一种化合物、有机电致发光器件及显示装置的制作方法

文档序号:18733445发布日期:2019-09-21 00:51阅读:191来源:国知局
一种化合物、有机电致发光器件及显示装置的制作方法

本发明涉及有机电致发光技术领域,特别是涉及一种化合物、有机电致发光器件及显示装置。



背景技术:

目前较多使用的电子传输材料,例如红菲略啉(batho-phenanthroline,BPhen)、浴铜灵(bathocuproine,BCP)和TmPyPB,大体上能符合有机电致发光面板的市场需求,但它们的玻璃化转变温度较低,一般小于85℃,器件运行时,产生的焦耳热会导致分子的降解和分子结构的改变,使面板效率较低和热稳定性较差。同时,这种分子结构对称化很规则,长时间后很容易结晶。一旦电子传输材料结晶,分子间的电荷跃迁机制跟正常运作的非晶态薄膜机制就会产生差异,导致电子传输的性能降低,使得整个器件的电子和空穴迁移率失衡,激子形成效率大大降低,并且激子形成会集中在电子传输层与发光层的界面处,导致器件效率和寿命严重下降。

因此,设计开发稳定高效的、能够同时具有高电子迁移率和高玻璃化温度、且与金属Yb或Liq3有效掺杂的电子传输材料和/或电子注入材料,降低阈值电压,提高器件效率,延长器件寿命,具有很重要的实际应用价值。



技术实现要素:

本发明提供了一种化合物、包含该化合物的有机电致发光器件及具有该有机电致发光器件的显示装置。

根据本发明的一方面,提供了一种化合物,具有式(I)所示的结构,

X选自O原子或S原子;X1至X8各自独立地选自C原子或N原子,且X1至X8中至少有一个为N原子;A和B各自独立地选自取代或未取代的C6-C40芳基、取代或未取代的C4-C40杂芳基中的任意一种或者一种以上;

R1选自C1-C9烷基、取代或未取代的C6-C18芳基、取代或未取代的C4-C30杂芳基。

根据本发明的一个实施方式,所述C6-C40芳基选自苯基、萘基、蒽基,所述C4-C40杂芳基选自吡啶基、吡咯基、吲哚基、嘧啶基、呋喃基、噻吩基。

根据本发明的一个实施方式,所述C6-C18芳基选自苯基、萘基、蒽基,所述C4-C30杂芳基选自吡啶基、吡咯基、吲哚基、嘧啶基、噻吩基、呋喃基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基。

根据本发明的一个实施方式,X1至X8中有两个为N原子。

根据本发明的一个实施方式,

X1至X8中,X1与X3为N原子,其余为C原子;或者,

X1至X8中,X1与X6为N原子,其余为C原子;或者,

X1至X8中,X1与X8为N原子,其余为C原子;或者,

X1至X8中,X2与X3为N原子,其余为C原子;或者,

X1至X8中,X2与X7为N原子,其余为C原子;或者,

X1至X8中,X3与X4为N原子,其余为C原子;或者,

X1至X8中,X3与X5为N原子,其余为C原子;或者,

X1至X8中,X3与X6为N原子,其余为C原子;或者,

X1至X8中,X4与X5为N原子,其余为C原子;或者,

X1至X8中,X5与X6为N原子,其余为C原子;或者,

X1至X8中,X7与X8为N原子,其余为C原子。

根据本发明的一个实施方式,

X1至X8中,X1与X8为N原子,其余为C原子;或者,

X1至X8中,X2与X7为N原子,其余为C原子;或者,

X1至X8中,X3与X6为N原子,其余为C原子;或者,

X1至X8中,X4与X5为N原子,其余为C原子。

根据本发明的一个实施方式,取代的C6-C40芳基、取代的C4-C40杂芳基、取代的C6-C18芳基、取代的C4-C30杂芳基中,取代基各自独立地选自C1-C10烷基或环烷基、C2-C10烯基、C1-C6烷氧基、C6-C30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任意一种或一种以上。

根据本发明的一个实施方式,所述化合物具有式(I-1)所示的结构:

其中X选自O原子或S原子;X1至X8各自独立地选自C原子或N原子,

R1选自中的一种或一种以上,其中Y1至Y5各自独立地选自C原子或N原子,Z1、Z2各自独立地选自O原子、S原子或N原子;#表示连接位置。

根据本发明的一个实施方式,所述化合物具有式(I-2)所示的结构:

其中X选自O原子或S原子;X1至X8各自独立地选自C原子或N原子,X9选自O原子、S原子或N原子,

R1选自中的一种或一种以上,其中Y1至Y5各自独立地选自C原子或N原子,Z1、Z2各自独立地选自O原子、S原子或N原子;#表示连接位置。

根据本发明的一个实施方式,所述化合物具有式(I-3)所示的结构:

其中X选自O原子或S原子;X1至X8各自独立地选自C原子或N原子,X10至X17中至少有一个为N原子,

R1选自中的一种或一种以上,其中Y1至Y5各自独立地选自C原子或N原子,Z1、Z2各自独立地选自O原子、S原子或N原子;#表示连接位置。

根据本发明的一个实施方式,式(I-3)中,X10至X13中至少有一个为N原子。

根据本发明的一个实施方式,式(I-3)中,X14至X17中至少有一个为N原子。

根据本发明的一个实施方式,所述化合物具有式(I-4)所示的结构:

其中X选自O原子或S原子;X1至X8各自独立地选自C原子或N原子,

R1选自中的一种或一种以上,其中Y1至Y5各自独立地选自C原子或N原子,Z1、Z2各自独立地选自O原子、S原子或N原子;#表示连接位置。

根据本发明的一个实施方式,所述化合物具有式(I-5)所示的结构:

其中X选自O原子或S原子;X1至X8各自独立地选自C原子或N原子,

R1选自中的一种或一种以上,其中Y1至Y5各自独立地选自C原子或N原子,Z1、Z2各自独立地选自O原子、S原子或N原子;#表示连接位置。

根据本发明的一个实施方式,所述化合物选自

中的任意一种。

根据本发明的一个实施方式,所述化合物选自

中的任意一种。

根据本发明的另一方面,提供了一种有机电致发光器件,所述有机电致发光器件包括第一电极和第二电极,以及位于所述第一电极和所述第二电极之间的有机功能层,所述有机功能层包括电子传输层,所述电子传输层的电子传输材料包括根据本发明所述的化合物。

根据本发明的一个实施方式,所述有机功能层还包括空穴阻挡层,所述空穴阻挡层的电子传输材料包括根据本发明所述的化合物。

根据本发明的另一方面,提供了一种显示装置,该显示装置包括根据本发明的有机电致发光器件。

本发明的有益效果如下:

本发明的化合物为包含磷氧基团的氮杂菲分子,具有合适的HOMO值和较低的LUMO值,当用作电子传输材料时,可以提高电子传输能力,有效地与相邻层匹配,有效阻挡空穴越过发光层,将空穴限制在发光层内,最大程度地限制激子在发光层内发光,具有较高的三线态能级ET、高的电子迁移率、优异的热稳定性和薄膜稳定性,有利于提升发光效率和使用寿命、降低驱动电压。

附图说明

图1为根据本发明的有机电致发光器件的结构示意图;

图2为手机显示屏的示意图;

其中,1-基板、2-ITO阳极、3-空穴注入层、4-第一空穴传输层、5-第二空穴传输层、6-发光层、7-第一电子传输层、8-第二电子传输层、9-电子注入层、10-阴极;100-显示屏。

具体实施方式

具体实施方式仅为对本发明的说明,而不构成对本发明内容的限制,下面将结合具体的实施方式对本发明进行进一步说明和描述。

本发明提供了一种含磷氧基团的氮杂菲类化合物、包含该化合物的有机电致发光器件及具有该有机电致发光器件的显示装置。

根据本发明的一方面,提供了一种化合物,具有式(I)所示的结构,

X选自O原子或S原子;X1至X8各自独立地选自C原子或N原子,且X1至X8中至少有一个为N原子;A和B各自独立地选自取代或未取代的C6-C40芳基、取代或未取代的C4-C40杂芳基中的任意一种或者一种以上;

R1选自C1-C9烷基、取代或未取代的C6-C18芳基、取代或未取代的C4-C30杂芳基。

本发明的化合物为包含磷氧基团的氮杂菲分子,具有合适的HOMO值和较低的LUMO值,当用作电子传输材料时,可以提高电子传输能力,有效地与相邻层匹配,有效阻挡空穴越过发光层,将空穴限制在发光层内,最大程度地限制激子在发光层内发光,具有较高的三线态能级ET、高的电子迁移率、优异的热稳定性和薄膜稳定性,有利于提升发光效率和使用寿命、降低驱动电压。

根据本发明的一个实施方式,所述C6-C40芳基选自苯基、萘基、蒽基,所述C4-C40杂芳基选自吡啶基、吡咯基、吲哚基、嘧啶基、呋喃基、噻吩基。

根据本发明的一个实施方式,所述C6-C18芳基选自苯基、萘基、蒽基,所述C4-C30杂芳基选自吡啶基、吡咯基、吲哚基、嘧啶基、噻吩基、呋喃基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基。

本发明中,所述“取代的…”中的取代基可以为C1-C10的烷基或环烷基、C2-C10烯基、C1-C6的烷氧基、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任意一种或一种以上。

根据本发明的一个实施方式,X1至X8中有两个为N原子。

根据本发明的一个实施方式,

X1至X8中,X1与X3为N原子,其余为C原子;或者,

X1至X8中,X1与X6为N原子,其余为C原子;或者,

X1至X8中,X1与X8为N原子,其余为C原子;或者,

X1至X8中,X2与X3为N原子,其余为C原子;或者,

X1至X8中,X2与X7为N原子,其余为C原子;或者,

X1至X8中,X3与X4为N原子,其余为C原子;或者,

X1至X8中,X3与X5为N原子,其余为C原子;或者,

X1至X8中,X3与X6为N原子,其余为C原子;或者,

X1至X8中,X4与X5为N原子,其余为C原子;或者,

X1至X8中,X5与X6为N原子,其余为C原子;或者,

X1至X8中,X7与X8为N原子,其余为C原子。

根据本发明的一个实施方式,

X1至X8中,X1与X8为N原子,其余为C原子;或者,

X1至X8中,X2与X7为N原子,其余为C原子;或者,

X1至X8中,X3与X6为N原子,其余为C原子;或者,

X1至X8中,X4与X5为N原子,其余为C原子。

根据本发明的一个实施方式,取代的C6-C40芳基、取代的C4-C40杂芳基、取代的C6-C18芳基、取代的C4-C30杂芳基中,取代基各自独立地选自C1-C10烷基或环烷基、C2-C10烯基、C1-C6烷氧基、C6-C30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任意一种或一种以上。

根据本发明的一个实施方式,所述化合物具有式(I-1)所示的结构:

其中X选自O原子或S原子;X1至X8各自独立地选自C原子或N原子,

R1选自中的一种或一种以上,其中Y1至Y5各自独立地选自C原子或N原子,Z1、Z2各自独立地选自O原子、S原子或N原子;#表示连接位置。

根据本发明的一个实施方式,所述化合物具有式(I-2)所示的结构:

其中X选自O原子或S原子;X1至X8各自独立地选自C原子或N原子,X9选自O原子、S原子或N原子,

R1选自中的一种或一种以上,其中Y1至Y5各自独立地选自C原子或N原子,Z1、Z2各自独立地选自O原子、S原子或N原子;#表示连接位置。

根据本发明的一个实施方式,所述化合物具有式(I-3)所示的结构:

其中X选自O原子或S原子;X1至X8各自独立地选自C原子或N原子,X10至X17中至少有一个为N原子,

R1选自中的一种或一种以上,其中Y1至Y5各自独立地选自C原子或N原子,Z1、Z2各自独立地选自O原子、S原子或N原子;#表示连接位置。

根据本发明的一个实施方式,式(I-3)中,X10至X13中至少有一个为N原子。

根据本发明的一个实施方式,式(I-3)中,X14至X17中至少有一个为N原子。

根据本发明的一个实施方式,所述化合物具有式(I-4)所示的结构:

其中X选自O原子或S原子;X1至X8各自独立地选自C原子或N原子,

R1选自中的一种或一种以上,其中Y1至Y5各自独立地选自C原子或N原子,Z1、Z2各自独立地选自O原子、S原子或N原子;#表示连接位置。

根据本发明的一个实施方式,所述化合物具有式(I-5)所示的结构:

其中X选自O原子或S原子;X1至X8各自独立地选自C原子或N原子,

R1选自中的一种或一种以上,其中Y1至Y5各自独立地选自C原子或N原子,Z1、Z2各自独立地选自O原子、S原子或N原子;#表示连接位置。

根据本发明的一个实施方式,所述化合物选自ET001至ET064中的任意一种。

根据本发明的一个实施方式,所述化合物选自ET001、ET009、ET013、ET017、ET043、ET045、ET057、ET061、ET062、ET063中的任意一种。

根据本发明的另一方面,提供了一种有机电致发光器件,所述有机电致发光器件包括第一电极和第二电极,以及位于所述第一电极和所述第二电极之间的有机功能层,所述有机功能层包括电子传输层,所述电子传输层的电子传输材料包括根据本发明所述的化合物。

根据本发明的一个实施方式,所述有机功能层还包括空穴阻挡层,所述空穴阻挡层的电子传输材料包括根据本发明所述的化合物。

根据本发明的一个实施方式,有机电致发光器件包括基板、相对设置的阳极和阴极,以及位于所述阳极和所述阴极之间的有机功能层,所述有机功能层包含电子注入层、电子传输层、发光层、空穴传输层和空穴注入层。

根据本发明的一个实施方式的有机电致发光器件如图1所示,包括依次设置的基板1、ITO阳极2、空穴注入层3、第一空穴传输层4、第二空穴传输层5、发光层6、第一电子传输层7、第二电子传输层8、电子注入层9和阴极10。

有机电致发光器件结构可以为单发光层也可以是多发光层。

其中,基板可以使用传统有机电致发光器件中的基板,如:玻璃或塑料。阳极可以采用透明的高导电性材料,如:铟锡氧(ITO)、铟锌氧(IZO)、二氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)。

空穴注入层的空穴注入材料(Hole Injection Material,简称HIM),要求具有高的热稳定性(高的Tg),与阳极有较小的势垒,能真空蒸镀形成无针孔薄膜。常用的HTM均为芳香多胺类化合物,主要是三芳胺类衍生物。

空穴传输层的空穴传输材料(Hole Transport Material,简称HTM),要求具有高的热稳定性(高的Tg),较高的空穴传输能力,能真空蒸镀形成无针孔薄膜。常用的HTM均为芳香多胺类化合物,主要是三芳胺类衍生物。

有机发光层包括主体材料(host)和客体材料,其中客体材料为发光材料,例如染料,主体材料需要具备以下特点:可逆的电化学氧化还原电位,与相邻的空穴传输层及电子传输层相匹配的HOMO能级及LUMO能级,良好且相匹配的空穴及电子传输能力,良好的高的热稳定性及成膜性,以及合适的单线态或者三线态能隙用来控制激子在发光层,还有与相应的荧光染料或者磷光染料间良好的能量转移。有机发光层的发光材料,以染料为例,需要具备以下特点:具有高的荧光或者磷光量子效率;染料的吸收光谱与主体的发射光谱有好的重叠,即主体与染料能量适配,从主体到染料能有效地能量传递;红、绿、蓝的发射峰尽可能窄,以获得好的色纯度;稳定性好,能够进行蒸镀等。

电子传输层的电子传输材料(Electron transport Material,简称ETM)要求ETM有可逆而且足够高的电化学还原电位,合适的HOMO能级和LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital,最低未占分子轨道)能级值使得电子能够更好地注入,而且最好具有空穴阻挡能力;较高的电子传输能力,有好的成膜性和热稳定性。ETM一般为具有缺电子结构的共轭平面的芳香化合物。电子传输层采用Alq3(8-羟基喹啉铝)或者TAZ(3-苯基-4-(1’-萘基)-5-苯-1,2,4-三唑)或者TPBi(1,3,5-三(N-苯基-2-苯并咪唑)苯)或者取自这三种材料的任意两种的搭配。

本发明中,有机电致发光器件的制作过程为:在透明或不透明的光滑的基板上形成阳极(第一电极),在阳极上形成有机功能层,在有机功能层上形成阴极(第二电极)。有机功能层的形成可以采用如蒸镀、溅射、旋涂、浸渍、离子镀等已知的成膜方法。

根据本发明的另一方面,提供了一种显示装置,该显示装置包括根据本发明的有机电致发光器件。

根据本发明的一个实施方式,显示装置可以是手机、电脑、液晶电视、智能手表、智能汽车、VR或AR头盔等,本发明对此不作特殊限定。图2为手机显示屏的示意图,其中,100表示显示屏。

由此可见,根据本发明的化合物、有机电致发光器件和显示装置的可选因素较多,根据本发明的权利要求可以组合出不同的实施例。本发明的实施例仅作为对本发明的具体描述,并不作为对本发明的限制。下面将结合含有本发明的化合物的有机电致发光器件作为实施例对本发明进行进一步描述。

ET001的合成

在250ml圆底烧瓶中,将4,7-二溴-1,10-菲罗啉(15mmol)、四氢氧基二硼(24mmol)加入到干燥的甲醇(100ml)中,在氮气氛围下,UV(254nm)照射,15℃下反应24小时,得到的中间体混合溶液,加入水中,然后通过硅藻土垫过滤,滤液用二氯甲烷萃取,然后用水洗涤,并采用无水硫酸镁干燥,过滤和蒸发后,用硅胶柱层析纯化粗产物得到中间产物4,7-二硼酸-1,10-菲罗啉。

在250ml圆底烧瓶中,将4,7-二硼酸-1,10-菲罗啉(18mmol)、10mol%Pd(PPh3)4、Na2CO3(30mmol)、双(2-溴苯基)苯基膦(15mmol)加入到干燥的甲苯(100ml)中,在氮气氛围下回流48小时,得到的中间体冷却到室温,加入水中,然后通过硅藻土垫过滤,滤液用二氯甲烷萃取,然后用水洗涤,并采用无水硫酸镁干燥,过滤和蒸发后,用硅胶柱层析纯化粗产物得到中间产物ET001-1。

在250ml圆底烧瓶中,将ET001-1(15mmol)、PSMT(15mmol)加入到干燥的甲醇(100ml)中,在氮气氛围下,室温下反应24小时,得到的中间体混合溶液,加入水中,然后通过硅藻土垫过滤,滤液用二氯甲烷萃取,然后用水洗涤,并采用无水硫酸镁干燥,过滤和蒸发后,用硅胶柱层析纯化粗产物得到最终产物ET001。

化合物ET001(分子式C30H19N2OP)的元素分析结果:理论值:C,79.12;H,4.18;N,6.15;O,3.52;P,6.81。测试值:C,76.60;H,4.04;N,5.96;P,6.60;;S,6.8。通过液相质谱联用分析得到ESI-MS(m/z)(M+):理论值为455.12,测试值为455.13。

ET009的合成

在250ml圆底烧瓶中,将5,6-二溴-1,10-菲罗啉(15mmol)、四氢氧基二硼(24mmol)加入到干燥的甲醇(100ml)中,在氮气氛围下,UV(254nm)照射,15℃下反应24小时,得到的中间体混合溶液,加入水中,然后通过硅藻土垫过滤,滤液用二氯甲烷萃取,然后用水洗涤,并采用无水硫酸镁干燥,过滤和蒸发后,用硅胶柱层析纯化粗产物得到中间产物5,6-二硼酸-1,10-菲罗啉。

在250ml圆底烧瓶中,将5,6-二硼酸-1,10-菲罗啉(18mmol)、10mol%Pd(PPh3)4,Na2CO3(30mmol)、双(2-溴苯基)苯基膦(15mmol)加入到干燥的甲苯(100ml)中,在氮气氛围下回流48小时,得到的中间体冷却到室温,加入水中,然后通过硅藻土垫过滤,滤液用二氯甲烷萃取,然后用水洗涤,并采用无水硫酸镁干燥,过滤和蒸发后,用硅胶柱层析纯化粗产物得到中间产物ET009-1。

在250ml圆底烧瓶中,将ET009-1(15mmol)、PSMT(15mmol)加入到干燥的甲醇(100ml)中,在氮气氛围下,室温下反应24小时,得到的中间体混合溶液,加入水中,然后通过硅藻土垫过滤,滤液用二氯甲烷萃取,然后用水洗涤,并采用无水硫酸镁干燥,过滤和蒸发后,用硅胶柱层析纯化粗产物得到最终产物ET009。

化合物ET009(分子式C30H19N2OP)的元素分析结果:理论值:C,79.12;H,4.18;N,6.15;O,3.52;P,6.81。测试值:C,76.60;H,4.04;N,5.96;P,6.60;;S,6.8。通过液相质谱联用分析得到ESI-MS(m/z)(M+):理论值为455.12,测试值为455.13。

ET013的合成

在250ml圆底烧瓶中,将5,6-二硼酸-1,10-菲罗啉(18mmol)、10mol%Pd(PPh3)4,Na2CO3(30mmol)、2-溴-3-[(2-溴-苯基)-苯基磷酰]-吡啶(15mmol)加入到干燥的甲苯(100ml)中,在氮气氛围下回流48小时,得到的中间体冷却到室温,加入水中,然后通过硅藻土垫过滤,滤液用二氯甲烷萃取,然后用水洗涤,并采用无水硫酸镁干燥,过滤和蒸发后,用硅胶柱层析纯化粗产物得到中间产物ET013-1。

在250ml圆底烧瓶中,将ET013-1(15mmol)、PSMT(15mmol)加入到干燥的甲醇(100ml)中,在氮气氛围下,室温下反应24小时,得到的中间体混合溶液,加入水中,然后通过硅藻土垫过滤,滤液用二氯甲烷萃取,然后用水洗涤,并采用无水硫酸镁干燥,过滤和蒸发后,用硅胶柱层析纯化粗产物得到最终产物ET013。

化合物ET013(分子式C29H18N3OP)的元素分析结果:理论值:C,76.65;H,3.95;N,9.25;O,3.52;P,6.83。测试值:C,76.65;H,3.95;N,9.25;O,3.52;P,6.83。通过液相质谱联用分析得到ESI-MS(m/z)(M+):理论值为454.12,测试值为454.13。

ET017的合成

在250ml圆底烧瓶中,将4,7-二硼酸-1,10-菲罗啉(18mmol)、10mol%Pd(PPh3)4,Na2CO3(30mmol)、(3-溴-萘-2-基)-(2-溴-苯基)-苯基膦(15mmol)加入到干燥的甲苯(100ml)中,在氮气氛围下回流48小时,得到的中间体冷却到室温,加入水中,然后通过硅藻土垫过滤,滤液用二氯甲烷萃取,然后用水洗涤,并采用无水硫酸镁干燥,过滤和蒸发后,用硅胶柱层析纯化粗产物得到中间产物ET017-1。

在250ml圆底烧瓶中,将ET017-1(15mmol)、PSMT(15mmol)加入到干燥的甲醇(100ml)中,在氮气氛围下,室温下反应24小时,得到的中间体混合溶液,加入水中,然后通过硅藻土垫过滤,滤液用二氯甲烷萃取,然后用水洗涤,并采用无水硫酸镁干燥,过滤和蒸发后,用硅胶柱层析纯化粗产物得到最终产物ET017。

化合物ET017(分子式C34H21N2OP)的元素分析结果:理论值:C,80.95;H,4.17;N,5.56;O,3.17;P,6.15。测试值:C,80.95;H,4.17;N,5.56;O,3.17;P,6.15。通过液相质谱联用分析得到ESI-MS(m/z)(M+):理论值为504.14,测试值为504.13。

ET043的合成

在250ml圆底烧瓶中,将ET001(15mmol)、lawesson's Reagent(30mmol)、加入到干燥的苯(100ml)中,在氮气氛围下回流8小时,得到的中间体冷却到室温,加入水中,然后通过硅藻土垫过滤,滤液用二氯甲烷萃取,然后用水洗涤,并采用无水硫酸镁干燥,过滤和蒸发后,用硅胶柱层析纯化粗产物得到中间产物ET043。

化合物ET043(分子式C30H19N2PS)的元素分析结果:理论值:C,76.60;H,4.04;N,5.96;P,6.60;;S,6.8。测试值:C,76.60;H,4.04;N,5.96;P,6.60;S,6.8。通过液相质谱联用分析得到ESI-MS(m/z)(M+):理论值为470.10,测试值为470.09。

ET057的合成

在250ml圆底烧瓶中,将4,6-二硼酸-1,10-菲罗啉(18mmol)、10mol%Pd(PPh3)4,Na2CO3(30mmol)、双(2-溴-苯基)-萘-2-基-膦(15mmol)加入到干燥的甲苯(100ml)中,在氮气氛围下回流48小时,得到的中间体冷却到室温,加入水中,然后通过硅藻土垫过滤,滤液用二氯甲烷萃取,然后用水洗涤,并采用无水硫酸镁干燥,过滤和蒸发后,用硅胶柱层析纯化粗产物得到中间产物ET057-1。

在250ml圆底烧瓶中,将ET057-1(15mmol)、PSMT(15mmol)加入到干燥的甲醇(100ml)中,在氮气氛围下,室温下反应24小时,得到的中间体混合溶液,加入水中,然后通过硅藻土垫过滤,滤液用二氯甲烷萃取,然后用水洗涤,并采用无水硫酸镁干燥,过滤和蒸发后,用硅胶柱层析纯化粗产物得到最终产物ET057。

化合物ET057(分子式C34H21N2OP)的元素分析结果:理论值:C,80.95;H,4.17;N,5.56;O,3.17;P,6.15。测试值:C,80.95;H,4.17;N,5.56;O,3.17;P,6.15。通过液相质谱联用分析得到ESI-MS(m/z)(M+):理论值为504.14,测试值为504.13。

对于其他化合物,也采用类似的合成方法得到。

性能测试

(1)化合物的模拟计算

有机材料的单线态和三线态的能级差可以通过Guassian 09软件(Guassian Inc.完成,能级差ΔEst具体的模拟方法参照J.Chem.Theory Comput.,2013,DOI:10.1021/ct400415r,分子结构优化和激发均可用TD-DFT方法“B3LYP”和基组“6-31g(d)”完成,Tg采用差示扫描量热法测量,本申请针对化合物ET001、ET009、E013、ET017、ET043、ET045、ET057、ET061、ET062、ET063进行了模拟计算,结果如表1所示。

表1

由表1可以看出,本发明实施例制备的化合物可以作为电子传输材料,具有合适的HOMO值和较低的LUMO值,可以提高电子传输能力,有效阻挡空穴;同时具有较高的三线态能级ET、高的电子迁移率、优异的热稳定性和薄膜稳定性,有利于提升发光效率。

应用实施例1~10及比较实施例1~2

本应用实施例部分涉及的化合物及其结构如下所示:

本实施例提供一种OLED器件,如图1所示,OLED器件包括:基板1、ITO阳极2、空穴注入层3、第一空穴传输层4、第二空穴传输层5、发光层6、第一电子传输层7、第二电子传输层8、电子注入层9和阴极10(铝电极),其中ITO阳极2的厚度是10nm,空穴注入层3的厚度是5nm,第一空穴传输层4的厚度是50nm,第二空穴传输层5的厚度是10nm,发光层6的厚度是20nm,第一电子传输层7的厚度是5nm,第二电子传输层8的厚度是20nm,电子注入层9的厚度是1nm,铝电极10的厚度是15nm。

本发明的OLED器件的制备步骤如下:

1)将玻璃基板1切成50mm×50mm×0.7mm的大小,分别在异丙醇和去离子水中超声处理30分钟,然后暴露在臭氧下约10分钟来进行清洁;将所得的具有ITO阳极2的玻璃基板1安装到真空沉积设备上;

2)在真空度为2×10-6Pa下,在ITO阳极层2上,通过真空蒸镀方式蒸镀空穴注入层材料HAT-CN,厚度为5nm,该层作为空穴注入层3;

3)在空穴注入层3上真空蒸镀第一空穴传输层4材料为N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(α-NPD),厚度为50nm,作为第一空穴传输层4;

4)在第一空穴传输层4上真空蒸镀第二空穴传输层5材料为1,3-二咔唑-9-基苯(mCP),厚度为10nm,作为第二空穴传输层5;

5)第二空穴传输层5上共沉积发光层6,发光层6的主体材料为CBP,客体材料为Ir(pyy)3,化合物CBP与Ir(ppy)3的质量比为97:3,厚度为20nm;

6)在发光层6上真空蒸镀第一电子传输层7,第一电子传输层7的材料为本发明的化合物或者比较实施例1、2的化合物,厚度为5nm;

7)在第一电子传输层7上真空蒸镀第二电子传输层8,第二电子传输层8的材料为BPen,厚度为20nm;

8)在第二电子传输层8真空蒸镀电子注入层9,电子注入层9的材料为LiF,厚度为1nm;

9)在电子注入层9上真空蒸镀铝电极,厚度为15nm,作为阴极10。

有机电致发光器件性能见表2。

表2

由表2可知,本发明提供的OLED器件具有较低的驱动电压、以及较高的发光效率和使用寿命。与比较实施例相比,本发明实施例的驱动电压小于3.95V,提升7.0%;发光效率大于75Cd/A,提升13.3%;使用寿命大于130h,提升15.4%。相对于比较实施例,显示面板的以上性能均具有明显的提升,这主要得益于本发明的材料具有较深的HOMO值和更高的三线态能级,可以有效阻挡激子的回流和空穴越过发光层。

以上所述,以上实施例仅用以对本申请的技术方案进行了详细介绍,但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明实施例的方法,不应理解为对本发明实施例的限制。本技术领域的技术人员可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明实施例的保护范围之内。

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