一种有机电致发光元件及其电子设备的制作方法

本发明属于有机电致发光材料领域，涉及一种有机电致发光元件及其电子设备。

背景技术：

1、电致发光装置(el装置)是一种自发光显示装置，其具有的优点在于它提供更宽的视角、更大的对比率和更快的响应时间。

2、决定有机el装置中发光效率最重要的因素是发光材料，发光材料要求具有以下特征：高量子效率、电子和空穴的高移动度、以及所形成的发光材料层的均匀性和稳定性。

3、近来，迫切的任务是开发具有高效率和长寿命的有机el装置。具体地，考虑到中型和大型oled面板所需的el特性，迫切需要开发优于常规材料的高度优异的发光材料。为此，要求发光材料具有高玻璃化转变温度和热解温度以实现热稳定性、高电化学稳定性，以实现长寿命、非晶薄膜的易成形性、与相邻层的良好粘合性以及层之间不移动性。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种有机电致发光元件及其电子设备。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、一方面，本发明提供一种有机电致发光元件，其含有阴极、阳极和存在所述阳极和阴极之间的有机层，所述有机层包含荧光发光层，所述荧光发光层包含如式1所示第一有机化合物和如式3所示第三有机化合物，

4、

5、n1为0-7的整数(例如0、1、2、3、4、5、6或7)，n2为0-8的整数(例如0、1、2、3、4、5、6、7或8)，n3为0-7的整数(例如0、1、2、3、4、5、6或7)，

6、d为氘，

7、r1～r11各自独立选自氢、氘、卤素、氰基、取代或未取代的c1-c20的烷基、取代或未取代c3-c20的环烷基、取代或未取代c1-c20的烷氧基、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、取代或未取代的c6-c30的芳烷基、取代或未取代的c3-c60的杂芳胺基、取代或未取代的c6-c60的芳胺基、取代或未取代的c6-c30的芳基-c3-c30的杂芳胺基，

8、r1～r11各自独立存在或相邻两者连接成环a，所述环a为取代或未取代的c3-c30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的芳烷基，

9、ar1、ar2各自独立选自取代或未取代的c6-c60的芳基、取代或未取代的c6-c30的芳烷基、取代或未取代的c3-c60的杂芳基、取代或未取代的c3-c60的杂芳胺基、取代或未取代的c6-c60的芳胺基、取代或未取代的c6-c30的芳基c3-c30的杂芳胺基。

10、优选地，n1+n2+n3为大于等于1的整数；

11、优选地，n1为7；

12、优选地，n2为8；

13、优选地，n3为7；

14、优选地，n2为8，n3为7；

15、优选地，n1为7，n2为8；

16、优选地，n1为7，n3为7；

17、优选地，n1为7，n2为8，n3为7。

18、优选地，环a为星号所在键为与主体结构上苯环的稠合键；

19、优选地，r1～r11各自独立选自氢、氘、卤素、取代或未取代的如下基团：甲基、叔丁基、金刚烷基、苯基、联苯基、芴基、二甲基芴基、二苯基芴基、螺二芴基、吖啶基、二苯胺基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、波浪线代表基团的连接位点；

20、优选地，ar1、ar2各自独立选自取代或未取代的如下基团：甲基、叔丁基、金刚烷基、苯基、联苯基、芴基、二甲基芴基、二苯基芴基、螺二芴基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、波浪线代表基团的连接位点；

21、优选地，r6、r7连接成环，所述环为星号所在键为与主体结构上苯环的稠合键；

22、优选地，r7、r8连接成环，所述环为星号所在键为与主体结构上苯环的稠合键；

23、优选地，r1、r2连接成环，所述环为星号所在键为与主体结构上苯环的稠合键；

24、优选地，r2、r3连接成环，所述环为星号所在键为与主体结构上苯环的稠合键；

25、优选地，ar1、ar2至少一者选自取代或未取代的波浪线代表基团的连接位点；

26、优选地，ar1、ar2选自取代或未取代的波浪线代表基团的连接位点；

27、优选地，r10选自取代或未取代的如下基团：甲基、叔丁基、金刚烷基、苯基、联苯基、芴基、二甲基芴基、二苯基芴基、螺二芴基、二苯胺基、吖啶基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、波浪线代表基团的连接位点。

28、在本发明中，如上所述基团中含有取代基时，所述取代基各自独立选自氘、卤素、氰基、硝基、未取代或r'取代的c1～c4直链或支链烷基、未取代或r'取代的c6～c20芳基、未取代或r'取代的c3～c20杂芳基、c6～c20芳胺基；r'选自氘、卤素、氰基或硝基；

29、优选地，所述芳基选自苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、苯并菲基、萘基取代苯基、二甲基芴基、二苯基取代芴基或螺二芴基；

30、优选地，所述杂芳基选自吡啶基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、苯基取代咔唑基、吡啶基取代咔唑基、萘基取代咔唑基、联苯基取代咔唑基、二苯并呋喃取代苯基、二苯并噻吩取代苯基、苯并萘并呋喃基、苯并萘并噻吩基、苯并咔唑基或二苯并咔唑基；

31、优选地，所述烷基选自甲基、乙基、丙基、叔丁基、环己烷基或金刚烷基。

32、优选地，式1所示第一有机化合物选自如下任一化合物，

33、

34、

35、

36、优选地，式3所示第三有机化合物选自如下任一化合物，

37、

38、

39、优选地，所述荧光发光层还包含式2所示第二有机化合物，

40、

41、l1～l3各自独立选自连接键、取代或未取代的c6-c60的亚芳基、取代或未取代的c3-c60的亚杂芳基，

42、ar5、ar6、ar7各自独立选自取代或未取代的c6-c60的芳基、取代或未取代的c3-c60的杂芳基。

43、优选地，l1～l3各自独立选自连接键、取代或未取代的如下基团：亚苯基、亚联苯基、亚三联苯基、亚萘基、亚芴基；

44、优选地，ar5、ar6、ar7各自独立选自取代或未取代的如下基团：苯基、联苯基、三联苯基、萘基、三亚苯基、蒽基、菲基、二苯并呋喃基、咔唑基、苯基取代咔唑基、萘基取代咔唑基、吡啶基取代咔唑基、联苯基取代咔唑基、三联苯基取代咔唑基、芴基、二甲基芴基、二苯基芴基、螺二芴基、二苯并噻吩基。

45、优选地，所述取代基选自氘、卤素、r’取代或未取代的如下基团：甲基、乙基、叔丁基、环己烷基、金刚烷基、苯基，r’选自氘。

46、优选地，所述式2所示第二有机化合物选自如下任一化合物，

47、

48、

49、

50、在本发明中，式1合成路线：式1合成方法为suzuki偶联。

51、

52、式2合成方法采用buchwald-hartwig合成法。

53、

54、式3合成路线：

55、

56、如在本发明中所用，术语“卤素”可以包括氟、氯、溴或碘。

57、如在本发明所用，术语“c1-c30烷基”是指衍生自具有1至30个碳原子的直链或支链饱和烃的单价取代基，其实例包括但不限于甲基、乙基、丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基和己基。

58、如在本发明所用，术语“c3-c30环烷基”是指衍生自具有3至30个环主链碳原子的单环烃或多环烃，所述环烷烃可包括环丙基、环已基、金刚烷基等。

59、本发明中芳基、亚芳基包括单环、多环或稠环芳基，所述环之间可以被短的非芳族单元间断，并且可以包含螺结构，包括但不限于苯基、联苯基、三联苯基、萘基、菲基、蒽基、芴基、螺二芴基等。

60、本发明中杂芳基、亚杂芳基包括单环、多环或稠环杂芳基，所述环之间可以被短的非芳族单元间断，所述杂原子包括氮、氧、硫。包括但不限于呋喃基、苯硫基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、噻二唑基、异噻唑基、异噁唑基、噁唑基、噁二唑基、三嗪基、四嗪基、三唑基、四唑基、呋吖基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并异噻唑基、苯并异噁唑基、苯并噁唑基、异吲哚基、吲哚基、吲唑基、苯并噻二唑基、喹啉基、异喹啉基、噌啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、咔唑基、吩噁嗪基、吩噻嗪基、菲啶基、苯并间二氧杂环戊烯基、二氢吖啶基，及其衍生物等。

61、如在本发明所用，术语“c1-c30烷氧基”是指由ko-表示的单价取代基，其中k表示具有1至30个碳原子的烷基。

62、如在本发明所用，术语“取代的”是指与化合物中的氢原子被另一取代基取代。该位置不限于特定位置，只要该位置上的氢能够被取代基取代即可。当出现两个或两个以上取代基时，两个或两个以上取代基可以相同或不同。

63、如在本发明所用，除非另有说明，氢原子包括氕、氘和氚。

64、本发明中“相邻两个基团连接成环”是指处于同一环或相邻环中相邻位置的2个取代基之间可以通过化学键相互连接成环，本发明对具体的连接成环方式不做限定(举例通过连接键连接、通过稠和；其中表示稠和位置)，如下文涉及相同的描述时，具有相同的意义

65、在本发明中，基团的限定中限定了碳原子数的范围，其碳原子数为所限定范围内的任一整数，例如c6-c60芳基，代表芳基的碳原子数可以是6-60所包含的范围内的任意整数，例如6、8、10、15、20、30、35、40、45、50、55或60等。

66、优选地，所述第三化合物在荧光发光层中的含量相对于第一化合物和第三化合物的合计量为10质量％以下，例如10质量％、9质量％、8质量％、7质量％、6质量％、5质量％、4质量％、3质量％、2质量％、1质量％；优选为1～8质量％，更优选为1～5质量％；

67、优选地，所述第三化合物在荧光发光层中的含量相对于第一化合物、第二化合物和第三化合物的合计量为10质量％以下，例如10质量％、9质量％、8质量％、7质量％、6质量％、5质量％、4质量％、3质量％、2质量％、1质量％；优选为1～8质量％，更优选为1～5质量％；

68、优选地，所述第二化合物在荧光发光层中的含量相对于第一化合物、第二化合物和第三化合物的合计量为30质量％以下，例如30质量％、28质量％、25质量％、20质量％、18质量％、15质量％、10质量％、9质量％、8质量％、5质量％、3质量％、2质量％、1质量％等，优选为1～30质量％，更优选为2～20质量％。

69、本发明提供的有机电致发光元件(例如有机发光二极管)，根据需要的用途，有机层可以进一步包括选自由空穴注入层(hil)、空穴传输层(htl)、辅助空穴传输层、发射层、电子注入层(eil)、电子传输层(etl)及其组合组成的组中的一种。

70、有机层中的每一个都可以包括已知的材料，该材料被认为是具有功能、作用或用作相应层的材料。

71、可以通过使用已知工艺的制造方法来制造有机发光器件。在下文中，将描述制造有机发光器件的示例性方法。首先，通过以常规方式在基板表面上涂覆用于阳极的材料来形成阳极。所使用的基板可以是具有优异的透明性、表面光滑度、易于处理和具有防水性的玻璃基板或透明塑料基板。另外，可以使用透明的且具有优异的导电性的氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化锡(sno2)、氧化锌(zno)等作为阳极的材料。

72、接下来，通过真空热蒸发或通过常规方法旋涂，在阳极的表面上形成空穴注入层。已知作为空穴注入层材料的材料的示例包括酞菁铜(cupc)、4,4',4”-三(3-甲基苯基氨基)三苯胺(m-mtdata)、4,4',4”–三(3-甲基苯基氨基)-联苯醚(m-mtdapb)、星芒型(starbursttype)胺4,4',4”-三三(n-咔唑基)三苯胺(tcta)、4,4',4”-三(n-(2-萘基)-n-苯氨基)-三苯胺(2-tnata)或可获自出光公司(idemitsu)的ide406，但不限于此。

73、通过常规方法通过真空热蒸发或旋涂在空穴注入层的表面上形成空穴传输层。已知作为空穴传输层材料的材料的示例包括双(n-(1-萘基-n-苯基))联苯胺(α-npd)、n,n'-二(萘-1-基)-n,n'-联苯联苯胺(npb)或n,n'-联苯-n,n'-双(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(tpd)等。

74、可选地，可以在空穴传输层和发射层之间另外形成辅助空穴传输层。

75、作为空穴传输辅助层材料的材料的示例是tcta、三[4-(二乙基氨基)苯基]胺(三[4-(二乙基氨基)苯基]胺，n-(联苯基-4-基))-9,9-二甲基-n-(4-(9-苯基-9h-咔唑-3-基)苯基)-9h-芴-2-胺、三对甲苯基胺、1,1-双(4-(n,n-二(对甲苯基氨基)苯基)环己烷(tapc)、mtdata、mcp、mcbp、cupc、n,n'-双[4-[双(3-(甲基苯基)氨基]苯基]-n,n'-二苯基-[1,1'-联苯基]-4,4'-二胺(dntpd)、tdapb等。

76、可以通过常规方法通过真空热蒸发或旋涂在空穴传输层的表面上形成发射层。

77、可以通过常规方法通过真空热蒸发或旋涂在发射层的表面上形成电子传输层。已知作为电子传输层材料的材料的示例是pbd(2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-恶二唑)、taz(3-(4-联苯基)4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑)、螺环-pbd、tpbi(2,2',2-(1,3,5-苯甲三基)-三(1-苯基-1-h-苯并咪唑)、恶二唑、三唑、菲咯啉、苯并恶唑、苯并噻唑等。

78、可以通过以常规方式通过真空热蒸发或在电子传输层的表面上旋涂电子注入层材料来形成电子注入层。已知作为电子注入层材料的材料的示例可以包括lif、liq、li2o、bao、nacl、csf等。

79、可以通过以常规方式在电子注入层的表面上真空热蒸发阴极材料来形成阴极。

80、阴极材料的示例包括锂(li)、铝(al)、铝-锂(al-li)、钙(ca)、镁(mg)、镁-铟(mg-in)、镁-银(mg-ag)等。

81、另一方面，本发明提供一种电子设备，包含如上所述的有机电致发光元件。

82、在本发明的另一实施方式中，提供了产品，其包括如上所述的有机电致发光元件。

83、该产品可应用于光电、医学、生物技术、光纤、照明设备、电子照相感光体、光电转换器、有机太阳能电池、开关元件、有机发光场效应晶体管、图像传感器或染料激光器中。

84、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

85、本发明的有机电致发光元件通过式1所示第一有机化合物和如式3所示第三有机化合物的配合，可以使得有机电致发光元件具有较低的驱动电压(3.89v以下)，较高的电流效率(7.2cd/a以上)和较长的寿命(156h以上，特别是能够达到170h以上)。