一种发光材料及其应用的制作方法

专利2022-06-29  59

本发明涉及一种新型有机化合物,尤其涉及一种用于有机电致发光器件的化合物及在有机电致发光器件中的应用。



背景技术:

有机电致发光显示器(以下简称oled)具有自主发光、低电压直流驱动、全固化、视角宽、重量轻、组成和工艺简单等一系列的优点,与液晶显示器相比,有机电致发光显示器不需要背光源,视角大,功率低,其响应速度可达液晶显示器的1000倍,其制造成本却低于同等分辨率的液晶显示器,因此,有机电致发光器件具有广阔的应用前景。

随着oled技术在照明和显示两大领域的不断推进,人们对于影响oled器件性能的高效有机材料的研究更加关注,一个效率好寿命长的有机电致发光器件通常是器件结构与各种有机材料的优化搭配的结果。在最常见的oled器件结构里,通常包括以下种类的有机材料:空穴注入材料、空穴传输材料、电子传输材料,以及各色的发光材料(染料或者掺杂客体材料)和相应的主体材料等。目前应用的磷光主体材料往往都是具有单一载流子传输能力,诸如空穴类传输主体以及电子类传输主体。单一的载流子传输能力会造成发光层中电子和空穴的不匹配,从而造成严重的效率滚降以及寿命缩短。目前在磷光主体的使用过程中,采用双极性材料或者是双主体材料搭配的形式来解决单主体材料载流子不平衡的问题。



技术实现要素:

本发明提供一种取代菲的片段和吲哚并杂环的片段同时连接三嗪的结构;本发明的化合物取代菲的片段和三嗪相连能够发挥电子高速传递的作用,同时咔唑并杂环的结构对于空穴传输具有很好的作用,本发明化合物可以作为双极性的化合物用作发光层主体材料,有利于电荷的平衡,实现很高的发光效率。

本发明的化合物由如下通式(1)表示:

式(1)中:

l1和l2分别独立地选自单键、取代或未取代的c6~c30亚芳基、取代或未取代的c3~c30亚杂芳基中的一种;

优选的,l1和l2分别独立地选自单键或者取代或未取代的亚苯基。

x1和x2分别独立地选自cr15r16、nr17、se、o或s,b和c分别独立地选自0或1,且b c=1,当b、c为0时,表示单键。

优选的,x1和x2分别独立地选自o或s。

r1-r5彼此相同或不同,各自独立地选自氢、c1~c12烷基、c1~c12烷氧基、卤素、氰基、硝基、羟基、硅烷基、氨基、取代或未取代的c6~c30芳基氨基、取代或未取代的c3~c30杂芳基氨基、取代或未取代的c6~c30芳基、取代或未取代的c3~c30杂芳基中的一种;

d选自0~3的整数,e选自0~4的整数,f选自0~3的整数,g和h独立地选自0~5的整数;

hy由式(hy1)或(hy2)表示,*表示与l1的连接位点;a为1或2,当a为2时,hy相同或不同;

式(hy1)中:

y1选自单键、cr7r8、nr9、o或s;优选y1为单键;z1-z8分别独立的选自cr13或n。

式(hy2)中:

d1-d8分别独立的选自cr14或n;y2选自cr10r11、nr12、o或s;i选自0~2的整数。

r7-r12、r15-r17彼此相同或不同,各自独立地选自氢、c1~c12烷基、取代或未取代的c6~c30芳基、取代或未取代的c3~c30杂芳基中的一种;

r6和r14相同或不同,各自独立地选自氢、c1~c12烷基、c1~c12烷氧基、卤素、氰基、硝基、羟基、硅烷基、氨基、取代或未取代的c6~c30芳基氨基、取代或未取代的c3~c30杂芳基氨基、取代或未取代的c6~c30芳基、取代或未取代的c3~c30杂芳基中的一种;

r13选自氢、c1~c12烷基、c1~c12烷氧基、卤素、硝基、硅烷基、取代或未取代的c6~c30芳基、取代或未取代的c3~c30杂芳基中的一种;

进一步优选的,当hy为hy1且y1为单键时,r13选自氢、c1~c12烷基、c1~c12烷氧基、卤素、硝基、硅烷基、取代或未取代的c6~c30芳基、取代或未取代的c3~c30的杂芳基中的一种,取代或未取代的c3~c30杂芳基中杂原子为s或o。

更进一步优选的,当hy为hy1且y1为单键时,r13选自选自氢、取代或未取代的c6~c18芳基,或选自下式(2-1)中的一种:

式(2-1)中,y3选自s或o;a和b相同或不同,分别独立地选自取代或未取代的c6~c25芳基。

更进一步优选的,当hy为hy1且y1为单键时,r1选自氢或者取代或未取代的下列基团:苯基、萘基、联苯基、三联苯基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基中的一种。

具体说,上述的r1~r17中相邻的两个之间可以稠合成环,或者r1~r17各自独立地可以与相连接的苯环稠合形成c9~c30芳基或杂芳基,所形成的芳基或杂芳基任选地被0、1、2、3、4或5个各自独立地选自取代或未取代的c1~c12烷基、卤素、氰基、硝基、羟基、硅烷基、取代或未取代的c6~c30芳基、取代或未取代的c3~c30杂芳基中的取代基所取代;

具体说,当上述基团存在取代基时,所述取代基团分别独立选自卤素、c1-c10的烷基或环烷基、c2-c10烯基、c1-c6的烷氧基或硫代烷氧基基团、c6-c30的单环芳烃或稠环芳烃基团、c3-c30的单环杂芳烃或稠环杂芳烃基团中的一种。

进一步优选的,本发明上述通式(1)的化合物中,当a为1时,hy选自式(hy1),或hy选自下述式(hy2-1)至式(hy2-6);当a为2时,两个hy相同或不同,分别独立选自式(hy1)或选自式(hy2-1)至式(hy2-6);

式(hy2-1)至式(hy2-6)中的d1-d8和y2的定义与在式(hy2)中的定义相同:

更进一步的,本发明的通式(1)所述的化合物可以优选出下述具体结构化合物:a1-a69,这些化合物仅为代表性的。

作为本发明的另一个方面,本发明还提供了一种如上所述的化合物在有机电致发光器件中的应用。本发明的化合物优选用于有机电致发光器件中的发光主体材料。

作为本发明的又一个方面,本发明还提供了一种有机电致发光器件,包括第一电极、第二电极和插入在所述第一电极和第二电极之间的至少包含一层发光层的有机层,其特征在于,所述有机层中含有如上所述通式(1)表示的化合物。

上述本发明化合物作为主体材料性能优异的具体原因尚不明确,推测可能是以下的原因:

本发明提供的这种通式化合物在母核三嗪结构单元的三个连接位点上,分别设计有二苯并杂环取代基团、咔唑衍生取代基团以及间位苯基取代基团。其中间位苯基片段能够使得本发明的化合物分子间具有一定的距离,提高材料的结晶温度,对材料的成膜性有明显的助力。二苯并杂环取代基片段对电子具有很高的迁移率,提升材料整体对于电荷的传输性能,同时咔唑衍生取代基团能够调节本发明材料空穴传输的性能,本发明结构中二苯并杂环取代基团、咔唑衍生取代基团搭配使用能够调节电荷和空穴传输的平衡,同时由于空穴本身具有更高的迁移率,因而本发明的咔唑上排除了含氮的咔唑取代,可以限制空穴的产生和传输,起到控制电荷传输平衡的作用,同时联咔唑片段会使得分子的lumo值加深,不利于电子注入;另外,咔唑上含氮吸电片段(如对比例中的结构),也会破坏材料整体的电荷平衡,也会对材料的溶解性产生不利的影响,同时使得分子的homo值加深,不利于空穴的注入。本发明化合物可以作为双极性的化合物用作发光层主体材料,有利于电荷的平衡,实现很高的发光效率。

另外,本发明化合物的制备工艺简单易行,原料易得,适合于量产放大。

具体实施方式

下面将以多个合成实施例为例来详述本发明的上述新化合物的具体制备方法,但本发明的制备方法并不限于这些合成实施例。

本发明中所用的各种化学药品如石油醚、乙酸乙酯、硫酸钠、甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸、磷酸钾、叔丁醇钠等基础化工原料均购自上海泰坦科技股份有限公司和西陇化工股份有限公司。确定下述化合物所用的质谱仪采用的是zab-hs型质谱仪测定(英国micromass公司制造)。

下面对本发明化合物的合成方法进行简要的说明。

合成实施例

代表性合成路径1:

述合成方法中使用c-c偶联和c-n偶联,但是并不限于该偶联方法,本领域技术人员也可以选取其他方法,但不限定于这些方法,都可以根据需要选择。

更具体地,以下给出本发明的代表性化合物的合成方法。

合成例1:

化合物a1的合成

反应瓶中,加入2,4-二氯-6-(3,5-二苯基)苯基三嗪37g(100mmol),2-二苯并呋喃硼酸22g(110mmol),四(三苯基膦钯)0.9g(0.785mmol,0.5%),甲苯1500ml、乙醇1000ml,碳酸钾43.3g(314mmol)/水1000ml,80℃反应3.5h。反应完毕,停反应。冷却至室温,过滤,所得到的固体通过甲苯中重结晶纯化,得到白色粉末m1-1。

反应瓶中,加入m1-118.8g(50mmol),咔唑16.5g(60mmol),碳酸钾21g(150mmol)/dmf200ml,150℃反应12h。反应完毕,停反应。反应液中加入水,有白色固体析出,所得到的固体通过甲苯中重结晶纯化,得到a1。

1hnmr(cdcl3,400mhz)δ8.72–8.48(m,4h),8.25(s,1h),8.19(s,1h),8.17–8.06(s,1h),7.98(s,1h),8.06–7.61(m,7h),7.52(t,j=10.0hz,5h),7.40(t,j=10.0hz,3h),7.31(m,6h),7.16(m,4h).

合成例2:

化合物a6的合成

反应瓶中,加入2,4-二氯-6-(3,5-二苯基)苯基三嗪37g(100mmol),2-二苯并噻吩硼酸24g(110mmol),四(三苯基膦钯)0.9g(0.785mmol,0.5%),甲苯1500ml、乙醇1000ml,碳酸钾43.3g(314mmol)/水1000ml,80℃反应3.5h。反应完毕,停反应。冷却至室温,过滤,所得到的固体通过甲苯中重结晶纯化,得到白色粉末m2-1。

反应瓶中,加入m2-120g(50mmol),咔唑16.5g(60mmol),碳酸钾21g(150mmol)/dmf200ml,150℃反应12h。反应完毕,停反应。反应液中加入水,有白色固体析出,所得到的固体通过甲苯中重结晶纯化,得到a6。

1hnmr(cdcl3,400mhz)δ8.83(s,1h),8.53(d,j=12.0hz,4h),8.45(s,1h),8.25(s,1h),8.25–8.21(m,1h),8.19(s,1h),7.99(s,2h),7.99(s,2h),8.18–7.04(m,5h),7.40(d,j=4.0hz,3h),7.31(s,1h),7.46–7.04(m,3h),7.16(dd,j=22.0,14.0hz,2h).

合成例3:

化合物a15的合成

反应瓶中,加入2,4-二氯-6-(3-苯基-5-(3-苯基咔唑))苯基三嗪54.2g(100mmol),2-二苯并呋喃硼酸22g(110mmol),四(三苯基膦钯)0.9g(0.785mmol,0.5%),甲苯1500ml、乙醇1000ml,碳酸钾43.3g(314mmol)/水1000ml,80℃反应3.5h。反应完毕,停反应。冷却至室温,过滤,所得到的固体通过甲苯中重结晶纯化,得到白色粉末m3-1。

反应瓶中,加入m3-133.7g(50mmol),3-(2-萘基)咔唑29g(60mmol),碳酸钾21g(150mmol)/dmf200ml,150℃反应12h。反应完毕,停反应。反应液中加入水,有白色固体析出,所得到的固体通过甲苯中重结晶纯化,得到a15。

1hnmr(cdcl3,400mhz)δ8.79(s,1h),8.53(d,j=12.0hz,3h),8.20(d,j=8.0hz,2h),8.08(d,j=12.0hz,2h),7.98(d,j=4.0hz,2h),7.75(s,2h),7.73–7.37(m,6h),7.37–7.34(m,1h),7.31(s,1h),7.16(dd,j=22.0,12.0hz,6h).

合成例4:

化合物a25的合成

反应瓶中,加入2,4-二氯-6-(3-苯基-5-(3-苯基咔唑))苯基三嗪54.2g(100mmol),2-二苯并呋喃硼酸22g(110mmol),四(三苯基膦钯)0.9g(0.785mmol,0.5%),甲苯1500ml、乙醇1000ml,碳酸钾43.3g(314mmol)/水1000ml,80℃反应3.5h。反应完毕,停反应。冷却至室温,过滤,所得到的固体通过甲苯中重结晶纯化,得到白色粉末m4-1。

反应瓶中,加入m4-133.7g(50mmol),7,7-二甲基-5,7-二氢吲哚并[2,1-b]咔唑17g(60mmol),碳酸钾21g(150mmol)/dmf200ml,150℃反应12h。反应完毕,停反应。反应液中加入水,有白色固体析出,所得到的固体通过甲苯中重结晶纯化,得到a25。

1hnmr(cdcl3,400mhz)δ9.57(s,1h),8.67(s,1h),8.55(s,2h),8.50–8.41(m,1h),8.41–8.20(m,6h),8.19(s,1h),8.00(d,j=10.0hz,2h),7.75(s,2h),7.64(dd,j=22.0,14.0hz,4h),7.57–7.45(m,10h),7.44–7.29(m,5h),7.16(dd,j=22.0,14.0hz,6h),1.69(s,6h).

合成例5:

化合物a31的合成

反应瓶中,加入2,4-二氯-6-(3,5-二苯基)苯基三嗪37g(100mmol),2-二苯并呋喃硼酸22g(110mmol),四(三苯基膦钯)0.9g(0.785mmol,0.5%),甲苯1500ml、乙醇1000ml,碳酸钾43.3g(314mmol)/水1000ml,80℃反应3.5h。反应完毕,停反应。冷却至室温,过滤,所得到的固体通过甲苯中重结晶纯化,得到白色粉末m5-1。

5-苯基-12氢-吲哚并(3,2-a)咔唑33.2g(100mmol)与对溴碘苯30g(100mmol)混合溶于二甲苯中,加入cui(10mmol),1,2-环己二胺(10mmol),碳酸钾(300mmol),加热至回流,反应液加水,萃取。有机层浓缩,硅胶柱层析,得到中间体m5-2。

中间体m5-248.6g(100mmol)溶于thf中,氮气保护下,降温至-78℃,滴加正丁基锂(120mmol),加毕,控温-30℃保温1h,再次降温至-78℃,滴加硼酸三异丙酯(200mmol),加毕,自然升至室温,反应过夜。反应液加入稀盐酸,调节ph至6,乙酸乙酯萃取,有机相浓缩。得到白色粉末m5-3。

反应瓶中,加入m5-150.9g(100mmol),m5-350g(110mmol),四(三苯基膦钯)0.9g(0.785mmol,0.5%),甲苯1500ml、乙醇1000ml,碳酸钾43.3g(314mmol)/水1000ml,80℃反应3.5h。反应完毕,停反应。冷却至室温,过滤,所得到的固体通过甲苯中重结晶纯化,得到白色粉末a31。

1hnmr(cdcl3,400mhz)δ8.55(s,4h),8.31(s,4h),8.22(s,2h),8.24–7.98(m,5h),7.91(d,j=8.0hz,9h),7.75(s,8h),7.69(s,3h),7.66–7.44(m,30h),7.40(d,j=8.0hz,4h),7.31(s,1h),7.18–6.89(m,10h).

合成例6:

化合物a36的合成

反应瓶中,加入2,4-二氯-6-(3,5-二苯基)苯基三嗪37g(100mmol),2-二苯并呋喃硼酸22g(110mmol),四(三苯基膦钯)0.9g(0.785mmol,0.5%),甲苯1500ml、乙醇1000ml,碳酸钾43.3g(314mmol)/水1000ml,80℃反应3.5h。反应完毕,停反应。冷却至室温,过滤,所得到的固体通过甲苯中重结晶纯化,得到白色粉末m6-1。

12h-苯并呋喃并[2,3-a]咔唑25.7g(100mmol)与间溴碘苯30g(100mmol)混合溶于二甲苯中,加入cui(10mmol),1,2-环己二胺(10mmol),碳酸钾(300mmol),加热至回流,反应液加水,萃取。有机层浓缩,硅胶柱层析,得到中间体m6-2。

中间体m6-241.1g(100mmol)溶于thf中,氮气保护下,降温至-78℃,滴加正丁基锂(120mmol),加毕,控温-30℃保温1h,再次降温至-78℃,滴加硼酸三异丙酯(200mmol),加毕,自然升至室温,反应过夜。反应液加入水,乙酸乙酯萃取,有机相浓缩。得到白色粉末m6-3。

反应瓶中,加入m6-150.9g(100mmol),m6-349g(110mmol),四(三苯基膦钯)0.9g(0.785mmol,0.5%),甲苯1500ml、乙醇1000ml,碳酸钾43.3g(314mmol)/水1000ml,80℃反应3.5h。反应完毕,停反应。冷却至室温,过滤,所得到的固体通过甲苯中重结晶纯化,得到白色粉末a36。

1hnmr(cdcl3,400mhz)δ8.74(s,2h),8.58–8.23(m,10h),8.22(d,j=6.0hz,1h),8.21(s,2h),7.98(d,j=4.0hz,4h),7.81(d,j=8.0hz,4h),7.65(s,3h),7.62–7.46(m,12h),7.40(d,j=8.0hz,4h),7.31(s,2h),7.23(s,1h),7.13(d,j=10.0hz,3h).

合成例7:

化合物a69的合成

反应瓶中,加入2,4-二氯-6-(3,5-二苯基)苯基三嗪37g(100mmol),2-二苯并噻吩硼酸24g(110mmol),四(三苯基膦钯)0.9g(0.785mmol,0.5%),甲苯1500ml、乙醇1000ml,碳酸钾43.3g(314mmol)/水1000ml,80℃反应3.5h。反应完毕,停反应。冷却至室温,过滤,所得到的固体通过甲苯中重结晶纯化,得到白色粉末m。

反应瓶中,加入m20g(50mmol),5-苯基-吩嗪15.4g(60mmol),碳酸钾21g(150mmol)/dmf200ml,150℃反应12h。反应完毕,停反应。反应液中加入水,有白色固体析出,所得到的固体通过甲苯中重结晶纯化,得到a69。

1hnmr(cdcl3,400mhz)δ8.70(s,1h),8.45(d,j=6.4hz,3h),8.24(s,1h),7.99(s,1h),7.81(d,j=12.0hz,5h),7.68(s,1h),7.65(s,1h),7.56(s,1h),7.49(s,4h),7.41(s,2h),7.31(s,1h),7.24(s,2h),7.14(s,4h),7.08(s,2h),7.00(s,1h),6.95(s,4h).

器件实施例

实施方式

oled包括位于第一电极和第二电极,以及位于电极之间的有机材料层。该有机材料又可以分为多个区域。比如,该有机材料层可以包括空穴传输区、发光层、电子传输区。

在具体实施例中,在第一电极下方或者第二电极上方可以使用基板。基板均为具有机械强度、热稳定性、防水性、透明度优异的玻璃或聚合物材料。此外,作为显示器用的基板上也可以带有薄膜晶体管(tft)。

第一电极可以通过在基板上溅射或者沉积用作第一电极的材料的方式来形成。当第一电极作为阳极时,可以采用铟锡氧(ito)、铟锌氧(izo)、二氧化锡(sno2)、氧化锌(zno)等氧化物透明导电材料和它们的任意组合。第一电极作为阴极时,可以采用镁(mg)、银(ag)、铝(al)、铝-锂(al-li)、钙(ca)、镁-铟(mg-in)、镁-银(mg-ag)等金属或合金以及它们之间的任意组合。

有机材料层可以通过真空热蒸镀、旋转涂敷、打印等方法形成于电极之上。用作有机材料层的化合物可以为有机小分子、有机大分子和聚合物,以及它们的组合。

空穴传输区位于阳极和发光层之间。空穴传输区可以为单层结构的空穴传输层(htl),包括只含有一种化合物的单层空穴传输层和含有多种化合物的单层空穴传输层。空穴传输区也可以为包括空穴注入层(hil)、空穴传输层(htl)、电子阻挡层(ebl)中的至少一层的多层结构。

空穴传输区的材料可以选自、但不限于酞菁衍生物如cupc、导电聚合物或含导电掺杂剂的聚合物如聚苯撑乙烯、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(pani/dbsa)、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(pedot/pss)、聚苯胺/樟脑磺酸(pani/csa)、聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(pani/pss)、芳香胺衍生物如下面ht-1至ht-34所示的化合物;或者其任意组合。

空穴注入层位于阳极和空穴传输层之间。空穴注入层可以是单一化合物材料,也可以是多种化合物的组合。例如,空穴注入层可以采用上述ht-1至ht-34的一种或多种化合物,或者采用下述hi1-hi3中的一种或多种化合物;也可以采用ht-1至ht-34的一种或多种化合物掺杂下述hi1-hi3中的一种或多种化合物。

发光层包括可以发射不同波长光谱的的发光染料(即掺杂剂,dopant),还可以同时包括主体材料(host)。发光层可以是发射红、绿、蓝等单一颜色的单色发光层。多种不同颜色的单色发光层可以按照像素图形进行平面排列,也可以堆叠在一起而形成彩色发光层。当不同颜色的发光层堆叠在一起时,它们可以彼此隔开,也可以彼此相连。发光层也可以是能同时发射红、绿、蓝等不同颜色的单一彩色发光层。

根据不同的技术,发光层材料可以采用荧光电致发光材料、磷光电致发光材料、热活化延迟荧光发光材料等不同的材料。在一个oled器件中,可以采用单一的发光技术,也可以采用多种不同的发光技术的组合。这些按技术分类的不同发光材料可以发射同种颜色的光,也可以发射不同种颜色的光。

在本发明的一方面,发光层采用磷光电致发光的技术。其发光层主体材料选自、但不限于gph-1至gph-83中的一种或多种的组合。

在本发明的一方面,发光层采用磷光电致发光的技术。其发光层磷光掺杂剂可以选自、但不限于以下所罗列的gpd-1至gpd-47的一种或多种的组合。

oled有机材料层还可以包括发光层与阴极之间的电子传输区。电子传输区可以为单层结构的电子传输层(etl),包括只含有一种化合物的单层电子传输层和含有多种化合物的单层电子传输层。电子传输区也可以为包括电子注入层(eil)、电子传输层(etl)、空穴阻挡层(hbl)中的至少一层的多层结构。

本发明的一方面,电子传输层材料可以选自、但不限于以下所罗列的et-1至et-57的一种或多种的组合。

器件中还可以包括位于电子传输层与阴极之间的电子注入层,电子注入层材料包括但不限于以下罗列的一种或多种的组合。

liq,lif,nacl,csf,li2o,cs2co3,bao,na,li,ca。

本实施例中有机电致发光器件制备过程如下:

将涂布了ito透明导电层的玻璃板在商用清洗剂中超声处理,在去离子水中冲洗,在丙酮:乙醇混合溶剂中超声除油,在洁净环境下烘烤至完全除去水份,用紫外光和臭氧清洗,并用低能阳离子束轰击表面;

把上述带有阳极的玻璃基片置于真空腔内,抽真空至1×10-5~9×10-3pa,在上述阳极层膜上真空蒸镀hi-3作为空穴注入层,蒸镀速率为0.1nm/s,蒸镀膜厚为10nm;

在空穴注入层之上真空蒸镀ht-4作为器件的空穴传输层,蒸镀速率为0.1nm/s,蒸镀总膜厚为80nm;

在空穴传输层之上真空蒸镀器件的发光层,发光层包括主体材料和染料材料,利用多源共蒸的方法,调节主体材料蒸镀速率为0.1nm/s,染料gpd-1蒸镀速率3%比例设定,蒸镀总膜厚为30nm;

在发光层之上真空蒸镀器件的电子传输层材料et-42,其蒸镀速率为0.1nm/s,蒸镀总膜厚为30nm;

在电子传输层(etl)上真空蒸镀厚度为0.5nm的lif作为电子注入层,厚度为150nm的al层作为器件的阴极。

按照上述的步骤方法制备以下本发明的各个实施例的oled器件,具体每个实施例中制备器件采用的材料如下:

对比例1

使用现有技术中的化合物gph-81作为发光主体材料,按照上述本发明有机电致发光器件制备过程制备电致发光器件,并按照下述本发明的器件测试方法进行器件性能测试。

对比例2

采用与对比例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物gph-81替换为现有技术中的化合物gph-82。

对比例3

采用与对比例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物gph-81替换为现有技术中的化合物gph-83。

实施例1

采用与对比例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物gph-81替换为本发明的化合物a1。

实施例2

采用与对比例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物gph-81替换为本发明的化合物a6。

实施例3

采用与对比例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物gph-81替换为本发明的化合物a15。

实施例4

采用与对比例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物gph-81替换为本发明的化合物a25。

实施例5

采用与对比例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物gph-81替换为本发明的化合物a36。

实施例6

采用与对比例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物gph-81替换为本发明的化合物a32。

实施例7

采用与对比例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物gph-81替换为本发明的化合物a38。

实施例8

采用与对比例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物gph-81替换为本发明的化合物a43。

实施例9

采用与对比例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物gph-81替换为本发明的化合物a63。

对由上述过程制备的有机电致发光器件进行如下性能测定:

在同样亮度下,使用数字源表及亮度计测定实施例1~9以及对比例1~3中制备得到的有机电致发光器件的驱动电压和电流效率以及器件的寿命。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器件的亮度达到10000cd/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的寿命测试如下:使用亮度计在10000cd/m2亮度下,保持恒定的电流,测量有机电致发光器件的亮度降为9500cd/m2的时间,单位为小时。

上述所制备的有机电致发光器件性能见下表1:

表1:

以上结果表明,本发明的新型有机材料用于有机电致发光器件,可以有效的降低起降电压,提高电流效率,是性能良好的绿光主体材料。

与作为对比化合物材料gph-81相比,因为化合物gph-81分子结构中包括两个相连的咔唑基团,因此其lumo值较本发明化合物材料更深,不利于电子的注入,由于能级壁垒的原因,导致所制备器件的电压更高,电荷注入受阻,因而对比例1的oled器件的发光效率降低、寿命缩短。因为对比化合物gph-82分子结构中引入了两个吲哚并咔唑的片段,使得该化合物电荷传输平衡性被打破,整体看空穴传输性能优于电子传输性能,因而所制备的器件电压偏高,寿命偏短。因为对比化合物gph-83分子结构中咔唑片段连接吸电子的稠环片段,因而加深材料的homo值,不利于空穴的注入,导致器件电压偏高。

尽管结合实施例对本发明进行了说明,但本发明并不局限于上述实施例,应当理解,在本发明构思的引导下,本领域技术人员可进行各种修改和改进,所附权利要求概括了本发明的范围。

显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。


技术特征:

1.一种通式化合物,如下式(1)所示:

其中:

l1和l2分别独立地选自单键、取代或未取代的c6~c30亚芳基、取代或未取代的c3~c30亚杂芳基中的一种;

x1和x2分别独立地选自cr15r16、nr17、se、o或s;x1和x2各自优选为o或s;

b和c分别独立地选自0或1,且b c=1;

r1-r5彼此相同或不同,各自独立地选自氢、c1~c12烷基、c1~c12烷氧基、卤素、氰基、硝基、羟基、硅烷基、氨基、取代或未取代的c6~c30芳基氨基、取代或未取代的c3~c30杂芳基氨基、取代或未取代的c6~c30芳基、取代或未取代的c3~c30杂芳基中的一种;

d选自0~3的整数,e选自0~4的整数,f选自0~3的整数,g和h独立地选自0~5的整数;

hy由式(hy1)或(hy2)表示,*表示与l1的连接位点;a为1或2,当a为2时,hy相同或不同;

式(hy1)中,y1选自单键、cr7r8、nr9、o或s;优选y1为单键;z1-z8分别独立的选自cr13或n;

式(hy2)中,y2选自cr10r11、nr12、o或s;d1-d8分别独立的选自cr14或n;i选自0~2的整数;

r7-r12、r15-r17彼此相同或不同,各自独立地选自氢、c1~c12烷基、取代或未取代的c6~c30芳基、取代或未取代的c3~c30杂芳基中的一种;

r6和r14相同或不同,各自独立地选自氢、c1~c12烷基、c1~c12烷氧基、卤素、氰基、硝基、羟基、硅烷基、氨基、取代或未取代的c6~c30芳基氨基、取代或未取代的c3~c30杂芳基氨基、取代或未取代的c6~c30芳基、取代或未取代的c3~c30杂芳基中的一种;

r13选自氢、c1~c12烷基、c1~c12烷氧基、卤素、硝基、硅烷基、取代或未取代的c6~c30芳基、取代或未取代的c3~c30杂芳基中的一种;

上述的r1~r17中相邻的两个之间可以稠合成环,或者r1~r17各自独立地可以与相连接的苯环稠合形成c9~c30芳基或杂芳基,所形成的芳基或杂芳基任选地被0、1、2、3、4或5个各自独立地选自取代或未取代的c1~c12烷基、卤素、氰基、硝基、羟基、硅烷基、取代或未取代的c6~c30芳基、取代或未取代的c3~c30杂芳基中的取代基所取代;

当上述基团存在取代基时,所述取代基团分别独立选自卤素、c1~c10的烷基或环烷基、c2~c10烯基、c1~c6的烷氧基或硫代烷氧基基团、c6~c30的单环芳烃或稠环芳烃基团、c3~c30的单环杂芳烃或稠环杂芳烃基团中的一种。

2.根据权利要求1所述的通式化合物,其中,通式(1)中:

l1和l2分别独立地选自单键或者取代或未取代的亚苯基。

3.根据权利要求1或2所述的通式化合物,其中,通式(1)中:

当a为1时,hy选自式(hy1),或hy选自下述式(hy2-1)至式(hy2-6);

当a为2时,两个hy相同或不同,分别独立选自式(hy1)或式(hy2-1)至式(hy2-6);

(hy2-1)至式(hy2-6)中,d1-d8和y2的定义与在式(hy2)中的定义相同。

4.根据权利要求1至3中任一所述的通式化合物,其中,通式(1)中:

当hy为hy1时且y1为单键时,r13选自氢、c1~c12烷基、c1~c12烷氧基、卤素、硝基、硅烷基、取代或未取代的c6~c30芳基、取代或未取代的c3~c30杂芳基中的一种,所述取代或未取代的c3~c30杂芳基中杂原子为s或o。

5.根据权利要求1至4中任一所述的通式化合物,其中,通式(1)中:

当hy为hy1时且y1为单键时,r13选自氢、取代或未取代的c6~c18芳基,或选自下式(2-1)中的一种:

式(2-1)中,y3选自s或o;a和b相同或不同,分别独立地选自取代或未取代的c6~c25芳基。

6.根据权利要求1至5中任一所述的通式化合物,其中,通式(1)中:

当hy为hy1时且y1为单键时,r13选自氢或者取代或未取代的下列基团:苯基、萘基、联苯基、三联苯基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基中的一种。

7.根据权利要求1所述的通式化合物,选自下述具体结构化合物:

8.权利要求1所述的通式化合物的应用,所述应用为在有机电致发光器件中作为发光主体材料。

9.权利要求7所述的化合物的应用,所述应用为在有机电致发光器件中作为发光主体材料。

10.一种有机电致发光器件,该器件包括第一电极、第二电极和插入所述第一电极和第二电极之间的一层或多层有机层,其特征在于,所述有机层中包括至少一种由权利要求1中通式(1)所述的化合物。

技术总结
本发明公开一种新型有机化合物,具有如下式(1)的结构:其中,X1和X2选自CR15R16、NR17、Se、O或S,R1‑R5选自氢、烷基、烷氧基、卤素、氰基、硝基、羟基、硅烷基、氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、芳基、杂芳基中的一种;Hy由式(Hy1)或(Hy2)表示;Y1选自单键、CR7R8、NR9、O或S;Z1‑Z8分别独立的选自CR13或N;Y2选自CR10R11、NR12、O或S;D1‑D8分别独立的选自CR14或N;i选自0~2。本发明公开了上述通式化合物适宜作为OLED器件中的发光材料,可表现出优异的器件性能和稳定性。本发明同时公开了采用上述通式化合物的有机电致发光器件。

技术研发人员:邢其锋;李之洋;任雪艳
受保护的技术使用者:北京鼎材科技有限公司
技术研发日:2018.11.29
技术公布日:2020.06.05

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