一种有机化合物、有机电致发光材料及发光元件的制作方法

文档序号:30411611发布日期:2022-06-15 09:43阅读:102来源:国知局
一种有机化合物、有机电致发光材料及发光元件的制作方法

1.本发明属于有机电致发光材料技术领域,具体涉及一种有机化合物、有机电致发光材料及发光元件。


背景技术:

2.一般而言,有机发光现象是指在对有机物质施加电能时发出光的现象;即在阳极与阴极之间配置有机层时,如果在两个电极之间施加电压,则空穴会从阳极注入至有机层,电子会从阴极注入至有机层;当所注入的空穴和电子相遇时,会形成激子,当该激子跃迁至基态时,会发出光和热。
3.最近几年有机电致发光显示技术已趋于成熟,一些产品已进入市场,但在产业化过程中,仍有许多问题亟待解决。特别是用于制作元件的各种有机材料,其载流子注入和传输性能、材料电发光性能、使用寿命、色纯度、各种材料之间及与各电极之间的匹配等,尚有许多问题还未解决;尤其是发光元件的发光效率和使用寿命还达不到实用化要求,这大大限制了oled技术的发展。而利用三线态发光的金属配合物磷光材料具有高的发光效率,其绿光和红光材料已经达到使用要求,但是金属配合物磷光材料要求具有高三线态能级的磷光材料或空穴材料与之匹配,因此,开发具有高三线态能级的磷光材料或空穴材料是当前oled发展的迫切需求。
4.由此,为了克服如上所述的以往技术问题而进一步提高有机电致发光元件的特性,继续要求对于在有机电致发光元件中可用作磷光材料或空穴材料的更加稳定且有效的物质的开发。
5.鉴于此,特提出本发明。


技术实现要素:

6.为了解决现有技术存在的以上问题,本发明提供了一种有机化合物、有机电致发光材料及发光元件,所述的有机化合物有效提高了材料热稳定性和平衡载流子的能力,利用所述的有机化合物制备的有机电致发光元件可显著降低驱动电压、提高发光效率和寿命。
7.本发明的第一目的,提高了一种有机化合物,所述的有机化合物结构式如式(i)所示:
[0008][0009]
其中,ar1、ar2各自独立地为式(ii)所示的基团、取代或未取代的c
10-c
60
稠环芳基或取代或未取代的c
2-c
60
杂芳基;取代基选自氘、卤素、硝基、羟基、腈基、羧基、醛基、酮基、氨基、取代或未取代的c
6-c
60
芳基、取代或未取代的c
1-c
40
烷基、取代或未取代的c
1-c
40
硅烷基、取代或未取代的c
1-c
40
烷氧基、取代或未取代的c
6-c
60
芳氧基、取代或未取代的c
6-c
60
芳基胺基、取代或未取代的c
2-c
60
杂环芳基或取代或未取代的c
2-c
60
杂芳胺基组成的群组;
[0010]
r1、r2、r3、r4各自独立地选自由氢、氘、卤素、腈基、取代或未取代的c
6-c
60
芳基、取代或未取代的c
1-c
40
烷基、取代或未取代的c
1-c
40
硅烷基、取代或未取代的c
1-c
40
烷氧基、取代或未取代的c
6-c
60
芳氧基、取代或未取代的c
6-c
60
芳基胺基、取代或未取代的c
2-c
60
杂环芳基或取代或未取代的c
2-c
60
杂芳胺基组成的群组,r1和r2、r3和r4可任选地接合或稠合形成另外的一个或多个取代或未取代的环,在所形成的环中含有或不含有一个或多个杂原子n、p、b、o或s;
[0011]
ar3、ar4各自独立地选自由取代或未取代的c
6-c
60
芳基、取代或未取代的c
6-c
60
稠环芳基、取代或未取代的c
6-c
60
芳胺基、或者取代或未取代的c
2-c
60
杂环芳基组成的群组;
[0012]
m选自0~5的整数;
[0013]
l选自单键、取代或未取代的c
6-c
60
的亚芳基、或者取代或未取代的c
2-c
60
亚杂芳基中的一种;
[0014]“*—”表示式(ii)与式(i)的连接键。
[0015]
本发明中,相邻基团彼此结合而形成的取代或未取代的环中,“环”是指取代或未取代的烃环、或者取代或未取代的杂环。
[0016]
进一步的,所述的化合物为式(1)或式(2)结构:
[0017][0018]
本发明的式(1)或式(2)所示的化合物中,ar1、ar2、ar3、ar4和l都是具有芳香性的基团,也就是说,本发明的化合物的一个基本特征总结为,在萘环的1,5位或2,6位具有两个二芳基取代胺基,该特征是重要的,将这样的上述本发明化合物应用于有机电致发光元件的空穴传输层中时,能使得元件实现低驱动电压和较高的元件发光效率。能够实现这些优异技术效果的具体原因尚不明确,以下仅是发明人的推测,但这些推测并不限定本发明的保护范围。
[0019]
萘环的两个较远位取代的线型二芳基取代胺基的结构中特别有利于载流子传输,因为三芳胺类材料在电场的作用下形成铵离子自由基,分子中的两个三芳胺基可形成双铵离子自由基,从而具有更加优异的空穴迁移率;这种线型的双三芳胺基结构材料也有助于提高材料的玻璃化温度,提升材料的成膜性能,并且由于双铵离子自由基处于萘环的隔离,较好的避免了自由基的复合,提高载流子传送的效率。
[0020]
但是这种线型的双三芳胺结构,虽然空穴传输性能优良,但是容易造成分子间的紧密排列,从而导致材料的出现结晶倾向。本发明的发明人发现,在上述二芳基取代胺基的邻位上,如果直接连接一个共轭碳原子数为6以上的芳香性烃基,可以破坏材料的共面特征,通过大共轭的基团来增加分子间的位阻,可减少分子的紧密堆砌,避免材料结晶倾向。
[0021]
另一方面,这种共轭基团的引入,可增加激子传输能力,则能够对载流子传输效率有着极大的提高,更为重要的是,这种情况下还能极大的提高寿命,具体理由尚不明确,猜测是以下原因:
[0022]
本发明中的所谓共轭碳原子数为6以上,是指电子能够在6个以上碳原子数连成的几乎共平面的碳原子骨架上发生离域共振,例如苯、萘、菲的骨架就是此类,但是联苯骨架中由于中间的碳-碳单键能级不同,有时两个苯环之间的电子不能互相交互离域。这样的π共轭体系结构一边都有很好的平面性,本发明人发现,当在上述二芳基取代胺基的的邻位上直接连接一个共轭碳原子数为6以上的芳香性烃基这种平面性很好的相对较大基团,分子的堆积方式更趋于合理,不但利于电荷传输从而可减少由于高电压下膜层界面的焦耳热,材料热稳定性良好;而且这些基团的引入,还可提高分子的玻璃化温度,防止分子蒸镀成膜时结晶化,这些原因都能提升器件寿命。
[0023]
发明人发现具有本发明上述限定结构的化合物寿命特性特别优良,完全优于现有
化合物。
[0024]
对于共轭碳原子数为6以上的芳香性烃基,进一步的,ar1或ar2各自独立地为取代或未取代的c
10-c
60
稠环芳基或取代或未取代的c
2-c
60
杂芳基;
[0025]
ar3、ar4各自独立地选自由取代或未取代的c
6-c
60
芳基、取代或未取代的c
2-c
60
杂环芳基组成的群组;
[0026]
r1、r2、r3、r4各自独立地选自由氢、氘、取代或未取代的c
6-c
60
芳基组成的群组;
[0027]
m选自0、1或2。
[0028]
进一步的,所述的ar1或ar2选自由以下所示基团组成的群组:
[0029][0030]
其中,ar1或ar2上的氢原子均可被取代基取代,所述取代基选自由氢、氘、卤素、羟基、腈基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其羧酸盐、磺酸基或其磺酸盐、磷酸基或其磷酸盐、c
1-c
60
烷基、c
2-c
60
烯基、c
2-c
60
炔基、c
1-c
60
烷氧基、c
3-c
60
环烷烃基、c
3-c
60
环烯烃基、取代或未取代的c
6-c
60
芳基、取代或未取代的c
6-c
60
芳氧基、取代或未取代的c
6-c
60
芳硫醚基、或者取代或未取代的c
2-c
60
杂环芳基组成的群组;
[0031]
g表示o、s、cr'r”或nar’;
[0032]
r'、r”各自独立地选自由氢、氘、c
1-c
60
的烷基、c
1-c
60
的杂烷基、取代或未取代的c
6-c
60
芳基、取代或未取代的c
6-c
60
芳胺基、或者取代或未取代的c
2-c
60
杂环芳基组成的群组,r’和r”可任选地接合或稠合形成另外的一个或多个取代或未取代的环,在所形成的环中含有或不含有一个或多个杂原子n、p、b、o或s;优选地,r’、r”各自独立为地甲基、苯基或芴基;
[0033]
ar’选自由c
1-c
60
的烷基、c
1-c
60
的杂烷基、c
3-c
60
的环烷基、取代或未取代的c
6-c
60
芳基、取代或未取代的c
6-c
60
稠环芳基、取代或未取代的c
6-c
60
芳胺基、或者取代或未取代的c2-c
60
杂环芳基组成的群组;优选地,ar’为甲基、乙基、苯基或萘基;
[0034]“*—”表示ar1、ar2与式(i)的连接键。
[0035]
进一步的,所述的l选自单键或由以下iii-1~iii-15所示基团组成的群组:
[0036][0037]
其中,z
11
、z
12
各自独立地选自由氢、氘、卤原子、羟基、腈基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其羧酸盐、磺酸基或其磺酸盐、磷酸基或其磷酸盐、c
1-c
60
的烷基、c
2-c
60
的烯基、c
2-c
60
的炔基、c
1-c
60
的烷氧基、c
3-c
60
的环烷烃基、c
3-c
60
的环烯烃基、取代或未取代的c
6-c
60
芳基、取代或未取代的c
6-c
60
芳氧基、取代或未取代的c
6-c
60
芳硫醚基、或者取代或未取代的c
2-c
60
杂环芳基组成的群组;
[0038]z13
选自取代或未取代的c
6-c
60
芳基、取代或未取代的c
6-c
60
芳氧基、取代或未取代的c
6-c
60
芳硫醚基、或者取代或未取代的c
2-c
60
杂环芳基中的一种或多种;
[0039]
y1表示1-4的整数;y2表示1-6的整数;y3表示1-3的整数;y4表示1-5的整数;
[0040]
t2表示o、s、cr’r”或nar’;
[0041]
r’、r”各自独立地选自由氢、氘、c
1-c
60
的烷基、c
1-c
60
的杂烷基、取代或未取代的c
6-c
60
芳基、取代或未取代的c
6-c
60
芳胺基、或者取代或未取代的c
2-c
60
杂环芳基组成的群组,r’和r”可任选地接合或稠合形成另外的一个或多个取代或未取代的环,在所形成的环中含有或不含有一个或多个杂原子n、p、b、o或s;优选地,r’、r”为甲基、苯基或芴基;
[0042]
ar’选自由c
1-c
60
的烷基、c
1-c
60
的杂烷基、c
3-c
60
的环烷基、取代或未取代的c
6-c
60
芳基、取代或未取代的c
6-c
60
稠环芳基、取代或未取代的c
6-c
60
芳胺基、或者取代或未取代的c
2-c
60
杂环芳基组成的群组;优选地,ar’为甲基、乙基、苯基或萘基;
[0043]
表示l与式(i)和n的连接键。
[0044]
进一步的,nar3ar4选自由下述式b1~b15组成的群组:
[0045][0046]
g选自*—o—*、*—s—*或下述结构中的一种:
[0047]c60
的芳基、c
6-c
60
的芳氧基、c
6-c
60
的芳硫醚基和c
2-c
60
的杂环芳基中的1个以上的取代基取代或未取代,或者被上述例示的取代基中的2个以上的取代基连接而成的取代基取代或未取代。
[0055]
本发明中的芳氧基,可以举出上述芳基与杂芳基与氧组成的一价基团。
[0056]
在本说明书中,作为烷基例如可举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、2-甲基丁基、正戊基、仲戊基、环戊基、新戊基、正己基、环己基、金刚烷基、新己基、正庚基、环庚基、正辛基、环辛基、2-乙基己基、三氟甲基、五氟乙基、2,2,2-三氟乙基等。
[0057]
在本说明书中,环烷基包括单环烷基和多环烷基,例如可以是环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。
[0058]
在本说明书中,作为烷氧基的例子可举出:甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、异戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基等,其中优选甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、异丁氧基、异戊氧基,更优选甲氧基。
[0059]
在本说明书中,作为硅烷基的例子可以是被在上述烷基中所例举的基团取代的甲硅烷基,具体可举出:甲基甲硅烷基、二甲基甲硅烷基、三甲基甲硅烷基、乙基甲硅烷基、二乙基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基等基团。
[0060]
进一步的,所述的有机化合物选自由以下d473至d583组成的群组:
[0061]
[0062]
[0063]
[0064]
[0065]
[0066]
[0067][0068][0069]
其中,t3选自*—o—*、*—s—*或下述结构中的一种:
[0070][0071]“*—”和“—*”表示连接键。
[0072]
本发明的第二目的,提供了一种有机电致发光材料,所述的有机电致发光材料包括所述的有机化合物。
[0073]
包括本发明的有机化合物的有机电致发光材料具有平衡载流子的能力或光取出能力。
[0074]
本发明的第三目的,提供了一种有机电致发光元件,包括第一电极、第二电极、封盖层和置于第一电极、第二电极之间的至少一层有机层,所述的有机层或封盖层中至少一层包括所述的有机化合物。
[0075]
进一步的,所述的有机层包括空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、发光层、电子传输层、电子注入层或电子阻挡层。
[0076]
进一步的,所述空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层或封盖层包括所述的有机化合物。
[0077]
所述有机电致发光元件包含阴极、阳极、cpl层(封盖层)和至少一个发光层。除了这些层之外,它还可以包含其它的层,例如在每种情况下,包含一个或多个空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层、激子阻挡层、电子阻挡层和/或电荷产生层。具有例如激子阻挡功能的中间层同样可引入两个发光层之间。然而,应当指出,这些层中的每个并非必须都存在。此处所述有机电致发光元件可包含一个发光层,或者它可包含多个发光层。即,将能够发光的多种发光化合物用于所述发光层中。特别优选具有三个发光层的体系,其中所述三个层可显示蓝色、绿色和红色发光。如果存在多于一个的发光层,则根据本发明,这些层中的至少一个层包含本发明的化合物。
[0078]
进一步地,根据本发明的有机电致发光元件不包含单独的空穴注入层和/或空穴传输层和/或空穴阻挡层和/或电子传输层,即发光层与空穴注入层或阳极直接相邻,和/或发光层与电子传输层或电子注入层或阴极直接相邻。
[0079]
在根据本发明的有机电致发光元件的其它层中,特别是在空穴传输层中和发光层
中以及在cpl中,所有材料可以按照根据现有技术通常所使用的方式来使用。本领域普通技术人员因此将能够在不付出创造性劳动的情况下与根据本发明的发光层组合使用关于有机电致发光元件所知的所有材料。
[0080]
关于本发明的有机电致发光元件,除了上述有机物层中的一层以上包含以上所述的化合物之外,可以利用本领域中公知的材料和方法来形成有机物层和电极制造。
[0081]
此外,可用作根据本发明的有机电致发光元件中所包含的阳极的物质没有特别限定,作为非限制性例子,可以使用钒、铬、铜、锌、金、铝等金属或它们的合金;氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)等金属氧化物;zno:al或sno2:sb等金属与氧化物的组合;聚噻吩、聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(亚乙基-1,2-二氧)噻吩](pedt)、聚吡咯和聚苯胺等导电性高分子;以及炭黑等。
[0082]
可用作根据本发明的有机电致发光元件中所包含的阴极的物质没有特别限定,作为非限制性例子,可以使用镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡或铅等金属或它们的合金;及lif/al或li2o/al等多层结构物质等。
[0083]
可用作根据本发明的有机电致发光元件中所包含的基板的物质没有特别限定,作为非限制性例子,可以使用硅片、石英、玻璃板、金属板或塑料膜和片等。
[0084]
此外优选如下的有机电致发光元件,可以借助于升华方法施加一个或多个层,其中在真空升华装置中在低于10-5
pa、优选低于10-6
pa的初压下通过气相沉积来施加所述材料。然而,所述初压还可能甚至更低,例如低于10-7
pa。
[0085]
同样优选如下的有机电致发光元件,也可以借助于有机气相沉积方法或借助于载气升华来施加一个或多个层,其中,在10-5
pa至1pa之间的压力下施加所述材料。该方法的特别的例子是有机蒸汽喷印方法,其中所述材料通过喷嘴直接施加,并且因此是结构化的。
[0086]
此外优选如下的有机电致发光元件,从溶液中,例如通过旋涂,或借助于任何所希望的印刷方法例如丝网印刷、柔性版印刷、平版印刷、光引发热成像、热转印、喷墨印刷或喷嘴印刷,来产生一个或多个层。可溶性化合物,例如通过适当的取代式(i)所示的化合物获得可溶性化合物。这些方法也特别适于低聚物、树枝状大分子和聚合物。此外可行的是混合方法,其中例如从溶液中施加一个或多个层并且通过气相沉积施加一个或多个另外的层。
[0087]
这些方法是本领域普通技术人员通常已知的,并且他们可以在不付出创造性劳动的情况下将其应用于包含根据本发明的化合物的有机电致发光元件。
[0088]
因此,本发明还涉及制造根据本发明的有机电致发光元件的方法,包括借助于升华方法来施加至少一个层,和/或借助于有机气相沉积方法或借助于载气升华来施加至少一个层,和/或从溶液中通过旋涂或借助于印刷方法来施加至少一个层。
[0089]
此外,本发明涉及包含至少一种上文指出的本发明的化合物。如上文关于有机电致发光元件指出的相同优选情况适用于所述本发明的化合物。特别是,所述化合物此外还可优选包含其它化合物。从液相处理本发明的化合物,例如通过旋涂或通过印刷方法进行处理,需要处理本发明的化合物的制剂,这些制剂可以例如是溶液、分散体或乳液。出于这个目的、可优选使用两种或更多种溶剂的混合物。合适并且优选的溶剂例如是甲苯、苯甲醚、邻二甲苯、间二甲苯或对二甲苯、苯甲酸甲酯、均三甲苯、萘满、邻二甲氧基苯、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、四氢吡喃、氯苯、二噁烷、苯氧基甲苯,特别是3-苯氧基甲苯、(-)-葑酮、1,2,3,5-四甲基苯、1,2,4,5-四甲基苯、1-甲基萘、2-甲基苯并噻唑、2-苯氧基乙醇、2-吡咯
烷酮、3-甲基苯甲醚、4-甲基苯甲醚、3,4-二甲基苯甲醚、3,5-二甲基苯甲醚、苯乙酮、α-萜品醇、苯并噻唑、苯甲酸丁酯、异丙苯、环己醇、环己酮、环己基苯、十氢化萘、十二烷基苯、苯甲酸乙酯、茚满、苯甲酸甲酯、1-甲基吡咯烷酮、对甲基异丙基苯、苯乙醚、1,4-二异丙基苯、二苄醚、二乙二醇丁基甲基醚、三乙二醇丁基甲基醚、二乙二醇二丁基醚、三乙二醇二甲基醚、二乙二醇单丁基醚、三丙二醇二甲基醚、四乙二醇二甲基醚、2-异丙基萘、戊苯、己苯、庚苯、辛苯、1,1-双(3,4-二甲基苯基)乙烷,或这些溶剂的混合物。
[0090]
另外,如无特殊说明,本发明中所用原料均可通过市售商购获得,本发明所记载的任何范围包括端值以及端值之间的任何数值以及端值或者端值之间的任意数值所构成的任意子范围。
[0091]
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
[0092]
本发明所述的有机化合物具有优良的空穴传输效果,激子阻挡效果优良,所述的化合物应用于有机电致发光元件的空穴传输层中时,能使得元件实现低驱动电压和较高的元件发光效率特别适合用作空穴传输材料使用,但本发明化合物的应用场景不限于空穴传输,也可以作为电子阻挡材料、空穴注入材料、主体材料等用于有机电子元件,这样的有机电子元件包括但不限于有机电致发光元件、光学传感器、太阳能电池、照明元件、有机薄膜晶体管、有机场效应晶体管、有机薄膜太阳能电池、信息标签、电子人工皮肤片材、片材型扫描器或电子纸,优选为有机电致发光器件。且本发明的有机化合物制备工艺简单易行,原料易得,适合于量产放大,非常适用于工业应用。
附图说明
[0093]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0094]
图1是本发明的一种有机电致发光元件装置示意图;
[0095]
图2是本发明的一种倒转的有机电致发光装置示意图。
[0096]
附图标记
[0097]
101-衬底、102-阳极层、103-空穴注入层、104-空穴传输层、105-电子阻挡层、106-发光层、107-电子传输层、108-电子注入层、109-阴极层、110-cpl层。
具体实施方式
[0098]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
[0099]
在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0100]
以下实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。以下实施例中所用的实验原料和相关设备等,如无特殊说明,均可从商业途径得到,所述百分比如无特殊说明,均为质量百分比。
[0101]
下述实施例对oled材料及元件进行性能测试的测试仪器及方法如下:
[0102]
oled元件性能检测条件:
[0103]
亮度和色度坐标:使用光谱扫描仪photoresearch pr-715测试;
[0104]
电流密度和起亮电压:使用数字源表keithley 2420测试;
[0105]
功率效率:使用newport 1931-c测试。
[0106]
本发明中一般来说,oled包含至少一个有机层,其安置在阳极与阴极之间且与阳极和阴极电连接。图1展示有机发光装置100示意图。图示不一定按比例绘制。装置100可包含衬底101、阳极层102、空穴注入层103、空穴传输层104、电子阻挡层105、发光层106、电子传输层107、电子注入层108、阴极层109以及封盖层(cpl)110。装置100可通过依序沉积所描述的层来制造。
[0107]
图2展示倒转的有机发光装置200示意图。所述装置包含衬底101、阴极层109、发光层103、空穴传输层104以及阳极层102。可通过依序沉积所描述的层来制备装置200。因为最常见的oled装置具有安置在阳极上的阴极,而装置200具有安置在阳极层102下的阴极层109,因此装置200可称为“倒转”有机发光装置。在装置200的对应层中,可使用与关于装置1所描述的材料类似的材料。图2提供可如何从装置100的结构省略一些层的一个实例。
[0108]
图1和图2中所说明的简单分层结构是作为非限制实例而提供,且应当理解,可结合各种各样的其它结构使用本发明的实施例。所描述的特定材料和结构本质上是示范性的,且可使用其它材料和结构。可基于设计、性能和成本因素,通过以不同方式组合所描述的各个层来实现功能性oled,或可完全省略若干层。还可包含未具体描述的其它层。可使用不同于具体描述的材料。尽管本文所提供的实例中的许多实例将各种层描述为包括单一材料,但将理解,可使用材料的组合,例如基质与掺杂剂的混合物,或更一般来说,混合物。并且,所述层可具有各种子层。本文中给予各个层的名称不意欲为严格限制性的。举例来说,在装置200中,空穴传输层104传输空穴并将空穴注入到发光层106中,且可被描述为空穴传输层或空穴注入层。在一个实施例中,可将oled描述为具有安置在阴极与阳极之间的有机层。此有机层可包括单个层或可进一步包括如例图1和图2所描述的不同有机材料的多个层。
[0109]
还可使用未具体描述的结构和材料,例如包含聚合物材料的pled。作为另一实例,可使用具有单个有机层的oled或多个堆叠。oled结构可脱离图1和图2中所说明的简单分层结构。举例来说,衬底可包含有角度的反射表面以改进光耦合。
[0110]
本发明中,对所述化合物的合成方法进行简要说明,通式(i)所示化合物的代表性合成路径如下:
[0111][0112]
上述合成路径仅显示了m为0的情况,对于m大于0时仅需进行两次suzuki-miyaura反应即可获得目标化合物。x表示br或cl;其它所用符号如上文中所定义。
[0113]
实施例1
[0114]
化合物d474的制备方法,包括如下步骤:
[0115]
第一步:中间体int-1的制备
[0116][0117]
20.0mmol的1,5-二氯-2,6-二(三氟甲磺酸酯基)萘、45.0mmol的二苯并呋喃-2-硼酸或二苯并噻吩-2-硼酸或9-取代的咔唑-3-硼酸或9,9-二取代的芴-3-硼酸、2.0mmol的pd(pph3)4、0.1mol的碳酸钠、60ml的甲苯、40ml的乙醇和20ml的水,通入氮气保护,升温至回流搅拌反应12小时,降到室温,加入50ml的水,分出有机相,水相用乙酸乙酯萃取,收集有机相,干燥,减压浓缩干,过硅胶柱分离纯化,得化合物int-1,白色固体,收率:80%~85%。
[0118]
第二步:化合物d474的制备
[0119][0120]
在氮气保护下,20.0mmol的int-1、50.0mmol的4-苯胺基联苯、60.0mmol的叔丁醇钠和60ml的甲苯混合,再加入0.2mmol的pd2(dba)3chcl3催化剂和1ml的10%三叔丁基磷甲苯溶液,升温至回流搅拌反应12小时,降至室温,加入50ml水,用甲苯萃取,有机相干燥,过
滤,减压浓缩干,过硅胶短柱,甲苯淋洗,减压浓缩干,加入50ml甲醇加热至沸,过滤,得到化合物d474,真空升华后;
[0121]
t3为o,浅黄色固体,hplc:99.97%,ms(maldi-tof):m/z实测值:947.3641[m+h]
+
,理论值:946.3559。
[0122]
t3为s,浅黄色固体,hplc:99.95%,ms(maldi-tof):m/z实测值:979.3196[m+h]
+
,理论值:978.3102。
[0123]
t3为cme2,浅黄色固体,hplc:99.92%,ms(maldi-tof):m/z实测值:999.4682[m+h]
+
,理论值:998.4600。
[0124]
t3为nph,浅黄色固体,hplc:99.94%,ms(maldi-tof):m/z实测值:1097.4567[m+h]
+
,理论值:1096.4505。
[0125]
参照上述类似的合成方法,制备以下表1所示化合物:
[0126]
表1
[0127]
[0128]
[0129]
[0130][0131]
实施例2
[0132]
化合物d526的制备方法,包括如下步骤:
[0133]
第一步:中间体int-2的制备
[0134][0135]
在氮气保护下,20.0mmol的1,5-二氯-2,6-二(三氟甲磺酸酯基)萘、44.0mmol的4-联苯胺基联苯、50.0mmol的碳酸铯和60ml的甲苯混合,再加入0.2mmol的pd2(dba)3催化剂和0.4mmol的xphos,升温至回流搅拌反应12小时,降至室温,加入50ml水,用甲苯萃取,有机相干燥,过滤,减压浓缩干,过硅胶短柱,甲苯淋洗,减压浓缩干,加入50ml甲醇加热至沸,过滤,得到浅黄色固体int-2,收率:77%。
[0136]
第二步:化合物d526的制备
[0137][0138]
20.0mmol的int-2、48.0mmol的2-萘硼酸、0.2mmol的pd132、0.1mol的碳酸钾、60ml
的甲苯、30ml的乙醇和30ml的水,通入氮气保护,升温至回流搅拌反应12小时,降到室温,加入50ml的水,分出有机相,水相用甲苯萃取,收集有机相,干燥,过硅胶短柱,甲苯淋洗,减压浓缩干,加入80ml甲醇加热至沸,过滤,得到浅黄色固体,收率:83%,真空升华后,hplc:99.94%,ms(maldi-tof):m/z=1019.4305[m+h]
+

[0139]
参照上述类似的合成方法,制备以下表2所示化合物:
[0140]
表2
[0141]
[0142]
[0143]
[0144][0145]
上述实施例1和实施例2中的每个t3相同或不同地选自o、s、nph或cme2。
[0146]
实施例3
[0147]
一种有机电致发光元件100,其结构如图1所示,包括衬底101、设于衬底101上的阳极层102、设于阳极层102上的空穴注入层103、设于空穴注入层103上的空穴传输层104、设于空穴传输层104上的电子阻挡层105、设于电子阻挡层105上的发光层106、设于发光层106上的电子传输层107、设于电子传输层107上的电子注入层108、设于电子注入层108上的阴极层109,以及设于阴极层之上的cpl层110,其制备方法包括如下步骤:
[0148]
1)将涂布了ito导电层的玻璃基片在清洗剂中超声处理30分钟,在去离子水中冲洗,在丙酮/乙醇混合溶剂中超声30分钟,在洁净的环境下烘烤至完全干燥,用紫外光清洗机照射10分钟,并用低能阳离子束轰击表面。
[0149]
2)把上述处理好的ito玻璃基片置于真空腔内,抽真空至1
×
10-5
~9
×
10-3
pa,在上述ito膜上蒸镀金属铝作为阳极层,蒸镀膜厚为蒸镀化合物hi01作为空穴注入层,蒸镀膜厚为
[0150]
3)在上述空穴注入层上继续蒸镀本发明式(i)所示的化合物为空穴传输层,蒸镀膜厚为
[0151]
4)在上述空穴传输层上继续蒸镀htm为电子阻挡层,蒸镀膜厚为
[0152]
5)在电子阻挡层上继续蒸镀bhf为主体材料和bd04为掺杂材料,bd04为bhf质量的3%,作为有机发光层,蒸镀膜厚为
[0153]
6)在有机发光层上继续蒸镀一层liq和et06作为电子传输层,liq和et06的质量比为50:50,蒸镀膜厚为
[0154]
7)在电子传输层之上继续蒸镀一层lif为电子注入层,蒸镀膜厚为
[0155]
8)在电子注入层之上蒸镀金属镁和银作为透明阴极层,镁和银的质量比为1:2,蒸镀膜厚为
[0156]
9)在透明阴极层之上再蒸镀一层npb作为元件的cpl层,蒸镀膜厚为得到本发明提供的oled元件。
[0157]
实施例3中使用的化合物hi01、htm、bhf、bd04、et06和liq的结构如下:
[0158][0159]
对比例1
[0160]
按照与实施例3相同的步骤,将步骤3)中的式(i)所示的化合物替换为b-1,得到对比元件1;b-1结构式如下:
[0161][0162]
对比例2
[0163]
按照与实施例3相同的步骤,将步骤3)中的式(i)所示的化合物替换为b-2,得到对比元件2;b-2结构式如下:
[0164][0165]
对比例3
[0166]
按照与实施例3相同的步骤,将步骤3)中的式(i)所示的化合物替换为b-3,得到对比元件3;b-3结构式如下:
[0167][0168]
试验例1
[0169]
将实施例3和对比例1-3制备的有机电致发光元件进行如下性能测试:
[0170]
在同样亮度下,使用数字源表及亮度计测定实施例3及对比例1~3中制备得到的有机电致发光元件的驱动电压和电流效率以及元件的寿命。具体而言,以每秒0.1v的速率提升电压,测定当有机电致发光元件的亮度达到1000cd/m2时的电压即驱动电压,同时测出此时的电流密度;亮度与电流密度的比值即为电流效率;lt95%寿命测试如下:使用亮度计在1000cd/m2亮度下,保持恒定的电流,测量有机电致发光元件的亮度衰减为950cd/m2的时间,单位为小时。
[0171]
表3各元件性能检测结果
[0172]
[0173]
[0174][0175]
由表3可知,本发明的有机化合物用于有机电致发光元件的空穴传输材料时,电流效率可达到11.0cd/a以上,同时寿命大幅度提度,是性能良好的空穴传输材料。
[0176]
对比例2中的化合物b-2、对比例3中的化合物b-3与本发明的化合物相比,区别在于芳胺的邻位没有可以共轭的稠环芳烃基或杂芳烃基,虽然位阻较小,对分子成膜的影响较小,但与碳原子数在10以上的萘基、菲、二苯并呋喃、二苯并噻吩等大共轭平面取代基相比,平面共轭能力弱,所以其在分子成膜及电荷的传输上均较邻位无取代基的b-2、b-3优异,使元件内电荷的传输更加平衡,元件性能提高。
[0177]
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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