本發明涉及一種有機電致發光化合物和一種包含所述化合物的有機電致發光裝置。
背景技術:
電致發光(EL)裝置是一種自發光裝置,其優點在于其提供較寬的視角、較大的對比率和較快的響應時間。有機EL裝置最初由Eastman Kodak通過使用芳族二胺分子和鋁絡合物作為形成發光層的材料所研發[《應用物理學報(Appl.Phys.Lett.)》51,913,1987]。
決定有機EL裝置發光效率的最重要因素是發光材料。迄今為止,熒光材料已經廣泛用作發光材料。然而,鑒于電致發光機制,由于磷光材料在理論上與熒光材料相比使發光效率增強四(4)倍,因此磷光發光材料已得到廣泛研究。銥(III)絡合物已廣泛地被稱為磷光材料,包括雙(2-(2'-苯并噻吩基)-吡啶根-N,C-3')銥(乙酰基丙酮酸鹽)((acac)Ir(btp)2)、三(2-苯基吡啶)銥(Ir(ppy)3)以及雙(4,6-二氟苯基吡啶根-N,C2)吡啶甲酸銥(Firpic)分別作為發射紅光、綠光以及藍光的材料。
目前,4,4'-N,N'-二咔唑-聯苯(CBP)是磷光材料中最廣為人知的主體材料。最近,Pioneer(日本)等人研發出了一種高性能有機EL裝置,其使用浴銅靈(bathocuproine,BCP)和雙(2-甲基-8-喹啉)(4-苯基苯酚)鋁(III)(BAlq)等作為主體材料,所述材料已知為空穴阻擋材料。
盡管這些材料提供良好發光特征,但其具有以下缺點:(1)由于其較低玻璃態化溫度和不良熱穩定性,因此其在高溫真空沉積過程中可能發生降解。(2)有機EL裝置的功率效率由[(π/電壓)×電流效率]給定,并且所述功率效率與電壓成反比。盡管包含磷光主體材料的有機EL裝置提供的電流效率(cd/A)高于包含熒光材料的有機EL裝置,但需要顯著較高的驅動電壓。因此,就功率效率(lm/W)來說,不存在優點。(3)此外,有機EL裝置的操作壽命較短,并且仍需要改進發光效率。
韓國專利特許公開申請第10-2013-0059265號揭露一種用于有機電致發光裝置的化合物,在其主鏈中,咔唑中的苯環與苯并噻吩或苯并呋喃稠合。然而,其未揭露一種化合物,在其主鏈中,咔唑中的苯環與二苯并噻吩、二苯并呋喃、茀或另一個咔唑中的苯環稠合。
技術實現要素:
技術問題
本發明的目標是提供一種有機電致發光化合物,其能夠提供展示高發光效率的有機電致發光裝置;以及包含所述化合物的有機電致發光裝置。
問題的解決方案
本發明人發現,上述目標可以通過由下式1表示的有機電致發光化合物來實現。
其中Y1和Y2各自獨立地表示NR11、CR12R13、O或S;其條件是Y1和Y2中的至少一個表示NR11;
R11表示*-L1-Ar;
*表示鍵結位點;
L1表示單鍵、被取代或未被取代的(C6-C30)亞芳基,或被取代或未被取代的5元到30元亞雜芳基;
Ar表示被取代或未被取代的(C6-C30)芳基,或被取代或未被取代的5元到30元雜芳基;
R12和R13各自獨立地表示被取代或未被取代的(C1-C30)烷基、被取代或未被取代的(C6-C30)芳基,或被取代或未被取代的5元到30元雜芳基;或可以與相鄰取代基連接而形成被取代或未被取代的(C3-C30)單環或多環、脂環族或芳香族環,其碳原子可以被至少一個選自氮、氧和硫的雜原子置換;
R1和R3各自獨立地表示氫、氘、鹵素、氰基、被取代或未被取代的(C1-C30)烷基、被取代或未被取代的(C6-C30)芳基、被取代或未被取代的5元到30元雜芳基、被取代或未被取代的(C3-C30)環烷基、被取代或未被取代的3元到7元雜環烷基、被取代或未被取代的(C1-C30)烷氧基、被取代或未被取代的三(C1-C30)烷基硅烷基、被取代或未被取代的三(C6-C30)芳基硅烷基、被取代或未被取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硅烷基、被取代或未被取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基硅烷基、被取代或未被取代的單或二-(C1-C30)烷基氨基、被取代或未被取代的單或二(C6-C30)芳基氨基,或被取代或未被取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基;或可以與相鄰取代基連接而形成被取代或未被取代的(C3-C30)單環或多環、脂環族或芳香族環,其碳原子可以被至少一個選自氮、氧和硫的雜原子置換;
R2和R4各自獨立地表示氫、氘、鹵素、氰基、被取代或未被取代的(C1-C30)烷基、被取代或未被取代的(C6-C30)芳基、被取代或未被取代的5元到30元雜芳基、被取代或未被取代的(C3-C30)環烷基、被取代或未被取代的3元到7元雜環烷基、被取代或未被取代的(C1-C30)烷氧基、被取代或未被取代的三(C1-C30)烷基硅烷基、被取代或未被取代的三(C6-C30)芳基硅烷基、被取代或未被取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硅烷基、被取代或未被取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基硅烷基、被取代或未被取代的單或二-(C1-C30)烷基氨基、被取代或未被取代的單或二-(C6-C30)芳基氨基,或被取代或未被取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基;
a和c各自獨立地表示1到4的整數;在a或c是2或更大的整數的情況下,R1或R3中的每一個可以相同或不同;
b和d各自獨立地表示1到2的整數;在b或d是2或更大的整數的情況下,R2和R4中的每一個可以相同或不同;且
(亞)雜芳基和雜環烷基各自獨立地含有至少一個選自B、N、O、S、Si和P的雜原子。
本發明的有利效果
本發明的有機電致發光化合物可以提供展示優良發光效率(尤其電流效率)的有機電致發光裝置。
具體實施方式
在下文中,將詳細地描述本發明。然而,以下描述旨在解釋本發明,并且不打算以任何方式限制本發明的范圍。
本發明提供了由上述式1表示的有機電致發光化合物、包含所述有機電致發光化合物的有機電致發光材料,以及包含所述化合物的有機電致發光裝置。
式1的有機電致發光化合物的細節如下。
本文中,“烷基”包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基等。“烯基”包括乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、2-甲基丁-2-烯基等。“炔基”包括乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、1-甲基戊-2-炔基等。“環烷基”包括環丙基、環丁基、環戊基、環己基等。“(3元到7元)雜環烷基”指示具有3到7個環主鏈原子且包括至少一個雜原子的環烷基,所述雜原子選自B、N、O、S、Si以及P,優選O、S以及N,且包括四氫呋喃、吡咯啶、硫雜環戊烷、四氫吡喃等。此外,“(亞)芳基”指示衍生自芳香族烴的單環或稠環基團,且包括其中兩個環經由一個原子連接的螺化合物。芳基包括苯基、聯苯、聯三苯、萘基、聯萘、苯基萘基、萘基苯基、茀基、苯基茀基、苯并茀基、二苯并茀基、菲基、苯基菲基、蒽基、茚基、聯亞三苯基、芘基、并四苯基、苝基、屈基(chrysenyl)、稠四苯基(naphthacenyl)、茀蒽基、螺聯茀等。“5元到30元(亞)雜芳基”指示具有5到30個環主鏈原子且包括至少一個(優選1到4個)選自由B、N、O、S、Si和P組成的群組的雜原子的芳基;可以是單環或與至少一個苯環縮合的稠合環;可以是部分飽和的;可以是通過使至少一個雜芳基或芳基經由單鍵與雜芳基連接所形成的基團;并且包括單環型雜芳基,如呋喃基、噻吩基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、噻二唑基、異噻唑基、異噁唑基、噁唑基、噁二唑基、三嗪基、四嗪基、三唑基、四唑基、呋呫基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基等;以及稠合環型雜芳基,如苯并呋喃基、苯并噻吩基、異苯并呋喃基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并異噻唑基、苯并異噁唑基、苯并噁唑基、異吲哚基、吲哚基、吲唑基、苯并噻二唑基、喹啉基、異喹啉基、萘啶基、噌啉基、喹唑啉基、喹喏啉基、咔唑基、啡噁嗪基、啡啶基、苯并間二氧雜環戊烯基、二氫吖啶基等。此外,“鹵素”包括F、Cl、Br以及I。
本文中,表述“被取代或未被取代”中的“被取代”意味著某一官能團中的氫原子被另一個原子或基團(即取代基)置換。在本發明中,L1、L1a、L1b、L4、M、Ar、Ara、Arb、R1至R4、R12、R13、R31到R37、R41到R43、R100到R109、R111到R127以及R201到R211中用于被取代的烷基、被取代的(亞)芳基、被取代的(亞)雜芳基、被取代的環烷基、被取代的雜環烷基、被取代的烷氧基、被取代的三烷基硅烷基、被取代的三芳基硅烷基、被取代的二烷基芳基硅烷基、被取代的烷基二芳基硅烷基、被取代的單或二-烷基氨基、被取代的單或二-芳基氨基、被取代的烷基芳基氨基以及被取代的單環或多環、脂環族或芳香族環的取代基各自獨立地可以是選自由以下各者組成的群組的的至少一個:氘、鹵素、氰基、羧基、硝基、羥基、(C1-C30)烷基、鹵基(C1-C30)烷基、(C2-C30)烯基、(C2-C30)炔基、(C1-C30)烷氧基、(C1-C30)烷硫基、(C3-C30)環烷基、(C3-C30)環烯基、3元到7元雜環烷基、(C6-C30)芳氧基、(C6-C30)芳硫基、未被取代或被(C6-C30)芳基取代的3元到30元雜芳基、未被取代或被3元到30元雜芳基取代的(C6-C30)芳基、三(C1-C30)烷基硅烷基、三(C6-C30)芳基硅烷基、二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硅烷基、(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基硅烷基、氨基、單或二-(C1-C30)烷基胺基、單或二-(C6-C30)芳基氨基、(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基、(C1-C30)烷基羰基、(C1-C30)烷氧基羰基、(C6-C30)芳基羰基、二(C6-C30)芳基硼羰基、二(C1-C30)烷基硼羰基、(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硼羰基、(C6-C30)芳基(C1-C30)烷基以及(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基。
在式1中,優選地,Y1和Y2中的至少一個可以表示NR11,其中L1表示單鍵或被取代或未被取代的(C6-C21)亞芳基且Ar表示被取代或未被取代的5元到30元雜芳基。L1可以具體地是單鍵、被取代或未被取代的亞苯基、被取代或未被取代的亞聯苯基,或被取代或未被取代的亞萘基。在Ar是被取代或未被取代的雜芳基的情況下,Ar可以具體地是被取代或未被取代的吡啶基、被取代或未被取代的嘧啶基、被取代或未被取代的三嗪基、被取代或未被取代的吡嗪基、被取代或未被取代的喹啉基、被取代或未被取代的異喹啉基、被取代或未被取代的喹唑啉基、被取代或未被取代的喹喏啉基、被取代或未被取代的萘啶基、被取代或未被取代的咔唑基、被取代或未被取代的二苯并噻吩基,或被取代或未被取代的二苯并呋喃基。
優選地,Y1和Y2之一可以NR11a NR11a且另一個可以表示NR11b、CR12R13、O或S;R11a可以表示*-L1a-Ara;R11b可以表示*-L1b-Arb;L1a和L1b可以各自獨立地表示單鍵或被取代或未被取代的(C6-C21)亞芳基;Ara可以表示被取代或未被取代的5元到30元雜芳基;Arb可以表示被取代或未被取代的(C6-C30)芳基;且R12和R13可以如上述式1中所定義。具體地說,L1a和L1b可以各自獨立地表示單鍵、被取代或未被取代的亞苯基、被取代或未被取代的亞聯苯基,或被取代或未被取代的亞萘基。優選地,Ara可以表示被取代或未被取代的5元到21元含氮雜芳基。具體地說,Ara可以表示被取代或未被取代的吡啶基、被取代或未被取代的嘧啶基、被取代或未被取代的三嗪基、被取代或未被取代的吡嗪基、被取代或未被取代的喹啉基、被取代或未被取代的異喹啉基、被取代或未被取代的喹唑啉基、被取代或未被取代的喹喏啉基、被取代或未被取代的萘啶基、被取代或未被取代的咔唑基、被取代或未被取代的二苯并噻吩基,或被取代或未被取代的二苯并呋喃基。具體地說,Arb可以表示被取代或未被取代的苯基、被取代或未被取代的聯苯,或被取代或未被取代的萘基。
更具體地說,Ar和Ara可以各自獨立地選自下式2-1到2-7。
其中R21到R27各自獨立地表示氫、氘、鹵素、氰基、(C1-C30)烷基、(C3-C30)環烷基、未被取代或被鹵素取代的(C6-C30)芳基、氰基、(C1-C30)烷基、5元到18元雜芳基、二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硅烷基、(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基硅烷基或三(C6-C30)芳基硅烷基;未被取代或被鹵素、氰基、(C1-C30)烷基、(C6-C18)芳基、二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硅烷基、(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基硅烷基或三(C6-C30)芳基硅烷基、二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硅烷基、(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基硅烷基或三(C6-C30)芳基硅烷基取代的5元到30元雜芳基;
f表示1到4的整數;g表示1到3的整數;h表示1到2的整數;i表示1到6的整數;j、k和m各自獨立地表示1到5的整數;其中f、g、h、i、j、k或m是2或更大的整數,R21、R22、R23、R24、R25、R26或R27中的每一個可以相同或不同;且
雜芳基含有至少一個選自N、O和S的雜原子。
優選地,R12和R13可以各自獨立地表示被取代或未被取代的(C1-C10)烷基、被取代或未被取代的(C6-C21)芳基,或被取代或未被取代的5元到21元雜芳基,或可以與相鄰取代基連接而形成被取代或未被取代的(C3-C30)單環或多環芳族環。更優選地,R12和R13可以各自獨立地表示被取代或未被取代的(C1-C10)烷基或被取代或未被取代的(C6-C18)芳基,或可以與CR12R13中的C形成被取代或未被取代的多環芳族環。具體地說,R12和R13可以各自獨立地表示未被取代的(C1-C10)烷基或未被取代的苯基,或可以與CR12R13中的C形成茀。
根據本發明的一個實施例,Y1和Y2之一是NR11a且另一個是NR11b、CR12R13、O或S;R11a表示*-L1a-Ara;R11b表示*-L1b-Arb;L1a和L1b各自獨立地表示單鍵或被取代或未被取代的(C6-C21)亞芳基;Ara表示被取代或未被取代的5元到30元雜芳基;Arb表示被取代或未被取代的(C6-C30)芳基;且R12和R13各自獨立地表示被取代或未被取代的(C1-C10)烷基、被取代或未被取代的(C6-C21)芳基,或被取代或未被取代的5元到21元雜芳基,或可以與相鄰取代基連接而形成被取代或未被取代的(C3-C30)單環或多環芳族環。
更具體來說,本發明的有機電致發光化合物包括(但不限于)以下:
本發明的有機電致發光化合物可以通過所屬領域的技術人員已知的合成方法來制備。舉例來說,它可根據以下反應方案1至4中的任一個制備。
[反應方案1]
[反應方案2]
[反應方案3]
[反應方案4]
其中R1到R4、R12、R13、L1、Ar、a、b、c和d如上述式1中所定義,且Hal表示鹵素。
本發明提供了包含式1的有機電致發光化合物的有機電致發光材料,以及包含所述材料的有機電致發光裝置。
材料可以由本發明的有機電致發光化合物組成。另外,所述材料可以進一步包含有機電致發光材料已經包含的常規化合物。
本發明的有機電致發光裝置可以包含第一電極、第二電極以及至少一個安置于第一和第二電極之間的有機層。有機層可以包含至少一種式1有機電致發光化合物。
第一和第二電極之一可以是陽極,且另一個可以是陰極。所述有機層可包含發光層,并且可以進一步包含至少一個選自空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層、電子注入層、夾層、空穴阻擋層、電子緩沖層以及電子阻擋層的層。
本發明的有機電致發光化合物可以包含在發光層中。當用于發光層中時,可以包含本發明的有機電致發光化合物作為主體材料。優選地,發光層可以進一步包含至少一種或多種摻雜劑,并且必要時,除本發明的式1化合物以外,還包含第二主體材料。第二主體材料可以選自任何已知的磷光主體。本發明的式1有機電致發光化合物與第二主體材料之間的重量比在1:99到99:1的范圍內。
考慮到發光效率,選自由式11到式15的化合物組成的群組的材料優選作為第二主體材料。
H-(Cz-L4)t-M(11)
H-(Cz)u-L4-M(12)
其中Cz表示以下結構:
A表示-O-或-S-;R31到R34各自獨立地表示氫、氘、鹵素、被取代或未被取代的(C1-C30)烷基、被取代或未被取代的(C6-C30)芳基、被取代或未被取代的5元到30元雜芳基或-SiR35R36R37;R35到R37各自獨立地表示被取代或未被取代的(C1-C30)烷基或被取代或未被取代的(C6-C30)芳基;L4表示單鍵、被取代或未被取代的(C6-C30)亞芳基或被取代或未被取代的5元到30元亞雜芳基;M表示被取代或未被取代的(C6-C30)芳基或被取代或未被取代的5元到30元雜芳基;Y3和Y4各自獨立地表示-O-、-S-、-N(R41)-或-C(R42)(R43)-,且Y3和Y4不同時存在;R41到R43各自獨立地表示被取代或未被取代的(C1-C30)烷基、被取代或未被取代的(C6-C30)芳基或被取代或未被取代的5元到30元雜芳基;R42和R43可以相同或不同;t和u各自獨立地表示1到3的整數;v、w、x和z各自獨立地表示0到4的整數;且在t、u、v、w、x或y是2或更大的整數的情況下,(Cz-L4)、(Cz)、R31、R32、R33或R34中的每一個可以相同或不同。
具體地說,第二主體材料包括(但不限于)以下各物。
(其中TPS表示三苯基硅烷基。)
摻雜劑優選至少一種磷光摻雜劑。用于本發明有機電致發光裝置的磷光摻雜劑材料不受限制,但可以優選地選自銥(Ir)、鋨(Os)、銅(Cu)或鉑(Pt)的金屬化絡合化合物,更優選地選自銥(Ir)、鋨(Os)、銅(Cu)或鉑(Pt)的鄰位金屬化絡合化合物,并且甚至更優選地是鄰位金屬化銥絡合化合物。
磷光摻雜劑可以優選地選自由下式101到103表示的化合物組成的群組。
其中L選自以下結構:
R100表示氫、被取代或未被取代的(C1-C30)烷基,或被取代或未被取代的(C3-C30)環烷基;R101到R109和R111到R123各自獨立地表示氫、氘、鹵素、未被取代或被鹵素取代的(C1-C30)烷基、被取代或未被取代的(C3-C30)環烷基、被取代或未被取代的(C6-C30)芳基、氰基,或被取代或未被取代的(C1-C30)烷氧基;R106到R109可以與相鄰取代基連接而形成被取代或未被取代的稠合環,例如未被取代或被烷基取代的茀、未被取代或被烷基取代的二苯并噻吩,或未被取代或被烷基取代的二苯并呋喃;R120到R123可以與相鄰取代基連接而形成被取代或未被取代的稠合環,例如未被取代或被烷基或芳基取代的喹啉;R124到R127各自獨立地表示氫、氘、鹵素、被取代或未被取代的(C1-C30)烷基,或被取代或未被取代的(C6-C30)芳基;R124到R127可以與相鄰取代基連接而形成被取代或未被取代的稠合環,例如未被取代或被烷基取代的茀、未被取代或被烷基取代的二苯并噻吩,或未被取代或被烷基取代的二苯并呋喃;R201到R211各自獨立地表示氫、氘、鹵素、未被取代或被鹵素取代的(C1-C30)烷基、被取代或未被取代的(C3-C30)環烷基,或被取代或未被取代的(C6-C30)芳基;R208到R211可以與相鄰取代基連接而形成被取代或未被取代的稠合環,例如未被取代或被烷基取代的茀、未被取代或被烷基取代的二苯并噻吩,或未被取代或被烷基取代的二苯并呋喃;r和s各自獨立地表示1到3的整數;其中r或s是2或更大的整數,每一個R100可以相同或不同;且e表示1到3的整數。
具體地說,磷摻雜材料包括(但不限于)以下各物。
根據本發明的其它方面,提供用于制備有機電致發光裝置的混合物或組合物。所述混合物或組合物包含本發明化合物。所述混合物或組合物可以用于制備有機電致發光裝置的發光層。所述混合物或組合物可以用于制備磷光或熒光發射層。本發明化合物當包含在所述混合物或組合物中時,可以作為主體材料包含在內。當本發明化合物作為主體材料包含在內時,所述混合物或組合物可以進一步包含第二主體材料。本發明化合物與第二主體材料之間的重量比在1:99到99:1的范圍內。
本發明的有機電致發光裝置可以包含第一電極、第二電極,以及至少一個安置于第一和第二電極之間的有機層,其中有機層可以包含本發明有機電致發光裝置的材料。
除式1的有機電致發光化合物之外,本發明的有機電致發光裝置還可以進一步包含至少一種選自由芳基胺類化合物和苯乙烯基芳基胺類化合物組成的群組的化合物。
在本發明的有機電致發光裝置中,除式1化合物之外,有機層還可以進一步包含至少一種選自由以下組成的群組的金屬:周期表的第1族金屬、第2族金屬、第4周期過渡金屬、第5周期過渡金屬、鑭系元素以及d-過渡元素的有機金屬,或至少一種包含所述金屬的絡合物化合物。所述有機層可以進一步包含發光層和電荷產生層。
另外,本發明的有機電致發光裝置可以通過進一步包含至少一個發光層而發射白光,除本發明化合物以外,所述發光層還包含所屬領域中已知的藍光電致發光化合物、紅光電致發光化合物或綠光電致發光化合物。必要時,本發明的有機電致發光裝置可以進一步包含黃色或橙色光發射層。
在本發明的有機電致發光裝置中,優選地,可以將至少一個層(在下文中為“表面層”)放置于一個或兩個電極的內表面上,所述層選自硫族化物層、金屬鹵化物層以及金屬氧化物層。具體來說,優選地可以將硅或鋁的硫族化物(包括氧化物)層放置于電致發光中間層的陽極表面上,且優選地將金屬鹵化物層或金屬氧化物層放置于電致發光中間層的陰極表面上。這類表面層為有機電致發光裝置提供操作穩定性。優選地,硫族化物包括SiOX(1≤X≤2)、AlOX(1≤X≤1.5)、SiON、SiAlON等;金屬鹵化物包括LiF、MgF2、CaF2、稀土金屬氟化物等;且金屬氧化物包括Cs2O、Li2O、MgO、SrO、BaO、CaO等。
在本發明的有機電致發光裝置中,電子傳輸化合物和還原性摻雜劑的混合區或空穴傳輸化合物和氧化性摻雜劑的混合區可以放置在一對電極的至少一個表面上。在這種情況下,電子傳輸化合物被還原為陰離子,并且因此注入電子并將其從混合區傳輸到電致發光介質中變得更加容易。此外,空穴傳輸化合物被氧化為陽離子,并且因此注入空穴并且將其從混合區傳輸到電致發光介質變得更加容易。優選地,氧化性摻雜劑包括各種路易斯酸(Lewis acid)和受體化合物;并且還原性摻雜劑包括堿金屬、堿金屬化合物、堿土金屬、稀土金屬以及其混合物。還原性摻雜劑層可用作電荷產生層以制造具有兩個或更多個發光層并且發射白光的電致發光裝置。
為了形成本發明有機電致發光裝置的每一層,可以使用干式成膜方法,如真空蒸發、濺射、等離子體和離子電鍍方法;或濕式成膜方法,如旋涂、浸涂和流涂方法。
當使用濕式成膜方法時,薄膜可通過將形成每一層的材料溶解或擴散到任何適合的溶劑中來形成,所述溶劑如乙醇、氯仿、四氫呋喃、二噁烷等。溶劑可以是形成每一層的材料可溶解或擴散于其中并且成膜能力不存在問題的任何溶劑。
下文中,將參照以下實例詳細解釋本發明的有機電致發光化合物、化合物制備方法以及裝置的發光特性。
實例1:化合物H-12的制備
化合物1-1的制備
將1,5-二溴萘(65g,209.8mmol)、4,4,4',4',5,5,5',5'-八甲基-2,2'-聯(1,3,2-二氧雜硼雜環戊烷)(53g,209.5mmol)、乙酸鉀(KOAc)(65g,618mmol)和四(三苯基膦)鈀[Pd(PPh3)4](15g,20.9mmol)溶解于四氫呋喃(THF)(500mL)之后,使混合物在120℃下回流5小時。完成反應之后,用乙酸乙酯萃取混合物。所得有機層用硫酸鎂干燥以除去剩余水分,并且進行柱色譜法,獲得化合物1-1(57g,產率81%)。
化合物1-2的制備
將化合物1-1(56g,167.8mmol)、1-溴-2-硝基苯(34g,167.8mmol)、Pd(PPh3)4(10g,8.3mmol)和2M Na2CO3(250mL)溶解于甲苯(500mL)和乙醇(250mL)中之后,使混合物在120℃下回流5小時。完成反應之后,用乙酸乙酯萃取混合物。所得有機層用硫酸鎂干燥以除去剩余水分,并且進行柱色譜法,獲得化合物1-2(50g,產率:88%)。
化合物1-3的制備
將化合物1-2(17.7g,54mmol)和三苯膦(28.5g,108mmol)溶解于二氯苯(DCB)(300mL)中,在回流下攪拌混合物24小時。完成反應之后,將混合物冷卻到室溫且在真空下蒸餾。向蒸餾所得物中添加甲醇(MeOH)。在減壓下過濾所得固體,且進行柱色譜法,獲得化合物1-3(10g,產率:75%)。
化合物1-4的制備
將化合物1-3(2.7g,11.0mmol)、2-氯-4-苯基喹唑啉(3.1g,13.2mmol)和氫化鈉(0.53g,22.0mmol)引入250mL反應燒瓶中之后,在室溫下攪拌混合物5小時。完成反應之后,向其中添加MeOH和H2O。對所得固體進行柱色譜,獲得化合物1-4(4g,產率:77%)。
化合物1-5的制備
將化合物1-4(8g,17.1mmol)、2-氯苯胺(2.6g,20.5mmol)和乙酸鈀[Pd(OAc)](0.2g,0.86mmol)、叔丁醇鈉(NaOtBu)(5g,51.3mmol)和P(t-Bu)3(5.1g,20.5mmol)溶解于甲苯(100mL)中之后,使混合物在回流下攪拌24小時。完成反應之后,將混合物冷卻到室溫且在真空下蒸餾。向蒸餾所得物中添加MeOH。在減壓下過濾所得固體,且進行柱色譜法,獲得化合物1-5(8g,產率:88%)。
化合物1-6的制備
將化合物1-5(8g,15mmol)、三環己基四氟硼酸鏻(0.6g,1.5mmol)、Cs2CO3(15g,45mmol)和Pd(OAc)(0.2g,0.75mmol)溶解于二甲基乙酰胺(DMA)(50mL)中之后,在回流下攪拌混合物4小時。完成反應之后,將混合物冷卻到室溫。向混合物中添加MeOH。在減壓下過濾所得固體,且進行柱色譜法,獲得化合物1-6(8g,產率:65%)。
化合物H-12的制備
將化合物1-6(2.3g,4.5mmol)、碘苯(1.4g,6.75mmol)、K3PO4(3g,13.5mmol)、CuI(0.5g,2.3mmol)和乙二胺(EDA)(0.3mL,4.5mmol)溶解于甲苯(50mL)中之后,在回流下攪拌混合物4小時。完成反應之后,將混合物冷卻到室溫。向混合物中添加MeOH。在減壓下過濾所得固體,且進行柱色譜法,獲得化合物H-12(2g,產率:75%)。
[物理特性]熔點:309℃,UV 391nm(甲苯中),PL 527nm(甲苯中),MS/EIMS 586.08
[裝置實例1]使用本發明有機電致發光化合物的OLED
OLED是使用本發明的有機電致發光化合物如下制造。依序用丙酮、乙醇和蒸餾水對OLED(Geomatec)玻璃基板上的透明電極氧化銦錫(ITO)薄膜(10Ω/sq)進行超聲波洗滌,并且然后儲存于異丙醇中。然后將ITO基板安裝在真空氣相沉積設備的基板固持器上。將HI-1引入所述真空氣相沉積設備的單元中,且然后將所述設備的腔室中的壓力控制在10-6托。此后,向所述單元施加電流以蒸發上述引入的材料,由此在ITO基板上形成厚度為80nm的第一空穴注入層。然后,將HI-2引入所述真空氣相沉積設備的另一單元中,且通過向所述單元施加電流而蒸發,從而在第一空穴注入層上形成厚度為5nm的第二空穴注入層。將HT-1引入真空氣相沉積設備的一個單元中,且通過向所述單元施加電流而蒸發,從而在第二空穴注入層上形成厚度為10nm的第一空穴傳輸層。將HT-2引入真空氣相沉積設備的另一單元中,且通過向所述單元施加電流而蒸發,從而在第一空穴傳輸層上形成厚度為60nm的第二空穴傳輸層。此后,將化合物H-12引入真空氣相沉積設備的一個單元中作為主體,并且將化合物D-96引入另一個單元中作為摻雜劑。使兩種材料以不同速率蒸發,以便摻雜劑以3wt%的摻雜量(按主體和摻雜劑的總量計)沉積以在空穴傳輸層上形成厚度為40nm的發光層。將ET-1和EI-1分別引入真空氣相沉積設備的兩個單元中,且以1:1比率蒸發,在發光層上形成厚度為30nm的電子傳輸層。EI-1沉積為厚度2nm的電子注入層之后,然后通過另一真空氣相沉積設備在電子注入層上沉積厚度為80nm的Al陰極,從而制成OLED。
所制成的OLED展示紅光發射和1,000尼特(nit)下10.4cd/A的效率。
[比較實例1]使用常規有機電致發光化合物的OLED
OLED是按與裝置實例1相同的方式制成,但其中使用以下比較化合物-1作為發光層的主體材料且使用ET-2而非ET-1作為電子傳輸層。所制成的OLED展示紅光發射和1,000尼特下8.8cd/A的效率。
如上述裝置實例中所證明,本發明有機電致發光化合物的發光效率(確切地說,電流效率)優于常規有機電致發光化合物。