有机电致发光元件的制作方法

文档序号:16051321发布日期:2018-11-24 11:18阅读:161来源:国知局

本发明涉及有机电致发光技术领域,具体涉及有机电致发光元件。

背景技术

有机电致发光为低电压、高电流的注入式发光,由于其具有发光二极管的性质,所以通常被成为有机电致发光二极管(oled),发光机理为:在外加电压的驱动下,电子由阴极进入电子传输层,空穴由阳极进入空穴传输层,空穴和电子在发光层复合形成激子,激子辐射跃迁回到基态并发光,其发光过程可概括为四个步骤:(1)载流子的注入,(2)载流子在有机层的传输,(3)正负载流子复合形成激子,(4)激子辐射跃迁发光。

典型的有机电致发光器件其结构为一般包括阴极、阳极及处于电极之间的有机物层。器件的组成一般包括透明ito阳极、空穴注入层(hil)、空穴传输层(htl)、发光层(el)、电子传输层(etl)、电子注入层(eil)、阴极等。

与传统lcd显示技术相比,oled无需背光源,能够自发光,在电压特性、发光亮度、发光效率、器件重量、响应速度、成本低、视角等发面具有极大的优势,以及材料本身的可挠曲性,使得未来平面显示器具备便携、轻薄、耐冲击等多元化特性,因此有机电致发光器件成为目前最具潜力的面板显示技术。

目前,有机发光材料的研究已经在学术界和工业界广泛开展,大量性能优良的小分子有机发光材料陆续被开发出来,总体来看,未来oled的方向是发展高效率、高亮度、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,如载流子注入不平衡,器件寿命低,蓝光器件发光效率低,光色不稳定等,现阶段技术条件下,空穴在注入和传输过程中,由于能量势垒较高,造成空穴的注入和传输效率较低,进一步造成发光层主体材料能隙带宽的进一步缩小,最终造成器件中的驱动电压高、载流子注入不平衡,发光效率较低,尤其是蓝光器件的发光效率;并且小分子有机发光材料虽然制备方法简单,提纯容易,但是其结构一般空间位阻小、分子量小,不容易成膜,且热稳定性差,最终造成器件寿命低,光色不稳定。因此开发一种载流子注入平衡、驱动电压低、发光效率高、使用寿命高、光色稳定的有机电致发光器件成为亟待解决的问题。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种有机电致发光元件,本发明提供的有机电致发光元件通过将具有特定化学结构的空穴传输层、发光层主体进行匹配,从而降低阳极与发光层之间的能量势垒,实现载流子注入平衡,有效降低了有机电致发光元件的驱动电压,提高了器件的发光效率、使用寿命长及光色稳定性,制备该有机电致发光元件的化合物使用的原料易得,合成方法简单,易操作。

本发明提供了一种有机电致发光元件,依次包括阳极、空穴注入传输区、发光层、电子注入传输区、阴极,所述空穴注入传输区包括空穴传输层,所述的空穴传输层中含有化学式ⅰ所示的化合物:

其中,所述ar1、ar4独立地选自取代或未取代的c1~c30的烷基、取代或未取代的c6~c60的芳基、取代或未取代的c3~c60的杂芳基中的任意一种;

所述ar2、ar3独立地选自以下基团中的任意一种,

所述x选自c(r1)2、n(r1)、o或者s,所述r1选自取代或未取代的c1~c10的烷基、取代或未取代的c6~c24的芳基、取代或未取代的c3~c24的杂芳基中的一种,所述a选自氢、取代或未取代的苯基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的喹啉基、取代或未取代的菲基或者以下基团:

,所述y选自n(r2)、o或者s,所述r2选自取代或未取代的c1~c10的烷基、取代或未取代的c6~c24的芳基、取代或未取代的c3~c24的杂芳基中的任意一种;

所述x1、x2、x3、x4、x5、x6独立地选自c(r3)或者n,所述r3选自氢、取代或未取代的c1~c10的烷基、取代或未取代的c6~c24的芳基、取代或未取代的c3~c24的杂芳基中的任意一种,所述b选自氢、取代或未取代的苯基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基、取代或未取代的吡嗪基、取代或未取代的哒嗪基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的喹啉基、取代或未取代的菲基中的任意一种。

优选的,所述空穴传输层化合物ⅰ的x选自n(r1)、o、s中的任意一种。

优选的,所述空穴传输层化合物ⅰ的y选自n(r2)。

优选的,ar1、ar4独立地选自以下基团中的任意一种:

其中,所述z选自c(r4)2、n(r4)、o或者s,所述r4选自取代或未取代的c1~c10的烷基、取代或未取代的c6~c24的芳基、取代或未取代的c3~c24的杂芳基中的任意一种;

所述r选自取代或未取代的c1~c10的烷基、取代或未取代的c6~c18的芳基、取代或未取代的c3~c18的杂芳基中的任意一种;

所述l选自单键、取代或未取代的c6~c24的亚芳基、取代或未取代的c3~c24的亚杂芳基中的任意一种;

所述y1、y2、y3、y4、y5、y6、y7、y8独立地选自c(r5)或者n,所述r5选自氢、取代或未取代的c1~c10的烷基、取代或未取代的c6~c24的芳基、取代或未取代的c3~c24的杂芳基中的任意一种。

再优选,l选自单键、取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚吡啶基、取代或未取代的亚嘧啶基、取代或未取代的亚萘基、取代或未取代的亚喹啉基、取代或未取代的亚菲基、取代或未取代的亚芴基、取代或未取代的亚咔唑基、取代或未取代的亚二苯并呋喃基、取代或未取代的亚二苯并噻吩基中的任意一种。

优选的,本发明的有机电致发光元件包括发光层,所述发光层中包括主体材料和客体材料,所述主体材料含有化学式ⅱ所示的化合物:

其中,r6、r7独立地选自氢、取代或未取代的c6~c30芳基、取代或未取代的c6~c30芳胺、取代或未取代的c3~c30杂芳基、取代或未取代的c18~c30三苯基硅基、取代或未取代的c12~c30二苯基膦基、取代或未取代的c6~c30苯基砜基中的一种,并且r6、r7不同时为氢。

优选的,所述发光层主体材料的r6、r7中所述的芳基选自苯基、萘基、蒽基、菲基、苯并菲基、基、芘基、荧蒽基、苝基中的任意一种。

优选的,所述发光层主体材料的r6、r7中所述的杂芳基选自咔唑基、咔唑并吲哚基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、二苯并二氧噻吩基、吩噻嗪基、二氧化吩噻嗪基、吩噁嗪基、吖啶基、二甲基吖啶基、二苯基吖啶基、二苯并哌啶基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、吡嗪基、三嗪基、噁二唑基、噻二唑基、三氮唑基、吲哚基、喹啉基、异喹啉基、菲罗啉基中的任意一种。

本发明的有益效果:

本发明提供一种有机电致发光元件,本发明通过将具有特定化学结构的空穴传输层、发光层主体材料进行匹配,从而得到本发明所述的有机电致发光元件。

本发明的有机电致发光元件采用化合物ⅰ作为空穴传输层,其主要用来提高空穴到达发光层侧的注入及迁移率、以及化合物ⅰ在器件应用中的稳定性,化合物ⅰ在三芳胺基础上引入大共轭富电子基团:一方面提高空穴传输材料的homo能级,与阳极的功函数更加匹配,易于空穴的注入及传输;一方面共轭体系增大,结构刚性大,易于电荷分散,提高了材料的稳定性;另一方面,大共轭基团的引入使化合物ⅰ分子量增加,提高了材料本身的玻璃化温度,不易结晶,易于成膜。

本发明的有机电致发光元件采用化合物ⅱ作为发光层主体材料,其主要是作为蓝色发光主体材料,化合物ⅱ结构homo与lomo之间的能级差较大,更有利于向蓝色掺杂材料的能量传递。

本发明的有机电致发光元件通过将空穴传输层、发光层主体材料所采用的化合物进行适配组合,降低阳极与发光层之间的能量势垒,在提高空穴注入及传输的同时,提高发光层主体材料的能隙带宽,从而可以实现更短波长蓝光、蓝光效率的提高,同时材料本身的稳定性及组合优化,实现了有机电致发光器件驱动电压的降低、使命寿命的延长、光色稳定。

本发明所述的有机电致发光元件使用的化合物原料易得,合成简单,易操作。

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。

本发明所述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、环烷基,实例可包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、环戊基、环己基等,但不限于此。

本发明所述芳基是指芳烃分子的芳核碳上去掉一个氢原子后,剩下一价基团的总称,其可以为单环芳基或稠环芳基,实例可包括苯基、联苯基、萘基、蒽基、菲基或芘基等,但不限于此。

本发明所述杂芳基是由碳和杂原子构成的芳杂环的核碳上去掉一个氢原子,剩下一价基团的总称,所述杂原子包括但不限于氧、硫、氮原子,所述杂环基可以为单环杂芳基或稠环杂芳基,实例可包括噻吩基、呋喃基吡啶基、吡咯基、吡啶基、噻吩基、呋喃基、吲哚基、喹啉基、异喹啉基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基等,但不限于此。

本发明所述芳胺是指具有芳香性取代基的胺,即-nh2、-nh-或含氮基团连接到芳香烃上。

本发明所述苯基砜基是指磺酰基借助硫与一个苯基碳原子连结为特征的一类一价基团的有机化合物。

本发明所述二苯基膦氧基是指膦酰基借助磷原子与二个苯基碳原子连结为特征的一类一价基团的有机化合物。

本发明所述三苯基硅基是指三个苯基取代亚硅基中的氢原子所构成的基团。

本发明提供了一种有机电致发光元件,依次包括阳极、空穴注入传输区、发光层、电子注入传输区、阴极,所述空穴注入传输区包括空穴传输层,所述的空穴传输层中含有化学式ⅰ所示的化合物:

其中,所述ar1、ar4独立地选自取代或未取代的c1~c30的烷基、取代或未取代的c6~c60的芳基、取代或未取代的c3~c60的杂芳基中的任意一种;

所述ar2、ar3独立地选自以下基团中的任意一种,

所述x选自c(r1)2、n(r1)、o或者s,所述r1选自取代或未取代的c1~c10的烷基、取代或未取代的c6~c24的芳基、取代或未取代的c3~c24的杂芳基中的一种,所述a选自氢、取代或未取代的苯基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的喹啉基、取代或未取代的菲基或者以下基团:,所述y选自n(r2)、o或者s,所述r2选自取代或未取代的c1~c10的烷基、取代或未取代的c6~c24的芳基、取代或未取代的c3~c24的杂芳基中的任意一种;

所述x1、x2、x3、x4、x5、x6独立地选自c(r3)或者n,所述r3选自氢、取代或未取代的c1~c10的烷基、取代或未取代的c6~c24的芳基、取代或未取代的c3~c24的杂芳基中的任意一种,所述b选自氢、取代或未取代的苯基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基、取代或未取代的吡嗪基、取代或未取代的哒嗪基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的喹啉基、取代或未取代的菲基中的任意一种。

按照本发明,本发明所述的空穴传输层化合物ⅰ的取代的烷基、取代的芳基、取代的杂芳基,其取代基独立地选自氢、氘、氰基、三氟甲基、c1~c10的烷基、c1~c10的烷氧基、c6~c24的芳基或者c3~c24的杂芳基,优选为甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、仲丁基、异丁基、苯基中的任意一种。

优选的,所述x选自n(r1)、o、s中的任意一种。

优选的,所述y选自n(r2)。

优选的,ar1、ar4独立地选自以下基团中的任意一种:

其中,所述z选自c(r4)2、n(r4)、o或者s,所述r4选自取代或未取代的c1~c10的烷基、取代或未取代的c6~c24的芳基、取代或未取代的c3~c24的杂芳基中的任意一种;

所述r选自取代或未取代的c1~c10的烷基、取代或未取代的c6~c18的芳基、取代或未取代的c3~c18的杂芳基中的任意一种;

所述l选自单键、取代或未取代的c6~c24的亚芳基、取代或未取代的c3~c24的亚杂芳基中的任意一种;

所述y1、y2、y3、y4、y5、y6、y7、y8独立地选自c(r5)或者n,所述r5选自氢、取代或未取代的c1~c10的烷基、取代或未取代的c6~c24的芳基、取代或未取代的c3~c24的杂芳基中的任意一种。

再优选,l选自单键、取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚吡啶基、取代或未取代的亚嘧啶基、取代或未取代的亚萘基、取代或未取代的亚喹啉基、取代或未取代的亚菲基、取代或未取代的亚芴基、取代或未取代的亚咔唑基、取代或未取代的亚二苯并呋喃基、取代或未取代的亚二苯并噻吩基中的任意一种。

最优选,作为举例,没有特别限定,本发明所述的有机电致发光元件的空穴传输层化合物ⅰ选自如下结构中的任意一种:

优选的,本发明的有机电致发光元件包括发光层,所述发光层中包括主体材料和客体材料,所述主体材料含有化学式ⅱ所示的化合物:

其中,r6、r7独立地选自氢、取代或未取代的c6~c30芳基、取代或未取代的c6~c30芳胺、取代或未取代的c3~c30杂芳基、取代或未取代的c18~c30三苯基硅基、取代或未取代的c12~c30二苯基膦基、取代或未取代的c6~c30苯基砜基中的一种,并且r6、r7不同时为氢。

按照本发明,本发明发光层主体材料化合物ⅱ中所述的取代的芳基、取代的芳胺、取代的杂芳基、取代的三苯基硅基、取代的二苯基膦基、取代的苯基砜基,所述取代基是指有机化合物基团除去一个或几个-h而形成的基团,且独立地选自甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基、萘基、蒽基、菲基、苯并菲基、基、芘基、荧蒽基、苝基、甲苯基、甲氧基、甲硫基、苯氧基、苯硫基、芴基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、二苯胺基、二甲胺基、咔唑基、咔唑并吲哚基、苯基取代咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、二苯并二氧噻吩基、氰基、氟基、氘、二苯基氧膦基、苯基砜基、苯基亚砜基、三苯基硅基、三甲基硅基、吩噻嗪基、吩噁嗪基、吖啶基、二甲基吖啶、二苯基吖啶、二苯并哌啶基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、吡嗪基、三嗪基、噁二唑基、噻二唑基、三氮唑基、联苯基、三联苯基、吲哚基、茚基、菲罗啉基、喹啉基、异喹啉基、硝基等,但不限于此。

优选的,所述发光层主体材料的r6、r7中所述的芳基选自苯基、萘基、蒽基、菲基、苯并菲基、基、芘基、荧蒽基、苝基中的任意一种。

优选的,所述发光层主体材料的r6、r7中所述的杂芳基选自咔唑基、咔唑并吲哚基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、二苯并二氧噻吩基、吩噻嗪基、二氧化吩噻嗪基、吩噁嗪基、吖啶基、二甲基吖啶、二苯基吖啶、二苯并哌啶基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、吡嗪基、三嗪基、噁二唑基、噻二唑基、三氮唑基、吲哚基、喹啉基、异喹啉基、菲罗啉基中的任意一种。

最优选,作为举例,没有特别限定,本发明所述的发光层主体材料化合物ⅱ选自如下结构中的任意一种:

以上列举了本发明所述的一些具体化合物结构,但本发明并不局限于所列这些化合物结构,凡是以所列化学式i、化学式ⅱ所示为基础,取代基为如上所限定的基团都应包含在内。

本发明所述的空穴传输层化合物ⅰ可通过如下合成路线制备得到:

其中,ar1、ar2、ar3、ar4如上所述。

4-溴4-碘联苯和化合物a通过buchwald碳氮偶联反应生成中间体ⅰ-1,中间体ⅰ-1和化合物b通过buchwald碳氮偶联反应生成目标产物ⅰ。

本发明所述的发光层主体材料化合物ⅱ可通过如下合成路线制备得到:

其中,r6、r7如上所述。

1,6-二溴通过suzuki或者buchward反应生成目标产物ⅱ。

本发明对上述各反应的反应条件没有特殊的限制,采用本领域技术人员所熟知的反应条件即可,该制备方法简单,原料易得。

本发明的一种有机电致发光元件,依次包括阳极、空穴注入传输区、发光层、电子注入传输区、阴极,空穴注入传输区包括空穴传输层,发光层包括发光主体材料和客体材料,其中空穴传输层可以仅为一层,也可以包括第一空穴传输层、第二传输层,本发明的有机电致发光件包括如下三种情况:

1、空穴传输层(化合物ⅰ)、发光层(化合物ⅱ+客体材料)、电子传输层;

2、第一空穴传输层(化合物ⅰ)、第二空穴传输层、发光层(化合物ⅱ+客体材料)、电子传输层;

此外,空穴注入传输区还可包括空穴注入层、电子阻挡层、发光辅助层,电子注入传输区还可以包括空穴阻挡层、电子注入层等。

优选的,阳极采用ito。

优选的,空穴注入层选自2-tnata、cupc、m-mtdata、dntpd等,其可以是单一物质构成的单一结构,也可是不同物质形成的单层结构或多层结构。

优选的,空穴传输层选自本发明所述的化合物ⅰ、npb、tdata、tpd、tapc、spiro-tad等,其可以是单一物质构成的单层结构,也可是不同物质形成的单层结构或多层层结构,其中多层结构可以为第一空穴传输层、第二空穴传输层。空穴传输层仅为一层时,空穴传输层采用本发明所述的化合物ⅰ,空穴传输层为多层时,本发明所述的化合物ⅰ可以作为第一空穴传输层。

优选的,发光辅助层选自npb、tdata、tpd、tapc、spiro-tad等,且不同于空穴传输层,其可以是单一物质构成的单一结构,也可是不同物质形成的单层结构或多层结构,其一般位于空穴传输层与发光层之间。

优选的,电子阻挡层可选自npb、tdata、tpd、tapc、spiro-tad等,其一般位于空穴传输层与发光层之间。

优选的,发光层主体选自化合物ⅱ、adn、cpb、mcp、tcta、3ph-anthracene、α-adn、4p-npb、dpvbi、tcp、tcta、alq3等,其可以是单一物质构成的单一结构,也可是不同物质形成的单层结构或多层结构,发光层主体为单一物质时采用本发明所述的化合物ⅱ,当发光层主体为不同物质形成的单层或多层结构时,发光层主体必须包含本发明所述的化合物ⅱ。

优选的,发光层客体选自bdavbi、firpic、tpd、dpap-dppa、tppda、ir(ppy)3、ir(ppy)2(acac)、ir(piq)3、ir(piq)2(acac)、dcjtb、dcjt、dcm、dcm2、dmqa、dbqa、tmdbqa、hat-cn、f4-tcnq等。

优选的,空穴阻挡层选自bcp、tpbi、alq3、liq、balq、taz及ntaz等。

优选的,电子传输层选自bcp、tpbi、alq3、liq、balq、taz及ntaz等。

优选的,电子注入层可以选自lif。

优选的,阴极选自al。

本发明所述的一种有机电致发光元件其结构优选为:

1、基板/ito/空穴注入层/空穴传输层(化合物ⅰ)/发光层(化合物ⅱ+客体材料)/电子传输层/电子注入层/al;

2、基板/ito/空穴注入层/第一空穴传输层(化合物ⅰ)/第二空穴传输层/发光层(化合物ⅱ+客体材料)/电子传输层/电子注入层/al。

然而,有机电致发光器件的结构并不限于此。本发明所述的有机电致发光元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。

本发明所述有机电致发光器件可用于平板显示器、照明光源、指示牌、信号灯等应用领域。

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。

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。

[实施例1]化合物ht5的合成

step1:在氩气保护下,向反应瓶中依次加入5-氯-1h-吲哚-2-硼酸(10.2g,52.3mmol)、碘苯(21.3g,104.7mmol)、cui(5g,26.2mmol)、乙二胺(1.8ml,26.2mmol)、cs2co3(51.2g,157.0mmol)和甲苯(250ml),将该反应混合物搅拌一天。有机相用乙酸乙酯萃取,浓缩有机相,通过柱层析纯化,得到中间体a-1(7.1g,50%)。

step2:在氩气保护下,向反应瓶中依次加入8-溴-1-萘胺(13.3g,60.0mmol)、化合物a-1(17.9g,66mmol)、naoh(7.2g,180mmol)、pd(pph3)4(3.47g,3mmol)和thf/h2o(80ml/40ml),将反应混合物在80℃的条件下搅拌12小时,反应结束后,冷却至室温,用甲苯进行萃取,合并有机相,将有机相用饱和食盐水洗涤,有机相经干燥、浓缩后,通过柱层析纯化,得到中间体a-2(17.7g,80%)。

step3:将化合物a-2(16.6g,45.0mmol)缓慢倒入5%盐酸(150ml)中,搅拌30分钟后,在0℃下依次加入nano2(3.7g,54.0mmol)的水溶液(30ml)、nan3(3.5g,54.0mmol)的水溶液(30ml),搅拌1小时,反应结束后,用甲苯进行萃取,合并有机相,将有机相依次用饱和碳酸氢钠溶液洗涤、饱和食盐水洗涤、蒸馏水洗涤,有机相经干燥、浓缩后,通过柱层析纯化,得到中间体a-3(12.4g,70%)。

step4:向反应瓶中依次加入化合物a-3(16.6g,30.0mmol)和1,2-二氯苯(100ml),在180℃的条件下搅拌2小时,反应结束后,冷却至室温,用甲苯进行萃取,合并有机相,有机相浓缩后,通过柱层析纯化,得到中间体a-4(6.1g,55%)。

step5:在氩气保护下,向反应瓶中依次加入化合物a-4(8.4g,23.0mmol)、碘苯(14.1g,69.0mmol)、cu(0.15g,2.3mmol)、k2co3(6.3g,46.0mmol)、na2so4(6.5g,46.0mmol)和硝基苯(150ml),在200℃的条件下搅拌2小时,反应结束后,冷却至室温,用甲苯进行萃取,合并有机相,将有机相用饱和食盐水洗涤,有机相经干燥、浓缩后,通过柱层析纯化,得到中间体a-5(7.6g,75%)。

step6:在氩气保护下,向烧瓶中加入苯胺(14.0g,150mmol)、化合物a1(44.3g,100mmol)、叔丁醇钠(28.8g,300mmol)、三(二亚苄基丙酮)二钯(1.4g,1.5mmol)、1,1'-联萘-2,2'-双二苯膦(1.9g,3mmol)和甲苯(350ml),在130℃的条件下反应24小时。冷却后,将混合物进行过滤,将滤液在减压下浓缩。将所得的粗产物进行柱纯化,用甲苯进行重结晶,将其过滤后,进行干燥,结果得到中间体a(42.5g,85%)。

step7:在氩气保护下,向烧瓶中加入二苯胺(5.2g,31mmol)、4-溴-4-碘联苯(11.1g,31mmol)、叔丁醇钠(3g,31mmol)、双(三苯基膦)二氯化钯(ii)(0.5g,0.71mmol)和二甲苯(500ml),在130℃的条件下反应24小时。冷却后,加入水(1000ml),将混合物进行过滤,将滤液用甲苯萃取,有机相用无水硫酸镁干燥。将其在减压下浓缩,将所得的粗产物进行柱纯化,用甲苯进行重结晶,将其过滤后,进行干燥,结果得到中间体ht5-1(8.1g,65%)。

step8:在氩气保护下,向烧瓶中加入中间体a(5.0g,10mmol)、中间体ht5-1(4.0g,10mmol)、叔丁醇钠(1.3g,13.5mmol)、三(二亚苄基丙酮)二钯(0.046g,0.05mmol)、三叔丁基膦(0.021g,0.1mmol)和脱水甲苯(50ml),在80℃下反应2小时。冷却后,加入水(500ml),将混合物进行过滤,将滤液用甲苯萃取,有机相用无水硫酸镁干燥。将其在减压下浓缩,将所得的粗产物进行柱纯化,用甲苯进行重结晶,将其过滤后,进行干燥,结果得到产物ht5(5.7g,70%)。

[实施例2]化合物ht61的合成

按照化合物ht5的合成方法得到化合物ht61(6.4g,72%)。

[实施例3]化合物ht109的合成

按照化合物ht5的合成方法得到化合物ht109(5.4g,69%)。

[实施例4]化合物ht165的合成

按照化合物ht5的合成方法得到化合物ht165(4.9g,62%)。

[实施例5]化合物ht227的合成

按照化合物ht5的合成方法得到化合物ht227(4.9g,63%)。

[实施例6]化合物h4的合成

step1:在反应容器中加入h4-1(30.7g,100mmol)、6-溴(40.9g,100mmol)、叔丁醇钾(33.66g,300mmol)、pd2(dba)3(0.92g,1mmol),超声除氧的二甲苯,搅拌溶解,置换空气三次,加入配体三叔丁基磷4%(4mmol,50%m/v),再次置换空气三次,回流反应6h。冷却至室温,加入足量二氯甲烷使得产品完全溶解,过少量硅胶漏斗,除掉催化剂和盐。滤液浓缩至粘稠状,过柱层析,得到产物h4(50.78g,80%)。

[实施例7]化合物h60的合成

step1:在反应容器中加入二苯胺(16.92g,100mmol)、6,12-二溴(38.61g,100mmol)、叔丁醇钾(33.66g,300mmol)、pd2(dba)3(0.92g,1mmol),超声除氧的二甲苯,搅拌溶解,置换空气三次,加入配体三叔丁基磷4%(4mmol,50%m/v),再次置换空气三次,回流反应6h。冷却至室温,加入足量二氯甲烷使得产品完全溶解,过少量硅胶漏斗,除掉催化剂和盐。滤液浓缩至粘稠状,过柱层析,得到中间体h60-1(37.95g,80%)。

step2:取h60-1(37.95g,80mmol),加入无水thf溶解,降温到-78℃,加入1.5当量的正丁基锂,在该温度下反应2小时,加入1.5当量的硼酸三甲脂,逐步升温到室温,反应1小时。反应完成后加入,去离子水,有机相用etoac萃取、有机相干燥、浓缩、过柱层析,得到中间体h60-2(21.09g,60%)。

step3:取h60-2(26.36g,60mmol),加入1当量的二苯基氧膦,碳酸钾1当量,nibr0.2当量,超声除氧的二氯乙烷,搅拌溶解,置换空气三次,加入吡啶0.3当量,再次置换空气三次,回流反应24h。冷却至室温,过少量硅胶漏斗,除掉催化剂和盐。滤液浓缩至粘稠状,过柱层析,得到产物h60(17.87g,50%)。

[实施例8]化合物h67的合成

step1:将3,6-二溴-9-苯基咔唑(40.11g,100mmol)加入到甲苯、乙醇、水的混合溶剂中,氮气保护下加入2当量的硼酸,3当量的碳酸钠,0.01当量的四三苯基膦钯,回流温度下反应5h,反应完成后过硅胶柱,得到产物h67(59.15g,85%)。

[实施例9]化合物h74的合成

step1:取6,12-二硼酸(31.59g,100mmol),加入2当量的二苯基氧膦,碳酸钾1当量,nibr0.2当量,超声除氧的二氯乙烷,搅拌溶解,置换空气三次,加入吡啶0.3当量,再次置换空气三次,回流反应24h。冷却至室温,过少量硅胶漏斗,除掉催化剂和盐。滤液浓缩至粘稠状,过柱层析,得到产物h74(44.01g,70%)。

[实施例10]化合物h76的合成

step1:在反应容器中加入咔唑(33.24g,200mmol);6,12-二溴(38.61g,100mmol),叔丁醇钾(33.66g,300mmol),pd2(dba)3(0.92g,1mmol),超声除氧的二甲苯,搅拌溶解,置换空气三次,加入配体三叔丁基磷4%(4mmol,50%m/v),再次置换空气三次,回流反应6h。冷却至室温,加入足量二氯甲烷使得产品完全溶解,过少量硅胶漏斗,除掉催化剂和盐。滤液浓缩至粘稠状,过柱层析,得到产物h76(41.90g,75%)。

本发明实施例的有机电致发光元件所使用的化学式ⅰ、ⅱ所对应的化合物的fd-ms值如表1所示:

【表1】

[对比实施例1]器件制备实施例:

将ito玻璃基板放在蒸馏水中清洗2次,超声波洗涤30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干燥,转移到等离子体清洗机里,将上述基板洗涤5分钟,送到蒸镀机里。

在已经准备好的ito透明电极上逐层:空穴注入层2-tnata/60nm、空穴传输层化合物npb/30nm、蒸镀主体adn:掺杂bdavbi2%混合/30nm、电子传输层alq3/30nm、电子注入层lif/1nm、阴极al/300nm。

[实施例11]器件制备实施例:

将对比实施例1的空穴传输层npb更换为实施例1的化合物ht5,发光层主体adn更换为实施例6的化合物h4。

[实施例12]器件制备实施例:

将对比实施例1的空穴传输层npb更换为实施例2的化合物ht61,发光层主体adn更换为实施例7的化合物h60。

[实施例13]器件制备实施例:

将对比实施例1的空穴传输层npb更换为实施例3的化合物ht109,发光层主体adn更换为实施例8的化合物h67。

[实施例14]器件制备实施例:

将对比实施例1的空穴传输层npb更换为实施例4的化合物ht165,发光层主体adn更换为实施例9的化合物h74。

[实施例15]器件制备实施例:

将对比实施例1的空穴传输层npb更换为实施例5的化合物ht227,发光层主体adn更换为实施例10的化合物h76。

[实施例16]器件制备实施例:

将ito玻璃基板放在蒸馏水中清洗2次,超声波洗涤30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干燥,转移到等离子体清洗机里,将上述基板洗涤5分钟,送到蒸镀机里。

在已经准备好的ito透明电极上逐层蒸镀空穴注入层2-tnata/60nm、第一空穴传输层ht5/30nm、第二空穴传输层npb/20nm、h60:掺杂bdavbi2%混合/30nm、电子传输层et2/30nm、电子注入层lif/1nm、阴极al/300nm。

[实施例17]器件制备实施例:

将实施例16的第一空穴传输层ht5更换为实施例2的化合物ht61,发光层主体adn更换为实施例10的化合物h76。

[实施例18]器件制备实施例:

将实施例16的第一空穴传输层ht5更换为实施例3的化合物ht109,发光层主体adn更换为实施例7的化合物h60。

[实施例19]器件制备实施例:

将实施例16的第一空穴传输层ht5更换为实施例4的化合物ht165,发光层主体adn更换为实施例9的化合物h74。

[实施例20]器件制备实施例:

将实施例16的第一空穴传输层ht5更换为实施例5的化合物ht227,发光层主体adn更换为实施例10的化合物h76。

本发明实施例11-20以及对比实施例1制备的电致发光元件的发光特性测试结果如表2所示。

【表2】

以上结果表明,本发明提供的有机电致发光元件,通过组合本发明所述的化学式ⅰ、ⅱ所示的化合物,设计出具有不同的空穴传输层、发光层主体材料的有机电致发光元件,本发明的有机电致发光元件的驱动电压得以降低、发光效率得以提高、使用寿命得以延长。此外该有机电致发光元件使用的化合物的生产原料易得,合成方法简单,易操作,极大程度的满足了工业和市场的需求。

显然,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于所述技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

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