技术领域
[0001] 本发明涉及一种有机化合物,尤其涉及一种可用于有机电致发光器件的化合物,同时涉及采用该有机化合物的有机电致发光器件中。
相关背景技术
[0002] 随着OLED在照明和显示两大领域的不断推进,人们对于其核心材料的研究也更加关注,因为一个效率好、寿命长的OLED器件通常是器件结构以及各种有机材料的优化搭配的结果。为了制备驱动电压更低、发光效率更好、器件使用寿命更长的OLED发光器件,实现OLED器件的性能不断提升,不仅需要对OLED器件结构和制作工艺进行创新,更需要对OLED器件中的光电功能材料不断研究和创新,以制备出具有更高性能的功能材料。基于此,OLED材料界一直致力于开发新的有机电致发光材料以实现器件低启动电压、高发光效率和更优的使用寿命。
[0003] 在OLED发光材料的选择上,单线态发光的荧光材料寿命好,价格低廉,但是效率低;三线态发光的磷光材料效率高,但是价格昂贵,而且蓝光材料的寿命问题一直没有解决。日本九州大学的Adachi提出了一类新的有机发光材料,即热活化延迟荧光(TADF)材料。该类材料利用给受体的分离来获得较小的单线态‑三线态能隙(ΔEST)(<0.3eV),从而使三线态激子可以通过反向系间窜越(RISC)转变成单线态激子发光,因此器件的内量子效率可以达到100%。
[0004] 现有技术中有采用“多重共振诱导的热活化延迟荧光(MR‑TADF)”策略进行新结构化合物设计,如专利申请CN107851724、CN108431984、CN110407858等设计了由硼原子与氮原子或氧原子将多个芳香族环连接形成的多环芳香族化合物,即构建特殊的含硼(B)原子、氮(N)原子的刚性分子体系。相比于给‑受体型的TADF化合物,MR‑TADF分子兼具高辐射跃迁速率以及较窄的半峰宽,但目前BN‑型MR分子光色大部分处于天蓝‑绿光区域,半峰宽大多在30nm左右,无法满足新一代超高清视频标准BT.2020的要求。
具体实施方式
[0093] 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。
[0094] 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、碳酸钾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)。
[0095] 下面对本发明化合物的合成方法进行简要的说明。
[0096] 合成实施例
[0097] 代表性合成路径:
[0098]
[0099] 更具体地,以下给出本发明的代表性化合物的合成方法。
[0100] 合成实施例
[0101] 合成实施例1:
[0102] 化合物A‑1的合成
[0103]
[0104] 氮气气氛下,将正丁基锂的戊烷溶液(60mmol)缓慢加入到0℃的Br代前驱体(15mmol)的叔丁苯(150mL)溶液中,而后升温至25℃反应1小时。反应结束后降温至‑30℃,缓慢加入三溴化硼(60mmol),升温至60℃继续搅拌2小时。室温下加入N,N‑二异丙基乙胺(120mmol),并在130℃下继续反应12小时。真空旋干溶剂,过硅胶柱(展开剂:二氯甲烷:石油醚=1:10),得目标化合物A‑1(32%收率,HPLC分析纯度99%),为橙黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:602.2159元素分析结果:理论值C,81.75;H,4.69;B,3.59;N,
4.65;S,5.32;实验值C,81.78;H,4.62;B,3.52;N,4.61;S,5.37。
[0105] 合成实施例2:
[0106] 化合物A‑32的合成
[0107]
[0108] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物A‑32(32%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:711.3017元素分析结果:理论值:C,86.10;H,4.96;B,3.04;N,5.91;实验值:C,86.16;H,4.91;B,3.07;N,5.96。
[0109] 合成实施例3:
[0110] 化合物A‑47的合成
[0111]
[0112] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物A‑47(32%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:850.3691元素分析结果:理论值:C,88.95;H,5.21;B,2.54;N,3.29;实验值:C,88.91;H,5.26;B,2.52;N,3.27。
[0113] 合成实施例4:
[0114] 化合物A‑65的合成
[0115]
[0116] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物A‑65(32%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:623.2704元素分析结果:理论值:C,84.78;H,5.01;B,3.47;N,6.74;实验值:C,84.71;H,5.07;B,3.41;N,6.76。
[0117] 合成实施例5:
[0118] 化合物A‑84的合成
[0119]
[0120] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物A‑84(32%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:767.2738元素分析结果:理论值:C,82.94;H,4.60;B,2.82;N,5.47;S,4.18;实验值:C,82.96;H,4.62;B,2.85;N,5.42;S,4.15。
[0121] 合成实施例6:
[0122] 化合物B‑1的合成
[0123]
[0124] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物B‑1(32%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:598.2250元素分析结果:理论值:C,80.26;H,5.22;B,1.81;N,4.68;O,2.67;S,5.36;实验值:C,80.26;H,5.22;B,1.81;N,4.68;O,2.67;S,5.36。
[0125] 合成实施例7:
[0126] 化合物B‑23的合成
[0127]
[0128] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物B‑23(29%收率,HPLC分析纯度99%),为橙黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:710.2278元素分析结果:理论值C,84.51;H,3.83;B,1.52;N,7.88;O,2.25;实验值:C,84.52;H,3.84;B,1.56;N,7.81;O,2.22。
[0129] 合成实施例8:
[0130] 化合物B‑40的合成
[0131]
[0132] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物B‑40(32%收率,HPLC分析纯度99%),为橙黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:749.2638元素分析结果:理论值C,86.52;H,4.30;B,1.44;N,5.61;O,2.13;实验值:C,86.57;H,4.31;B,1.42;N,5.65;O,2.11。
[0133] 合成实施例9:
[0134] 化合物B‑63的合成
[0135]
[0136] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物B‑63(31%收率,HPLC分析纯度99%),为橙黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:613.1420元素分析结果:理论值C,80.27;H,3.29;B,1.76;N,6.85;O,2.61;S,5.23;实验值:C,80.22;H,3.21;B,1.73;N,6.84;O,2.65;S,5.21。
[0137] 合成实施例10:
[0138] 化合物B‑75的合成
[0139]
[0140] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物B‑75(32%收率,HPLC分析纯度99%),为橙黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:604.1781元素分析结果:理论值C,81.46;H,4.17;B,1.79;N,4.63;O,2.65;S,5.30;实验值:C,81.47;H,4.12;B,1.72;N,4.69;O,2.61;S,5.38。
[0141] 合成实施例11:
[0142] 化合物C‑11的合成
[0143]
[0144] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物C‑11(31%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:639.1940元素分析结果:理论值C,82.63;H,4.10;B,1.69;N,6.57;S,5.01;实验值:C,82.61;H,4.14;B,1.67;N,6.52;S,5.03。
[0145] 合成实施例12:
[0146] 化合物C‑30的合成
[0147]
[0148] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物C‑30(35%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:649.2689元素分析结果:理论值C,86.90;H,4.97;B,1.66;N,6.47;实验值:C,86.93;H,4.96;B,1.63;N,6.46。
[0149] 合成实施例13:
[0150] 化合物C‑40的合成
[0151]
[0152] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物C‑40(32%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:731.2533元素分析结果:理论值C,88.65;H,4.13;B,1.48;N,5.74;实验值:C,88.62;H,4.14;B,1.47;N,5.77。
[0153] 合成实施例14:
[0154] 化合物C‑52的合成
[0155]
[0156] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物C‑52(31%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:763.3159元素分析结果:理论值C,88.07;H,5.02;B,1.42;N,5.50;实验值:C,88.03;H,5.07;B,1.44;N,5.57。
[0157] 合成实施例15:
[0158] 化合物C‑63的合成
[0159]
[0160] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物C‑63(32%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:647.1627元素分析结果:理论值C,83.47;H,3.42;B,1.67;N,6.49;S,4.95;实验值:C,83.42;H,3.47;B,1.63;N,6.43;S,4.97。
[0161] 合成实施例16:
[0162] 化合物D‑33的合成
[0163]
[0164] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物D‑33(25%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:748.2273元素分析结果:理论值C,81.82;H,4.58;B,1.44;N,3.74;P,4.14;S,4.28;实验值:C,81.87;H,4.53;B,1.44;N,3.77;P,4.12;S,4.26。
[0165] 合成实施例17:
[0166] 化合物D‑51的合成
[0167]
[0168] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物D‑51(26%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:747.2069元素分析结果:理论值C,80.32;H,4.18;B,1.45;N,5.62;P,4.14;S,4.29;实验值:C,80.31;H,4.13;B,1.46;N,5.64;P,4.12;S,4.24。
[0169] 合成实施例18:
[0170] 化合物E‑11的合成
[0171]
[0172] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物E‑11(31%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:671.1661元素分析结果:理论值C,78.69;H,3.90;B,1.61;N,6.26;S,9.55;实验值:C,78.61;H,3.93;B,1.66;N,6.22;S,9.53。
[0173] 合成实施例19:
[0174] 化合物E‑23的合成
[0175]
[0176] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物E‑23(31%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:726.2049元素分析结果:理论值C,82.64;H,3.75;B,1.49;N,7.71;S,4.41;实验值:C,82.61;H,3.78;B,1.42;N,7.76;S,4.48。
[0177] 合成实施例20:
[0178] 化合物E‑39的合成
[0179]
[0180] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物E‑39(32%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:763.2253元素分析结果:理论值C,84.93;H,3.96;B,1.42;N,5.50;S,4.20;实验值:C,84.94;H,3.96;B,1.47;N,5.53;S,4.26。
[0181] 合成实施例21:
[0182] 化合物E‑63的合成
[0183]
[0184] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物E‑63(32%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:629.1192元素分析结果:理论值C,78.22;H,3.20;B,1.72;N,6.67;S,10.18;实验值:C,78.26;H,3.21;B,1.73;N,6.66;S,10.13。
[0185] 合成实施例22:
[0186] 化合物E‑69的合成
[0187]
[0188] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物E‑69(32%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:581.1192元素分析结果:理论值C,76.42;H,3.47;B,1.86;N,7.23;S,11.03;实验值:C,76.46;H,3.42;B,1.84;N,7.28;S,11.06。
[0189] 合成实施例23:
[0190] 化合物F‑11的合成
[0191]
[0192] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物F‑11(32%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:719.1106元素分析结果:理论值C,73.55;H,3.65;B,1.50;N,5.85;S,4.46;Se,10.99;实验值:C,73.52;H,3.62;B,1.55;N,5.88;S,4.42;Se,10.96。
[0193] 合成实施例24:
[0194] 化合物F‑27的合成
[0195]
[0196] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物F‑27(31%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:729.1855元素分析结果:理论值C,77.48;H,4.43;B,1.48;N,5.77;Se,10.84;实验值:C,77.43;H,4.45;B,1.43;N,5.75;Se,10.87。
[0197] 合成实施例25:
[0198] 化合物F‑50的合成
[0199]
[0200] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物F‑50(32%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:761.1542元素分析结果:理论值C,78.96;H,3.71;B,1.42;N,5.52;Se,10.38;实验值:C,78.92;H,3.77;B,1.47;N,5.54;Se,10.36。
[0201] 合成实施例26:
[0202] 化合物G‑6的合成
[0203]
[0204] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物G‑6(31%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:667.1348元素分析结果:理论值C,79.16;H,3.32;B,1.62;N,6.29;S,9.60;实验值:C,79.14;H,3.36;B,1.62;N,6.39;S,9.65。
[0205] 合成实施例27:
[0206] 化合物G‑22的合成
[0207]
[0208] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物G‑22(27%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:673.3264元素分析结果:理论值C,83.80;H,5.99;B,1.60;N,6.24;O,2.37;实验值:C,83.85;H,5.93;B,1.61;N,6.25;O,2.33。
[0209] 合成实施例28:
[0210] 化合物G‑38的合成
[0211]
[0212] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物G‑38(27%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:678.2049元素分析结果:理论值C,81.42;H,4.01;B,1.59;N,8.26;S,4.72;实验值:C,81.47;H,4.05;B,1.52;N,8.23;S,4.77。
[0213] 合成实施例29:
[0214] 化合物G‑48的合成
[0215]
[0216] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物G‑48(25%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:822.2955元素分析结果:理论值C,87.59;H,4.29;B,1.31;N,6.81;实验值:C,87.52;H,4.23;B,1.36;N,6.86。
[0217] 合成实施例30:
[0218] 化合物G‑70的合成
[0219]
[0220] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物G‑70(32%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:688.1893元素分析结果:理论值C,81.98;H,3.66;B,1.57;N,8.14;S,4.66;实验值:C,81.92;H,3.66;B,1.53;N,8.11;S,4.65。
[0221] 合成实施例31:
[0222] 化合物H‑2的合成
[0223]
[0224] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物H‑2(35%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:740.1552元素分析结果:理论值C,82.70;H,3.40;B,1.46;N,3.78;S,8.66;实验值:C,82.73;H,3.45;B,1.46;N,3.71;S,8.63。
[0225] 合成实施例32:
[0226] 化合物H‑23的合成
[0227]
[0228] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物H‑23(30%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:695.2376元素分析结果:理论值C,88.31;H,4.07;B,1.56;N,6.06;实验值:C,88.33;H,4.06;B,1.51;N,6.05。
[0229] 合成实施例33:
[0230] 化合物H‑36的合成
[0231]
[0232] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物H‑36(30%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:692.1552元素分析结果:理论值C,81.50;H,3.64;B,1.56;N,4.04;S,9.26;实验值:C,81.52;H,3.67;B,1.51;N,4.07;S,9.23。
[0233] 合成实施例34:
[0234] 化合物H‑48的合成
[0235]
[0236] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物H‑48(34%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:939.3785元素分析结果:理论值C,89.45;H,4.93;B,1.15;N,4.47;实验值:C,89.41;H,4.96;B,1.13;N,4.46。
[0237] 合成实施例35:
[0238] 化合物H‑60的合成
[0239]
[0240] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物H‑60(37%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:824.3363元素分析结果:理论值C,90.28;H,5.01;B,1.31;N,3.40;实验值:C,90.23;H,5.01;B,1.36;N,3.41。
[0241] 合成实施例36:
[0242] 化合物H‑74的合成
[0243]
[0244] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物H‑74(31%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:803.2566元素分析结果:理论值C,85.17;H,4.26;B,1.34;N,5.23;S,3.99;实验值:C,85.16;H,4.24;B,1.32;N,5.21;S,3.93。
[0245] 合成实施例37:
[0246] 化合物I‑2的合成
[0247]
[0248] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物I‑2(29%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:756.1321元素分析结果:理论值C,79.36;H,3.33;B,1.43;N,3.70;S,8.47;Si,3.71;实验值:C,79.34;H,3.36;B,1.47;N,3.71;S,8.43;Si,3.77。
[0249] 合成实施例38:
[0250] 化合物I‑22的合成
[0251]
[0252] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物I‑22(31%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:825.2772元素分析结果:理论值C,85.84;H,4.37;B,1.32;N,5.09;Si,3.40;实验值:C,85.81;H,4.39;B,1.31;N,5.02;Si,3.45。
[0253] 合成实施例39:
[0254] 化合物I‑39的合成
[0255]
[0256] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物I‑39(31%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:788.2455元素分析结果:理论值C,85.27;H,4.22;B,1.37;N,3.55;O,2.03;Si,3.56;实验值:C,85.22;H,4.25;B,1.35;N,3.57;O,2.07;Si,3.52。
[0257] 合成实施例40:
[0258] 化合物I‑69的合成
[0259]
[0260] 具体实验方法与合成实施例1类似,仅需替换对应的Br代前驱体。目标化合物I‑69(31%收率,HPLC分析纯度99%),为黄色固体。MALDI‑TOF‑MS结果:分子离子峰:701.2459元素分析结果:理论值C,83.87;H,4.60;B,1.54;N,5.99;Si,4.00;实验值:C,83.82;H,4.66;B,1.52;N,5.95;Si,4.06。
[0261] 上述本发明合成实施例所制备的代表性的本发明稠环化合物的光物理性质见表1。
[0262] 表1:
[0263]
[0264]
[0265]
[0266] 注:表1中,量子效率是在某一特定波长下单位时间内产生的平均光电子数与入射‑5光子数之比,通过将化合物以10 mol/L的浓度溶解于甲苯中制成被测样本经过氮气除氧后测得。仪器为Edinburg FLS1000(英国);半峰宽为室温下的荧光光谱的谱峰高度一半处的峰宽度,即通过峰高的中点作平行于峰底的直线,此直线与峰两侧相交两点之间的距离,其‑5
中荧光光谱是通过将化合物以10 mol/L的浓度溶解于甲苯中制成被测样本,利用荧光光谱仪(Edinburg FLS1000(英国))测试得到。
[0267] 从表1可见,本发明提供的实施例中的稠环化合物具有较高的量子效率(>85%),同时本发明提供的发光化合物表现出较窄的半峰宽(<20nm)。
[0268] 下通过将本发明的化合物具体应用到有机电致发光器件中测试实际使用性能来展示和验证本发明的技术效果和优点。
[0269] 有机电致发光器件包括第一电极、第二电极,以及位于两个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。
[0270] 阳极的材料可以采用铟锡氧(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。阴极的材料可以采用镁(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。
[0271] 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。
[0272] 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)、芳香胺衍生物等。
[0273] 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),还可以同时包括敏化剂(sensitizer)和主体材料(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。
[0274] 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。
[0275] 具体地,本发明的有机电致发光器件的制备方法包括以下步骤:
[0276] 1、将涂布了阳极材料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;
[0277] 2、把上述带有阳极的玻璃板置于真空腔内,抽真空至1×10‑5~8×10‑4Pa,在上述阳极层膜上真空蒸镀空穴注入材料形成空穴注入层,蒸镀速率为0.1‑0.5nm/s;
[0278] 3、在空穴注入层之上真空蒸镀空穴传输材料形成空穴传输层,蒸镀速率为0.1‑0.5nm/s;
[0279] 4、在空穴传输层之上真空蒸镀器件的有机发光层,有机发光层材料中包括主体材料、敏化剂和染料,利用多源共蒸的方法,调节主体材料的蒸镀速率、敏化剂材料的蒸镀速度和染料的蒸镀速率使染料达到预设掺杂比例;
[0280] 5、在有机发光层之上真空蒸镀器件的电子传输材料形成电子传输层,其蒸镀速率为0.1‑0.5nm/s;
[0281] 6、在电子传输层上以0.1‑0.5nm/s真空蒸镀LiF作为电子注入层,以0.5‑1nm/s真空蒸镀Al层作为器件的阴极。
[0282] 本发明实施例还提供一种显示装置,所述显示装置包括如上述提供的有机电致发光器件。该显示装置具体可以为OLED显示器等显示器件,以及包括该显示器件的电视、数码相机、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或者部件。该显示装置与上述有机电致发光器件相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
[0283] 以下通过具体实施例对本发明的有机电致发光器件进行进一步的介绍。
[0284] 器件实施例1
[0285] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0286] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%A‑1(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)
[0287] 其中,阳极材料为ITO;空穴注入层材料为HI,一般总厚度为5‑30nm,本实施例为5nm;空穴传输层的材料为HT,总厚度一般为5‑500nm,本实施例为30nm;Host为有机发光层宽带隙的主体材料,Sensitizer为敏化剂且掺杂浓度为20wt%,A‑1为染料且掺杂浓度为
2wt%,有机发光层的厚度一般为1‑200nm,本实施例为30nm;电子传输层的材料为ET,厚度一般为5‑300nm,本实施例为30nm;电子注入层及阴极材料选择LiF(0.5nm)和金属铝
(150nm)。
[0288] 器件实施例2
[0289] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0290] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%A‑32(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)
[0291] 具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物A‑32。器件实施例3
[0292] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0293] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%A‑47(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)
[0294] 具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物A‑47。
[0295] 器件实施例4
[0296] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0297] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%A‑65(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)
[0298] 具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物A‑65。
[0299] 器件实施例5
[0300] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0301] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%A‑84(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)
[0302] 具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物A‑84。
[0303] 器件实施例6
[0304] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0305] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%B‑1(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)
[0306] 具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物B‑1。
[0307] 器件实施例7
[0308] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0309] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%B‑23(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物B‑23。
[0310] 器件实施例8
[0311] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0312] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%B‑40(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物B‑40。
[0313] 器件实施例9
[0314] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0315] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%B‑63(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物B‑63。
[0316] 器件实施例10
[0317] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0318] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%B‑75(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物B‑75。
[0319] 器件实施例11
[0320] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0321] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%C‑11(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物C‑11。
[0322] 器件实施例12
[0323] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0324] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%C‑30(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物C‑30。
[0325] 器件实施例13
[0326] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0327] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%C‑40(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物C‑40。
[0328] 器件实施例14
[0329] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0330] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%C‑52(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物C‑52。
[0331] 器件实施例15
[0332] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0333] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%C‑63(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物C‑63。
[0334] 器件实施例16
[0335] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0336] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%D‑33(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物D‑33。
[0337] 器件实施例17
[0338] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0339] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%D‑51(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物D‑51。
[0340] 器件实施例18
[0341] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0342] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%E‑11(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物E‑11。
[0343] 器件实施例19
[0344] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0345] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%E‑23(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物E‑23。
[0346] 器件实施例20
[0347] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0348] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%E‑39(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物E‑39。
[0349] 器件实施例21
[0350] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0351] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%E‑63(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物E‑63。
[0352] 器件实施例22
[0353] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0354] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%E‑69(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物E‑69。
[0355] 器件实施例23
[0356] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0357] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%F‑11(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物F‑11。
[0358] 器件实施例24
[0359] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0360] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%F‑27(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物F‑27。
[0361] 器件实施例25
[0362] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0363] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%F‑50(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物F‑50。
[0364] 器件实施例26
[0365] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0366] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%G‑6(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物G‑6。
[0367] 器件实施例27
[0368] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0369] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%G‑22(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物G‑22。
[0370] 器件实施例28
[0371] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0372] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%G‑38(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物G‑38。
[0373] 器件实施例29
[0374] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0375] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%G‑48(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物G‑48。
[0376] 器件实施例30
[0377] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0378] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%G‑70(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物G‑70。
[0379] 器件实施例31
[0380] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0381] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%H‑2(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物H‑2。
[0382] 器件实施例32
[0383] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0384] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%H‑23(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物H‑23。
[0385] 器件实施例33
[0386] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0387] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%H‑36(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物H‑36。
[0388] 器件实施例34
[0389] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0390] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%H‑48(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物H‑48。
[0391] 器件实施例35
[0392] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0393] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%H‑60(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物H‑60。
[0394] 器件实施例36
[0395] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0396] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%H‑74(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)
[0397] 具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物H‑74。
[0398] 器件实施例37
[0399] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0400] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%I‑2(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)
[0401] 具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物I‑2。
[0402] 器件实施例38
[0403] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0404] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%I‑22(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)
[0405] 具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物I‑22。
[0406] 器件实施例39
[0407] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0408] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%I‑39(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)
[0409] 具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物I‑39。
[0410] 器件实施例40
[0411] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0412] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%I‑69(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)
[0413] 具体结构与实施例1相同,仅需替换染料为化合物I‑69。
[0414] 对比器件实施例1
[0415] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0416] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%C1(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)
[0417] 其中,阳极材料为ITO;空穴注入层材料为HI,一般总厚度为5‑30nm,本实施例为5nm;空穴传输层的材料为HT,总厚度一般为5‑500nm,本实施例为30nm;Host为有机发光层宽带隙的主体材料,Sensitizer为敏化剂且掺杂浓度为20wt%,C1为染料且掺杂浓度为
2wt%,有机发光层的厚度一般为1‑200nm,本实施例为30nm;电子传输层的材料为ET,厚度一般为5‑300nm,本实施例为30nm;电子注入层及阴极材料选择LiF(0.5nm)和金属铝
(150nm)。
[0418] 对比器件实施例2
[0419] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0420] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%C2(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)
[0421] 其中,阳极材料为ITO;空穴注入层材料为HI,一般总厚度为5‑30nm,本实施例为5nm;空穴传输层的材料为HT,总厚度一般为5‑500nm,本实施例为30nm;Host为有机发光层宽带隙的主体材料,Sensitizer为敏化剂且掺杂浓度为20wt%,C2为染料且掺杂浓度为
2wt%,有机发光层的厚度一般为1‑200nm,本实施例为30nm;电子传输层的材料为ET,厚度一般为5‑300nm,本实施例为30nm;电子注入层及阴极材料选择LiF(0.5nm)和金属铝
(150nm)。
[0422] 对比器件实施例3
[0423] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0424] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%C3(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)
[0425] 其中,阳极材料为ITO;空穴注入层材料为HI,一般总厚度为5‑30nm,本实施例为5nm;空穴传输层的材料为HT,总厚度一般为5‑500nm,本实施例为30nm;Host为有机发光层宽带隙的主体材料,Sensitizer为敏化剂且掺杂浓度为20wt%,C3为染料且掺杂浓度为
2wt%,有机发光层的厚度一般为1‑200nm,本实施例为30nm;电子传输层的材料为ET,厚度一般为5‑300nm,本实施例为30nm;电子注入层及阴极材料选择LiF(0.5nm)和金属铝
(150nm)。
[0426] 对比器件实施例4
[0427] 本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示:
[0428] ITO/HI(5nm)/HT(30nm)/Host:20wt%Sensitizer:2wt%C4(30nm)/ET(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)
[0429] 其中,阳极材料为ITO;空穴注入层材料为HI,一般总厚度为5‑30nm,本实施例为5nm;空穴传输层的材料为HT,总厚度一般为5‑500nm,本实施例为30nm;Host为有机发光层宽带隙的主体材料,Sensitizer为敏化剂且掺杂浓度为20wt%,C4为染料且掺杂浓度为
2wt%,有机发光层的厚度一般为1‑200nm,本实施例为30nm;电子传输层的材料为ET,厚度一般为5‑300nm,本实施例为30nm;电子注入层及阴极材料选择LiF(0.5nm)和金属铝
(150nm)。
[0430] 上述各个实施例中所采用的各类有机材料的结构式如下:
[0431]
[0432]
[0433] 上述作为对比化合物的C1‑C4为现有技术中的化合物,其合成方法可参见专利申请CN107851724、CN108431984、CN110407858、CN110776509等,此处不再赘述。
[0434] 上述各个实施例和比较例所制备的有机电致发光器件性能见下表2。
[0435] 表2:
[0436]
[0437]
[0438]
[0439] 就实施例1‑40与比较例1‑4而言,在有机电致发光器件结构中其他材料相同的情况下,本发明涉及的化合物具有更窄的电致发光光谱。同时,相比于比较例中有着氮硼氮结构的多重共振TADF染料,本发明提供的化合物制备的器件的外量子效率更高,器件寿命更长。这是因为本发明涉及的化合物通过引入杂原子或直接键连锁住一侧的给体,使之与中央的苯环形成平面的刚性骨架结构,能够降低激发态结构弛豫程度,从而使目标分子兼具了高发光效率,窄光谱发射与高稳定性。引入BR基团后能够将光色蓝移至纯蓝光,不同杂原子的引入能够在不改变发光效率的前提下调节光色。并且引入CR1R2由于其具有较大的空间位阻,降低了分子间相互作用,使其在器件寿命上有了较大提升。
[0440] 以上实验数据表明,本发明的有机材料作为有机电致发光器件的发光客体,是性能良好的有机发光功能材料,有望推广商业化应用。
[0441] 尽管结合实施例对本发明进行了说明,上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例,应当理解,在本发明构思的引导下,本领域技术人员可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,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。