相關(guān)申請的引證
本申請要求于2015年9月25日提交給韓國知識產(chǎn)權(quán)局的韓國專利申請?zhí)?0-2015-0136653的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益,通過引證將其全部內(nèi)容合并于此。
公開了有機光電子器件(organicoptoelectronicdevice)和顯示設(shè)備(displaydevice)。
背景技術(shù):
有機光電子器件是將電能轉(zhuǎn)換成光能(反之亦然)的器件。
根據(jù)它的驅(qū)動原理可以將有機光電子器件分類如下。一種是光電子器件,其中通過光能產(chǎn)生激子,分成電子和空穴,并且傳輸至不同的電極以產(chǎn)生電能,以及另一種是發(fā)光器件,其中施加電壓或電流至電極以由電能產(chǎn)生光能。
有機光電子器件的實例可以是有機光電器件、有機發(fā)光二極管、有機太陽能電池、和有機光導(dǎo)體鼓(organicphotoconductordrum)。
這些中,由于對平板顯示器的需求增加,最近有機發(fā)光二極管(oled)受到關(guān)注。有機發(fā)光二極管通過施加電流至有機發(fā)光材料將電能轉(zhuǎn)換為光,并且具有其中有機層插入在陽極和陰極之間的結(jié)構(gòu)。
認為有機發(fā)光二極管的效率是實現(xiàn)長壽命的全色顯示器的關(guān)鍵因素之一。因此,已經(jīng)進行了通過使用磷光材料來開發(fā)具有高效率的有機發(fā)光二極管的許多研究。為了解決該問題,本公開通過使用具有高效率的磷光材料提供了有機發(fā)光二極管。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
一個實施方式提供了用于具有高效率和長壽命的有機光電子器件的組合物。
另一個實施方式提供了包含用于有機光電子器件的組合物的有機光電子器件。
又一個實施方式提供了包括該有機光電子器件的顯示設(shè)備。
根據(jù)一個實施方式,用于有機光電子器件的組合物包含由化學(xué)式1表示的至少一種第一化合物、由化學(xué)式2表示的化合物以及由化學(xué)式3表示的部分和化學(xué)式4表示的部分的組合組成的化合物中的至少一種第二化合物、和由化學(xué)式5表示的至少一種第三化合物。
[化學(xué)式1]
在化學(xué)式1中,
z獨立地是n、c、或cra,
z中的至少一個是n,
r1至r6和ra獨立地是氫、氘、取代或未取代的c1至c10烷基基團、取代或未取代的c6至c30芳基基團、取代或未取代的c2至c30雜芳基基團、或它們的組合,
r1至r6和ra獨立地存在或鄰近的基團彼此連接以提供環(huán),
l1和l2獨立地是單鍵、取代或未取代的c6至c30亞芳基基團、取代或未取代的c2至c30雜亞芳基基團、或它們的組合,
n1是1,
n2和n3獨立地是0或1的整數(shù),并且
1≤n2+n3≤2;
[化學(xué)式2]
其中,在化學(xué)式2中,
l3至l6和y1獨立地是單鍵、取代或未取代的c6至c30亞芳基基團、取代或未取代的c2至c30雜亞芳基基團、或它們的組合,
ar1是取代或未取代的c6至c30芳基基團、取代或未取代的c2至c30雜環(huán)基團、或它們的組合,
r7至r10獨立地是氫、氘、取代或未取代的c1至c20烷基基團、取代或未取代的c6至c50芳基基團、取代或未取代的c2至c50雜環(huán)基基團、或它們的組合,并且
r7至r10和ar1中的至少一個包含取代或未取代的三亞苯基基團(triphenylenegroup)或取代或未取代的咔唑基團,
其中,在化學(xué)式3和4中,
y2和y3獨立地是單鍵、取代或未取代的c6至c30亞芳基基團、取代或未取代的c2至c30雜亞芳基基團、或它們的組合,
ar2和ar3獨立地是取代或未取代的c6至c30芳基基團、取代或未取代的c2至c30雜環(huán)基團、或它們的組合,
r11至r14獨立地是氫、氘、取代或未取代的c1至c20烷基基團、取代或未取代的c6至c50芳基基團、取代或未取代的c2至c50雜環(huán)基團、或它們的組合,
化學(xué)式3的兩個鄰近的*連接至化學(xué)式4的兩個*以提供稠環(huán),并且在化學(xué)式3中,不提供稠環(huán)的*獨立地是crc,并且
rc是氫、氘、取代或未取代的c1至c10烷基基團、取代或未取代的c6至c12芳基基團、取代或未取代的c2至c12雜環(huán)基團、或它們的組合;
[化學(xué)式5]
其中,在化學(xué)式5中,
rd和re獨立地是取代或未取代的c6至c30芳基基團、取代或未取代的c2至c30雜環(huán)基團、或它們的組合,
rf至ro獨立地是氫、氘、取代或未取代的c1至c30烷基基團、取代或未取代的c3至c30環(huán)烷基基團、取代或未取代的c6至c30芳基基團、取代或未取代的c2至c30雜環(huán)基團、取代或未取代的c6至c30芳基胺基基團(arylaminegroup)、取代或未取代的c1至c30烷氧基基團、取代或未取代的c3至c40甲硅烷基基團、取代或未取代的c3至c40甲硅烷氧基基團、取代或未取代的c1至c30烷基巰基基團(alkylthiolgroup)、取代或未取代的c6至c30芳基巰基基團(arylthiolgroup)、鹵素、含鹵素基團、氰基基團、羥基基團、氨基基團、硝基基團、或它們的組合,
rh、ri、rl和rm獨立地存在,或彼此連接以提供環(huán),條件是當(dāng)rh和ri彼此連接以提供環(huán)時,rl和rm并不彼此連接,以及當(dāng)rl和rm彼此連接以提供環(huán)時,rh和ri并不彼此連接,以及
la至lc獨立地是單鍵、取代或未取代的c6至c30亞芳基基團、取代或未取代的c2至c30雜亞芳基基團、或它們的組合,
其中,化學(xué)式1至5中“取代的”是指由氘、鹵素、羥基基團、c1至c40甲硅烷基基團、c1至c30烷基基團、c3至c30環(huán)烷基基團、c2至c30雜環(huán)烷基基團、c6至c30芳基基團、c2至c30雜環(huán)基團、c1至c20烷氧基基團、c1至c10三氟烷基基團、或氰基基團代替至少一個氫。
根據(jù)另一個實施方式,提供了包含用于有機光電子器件的組合物的有機光電子器件。
根據(jù)另一個實施方式,提供了包括有機光電子器件的顯示設(shè)備。
可以實現(xiàn)具有高效率和長壽命的有機光電子器件。
附圖說明
圖1和2是示出了根據(jù)示例實施方式的有機光電子器件的示意性截面圖。
【符號描述】
100,200:有機發(fā)光二極管
105:有機層
110:陰極
120:陽極
130:發(fā)射層
140:輔助層
具體實施方式
在下文中,詳細描述了本公開的實施方式。然而,這些實施方式是示例性的,本發(fā)明不限于此且本發(fā)明由權(quán)利要求的范圍限定。
在本發(fā)明說明書中,當(dāng)不另外提供定義時,術(shù)語“取代的”是指由氘、鹵素、羥基基團、c1至c40甲硅烷基基團、c1至c30烷基基團、c3至c30環(huán)烷基基團、c2至c30雜環(huán)烷基基團、c6至c30芳基基團、c2至c30雜環(huán)基團、c1至c20烷氧基基團、c1至c10三氟烷基基團、或氰基基團代替取代基或化合物中的至少一個氫。
在本發(fā)明的一個實施方式中,術(shù)語“取代的”可以指由氘、c1至c10烷基基團或c6至c30芳基基團代替取代基或化合物中的至少一個氫。
另外,取代的c1至c40甲硅烷基基團、c1至c30烷基基團、c3至c30環(huán)烷基基團、c2至c30雜環(huán)烷基基團、c6至c30芳基基團、c2至c30雜環(huán)基團、或c1至c20烷氧基基團中的兩個鄰近的取代基可以稠合形成環(huán)。例如,取代的c6至c30芳基基團可以與另一個鄰近的取代的c6至c30芳基基團稠合以形成取代或未取代的芴環(huán)。
在本說明書中,當(dāng)不另外提供具體定義時,“雜”是指在一個化合物或取代基中包含1至3個選自n、o、s、p、和si的雜原子,以及剩余的碳的物質(zhì)。
在本說明書中,當(dāng)不另外提供定義時,“烷基基團”是指脂肪族烴基團。在沒有任何雙鍵或三鍵的情況下,烷基基團可以是“飽和烷基基團”。
烷基基團可以是c1至c30烷基基團。更具體地,烷基可以是c1至c20烷基具體或c1至c10烷基。例如,c1至c4烷基基團可以在烷基鏈中具有1至4個碳原子,該烷基鏈可以選自甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、和叔丁基。
烷基基團的具體實例可以是甲基基團,乙基基團,丙基基團,異丙基基團,丁基基團,異丁基基團,叔丁基基團,戊基基團,己基基團,環(huán)丙基基團,環(huán)丁基基團,環(huán)戊基基團,環(huán)己基基團等。
在本說明書中,“芳基基團”是指包含至少一個烴芳香族部分的基團,并且烴芳香族部分的所有元素具有形成共軛的p軌道,例如苯基基團、萘基基團等,兩個或更多個烴芳香族部分可以通過σ鍵連接,并且可以是例如聯(lián)二苯基基團(聯(lián)苯基基團,biphenylgroup)、三聯(lián)苯基基團、四聯(lián)苯基基團等,并且兩個或更多個烴芳香族部分直接或間接稠合以提供非芳香族的稠環(huán)。例如,其可以是芴基基團。
芳基基團可以包括單環(huán)、多環(huán)或稠環(huán)多環(huán)(即,共享鄰近的碳原子對的環(huán))官能團。
在本說明書中,“雜環(huán)基團”是雜芳基基團的上位概念(genericconcept),并且可以包含代替環(huán)狀化合物如芳基基團、環(huán)烷基基團、它們的稠環(huán)、或它們的組合中的碳(c)的選自n、o、s、p、和si的至少一個雜原子。當(dāng)雜環(huán)基團是稠環(huán)時,雜環(huán)基團的全部環(huán)或每個環(huán)可以包含一個或多個雜原子。
例如,“雜芳基基團”可以是指包含代替碳(c)的選自n、o、s、p、和si中的至少一個雜原子的芳基基團。兩個或更多個雜芳基基團通過σ鍵直接連接,或當(dāng)c2至c60雜芳基基團包含兩個或更多個環(huán)時,兩個或更多個環(huán)可以稠合。當(dāng)雜芳基基團是稠環(huán)時,每個環(huán)可以包含1至3個雜原子。
雜芳基基團的具體實例可以是吡啶基基團、嘧啶基基團、吡嗪基基團、噠嗪基基團、三嗪基基團、喹啉基基團、異喹啉基基團等。
更確切地,取代或未取代的c6至c30芳基基團和/或取代或未取代的c2至c30雜環(huán)基團可以是取代或未取代的苯基基團、取代或未取代的萘基基團、取代或未取代的蒽基基團、取代或未取代的菲基基團、取代的或未取代的并四苯基基團(naphthacenylgroup)、取代或未取代的芘基基團、取代或未取代的聯(lián)二苯基基團、取代或未取代的對三聯(lián)苯基基團、取代或未取代的間三聯(lián)苯基基團、取代或未取代的屈基基團(chrysenylgroup)、取代或未取代的三亞苯基基團(triphenylenylgroup)、取代或未取代的苝基基團、取代或未取代的芴基基團、取代或未取代的螺芴基基團、取代或未取代的茚基基團、取代或未取代的呋喃基基團、取代或未取代的苯硫基基團、取代或未取代的吡咯基基團、取代或未取代的吡唑基基團、取代或未取代的咪唑基基團、取代或未取代的三唑基基團、取代或未取代的噁唑基基團、取代或未取代的噻唑基基團、取代或未取代的噁二唑基基團、取代或未取代的噻二唑基基團、取代或未取代的吡啶基基團、取代或未取代的嘧啶基基團、取代或未取代的吡嗪基基團、取代或未取代的三嗪基基團、取代或未取代的苯并呋喃基基團、取代或未取代的苯并苯硫基基團、取代或未取代的苯并咪唑基基團、取代或未取代的吲哚基基團、取代或未取代的喹啉基基團、取代或未取代的異喹啉基基團、取代或未取代的喹唑啉基基團、取代或未取代的喹喔啉基基團、取代或未取代的萘啶基基團、取代或未取代的苯并噁嗪基基團、取代或未取代的苯并噻嗪基基團、取代或未取代的吖啶基基團、取代或未取代的吩嗪基基團、取代或未取代的吩噻嗪基基團、取代或未取代的酚噁嗪基基團、取代或未取代的咔唑基基團、取代或未取代的二苯并呋喃基基團、或取代或未取代的二苯并苯硫基基團、取代或未取代的苯并噻吩嘧啶基基團、取代或未取代的苯并噻吩吡啶基基團、取代或未取代的苯并呋喃嘧啶基基團、取代或未取代的苯并呋喃吡啶基基團、取代或未取代的苯并呋喃吡咯基基團、取代或未取代的苯并噻吩吡咯基基團、取代或未取代的苯并噻吩噻唑基基團、取代或未取代的苯并呋喃噻唑基基團、取代或未取代的噻唑喹啉基基團、取代或未取代的噁唑喹啉基基團、或它們的組合,但不限于此。
在本說明書中,單鍵是指不通過碳或除了碳之外的雜原子的直連鍵(directbond),并且具體地,l是單鍵的含義是指連接至l的取代基與中心核直接鍵連。即,在本說明書中,單鍵不是指經(jīng)由碳鍵合的亞甲基。
在說明書中,空穴特性是指當(dāng)施加電場時給出電子以形成空穴的能力,并且由于根據(jù)最高已占分子軌道(homo)水平的傳導(dǎo)特性,在陽極中形成的空穴可以容易地注入發(fā)射層中,并且在發(fā)射層中形成的空穴可以容易地傳輸至陽極中且在發(fā)射層中傳輸。
此外,電子特性是指當(dāng)施加電場時接收電子的能力,并且由于根據(jù)最低未占分子軌道(lumo)水平的傳導(dǎo)特性,在陰極中形成的電子可以容易地注入發(fā)射層中,并且在發(fā)射層中形成的電子可以容易地傳輸至陰極中且在發(fā)射層中傳輸。
在下文中,描述了根據(jù)一個實施方式用于有機光電子器件的組合物。
根據(jù)一個實施方式,用于有機光電子器件的組合物包含由化學(xué)式1表示的至少一種第一化合物、由化學(xué)式2表示的化合物以及由化學(xué)式3表示的部分和化學(xué)式4表示的部分的組合組成的化合物中的至少一種第二化合物、和由化學(xué)式5表示的化合物的至少一種第三化合物。
[化學(xué)式1]
在化學(xué)式1中,z獨立地是n、c、或cra,z中的至少一個是n,r1至r6、和ra獨立地是氫、氘、取代或未取代的c1至c10烷基基團、取代或未取代的c6至c30芳基基團、取代或未取代的c2至c30雜芳基基團、或它們的組合,r1至r6和ra獨立地存在或鄰近的基團彼此連接以提供環(huán),l1和l2獨立地是單鍵、取代或未取代的c6至c30亞芳基基團、取代或未取代的c2至c30雜亞芳基基團、或它們的組合,n1是1,n2和n3獨立地是整數(shù)0或1,并且1≤n2+n3≤2;
[化學(xué)式2]
其中,在化學(xué)式2中,l3至l6和y1獨立地是單鍵、取代或未取代的c6至c30亞芳基基團、取代或未取代的c2至c30雜亞芳基基團、或它們的組合,ar1是取代或未取代的c6至c30芳基基團、取代或未取代的c2至c30雜環(huán)基基團、或它們的組合,r7至r10獨立地是氫、氘、取代或未取代的c1至c20烷基基團、取代或未取代的c6至c50芳基基團、取代或未取代的c2至c50雜環(huán)基基團、或它們的組合,并且r7至r10和ar1中的至少一個包含取代或未取代的三亞苯基基團或取代或未取代的咔唑基團,
其中,在化學(xué)式3和4中,y2和y3獨立地是單鍵、取代或未取代的c6至c30亞芳基基團、取代或未取代的c2至c30雜亞芳基基團、或它們的組合,ar2和ar3獨立地是取代或未取代的c6至c30芳基基團、取代或未取代的c2至c30雜環(huán)基團、或它們的組合,r11至r14獨立地是氫、氘、取代或未取代的c1至c20烷基基團、取代或未取代的c6至c50芳基基團、取代或未取代的c2至c50雜環(huán)基團、或它們的組合,化學(xué)式3的兩個鄰近的*連接至化學(xué)式4的兩個*以提供稠環(huán),并且在化學(xué)式3中,不提供稠環(huán)的*獨立地是crc,以及rc是氫、氘、取代或未取代的c1至c10烷基基團、取代或未取代的c6至c12芳基基團、取代或未取代的c2至c12雜環(huán)基團、或它們的組合;
[化學(xué)式5]
其中,在化學(xué)式5中,
rd和re獨立地是取代或未取代的c6至c30芳基基團、取代或未取代的c2至c30雜環(huán)基團、或它們的組合,
rf至ro獨立地是氫、氘、取代或未取代的c1至c30烷基基團、取代或未取代的c3至c30環(huán)烷基基團、取代或未取代的c6至c30芳基基團、取代或未取代的c2至c30雜環(huán)基團、取代或未取代的c6至c30芳基胺基基團、取代或未取代的c1至c30烷氧基基團、取代或未取代的c3至c40甲硅烷基基團、取代或未取代的c3至c40甲硅烷氧基基團、取代或未取代的c1至c30烷基巰基基團、取代或未取代的c6至c30芳基巰基基團、鹵素、含鹵素基團、氰基基團、羥基基團、氨基基團、硝基基團、或它們的組合,
rh、ri、rl、和rm獨立地存在或彼此連接以提供環(huán),條件是當(dāng)rh和ri彼此連接以提供環(huán)時,rl和rm并不彼此連接,以及當(dāng)rl和rm彼此連接以提供環(huán)時,rh和ri并不彼此連接,以及
la至lc獨立地是單鍵、取代或未取代的c6至c30亞芳基基團、取代或未取代的c2至c30雜亞芳基基團、或它們的組合,
其中,化學(xué)式1至5中“取代的”是指由氘、鹵素、羥基基團、c1至c40甲硅烷基基團、c1至c30烷基基團、c3至c30環(huán)烷基基團、c2至c30雜環(huán)烷基基團、c6至c30芳基基團、c2至c30雜環(huán)基團、c1至c20烷氧基基團、c1至c10三氟烷基基團、或氰基基團代替至少一個氫。
第一化合物包含含有至少一個氮的環(huán),因而可以具有當(dāng)向其施加電場時容易接收電子的結(jié)構(gòu)并因而可以具有由于電子的注入量增加,電子特性相對較強的雙極性特性。第二化合物包含咔唑部分,因此可以具有空穴特性相對強的雙極性特性。
當(dāng)將第一和第二化合物一同用于發(fā)射層時,可以增加電荷移動性和穩(wěn)定性,并因此可以改善發(fā)光效率和壽命特征。
由于主體與摻雜劑的homo能量級差引起的陷阱現(xiàn)象(trapphenomenon),包含第一化合物和第二化合物的傳統(tǒng)發(fā)射層表現(xiàn)出顯著降低的空穴傳輸能力,并因為通過主體相對于空穴傳輸層的homo能量級的注入壁(injectionwall)增加了有機光電器件的驅(qū)動電壓(drivingvoltage)。
因此,添加具有比第二化合物高的homo能量級以及改善空穴注入和空穴傳輸能力的第三化合物,并因此減少或最小化摻雜劑和主體之間的陷阱現(xiàn)象,以及降低了空穴傳輸層和發(fā)射層之間的空穴的注入壁且顯著降低了驅(qū)動電壓,導(dǎo)致器件的發(fā)光效率性能的改善。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的化學(xué)式1的l1和l2可以獨立地是如以上所描述的單鍵、取代或未取代的c6至c30亞芳基基團、或取代或未取代的c2至c30雜亞芳基基團,以及
具體地是取代或未取代的c6至c30亞芳基基團。例如,它們可以是單鍵、取代或未取代的亞苯基基團、取代或未取代的亞聯(lián)二苯基基團(亞聯(lián)苯基基團,biphenylenegroup)、取代或未取代的亞三聯(lián)苯基基團、取代或未取代的亞四聯(lián)苯基基團、取代或未取代的亞萘基基團、取代或未取代的亞蒽基基團、取代或未取代的三亞苯基基團、或取代或未取代的亞菲基基團。
連接基團的具體結(jié)構(gòu)與本說明書中的組2相同。
根據(jù)一個實施方式的化學(xué)式1的r1和r2可以獨立地是如以上所描述的氫、氘、取代或未取代的c1至c10烷基基團、取代或未取代的c6至c30芳基基團、取代或未取代的c2至c30雜芳基基團、或它們的組合,并且具體地是氫、氘、或取代或未取代的c6至c30芳基基團。例如,r1和r2可以獨立地選自氫、取代或未取代的苯基基團、或取代或未取代的聯(lián)二苯基基團、或它們的組合,但不限于此。
根據(jù)一個實施方式的化學(xué)式1中的r3至r6可以是如以上所描述的氫、氘、取代或未取代的c1至c10烷基基團、取代或未取代的c6至c30芳基基團、或取代或未取代的c2至c30雜芳基基團、或它們的組合,并且r3至r6獨立地存在或鄰近的基團彼此連接以提供環(huán),具體地,它們可以是氫、氘、取代或未取代的c6至c30芳基基團、或取代或未取代的c2至c30雜芳基基團。取代或未取代的c6至c30芳基基團的實例可以是取代或未取代的苯基基團、取代或未取代的聯(lián)二苯基基團、取代或未取代的四聯(lián)苯基基團、取代或未取代的萘基基團、取代或未取代的菲基基團、或它們的組合,以及取代或未取代的c2至c30雜芳基基團的實例可以是取代或未取代的吡啶基基團、取代或未取代的嘧啶基基團、取代或未取代的喹啉基基團、取代或未取代的異喹啉基基團、取代或未取代的喹唑啉基基團、取代或未取代的菲咯啉基基團、或它們的組合。
r3至r6的鄰近基團可以彼此連接以形成取代或未取代的萘基基團、取代或未取代的喹啉基基團、取代或未取代的異喹啉基基團、取代或未取代的喹唑啉基基團、取代或未取代的菲咯啉基基團、取代或未取代的三亞苯基基團等。
r3至r6的具體實例可以選自氫、或組1的取代基,但不限于此。
例如,第一化合物可以由化學(xué)式1-i至化學(xué)式1-iii中的一種表示。
[化學(xué)式1-iii]
在化學(xué)式1-i至1-iii中,z、r1至r6、l1、以及n1至n3與以上定義相同,
r15至r28獨立地是氫、氘,取代或未取代的c1至c10烷基基團,取代或未取代的c6至c12芳基基團,取代或未取代的c2至c30雜芳基基團,或它們的組合,
ar是取代或未取代的c6至c30芳基基團、取代或未取代的c2至c30雜環(huán)基團、或它們的組合,
r1至r6、ra、以及r17和r18獨立地存在或鄰近的基團彼此連接以提供環(huán),
n4是0至2范圍內(nèi)的整數(shù),并且
“取代的”與以上定義相同。
根據(jù)一個實施方式,化學(xué)式1-i可以由化學(xué)式1-ia至1-ic中的一種表示。
[化學(xué)式1-ic]
在化學(xué)式1-ia至1-ic中,z、r1至r6、r15至r18、n1和n2與以上相同,r5a和r5b、r6a和r6b、以及ar與r5和r6相同,并且
“取代的”與以上定義相同。
具體地,此處的ar是取代或未取代的c6至c30芳基基團、取代或未取代的c2至c30雜環(huán)基團、或它們的組合。
具體地,根據(jù)ar的取代位置,化學(xué)式1-ia可以由化學(xué)式1-i-1a或1-i-2a表示,但不限于此。
具體地,根據(jù)芳基基團部分的連接基團以及ar的取代位置,化學(xué)式1-ib可以由化學(xué)式1-i-1b至1-i-7b表示,但不限于此。
[化學(xué)式1-i-7b]
具體地,化學(xué)式1-ic可以由化學(xué)式1-i-1c表示,其中,r15的連接位置固定,但不限于此。
[化學(xué)式1-i-1c]
在化學(xué)式1-i-1a至1-i-2a、1-i-1b至1-i-7b和1-i-1c中,z、r1至r6、r5a、r5b、r6a、r6b、r15至r18、n1、n2、以及ar與以上所描述的相同。
另一方面,在化學(xué)式1-i中,n1可以是例如整數(shù)1,n2是整數(shù)1,并且化學(xué)式1-i可以由化學(xué)式1-i-c或1-i-d表示,但不限于此。
ar可以是,例如取代或未取代的苯基基團、取代或未取代的聯(lián)二苯基基團、取代或未取代的三聯(lián)苯基基團、取代或未取代的萘基基團、取代或未取代的吡啶基基團、取代或未取代的嘧啶基基團、取代或未取代的三嗪基基團、取代或未取代的喹啉基基團、取代或未取代的異喹啉基基團、取代或未取代的菲咯啉基基團、或取代或未取代的喹唑啉基基團。
更具體地,ar可以選自取代或未取代的組1的基團,但不限于此。
[組1]
在組1中,*是連接點。
例如,根據(jù)氮的位置和數(shù)量,化學(xué)式1-i可以由化學(xué)式1-i-e至1-i-n中的一種表示,但不限于此。
在化學(xué)式1-i-e至1-i-n中,r1至r6、r15至r18、ar、以及n1至n4的定義與以上所描述的相同。
根據(jù)一個實施方式,化學(xué)式1-i可以由化學(xué)式1-iia或1-iib表示。
在化學(xué)式1-iia和1-iib中,z、r1至r6、r19至r22、以及n1至n3與以上所描述的相同,并且
具體地,化學(xué)式1-ii的r1和r2可以是氫、氘、或取代或未取代的c6至c12芳基基團。例如,它們可以都是氫,但不限于此。
具體地,化學(xué)式1-ii的r3至r6可以獨立地是取代或未取代的苯基基團、取代或未取代的聯(lián)二苯基基團、取代或未取代的三聯(lián)苯基基團、取代或未取代的萘基基團、取代或未取代的吡啶基基團、取代或未取代的嘧啶基基團、取代或未取代的三嗪基基團、取代或未取代的喹啉基基團、取代或未取代的異喹啉基基團、取代或未取代的菲咯啉基基團、或取代或未取代的喹唑啉基基團。例如,它們可以選自組1的取代或未取代的基團,但不限于此。
具體地,化學(xué)式1-ii的r19至r22可以獨立地是氫、取代或未取代的苯基基團、取代或未取代的聯(lián)二苯基基團、取代或未取代的萘基基團、或取代或未取代的吡啶基基團。例如,它們可以選自組1的取代或未取代的基團。
本文中,“取代的”與以上定義相同。
根據(jù)氮的位置和數(shù)量,化學(xué)式1-ii可以由例如化學(xué)式1-ii-a至1-ii-h中的一種表示,但不限于此。
在化學(xué)式1-ii-a至1-ii-h中,z、r1至r6、r19至r22、以及n2和n3與以上所描述的相同。
根據(jù)一個實施方式,根據(jù)三亞苯基的連接位置,化學(xué)式1-iii可以由化學(xué)式1-iiia或1-iiib表示。
在化學(xué)式1-iiia和1-iiib中,z、r1至r4、r23至r28、l1、n1、以及n2與以上所描述的相同。
具體地,化學(xué)式1-iii的r1至r4和r23至r28可以獨立地是氫、氘、取代或未取代的c1至c10烷基基團、取代或未取代的c6至c12芳基基團、或它們的組合,l1是取代或未取代的亞苯基基團、取代或未取代的亞聯(lián)二苯基基團、或取代或未取代的亞三聯(lián)苯基基團。
取代三亞苯基的6元環(huán)表示直接或間接連接到三亞苯基的所有6元環(huán),并且包括由碳原子、氮原子、或它們的組合組成的6元環(huán)。
在化學(xué)式1-iii中,取代三亞苯基基團的6元環(huán)的數(shù)量可以小于或等于6。
由化學(xué)式1-iii表示的第一化合物包含三亞苯基基團和至少一個含氮雜芳基基團。
第一化合物包含含有至少一個氮的環(huán),因而可以具有當(dāng)向其施加電場時容易接收電子的結(jié)構(gòu)并降低有機光電子器件的驅(qū)動電壓。
另外,由化學(xué)式1-iii表示的第一化合物包含容易接收空穴的三亞苯基結(jié)構(gòu)和容易接收電子的含氮環(huán)部分兩者,因而可以形成雙極性結(jié)構(gòu),適當(dāng)?shù)仄胶饪昭ê碗娮恿?,并改善有機光電子器件的效率。
例如,不含連接基團(l1)的化學(xué)式1-iii的結(jié)構(gòu)可以例如由化學(xué)式1-iii-a或1-iii-b表示。
在化學(xué)式1-iii-a和1-iii-b中,z、r1至r4、和r23至r28與以上所描述的相同。
例如,在不含連接基團(l1)的化學(xué)式1-iii中,l1可以是取代或未取代的亞苯基基團、取代或未取代的亞聯(lián)二苯基基團或取代或未取代的亞三聯(lián)苯基基團、或取代或未取代的亞四聯(lián)苯基基團。l1可以是例如選自組2的取代或未取代的基團中的一種。
[組2]
在組2中,*是連接點。
由化學(xué)式1-iii表示的第一化合物可以具有至少兩個彎曲結(jié)構(gòu)(kinkstructure),例如兩個至四個彎曲結(jié)構(gòu)。
由化學(xué)式1-iii表示的第一化合物具有以上彎曲結(jié)構(gòu),因此可以在以上雙極性結(jié)構(gòu)中適當(dāng)?shù)囟ㄎ蝗菀捉邮湛昭ǖ娜齺啽交Y(jié)構(gòu)和容易接收電子的含氮環(huán)部分并控制共軛系統(tǒng)的流動,且示出優(yōu)異的雙極性特征。另外,由化學(xué)式1-iii表示的第一化合物由于該結(jié)構(gòu)可以有效避免有機化合物的堆疊,并降低過程穩(wěn)定性且同時降低沉積溫度。當(dāng)由化學(xué)式1-iii表示的第一化合物包含連接基團(l1)時,這種堆疊避免效果(stackingpreventioneffect)可以進一步增加。
由具有連接基團(l1)的化學(xué)式1-iii表示的第一化合物可以例如由化學(xué)式1-iii-c至1-iii-t表示。
在化學(xué)式1-iii-c至1-iii-t中,z、r1至r4、和r23至r28與以上相同,并且r29至r31與r23至r28相同。
由化學(xué)式1表示的第一化合物可以是例如組a的化合物,但不限于此。
[組a]
[a-90]
可以將第一化合物與具有咔唑部分或咔唑衍生物的至少一種第二化合物一起用于發(fā)射層。
咔唑衍生物具有基于咔唑部分衍生的結(jié)構(gòu),并表示由化學(xué)式3表示的部分和化學(xué)式4表示的部分的組合組成的稠合咔唑部分。
第二化合物可以由化學(xué)式2表示。
根據(jù)一個實施方式的化學(xué)式2中的l3至l6可以獨立地是單鍵、取代或未取代的c6至c30亞芳基基團、或取代或未取代的c2至c30雜亞芳基基團,且具體地是取代或未取代的c6至c30亞芳基基團。例如,它們可以是單鍵、取代或未取代的亞苯基基團、取代或未取代的亞聯(lián)二苯基基團、取代或未取代的亞三聯(lián)苯基基團、取代或未取代的亞四聯(lián)苯基基團、取代或未取代的亞萘基基團、取代或未取代的亞蒽基基團、取代或未取代的三亞苯基基團、或取代或未取代的亞菲基基團。
根據(jù)一個實施方式的化學(xué)式1中的r7至r10可以獨立地是如以上所描述的氫、氘、取代或未取代的c1至c20烷基基團、取代或未取代的c6至c50芳基基團、取代或未取代的c2至c50雜環(huán)基團、或它們的組合,并且具體地是氫、氘、取代或未取代的c6至c30芳基基團、或取代或未取代的c2至c50雜環(huán)基團。例如,r7至r10可以獨立地選自氫、取代或未取代的苯基基團、取代或未取代的聯(lián)二苯基基團、取代或未取代的三亞苯基基團、取代或未取代的芴基基團、取代或未取代的咔唑基基團、取代或未取代的二苯并呋喃基基團、取代或未取代的二苯并苯硫基基團、或它們的組合,但不限于此。
化學(xué)式2可以例如由化學(xué)式2-i至2-iii中的至少一種表示。
[化學(xué)式2-i]
在化學(xué)式2-i至2-iii中,l3至l6、y1、和r7至r10與以上相同,
r29至r41獨立地是氫、氘、取代或未取代的c1至c20烷基基團、取代或未取代的c6至c50芳基基團、取代或未取代的c2至c50雜環(huán)基團、或它們的組合,
y4是單鍵、取代或未取代的c6至c30亞芳基基團、取代或未取代的c2至c30雜亞芳基基團、或它們的組合,
ar1和ar4獨立地是取代或未取代的c6至c30芳基基團、取代或未取代的苯并呋喃基基團、取代或未取代的苯并苯硫基基團、取代或未取代的二苯并呋喃基基團、取代或未取代的二苯并苯硫基基團、取代或未取代的咔唑基基團、或它們的組合,并且
m是0至4的整數(shù),
其中,“取代的”與以上定義相同。
具體地,化學(xué)式2-ⅰ至2-iii中的ar1和ar4可以獨立地是取代或未取代的苯基基團、取代或未取代的聯(lián)二苯基基團、取代或未取代的三聯(lián)苯基基團、取代或未取代的萘基基團、取代或未取代的蒽基基團、取代或未取代的咔唑基基團、、取代或未取代的苯并呋喃基基團、取代或未取代的苯并苯硫基基團、取代或未取代的芴基基團、取代或未取代的二苯并呋喃基基團、取代或未取代的二苯并苯硫基基團、取代或未取代的吡啶基基團、或它們的組合。
具體地,化學(xué)式2-i可以是組3中的一種結(jié)構(gòu)并且*-y1-ar1和*-y4-ar4可以是組4中的一種取代基。
[組3](部分中的雜原子都是“n”)
[組4]
在組3和組4中,*是連接點。
由化學(xué)式2表示的第二化合物可以是例如組b至組d的化合物,但不限于此。
[組b]
[c組]
[d組]
另外,第二化合物可以由化學(xué)式3表示的部分和化學(xué)式4表示的部分的組合表示。
由化學(xué)式3表示的部分和化學(xué)式4表示的部分的組合組成的第二化合物可以例如由化學(xué)式3-i至3-v中的至少一種表示,但不限于此。
在化學(xué)式3-i至3-v中,y2、y3、ar2、和r11至r14與以上描述相同。ar3與ar2相同。
特別地,化學(xué)式3-i至3-v中的ar2和ar3可以獨立地是取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯(lián)二苯基、取代或未取代的三聯(lián)苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的蒽基、取代或未取代的三亞苯基(triphenylenyl)、取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的苯并呋喃基、取代或未取代的苯并苯硫基、取代或未取代的芴基、取代或未取代的二苯并呋喃基、取代或未取代的二苯并苯硫基、取代或未取代的吡啶基、或它們的組合
由化學(xué)式3表示的部分和化學(xué)式4表示的部分的組合組成的第二化合物可以是例如組e的化合物,但不限于此。
[組e]
第二化合物是具有其中空穴特性相對強的雙極性特性的化合物,因而當(dāng)與第一化合物一起用于發(fā)射層時通過增加電荷移動性和穩(wěn)定性可以改善發(fā)光效率和壽命特性。另外,可以通過調(diào)節(jié)具有空穴特性的第二化合物和第一化合物的比率控制電荷移動性。由于用與第一化合物的關(guān)系相對地確定第二化合物的空穴特征,所以可以在化學(xué)式2的r7至r10和ar1的任何位置包含具有弱電子特征的取代基,如取代或未取代的吡啶基
可以以例如約1:9至約9:1,具體地約2:8至約8:2、約3:7至約7:3、約4:6至約6:4、以及約5:5的重量比包含第一化合物和第二化合物。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式,第一化合物和第二化合物的重量比可以是約4:1至約1:1,特別是約3:1至約1:1或約7:3至約1:1。在此范圍內(nèi),可以實現(xiàn)雙極性特性并可以同時改善效率和壽命。
除了第一化合物和第二化合物(作為主體)之外,發(fā)射層可以進一步包含第三化合物。
第三化合物可以由化學(xué)式5表示。
根據(jù)rh、ri、rl、和rm連接或不連接,化學(xué)式5可以例如由化學(xué)式5-i或5-ii表示。
[化學(xué)式5-i]
[化學(xué)式5-ii]
在化學(xué)式5-i至5-ii中,rd至rg、rj、rk、rn、ro、和la至lc與以上所描述的相同。
根據(jù)一個實施方式,在化學(xué)式5中,rd至ro可以獨立地是氫、氘、取代或未取代的c1至c30烷基、取代或未取代的c6至c30芳基、取代或未取代的c2至c30雜環(huán)基、取代或未取代的c6至c30芳基胺基、或它們的組合,特別地,rf、rg、rj、和rk獨立地是氫,并且rd、re、rn、和ro獨立地是氫、取代或未取代的c6至c30芳基、取代或未取代的c2至c30雜環(huán)基、或它們的組合。
例如,rd、re、rn、和ro獨立地是取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯(lián)二苯基(biphenylgroup)、取代或未取代的三聯(lián)苯基、取代或未取代的四聯(lián)苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的蒽基、取代或未取代的螺芴基、取代或未取代的三亞苯基(triphenylenegroup)、取代或未取代的芴基、取代或未取代的二苯并呋喃基、取代或未取代的二苯并苯硫基、取代或未取代的咔唑基、或它們的組合。
根據(jù)一個實施方式,化學(xué)式5中的la至lc可以獨立地是單鍵、取代或未取代的c6至c30亞芳基、或它們的組合,以及特別地是單鍵、取代或未取代的亞苯基、或取代或未取代的亞聯(lián)二苯基(biphenylenegroup)、或它們的組合。
例如,取代或未取代的亞苯基、或取代或未取代的亞聯(lián)二苯基可以選自組2的連接基團。
由化學(xué)式5表示的第三化合物可以是例如組f和g的化合物,但不限于此。
[組f]
[組g]
根據(jù)一個實施方式,包含在發(fā)射層中的用于有機光電器件的組合物包含具有雙極性特征的第一化合物(其中電子特征相對強)、具有雙極性特征的第二化合物(其中空穴特征相對強)、和具有優(yōu)異的空穴注入和空穴傳輸能力的第三化合物,并且因此降低或最小化了摻雜劑和主體之間的陷阱現(xiàn)象,且降低了空穴傳輸層和發(fā)射層之間的空穴的注入壁,并且顯著減小了驅(qū)動電壓且改善了器件的發(fā)光效率性能。
根據(jù)一個實施方式,發(fā)射層包含同時作為主體第一化合物、第二化合物、和第三化合物,并且第一化合物可以特別地由化學(xué)式1-i或化學(xué)式1-iii表示,第二化合物可以由化學(xué)式2-i表示,并且第三化合物可以由化學(xué)式5-i或化學(xué)式5-ii中的一種表示。
更特別地,第一化合物可以由化學(xué)式1-ib或1-iiia表示,且化學(xué)式1-ib可以是由化學(xué)式1-i-3b表示的更具體的實例。
可以以約90:10至約10:90,以及特別地約90:10至約10:90、約85:15至約15:85、約80:20至約20:80、約70:30至約30:70、約60:40至約40:60、或約50:50的重量比包含第一化合物和第二化合物的組合物與第三化合物。本發(fā)明的一個實施方式,第一化合物和第二化合物的組合物與第三化合物的重量比可以是約95:5至約1:1、約95:5至約6:4、約9:1至約7:3。
優(yōu)選地,可以以約90:10、約85:15、約80:20、或約70:30的重量比包含第一化合物和第二化合物的組合物與第三化合物。
在該范圍內(nèi),更有效地實現(xiàn)了雙極性特征,并且同時改善了效率和壽命,且可以顯著降低驅(qū)動電壓。
另一方面,可以以約1:10至約10:1,特別地約2:8至約8:2、約3:7至約7:3、約4:6至約6:4以及約5:5的重量比包含第一化合物和第二化合物。優(yōu)選地,可以以約3:7、約4:6、或約5:5的重量比包含第一化合物和第二化合物。
除了第一化合物和第二化合物之外,發(fā)射層可以進一步包含一種或多種化合物。
發(fā)射層可以進一步包含摻雜劑。將少量摻雜劑與主體混合以引起發(fā)光,并且摻雜劑通??梢允沁@樣的材料如通過多次激發(fā)成三重態(tài)或更高態(tài)來發(fā)光的金屬絡(luò)合物。摻雜劑可以是例如無機、有機、或有機/無機化合物,并且可以使用它們中的一種或多種。
摻雜劑可以是紅色、綠色、或藍色的摻雜劑,例如磷光摻雜劑。磷光摻雜劑可以是包含ir、pt、os、ti、zr、hf、eu、tb、tm、fe、co、ni、ru、rh、pd、或它們的組合的有機金屬化合物。磷光摻雜劑可以是例如由化學(xué)式z表示的化合物,但不限于此。
[化學(xué)式z]
l2mx
在化學(xué)式z中,m是金屬,并且l和x相同或不同,且是與m形成絡(luò)合化合物的配體。
m可以是例如ir、pt、os、ti、zr、hf、eu、tb、tm、fe、co、ni、ru、rh、pd、或它們的組合,并且l和x可以是例如二齒配體(bidendateligand)。
可以將該組合物應(yīng)用于有機光電子器件的有機層,例如可以將該組合物應(yīng)用于發(fā)射層。例如,可以將組合物作為主體應(yīng)用至發(fā)射層。
可以使用干燥膜形成方法或溶液過程形成該組合物。干燥膜形成方法可以是例如化學(xué)氣相淀積(cvd)方法、濺射、等離子體鍍層、和離子鍍層,并且可以將兩種或更多種化合物同時形成為膜,或可以混合具有相同沉積溫度的化合物并將其形成為膜。溶液過程可以是例如噴墨式印刷、旋涂、狹縫涂覆(slitcoating)、刮棒涂覆(barcoating)、和/或浸涂(dipcoating)。
在下文中,描述了包含所述組合物的有機光電子器件。
有機光電子器件可以是將電能轉(zhuǎn)換成光能(并且反之亦然)的任何器件,沒有特定限制,并且可以例如選自有機發(fā)光二極管、有機光電器件、有機太陽能電池、有機晶體管、有機光導(dǎo)體鼓(organicphotoconductordrum)、和有機儲存裝置。
有機光電子器件包括彼此面對的陽極和陰極,和插入在陽極和陰極之間的至少一個有機層,其中,有機層包含所述組合物。
在下文中,參照附圖描述了作為有機光電子器件的一個實例的有機發(fā)光二極管。
圖1是示出了根據(jù)一個實施方式的有機發(fā)光二極管的截面圖。
參照圖1,根據(jù)一個實施方式的有機發(fā)光二極管100包括彼此面對的陽極120和陰極110以及插入陽極120和陰極110之間的有機層105。
陽極120可以由具有較大功函數(shù)(workfunction)的導(dǎo)體制成以幫助空穴注入,并且可以是例如金屬、金屬氧化物和/或?qū)щ娋酆衔?。陽極120可以是例如金屬鎳、鉑、釩、鉻、銅、鋅、金等或它們的合金;金屬氧化物如氧化鋅、氧化銦、氧化銦錫(ito)、氧化銦鋅(izo)等;金屬和氧化物的組合如zno和al或sno2和sb;導(dǎo)電聚合物如聚(3-甲基噻吩)、聚(3,4-(亞乙基-1,2-二氧基)噻吩)(pedt)、聚吡咯、和聚苯胺,但不限于此。
陰極110可以由具有較小功函數(shù)的導(dǎo)體制成以幫助電子注入,并且可以是例如金屬、金屬氧化物和/或?qū)щ娋酆衔铩j帢O110可以是例如金屬或它們的合金如鎂、鈣、鈉、鉀、鈦、銦、釔、鋰、釓、鋁、銀、錫、鉛、銫、鋇等;多層結(jié)構(gòu)材料如lif/al、lio2/al、lif/ca、lif/al、和baf2/ca,但不限于此。
有機層105包括包含所述組合物的發(fā)射層130。
圖2是示出了根據(jù)另一個實施方式的有機發(fā)光二極管的截面圖。
參照圖2,根據(jù)本發(fā)明實施方式的有機發(fā)光二極管200與以上實施方式一樣包括彼此面對的陽極120和陰極110以及插入陽極120和陰極110之間的有機層105。
有機層105包括發(fā)射層130以及發(fā)射層130和陽極120之間的輔助層140。輔助層140幫助陽極120和發(fā)射層130之間的電荷注入和傳輸。輔助層140可以是例如電子傳輸層(etl)、電子注入層(eil)、和/或電子傳輸輔助層。
在圖1和2中,陰極110和發(fā)射層130之間可以進一步包括至少一個輔助層作為有機層105。
可以將有機發(fā)光二極管應(yīng)用于有機發(fā)光二極管(oled)顯示器。
在下文中,將參照實施例更詳細地舉例說明實施方式。然而,這些實施例不應(yīng)以任何方式解釋為限制本發(fā)明的范圍。
在下文中,除非特別提及,否則用于本公開的合成實施例和實施例的原材料和反應(yīng)物購自sigma-aldrichcorp.或tci。
第一化合物的合成
(中間體(intermidate)的合成)
中間體i-1的合成
[反應(yīng)方案1]
在氮氣環(huán)境中將4-溴-1,1'-聯(lián)苯(20g,86mmol)溶解在1l的二甲基甲酰胺(dmf)中,向其中添加雙(頻那醇合)二硼(bis(pinacolato)diboron)(26g,103mmol)、(1,1'-雙(二苯基膦)二茂鐵)二氯化鈀(ii)(pd(dppf))(0.7g,0.86mmol)、和乙酸鉀(k(acac))(21g,215mmol),并且在150℃下加熱并回流混合物5小時。當(dāng)反應(yīng)完成時,添加水至反應(yīng)溶液,并過濾混合物,然后在真空烘箱中干燥。通過快速柱層析法分離并純化得到的殘留物以得到中間體i-1(20g和85%)。
hrms(70ev,ei+):c18h21bo2計算的m/z:280.1635,獲得值:280
元素分析:c,77%;h,8%
中間體i-2的合成
[反應(yīng)方案2]
在氮氣環(huán)境中將中間體i-1(20g,71mmol)溶解在thf(1l)中,向其中添加1-溴-3-碘苯(24g,85mmol)和四(三苯基膦)鈀(pd(pph3)4)(0.8g,0.7mmol),并攪拌混合物。向其中添加水中飽和的碳酸鉀(k2co3)(24.5g,177mmol),并在80℃下加熱并回流產(chǎn)生的混合物12小時。當(dāng)反應(yīng)完成時,添加水至反應(yīng)溶液,使用二氯甲烷(dcm)萃取,并用無水mgso4處理由此產(chǎn)生的萃取物以除去水分,過濾,且在降低的壓力下濃縮。通過快速柱層析法分離并純化得到的殘留物以得到中間體i-2(30g和90%)。
hrms(70ev,ei+):c18h13br計算的m/z:309.1998,獲得值:309元素分析:c,70%;h,4%
中間體i-3的合成
[反應(yīng)方案3]
根據(jù)與中間體i-1相同的合成方法在氮氣環(huán)境中通過使中間體i-2(25g,81mmol)反應(yīng)得到中間體i-3(27g和93%)。
hrms(70ev,ei+):c24h25bo2計算的m/z:356.1948,獲得值:356
元素分析:c,81%;h,7%
中間體i-4的合成
[反應(yīng)方案4]
根據(jù)與中間體i-2相同的合成方法在氮氣環(huán)境中通過使中間體i-3(50g,140mmol)反應(yīng)得到中間體i-4(44g和89%)。
hrms(70ev,ei+):c24h17br計算的m/z:384.0514,獲得值:384元素分析:c,75%;h,4%
中間體i-5的合成
[反應(yīng)方案5]
根據(jù)與中間體i-1相同的合成方法在氮氣環(huán)境中通過使中間體i-4(20g,52mmol)反應(yīng)得到中間體i-5(19g和85%)。
hrms(70ev,ei+):對c30h29bo2計算的m/z:432.2261,獲得值:432
元素分析:c,83%;h,7%
中間體i-6的合成
[反應(yīng)方案6]
在氮氣環(huán)境中將1,3-二溴-5-氯苯(100g,370mmol)溶解在thf(2l)中,向其中添加苯基硼酸(47.3g,388mmol)和四(三苯基膦)鈀(pd(pph3)4)(1.5g,1.36mmol),并攪拌混合物。向其中添加水中飽和的碳酸鉀(k2co3)(127g,925mmol),并在80℃下加熱并回流產(chǎn)生的混合物12小時。當(dāng)反應(yīng)完成時,添加水至反應(yīng)溶液,使用二氯甲烷(dcm)萃取混合物,并且在用無水mgso4除去水分之后過濾由此產(chǎn)生的萃取物并在降低的壓力下濃縮。通過快速柱層析法分離并純化得到的殘留物以得到中間體i-6(49g,50%)。
hrms(70ev,ei+):c12h8brcl計算的m/z:265.9498,獲得值:266元素分析:c,54%;h,3%
中間體i-7的合成
[反應(yīng)方案7]
在氮氣環(huán)境中將中間體i-6(22.43g,83.83mmol)溶解在thf(500ml)中,向其中添加中間體i-5(50.7g,117.36mmol)和四(三苯基膦)鈀(pd(pph3)4)(2.9g,2.5mmol),并攪拌混合物。向其中添加水中飽和的碳酸鉀(k2co3)(46g,335.31mmol),并在80℃下加熱并回流產(chǎn)生的混合物12小時。當(dāng)反應(yīng)完成時,添加水至反應(yīng)溶液,使用二氯甲烷(dcm)萃取混合物,并且在用無水mgso4除去水分之后過濾由此產(chǎn)生的萃取物并在降低的壓力下濃縮。通過快速柱層析法分離并純化得到的殘留物以得到中間體i-7(33g和81%)。
hrms(70ev,ei+):c36h25cl計算的m/z:492.1645,獲得值:492元素分析:c,88%;h,5%
中間體i-8的合成
[反應(yīng)方案8]
根據(jù)與中間體i-1相同的方法在氮氣環(huán)境中通過使中間體i-7(42g,85.8mmol)反應(yīng)得到中間體i-8(42g和85%)。
hrms(70ev,ei+):c42h37bo2計算的m/z:584.2887,獲得值:584。
元素分析:c,86%;h,6%
(最終化合物的合成)
合成實施例1:化合物a-275的合成
[反應(yīng)方案9]
在氮氣環(huán)境中將2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(10.6g,39.5mmol)溶解在thf(1l)中,向其中添加中間體i-13(20g,39.5mmol,參照wo2014/185598的合成實施例1至7制造的)和四(三苯基膦)鈀(pd(pph3)4)(0.46g,0.4mmol),并攪拌混合物。向其中添加水中飽和的碳酸鉀(k2co3)(13.6g,98.8mmol),并在80℃下加熱并回流產(chǎn)生的混合物12小時。當(dāng)反應(yīng)完成時,添加水至反應(yīng)溶液,使用二氯甲烷(dcm)萃取,并用無水mgso4處理由此產(chǎn)生的萃取物以除去水分,過濾,且在降低的壓力下濃縮。通過快速柱層析法分離并純化得到的殘留物以獲得化合物a-275(17.9g,74%)。
hrms(70ev,ei+):c45h29n3計算的m/z:611.2361,獲得值:611元素分析:c,88%;h,5%
合成實施例2:化合物a-216的合成
[反應(yīng)方案10]
在氮氣環(huán)境中將2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(32g,76mmol)溶解在thf(1l)中,向其中添加中間體i-8(44g,76mmol)和四(三苯基膦)鈀(pd(pph3)4)(0.88g,0.76mmol),并攪拌混合物。向其中添加水中飽和的碳酸鉀(k2co3)(26g,190mmol),并在80℃下加熱并回流產(chǎn)生的混合物12小時。當(dāng)反應(yīng)完成時,添加水至反應(yīng)溶液,使用二氯甲烷(dcm)萃取,并用無水mgso4處理萃取物以除去水分,過濾,且在降低的壓力下濃縮。通過快速柱層析法分離并純化得到的殘留物以得到化合物a-216(41g和80%)。
hrms(70ev,ei+):c51h35n3計算的m/z:689.2831,獲得值:689元素分析:c,89%;h,5%
第二化合物的合成
合成實施例3:化合物b-31的合成
[反應(yīng)方案11]
在氮氣環(huán)境中將化合物9-[1,1'-聯(lián)苯-4-基]-3-溴-9h-咔唑(12.33g,30.95mmol)溶解在甲苯(0.2l)中,向其中添加9-([1,1'-聯(lián)苯基]-3-基)-9h-咔唑-3-硼酸(12.37g,34.05mmol)和四(三苯基膦)鈀(1.07g,0.93mmol),并攪拌混合物。向其中添加水中飽和的碳酸鉀(12.83g,92.86mmol),并在120℃下加熱并回流混合物12小時。當(dāng)反應(yīng)完成時,添加水至反應(yīng)溶液,使用二氯甲烷(dcm)萃取,并用無水mgso4處理由此產(chǎn)生的萃取物以除去水分,過濾,且在降低的壓力下濃縮。通過快速柱層析法分離并純化得到的殘留物以得到化合物b-31(18.7g,92%)。
hrms(70ev,ei+):c48h32n2計算的m/z:636.26,獲得值:636
元素分析:c,91%;h,5%
合成實施例4:化合物b-130的合成
[反應(yīng)方案12]
第一歩:合成化合物i-14
通過使用9-([1,1'-聯(lián)苯基]-3-基)-3-溴-9h-咔唑(43.2g,108.4mmol)和4,4,5,5,-四甲基-2-苯基-1,3,2-二氧雜環(huán)硼戊烷(4,4,5,5,-tetramethyl-2-phenyl-1,3,2-dioxaborolane)(14.5g,119mmol),根據(jù)與合成化合物b-31的方法相同的方法得到中間體i-14(33g,77%)
第二步:合成中間體i-15
在室溫下攪拌中間體i-14(29.8g,75.28mmol)與n-溴琥珀酰亞胺(14g,75.28mmol)。當(dāng)反應(yīng)完成時,添加水至反應(yīng)溶液,使用二氯甲烷(dcm)萃取,并用無水mgso4處理由此產(chǎn)生的萃取物以除去水分,過濾,且在降低的壓力下濃縮。通過快速柱層析法分離并純化得到的殘留物以得到中間體i-15(29g,81%)。
第三步:合成化合物b-130
通過使用9-苯基-3-(4,4,5,5,-四甲基-1,3,2-二氧雜環(huán)硼戊烷-2-基)-9h-咔唑(9-phenyl-3-(4,4,5,5,-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-9h-carbazole)(9.7g,33.65mmol)和中間體i-15(16g,33.65mmol),根據(jù)與合成化合物b-31的方法相同的方法合成化合物b-130(17g,79%)。
hrms(70ev,ei+):c48h32n2計算的m/z:636.2565,獲得值:636
元素分析:c,90%;h,5%
第三化合物的合成
合成實施例5:化合物f-5的合成
[反應(yīng)方案13]
根據(jù)日本公開號1996-048656合成6.4g(產(chǎn)率25%)的化合物f-5。
hrms(70ev,ei+):c60h44n2的m/z計算值:792.0048,發(fā)現(xiàn)值:792。
元素分析:c,91%;h,6%
合成實施例6:化合物g-4的合成
[反應(yīng)方案14]
第一步:中間體i-16的合成
在氮氣環(huán)境中將9-苯基-9h-咔唑-3-基硼酸(100g,348mmol)溶解在0.9l的四氫呋喃(thf)中,并添加1-溴-4-氯苯(73.3g,383mmol)和四(三苯基膦)鈀(4.02g,3.48mmol)以及攪拌。向其中添加水中飽和的碳酸鉀(128g,870mmol),并在80℃下加熱并回流產(chǎn)生的混合物8小時。當(dāng)反應(yīng)完成時,添加水至反應(yīng)溶液,使用二氯甲烷(dcm)萃取,并用無水mgso4處理由此產(chǎn)生的萃取液以除去水分,過濾,且在降低的壓力下濃縮。分離得到的殘留物并通過快速柱色譜法純化以得到中間體i-16(119g,97%)。
hrms(70ev,ei+):c24h16cln的m/z計算值:353.0971,發(fā)現(xiàn)值:353。
元素分析:c,81%;h,5%
第二步:合成化合物g-4
在氮氣環(huán)境下將中間體i-16(20g,56.5mmol)溶解在0.2l甲苯中,隨后添加shenzhengre-synchemicaltechnology(http://www.gre-syn.com/)的二聯(lián)苯-4-基胺(18.2g,56.5mmol)、雙(二芐叉基丙酮)鈀(0)(0.33g,0.57mmol)、三-叔丁基膦(0.58g,2.83mmol)、和叔丁醇鈉(6.52g,67.8mmol),并在100℃下加熱并回流混合物15小時。當(dāng)反應(yīng)完成時,添加水至反應(yīng)溶液,使用二氯甲烷(dcm)萃取,并用無水mgso4處理由此產(chǎn)生的萃取液以除去水分,過濾,且在降低的壓力下濃縮。分離得到的殘留物并通過快速柱色譜法純化以得到化合物g-4(32.5g,90%)。
hrms(70ev,ei+):c48h34n2的m/z計算值:638.2722,發(fā)現(xiàn)值:638。
元素分析:c,90%;h,5%
合成實施例7:化合物g-9的合成[反應(yīng)方案15]
在氮氣環(huán)境下將中間體i-16(20g,56.5mmol)溶解在0.2l的甲苯中,隨后添加shenzhengre-synchemicaltechnology(http://www.gre-syn.com/)的n-(聯(lián)苯-4-基)-9,9-二甲基-9h-芴-2-胺(20.4g,56.5mmol)、雙(二芐叉基丙酮)鈀(0)(0.33g,0.57mmol)、三-叔丁基膦(0.58g,2.83mmol)、和叔丁醇鈉(6.52g,67.8mmol),并在100℃下加熱并回流混合物13小時。當(dāng)反應(yīng)完成時,添加水至反應(yīng)溶液,使用二氯甲烷(dcm)萃取,并用無水mgso4處理由此產(chǎn)生的萃取液以除去水分,過濾,且在降低的壓力下濃縮。分離得到的殘留物并通過快速柱色譜純化以得到化合物g-9(33.8g,88%)。
hrms(70ev,ei+):c48h34n2的m/z計算值:678.3045,發(fā)現(xiàn)值:678。
元素分析:c,90%;h,6%
合成實施例8:化合物g-32的合成
[反應(yīng)方案16]
根據(jù)kr2011-0118542合成10.4g(產(chǎn)率82%)的化合物g-32。
hrms(70ev,ei+):c60h40n2的m/z計算值:804.3140,發(fā)現(xiàn)值:804。
元素分析:c,90%;h,5%
有機發(fā)光二極管的制造
實施例1
在玻璃基板上涂覆
以9:1的重量比使用化合物a-275和b-31的組合物與化合物g-9。
隨后,在發(fā)射層上,以1:1的比率同時真空沉積化合物d和liq以形成
有機發(fā)光二極管具有包括五層有機薄層的結(jié)構(gòu),并且具體地具有以下結(jié)構(gòu):
ito/化合物a
化合物a:n4,n4'-二苯基-n4,n4'-雙(9-苯基-9h-咔唑-3-基)聯(lián)苯基-4,4'-二胺
化合物b:1,4,5,8,9,11-六氮雜三亞苯基-六甲腈(hat-cn),
化合物c:n-(聯(lián)苯-4-基)-9,9-二甲基-n-(4-(9-苯基-9h-咔唑-3-基)苯基)-9h-芴-2-二胺
化合物d:8-(4-(4,6-二(萘-2-基)-1,3,5-三嗪-2-基)苯基)喹啉
實施例2
根據(jù)與實施例1相同的方法制造有機發(fā)光二極管,區(qū)別在于將化合物a-275和化合物b-31的組合物的混合比改為7:3。
實施例3
根據(jù)與實施例1相同的方法制造有機發(fā)光二極管,區(qū)別在于將化合物a-275和化合物b-31的組合物與化合物g-9的混合比改為8:2。
實施例4
根據(jù)與實施例1相同的方法制造有機發(fā)光二極管,區(qū)別在于在發(fā)射層中使用合成實施例6的化合物g-4代替第三化合物g-9。
實施例5
根據(jù)與實施例1相同的方法制造有機發(fā)光二極管,區(qū)別在于在發(fā)射層中使用合成實施例8的化合物g-32代替第三化合物g-9。
實施例6
根據(jù)與實施例1相同的方法制造有機發(fā)光二極管區(qū),區(qū)別在于在發(fā)射層中使用合成實施例5的化合物f-5代替第三化合物g-9。
參考實施例1
根據(jù)與實施例1相同的方法制造有機發(fā)光二極管,區(qū)別在于不使用第二和第三化合物并將第一化合物用作單一主體。
比較實施例1
除了不使用第三化合物,根據(jù)與實施例1相同的方法制造有機發(fā)光二極管。
比較實施例2
根據(jù)與實施例2相同的方法制造有機發(fā)光二極管,區(qū)別在于不使用第三化合物。
評估
評估根據(jù)實施例1-6,參考實施例1,和比較實施例1-2的每種有機發(fā)光二極管的驅(qū)動電壓和發(fā)光效率特性。
具體地以以下方法進行測量,且結(jié)果示于表1和表2中。
(1)取決于電壓變化的電流密度變化的測量
在使用電流-電壓表(keithley2400)從0v至10v增加電壓時,測量在制造的有機發(fā)光二極管的單元器件中流動的電流值,并將測量的電流值除以面積以提供結(jié)果。
(2)取決于電壓變化的亮度變化的測量
對于亮度,在使用亮度計(minoltacs-1000a)從0v至10v增加電壓時,測量制造的有機發(fā)光二極管的亮度。
(3)發(fā)光效率的測量
通過使用來自項目(1)和(2)的發(fā)光、電流密度、和電壓(v),計算在相同的電流密度(10ma/cm2)下的電流效率(cd/a)。
(4)發(fā)光效率比的計算
計算參照比較實施例2的發(fā)光效率,發(fā)光效率的增加/減小程度。
(5)驅(qū)動電壓的測量
通過使用電流-電壓計(keithley2400)在15ma/cm2下測量每個器件的驅(qū)動電壓。
[表1]
[表2]
參考表1和2,與僅使用第一主體的參考實施例1和僅使用第一和第二主體的比較實施例1和2相比,當(dāng)本發(fā)明包含第三主體時表現(xiàn)出降低的驅(qū)動電壓和顯著升高的發(fā)光效率。通過添加根據(jù)本發(fā)明具有優(yōu)異的空穴注入和空穴傳輸能力的第三化合物作為主體得到該結(jié)果,并因此最小化了由于摻雜劑和主體之間的能級差引起的陷阱現(xiàn)象,以及改善了從空穴傳輸層到發(fā)射層的注入特征來提供具有優(yōu)異的發(fā)光效率以及顯著降低的驅(qū)動電壓的有機光電器件。
雖然已經(jīng)結(jié)合目前被認為是實用的示例性實施方式描述了本發(fā)明,但是應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并不限于所公開的實施方式,而是相反,旨在涵蓋包括在附加權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)的各種更改和等效的安排。因此,應(yīng)將上述實施方式理解為是示例性的且不以任何方式限制本發(fā)明。