【技術(shù)領(lǐng)域】
公開了一種有機(jī)光電二極管和顯示裝置。
背景技術(shù):
有機(jī)光電二極管是將電能轉(zhuǎn)換為光能的裝置,且反之亦然。
根據(jù)其驅(qū)動原理,有機(jī)光電二極管可分類如下。一種是光電裝置,其中由光能產(chǎn)生激子,分離成電子和空穴,并被傳輸至不同的電極以產(chǎn)生電能,并且另一種是發(fā)光裝置,其中將電壓或電流提供給電極以由電能產(chǎn)生光能。
有機(jī)光電二極管的實(shí)例可以是有機(jī)光電子二極管、有機(jī)發(fā)光二極管、有機(jī)太陽能電池和有機(jī)感光鼓。
其中,由于對平板顯示器的需求增加,有機(jī)發(fā)光二極管(oled)近來引起關(guān)注。有機(jī)發(fā)光二極管通過向有機(jī)發(fā)光材料施加電流而將電能轉(zhuǎn)換為光,并且具有其中有機(jī)層設(shè)置在陽極和陰極之間的結(jié)構(gòu)。
具有長壽命的藍(lán)色有機(jī)發(fā)光二極管被認(rèn)為是用于實(shí)現(xiàn)具有長壽命的全彩色顯示器的關(guān)鍵因素之一。因此,正在積極研究具有長壽命的藍(lán)色有機(jī)發(fā)光二極管的開發(fā)。為了解決該問題,在本發(fā)明中提供了具有長壽命的藍(lán)色有機(jī)發(fā)光二極管。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
【技術(shù)問題】
一個(gè)實(shí)施方式提供了能夠?qū)崿F(xiàn)高效率特性的有機(jī)光電二極管。
另一實(shí)施方式提供了一種包括該有機(jī)光電二極管的顯示裝置。
【技術(shù)方案】
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,有機(jī)光電二極管包括彼此面對的陽極和陰極、位于陽極和陰極之間的發(fā)射層、位于陰極和發(fā)射層之間的電子傳輸層、以及位于電子傳輸層和發(fā)射層之間的輔助電子傳輸層,其中輔助電子傳輸層包含至少一種類型的由化學(xué)式1表示的第一化合物。
[化學(xué)式1]
在化學(xué)式1中,
z獨(dú)立地為n、c或cra,
z中的至少一個(gè)是n,
r1至r6和ra獨(dú)立地為氫、氘、取代或未取代的c1至c10烷基基團(tuán)、取代或未取代的c6至c30芳基基團(tuán)、取代或未取代的c3至c30雜芳基基團(tuán)或它們的組合,
l1至l6獨(dú)立地為單鍵、取代或未取代的c6至c30亞芳基基團(tuán)、取代或未取代的雜亞芳基基團(tuán)或它們的組合,且
n1至n6獨(dú)立地為0至5范圍內(nèi)的整數(shù)。
根據(jù)另一實(shí)施方式,有機(jī)光電二極管包括彼此面對的陽極和陰極、位于陽極和陰極之間的發(fā)射層、位于陽極和發(fā)射層之間的空穴傳輸層、位于空穴傳輸層和發(fā)射層之間的輔助空穴傳輸層、位于陰極和發(fā)射層之間的電子傳輸層、以及位于電子傳輸層和發(fā)射層之間的輔助電子傳輸層,其中輔助電子傳輸層包含至少一種類型的由化學(xué)式1表示的第一化合物,并且輔助空穴傳輸層包含至少一種類型的由化學(xué)式2表示的第二化合物。
[化學(xué)式1]
在化學(xué)式1中,z、r1至r6、l1至l6以及n1至n6與上述定義的相同,
[化學(xué)式2]
在化學(xué)式2中,
x1為o或s,
r7至r9獨(dú)立地為氫、氘、鹵素、取代或未取代的c1至c20烷基基團(tuán)、取代或未取代的c3至c20環(huán)烷基基團(tuán)、取代或未取代的c1至c20烷氧基基團(tuán)、取代或未取代的c3至c20環(huán)烷氧基基團(tuán)、取代或未取代的c1至c20烷硫基基團(tuán),取代或未取代的c6至c30芳烷基基團(tuán)、取代或未取代的c6至c30芳基基團(tuán)、取代或未取代的c6至c30芳氧基基團(tuán)、取代或未取代的c6至c30芳硫基基團(tuán)、取代或未取代的c2至c30雜芳基基團(tuán)、取代或未取代的c2至c30氨基基團(tuán)、取代或未取代的c3至c30甲硅烷基基團(tuán)、氰基基團(tuán)、硝基基團(tuán)、羥基基團(tuán)、羧基基團(tuán)或它們的組合,
ar1和ar2獨(dú)立地為取代或未取代的c6至c30芳基基團(tuán)或者取代或未取代的c2至c30雜芳基基團(tuán),
l7至l9獨(dú)立地為單鍵、取代或未取代的c6至c30亞芳基基團(tuán)、取代或未取代的雜亞芳基基團(tuán)或它們的組合,
n7至n9獨(dú)立地為0至3的整數(shù),且
化學(xué)式1和2的“取代的”是指至少一個(gè)氫被氘、鹵素、羥基基團(tuán)、氨基基團(tuán)、取代或未取代的c1至c30胺基團(tuán)、硝基基團(tuán)、取代或未取代的c1至c40甲硅烷基基團(tuán)、c1至c30烷基基團(tuán)、c3至c30環(huán)烷基基團(tuán)、c2至c30雜環(huán)烷基基團(tuán)、c6至c30芳基基團(tuán)、c2至c30雜芳基基團(tuán)、c1至c20烷氧基基團(tuán)、氟基團(tuán)、c1至c10三氟烷基基團(tuán)或氰基基團(tuán)所代替。
根據(jù)另一實(shí)施方式,提供了包括有機(jī)光電二極管的顯示裝置。
【有益效果】
可以實(shí)現(xiàn)具有高效率的有機(jī)光電二極管。
【附圖說明】
圖1和圖2是示出根據(jù)實(shí)施方式的有機(jī)光電二極管的示意性截面圖。
<標(biāo)號說明>
10:陽極20:陰極
30:有機(jī)層31:空穴傳輸層(htl)
32:發(fā)射層33:輔助空穴傳輸層
34:電子傳輸層35:輔助電子傳輸層
36:電子注入層37:空穴注入層
【具體實(shí)施方式】
在下文,詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。然而,這些實(shí)施方式是示例性的,本發(fā)明不限于此,并且本發(fā)明由權(quán)利要求的范圍限定。
在本說明書中,當(dāng)沒有另外提供定義時(shí),“取代的”是指取代基或化合物的至少一個(gè)氫被氘、鹵素、羥基基團(tuán)、氨基基團(tuán)、取代或未取代的c1至c30胺基團(tuán)、硝基基團(tuán)、取代或未取代的c1至c40甲硅烷基基團(tuán)、c1至c30烷基基團(tuán)、c1至c10烷基甲硅烷基基團(tuán)、c3至c30環(huán)烷基基團(tuán)、c2至c30雜環(huán)烷基基團(tuán)、c6至c30芳基基團(tuán)、c2至c30雜芳基基團(tuán)、c1至c20烷氧基基團(tuán)、氟基團(tuán)、c1至c10三氟烷基基團(tuán)如三氟甲基基團(tuán),或氰基基團(tuán)代替。
此外,取代的鹵素、羥基基團(tuán)、氨基基團(tuán)、取代或未取代的c1至c20胺基團(tuán)、硝基基團(tuán)、取代或未取代的c3至c40甲硅烷基基團(tuán)、c1至c30烷基基團(tuán)、c1至c10烷基甲硅烷基基團(tuán)、c3至c30環(huán)烷基基團(tuán)、c2至c30雜環(huán)烷基基團(tuán)、c6至c30芳基基團(tuán)、c2至c30雜芳基基團(tuán)、c1至c20烷氧基基團(tuán)、氟基基團(tuán)、c1至c10三氟烷基基團(tuán)如三氟甲基基團(tuán),或氰基基團(tuán)的兩個(gè)相鄰的取代基可以彼此稠合以形成環(huán)。例如,取代的c6至c30芳基基團(tuán)可與另一個(gè)相鄰的取代的c6至c30芳基基團(tuán)稠合以形成取代或未取代的芴環(huán)。
在本說明書中,當(dāng)沒有另外提供具體定義時(shí),“雜”是指在一個(gè)官能團(tuán)中包含一個(gè)至三個(gè)選自由n、o、s、p和si組成的組的雜原子以及剩余的碳。
在本說明書中,當(dāng)沒有另外提供定義時(shí),“烷基基團(tuán)”是指脂肪族烴基團(tuán)。烷基基團(tuán)可以是沒有任何雙鍵或三鍵的“飽和烷基基團(tuán)”。
烷基基團(tuán)可以是c1至c30烷基基團(tuán)。更具體地,烷基基團(tuán)可以是c1至c20烷基基團(tuán)或c1至c10烷基基團(tuán)。例如,c1至c4烷基基團(tuán)在烷基鏈中可以具有1至4個(gè)碳原子,其可以選自甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基和叔丁基。
烷基基團(tuán)的具體實(shí)例可以是甲基基團(tuán)、乙基基團(tuán)、丙基基團(tuán)、異丙基基團(tuán)、丁基基團(tuán)、異丁基基團(tuán)、叔丁基基團(tuán)、戊基基團(tuán)、己基基團(tuán)、環(huán)丙基基團(tuán)、環(huán)丁基基團(tuán)、環(huán)戊基基團(tuán)、環(huán)己基基團(tuán)等。
在本說明書中,“芳基基團(tuán)”是指包含具有形成共軛的p軌道的環(huán)的所有元素的取代基,并且可以是單環(huán)、多環(huán)或稠環(huán)多環(huán)(即,共享相鄰的碳原子對的環(huán))官能團(tuán)。
在本說明書中,“雜環(huán)基團(tuán)”可以在環(huán)狀化合物,例如芳基、環(huán)烷基、其稠環(huán)或其組合中包含至少一個(gè)選自n、o、s、p和si的雜原子和剩余的碳。
當(dāng)雜環(huán)基團(tuán)是稠環(huán)時(shí),雜環(huán)基團(tuán)的整個(gè)環(huán)或每個(gè)環(huán)可包含一個(gè)或多個(gè)雜原子。因此,雜環(huán)基團(tuán)是雜芳基基團(tuán)的一般概念。
更具體地,取代或未取代的c6至c30芳基基團(tuán)和/或取代或未取代的c2至c30雜環(huán)基團(tuán)可以是取代或未取代的苯基基團(tuán),取代或未取代的萘基基團(tuán)、取代或未取代的蒽基基團(tuán)、取代或未取代的菲基基團(tuán)、取代或未取代的并四苯基基團(tuán)、取代或未取代的芘基基團(tuán)、取代或未取代的聯(lián)苯基基團(tuán)、取代或未取代的對三聯(lián)苯基基團(tuán)、取代或未取代的間三聯(lián)苯基基團(tuán)、取代或未取代的屈基基團(tuán)、取代或未取代的三亞苯基基團(tuán)、取代或未取代的苝基基團(tuán)、取代或未取代的茚基基團(tuán)、取代或未取代的呋喃基基團(tuán)、取代或未取代的苯硫基基團(tuán)、取代或未取代的吡咯基基團(tuán)、取代或未取代的吡唑基基團(tuán)、取代或未取代的咪唑基基團(tuán)、取代或未取代的三唑基基團(tuán)、取代或未取代的噁唑基基團(tuán)、取代或未取代的噻唑基基團(tuán)、取代或未取代的噁二唑基基團(tuán)、取代或未取代的噻二唑基基團(tuán)、取代或未取代的吡啶基基團(tuán)、取代或未取代的嘧啶基基團(tuán)、取代或未取代的吡嗪基基團(tuán)、取代或未取代的三嗪基基團(tuán)、取代或未取代的苯并呋喃基基團(tuán)、取代或未取代的苯并苯硫基基團(tuán)、取代或未取代的苯并咪唑基基團(tuán)、取代或未取代的吲哚基基團(tuán)、取代或未取代的喹啉基基團(tuán)、取代或未取代的異喹啉基基團(tuán)、取代或未取代的喹唑啉基基團(tuán)、取代或未取代的喹喔啉基基團(tuán)、取代或未取代的萘啶基基團(tuán)、取代或未取代的苯并噁嗪基基團(tuán)、取代或未取代的苯并噻嗪基基團(tuán)、取代或未取代的吖啶基基團(tuán)、取代或未取代的吩嗪基基團(tuán)、取代或未取代的吩噻嗪基基團(tuán)、取代或未取代的吩噁嗪基基團(tuán)、取代或未取代的芴基基團(tuán)、取代或未取代的咔唑基基團(tuán)、取代或未取代的二苯并呋喃基基團(tuán)、取代或未取代的二苯并苯硫基基團(tuán)、它們的組合或前述基團(tuán)的組合的稠環(huán),但不限于此。
在本說明書中,空穴特性是指當(dāng)施加電場時(shí)提供電子以形成空穴,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至發(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并且在發(fā)射層中傳輸?shù)哪芰Α?/p>
此外,電子特性是指當(dāng)施加電場時(shí)接受電子,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至發(fā)射層中,且在發(fā)射層中形成的電子可以容易傳輸送至陰極中并且在發(fā)射層中傳輸?shù)哪芰Α?/p>
在下文中,描述根據(jù)一種實(shí)施方式的有機(jī)光電二極管。
有機(jī)光電二極管可以是將電能轉(zhuǎn)換為光能并且反之亦然的任何裝置,而沒有特別限制,并且可以是例如有機(jī)光電二極管、有機(jī)發(fā)光二極管、有機(jī)太陽能電池和有機(jī)感光鼓。
在本文中,描述了作為有機(jī)光電二極管的一個(gè)實(shí)例的有機(jī)發(fā)光二極管,但是本發(fā)明不限于此,并且可以相同的方式應(yīng)用于其他有機(jī)光電二極管。
在附圖中,為了清楚起見而將層、膜、面板、區(qū)域等的厚度放大。在整個(gè)說明書中,相同的標(biāo)號表示相同的元件。應(yīng)當(dāng)理解,當(dāng)如層、膜、區(qū)域或基板的元件被稱為在另一元件“上”時(shí),其可以直接在其他元件之上,或者也可以存在中間元件。相反,當(dāng)元件被稱為“直接”在另一元件“上”時(shí),不存在中間元件。
圖1和圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的有機(jī)光電二極管的示意性截面圖。
參考圖1,根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的有機(jī)光電二極管包括彼此面對的陽極10和陰極20以及在陽極10和陰極20之間的有機(jī)層30。
陽極10可由具有較大功函數(shù)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娋酆衔铩j枠O10可以是例如,金屬鎳、鉑、釩、鉻、銅、鋅、金等或其合金;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-(乙烯-1,2-二氧基)噻吩)(pedt)、聚吡咯和聚苯胺,但不限于此。
陰極20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?。陰極20可以是例如,金屬或其合金,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(jī)層30包括空穴傳輸層31、發(fā)射層32以及空穴傳輸層31和發(fā)射層32之間的輔助空穴傳輸層33。
此外,有機(jī)層30包括電子傳輸層34以及電子傳輸層34和發(fā)射層32之間的輔助電子傳輸層35。
參考圖2,有機(jī)層30進(jìn)一步包括空穴傳輸層31和陽極10之間的空穴注入層37以及電子傳輸層34和陰極20之間的電子注入層36。
空穴傳輸層31和陽極10之間的空穴注入層37改善了用作空穴傳輸層31的有機(jī)材料和用作陽極10的ito的界面特性,并涂覆在ito上以平滑ito的不平坦上表面。例如,空穴注入層37可以選自具有ito的功函數(shù)和空穴傳輸層31的homo之間的中值的材料,以調(diào)節(jié)ito的功函數(shù)和空穴傳輸層的homo之間的差,且特別是具有適當(dāng)導(dǎo)電性的材料。形成本發(fā)明的空穴注入層37的材料可以是n4,n4'-二苯基-n4,n4'-雙(9-苯基-9h-咔唑-3-基)聯(lián)苯基-4,4'-二胺,但不限于此。也可一起使用空穴注入層37的常規(guī)材料,例如銅酞菁(cupc),芳香族胺如n,n'-二萘基-n,n'-苯基-(1,1'-聯(lián)苯基)-4,4'-二胺(npd)、4,4',4”-三[甲基苯基(苯基)氨基]三苯胺(m-mtdata)、4,4',4”-三[1-萘基(苯基)氨基]三苯胺(1-tnata)、4,4',4”-三[2-萘基(苯基)氨基]三苯胺(2-tnata)、1,3,5-三[n-(4-二苯基氨基苯基)苯基氨基]苯(p-dpa-tdab),化合物如4,4'-雙[n-[4-{n,n-雙(3-甲基苯基)氨基}苯基]-n-苯基氨基]聯(lián)苯(dntpd)、六氮雜三亞苯-六腈(hat-cn)等,導(dǎo)電聚合物如聚噻吩衍生物的聚(3,4-亞乙基二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(pedot)。可以以例如10至
電子注入層36設(shè)置在電子傳輸層上,因此有助于從陰極注入電子,并最終改善功率效率,并且可以包含例如在現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)使用的lif、liq、nacl、csf、li2o、bao等。
空穴傳輸層31有助于從陽極10到發(fā)射層32的空穴傳輸,并且可以由例如胺化合物形成,但不限于此。
胺化合物可包括,例如至少一個(gè)芳基基團(tuán)和/或雜芳基基團(tuán)。胺化合物可以由例如化學(xué)式a或化學(xué)式b表示,但不限于此。
在化學(xué)式a或化學(xué)式b中,
ara至arg獨(dú)立地為氫、氘、取代或未取代的c1至c20烷基基團(tuán)、取代或未取代的c6至c30芳基基團(tuán)、取代或未取代的c2至c30雜芳基基團(tuán)或它們的組合,
ara至arc中的至少一個(gè)和ard至arg中的至少一個(gè)是取代或未取代的c6至c30芳基基團(tuán)、取代或未取代的c2至c30雜芳基基團(tuán)或它們的組合,
arh是單鍵、取代或未取代的c1至c20亞烷基基團(tuán)、取代或未取代的c6至c30亞芳基基團(tuán)、取代或未取代的c2至c30雜亞芳基基團(tuán)或它們的組合。
電子傳輸層34容易地將電子從陰極20傳輸?shù)桨l(fā)射層32,并且可以由含有受電子官能團(tuán)(吸電子基團(tuán))的有機(jī)化合物、容易接受電子的金屬化合物或它們的混合物形成。例如,電子傳輸層材料可以包含三羥基喹啉鋁(alq3)、1,3,4-噁二唑衍生物的2-(4-聯(lián)苯基)-5-苯基-1,3,4-噁二唑(pbd)、喹喔啉衍生物的1,3,4-三[(3-苯基-6-三氟甲基)喹喔啉-2-基]苯(tpq)、三唑衍生物和三嗪衍生物的8-(4-(4-(萘-2-基)-6-(萘-3-基)-1,3,5-三嗪-2-基)苯基)喹啉)等,但不限于此。
此外,電子傳輸層可以包含單獨(dú)的或作為電子傳輸層材料的混合物的由化學(xué)式c表示的有機(jī)金屬化合物。
[化學(xué)式c]
ym-m-(oa)n
在化學(xué)式c中,
y包括其中選自c、n、o和s中的一種與m直接鍵合以形成單鍵的部分,以及其中選自c、n、o和s中的一種與m形成配位鍵,并且是具有單鍵和配位鍵的螯合配體的部分,
m是堿金屬、堿土金屬、鋁(al)或硼(b)原子,且oa是能夠與m形成單鍵或配位鍵的單價(jià)配體,
o是氧,
a選自取代或未取代的c1至c30烷基基團(tuán)、取代或未取代的c5至c50芳基基團(tuán)、取代或未取代的c2至c30烯基基團(tuán)、取代或未取代的c2至c20炔基基團(tuán)、取代或未取代的c3至c30環(huán)烷基基團(tuán)、取代或未取代的c5至c30環(huán)烯基基團(tuán)和具有o、n或s的雜原子的取代或未取代的c2至c50雜芳基基團(tuán),
當(dāng)m是選自堿金屬的金屬時(shí),m=1且n=0,
當(dāng)m是選自堿土金屬的金屬時(shí),m=1且n=1或m=2且n=0,
當(dāng)m是硼或鋁時(shí),m是1至3之一,且n是0至2之一,滿足m+n=3;且
“取代的或未取代的”中的”取代的”是指至少一個(gè)氫被一個(gè)或多個(gè)選自以下的取代基所代替:氘、氰基基團(tuán)、鹵素、羥基基團(tuán)、硝基基團(tuán)、烷基基團(tuán)、烷氧基基團(tuán)、烷基氨基基團(tuán)、芳基氨基基團(tuán)、雜芳基氨基基團(tuán)、烷基甲硅烷基基團(tuán)、芳基甲硅烷基基團(tuán)、芳氧基基團(tuán)、芳基基團(tuán)、雜芳基基團(tuán)、鍺、磷和硼。
在本發(fā)明中,各個(gè)y相同或不同,并且獨(dú)立地為選自化學(xué)式c1至化學(xué)式c39中的一種,但不限于此。
在化學(xué)式c1至化學(xué)式c39中,
r是相同或不同的,并且各自獨(dú)立地選自氫、氘、鹵素、氰基基團(tuán)、取代或未取代的c1至c30烷基基團(tuán)、取代或未取代的c6至c30芳基基團(tuán)、取代或未取代的c3至c30雜芳基基團(tuán)、取代或未取代的c1至c30烷氧基基團(tuán)、取代或未取代的c3至c30環(huán)烷基基團(tuán)、取代或未取代的c2至c30烯基基團(tuán)、取代或未取代的c1至c30烷基氨基團(tuán)、取代或未取代的c1至c30烷基甲硅烷基基團(tuán)、取代或未取代的c6至c30芳基氨基團(tuán)和取代或未取代的c6至c30芳基甲硅烷基基團(tuán),或者連接至被亞烷基或亞烯基取代的相鄰基團(tuán)以形成與螺環(huán)或稠環(huán)。
發(fā)射層32是發(fā)射光的有機(jī)層,并且當(dāng)采用摻雜體系時(shí)包含主體和摻雜劑。在本文中,主體主要促進(jìn)電子和空穴的復(fù)合,并且保持發(fā)射層中的激子,而摻雜劑由獲得自復(fù)合的激子有效地發(fā)射光。
發(fā)射層可以包含已知的主體和摻雜劑。
主體可以包括,例如alq3、cbp(4,4'-n,n'-二咔唑-聯(lián)苯)、pvk(聚(n-乙烯基咔唑))、9,10-二(萘-2-基)蒽(adn)、tcta、tpbi(1,3,5-三(n-苯基苯并咪唑-2-基)苯),tbadn(3-叔丁基-9,10-二(萘-2-基)蒽)、mcp、oxd-7、可商購自sfc的bh113等,但不限于此。
摻雜劑可以是熒光摻雜劑和磷光摻雜劑中的至少一種。磷光摻雜劑可以是包含ir、pt、os、re、ti、zr、hf或兩種或多種的組合的有機(jī)金屬絡(luò)合物,但不限于此。
已知的藍(lán)色摻雜劑的實(shí)例可以是f2irpic、(f2ppy)2ir(tmd)、ir(dfppz)3、三芴、4,4'-雙(4-二苯基氨基苯乙烯基)聯(lián)苯(dpavbi)、2,5,8,11-四叔丁基苝(tbpe)、dpvbi、芘衍生物(kr0525408、lgelectronicsinc.)、可商購自sfc的bd01、bd370,但不局限于此。
已知的紅色摻雜劑的實(shí)例可以包括ptoep、ir(piq)3、btpir等,但不局限于此。
已知的綠色摻雜劑的實(shí)例可以是ir(ppy)3(ppy=苯基吡啶)、ir(ppy)2(acac)、ir(mpyp)3等,但不限于此。
當(dāng)發(fā)射層包含主體和摻雜劑時(shí),基于100wt%的發(fā)射層,摻雜劑的量通??梢詾榧s0.01至約15wt%,沒有限制。
發(fā)射層可以具有約
輔助電子傳輸層35包含至少一種類型的由化學(xué)式1表示的第一化合物。
[化學(xué)式1]
在化學(xué)式1中,
z獨(dú)立地為n、c或cra,
z中的至少一個(gè)是n,
r1至r6和ra獨(dú)立地為氫、氘、取代或未取代的c1至c10烷基基團(tuán)、取代或未取代的c6至c30芳基基團(tuán)、取代或未取代的c3至c30雜芳基基團(tuán)或它們的組合,
l1至l6獨(dú)立地為單鍵、取代或未取代的c6至c30亞芳基基團(tuán)、取代或未取代的雜亞芳基基團(tuán)或它們的組合,且
n1至n6獨(dú)立地為0至5范圍內(nèi)的整數(shù)。
第一化合物可以具有由于至少一個(gè)含氮環(huán)而在對其施加電場時(shí)容易接收電子的結(jié)構(gòu),并且電子的注入量增加,因此降低了驅(qū)動電壓并改善了包含第一化合物的有機(jī)光電二極管的效率。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例中,n1至n6獨(dú)立地為0至5范圍內(nèi)的整數(shù),并且可以為n1+n2+n3+n4+n5+n6≥1、n1+n2+n3+n4+n5+n6≥2、n1+n2+n3+n4+n5+n6≥3或n1+n2+n3+n4+n5+n6≥4?;蛘撸鼈兛梢詾閚1+n2+n3+n4+n5+n6≤15、n1+n2+n3+n4+n5+n6≤12、n1+n2+n3+n4+n5+n6≤10、n1+n2+n3+n4+n5+n6≤8、n1+n2+n3+n4+n5+n6≤7或n1+n2+n3+n4+n5+n6≤6。
由化學(xué)式1表示的第一化合物具有至少一個(gè)彎曲結(jié)構(gòu)作為亞芳基基團(tuán)和/或雜亞芳基基團(tuán)的中心,這對于性能是特別期望的。
例如,第一化合物可由化學(xué)式1-i或1-ii表示。化學(xué)式是示例性的,但第一化合物不限于以下描述。
在化學(xué)式1-ⅰ和1-ⅱ中,z、r1至r6、l1至l6以及n1至n6與以上描述的相同。
彎曲結(jié)構(gòu)是亞芳基基團(tuán)和/或雜亞芳基基團(tuán)的兩個(gè)連接部分不是直鏈的結(jié)構(gòu)。例如,對于亞苯基,鄰亞苯基(o-亞苯基)和間亞苯基(m-亞苯基)具有彎曲結(jié)構(gòu),其中連接部分不形成直鏈結(jié)構(gòu),而對亞苯基(p-亞苯基)沒有彎曲結(jié)構(gòu),因?yàn)槠渲羞B接部分形成直鏈結(jié)構(gòu)。
第一化合物的l1至l6可以具體地為單鍵、取代或未取代的亞苯基基團(tuán)、取代或未取代的亞聯(lián)苯基基團(tuán)、取代或未取代的亞三聯(lián)苯基基團(tuán)、取代或未取代的亞四聯(lián)苯基基團(tuán)、取代或未取代的亞萘基基團(tuán)等,例如以下連接基團(tuán)中的一種。
第一化合物可以例如,由化學(xué)式1-iii至1-ⅸ中的至少一種表示,但不限于此。
[化學(xué)式1-ⅶ]
在化學(xué)式1-ⅲ至1-ⅸ中,
z與以上描述的相同,
w獨(dú)立地為n、c或crb,且
r5a至r5d獨(dú)立地為氫、氘、取代或未取代的c1至c10烷基基團(tuán)、取代或未取代的c6至c30芳基基團(tuán)、取代或未取代的c3至c30雜芳基基團(tuán)或它們的組合。
r5a至r5d可以具體地為氫、氘、取代或未取代的苯基基團(tuán)、取代或未取代的聯(lián)苯基基團(tuán)、取代或未取代的三苯基基團(tuán)、取代或未取代的四聯(lián)苯基基團(tuán)、取代或未取代的萘基基團(tuán)、取代或未取代的吡啶基基團(tuán)、取代或未取代的嘧啶基基團(tuán)、取代或未取代的三嗪基基團(tuán)、取代或未取代的喹啉基基團(tuán)、取代或未取代的異喹啉基基團(tuán)、取代或未取代的菲咯啉或取代或未取代的喹唑啉,并且可以是例如選自取代或未取代的組1的基團(tuán)。
[組1]
在組1中,*是連接點(diǎn),
其中,“取代的”是指至少一個(gè)氫被氘、鹵素、c1至c20烷基基團(tuán)、c3至c20環(huán)烷基基團(tuán)、c1至c20烷氧基基團(tuán)、c3至c20環(huán)烷氧基基團(tuán)、c1至c20烷硫基基團(tuán)、c6至c30芳烷基基團(tuán)、c6至c30芳基基團(tuán)、c6至c30芳氧基基團(tuán),c6至c30芳硫基基團(tuán)、c2至c30雜芳基基團(tuán)、c2至c30氨基基團(tuán)、c3至c30甲硅烷基基團(tuán)、氰基基團(tuán)、硝基基團(tuán)、羥基基團(tuán)或羧基基團(tuán)取代。
第一化合物可以是例如組2的化合物,但不限于此。
[組2]
輔助電子傳輸層可以單獨(dú)包含第一化合物,或者還可以包含除第一化合物之外的至少一種類型的具有相對空穴特性的由化學(xué)式3表示的第三化合物。
[化學(xué)式3]
在化學(xué)式3中,
l10至l12獨(dú)立地為單鍵、取代或未取代的c6至c30亞芳基基團(tuán)、取代或未取代的c2至c30雜亞芳基基團(tuán)或它們的組合,
ar3和ar4獨(dú)立地為取代或未取代的c6至c30芳基基團(tuán)、取代或未取代的c2至c30雜環(huán)基團(tuán)或它們的組合,且
r10至r13獨(dú)立地為氫、氘、取代或未取代的c1至c20烷基基團(tuán)、取代或未取代的c6至c50芳基基團(tuán)、取代或未取代的c2至c50雜芳基基團(tuán)或它們的組合。
由化學(xué)式3表示的化合物是具有相對強(qiáng)的空穴特性的化合物,因此當(dāng)與第一化合物一起包含時(shí),可以調(diào)節(jié)輔助電子傳輸層中的第一化合物的電子注入量,并且還防止發(fā)射層和輔助電子傳輸層的界面上空穴的積聚,因此可以增加裝置的穩(wěn)定性,并且可以顯著改善有機(jī)光電二極管的發(fā)光效率和壽命特性。
第三化合物的ar3和ar4為具有空穴特性或具有電子特性的取代基,并且可各自獨(dú)立地為例如,取代或未取代的苯基基團(tuán)、取代或未取代的聯(lián)苯基基團(tuán)、取代或未取代的三聯(lián)苯基基團(tuán)、取代或未取代的萘基基團(tuán)、取代或未取代的蒽基基團(tuán)、取代或未取代的咔唑基基團(tuán)、取代或未取代的苯并呋喃基基團(tuán)、取代或未取代的苯并苯硫基基團(tuán)、取代或未取代的芴基基團(tuán)、取代或未取代的吡啶基基團(tuán),取代或未取代的嘧啶基基團(tuán)、取代或未取代的吡嗪基基團(tuán)、取代或未取代的三嗪基基團(tuán)、取代或未取代的三亞苯基基團(tuán)、取代或未取代的二苯并呋喃基基團(tuán)、取代或未取代的二苯并苯硫基基團(tuán)或它們的組合。
根據(jù)ar3和ar4的特性,第三化合物可由化學(xué)式3-i至3-iii中的一種表示。
[化學(xué)式3-iii]
在化學(xué)式3-i至3-iii中,l10至l12以及r10至r13與以上描述相同,
et、et1和et2獨(dú)立地為具有電子特性的取代基,且ht、ht1和ht2獨(dú)立地為具有空穴特性的取代基。具有電子特性的取代基“et”、“et1”和“et2”和第三化合物的ar3和ar4可以是例如,由化學(xué)式a表示的取代基。
[化學(xué)式a]
在化學(xué)式a中,
z獨(dú)立地為n或crq,
a1和a2以及rq獨(dú)立地為取代或未取代的c6至c30芳基基團(tuán)、取代或未取代的c2至c30雜芳基基團(tuán)或它們的組合,
z、a1和a2中的至少一個(gè)包含n,且
a和b獨(dú)立地為0或1。
由化學(xué)式a表示的取代基可以是例如組3的官能團(tuán)中的一種。
[組3]
此外,具有空穴特性的取代基“ht”、“ht1”和“ht2”以及第三化合物的ar3和ar4的可以是例如組4的官能團(tuán)中的一種。
[組4]
由化學(xué)式2表示的化合物是具有相對強(qiáng)的空穴特性的化合物,并且與第一化合物包含在輔助電子傳輸層中,可以調(diào)節(jié)第一化合物的電子注入量,并且可以防止空穴在發(fā)射層和輔助電子傳輸層的界面上的積聚,因而可以增加裝置的穩(wěn)定性。因此,可以顯著改善有機(jī)光電二極管的發(fā)光效率和壽命特性。
第三化合物可以是例如,選自組5的化合物,但不限于此。
[組5]
可以使用一種或多種的第三化合物。
包含具有強(qiáng)電子特性的第一化合物的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的輔助電子傳輸層可以進(jìn)一步包含具有強(qiáng)空穴特性的第三化合物。
通過使用至少一種由化學(xué)式1表示的第一化合物和至少一種由化學(xué)式3表示的第三化合物,可以改善裝置的效率和壽命。
具體地,可以一起使用由化學(xué)式1-iii至化學(xué)式1-x表示的第一化合物中的至少一種以及由化學(xué)式3-i至化學(xué)式3-iii表示的第三化合物中的至少一種。
例如,可以一起使用由化學(xué)式1-iv和化學(xué)式1-vii表示的第一化合物中的至少一種以及由化學(xué)式3-ⅲ表示的第三化合物。
在輔助電子傳輸層35中,第一化合物和第三化合物可以為例如,約1:99至99:1的重量比。具體地,它們可以以10:90至90:10、20:80至80:20、30:70至70:30和40:60至60:40或50:50的重量比包含。此外,可以以1:2、1:3、1:4、1:5、1:1、2:1、3:1、4:1、或5:1的重量比包含第一化合物和第三化合物。可以通過首先混合兩種化合物并沉積混合物或同時(shí)以各自的重量比沉積每種化合物來進(jìn)行混合。
當(dāng)在該范圍內(nèi)包含化合物時(shí),可以取決于兩種化合物的比例調(diào)節(jié)電子注入能力,并與發(fā)射層的電子傳輸能力平衡,因而電子可以不在發(fā)射層的界面上積聚。
此外,由于輔助電子傳輸層35,從發(fā)射層傳輸?shù)目昭ê?或激子轉(zhuǎn)換為具有比發(fā)射層的激子更低的能量的激子,最小化電子傳輸層34上的發(fā)射層的空穴和/或激子的影響。因此,具有相對強(qiáng)的電子特性的第一化合物和具有相對強(qiáng)的空穴特性的第三化合物一起用于輔助電子傳輸層中,從而改善裝置的效率和壽命。
輔助空穴傳輸層33包含具有優(yōu)異的空穴傳輸特性的第二化合物,因此可以降低空穴傳輸層31和發(fā)射層32之間的homo能級差,從而調(diào)節(jié)空穴注入特性,并因此降低空穴在輔助空穴傳輸層33和發(fā)射層32的界面上的積聚,即由于極化子,激子在界面上消失的淬滅現(xiàn)象。因此,該裝置可以較少劣化并且穩(wěn)定,因此具有改善的效率和壽命。
第二化合物可以是由化學(xué)式2表示的化合物。
[化學(xué)式2]
在化學(xué)式2中,
x1為o或s,
r7至r9獨(dú)立地為氫、氘、鹵素、取代或未取代的c1至c20烷基基團(tuán)、取代或未取代的c3至c20環(huán)烷基基團(tuán)、取代或未取代的c1至c20烷氧基基團(tuán)、取代或未取代的c3至c20環(huán)烷氧基基團(tuán)、取代或未取代的c1至c20烷硫基基團(tuán),取代或未取代的c6至c30芳烷基基團(tuán)、取代或未取代的c6至c30芳基基團(tuán)、取代或未取代的c6至c30芳氧基基團(tuán)、取代或未取代的c6至c30芳硫基基團(tuán)、取代或未取代的c2至c30雜芳基基團(tuán)、取代或未取代的c2至c30氨基團(tuán)、取代或未取代的c3至c30甲硅烷基基團(tuán)、氰基基團(tuán)、硝基基團(tuán)、羥基基團(tuán)、羧基基團(tuán)或它們的組合,
ar1和ar2獨(dú)立地為取代或未取代的c6至c30芳基基團(tuán)或取代或未取代的c2至c30雜環(huán)基團(tuán),
l7至l9獨(dú)立地為單鍵、取代或未取代的c6至c30亞芳基基團(tuán)、取代或未取代的雜亞芳基基團(tuán)或它們的組合,且
n7至n9獨(dú)立地為0至3的整數(shù)。
根據(jù)胺取代基的鍵合位置,第二化合物可以由例如化學(xué)式2-i或化學(xué)式2-ii中的至少一種表示。
在化學(xué)式2-i和化學(xué)式2-ii中,x1、r7至r9、ar1、ar2、l7至l9以及n7至n9與以上描述的相同。
第二化合物的l7至l9可以具體地為單鍵、取代或未取代的亞苯基基團(tuán)、取代或未取代的亞聯(lián)苯基基團(tuán)、取代或未取代的亞三聯(lián)苯基基團(tuán)、取代或未取代的亞四聯(lián)苯基基團(tuán)、取代或未取代的亞萘基基團(tuán)、取代或未取代的亞芴基基團(tuán)、取代或未取代的亞二苯并呋喃基基團(tuán)或取代或未取代的亞二苯并噻吩基基團(tuán),并且
例如,第二化合物可以是化學(xué)式2-iii至化學(xué)式2-xi中的至少一種。
[化學(xué)式2-ⅹⅰ]
在化學(xué)式2-ⅲ至化學(xué)式2-ⅹⅰ中,x1、r7至r9、ar1和ar2、l7至l9以及n7至n9是如上描述的。
x2是o、s或crirj,
x3獨(dú)立地為o或s,且
rc至rj獨(dú)立地為氫、氘、鹵素、取代或未取代的c1至c20烷基基團(tuán)、取代或未取代的c3至c20環(huán)烷基基團(tuán)、取代或未取代的c1至c20烷氧基基團(tuán)、取代或未取代的c3至c20環(huán)烷氧基基團(tuán)、取代或未取代的c1至c20烷硫基基團(tuán),取代或未取代的c6至c30芳烷基基團(tuán)、取代或未取代的c6至c30芳基基團(tuán)、取代或未取代的c6至c30芳氧基基團(tuán)、取代或未取代的c6至c30芳硫基基團(tuán)、取代或未取代的c2至c30雜芳基基團(tuán)、取代或未取代的c2至c30氨基基團(tuán)、取代或未取代的c3至c30甲硅烷基基團(tuán)、氰基基團(tuán)、硝基基團(tuán)、羥基基團(tuán)、羧基基團(tuán)或它們的組合。
ar1和ar2具體地為取代或未取代的苯基基團(tuán)、取代或未取代的聯(lián)苯基基團(tuán)、取代或未取代的三聯(lián)苯基基團(tuán)、取代或未取代的四聯(lián)苯基基團(tuán)、取代或未取代的萘基基團(tuán)、取代或未取代的蒽基基團(tuán)、取代或未取代的菲基基團(tuán)、取代或未取代的芘基基團(tuán)、取代或未取代的三亞苯基基團(tuán)、取代或未取代的芴基基團(tuán)、取代或未取代的吡啶基基團(tuán)、取代或未取代的嘧啶基基團(tuán)、取代或未取代的三嗪基基團(tuán)、取代或未取代的咔唑基基團(tuán)、取代或未取代的二苯并呋喃基基團(tuán)、取代或未取代的二苯并苯硫基基團(tuán)或它們的組合,并且
更具體地,取代或未取代的苯基基團(tuán)、取代或未取代的聯(lián)苯基基團(tuán)、取代或未取代的三聯(lián)苯基基團(tuán)、取代或未取代的四聯(lián)苯基基團(tuán)、取代或未取代的萘基基團(tuán)、取代或未取代的蒽基基團(tuán)、取代或未取代的菲基基團(tuán)、取代或未取代的芘基基團(tuán)、取代或未取代的三亞苯基基團(tuán)、取代或未取代的芴基基團(tuán)、取代或未取代的二苯并呋喃基基團(tuán)、取代或未取代的二苯并苯硫基基團(tuán),或它們的組合。
例如,ar1和ar2可以是組6的官能團(tuán)中的一種。
[組6]
在組6中,
y是o、s、crlrm、sirnro或nrp,
*是連接點(diǎn),且
rk至rp獨(dú)立地為氫、氘、取代或未取代的c1至c20烷基基團(tuán)、取代或未取代的c3至c20環(huán)烷基基團(tuán)、取代或未取代的c6至c30芳烷基基團(tuán)、取代或未取代的c6至c30芳基基團(tuán)、取代或未取代的c2至c30雜芳基基團(tuán)、取代或未取代的c2至c30氨基基團(tuán)、取代或未取代的c3至c30甲硅烷基基團(tuán)或它們的組合,
其中“取代的”是指至少一個(gè)氫被氘、鹵素、羥基基團(tuán)、氨基基團(tuán)、取代或未取代的c1至c30胺基團(tuán)、硝基基團(tuán)、取代或未取代的c1至c40甲硅烷基基團(tuán)、c1至c30烷基基團(tuán)、c3至c30環(huán)烷基基團(tuán)、c2至c30雜環(huán)烷基基團(tuán)、c6至c30芳基基團(tuán)、c2至c30雜芳基基團(tuán)、c1至c20烷氧基基團(tuán)、氟基團(tuán)、c1至c10三氟烷基基團(tuán)或氰基基團(tuán)代替。
第二化合物可以例如選自在組7中列舉的化合物,但不限于此。
[組7]
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的有機(jī)光電二極管可以包括
包含第一化合物的輔助電子傳輸層,第一化合物具有由于至少一個(gè)含氮環(huán)而在對其施加電場時(shí)容易接受電子的結(jié)構(gòu),因而可以增加電子的注入量,或者同時(shí)包含具有強(qiáng)電子特性的第一化合物以及具有空穴特性的第三化合物的輔助電子傳輸層,以及
包含具有改善的空穴傳輸特性的第二化合物的輔助空穴傳輸層,第二化合物能夠通過同時(shí)降低空穴傳輸層31和發(fā)射層32之間的homo能級差來調(diào)節(jié)空穴注入特性。
當(dāng)一起使用這些時(shí),可以通過空穴傳輸輔助層的空穴注入-調(diào)節(jié)能力和電子傳輸輔助層的電子注入-調(diào)節(jié)能力通過調(diào)節(jié)電荷平衡來改善效率,并且還可以通過應(yīng)用空穴和電子傳輸輔助層,從而防止電荷在有機(jī)層的各個(gè)界面上的積聚,因此減少裝置的劣化并使其穩(wěn)定來改善壽命。
具體地,輔助電子傳輸層可包含選自由化學(xué)式1-iii至化學(xué)式1-ⅹ表示的第一化合物的化合物,并且具體地選自由化學(xué)式1-ⅳ和化學(xué)式1-ⅶ表示的第一化合物的化合物,并且
可以進(jìn)一步包含選自由化學(xué)式3-i至3-iii表示的第三化合物的化合物。
此外,輔助空穴傳輸層可以包含選自由化學(xué)式2-ⅲ至化學(xué)式2-ⅹⅰ表示的第二化合物的化合物,并且具體地選自選自由化學(xué)式2-ⅶ、化學(xué)式2-ⅷ、化學(xué)式2-ⅹ和化學(xué)式2-ⅹⅰ表示的第二化合物的化合物。
例如,輔助電子傳輸層可以包含選自由化學(xué)式1-ⅳ和化學(xué)式1-ⅶ表示的第一化合物以及由化學(xué)式3-iii表示的第三化合物的化合物,并且
輔助電子傳輸層和輔助空穴傳輸層可以分別包含選自由化學(xué)式1-ⅳ和化學(xué)式1-ⅶ表示的第一化合物的化合物以及選自由化學(xué)式2-ⅶ、化學(xué)式2-ⅷ、化學(xué)式2-ⅹ和化學(xué)式2-ⅹⅰ表示的第二化合物的化合物,或輔助電子傳輸層可進(jìn)一步包含第三化合物。
可以通過沉積或噴墨方法以0.1nm至20.0nm,例如0.2nm至10.0nm,0.3nm至5nm,0.3nm至2nm,或0.4nm至1.0nm的厚度將輔助空穴傳輸層33和輔助電子傳輸層35施加在空穴傳輸層上。
有機(jī)層30可以可選地進(jìn)一步包括陽極10和空穴傳輸層31之間的空穴注入層37和/或陰極20和電子傳輸層34之間的電子注入層36。
可以將有機(jī)發(fā)光二極管應(yīng)用于有機(jī)發(fā)光顯示裝置。
在本發(fā)明中,有機(jī)光電二極管可以選自有機(jī)發(fā)光二極管、有機(jī)光電子二極管、有機(jī)太陽能電池、有機(jī)晶體管、有機(jī)感光鼓和有機(jī)記憶裝置。
【本發(fā)明的實(shí)施方式】
在下文中,參考實(shí)施例更詳細(xì)地說明實(shí)施方式。然而,這些實(shí)施例在任何意義上不被解釋為限制本發(fā)明的范圍。
第一化合物的合成
合成實(shí)施例1:中間體i-1的合成
[反應(yīng)方案1]
將化合物2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(50g,187mmol,tci)溶于thf(1l)中,向其中加入(3-溴苯基)硼酸(45g,224.12mmol,tci)和四(三苯基膦)鈀(2.1g,1.87mmol),并將混合物攪拌。向其中加入在水中飽和的碳酸鉀(64g,467mmol),將獲得的混合物在80℃下加熱并回流12小時(shí)。當(dāng)反應(yīng)完成時(shí),將水加入至反應(yīng)溶液中,并用二氯甲烷(dcm)萃取混合物,在用無水mgso4除去水分后過濾,并在減壓下濃縮。通過柱色譜法分離和純化獲得的殘余物以獲得化合物i-1(69g和95%)。
hrms(70ev,ei+):c21h14brn3的m/z計(jì)算值:387.0371,測量值:387
元素分析:c,65%;h,4%
合成實(shí)施例2:中間體i-2的合成
[反應(yīng)方案2]
根據(jù)與中間體i-1的方法相同的合成和純化,通過使用中間體i-1和3-氯苯基硼酸(tci)獲得中間體i-2(51g,95%)。
hrms(70ev,ei+):c27h18cln3的m/z計(jì)算值:419.1189,測量值:419
元素分析:c,77%;h,4%
合成實(shí)施例3:中間體i-3的合成
[反應(yīng)方案3]
在氮?dú)猸h(huán)境下,將中間體i-2(100g,238mmol)溶于二甲基甲酰胺(dmf,1l),向其中加入雙(頻那醇合)二硼(72.5g,285mmol,sigmaaldrichco.,ltd.)、(1,1'-雙(二苯基膦)二茂鐵)二氯化鈀(ii)(2g,2.38mmol)和醋酸鉀(58g,595mmol),將混合物在150℃下加熱并回流48小時(shí)。當(dāng)反應(yīng)完成時(shí),將水倒入反應(yīng)溶液中,并將混合物過濾,然后在真空烘箱中干燥。通過柱色譜法分離和純化獲得的殘余物以獲得化合物i-3(107g,88%)。
hrms(70ev,ei+):c33h30bn3o2的m/z計(jì)算值:511.2431,測量值:511
元素分析:c,77%;h,6%
合成實(shí)施例4:中間體i-4的合成
[反應(yīng)方案4]
在氮?dú)猸h(huán)境下,將化合物i-3(50g,98mmol)溶于thf(1l)中,向其中加入1-溴-3-碘苯(33g,117mmol,sigmaaldrichco.,ltd.)和四(三苯基膦)鈀(1g,0.98mmol),并將混合物攪拌。向其中加入在水中飽和的碳酸鉀(34g,245mmol),將獲得的混合物在80℃下加熱并回流12小時(shí)。當(dāng)反應(yīng)完成時(shí),將水加入至反應(yīng)溶液中,并用二氯甲烷(dcm)萃取混合物,然后在用無水mgso4除去水分后過濾,并在減壓下濃縮。通過柱色譜法分離和純化獲得的殘余物以獲得化合物i-4(50g和95%)。
hrms(70ev,ei+):c30h27bo2的m/z計(jì)算值:539.0997,測量值:539
元素分析:c,73.34;h,4.10
合成實(shí)施例5:中間體i-5的合成
[反應(yīng)方案5]
根據(jù)與合成中間體i-3的方法相同的合成和純化獲得中間體i-5(95g,88%)。
hrms(70ev,ei+):c39h34bn3o2的m/z計(jì)算值:587.2744,測量值:587
元素分析:c,80%;h,6%
合成實(shí)施例6:中間體i-10的合成
[反應(yīng)方案6]
根據(jù)與合成中間體i-4的方法相同的合成和純化獲得中間體i-10(50g,95%)。
hrms(70ev,ei+):c30h27bo2的m/z計(jì)算值:539.0997,測量值:539
元素分析:c,73.34;h,4.10
合成實(shí)施例7:中間體i-11的合成
[反應(yīng)方案7]
根據(jù)與合成中間體i-3的方法相同的合成和純化獲得中間體i-11(95g,88%)。
hrms(70ev,ei+):c39h34bn3o2的m/z計(jì)算值:587.2744,測量值:587
元素分析:c,80%;h,6%
合成實(shí)施例8:中間體i-27的合成
[反應(yīng)方案8]
根據(jù)與合成中間體i-4的方法相同的合成和純化獲得中間體i-27(50g,95%)。
hrms(70ev,ei+):c39h26brn3的m/z計(jì)算值:615.1310,測量值:616
元素分析:c,76%;h,4%
合成實(shí)施例9:中間體i-28的合成
[反應(yīng)方案9]
根據(jù)與合成中間體i-3的方法相同的合成和純化獲得中間體i-28(86g,80%)。
hrms(70ev,ei+):c45h38bn3o2的m/z計(jì)算值:663.3057,測量值:663
元素分析:c,81%;h,6%
合成實(shí)施例10:中間體i-37的合成
[反應(yīng)方案10]
根據(jù)與合成中間體i-3的方法相同的合成和純化獲得中間體i-37(100g,89%)。
合成實(shí)施例11:中間體i-38的合成
[反應(yīng)方案11]
根據(jù)與合成中間體i-4的方法相同的合成和純化獲得中間體i-38(54g,73%)。
合成實(shí)施例12至16:具有吡啶中心的中間體的合成
[反應(yīng)方案12]
[反應(yīng)方案13]
[反應(yīng)方案14]
[反應(yīng)方案15]
[反應(yīng)方案16]
除了使用4-氯-2,6-二苯基吡啶(tci)代替2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪外,根據(jù)與合成中間體i-1至i-5、i-10和i-11的方法相同的合成和純化獲得中間體i-12至i-16。
合成實(shí)施例17至21:具有嘧啶中心的中間體的合成
[反應(yīng)方案17]
[反應(yīng)方案18]
[反應(yīng)方案19]
[反應(yīng)方案20]
[反應(yīng)方案21]
除了使用2-氯-4,6-二苯基-1,3-嘧啶(tci)代替2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪外,根據(jù)與合成中間體i-1至中間體i-5、i-10和i-11的方法相同的合成和純化獲得中間體i-17至i-21。
合成實(shí)施例22至26:具有亞苯基中心的中間體的合成
[反應(yīng)方案22]
[反應(yīng)方案23]
[反應(yīng)方案24]
[反應(yīng)方案25]
[反應(yīng)方案26]
通過使用4,4'-(5-溴-1,3-亞苯基)二吡啶(參考chemiprokaseikaishaltd.,jp2008-127326a的實(shí)施例1)代替2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪,根據(jù)與合成中間體i-1至i-5、i-10和i-11的方法相同的合成和純化獲得中間體i-22至i-26。
合成實(shí)施例27:中間體i-39的合成
[反應(yīng)方案27]
根據(jù)與合成中間體i-4的方法相同的合成和純化獲得中間體i-39(35g,57%)。
合成實(shí)施例28:中間體i-40的合成
[反應(yīng)方案28]
根據(jù)與合成中間體i-4的方法相同的合成和純化獲得中間體i-40(44g,99%)。
合成實(shí)施例29:中間體i-41的合成
[反應(yīng)方案29]
根據(jù)與合成中間體i-3的方法相同的合成和純化獲得中間體i-41(42g,77%)。
合成實(shí)施例30:中間體l-1的合成
[反應(yīng)方案30]
在500ml燒瓶中,將2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪(30g,162.68mmol,sigmaaldrichco.,ltd.)溶于作為溶劑的四氫呋喃(325ml)中。通過使用冰水冷卻溶劑,并在氮?dú)饬飨峦ㄟ^滴液漏斗緩慢滴加3m的濃度的苯基溴化鎂(54.23ml,162.68mmol)。當(dāng)苯基溴化鎂完全加入其中時(shí),將混合物攪拌30分鐘,并通過向其中加入水完成反應(yīng)。將四氫呋喃與水分離,然后在除去水后通過蒸餾器除去以獲得固體。將固體與甲醇(100ml)攪拌,然后過濾。在100ml的己烷中攪拌固體,然后過濾以獲得中間體l-1(27g,73%)。
c9h5cl2n3計(jì)算值:c,47.82;h,2.23;cl,31.37;n,18.59;
測量值:c,47.56;h,2.12;cl,31.42;n,18.43
合成實(shí)施例31至32:中間體l-7和l-8的合成
根據(jù)與根據(jù)合成實(shí)施例27-29合成中間體i-39、i-40和i-41的方法相同的合成方法獲得作為本發(fā)明化合物的具體實(shí)例的中間體l-7和l-8。(使用三個(gè)基本反應(yīng):鈴木反應(yīng)、br硼化反應(yīng)、cl硼化反應(yīng))
[反應(yīng)方案31]
[反應(yīng)方案32]
合成實(shí)施例33:化合物a-1的合成
[反應(yīng)方案33]
在氮?dú)猸h(huán)境下,將化合物i-5(20g,34mmol)溶于四氫呋喃(thf,0.2l)中,向其中加入3-溴-1,1'-聯(lián)苯(9.5g,40mmol)和四(三苯基膦)鈀(0.39g,0.34mmol),并將混合物攪拌。向其中加入在水中飽和的碳酸鉀(12g,85mmol),并將獲得的混合物在80℃下加熱并回流20小時(shí)。當(dāng)反應(yīng)完成時(shí),將水加入至反應(yīng)溶液中,并用二氯甲烷(dcm)萃取混合物,然后在用無水mgso4除去水分后過濾,并在減壓下濃縮。通過柱色譜法分離和純化獲得的殘余物以獲得化合物a-1(24g和70%)。
hrms(70ev,ei+):c45h31n3的m/z計(jì)算值:613.2518,測量值:613
元素分析:c,88%;h,5%
合成實(shí)施例34至39:化合物的合成
第二化合物的合成
合成實(shí)施例40:中間體m-1的合成
[反應(yīng)方案34]
根據(jù)與合成中間體i-4的方法相同的合成和純化獲得中間體m-1(27g,89%)。
lc-質(zhì)譜(理論值:322.00g/mol,測量值:m+=322.09g/mol,m+2=324.04g/mol)
合成實(shí)施例41:中間體m-2的合成
[反應(yīng)方案35]
根據(jù)與合成中間體i-4的方法相同的合成和純化獲得中間體m-2(29g,91%)。
lc-質(zhì)譜(理論值:337.98g/mol,測量值:m+=338.04g/mol,m+2=340.11g/mol)
合成實(shí)施例42:中間體m-3的合成
[反應(yīng)方案36]
根據(jù)與合成中間體i-2的方法相同的合成和純化獲得中間體m-3(23.9g,91%)。
lc-質(zhì)譜(理論值:278.05g/mol,測量值:m+=278.12g/mol,m+2=280.13g/mol)
合成實(shí)施例43:中間體m-4的合成
[反應(yīng)方案37]
根據(jù)與合成中間體i-2的方法相同的合成和純化獲得中間體m-4(25.6g,92%)。
lc-質(zhì)譜(理論值:294.03g/mol,測量值:m+=294.16g/mol,m+2=296.13g/mol)
合成實(shí)施例44:中間體m-5的合成
[反應(yīng)方案38]
將10g(30.9mmol)的中間體m-1、6.3g(37.08mmol)的4-氨基聯(lián)苯和5.35g(55.6mmol)的叔丁醇鈉放入圓底燒瓶中,并向其中加入155ml的甲苯以使它們?nèi)芙?。向其中依次加?.178g(0.31mmol)的pd(dba)2和0.125g(0.62mmol)的三叔丁基膦,并在氮?dú)鈿夥障聦@得的混合物回流并攪拌4小時(shí)。當(dāng)反應(yīng)完成時(shí),用乙酸乙酯和蒸餾水萃取生成物,將有機(jī)層干燥并用硫酸鎂過濾,并在減壓下濃縮。通過使用正己烷/二氯甲烷(體積比為7:3)的硅膠柱色譜法純化由此的產(chǎn)物,獲得期望化合物中間體m-5(9.92g,78%)。
lc-質(zhì)譜(理論值:411.16g/mol,測量值:m+=411.21g/mol)
合成實(shí)施例45:中間體m-6的合成
[反應(yīng)方案39]
根據(jù)與合成中間體m-5的方法相同的合成和純化獲得中間體m-6(11g,76%)。
lc-質(zhì)譜(理論值:467.17g/mol,測量值:m+=467.23g/mol)
合成實(shí)施例46:中間體m-7的合成
[反應(yīng)方案40]
根據(jù)與合成中間體m-5的方法相同的合成和純化獲得中間體m-7(10.6g,80%)。
lc-質(zhì)譜(理論值:427.14g/mol,測量值:m+=427.19g/mol)
合成實(shí)施例47:中間體m-8的合成
[反應(yīng)方案41]
根據(jù)與合成中間體m-5的方法相同的合成和純化獲得中間體m-8(10.5g,80%)。
lc-質(zhì)譜(理論值:427.14g/mol,測量值:m+=427.20g/mol)
合成實(shí)施例48:中間體m-9的合成
[反應(yīng)方案42]
將20g(94.3mmol)的4-二苯并呋喃硼酸和16.2g(94.3mmol)的4-溴苯胺放入圓底燒瓶中,向其中加入300ml的甲苯以使它們?nèi)芙?,并向其中加?17ml的其中溶解了19.5g(141.5mmol)碳酸鉀的水溶液,并將混合物攪拌。向其中加入1.09g(0.94mmol)的四(三苯基膦)鈀,在氮?dú)夥障聦@得的混合物回流并攪拌12小時(shí)。當(dāng)反應(yīng)完成時(shí),用乙酸乙酯萃取由此的生成物,并用硫酸鎂干燥萃取的溶液,過濾,然后在減壓下將濃縮過濾的溶液。通過使用正己烷/二氯甲烷(體積比為9:1)的硅膠柱色譜法純化由此的產(chǎn)物,獲得期望的化合物,白色固體中間體m-9(17.4g,71%)。
lc-質(zhì)譜(理論值:259.1g/mol,測量值:m+=259.21g/mol)
合成實(shí)施例49:中間體m-10的合成
[反應(yīng)方案43]
將10g(30.9mmol)的中間體m-1、9.6g(37.08mmol)的中間體m-9和5.35g(55.6mmol)的叔丁醇鈉放入圓底燒瓶中,并向其中加入155ml的甲苯以使它們?nèi)芙?。向其中依次加?.178g(0.31mmol)的pd(dba)2和0.125g(0.62mmol)的三叔丁基膦,并在氮?dú)鈿夥障聦@得的混合物回流并攪拌4小時(shí)。當(dāng)反應(yīng)完成時(shí),用甲苯和蒸餾水萃取生成物,用硫酸鎂干燥由此的有機(jī)層,過濾,并在減壓下濃縮。通過使用正己烷/二氯甲烷(體積比為7:3)的硅膠柱色譜法純化由此的產(chǎn)物,獲得期望的化合物,白色固體中間體m-10(11.2g,72%)。
lc-質(zhì)譜(理論值:501.17g/mol,測量值:m+=501.31g/mol)
合成實(shí)施例50:化合物h-1的合成
[反應(yīng)方案44]
將15g(46.4mmol)的中間體m-1、3.9g(23.2mmol)的4-氨基聯(lián)苯和6.7g(69.6mmol)的叔丁醇鈉放入圓底燒瓶中,并向其中加入甲苯(155ml)以使它們?nèi)芙?。向其中依次加?.53g(0.928mmol)的pd(dba)2和0.38g(1.86mmol)的三叔丁基膦,并在氮?dú)鈿夥障聦⒒旌衔锘亓鞑嚢?小時(shí)。當(dāng)反應(yīng)完成時(shí),用甲苯和蒸餾水萃取生成物,并用硫酸鎂干燥由此的有機(jī)層,過濾,并在減壓下濃縮。通過使用正己烷/二氯甲烷(體積比為8:2)的硅膠柱色譜法純化產(chǎn)物,獲得目標(biāo)化合物h-1(13.7g,90%)。
lc-質(zhì)譜(理論值:653.24g/mol,測量值:m+=653.31g/mol)
合成實(shí)施例51至62:化合物的合成
第三化合物的合成
合成實(shí)施例63:化合物d-1的合成
[反應(yīng)方案45]
第一步驟:中間體材料(a)的合成
將140.4g(674mmol)的2-亞芐基乙酰苯、199.04g(808.77mmol)的吡啶鹽化合物和415.6g(5391mmol)的乙酸銨懸浮在甲醇(1720ml)中,然后在110℃下回流并攪拌2小時(shí)。反應(yīng)后,在蒸餾水中沉淀由此的產(chǎn)物以形成固體,并將固體過濾以獲得中間體材料a(106g,64%)。
第二步驟:中間體材料(b)的合成
將100g(405.67mmol)的中間體材料a,172.74g(1217mmol)的p2o5和196.17g(608.5mmol)的tbab(四正丁基溴化銨)懸浮在氯苯中,然后在140℃下回流并攪拌14小時(shí)。反應(yīng)后,在除去溶劑后,用二氯甲烷和蒸餾水萃取有機(jī)層,并用硅膠過濾器去除下降至150ml,向其中倒入甲醇以形成沉淀,將其中沉淀的固體過濾以獲得中間體材料(b)(89g,71%)。
第三步驟:化合物j的合成
通過使用苯基-9h-咔唑-3-基硼酸和3-溴咔唑(tci)作為起始材料,根據(jù)與合成化合物a-1的方法相同的方法合成化合物j。當(dāng)反應(yīng)完成時(shí),將甲醇倒入反應(yīng)物中,將其中形成的固體過濾并溶解在氯苯中,向其中加入活性炭和無水硫酸鎂,并將混合物攪拌。將溶液過濾并通過使用氯苯和甲醇來重結(jié)晶,獲得化合物j(22.6g,68%)。
hrms(70ev,ei+):c30h20n2的m/z計(jì)算值:408.16,測量值:408
元素分析:c,88%;h,5%
第四步驟:化合物d-1的合成
將22.42g(54.88mmol)的化合物j、20.43g(65.85mmol)的獲得自第二步驟的2-溴-4,6-二苯基吡啶(中間體材料(b))和7.92g(82.32mmol)的叔丁氧基鈉溶于400ml的甲苯中,并以逐滴方式向其中加入1.65g(1.65mmol)的二亞芐基胺鈀和1.78g(4.39mmol)的叔丁基磷。在氮?dú)饬飨聦⒎磻?yīng)溶液在110℃下加熱并攪拌12小時(shí)。當(dāng)反應(yīng)完成時(shí),將通過將甲醇倒入反應(yīng)物中形成的固體過濾并再次溶解在氯苯中,向其中加入活性炭和無水硫酸鎂,并將混合物攪拌。將獲得的溶液過濾并使用氯苯和甲醇重結(jié)晶,獲得化合物d-1(28.10g,80%)。
hrms(70ev,ei+):c47h31n3的m/z計(jì)算值:637.25,測量值:637
元素分析:c,89%;h,5%
合成實(shí)施例64:化合物d-23的合成
[反應(yīng)方案46]
第一步驟:中間體材料(k)的合成
根據(jù)與合成化合物d-1的方法相同的合成和純化獲得中間體材料(k)(20g,90%)。
第二步驟:中間體材料(l)的合成
將20g(62.6mmol)的中間體(k)懸浮在dmf(200ml)中,逐漸地向其中加入12.93g(72.67mmol)的nbs,并將混合物回流并攪拌12小時(shí)。在通過向其中加入蒸餾水完成反應(yīng)后,用二氯甲烷萃取生成物,并將由此的有機(jī)層硅膠過濾。在除去有機(jī)溶液后,用己烷:二氯甲烷=7:3(v/v)將由此的固體硅膠柱層析,并用二氯甲烷和正己烷重結(jié)晶,獲得中間體材料(l)(22.4g,90%)。
第三步驟:中間體材料(n)的合成
根據(jù)與合成中間體i-3的方法相同的合成和純化獲得中間體材料(n)(22.5g,90%)。
第四步驟:化合物d-23的合成
將10g(34.83mmol)的中間體材料(n)、11.77g(38.31mmol)的9-[1,1'-聯(lián)苯基-4-基]-3-溴-9h-咔唑(tci)、14.44g(104.49mmol)的碳酸鉀和0.80g(0.7mmmol)的四(三苯基膦)鈀(0)懸浮在140ml的甲苯和50ml的蒸餾水中,然后回流并攪拌12小時(shí)。隨后,用二氯甲烷和正己烷重結(jié)晶生成物,獲得化合物d-23(18.7g,92%)。
hrms(70ev,ei+):c48h32n2的m/z計(jì)算值:636.26,測量值:636
元素分析:c,91%;h,5%
合成實(shí)施例65:化合物d-71的合成
[反應(yīng)方案47]
通過使用3-溴-9-聯(lián)苯基咔唑和苯基-9h-咔唑-3-基硼酸(tci)作為起始材料,根據(jù)與合成化合物a-1的方法相同的方法合成化合物d-71((13.8g,92%),然后用二氯甲烷和正己烷進(jìn)行重結(jié)晶。
hrms(70ev,ei+):c36h24n2的m/z計(jì)算值:484.19,測量值:484
元素分析:c,89%;h,5%
合成實(shí)施例66:化合物d-72的合成
[反應(yīng)方案48]
通過根據(jù)wo2010-041872的相同結(jié)構(gòu)式56d并且使用9-苯基-9h-咔唑-3-基硼酸(tci)作為起始材料合成3-苯基-3-溴-9-聯(lián)苯基咔唑,根據(jù)與合成化合物a-1的方法相同的合成方法獲得化合物d-72(18g,89%),然后用二氯甲烷和正己烷進(jìn)行重結(jié)晶。
有機(jī)發(fā)光二極管的制造
實(shí)施例1
用蒸餾水超聲波清洗涂覆有
然后,將8-(4-(4-(萘-2-基)-6-(萘-3-基)-1,3,5-三嗪-2-基)苯基)喹啉)(化合物e)和liq(8-羥基喹啉鋰)以1:1的比例同時(shí)真空沉積在輔助電子傳輸層上以形成
有機(jī)發(fā)光二極管具有七層的有機(jī)薄膜結(jié)構(gòu),且具體地,
ito/a
實(shí)施例2
除了使用合成實(shí)施例56的化合物h-98代替化合物h-96用于輔助空穴傳輸層之外,根據(jù)與實(shí)施例1相同的方法制造有機(jī)發(fā)光二極管。
實(shí)施例3
除了使用合成實(shí)施例55的化合物e-70代替化合物h-96用于輔助空穴傳輸層之外,根據(jù)與實(shí)施例1相同的方法制造有機(jī)發(fā)光二極管。
實(shí)施例4
除了將空穴傳輸層(htl)(化合物c)形成為
實(shí)施例5
除了以6:4的重量比真空沉積合成實(shí)施例34的化合物a-7和合成實(shí)施例66的化合物d-72以形成
實(shí)施例6
除了真空沉積合成實(shí)施例62的化合物h-97代替化合物h-96用于輔助空穴傳輸層并以6:4的重量比真空沉積合成實(shí)施例34的化合物a-7和合成實(shí)施例66的化合物d-72以形成
實(shí)施例7
除了使用合成實(shí)施例52的化合物h-11代替化合物h-96用于輔助空穴傳輸層并以6:4的重量比真空沉積合成實(shí)施例34的化合物a-7和合成實(shí)施例66的化合物d-72以形成
實(shí)施例8
除了使用合成實(shí)施例52的化合物h-11代替化合物h-96用于輔助空穴傳輸層并以4:6的重量比真空沉積合成實(shí)施例34的化合物a-7和合成實(shí)施例66的化合物d-72以形成
實(shí)施例9
除了使用合成實(shí)施例52的化合物h-11代替化合物h-96用于輔助空穴傳輸層并以1:1的重量比真空沉積合成實(shí)施例35的化合物a-24和合成實(shí)施例65的化合物d-71以形成
實(shí)施例10
除了沉積化合物c以形成
實(shí)施例11
除了沉積化合物c以形成
實(shí)施例12
除了沉積化合物c以形成
比較實(shí)施例1
除了沉積化合物c以形成
評估
測量根據(jù)實(shí)施例1至12和比較實(shí)施例1的每種有機(jī)發(fā)光二極管的發(fā)光效率和衰減特性。
具體的測量方法如下,結(jié)果示于表2中。
(1)取決于電壓變化的電流密度變化的測量
使用電流-電壓計(jì)(keithley2400),在將電壓從0v增加至10v的同時(shí),測量獲得的有機(jī)發(fā)光二極管的流過元器件的電流值,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
在將有機(jī)發(fā)光二極管的電壓從0v增加到10v的同時(shí),使用亮度計(jì)(minoltacs-1000a)測量亮度。
(3)發(fā)光效率的測量
通過使用來自項(xiàng)目(1)和(2)的亮度、電流密度和電壓(v)計(jì)算在相同電流密度(10ma/cm2)下的電流效率(cd/a)。
(4)壽命的測量
將亮度(cd/m2)保持為750cd/m2的同時(shí),通過測量當(dāng)電流效率(cd/a)降低至97%時(shí)的時(shí)間來獲得壽命。
[表1]
參考表1,與根據(jù)比較實(shí)施例1的有機(jī)發(fā)光二極管相比,根據(jù)實(shí)施例1至12的有機(jī)發(fā)光二極管同時(shí)顯示出顯著改善的發(fā)光效率和壽命特性。
雖然已經(jīng)結(jié)合目前被認(rèn)為是實(shí)用的示例性實(shí)施方式描述了本發(fā)明,但應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明不限于公開的實(shí)施方式,而相反,旨在涵蓋包括在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等同布置。因此,上述實(shí)施方式應(yīng)當(dāng)被理解為示例性的,而不以任何方式限制本發(fā)明。