用于有机光电装置的组合物、有机光电装置及显示装置的制作方法

文档序号:33086815发布日期:2023-01-31 22:12阅读:36来源:国知局
用于有机光电装置的组合物、有机光电装置及显示装置的制作方法

1.本发明公开一种用于有机光电装置的组合物、一种有机光电装置以及一种显示装置。


背景技术:

2.有机光电装置(有机光电二极管)为将电能转换成光能且将光能转换成电能的装置。
3.有机光电装置可根据其驱动原理如下分类。一种为通过将由光能所形成的激子分离成电子及空穴且将电子及空穴分别传递至不同电极来产生电能的光电装置,且另一种为通过将电压或电流供应至电极而自电能产生光能的发光装置。
4.有机光电装置的实例包含有机光电元件、有机发光二极管、有机太阳能电池以及有机感光鼓。
5.其中,近年来,由于对平板显示装置的需求渐增,有机发光二极管(organic light emitting diode;oled)备受关注。有机发光二极管是将电能转换成光的装置,且有机发光二极管的效能极大地受电极之间的有机材料的影响。


技术实现要素:

6.技术问题
7.实施例提供一种能够实现高效率及低驱动电压的有机光电装置的用于有机光电装置的组合物。
8.另一实施例提供一种包含用于有机光电装置的组合物的有机光电装置。
9.另一实施例提供一种包含有机光电装置的显示装置。
10.技术方案
11.根据一实施例,用于有机光电装置的组合物包含:第一化合物,由化学式1表示;以及第二化合物,由化学式2表示。
12.[化学式1]
[0013][0014]
在化学式1中,
[0015]
x为o或s,
[0016]
z1至z3各自独立地为n或cra,
[0017]
z1至z3中的至少两者为n,
[0018]
ra及r1至r9各自独立地为氢、氘、经取代或未经取代的c1至c30烷基、经取代或未经取代的c6至c30芳基或经取代或未经取代的c2至c30杂环基,
[0019]
l1至l4各自独立地为单键或经取代或未经取代的c6至c30亚芳基,以及
[0020]
ar1至ar3各自独立地为经取代或未经取代的c6至c30芳基或经取代或未经取代的c2至c30杂环基;
[0021]
[化学式2]
[0022][0023]
其中,在化学式2中,
[0024]
ar4及ar5各自独立地为经取代或未经取代的c6至c30芳基或经取代或未经取代的c2至c30杂环基,
[0025]
l5及l6各自独立地为单键或经取代或未经取代的c6至c30亚芳基,
[0026]r10
至r
20
各自独立地为氢、氘、经取代或未经取代的c1至c30烷基、经取代或未经取代的c6至c30芳基或经取代或未经取代的c2至c30杂环基,以及
[0027]
m为0至2的整数。
[0028]
根据另一实施例,有机光电装置包含面向彼此的阳极及阴极,以及至少一个位于阳极与阴极之间的有机层,其中有机层包含发光层,且发光层包含用于有机光电装置的前述组合物。
[0029]
根据另一实施例,提供一种包含有机光电装置的显示装置。
[0030]
有利效果
[0031]
可实施低驱动电压的有机光电装置。
附图说明
[0032]
图1及图2为各自示出根据实施例的有机发光二极管的横截面图。
[0033]
《符号说明》
[0034]
100、200:有机发光二极管
[0035]
105:有机层
[0036]
110:阴极
[0037]
120:阳极
[0038]
130:发光层
[0039]
140:空穴辅助层
具体实施方式
[0040]
在下文中详细描述本发明的实施例。然而,这些实施例为例示性的,本发明不限于此,且本发明由权利要求的范畴限定。
[0041]
在本说明书中,当未另外提供定义时,“经取代”是指由以下置换取代基或化合物中的至少一个氢:氘、卤素、羟基、胺基、经取代或未经取代的c1至c30胺基、硝基、经取代或未经取代的c1至c40硅烷基、c1至c30烷基、c1至c10烷基硅烷基、c6至c30芳基硅烷基、c3至c30环烷基、c3至c30杂环烷基、c6至c30芳基、c2至c30杂芳基、c1至c20烷氧基、c1至c10三氟烷基、氰基或其组合。
[0042]
在本发明的一个实例中,“经取代”是指由以下置换取代基或化合物中的至少一个氢:氘、c1至c30烷基、c1至c10烷基硅烷基、c6至c30芳基硅烷基、c3至c30环烷基、c3至c30杂环烷基、c6至c30芳基、c2至c30杂芳基或氰基。另外,在本发明的具体实例中,“经取代”是指由以下置换取代基或化合物中的至少一个氢:氘、c1至c20烷基、c6至c30芳基或氰基。另外,在本发明的具体实例中,“经取代”是指由以下置换取代基或化合物中的至少一个氢:氘、c1至c5烷基、c6至c18芳基或氰基。另外,在本发明的具体实例中,“经取代”是指由以下置换取代基或化合物中的至少一个氢:氘、氰基、甲基、乙基、丙基、丁基、苯基、联苯基、联三苯基或萘基。
[0043]
在本说明书中,当未另外提供定义时,“杂”是指在一个官能基中包含自n、o、s、p以及si中选出的一至三个杂原子且其余为碳。
[0044]
在本说明书中,“芳基”是指包含至少一个芳族烃部分的基团,且可包含:其中芳族烃部分的所有元素具有形成共轭的p轨道的基团,例如苯基以及萘基等;其中两个或大于两个芳族烃部分可由σ键键联,例如联苯基、联三苯基以及联四苯基等;以及其中两个或大于两个芳族烃部分直接或间接地稠合以提供非芳族稠环的基团,例如芴基等。
[0045]
芳基可包含单环、多环或稠环多环(亦即,共用相邻对的碳原子的环)官能基。
[0046]
在本说明书中,“杂环基”为杂芳基的一般概念,且可包含自n、o、s、p以及si而非诸如芳基、环烷基、其稠环或其组合的环状化合物中的碳原子(c)中选出的至少一个杂原子。当杂环基为稠环时,杂环基的整个环或每一环可包含一或多个杂原子。
[0047]
举例而言,“杂芳基”是指包含自n、o、s、p以及si中选出的至少一个杂原子的芳基。两个或大于两个杂芳基由σ键直接键联,或当杂芳基包含两个或大于两个环时,所述两个或大于两个环可稠合。当杂芳基为稠环时,每一环可包含一至三个杂原子。
[0048]
更特定言之,经取代或未经取代的c6至c30芳基可为经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的萘基、经取代或未经取代的蒽基、经取代或未经取代的菲基、经取代或未经取代的稠四苯基、经取代或未经取代的芘基、经取代或未经取代的联苯基、经取代或未经取代的对联三苯基、经取代或未经取代的间联三苯基、经取代或未经取代的邻联三苯基、经取代或未经取代的屈基、经取代或未经取代的联亚三苯基、经取代或未经取代的苝基、经取代或未经取代的芴基、经取代或未经取代的茚基、经取代或未经取代的呋喃基或其组合,但不限于此。
[0049]
更特定言之,经取代或未经取代的c2至c30杂环基可为经取代或未经取代的噻吩基、经取代或未经取代的吡咯基、经取代或未经取代的吡唑基、经取代或未经取代的咪唑基、经取代或未经取代的三唑基、经取代或未经取代的恶唑基、经取代或未经取代的噻唑
基、经取代或未经取代的恶二唑基、经取代或未经取代的噻二唑基、经取代或未经取代的吡啶基、经取代或未经取代的嘧啶基、经取代或未经取代的吡嗪基、经取代或未经取代的三嗪基、经取代或未经取代的苯并呋喃基、经取代或未经取代的苯并噻吩基、经取代或未经取代的苯并咪唑基、经取代或未经取代的吲哚基、经取代或未经取代的喹啉基、经取代或未经取代的异喹啉基、经取代或未经取代的喹唑啉基、经取代或未经取代的喹喏啉基、经取代或未经取代的萘啶基、经取代或未经取代的苯并恶嗪基、经取代或未经取代的苯并噻嗪基、经取代或未经取代的吖啶基、经取代或未经取代的啡嗪基、经取代或未经取代的啡噻嗪基、经取代或未经取代的啡恶嗪基、经取代或未经取代的咔唑基、经取代或未经取代的二苯并呋喃基,或经取代或未经取代的二苯并噻吩基或其组合,但不限于此。
[0050]
在本说明书中,空穴特性是指在施加电场时供予电子以形成空穴的能力,且形成于阳极中的空穴由于根据最高占用分子轨域(highest occupied molecular orbital;homo)位准的导电特性可易于注入至发光层中且在发光层中传输。
[0051]
另外,电子特性是指在施加电场时接收电子的能力,且形成于阴极中的电子由于根据最低占用分子轨域(homo)位准的导电特性可易于注入至发光层中且在发光层中传输。
[0052]
在下文中描述根据实施例的用于有机光电装置的组合物。
[0053]
根据实施例的用于有机光电装置的组合物包含:第一化合物,由化学式1表示;以及第二化合物,由化学式2表示。
[0054]
[化学式1]
[0055][0056]
在化学式1中,
[0057]
x为o或s,
[0058]
z1至z3各自独立地为n或cra,
[0059]
z1至z3中的至少两者为n,
[0060]
ra及r1至r9各自独立地为氢、氘、经取代或未经取代的c1至c30烷基、经取代或未经取代的c6至c30芳基或经取代或未经取代的c2至c30杂环基,
[0061]
l1至l4各自独立地为单键或经取代或未经取代的c6至c30亚芳基,以及
[0062]
ar1至ar3各自独立地为经取代或未经取代的c6至c30芳基或经取代或未经取代的c2至c30杂环基;
[0063]
[化学式2]
[0064][0065]
在化学式2中,
[0066]
ar4及ar5各自独立地为经取代或未经取代的c6至c30芳基或经取代或未经取代的c2至c30杂环基,
[0067]
l5及l6各自独立地为单键或经取代或未经取代的c6至c30亚芳基,
[0068]r10
至r
20
各自独立地为氢、氘、经取代或未经取代的c1至c30烷基、经取代或未经取代的c6至c30芳基或经取代或未经取代的c2至c30杂环基,
[0069]
m为0至2的整数。
[0070]
由化学式1表示的第一化合物包含吲哚并二苯并呋喃(或吲哚并二苯并噻吩)主链,且在吲哚并二苯并呋喃(或吲哚并二苯并噻吩)主链中,二苯并呋喃(或二苯并噻吩)具有在第4位置处经6元含氮环取代的结构。
[0071]
具有此结构的第一化合物为在施加电场时能够接收空穴及电子两者的化合物,亦即具有双极特性的化合物。其中,电子云广泛地扩散且因此具有快速且稳定的电子传递特性。另外,由于所述第一化合物具有高玻璃转化温度且在相对较低温度下沉积,因此改良了热稳定性。
[0072]
特定言之,当与具有极佳空穴传输特性的第二化合物一起施加至有机发光二极管时,达成电荷平衡以实现低驱动特性。
[0073]
第二化合物可包含二咔唑主链,且与前述第一化合物包含在一起以提高空穴与电子之间的平衡,从而极大地改良包含所述第二化合物的装置的驱动特性。
[0074]
根据实施例,化学式1的ar1可为经取代或未经取代的苯基(phenyl group)、经取代或未经取代的联苯基(biphenyl group)、经取代或未经取代的联三苯基(terphenyl group)、经取代或未经取代的萘基(naphthyl group)、经取代或未经取代的蒽基(anthracenyl group)、经取代或未经取代的菲基(phenanthrenyl group)、经取代或未经取代的联亚三苯基(triphenylene group)、经取代或未经取代的芴基(fluorenyl group)、经取代或未经取代的二苯并呋喃基(dibenzofuranyl group)、或经取代或未经取代的二苯并噻吩基(dibenzothiophenyl group)。
[0075]
举例而言,ar1可为经取代或未经取代的苯基。
[0076]
根据实施例,化学式1的ar2及ar3可各自独立地为经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的联苯基、经取代或未经取代的联三苯基、经取代或未经取代的萘基、经取代或未经取代的蒽基、经取代或未经取代的菲基、经取代或未经取代的联亚三苯基、经取代或未经取代的芴基、经取代或未经取代的咔唑基(carbazolyl group)、经取代或未经取代的二苯并呋喃基、经取代或未经取代的二苯并噻吩基、或经取代或未经取代的吡啶基(pyridinyl group),以及
[0077]
l3及l4可各自独立地为单键、经取代或未经取代的亚苯基、或经取代或未经取代的联亚二苯基。
[0078]
举例而言,化学式1的*-l
3-ar2及*-l
4-ar3可各自独立地自群组ⅰ的取代基中选出。
[0079]
[群组ⅰ]
[0080][0081]
作为一具体实例,化学式1的*-l
3-ar2及*-l
4-ar3可各自独立地自群组
ⅰ‑
1的取代基中选出。
[0082]
[群组
ⅰ‑
1]
[0083][0084]
在群组ⅰ及群组
ⅰ‑
1中,*为连接点。
[0085]
作为一具体实例,化学式1的ar2及ar3可各自独立地为经取代或未经取代的苯基或经取代或未经取代的联苯基,以及
[0086]
l3及l4可各自独立地为单键或经取代或未经取代的亚苯基。
[0087]
作为一更具体实例,*-l
3-ar2及*-l
4-ar3可各自独立地为经取代或未经取代的苯基或经取代或未经取代的联苯基。
[0088]
在一实施例中,*-l
3-ar2及*-l
4-ar3中的至少一者可为经取代或未经取代的联苯基。
[0089]
举例而言,第一化合物可为自群组1的化合物中选出的一种化合物,但不限于此。
[0090]
[群组1]
[0091]
[a-1][a-2][a-3][a-4][a-5]
[0092][0093]
[a-6][a-7][a-8][a-9][a-10]
[0094][0095]
[a-11][a-12][a-13][a-14][a-15]
[0096][0097]
[a-16][a-17][a-18][a-19][a-20]
[0098][0099]
[a-21][a-22][a-23][a-24][a-25]
[0100][0101]
[a-26][a-27][a-28][a-29][a-30]
[0102][0103]
[a-31][a-32][a-33][a-34][a-35]
[0104][0105]
[a-36][a-37][a-38][a-39][a-40]
[0106][0107]
[a-41][a-42][a-43][a-44][a-45]
[0108][0109]
[a-46][a-47][a-48][a-49][a-50]
[0110][0111]
[a-51][a-52][a-53][a-54][a-55]
[0112][0113]
[a-56][a-57][a-58][a-59][a-60]
[0114][0115]
[a-61][a-62][a-63][a-64][a-65]
[0116][0117]
[a-66][a-67][a-68][a-69][a-70]
[0118][0119]
[a-71][a-72][a-73][a-74][a-75]
[0120][0121]
[a-76][a-77][a-78][a-79][a-80]
[0122][0123]
[a-81][a-82][a-83][a-84][a-85]
[0124][0125]
[a-86][a-87][a-88][a-89][a-90]
[0126][0127]
[a-91][a-92][a-93][a-94][a-95]
[0128][0129]
[a-96][a-97][a-98][a-99][a-100]
[0130][0131]
[a-101][a-102][a-103][a-104][a-105]
[0132][0133]
[a-106][a-107][a-108][a-109][a-110]
[0134][0135]
[a-111][a-112][a-113][a-114][a-115]
[0136][0137]
[a-116][a-117][a-118][a-119][a-120]
[0138][0139]
[a-121][a-122][a-123][a-124][a-125]
[0140][0141]
[a-126][a-127][a-128][a-129][a-130]
[0142][0143]
[a-131][a-132][a-133][a-134][a-135]
[0144][0145]
[a-136][a-137][a-138][a-139][a-140]
[0146][0147]
[a-141][a-142][a-143][a-144][a-145]
[0148][0149]
[a-146][a-147][a-148][a-149][a-150]
[0150][0151]
[a-151][a-152][a-153][a-154][a-155]
[0152][0153]
[a-156][a-157][a-158][a-159][a-160]
[0154][0155]
[a-161][a-162][a-163][a-164][a-165]
[0156][0157]
[a-166][a-167][a-168][a-169][a-170]
[0158][0159]
[a-171][a-172][a-173][a-174][a-175]
[0160][0161]
[a-176][a-177][a-178][a-179][a-180]
[0162]
[0163]
[a-181][a-182][a-183][a-184][a-185]
[0164][0165]
[a-186][a-187][a-188]
[0166][0167]
[b-1][b-2][b-3][b-4][b-5]
[0168][0169]
[b-6][b-7][b-8][b-9][b-10]
[0170][0171]
[b-11][b-12][b-13][b-14][b-15]
[0172][0173]
[b-16][b-17][b-18][b-19][b-20]
[0174][0175]
[b-21][b-22][b-23][b-24][b-25]
[0176][0177]
[b-26][b-27][b-28][b-29][b-30]
[0178][0179]
[b-31][b-32][b-33][b-34][b-35]
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[b-36][b-37][b-38][b-39][b-40]
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[0190][0191]
[b-61][b-62][b-63][b-64][b-65]
[0192][0193]
[b-66][b-67][b-68][b-69][b-70]
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[0196][0197]
[b-76][b-77][b-78][b-79][b-80]
[0198][0199]
[b-81][b-82][b-83][b-84][b-85]
[0200][0201]
[b-86][b-87][b-88][b-89][b-90]
[0202][0203]
[b-91][b-92][b-93][b-94][b-95]
[0204][0205]
[b-96][b-97][b-98][b-99][b-100]
[0206][0207]
[b-101][b-102][b-103][b-104][b-105]
[0208][0209]
[b-106][b-107][b-108][b-109][b-110]
[0210][0211]
[b-111][b-112][b-113][b-114][b-115]
[0212]
[0213]
[b-116][b-117][b-118][b-119][b-120]
[0214][0215]
[b-121][b-122][b-123][b-124][b-125]
[0216][0217]
[b-126][b-127][b-128][b-129][b-130]
[0218][0219]
[b-131][b-132][b-133][b-134][b-135]
[0220][0221]
[b-136][b-137][b-138][b-139][b-140]
[0222][0223]
[b-141][b-142][b-143][b-144][b-145]
[0224][0225]
[b-146][b-147][b-148][b-149][b-150]
[0226][0227]
[b-151][b-152][b-153][b-154][b-155]
[0228][0229]
[b-156][b-157][b-158][b-159][b-160]
[0230][0231]
[b-161][b-162][b-163][b-164][b-165]
[0232][0233]
[b-166][b-167][b-168][b-169][b-170]
[0234][0235]
[b-171][b-172][b-173][b-174][b-175]
[0236][0237]
[b-176][b-177][b-178][b-179][b-180]
[0238][0239]
[b-181][b-182][b-183][b-184][b-185]
[0240][0241]
[b-186][b-187][b-188]
[0242][0243]
同时,第二化合物可由化学式2-1至化学式2-15中的任一者表示,视存在或不存在键联基团和/或键联位置而定。
[0244]
[化学式2-1][化学式2-2][化学式2-3]
[0245][0246]
[化学式2-4][化学式2-5][化学式2-6]
[0247][0248]
[化学式2-7][化学式2-8][化学式2-9]
[0249][0250]
[化学式2-10][化学式2-11][化学式2-12]
[0251][0252]
[化学式2-13][化学式2-14][化学式2-15]
[0253][0254]
在化学式2-1至化学式2-15中,ar4、ar5、l5、l6以及r
10
至r
20
与上文所描述相同,以及
[0255]r20a
及r
20b
各自独立地与ra的前述定义相同。
[0256]
在一实施例中,第二化合物可由化学式2-8表示。
[0257]
举例而言,在化学式2-8中,l5及l6可各自独立地为单键、经取代或未经取代的亚苯基、或经取代或未经取代的联亚二苯基,
[0258]
ar4及ar5可各自独立地为经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的联苯基、经取代或未经取代的联三苯基、经取代或未经取代的萘基、经取代或未经取代的蒽基、经取代或未经取代的联亚三苯基、经取代或未经取代的咔唑基、经取代或未经取代的二苯并噻吩基、经取代或未经取代的二苯并呋喃基、经取代或未经取代的芴基或经取代或未经取代的吡啶基,以及
[0259]r10
至r
19
可各自独立地为氢、氘、经取代或未经取代的c1至c10烷基、经取代或未经取代的c6至c12芳基、经取代或未经取代的二苯并呋喃基或经取代或未经取代的二苯并噻吩基。
[0260]
举例而言,在化学式2-8中,*-l
5-ar4及-l
6-ar5可各自独立地自群组ⅱ的经取代或未经取代的基团中选出。
[0261]
[群组ⅱ]
[0262][0263]
举例而言,在化学式2-8中,*-l
5-ar4及-l
6-ar5可各自独立地自群组
ⅱ‑
1的经取代或未经取代的基团选出。
[0264]
[群组
ⅱ‑
1]
[0265][0266]
在群组ⅱ及群组
ⅱ‑
1中,“经取代”意谓经氘、氟基、c1至c5烷基或c6至c12芳基取代,以及
[0267]
*为连接点。
[0268]
作为一具体实例,l5及l6可各自独立地为单键或经取代或未经取代的亚苯基,以及
[0269]
ar4及ar5可各自独立地为经取代或未经取代的苯基或经取代或未经取代的联苯基。
[0270]
举例而言,第二化合物可为自群组2的化合物中选出的一种化合物,但不限于此。
[0271]
[群组2]
[0272]
[c-1][c-2][c-3][c-4][c-5]
[0273][0274]
[c-6][c-7][c-8][c-9][c-10]
[0275][0276]
[c-11][c-12][c-13][c-14][c-15]
[0277][0278]
[c-16][c-17][c-18][c-19][c-20]
[0279][0280]
[c-21][c-22][c-23][c-24][c-25]
[0281][0282]
[c-26][c-27][c-28][c-29][c-30]
[0283][0284]
[c-31][c-32][c-33][c-34][c-35]
[0285][0286]
[c-36][c-37][c-38][c-39][c-40]
[0287][0288]
[c-41][c-42][c-43][c-44][c-45]
[0289][0290]
[c-46][c-47][c-48][c-49][c-50]
[0291][0292]
[c-51][c-52][c-53][c-54][c-55]
[0293][0294]
[c-56][c-57][c-58][c-59][c-60]
[0295][0296]
[c-61][c-62][c-63][c-64][c-65]
[0297][0298]
[c-66][c-67][c-68][c-69][c-70]
[0299][0300]
[c-71][c-72][c-73][c-74][c-75]
[0301][0302]
[c-76][c-77][c-78][c-79][c-80]
[0303][0304]
[c-81][c-82][c-83][c-84][c-85]
[0305][0306]
[c-86][c-87][c-88][c-89][c-90]
[0307][0308]
[c-91][c-92][c-93][c-94][c-95]
[0309][0310]
[c-96][c-97][c-98][c-99][c-100]
[0311][0312]
[c-101][c-102][c-103][c-104][c-105]
[0313][0314]
[c-106][c-107][c-108][c-109][c-110]
[0315][0316]
[c-111][c-112][c-113][c-114][c-115]
[0317][0318]
[c-116][c-117][c-118][c-119][c-120]
[0319]
[0320]
[c-121][c-122][c-123][c-124][c-125]
[0321][0322]
[c-126][c-127][c-128]
[0323][0324]
根据本发明的特定实施例的用于有机光电装置的组合物可包含自群组1-1的化合物中选出的第一化合物及自群组2-1的化合物中选出的第二化合物。
[0325]
[群组1-1]
[0326]
[a-4][a-19][a-67][a-89]
[0327][0328]
[群组2-1]
[0329]
[c-23][c-29][c-34][c-70]
[0330][0331]
可按1:99至99:1的重量比包含第一化合物及第二化合物。在上述范围内,通过使用第一化合物的电子传输能力及第二化合物的空穴传输能力来调整适当重量比,可实现双极特性以改良效率及驱动。在所述范围内,可例如按约10:90至90:10、约20:80至80:20、约20:80至70:30、约20:80至60:40或约20:80至约50:50的重量比包含所述化合物。举例而言,可按30:70至50:50(例如30:70)的重量比包含所述化合物。
[0332]
在本发明的一实施例中,第一化合物及第二化合物可各自经包含为发光层的主体,例如磷光主体。
[0333]
用于有机光电装置的前述组合物可通过诸如化学气相沉积(chemical vapor deposition;cvd)的干膜形成方法形成。
[0334]
在下文中描述包含用于有机光电装置的前述组合物的有机光电装置。
[0335]
有机光电装置可为将电能转换成光能且将光能转换成电能而无特别限制的任何装置,且可为例如有机光电装置、有机发光二极管、有机太阳能电池以及有机感光鼓。
[0336]
在本文中参考附图描述作为有机光电装置的一个实例的有机发光二极管。
[0337]
图1及图2为示出根据实施例的有机发光二极管的横截面图。
[0338]
参考图1,根据实施例的有机发光二极管(100)包含面向彼此的阳极(120)及阴极(110),以及设置于阳极(120)与阴极(110)之间的有机层(105)。
[0339]
阳极(120)可由具有大功函数的导体制成以有助于空穴注入,且可为例如金属、金属氧化物和/或导电聚合物。阳极(120)可为例如金属,诸如镍、铂、钒、铬、铜、锌以及金等或其合金;金属氧化物,诸如氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(indium tin oxide;ito)以及氧化铟锌(indium zinc oxide;izo)等;金属与氧化物的组合,诸如zno与al的组合或sno2与sb的组合;导电聚合物,诸如聚(3-甲基噻吩)(poly(3-methylthiophene))、聚(3,4-(亚乙基-1,2-二氧基)噻吩)(poly(3,4-(ethylene-1,2-dioxy)thiophene);pedot)、聚吡咯(polypyrrole)以及聚苯胺(polyaniline),但不限于此。
[0340]
阴极(110)可由具有小功函数的导体制成以有助于电子注入,且可为例如金属、金属氧化物和/或导电聚合物。阴极(110)可为例如金属,诸如镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡、铅、铯以及钡等或其合金;多层结构材料,诸如lif/al、lio2/al、lif/ca、lif/al以及baf2/ca,但不限于此。
[0341]
有机层(105)包含用于有机光电装置的前述组合物。
[0342]
有机层(105)可包含发光层(130),且发光层(130)可包含用于有机光电装置的前述组合物。
[0343]
发光层(130)可包含例如用于有机光电装置的前述组合物作为磷光主体。
[0344]
除前述主体以外,发光层可还包含一或多种化合物。
[0345]
发光层可还包含掺杂剂。掺杂剂可为例如磷光掺杂剂,且可为例如红色、绿色或蓝色磷光掺杂剂。
[0346]
还包含掺杂剂的用于有机光电装置的组合物可为例如发绿光或发红光的组合物。
[0347]
掺杂剂为少量与用于有机光电装置的组合物混合以引起发光的材料,且通常可为通过多重激发至三重态或更多重态而发光的诸如金属错合物的材料。掺杂剂可为例如无机化合物、有机化合物或有机-无机化合物,且可使用其一或多种类型。
[0348]
掺杂剂的实例可为磷光掺杂剂,且磷光掺杂剂的实例可为包含ir、pt、os、ti、zr、hf、eu、tb、tm、fe、co、ni、ru、rh、pd或其组合的有机金属化合物。磷光掺杂剂可为例如由化学式z表示的化合物,但不限于此。
[0349]
[化学式z]
[0350]
l7mx2[0351]
在化学式z中,m为金属,且l7与x2相同或不同且为与m形成复合化合物的配位体。
[0352]
m可为例如ir、pt、os、ti、zr、hf、eu、tb、tm、fe、co、ni、ru、rh、pd或其组合,且l7及x2可为例如二齿配位体(bidentate ligand)。
[0353]
除发光层以外,有机层可还包含辅助层。
[0354]
辅助层可为例如空穴辅助层(140)。
[0355]
参考图2,除发光层(130)以外,有机发光二极管(200)还包含空穴辅助层(140)。空穴辅助层(140)可进一步增加空穴注入和/或空穴迁移率,且阻挡阳极(120)与发光层(130)之间的电子。
[0356]
空穴辅助层(140)可包含例如群组a的化合物中的至少一者。
[0357]
特定言之,空穴辅助层(140)可包含阳极(120)与发光层(130)之间的空穴传输层及发光层(130)与空穴传输层之间的空穴传输辅助层,且空穴传输辅助层中可包含群组a的化合物中的至少一者。
[0358]
[群组a]
[0359]
[0360][0361]
除前述化合物以外,在us5061569a、jp1993-009471a、wo1995-009147a1、jp1995-126615a以及jp1998-095973a等中所描述的已知化合物以及具有类似结构的化合物可用于空穴传输辅助层。
[0362]
另外,在本发明的一实施例中,有机发光二极管可还包含电子传输层、电子注入层以及空穴注入层作为图1或图2中的有机层(105)。
[0363]
有机发光二极管(100)及有机发光二极管(200)可通过以下方式制造:在基板上形成阳极或阴极;通过诸如蒸发、溅镀、等离子体电镀以及离子电镀的干膜方法形成有机层;以及在其上形成阴极或阳极。
[0364]
有机发光二极管可应用于有机发光显示装置。
[0365]
发明模式
[0366]
在下文中,参考实例更详细地说明实施例。然而,这些实例为例示性的且本发明范畴不限于此。
[0367]
在下文中,只要无特别备注用于实例及合成实例中的起始物质及反应物是购自西格玛奥德里奇有限公司(sigma-aldrich co.ltd.)、梯希爱(tci)公司、东京化成工业(tokyo chemical industry)或鹏晖新材料有限公司(p&h tech),或由已知方法合成。
[0368]
(用于有机光电装置的化合物的制备)
[0369]
经由以下步骤合成作为本发明的化合物的更具体实例的化合物。
[0370]
合成第一化合物
[0371]
合成实例1:合成中间物m-1
[0372]
[反应流程1]
[0373][0374]
将12h-苯并呋喃并[2,3-a]咔唑(12h-benzofuro[2,3-a]carbazole)(20克,77.73毫摩尔)、溴苯(bromobenzene)(30.5克,194.33毫摩尔)、naotbu(11.21克,116.6毫摩尔)以及pd2(dba)3(3.56克,3.89毫摩尔)添加至130毫升的甲苯中且悬浮于其中,且向其中添加p(t-bu)3(4.72毫升,11.66毫摩尔),且接着在氮气氛围下回流且搅拌12小时。随后,将蒸馏水添加至反应溶液中,且在减压下过滤并分离其中产生的固体。用甲苯使固体再结晶以获得中间物m-1(29.8克,产率:80%)。
[0375]
lc-ms m+h:334.12克/摩尔,
[0376]
合成实例2:合成中间物m-2
[0377]
[反应流程2]
[0378][0379]
通过向其中添加224毫升的四氢呋喃而将29.8克(89.39毫摩尔)的中间物m-1溶解,且接着冷却至-78℃且在氮气氛围下搅拌。随后,向其中缓慢添加42.9毫升(107.26毫摩尔)的2.5m n-buli(于正己烷中)溶液,且接着在氮气氛围下在室温下搅拌6小时。将反应溶液冷却至-78℃,且向其中缓慢添加25.22克(134.08毫摩尔)的硼酸三异丙酯(triisopropylborate),且接着在氮气氛围下在室温下搅拌6小时。随后,向其中添加223.5毫升的2.0m盐酸水溶液,且接着搅拌1小时,且在减压下过滤并分离其中产生的固体。将所得固体溶解于氯甲烷中,且接着再结晶以获得中间物m-2(50克,产率:55%)。
[0380]
lc-ms m+h:378.12克/摩尔
[0381]
合成实例3:合成化合物a-67
[0382]
[反应流程3]
[0383][0384]
通过向其中添加193毫升的四氢呋喃而将12克(31.9毫摩尔)的中间物m-2及10克
(29.1毫摩尔)的中间物m-3(2-氯-4-(联二苯-4-基)-6-苯基-1,3,5-三嗪)(2-chloro-4-(biphenyl-4-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine)溶解,且接着向其中添加溶解了10.1克(72.7毫摩尔)的k2co3的97毫升的水溶液,且接着搅拌。随后,向其中添加1.68克(1.45毫摩尔)的pd(pph3)4,且接着在氮气氛围下回流且搅拌12小时。当反应完成时,在减压下过滤且分离其中产生的固体,且接着将其溶解于甲苯中且再结晶以获得化合物a-67(14克,产率:75%)。
[0385]
lc-ms m+h:641.23克/摩尔
[0386]
合成实例4:合成化合物a-4
[0387]
[反应流程4]
[0388][0389]
根据与合成实例3相同的方法来获得化合物a-4(20克,产率:79%),不同之处在于使用10克(23.81毫摩尔)的中间物m-4(2-{[1,1'-联苯]-3-基}-4-{[1,1'-联苯]-4-基}-6-氯-1,3,5-三嗪)(2-{[1,1'-biphenyl]-3-yl}-4-{[1,1'-biphenyl]-4-yl}-6-chloro-1,3,5-triazine)代替中间物m-3。
[0390]
lc-ms m+h:717.26克/摩尔
[0391]
合成实例5:合成化合物a-89
[0392]
[反应流程5]
[0393][0394]
根据与合成实例3相同的方法来获得化合物a-89(14.9克,产率:80%),不同之处在于使用10克(29.1毫摩尔)的中间物m-5(2-氯-4-(联二苯-3-基)-6-苯基-1,3,5-三嗪)(2-chloro-4-(biphenyl-3-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine)代替中间物m-3。
[0395]
lc-ms m+h:641.75克/摩尔
[0396]
合成实例6:比较化合物r-1
[0397]
[反应流程6]
[0398][0399]
第1步:合成中间物m-6
[0400]
根据与合成实例3相同的方法来获得中间物m-6(50克,产率:92%),不同之处在于使用40克(188.7毫摩尔)的二苯并[b,d]呋喃-4-基硼酸(dibenzo[b,d]furan-4-ylboronic acid)代替中间物m-2且使用42克(207.54毫摩尔)的1-溴-2-硝基苯(1-bromo-2-nitrobenzene)代替中间物m-3。
[0401]
lc-ms m+h:290.07克/摩尔
[0402]
第2步:合成中间物m-7
[0403]
通过向其中添加260毫升的二氯苯而将25克(86.4毫摩尔)的中间物m-6及45.3克(173毫摩尔)的三苯基膦溶解,且接着在氮气氛围下在170℃下搅拌24小时。当反应完成时,用甲苯及diw萃取所得物,且在减压下浓缩其中的萃取物。经由硅胶管柱层析,用正己烷/二氯甲烷纯化所获得产物,获得中间物m-6(16.7克,产率:75%)。
[0404]
lc-ms m+h:258.08克/摩尔
[0405]
第3步:合成中间物m-8
[0406]
根据与合成实例1相同的方法来获得中间物m-8(17.6克,产率:85%),不同之处在于使用16克(62.2毫摩尔)的中间物m-7代替12h-苯并呋喃并[2,3-a]咔唑。
[0407]
lc-ms m+h:334.16克/摩尔
[0408]
第4步:合成中间物m-9
[0409]
根据与合成实例2相同的方法来获得中间物m-9(12克,产率:71%),不同之处在于使用15克(45.0毫摩尔)的中间物m-8代替中间物m-1。
[0410]
第5步:合成中间物m-10
[0411]
通过向其中添加314毫升的甲苯而将20克(67.99毫摩尔)的二苯并[b,d]呋喃-1-基硼酸(dibenzo[b,d]furan-1-ylboronic acid)及18.5克(81.6毫摩尔)的2,4-二氯-6-苯基-1,3,5-三嗪(2,4-dichloro-6-phenyl-1,3,5-triazine)溶解,且向其中添加溶解了32.6克(235.84毫摩尔)的k2co3的118毫升的水溶液,且接着搅拌。随后,向其中添加3.85克(4.72毫摩尔)的pd(dppfcl)2,且接着在氮气氛围下回流且搅拌12小时。当反应完成时,用甲苯及diw萃取所得物,且在减压下浓缩自其中获得的萃取物。用二氯甲烷及丙酮使所获得产物再结晶以获得中间物m-10(24克,产率:71%)。
[0412]
lc-ms m+h:358.07克/摩尔
[0413]
第6步:比较化合物r-1
[0414]
根据与合成实例3相同的方法来获得比较化合物r-1(12.8克,产率:92%),不同之处在于使用8克(21.21毫摩尔)的中间物m-8代替中间物m-2且使用8.35克(23.33毫摩尔)的中间物m-10代替中间物m-3。
[0415]
lc-ms m+h:655.21克/摩尔
[0416]
合成实例7:比较化合物r-2
[0417]
[反应流程7]
[0418]
[0419]
第1步:合成中间物m-11
[0420]
根据与合成实例3相同的方法来获得中间物m-11(15克,产率:59%),不同之处在于使用20克(62.07毫摩尔)的3-溴-9-苯基-9h-咔唑(3-bromo-9-phenyl-9h-carbazole)溶代替中间物m-2且使用13.82克(65.18毫摩尔)的二苯并[b,d]呋喃-4-基硼酸代替中间物m-3。
[0421]
lc-ms m+h:410.15克/摩尔
[0422]
第2步:合成中间物m-12
[0423]
根据与合成实例2相同的方法来获得中间物m-12(12克,产率:54%),不同之处在于使用20克(48.84毫摩尔)的中间物m-11代替中间物m-1。
[0424]
lc-ms m+h:454.15克/摩尔
[0425]
第3步:比较化合物r-2
[0426]
根据与合成实例3相同的方法来获得比较化合物r-2(9克,产率:83%),不同之处在于使用12克(26.47毫摩尔)的中间物m-12代替中间物m-2且使用5.9克(22.06毫摩尔)的中间物m-13代替中间物m-3。
[0427]
lc-ms m+h 641.23克/摩尔
[0428]
合成实例8:比较化合物r-3
[0429][0430]
参考专利公开案第kr 10-1959047 b1号中已知的方法来合成比较化合物r-3。
[0431]
lc-ms m+h 641.75克/摩尔
[0432]
合成实例9:比较化合物r-4
[0433][0434]
参考专利公开案第kr 10-1877678 b1号中已知的方法来合成比较化合物r-4。
[0435]
lc-ms m+h 565.65克/摩尔
[0436]
合成第二化合物
[0437]
合成实例10:合成化合物c-23
triazine)
[0450]
化合物d:8-(4-(4,6-二(萘-2-基)-1,3,5-三嗪-2-基)苯基)喹啉酮(8-(4-(4,6-di(naphthalen-2-yl)-1,3,5-triazin-2-yl)phenyl)quinolone)
[0451]
[phgd]
[0452][0453]
比较例1及比较例2
[0454]
以与实例1中相同的方式制造比较例1及比较例2的二极管,不同之处在于改变了第一主体,如表1中所示出。
[0455]
实例2
[0456]
以与实例1中相同的方式制造实例2的二极管,不同之处在于按4:6的重量比将化合物a-4及化合物c-23变成混合主体。
[0457]
比较例3
[0458]
以与实例2中相同的方式制造比较例3的二极管,不同之处在于化合物a-4变成化合物r-1。
[0459]
实例3以及比较例4及比较例5
[0460]
以与实例2中相同的方式制造实例3以及比较例4及比较例5的二极管,不同之处在于改变了第一主体,如表3中所描述。
[0461]
评估:驱动电压减小且寿命增加
[0462]
评估根据实例1至实例3以及比较例1至比较例5的有机发光二极管的驱动电压及寿命特性。特定测量方法如下,且结果示出于表1至表3中。
[0463]
(1)测量寿命
[0464]
在发射初始亮度(坎德拉/平方米)为24,000坎德拉/平方米的光且用波兰尼(polanonix)寿命测量系统测量其亮度降低与时间的相关性之后,测量根据实例1至实例3以及比较例1至比较例5的有机发光二极管在亮度相对于初始亮度(坎德拉/平方米)降低至95%时的t95寿命。
[0465]
(2)测量驱动电压
[0466]
使用电流-电压计(吉时利(keithley)2400),在15毫安/平方厘米下测量每一二极管的驱动电压来获得结果。
[0467]
(3)计算t95寿命比(%)
[0468]
在表2中,基于比较例3的t95寿命进行评估。
[0469]
在表3中,基于比较例4的t95寿命进行评估。
[0470]
(4)计算驱动电压比(%)
[0471]
在表1中,基于比较例1的驱动电压值进行评估。
[0472]
在表2中,基于比较例3的驱动电压值进行评估。
[0473]
在表3中,基于比较例4的驱动电压值进行评估。
[0474]
(表1)
[0475] 第一主体第二主体驱动电压比(%)实例1a-67c-2394比较例1r-1c-23100比较例2r-2c-2399
[0476]
(表2)
[0477] 第一主体第二主体驱动电压比(%)t95寿命比(%)实例2a-4c-2395227比较例3r-1c-23100100
[0478]
(表3)
[0479] 第一主体第二主体驱动电压比(%)t95寿命比(%)实例3a-89c-2396193比较例4r-3c-23100100比较例5r-4c-2310533
[0480]
参考表1至表3,与比较化合物相比,根据本发明的化合物的驱动电压及寿命显著改良,且与包含比较化合物的组合物相比,包含根据本发明的化合物的组合物的驱动电压及寿命显著改良。
[0481]
尽管本发明已结合目前视为实用实施例的内容来描述,但应了解,本发明不限于所公开实施例,但相反,本发明意欲涵盖包含于所附权利要求的精神及范畴内的各种修改及等效配置。
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