

每当在本文中提到氢时,在每次出现时都可以被氘替代。

显然,当分子片段被描述为取代基或者与另一个组分连接时,其名称可以写成好像它是片段(例如,萘基、二苯并呋喃基)或好像它是整个分子(例如,萘、二苯并呋喃)。如本文所用,这些指定取代基或连接片段的不同方式被认为是等同的。

在一个实施方案中,在室温下,在具有10重量%的有机分子的聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma)膜中,根据本发明的有机分子具有不超过150μs、不超过100μs、特别是不超过50μs、更优选地不超过10μs或不超过7μs的激发态寿命。

在本发明的一个实施方案中,根据本发明的有机分子表示热活化延迟荧光(tadf)发射体,其表现出低于5000cm-1、优选低于3000cm-1、更优选低于1500cm-1、甚至更优选低于1000cm-1或甚至低于500cm-1的δest值,该值对应于第一激发单重态(s1)与第一激发三重态(t1)之间的能量差。

在本发明的另一个实施方案中,在室温下,在具有10重量%的有机分子的聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma)膜中,根据本发明的有机分子在可见或最接近紫外的范围内,即在380至800nm的波长范围内具有发射峰,其半高全宽为0.50ev,优选地小于0.48ev,更优选地小于0.45ev,甚至更优选地小于0.43ev或甚至小于0.40ev。

在本发明的另一个实施方案中,根据本发明的有机分子具有超过150、特别是超过200、优选超过250、更优选超过300或甚至超过500的蓝色材料指数(bmi),该指数通过用以%表示的光致发光量子产率(plqy)除以发射光的ciey颜色坐标来计算。

轨道能量和激发态能量可以通过实验方法或通过使用量子化学方法的计算,特别是基于密度泛函理论的计算来确定。最高占据分子轨道ehomo的能量通过本领域技术人员已知的方法,使用循环伏安法测量中以0.1ev的精确度确定。最低未被占分子轨道的能量elumo计算为ehomo+egap,其中egap如下测定:对于主体化合物,除非另有说明,否则使用具有10重量%主体的聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma)膜的发射光谱的偏移值作为e间隙。对于发射体分子,e间隙被确定为具有10重量%发射体的pmma膜的激发光谱和发射光谱交叉的能量。

第一激发三重态t1的能量使用通常77k的低温下发射光谱的偏移值确定。对于其中第一激发单重态和最低三重态在能量上分开>0.4ev的主体化合物,磷光通常在2-me-thf中的稳态光谱中可见。三重态能量可因此以磷光光谱的偏移值确定。对于tadf发射体分子,除非在具有10重量%发射体的pmma膜中另外进行测量,第一激发三重态t1的能量根据在77k处的延迟发射光谱的偏移值确定。对于主体化合物和发射体化合物二者,除非在具有10重量%主体或发射体化合物的pmma膜中另外进行测量,否则第一激发单重态s1的能量根据发射光谱的偏移值确定。通过计算发射光谱的切线与x轴的交点来确定发射光谱的偏移值。在发射范围的高能侧建立与发射光谱的切线,即,发射范围通过从较高的能量值变为较低的能量值而增加,以及在最大发射光谱强度的半最大值处。

本发明的另一个方面涉及用于根据本发明产生有机分子的过程(以及任选的后续反应),其中使用钯催化的偶联反应:

根据本发明,只要在f存在的情况下,被偶联基团cg1取代的arewg基团e2即与被x(偶联基团cg2)取代的苯基e3反应。偶联基团cg1和cg2被选为反应对,以使得e2的arewg基团被引入e3的取代位置cg2。此处,所谓的铃木(suzuki)偶联反应是优选的。在这种情况下,cg1选自cl、br或i,并且cg2选自硼酸或硼酸酯,特别是硼酸频哪醇酯,或者cg2类似地选自cl、br或i,并且cg1选自硼酸或硼酸酯,特别是硼酸频哪醇酯。

d-h可以根据以下合成途径产生

其中硼酸酯也可以被硼酸替代。

pd2(dba)3(三(二亚苄基丙酮)二钯(0))通常用作钯催化剂,但是替代物是本领域的技术人员已知的。例如,配体选自s-phos(2-二环己基膦基-2',6'-二甲氧基-1,1'-联苯]或sphos)、x-phos(2-(二环己基膦基)-2“,4“,6“-三异丙基联苯或xphos)和p(cy)3(三环己基膦)。例如,盐选自磷酸钾、碳酸钾和乙酸钾,并且溶剂可以是纯溶剂(诸如甲苯或二噁烷)或者混合物(诸如甲苯/二噁烷/水)。技术人员知道哪种pd催化剂、配体、盐和溶剂的组合最可能获得高收率。

对于亲核芳族取代中的氮杂环化合物与芳基卤化物(优选地芳基氟化物)的反应,典型条件包括使用碱(诸如磷酸三钾或氢化钠),例如在非质子极性溶剂(诸如二甲基中亚砜(dmso)或n,n-二甲基甲酰胺(dmf))中。

一种替代合成途径包括经由铜-或钯-催化偶联向芳基卤化物或芳基类卤化物,优选地芳基溴化物、芳基碘化物、三氟甲磺酸芳基酯或甲苯磺酸芳基酯中引入氮杂环化合物。

本发明的另一个方面涉及根据本发明的有机分子在光电器件中作为发光发射体或用作吸收剂、和/或作为主体材料和/或作为电子传输材料、和/或作为空穴注入材料、和/或作为空穴阻挡材料的用途。

可以将有机电致发光器件以最广泛的意义理解为任何基于有机材料的,适合于发射可见或近紫外(uv)范围内(即,在从380nm至800nm的波长范围内)的光的任何器件。更优选地,有机电致发光器件能够发射在可见范围(即400nm至800nm)内的光。

在这种使用背景下,有机光电器件特别地选自由以下各项组成的组:

·有机发光二极管(oled),

·发光电化学电池,

·oled传感器,特别是气体和蒸汽传感器,其并未对外部气密屏蔽,

·有机二极管,

·有机太阳能电池,

·有机晶体管,

·有机场效应晶体管,

·有机激光器,和

·下变频元件。

在这种使用背景下的一个优选的实施方案中,有机电致发光器件是选自有机发光二极管(oled)、发光电化学电池(lec)和发光晶体管组成的组的器件。

就所述用途而言,根据本发明的有机分子在光电器件中,特别是在oled中的发射层中的分数为1重量%至99重量%,特别是5重量%至80重量%。在一个替代性实施方案中,发射层中的有机分子的比例为100重量%。

在一个实施方案中,发光层不仅包含根据本发明的有机分子,而且还包含三重态(t1)和单重态(s1)能级在能量上高于所述有机分子的三重态(t1)和单重态(s1)能级的主体材料。

本发明的又一个方面涉及包含以下或由以下组成的组合物:

(a)至少一种根据本发明的有机分子,特别是以发射体和/或主体的形式,和

(b)一种或多种发射体和/或主体材料,其不同于根据本发明的有机分子,和

(c)任选地一种或多种染料和/或一种或多种溶剂。

在一个实施例中,发光层包含一种组合物(或(基本上)由一种组合物组成),所述组合物包含以下或由以下组成:

(a)至少一种根据本发明的有机分子,特别是以发射体和/或主体的形式,和

(b)一种或多种发射体和/或主体材料,其不同于根据本发明的有机分子,和

(c)任选地一种或多种染料和/或一种或多种溶剂。

特别优选地,发光层eml包括组合物(或(基本上)由组合物组成),所述组合物包含或由以下组分组成:

(i)1-50重量%、优选地5-40重量%、特别是10-30重量%的一种或多种根据本发明的有机分子;

(ii)5-99重量%、优选地30-94.9重量%、特别是40-89重量%的至少一种主体化合物h;和

(iii)任选地0-94%重量%、优选地0.1-65%重量%、特别是1-50%重量%的至少一种另外的主体化合物d,其结构不同于根据本发明的分子的结构;和

(iv)任选地0-94重量%、优选地0-65重量%、特别是0-50重量%的溶剂;和

(v)任选地0-30重量%、特别是0-20重量%、优选地0-5重量%的至少一种另外的发射体分子f,其结构不同于根据本发明的分子的结构。

能量可以优选地从主体化合物h转移至根据本发明的一种或多种有机分子,特别是从主体化合物h的第一激发三重态t1(h)转移至根据本发明的一种或多种有机分子的第一激发三重态t1(e)和/或从主体化合物h的第一激发单重态s1(h)转移至根据本发明的一种或多种有机分子的第一激发单重态s1(e)。

在又一个实施例中,发光层eml包含一种组合物(或(基本上)由一种组合物组成),所述组合物包含以下或由以下组成:

(i)1-50重量%、优选地5-40重量%、特别是10-30重量%的根据本发明的有机分子;

(ii)5-99重量%、优选地30-94.9重量%、特别是40-89重量%的主体化合物h;和

(iii)任选地0-94%重量%、优选地0.1-65%重量%、特别是1-50%重量%的至少一种另外的主体化合物d,其结构不同于根据本发明的分子的结构;和

(iv)任选地0-94重量%、优选地0-65重量%、特别是0-50重量%的溶剂;和

(v)任选地0-30重量%、特别是0-20重量%、优选地0-5重量%的至少一种另外的发射体分子f,其结构不同于根据本发明的分子的结构。

在一个实施方案中,主体化合物h具有能量ehomo(h)在-5至-6.5ev范围内的最高占据分子轨道homo(h),并且至少一种另外的主体化合物d具有能量为ehomo(d)的最高占据分子轨道homo(d),其中ehomo(h)>ehomo(d)。

在另一个实施方案中,主体化合物h具有能量为elumo(h)的最低未占据分子轨道lumo(h),并且至少一种另外的主体化合物d具有能量为elumo(d)的最低未占据分子轨道lumo(d),其中能量elumo(h)>elumo(d)。

在一个实施方案中,主体化合物h具有有着能量ehomo(h)的最高被占分子轨道homo(h)和有着能量elumo(h)的最低未被占分子轨道lumo(h),和

所述至少一种其他的主体化合物d具有有着能量ehomo(d)的最高被占分子轨道homo(d)和有着能量elumo(d)的最低未被占分子轨道lumo(d),

本发明的有机分子具有能量为ehomo(e)的最高占据分子轨道homo(e)和能量为elumo(e)的最低未占据分子轨道lumo(d),

其中

ehomo(h)>ehomo(d),并且根据本发明的有机分子的最高占据分子轨道homo(e)的能级(ehomo(e))与主体化合物h的最高占据分子轨道homo(h)的能级(ehomo(h))之间的差值在-0.5ev和0.5ev之间,更优选在-0.3ev和0.3ev之间,甚至更优选在-0.2ev和0.2ev之间或甚至在-0.1ev和0.1ev之间;并且

elumo(h)>elumo(d),并且根据本发明的有机分子的最低未占据分子轨道lumo(e)的能级(elumo(e))与至少一种另外的主体化合物d的最低未占据分子轨道lumo(d)的能级(elumo(d))之间的差值在-0.5ev和0.5ev之间,更优选在-0.3ev和0.3ev之间,甚至更优选在-0.2ev和0.2ev之间或甚至在-0.1ev和0.1ev之间。

在另一个方面,本发明涉及一种有机光电器件,其包括此处描述的类型的有机分子或组合物,尤其是以选自由以下各项组成的组的器件的形式:有机发光二极管(oled);发光电化学电池;oled传感器,尤其是未对外部气密屏蔽的气体和蒸气传感器;有机二极管;有机太阳能电池;有机晶体管;有机场效应晶体管;有机激光器和下变频元件。

在一个优选的实施方案中,有机电致发光器件是选自由以下各项组成的组的有机发光二极管(oled)、发光电化学电池(lec)和发光晶体管的器件。

在根据本发明的光电器件的一个实施方案中,根据本发明的有机分子用作发光层eml中的发光材料。

在根据本发明的光电子器件的一个实施方案中,发光层eml由此处描述的根据本发明的组合物组成。

如果有机电致发光器件是oled,则它可以表现出以下层结构的实例:

1.基板

2.阳极层a

3.空穴注入层,hil

4.空穴传输层,htl

5.电子阻挡层,ebl

6.发光层,eml

7.空穴阻挡层,hbl

8.电子传输层,etl

9.电子注入层,eil

10.阴极层,

其中oled仅包含每个层,任选地各种层可以合并,并且oled可以包括不止一个上述每种层类型的层。

有机电致发光器件还可以任选地包括一个或多个保护层,所述保护层保护器件免于暴露于环境中的有害因素的损害,包括例如湿气、蒸气和/或气体。

在本发明的一个实施方案中,有机电致发光器件是包括以下倒置层结构的oled:

1.基板

2.阴极层

3.电子注入层,eil

4.电子传输层,etl

5.空穴阻挡层,hbl

6.发光层,eml

7.电子阻挡层,ebl

8.空穴传输层,htl

9.空穴注入层,hil

10.阳极层a

其中具有倒置层结构的oled仅包括每个层,任选地各种层可以合并,并且oled可以包括不止一个上述每种层类型的层。

在本发明的一个实施方案中,有机电致发光器件是oled,其可以表现出堆叠构造。与oled并排放置的典型布置相反,此构造中的各个单元相互堆叠于顶部。可以利用表现出堆叠构造的oled产生混合光,特别是可以通过堆叠蓝色、绿色和红色oled来产生白光。表现出堆叠构造的oled还可以任选地包括电荷产生层(cgl),所述电荷产生层通常定位于两个oled子单元之间,并且通常由n掺杂和p掺杂层组成,其中cgl的n掺杂层通常定位于更靠近阳极层。

在本发明的一个实施方案中,有机电致发光器件是在阳极和阴极之间包括两个或更多个发射层的oled。特别地,这种所谓的串联oled包括三个发射层,其中一个发射层发射红光,一个发射层发射绿光,一个发射层发射蓝光,并且任选地可以在各个发射层之间包括其他层,诸如电荷产生层、阻挡或传输层。在另一个实施方案中,发射层彼此相邻地堆叠。在另一个实施方案中,串联oled在每两个发射层之间包含电荷产生层。还可以合并相邻的发射层或由电荷产生层分开的发射层。

基板可以由任何材料或材料的任何组合物形成。载玻片最常用作基板。或者,可以使用薄金属层(例如,铜、金、银或铝箔)或塑料箔或塑料载玻片。这可以允许更高程度的灵活性。阳极层a主要由能够获得(基本上)透明膜的材料组成。由于两个电极中的至少一个应(基本上)透明以允许来自oled的光发射,因此阳极层a或阴极层c是透明的。阳极层a优选地包括大含量的透明导电氧化物(tco)或甚至由透明导电氧化物(tco)组成。此类阳极层a可以例如包含氧化铟锡、氧化铝锌、氟掺杂的氧化锡、氧化铟锌、pbo、sno、氧化锆、氧化钼、氧化钒、氧化钨、石墨、掺杂的si、掺杂的ge、掺杂的gaas、掺杂的聚苯胺、掺杂的聚吡咯和/或掺杂的聚噻吩。

阳极层a特别优选地(基本上)由氧化铟锡(ito)(例如,(ino3)0.9(sno2)0.1)组成。由透明导电氧化物(tco)引起的阳极层a的粗糙度可以通过使用空穴注入层(hil)来补偿。hil还可以促进准电荷载流子(例如,空穴)的注入,其中将促进准电荷载流子从tco向空穴传输层(htl)的传输。空穴注入层(hil)可以包含聚-3,4-亚乙二氧基噻吩(pedot)、聚苯乙烯磺酸盐(pss)、moo2、v2o5、cupc或cui,特别是pedot和pss的混合物。空穴注入层(hil)还可防止金属从阳极层a向空穴传输层(htl)中的扩散。例如,hil可以包含pedot:pss(聚-3,4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐)、pedot(聚-3,4-乙烯二氧噻吩)、mmtdata(4,4',4”-三[苯基(间甲苯基)氨基]三苯胺)、螺-tad(2,2',7,7'-四(n,n-二苯基氨基)-9,9'-螺二芴)、dntpd(n1,n1'-(联苯-4,4'-二基)双(n1-苯基-n4,n4-二-间甲苯基苯-1,4-二胺)、npb(n,n'-双-(1-萘基)-n,n'-双-苯基-(1,1'-联苯)-4,4'-二胺)、npnpb(n,n'-二苯基-n,n'-二-[4-(n,n-二苯基-氨基)苯基]对二氨基联苯)、meo-tpd(n,n,n',n'-四(4-甲氧基苯基)对二氨基联苯)、hat-cn(1,4,5,8,9,11-六氮杂三亚苯基-六腈)和/或螺-npd(n,n'-二苯基-n,n'-双-(1-萘基)-9,9'-螺二芴-2,7-二胺)。

与阳极层a或空穴注入层(hil)相邻,通常是空穴传输层(htl)。此处可以使用任何空穴传输化合物。例如,可以使用富含电子的杂芳族化合物(诸如三芳基胺和/或咔唑)作为空穴传输化合物。htl可以降低阳极层a和发光层eml之间的能垒。空穴传输层(htl)也可以是电子阻挡层(ebl)。空穴传输化合物优选地具有其三重态t1的高能级。例如,空穴传输层(htl)可以包含星形杂环化合物,诸如三(4-咔唑基-9-基苯基)胺(tcta)、聚-tpd(聚(4-丁基苯基-二苯基-胺))、[α]-npd(聚(4-丁基苯基-二苯基-胺))、tapc(4,4'-亚环己基-双[n,n-双(4-甲基苯基)苯胺])、2-tnata(4,4',4”-三[2-萘基(苯基)氨基]三苯胺)、螺-tad、dntpd、npb、npnpb、meo-tpd、hat-cn和/或trispcz(9,9'-二苯基-6-(9-苯基-9h-咔唑-3-基)-9h,9'h-3,3'-联咔唑)。htl还可以包含p-掺杂层,它由无机或有机掺杂剂在有机空穴传输基质中组成。例如,可以使用过渡金属氧化物(诸如氧化钒、氧化钼或氧化钨)作为无机掺杂剂。例如,可以使用四氟四氰基喹啉二甲烷(f4-tcnq)、五氟苯甲酸铜(cu(i)pfbz)或过渡金属络合物作为有机掺杂剂。

例如,ebl可以包含mcp(1,3-双(咔唑-9-基)苯)、tcta、2-tnata、mcbp(3,3-二(9h-咔唑-9-基)联苯)、tris-pcz、czsi(9-(4-叔丁基苯基)-3,6-双(三苯基甲硅烷基)-9h-咔唑)和/或dcb(n,n′-二咔唑基-1,4-二甲基苯)。

发光层eml通常定位于空穴传输层(htl)附近。发光层eml包含至少一种发光分子。eml特别包含至少一种根据本发明的发光分子。在一个实施方案中,发光层仅包含根据本发明的有机分子。eml通常还包含一种或多种主体材料。主体材料选自例如cbp(4,4’-双-(n-咔唑基)-联苯)、mcp、mcbpsif87(二苯并[b,d]噻吩-2-基三苯基硅烷)、czsi、sif88(二苯并[b,d]噻吩-2-基)二苯基硅烷)、dpepo(双[2-(二苯膦基)苯基]醚氧化物)、9-[3-(二苯并呋喃-2-基)苯基]-9h-咔唑、9-[3-(二苯并呋喃-2-基)苯基]-9h-咔唑、9-[3-(二苯并噻吩-2-基)苯基]-9h-咔唑、9-[3,5-双(2-二苯并呋喃基)苯基]-9h-咔唑、9-[3,5-双(2-二苯并硫代苯基)苯基]-9h-咔唑、t2t(2,4,6-三(联苯-3-基)-1,3,5-三嗪)、t3t(2,4,6-三(三苯-3-基)-1,3,5-三嗪)和/或tst(2,4,6-三(9,9'-螺二芴-2-基)-1,3,5-三嗪)。主体材料通常应选择为在能量上高于有机分子的第一三重态(t1)和第一单重态(s1)能级的第一三重态(t1)和第一单重态(s1)能级。

在本发明的一个实施方案中,eml包含所谓的混合主体系统,其具有至少一种空穴主导主体和电子主导主体。在一个特定实施方案中,eml包含确切地一种根据本发明的发光分子和混合主体系统,所述混合主体系统包含t2t作为电子主导主体以及选自由以下各项组成的组cbp、mcp、mcbp、9-[3-(二苯并呋喃-2-基)苯基]-9h-咔唑、9-[3-(二苯并呋喃-2-基)苯基]-9h-咔唑、9-[3-(二苯并噻吩-2-基)苯基]-9h-咔唑、9-[3,5-双(2-二苯并呋喃基)苯基]-9h-咔唑和9-[3,5-双(2-二苯并噻吩基)苯基]-9h-咔唑的主体作为空穴主导主体。在另一个实施方案中,eml包含50-80重量%、优选地60-75重量%的选自cbp、mcp、mcbp、9-[3-(二苯并呋喃-2-基)苯基]-9h-咔唑、9-[3-(二苯并呋喃-2-基)苯基]-9h-咔唑、9-[3-(二苯并噻吩-2-基)苯基]-9h-咔唑、9-[3,5-双(2-二苯并呋喃基)苯基]-9h-咔唑和9-[3,5-双(2-二苯并噻吩基)苯基]-9h-咔唑的主体;10-45重量%、优选地15-30重量%的t2t和5-40重量%、优选地10-30重量%的根据本发明的发光分子。

电子传输层(etl)可以定位于发光层eml附近。此处可以使用任何电子传输剂。例如,可以使用贫电子的化合物,诸如苯并咪唑、吡啶、三唑、噁二唑(例如,1,3,4-噁二唑)、膦氧化物和砜。电子传输剂也可为星形杂环化合物,诸如1,3,5-三(1-苯基-1h-苯并[d]咪唑-2-基)苯基(tpbi)。etl可以包含nbphen(2,9-双(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉)、alq3(铝-三(8-羟基喹啉))、tspo1(二苯基[4-(三苯基甲硅烷基)苯基]氧膦)、bpytp2(2,7-二(2,2'-联吡啶-5-基)三苯)、sif87(二苯并[b,d]噻吩-2-基三苯基硅烷)、sif88(二苯并[b,d]噻吩-2-基二苯基硅烷)、bmpyphb(1,3-双[3,5-二(吡啶-3-基)苯基]苯)和/或btb(4,4'-双-[2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪基)]-1,1'-联苯)。etl可以任选地掺杂有诸如liq的材料。电子传输层(etl)也可以阻挡空穴或引入空穴阻挡层(hbl)。

hbl可以例如包含bcp(2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉=浴铜灵)、balq(双(8-羟基-2-甲基喹啉)-(4-苯基苯氧基)铝)、nbphen(2,9-双(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉)、alq3(铝-三(8-羟基喹啉))、tspo1(二苯基[4-(三苯基甲硅烷基)苯基]氧膦)、t2t(2,4,6-三(联苯-3-基)-1,3,5-三嗪)、t3t(2,4,6-三(三苯基-3-基)-1,3,5-三嗪)、tst(2,4,6-三(9,9'-螺二芴-2-基)-1,3,5-三嗪)和/或tcb/tcp(1,3,5-三(n-咔唑基)苯/1,3,5-三(咔唑)-9-基)苯)。

阴极层c可以定位于电子传输层(etl)附近。例如,阴极层c可以包含金属(例如,al、au、ag、pt、cu、zn、ni、fe、pb、lif、ca、ba、mg、in、w或pd)或金属合金或者可以由金属或金属合金组成。出于实际原因,阴极层也可以由(基本上)由不透明金属如mg、ca或al组成。或者或另外,阴极层c还可以包含石墨和/或碳纳米管(cnt)。或者,阴极层c也可以由纳米级银丝组成。

oled还可以任选地包含在电子传输层(etl)和阴极层之间的保护层(它可以称为电子注入层(eil))。该层可以包含氟化锂、氟化铯、银、liq(8-羟基喹啉基锂)、li2o、baf2、mgo和/或naf。

电子传输层(etl)和/或空穴阻挡层(hbl)还可以任选地包含一种或多种主体化合物。

为了进一步修改发光层eml的发射光谱和/或吸收光谱,发光层eml还可以包含一种或多种另外的发射体分子f。此类发射体分子f可以是本领域已知的任何发射体分子。优选地,这种发射体分子f是具有与根据本发明的分子的结构不同的结构的分子。发射体分子f可以任选地是tadf发射体。或者,发射体分子f可以任选地是能够改变发光层eml的发射光谱和/或吸收光谱的荧光和/或磷光发射体分子。例如,在通过与发射体分子e发射的光相比典型地红移而弛豫到基态s0之前,三重态和/或单重态激子可以从根据本发明的发射体分子转移到发射体分子f。发射体分子f还可以任选地引起双光子效应(即,最大吸收能量的一半的两个光子的吸收)。

任选地,有机电致发光器件(例如,oled)可以例如是基本上白色的有机电致发光器件。这种白色有机电致发光器件可以例如包括至少一种(深)蓝色发射体分子以及一种或多种发射绿光和/或红光的发射体分子。然后可以任选地如上文所述发生两个或更多个分子之间的能量透射。

如本文所用,发射和/或吸收的光的颜色的指定如下,除非在特定上下文中更具体地定义:

紫色:波长范围>380-420nm;

深蓝色:波长范围>420-480nm;

天蓝色:波长范围>480-500nm;

绿色:波长范围>500-560nm;

黄色:波长范围>560-580nm;

橙色:波长范围>580-620nm;

红色:波长范围>620-800nm。

关于发射体分子,所述颜色与发射最大值有关。因此,例如,深蓝色发射体在>420至480nm范围内具有最大发射值,天蓝色发射体在>480至500nm范围内具有最大发射值,绿色发射体在>500至560nm范围内具有最大发射值,红色发射体在>620至800nm范围内具有最大发射值。

深蓝色发射体的发射最大值可以优选地低于480nm、更优选地低于470nm、甚至更优选地低于465nm或甚至低于460nm。所述最大值通常高于420nm,优选地高于430nm,更优选地高于440nm,或甚至高于450nm。

因此,本发明的另一方面涉及一种oled,其在1000cd/m2时表现出大于8%,更优选地大于10%,更优选地大于13%,甚至更优选地大于15%或甚至大于20%的外部量子效率,和/或表现出在420nm和500nm之间,优选地在430nm和490nm之间,更优选地在440nm和480nm之间,甚至更优选地在450nm和470nm之间的最大发射值,和/或在500cd/m2时表现出大于100小时,优选地大于200小时,更优选地大于400小时,甚至更优选地大于750小时或甚至大于1000小时的lt80值。因此,本发明的另一个方面涉及一种oled,其发射的ciey色坐标小于0.45、优选地小于0.30、更优选地小于0.20或甚至更优选地小于0.15或甚至小于0.10。

本发明的另一个方面涉及一种oled,其以不同的色点发射光。根据本发明,oled发射的光具有窄的发射范围(小的半峰全宽(fwhm))。在一个方面,根据本发明的oled发射的光的主发射峰的fwhm小于0.50ev、优选地小于0.48ev、更优选地小于0.45ev、甚至更优选地小于0.43ev或小于0.40ev。

本发明的另一个方面涉及一种oled,其发射的光的ciex和ciey色坐标接近于如itu-r建议书bt.2020(rec.2020)所定义的原色蓝色(ciex=0.131和ciey=0.046)的色坐标ciex(=0.131)和ciey(=0.046),并且因此适合用于超高清(uhd)显示器,例如uhd-tv中。在传统应用中,通常使用顶部发射(顶部电极是透明的)器件,而测试器件,诸如本说明书通篇使用的那些测试器件,是底部发射器件(底部电极和基板是透明的)。当从底发射器件变为顶发射器件时,蓝色器件的ciey色坐标可减小至多两倍,而ciex几乎保持不变(okinakaetal.(2015),22.1:invitedpaper:newfluorescentbluehostmaterialsforachievinglowvoltageinoleds,sidsymposiumdigestoftechnicalpapers,46;doi:10.1002/sdtp.10480)。因此,本发明的另一个方面涉及一种oled,其发射的ciex色坐标在0.02和0.30之间、优选地在0.03和0.25之间、更优选地在0.05和0.20之间或更优选在0.08和0.18之间或甚至在0.10和0.15之间,和/或ciey色坐标在0.00和0.45之间、优选地在0.01和0.30之间、更优选地在0.02和0.20之间或甚至更优选地在0.03和0.15之间或甚至在0.04和0.10之间。

在又一个方面,本发明涉及一种制造光电部件的方法。在这种情况下,使用根据本发明的有机分子。

可以借助于气相沉积和/或液体处理来产生有机电致发光器件,特别是根据本发明的oled。相应地,至少一个层

-通过升华工艺产生,

-通过有机气相沉积工艺产生,

-通过载气升华工艺产生,

-是溶液加工或印刷的。

产生产生有机电致发光器件,特别是根据本发明的oled的方法是本领域已知的。各种层通过随后的沉积工艺一个一个单独且连续地沉积在合适的基板上。一个一个单独的层可以使用相同或不同的沉积方法沉积。

气相沉积工艺包括例如热(共)蒸发、化学气相沉积和物理气相沉积。amoled背板被用作有源矩阵oled显示器的基板。一个一个单独的层可使用适当的溶剂从溶液或分散体加工。溶液沉积工艺包括例如旋涂、浸涂和喷射印刷。液体处理可以任选地在惰性气氛中(例如,在氮气氛中)进行并且可以任选地使用现有技术中已知的措施完全或部分地除去溶剂。

附图简述

附图显示:

图1实施例1(10重量%)在pmma中的发射光谱

图2实施例2(10重量%)在pmma中的发射光谱

图3实施例3(10重量%)在pmma中的发射光谱

图4实施例4(10重量%)在pmma中的发射光谱

图5实施例5(10重量%)在pmma中的发射光谱

图6实施例6(10重量%)在pmma中的发射光谱

图7实施例7(10重量%)在pmma中的发射光谱

实施例

一般合成方案i

用于合成aav0的一般程序:

将e0(1.20当量)、6-rb取代的3-溴咔唑(1.00当量)、pd2(dba)3(0.03当量)、2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基联苯(xphos)(0.12当量)和磷酸三钾(1.50当量)在氮气气氛下在甲苯/水混合物(比率为10:1,3ml甲苯/mmol芳基溴化物)中在110℃下搅拌16小时。然后将反应混合物过滤并将残留物用二氯甲烷洗涤。除去溶剂。所得的粗产物通过重结晶法或柱色谱法来纯化,并且以固体形式获得。

可以使用相应的硼酸来代替硼酸酯。

一般合成方案ii

用于合成aav1的一般程序:

将x-取代的氟苯基硼酸频哪醇酯e0-1(1.20当量)、2-,4-二-r1-取代的-6-氯-1,3,5-三嗪e0-2(1.00当量)、pd2(dba)3(0.03当量)、三环己基膦(pcy3)(0.07当量)和磷酸三钾(2.50当量)在氮气气氛下在二噁烷/甲苯/水混合物(比率为4:1:1,4ml二噁烷/mmol三嗪)中在110℃下搅拌16小时。然后将反应混合物过滤并将残留物用二氯甲烷洗涤。除去溶剂。所得的粗产物通过重结晶法或柱色谱法来纯化,并且产物e1-ii以固体形式获得。

可以使用相应的硼酸来代替硼酸酯。

用于合成aav2的一般程序:

将e0-3(1.00当量)和e0-4(2.00当量)溶解于二氯甲烷中,并在冰浴中冷却。向溶液中逐滴添加氯化锑(v)(1.00当量),将反应混合物在室温下搅拌一小时,然后在45℃下搅拌6小时。将中间产物过滤并用二氯甲烷洗涤。

将干燥的固体添加至冷却的25%氨溶液(0–5℃)中,并在室温下搅拌过夜。将反应混合物过滤并将所得的固体用水洗涤。将固体添加至dmf中,并在155℃下搅拌30分钟。将沉淀的固体热过滤。将水添加至热dmf溶液中以沉淀产物。通过过滤获得产物e1-ii。

用于合成aav3的一般程序:

将e1-ii(1.00当量)、相应的供体分子d-h(1.00当量)和磷酸三钾(4.00当量)在氮气气氛下悬浮于dmso中,并在120℃下搅拌(16h)。然后将反应混合物加到饱和氯化钠溶液中并用二氯甲烷萃取三次。合并的有机相用饱和氯化钠溶液洗涤两次,用mgso4干燥,并除去溶剂。通过重结晶法或通过快速色谱法纯化粗产物。产物以固体形式获得。

或者,在aav3中,卤素取代的咔唑d-h-hal,尤其是3-溴取代的咔唑,例如3-溴咔唑可以用于代替d-h。

在随后的反应中,可以例如在经由dh-hal引入的一个或多个卤素取代基的位置处引入硼酸酯基团或硼酸基团,从而产生相应的咔唑-3-基硼酸酯或相应的咔唑-3-硼酸,例如通过与双(频哪醇)二硼酸反应(casno.73183-34-3)。然后可以通过与相应的卤代反应物(优选地)的偶联反应来引入取代基(其中虚线表示结合位点)而不是硼酸酯基团或硼酸基团。

或者,可以在经由d-h-hal引入的一个卤素取代基的位置处引入取代基所述卤素取代基通过与取代基的硼酸或相应的硼酸酯反应而引入。

咔唑衍生物的溴化反应可以替代地在与n-溴代琥珀酰亚胺的反应中生产,例如如以下反应方案所示:

hplc-ms:

hplc-ms光谱在具有ms检测器(thermoltqxl)的agilent公司的hplc系统(1100系列)上进行。

例如,将agilent公司的反相色谱柱4.6mm×150mm,粒度3.5μm(zorbaxeclipseplus95c18,4.6×150mm,3.5μmhplc色谱柱)用于hplc。

hplc-ms测量在室温(rt)下使用以下梯度进行:

其中使用以下溶剂混合物:

为了进行测量,从浓度为0.5mg/ml的溶液中取5μl进样量。

借助apci(常压化学电离)以正(apci+)或负(apci-)电离模式对样品进行电离。

循环伏安法

使用在二氯甲烷或合适的溶剂和合适的支持电解质(例如0.1mmol/l的四丁基六氟磷酸铵)中有机分子的浓度为10-3mol/l的溶液测量循环伏安图。测量是在室温下在氮气气氛下用三电极组件(工作电极和反电极:pt线,参比电极:pt线)进行的,并使用fecp2/fecp2+作为内标进行校准。使用二茂铁作为内标针对饱和甘汞电极(sce)校正homo数据。

基于密度泛函理论的计算

使用bp68泛函和单位分解方法(ri)优化分子结构。使用采用时间依赖性dft(td-dft)结构的(bp68)优化结构计算激发能。用b2lyp泛函计算轨道和激发态能量。使用def2-svp基组和用于数值积分的m4网格。所有计算使用turbomole程序包。

光物理测量

样品预处理:旋涂

器件:spin150,spseuro。

样品浓度为1mg/ml,在氯仿或二氯甲烷中制备。将9mgpmma添加至1ml相应的溶液中。用50μl所得溶液产生相应的薄膜。

程序:1)在400rpm下进行3s;2)在1000rpm/s下以1000rpm进行20s;3)在4000rpm下以1000rpm/s进行10s。在涂布后,将薄膜在lhg精密加热板上在70℃下在空气中干燥1分钟。

光致发光光谱和tcspc(时间相关单光子计数)

使用horibascientific公司的荧光光谱仪(型号fluoromax-4)进行稳态发射光谱分析,该荧光光谱仪配备有150w氙弧灯、激发和发射单色仪以及hamamatsur928光电倍增管以及时间相关单光子计数(tcspc)选件。用氮气连续冲洗样品室(流速>800ml/min)。使用标准校正曲线来校正发射光谱和激发光谱。

使用具有fm-2013设备的tcspc方法和horibayvontcspchub,使用同一系统来确定发射衰减时间。

激发源:

nanoled370(波长:371nm,脉冲持续时间:1.1ns)

nanoled290(波长:294nm,脉冲持续时间:<1ns)

spectraled310(波长:314nm)

spectraled355(波长:355nm)。

使用datastation软件包和das6分析软件执行分析(指数拟合)。拟合借助卡方方法来指定

其中ei:由拟合预测的变量,oi:测量的变量。

时间分辨pl光谱在μs范围内

此外,在edinburghinstrumentsfs5荧光光谱仪上测量时间分辨瞬态。与在类似的horiba系统上进行的测量相比,fs5允许更好地利用光,因此可以改善样品发射与背景噪声之间的比率,尤其可以改善延迟荧光发射体的测量。待检查的样品由宽带氙灯(150w氙弧灯)激发。fs5将czerny-turner单色仪用于选择性激发波长和发射波长。样品的光致发光通过r928p光电倍增管进行检测,其中检测器的光电阴极可在200nm至870nm的光谱范围内进行时间分辨的测量。温度稳定的探测器单元还确保每秒少于300个事件的暗计数率。为了确定pl瞬态的衰减时间,随后使用三个指数函数来估算μs范围。通过振幅加权,平均寿命τdf对于延迟的荧光从

具有各自的单指数衰减时间τi和相关的振幅ai.

光致发光量子产率的测量

光致发光量子产率(plqy)的测量借助于hamamatsuphotonics公司的absoluteplquantumyieldmeasurementc9920-03g系统进行。所述系统由以下组成:150w氙气放电灯、可自动调节的czerny-turner单色器(250-950nm)和具有高反射率spectralon涂层(特氟隆衍生物)的ulbricht球体,其经由光纤电缆连接到pma-12多通道检测器,所述多通道检测器具有bt(背面变薄的)-ccd芯片,具有1024x122像素(尺寸24x24μm)。使用软件u6039-053.6.0版分析了量子效率和cie坐标。发射最大值以nm表示,量子产率φ以%表示,cie坐标以x、y值表示。

plqy使用以下方案确定:

1)实施质量保证措施:使用在乙醇中的蒽(已知浓度)作为参考材料。

2)确定激发波长:首先确定有机分子的吸收最大值,并由此进行激发。

3)实施样品测量:

在氮大气下测定脱气溶液和薄膜的绝对量子产率。

根据下式在系统内执行计算:

其中n光子表示光子计数,int.表示强度。

有机电致发光器件的产生和表征

包含根据本发明的有机分子的oled器件可使用真空沉积方法产生。如果一个层含有不止一种化合物,则以%表示一种或多种化合物的重量百分数。总重量百分比值总共达到100%,因此,如果未提供值,则该化合物的分数等于所提供的值与100%之间的差。

未完全优化的oled使用标准方法和测量电致发光光谱来表征,外量子效率(以%表示)随着强度和电流而变化,所述强度使用光电二极管检测的光计算。从在恒定电流密度下操作期间的亮度变化中提取oled器件的寿命。lt50值对应于所测量的亮度下降到初始亮度的50%的时间,lt80类似地对应于所测量的亮度下降到初始亮度的80%的时间,lt95对应于所测量的亮度下降到初始亮度的95%的时间,等等。

进行寿命的加速测量(例如,增加电流密度)。例如,使用以下式确定500cd/m2处的lt80值:

其中l0表示施加电流密度时的初始亮度。

这些值对应于若干(通常两至八个)像素的平均值,其中给出了所述像素之间的标准偏差。这些图显示了一个oled像素的数据系列。

实施例1

实施例1根据以下合成:

aav0(74%收率),其中3-溴咔唑(cas1592-95-6)和用作e0,

aav1(83%收率),其中2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(cas3842-55-5)用作e0-2,并且2-氟-5-氰基苯基硼酸频哪醇酯用作e0-1,以及

aav3(68%收率)。

ms(hplc-ms),m/z(保留时间):740.24(11.71min)。

图1显示了实施例1的发射光谱(在pmma中为10重量%)。发射最大值在483nm处。光致发光量子产率(plqy)为82%,半峰全宽为0.43ev,发射衰变为10μs。

实施例2

实施例2根据以下合成:aav0(74%收率),其中3-溴咔唑(cas1592-95-6)和用作e0,

aav2(99%收率),其中苯甲腈(cas100-47-0)用作e0-4,2-氟苯甲酰氯用作e0-3,aav3(50%收率)。

ms(hplc-ms),m/z(保留时间):714.23(12.75min)。

图2显示了实施例2的发射光谱(在pmma中为10重量%)。发射最大值在467nm处。光致发光量子产率(plqy)为75%,半峰全宽为0.43ev,发射衰变为19μs。

实施例3

实施例3根据以下合成:

aav0(27%收率),其中3-溴咔唑(cas1592-95-6)和用作e0,

aav1(83%收率),其中2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(cas3842-55-5)用作e0-2,并且2-氟-5-氰基苯基硼酸频哪醇酯用作e0-1,以及aav3(65%收率)。

ms(hplc-ms),m/z(保留时间):806.24(12.43min)。

图3显示了实施例3的发射光谱(在pmma中为10重量%)。发射最大值在490nm处。光致发光量子产率(plqy)为74%,半峰全宽为0.44ev。

实施例4

实施例4根据以下合成:

aav0(27%收率),其中3-溴咔唑(cas1592-95-6)和用作e0,

aav2(99%收率),其中苯甲腈(cas100-47-0)用作e0-4,2-氟苯甲酰氯用作e0-3,以及

aav3(74%收率)。

ms(hplc-ms),m/z(保留时间):780.19(17.13min)。

图4显示了实施例4的发射光谱(在pmma中为10重量%)。发射最大值在473nm处。光致发光量子产率(plqy)为62%,半峰全宽为0.45ev,发射衰变为43μs。

实施例5

实施例5根据以下合成:

aav0(62%收率),其中3-溴咔唑(cas1592-95-6)和用作e0,

aav2(99%收率),其中苯甲腈(cas100-47-0)用作e0-4,2-氟苯甲酰氯用作e0-3,aav3(31%收率)。

ms(hplc-ms),m/z(保留时间):716.36(15.17min)。

图5显示了实施例5的发射光谱(在pmma中为10重量%)。发射最大值在473nm处。光致发光量子产率(plqy)为77%,半峰全宽为0.44ev,发射衰变为60μs。

实施例6

实施例6根据以下合成:

aav1(83%收率),其中2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(cas3842-55-5)用作e0-2,并且2-氟-5-氰基苯基硼酸频哪醇酯类似于aav3用作e0-1(81%收率),其中3-溴咔唑(cas1592-95-6)用作d-h。然后将根据aav3:的反应产物与双(频哪醇)双硼反应如下:

然后将其根据以下与反应

ms(hplc-ms),m/z(保留时间):765.22(11.07min)。

图6显示了实施例6的发射光谱(在pmma中为10重量%)。发射最大值在473nm处。光致发光量子产率(plqy)为64%,半峰全宽为0.43ev,发射衰变为15μs。

实施例7

实施例7根据以下合成:aav2(99%收率),其中苯甲腈(cas100-47-0)用作e0-4,并且2-氟苯甲酰氯类似于aav3用作e0-3(81%收率),其中3-溴咔唑(cas1592-95-6)用作d-h。然后将根据aav3:反应产物与双(频哪醇)双硼反应如下:

然后将其根据以下与2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(cas3842-55-5)反应

然后将其根据以下与n-溴丁二酰亚胺(cas128-08-5)反应

(83%收率)。反应产物根据以下进行反应:

aav0(68%收率),其中用作e0。

ms(hplc-ms),m/z(保留时间):971.17(15.43min)。

图7显示了实施例7的发射光谱(在pmma中为10重量%)。发射最大值在481nm处。光致发光量子产率(plqy)为69%,半峰全宽为0.43ev,发射衰变为12μs。

实施例8

实施例8的发射最大值(在pmma中为10重量%)为466nm。

实施例9

实施例9的发射最大值(在pmma中为10重量%)为480nm。

实施例d1

在具有以下结构的oled组分d1中对实施例1进行测试(发射层中的根据本发明分子的级分以质量百分比表示):

对于组分d1,在1000cd/m2处的外部量子效率为19.2%±0.7。发射最大值在487nm处,在5.9v时,ciex被测定为0.32,ciey为0.17。

根据本发明的有机分子的其他实例:

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