一种化合物、电子元件和电子装置的制作方法

文档序号:23847764发布日期:2021-02-05 13:10阅读:76来源:国知局
一种化合物、电子元件和电子装置的制作方法

[0001]
本发明涉及有机材料技术领域,尤其涉及一种化合物、电子元件和电子装置。


背景技术:

[0002]
随着电子技术的发展和材料科学的进步,用于实现电致发光或者光电转化的电子元件的应用范围越来越广泛。该类电子元件,例如有机电致发光器件或者光电转化器件,通常包括相对设置的阴极和阳极,以及设置于阴极和阳极之间的功能层。该功能层由多层有机或者无机膜层组成,且一般包括能量转化层、位于能量转化层与阳极之间的空穴传输层、位于能量转化层与阴极之间的电子传输层。
[0003]
以有机电致发光器件为例,其一般包括依次层叠设置的阳极、空穴传输层、作为能量转化层的电致发光层、电子传输层和阴极。当阴阳两极施加电压时,两电极产生电场,在电场的作用下,阴极侧的电子向电致发光层移动,阳极侧的空穴也向发光层移动,电子和空穴在电致发光层结合形成激子,激子处于激发态向外释放能量,进而使得电致发光层对外发光。
[0004]
现有技术中,us20160260908a1、wo2017022982a1等公开了可以在有机电致发光器件中制备发光层的材料。然而,依然有必要继续研发新型的材料,以进一步提高电子元件的性能。
[0005]
所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解,因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素:

[0006]
本申请的目的在于提供一种化合物、电子元件和电子装置,提高电子元件的性能。
[0007]
为实现上述公开目的,本申请采用如下技术方案:
[0008]
根据本申请的第一个方面,提供了一种化合物,所述化合物的结构式由化学式i、化学式ii和化学式iii所示的结构组成:
[0009][0010]
其中,化学式i与化学式ii、化学式iii连接,*表示化学式i与化学式ii、化学式iii连接的连接点;
[0011]
ad为金刚烷基;
[0012]
r1、r2、r3、r4、r5相同或不同,且分别独立地选自氘、卤素、氰基、碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为3-10的环烷基、碳原子数为2-10的杂环烷基、碳原子数为6-30的芳基、碳原子数为3-30的杂芳基;
[0013]
r1、r2、r3、r4、r5以r
i
表示,n1~n5以n
i
表示,n
i
表示r
i
的个数,i为变量,表示1、2、3、4
和5,当i为1、4时,n
i
选自0、1、2或3;当i为2、3、5时,n
i
选自0、1、2、3或4;且当n
i
大于1时,任意两个n
i
相同或不同,任选地,任意两个相邻的r
i
形成环;
[0014]
r选自碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为6-30的取代或未取代的芳基、碳原子数为3-30的取代或未取代的杂芳基、碳原子数为3-30的取代或未取代的环烷基、碳原子数为2-30的取代或未取代的杂环烷基,
[0015]
r上的取代基为一个或多个,各自独立地选自氘、卤素基团、氰基、碳原子数为3-12的杂芳基、碳原子数为6-12的芳基、碳原子数为1-5的烷基、碳原子数为3-10的环烷基、三甲基硅基或者三苯基硅基;
[0016]
l选自单键、碳原子数为6-30的取代或未取代的亚芳基、或者碳原子数为3-30的取代或未取代的亚杂芳基,
[0017]
l上的取代基为一个或多个,其中l上的取代基各自独立地选自氘,卤素基团,氰基,任选地被氘、卤素基团、氰基、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基、萘基、吡啶基取代的碳原子数为3-12的杂芳基,任选地被氘、卤素基团、氰基、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基、吡啶基取代的碳原子数为6-12的芳基,碳原子数为1-5的烷基,碳原子数为3-10的环烷基,三甲基硅基或者三苯基硅基。
[0018]
本发明主要是金刚烷基团与吲哚并咔唑衍生物结合,键合咔唑基团形成核心基团,吲哚并咔唑衍生物作为有机发光层的主体材料时,增加有机发光层的空穴迁移率,有助于有机发光层中的电子与空穴达到平衡,提高电致发光的发光效率以及降低有机电致发光的驱动压力。金刚烷基团有较大的空间体积和较强的刚性,可以降低共轭结构之间的相互作用力,减少分子之间的堆积,从而提高电流效率。金刚烷与吲哚并咔唑衍生物进行结合,增加了分子间的自由度,使得在无定形态下不易结晶,更为稳定,并与咔唑基团进行键合,降低了分子对称性,改善本申请中化合物的成膜性,从而提高效率。
[0019]
根据本申请的第二个方面,提供了一种电子元件,包括相对设置的阳极和阴极,以及设于所述阳极和所述阴极之间的功能层;所述功能层包含上述化合物。按照本申请的一种实施方式,所述电子元件为有机电致发光器件。按照本申请的另一种实施方式,所述电子元件为太阳能电池。
[0020]
根据本申请的第三个方面,提供一种电子装置,包括上述的电子元件。
附图说明
[0021]
通过参照附图详细描述其示例实施方式,本申请的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
[0022]
图1是本申请实施方式的一种有机电致发光器件的结构示意图。
[0023]
图2是本申请实施方式的一种电子装置的结构示意图。
[0024]
图3是本申请实施方式的一种光电转化器件的结构示意图。
[0025]
图4是本申请实施方式的一种电子装置的结构示意图。
具体实施方式
[0026]
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而,示例实施例能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施例使得本申请将更加全面和
完整,并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。
[0027]
在图中,为了清晰,可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。
[0028]
所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给对本申请的实施例的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本申请的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、材料等。
[0029]
本申请提供一种化合物,所述化合物的结构式由化学式i、化学式ii和化学式iii所示的结构组成:
[0030][0031]
其中,化学式i与化学式ii、化学式iii连接,*表示化学式i与化学式ii、化学式iii连接的连接点;
[0032]
ad为金刚烷基;
[0033]
r1、r2、r3、r4、r5相同或不同,且分别独立地选自氘、卤素、氰基、碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为3-10的环烷基、碳原子数为2-10的杂环烷基、碳原子数为6-30的芳基、碳原子数为3-30的杂芳基,
[0034]
r1、r2、r3、r4、r5以r
i
表示,n1~n5以n
i
表示,n
i
表示r
i
的个数,i为变量,表示1、2、3、4和5,当i为1、4时,n
i
选自0、1、2或3;当i为2、3、5时,n
i
选自0、1、2、3或4;且当n
i
大于1时,任意两个n
i
相同或不同,任选地,任意两个相邻的r
i
形成环;
[0035]
r选自碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为6-30的取代或未取代的芳基、碳原子数为3-30的取代或未取代的杂芳基、碳原子数为3-30的取代或未取代的环烷基、碳原子数为2-30的取代或未取代的杂环烷基,
[0036]
r上的取代基为一个或多个,各自独立地选自氘、卤素基团、氰基、碳原子数为3-12的杂芳基、碳原子数为6-12的芳基、碳原子数为1-5的烷基、碳原子数为3-10的环烷基、三甲基硅基或者三苯基硅基;
[0037]
l选自单键、碳原子数为6-30的取代或未取代的亚芳基、或者碳原子数为3-30的取代或未取代的亚杂芳基,
[0038]
l上的取代基为一个或多个,其中l上的取代基各自独立地选自氘,卤素基团,氰基,任选地被氘、卤素基团、氰基、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基、萘基、吡啶基取代的碳原子数为3-12的杂芳基,任选地被氘、卤素基团、氰基、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基、吡啶基取代的碳原子数为6-12的芳基,碳原子数为1-5的烷基,碳原子数为3-10的环烷基,三甲基硅基或者三苯基硅基。
[0039]
在本申请中,化学式iii

——ad与化学式i结构的任意连接点*连接,但是不与化学式ii结构的连接点*连接;化学式ii与化学式结构的任意连接点*连接,但是不与化学式iii

——ad的连接点*连接。即化学式i结构的任意两个的*中,一个*与化学式ii连接,另一个*与化学式iii

——ad连接。
[0040]
在本申请中,“任选地,任意两个相邻的r
i
形成环”是指任意两个相邻的r
i
可以形成环,也可以不形成环。需要说明的是,“任意两个相邻的r
i
形成环”可以以形成饱和或不饱和的环状形式存在,也可以是相互独立地存在。举例而言,当相邻的两个r1与r1、相邻的两个r2与r2、相邻的两个r3与r3、相邻的两个r4与r4、相邻的两个r5与r5成环时,该环的碳原子数可以是饱和或不饱和的6至14元环,例如苯环、萘环、菲环等,但不限于此。
[0041]
在本申请中,所采用的描述方式“各
……
独立地为”与
“……
分别独立地为”和
“……
独立地选自”可以互换,均应做广义理解,其既可以是指在不同基团中,相同符号之间所表达的具体选项之间互相不影响,也可以表示在相同的基团中,相同符号之间所表达的具体选项之间互相不影响。例如,“其中,各q独立地为0、1、2或3,各r”独立地选自氢、氘、氟、氯”,其含义是:式q-1表示苯环上有q个取代基r”,各个r”可以相同也可以不同,每个r”的选项之间互不影响;式q-2表示联苯的每一个苯环上有q个取代基r”,两个苯环上的r”取代基的个数q可以相同或不同,各个r”可以相同也可以不同,每个r”的选项之间互不影响。
[0042]
在本申请中,“取代或未取代的”这样的术语是指,在该术语后面记载的官能团可以具有或不具有取代基(下文为了便于描述,将取代基统称为rc)。例如,“取代或未取代的芳基”是指具有取代基rc的芳基或者非取代的芳基。其中上述的取代基即rc例如可以为氘、卤素基团、氰基、碳原子数为3~20的杂芳基、碳原子数为6~20的芳基、碳原子数为3~12的
三烷基硅基、碳原子数为8~12的芳基甲硅烷基、碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为1~10的卤代烷基、碳原子数为2~6的烯基、碳原子数为2~6的炔基、碳原子数为3-10的环烷基、碳原子数为2~10的杂环烷基、碳原子数为5~10的环烯基、碳原子数为4~10的杂环烯基、碳原子数为1~10的烷氧基、碳原子数为1~10的烷胺基、碳原子数为1~10的烷硫基、碳原子数为6~18的芳氧基、碳原子数为6~18的芳硫基、碳原子数为6~18的烷基磺酰基、碳原子数为3~18的三烷基膦基、碳原子数为3~18的三烷基硼基,任选地,任意两个所述取代基相互连接以与它们所连接的原子一起形成5~18元的饱和或不饱和环。在本申请中,“取代的”官能团可以被上述rc中的一个或2个以上的取代基取代;当同一个原子上连接有两个取代基rc时,这两个取代基rc可以独立地存在或者相互连接以与所述原子形成环;当官能团上存在两个相邻的取代基rc时,相邻的两个取代基rc可以独立地存在或者与其所连接的官能团稠合成环。
[0043]
在本申请中,取代或未取代的官能团的碳原子数,指的是所有碳原子数。举例而言,若r1选自取代的碳原子数为30的芳基,则芳基及其上的取代基的所有碳原子数为30。
[0044]
本申请中,芳基指的是衍生自芳香碳环的任选官能团或取代基。芳基可以是单环芳基(例如苯基)或多环芳基,换言之,芳基可以是单环芳基、稠环芳基、通过碳碳键共轭连接的两个或者更多个单环芳基、通过碳碳键共轭连接的单环芳基和稠环芳基、通过碳碳键共轭连接的两个或者更多个稠环芳基。即,除非另有说明,通过碳碳键共轭连接的两个或者更多个芳香基团也可以视为本申请的芳基。其中,稠环芳基例如可以包括双环稠合芳基(例如萘基)、三环稠合芳基(例如菲基、芴基、蒽基)等。芳基中不含有b、n、o、s、p、se和si等杂原子。举例而言,在本申请中,苯基等为芳基。芳基的实例可以包括但不限于,苯基、萘基、芴基、蒽基、菲基、联苯基、三联苯基、四联苯基、五联苯基、苯并[9,10]菲基、芘基、苯并荧蒽基、基等。本申请中,涉及的亚芳基是指芳基进一步失去一个氢原子所形成的二价基团。
[0045]
在本申请中,作为取代基的芳基例如但不限于苯基、联苯基、萘基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、螺二芴基、蒽基、菲基、基。
[0046]
在本申请中,取代的芳基可以是芳基中的一个或者两个以上氢原子被诸如氘原子、卤素基团、-cn、芳基、杂芳基、三烷基硅基、烷基、环烷基、烷氧基、烷硫基等基团取代。杂芳基取代的芳基的具体实例包括但不限于,二苯并呋喃基取代的苯基、二苯并噻吩取代的苯基、吡啶取代的苯基等。应当理解地是,取代的芳基的碳原子数,指的是芳基和芳基上的取代基的碳原子总数,例如碳原子数为18的取代的芳基,指的是芳基和取代基的总碳原子数为18。
[0047]
在本申请中,杂芳基是指环中包含至少一个杂原子的一价芳香环或其衍生物,杂原子可以是b、o、n、p、si、se和s中的至少一种。杂芳基可以是单环杂芳基或多环杂芳基,换言之,杂芳基可以是单个芳香环体系,也可以是通过碳碳键共轭连接的多个芳香环体系,且任一芳香环体系为一个芳香单环或者一个芳香稠环。示例地,杂芳基可以包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、噁唑基、噁二唑基、三唑基、吡啶基、联吡啶基、嘧啶基、三嗪基、吖啶基、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、吩噁嗪基、酞嗪基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪基、吡嗪并吡嗪基、异喹啉基、吲哚基、咔唑基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并咔唑基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、噻吩并噻吩基、苯并呋喃基、菲咯啉基、异噁唑基、噻二唑基、苯并噻唑基、吩噻嗪基、硅芴基、二苯并呋喃基以及n-芳基咔唑基(如n-苯基
咔唑基)、n-杂芳基咔唑基(如n-吡啶基咔唑基)、n-烷基咔唑基(如n-甲基咔唑基)等,而不限于此。其中,噻吩基、呋喃基、菲咯啉基等为单个芳香环体系类型的杂芳基,n-芳基咔唑基、n-杂芳基咔唑基为通过碳碳键共轭连接的多环体系类型的杂芳基。本申请中,涉及的亚杂芳基是指杂芳基进一步失去一个氢原子所形成的二价基团。
[0048]
在本申请中,取代的杂芳基可以是杂芳基中的一个或者两个以上氢原子被诸如氘原子、卤素基团、-cn、芳基、杂芳基、三烷基硅基、烷基、环烷基、烷氧基、烷硫基等基团取代。芳基取代的杂芳基的具体实例包括但不限于,苯基取代的二苯并呋喃基、苯基取代的二苯并噻吩基、苯基取代的吡啶基等。应当理解地是,取代的杂芳基的碳原子数,指的是杂芳基和杂芳基上的取代基的碳原子总数。
[0049]
在本申请中,作为取代基的杂芳基例如但不限于吡啶基、嘧啶基、咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基。
[0050]
在本申请中,碳原子数为1~10的烷基可以为直链烷基或支链烷基。具体而言,碳原子数为1~10的烷基可以为碳原子数1至10的直链烷基,或碳原子数3至10的支链烷基。碳原子数例如可以为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10。碳原子数为1~10的烷基的具体实例包括但不限于,甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、环戊基、正己基、庚基、正辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、3,7-二甲基辛基等。
[0051]
在本申请中,碳原子数为1-5的烷基可以为直链烷基或支链烷基。具体而言,碳原子数为1-10的烷基可以为碳原子数1至5的直链烷基,或碳原子数3至5的支链烷基。烷基的碳原子数例如可以为1、2、3、4、5。碳原子数为1-5的烷基的具体实例包括但不限于,甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、环戊基等。
[0052]
本申请中,不定位连接键是指从环体系中伸出的单键其表示该连接键的一端可以连接该键所贯穿的环体系中的任意位置,另一端连接化合物分子其余部分。
[0053]
举例而言,如下式(f)中所示地,式(f)所表示的萘基通过两个贯穿双环的不定位连接键与分子其他位置连接,其所表示的含义,包括如式(f-1)~式(f-10)所示出的任一可能的连接方式。
[0054][0055]
再举例而言,如下式(x')中所示地,式(x')所表示的二苯并呋喃基通过一个从一侧苯环中间伸出的不定位连接键与分子其他位置连接,其所表示的含义,包括如式(x'-1)~式(x'-4)所示出的任一可能的连接方式。
[0056][0057]
本申请中的不定位取代基,指的是通过一个从环体系中央伸出的单键连接的取代
基,其表示该取代基可以连接在该环体系中的任何可能位置。例如,下式(y)中所示的,式(y)所表示的取代基r基通过一个不定位连接键与喹啉环连接,其所表示的含义,包括如式(y-1)~式(y-7)所示出的任一可能的连接方式。
[0058][0059]
在本申请中,卤素基团可以为氟、氯、溴、碘。
[0060]
在本申请中,三烷基硅基的具体实例包括但不限于,三甲基硅基、三乙基硅基等。
[0061]
在本申请中,三芳基硅基的具体实例包括但不限于,三苯基硅基等。
[0062]
在本申请中,卤代烷基的具体实例包括但不限于三氟甲基。
[0063]
下文中对于不定位连接或不定位取代的含义与此处相同,后续将不再进行赘述。
[0064]
在本申请中,化合物具有化学式i-1、化学式i-2、化学式i-3、化学式i-4、化学式i-5中任一项所示的结构:
[0065][0065][0066]
可选地,化合物具有如下结构:
[0067]
[0068]
[0069]
在本申请中,l、r1、r2、r3、r4、r5、r的取代基中,任选地,任意相邻的两个取代基可以形成环或不形成环。当形成环时,相邻的两个取代基可以形成环或不形成环。当形成环时,相邻的取代基可以单肩形成环,也可以稠合形成环。
[0070]
可选地,l选自单键、或者选自化学式j-1至化学式j-8所示的基团所组成的组:
[0071][0072]
其中,m1选自单键或者
[0073]
表示化学键;
[0074]
q1~q5和q
’1~q
’4各自独立地选自n或者c(j1),且q1~q5中至少一个选自n;当q1~q5中的两个以上选自c(j1)时,任意两个j1相同或者不相同,当q
’1~q
’4中的两个以上选自c(j1)时,任意两个j1相同或者不相同;
[0075]
q6~q
13
各自独立地选自n或者c(j2),且q6~q
13
中至少一个选自n;当q6~q
13
中的两个以上选自c(j2)时,任意两个j2相同或者不相同;
[0076]
q
14
~q
23
各自独立地选自n或者c(j3),且q
14
~q
23
中至少一个选自n;当q
14
~q
23
中的两个以上选自c(j3)时,任意两个j3相同或者不相同;
[0077]
q
24
和q
25
各自独立地选自n或者c(j4),且q
24
和q
25
中至少一个选自n;当q
24
和q
25
中的两个以上选自c(j4)时,任意两个j4相同或者不相同;
[0078]
各g1~g6、j1~j4彼此相同或不同,且各自独立地选自:氢、氘、氟、氯、溴、氰基、任
选地被苯基取代的碳原子数为3-20的杂芳基、任选地被苯基取代的碳原子数为6-20的芳基、三甲基硅基、碳原子数为1-5的烷基、碳原子数为3-10的环烷基、碳原子数为2-10的杂环烷基、碳原子数为1-10的烷氧基;
[0079]
g1~g6以g
r
表示,g1~g6以g
r
表示,r为变量,表示1~6的任意整数,g
r
表示取代基g
r
的个数;当r选自1、2、3、6时,g
r
选自1、2、3或者4;当r选自4时,g
r
选自1、2、3、4、5或者6;当r为5时,g
r
选自1、2、3、4、5;当g
r
大于1时,任意两个g
r
相同或者不相同,或者任意相邻两个g5形成5-13元的饱和或不饱和环;
[0080]
k1选自o、s、se、n(g7)、c(g8g9)、si(g
10
g
11
),其中,g7、g8、g9、g
10
、g
11
彼此相同或不同,且各自独立地选自:碳原子数为6-20的芳基、碳原子数为3-20的杂芳基、碳原子数为1-5的烷基、碳原子数为3-10的环烷基、碳原子数为2-10的杂环烷基;
[0081]
k2选自单键、o、s、se、n(g
12
)、c(g
13
g
14
)、si(g
15
g
16
),其中,g
12
、g
13
、g
14
、g
15
、g
16
彼此相同或不同,且各自独立地选自:碳原子数为6-20的芳基、碳原子数为3-20的杂芳基、碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为3-10的环烷基、碳原子数为2-10的杂环烷基。
[0082]
可选地,l选自单键、碳原子数为6-12的取代或未取代的亚芳基、碳原子数为3-20的取代或未取代的亚杂芳基。
[0083]
可选地,l上的取代基选自:氘、氟、氰基、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、菲基、苯基、吡啶基、苯基取代的苯基、苯基取代的吡啶基。
[0084]
可选地,l选自单键或以下的组:
[0085][0086]
其中,表示化学键。
[0087]
可选地,l选自单键或以下基团组成的组:
[0088]
[0089]
其中,表示化学键。
[0090]
可选地,l选自单键、取代或未取代的亚苯基、取代或为取代的亚萘基、取代或未取代的亚菲基、取代或未取代的亚芴基、取代或未取代的亚联苯基、取代或未取代的亚吡啶基、取代或未取代的亚二苯并呋喃基、取代或未取代的三嗪基、取代或未取代的亚二苯并噻吩基、取代或未取代的二苯并喹喔啉基、取代或未取代的二氮杂苯并萘并呋喃基。
[0091]
可选地,r选自碳原子数为1-5的烷基或者化学式i-1至化学式i-10所示的基团所组成的组:
[0092][0093]
其中,m2选自单键或者
[0094]
x1~x5各自独立地选自n或者c(f1),且x1~x5中至少一个选自n;当x1~x5中的两个以上选自c(f1)时,任意两个f1相同或者不相同;
[0095]
x6~x
13
各自独立地选自n或者c(f2),且x6~x
13
中至少一个选自n;当x6~x
13
中的两个以上选自c(f2)时,任意两个f2相同或者不相同;
[0096]
e1选自氢、氘、氟、氯、溴、氰基、三甲基基硅基、碳原子数为1~5的烷基、碳原子数为1~10的卤代烷基、碳原子数为3~10的环烷基、碳原子数为1~10的烷氧基;
[0097]
e2~e9、e
15
各自独立地选自:氢、氘、氟、氯、溴、氰基、三甲基硅基、碳原子数为1~5的烷基、碳原子数为1~10的卤代烷基、碳原子数为3~10的环烷基、碳原子数为1~10的烷氧基、碳原子数为3~18的杂芳基;
[0098]
e
10
~e
14
、f1~f2各自独立地选自:氢、氘、氟、氯、溴、氰基、三甲基硅基、碳原子数为1~5的烷基、碳原子数为1~10的卤代烷基、碳原子数为3~10的环烷基、碳原子数为1~10
的烷氧基、碳原子数为6~18的芳基、碳原子数为3~18的杂芳基;
[0099]
e1~e
21
以e
k
表示,e1~e
15
以e
k
表示,k为变量,表示1~15的任意整数,e
k
表示取代基e
k
的个数;其中,当k选自5时,e
k
选自1、2或者3;当k选自2、7、8、11或者15时,e
k
选自1、2、3或者4;当k选自1、3、4、6或者9时,e
k
选自1、2、3、4或者5;当k为12时,e
k
选自1、2、3、4、5或者6;当k选自10或者13时,e
k
选自1、2、3、4、5、6或者7;当k为14时,e
k
选自1、2、3、4、5、6、7或者8;且当e
k
大于1时,任意两个e
k
相同或者不相同;
[0100]
k1选自o、s、n(e
16
)、c(e
17
e
18
)、si(e
19
e
20
),其中,e
16
、e
17
、e
18
、e
19
、e
20
各自独立地选自:碳原子数为6~18的芳基、碳原子数为3~18的杂芳基、碳原子数为1~5的烷基或碳原子数为3~10的环烷基,或者上述e
17
和e
18
相互连接以与它们共同连接的原子形成碳原子数为3-15的饱和或不饱和的环,或者上述e
19
和e
20
相互连接以与它们共同连接的原子形成碳原子数为3-15的饱和或不饱和的环;
[0101]
k2选自单键、o、s、n(e
21
)、c(e
22
e
23
)、si(e
24
e
25
),其中,e
21
、e
22
、e
23
、e
24
、e
25
各自独立地选自:碳原子数为6~18的芳基、碳原子数为3~18的杂芳基、碳原子数为1~5的烷基或碳原子数为3~10的环烷基,或者上述e
22
和e
23
相互连接以与它们共同连接的原子形成碳原子数为3-15的饱和或不饱和的环,或者上述e
24
和e
25
相互连接以与它们共同连接的原子形成碳原子数为3-15的饱和或不饱和的环。
[0102]
可选地,r选自碳原子数为1-5的烷基、碳原子数为6-25的取代或未取代的芳基、碳原子数为5-18的取代或未取代的杂芳基。
[0103]
可选地,r上的取代基选自:氘、氟、氰基、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基、萘基、联苯基、吡啶基、咔唑基、喹啉基。
[0104]
可选地,r选自碳原子数为1-5的烷基或者取代或未取代的t,未取代的t选自如下基团所组成的组:
[0105][0106]
取代的t具有一个或两个以上的取代基,t的取代基独立地选自氘、氟、氰基、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基、联苯基、吡啶基、萘基、咔唑基、环己烷、二苯并呋喃基或者二苯并噻吩基。
[0107]
可选地,所述ad为1-金刚烷基。
[0108]
可选地,r选自碳原子数为1-5的烷基或者如下基团所组成的组:
[0109][0109][0110]
可选地,r1、r2、r3、r4、r5相同或不同,且分别独立地选自氘、氟、氰基、碳原子数为1-5的烷基、碳原子数为3-6的环烷基、碳原子数为6-12的芳基、碳原子数为3-10的杂芳基。
[0111]
可选地,化合物选自如下化合物所形成的组:
[0112]
[0113]
[0114]
[0115]
[0116]
[0117]
本申请还提供一种电子元件,包括相对设置的阳极和阴极,以及设于阳极和阴极之间的功能层;功能层包含上述化合物。
[0118]
本发明所提供的化合物可以用于形成功能层中的至少一个有机膜层,以改善电子元件的电压特性、效率特性和寿命特性。可选的,包含有本发明的化合物的有机膜层位于阳极和电子元件的能量转化层之间,以便改善电子在阳极与能量转化层之间的传输。进一步地,所述功能层包括电子阻挡层,所述电子阻挡层包括上述的化合物。
[0119]
举例而言,电子元件可以为一种有机电致发光器件。其中,如图1所示,有机电致发光器件包括相对设置的阳极100和阴极200,以及设于阳极100和阴极200之间的功能层300;功能层300包含本申请所提供的化合物。
[0120]
可选地,本申请所提供的化合物可以用于形成功能层300中的至少一个有机薄层,以改善有机电致发光器件的寿命特性、效率特性并且降低驱动电压;在某些实施例中,还可以提高有机电致发光器件的电化学稳定性和热稳定性,提高量产的有机电致发光器件的性能的均一性。
[0121]
可选地,功能层300包括空穴传输层320,空穴传输层320包含本申请所提供的化合物。其中,空穴传输层320既可以为本公开所提供的化合物组成,也可以由本公开所提供的化合物和其他材料共同组成。
[0122]
可选的,空穴传输层320包括第一空穴传输层321和第二空穴传输层322,且第一空穴传输层321设于第二空穴传输层322靠近阳极100的表面;第一空穴传输层321或第二空穴传输层322包含本公开所提供的化合物。其中,既可以第一空穴传输层321或第二空穴传输层322中的一层包含本公开所提供的化合物,也可以第一空穴传输层321和第二空穴传输层322均含有本公开所提供的化合物。可以理解的是,第一空穴传输层321或第二空穴传输层322还可以含有其他材料,也可以不含有其他材料。可以理解的是,在本公开的另一种实施方式中,第二空穴传输层322可以作为有机电致发光器件的电子阻挡层。
[0123]
在本公开的一种实施方式中,如图1所示,有机电致发光器件可以包括依次层叠设置的阳极100、第一空穴传输层321、第二空穴传输层322、有机发光层330、电子传输层340和阴极200。本公开提供的化合物可以应用于有机电致发光器件的第一空穴传输层321或第二空穴传输层322,可以有效改善有机电致发光器件的空穴特性。其中,空穴特性是指在阳极100中形成的空穴容易地被注入有机电致发光层330、并且根据homo水平的传导特性而在有机电致发光层330中传输。
[0124]
可选的,阳极100包括以下阳极材料,其优选地是有助于空穴注入至功能层中的具
有大逸出功(功函数,work function)材料。阳极材料具体实例包括:金属如镍、铂、钒、铬、铜、锌和金或它们的合金;金属氧化物如氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ito)和氧化铟锌(izo);组合的金属和氧化物如zno:al或sno2:sb;或导电聚合物如聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(亚乙基-1,2-二氧基)噻吩](pedt)、聚吡咯和聚苯胺,但不限于此。优选包括包含氧化铟锡(铟锡氧化物,indium tin oxide)(ito)作为阳极的透明电极。
[0125]
可选的,有机发光层330可以由单一发光材料组成,也可以包括主体材料和客体材料。有机发光层的主体材料可以含有本申请的有机化合物。可选的,有机发光层330由主体材料和客体材料组成,注入有机发光层330的空穴和注入有机发光层330的电子可以在有机发光层330复合而形成激子,激子将能量传递给主体材料,主体材料将能量传递给客体材料,进而使得客体材料能够发光。
[0126]
有机发光层330的主体材料可以为金属螯合化合物、双苯乙烯基衍生物、芳香族胺衍生物、二苯并呋喃衍生物或者其他类型的材料,本公开对此不做特殊的限制。在本公开的一种实施方式中,有机发光层330的主体材料可以为cbp。在本公开的另一种实施方式中,有机发光层330的主体材料可以为α,β-adn。
[0127]
有机发光层330的客体材料可以为具有缩合芳基环的化合物或其衍生物、具有杂芳基环的化合物或其衍生物、芳香族胺衍生物或者其他材料,本公开对此不做特殊的限制。在本公开的一种实施方式中,有机发光层330的客体材料可以为ir(piq)2(acac)。在本公开的另一种实施方式中,有机发光层330的客体材料可以为bd-1。
[0128]
电子传输层340可以为单层结构,也可以为多层结构,其可以包括一种或者多种电子传输材料,电子传输材料可以选自苯并咪唑衍生物、恶二唑衍生物、喹喔啉衍生物或者其他电子传输材料,本公开对此不做特殊的限定。举例而言,在本公开的一种实施方式中,电子传输层340可以由dbimibphen和liq组成。
[0129]
可选的,阴极200包括以下阴极材料,其是有助于电子注入至功能层中的具有小逸出功的材料。阴极材料的具体实例包括:金属如镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡和铅或它们的合金;或多层材料如lif/al、liq/al、lio2/al、lif/ca、lif/al和baf2/ca,但不限于此。优选包括包含铝的金属电极作为阴极。
[0130]
可选的,如图1所示,在阳极100和第一空穴传输层321之间还可以设置有空穴注入层310,以增强向第一空穴传输层321注入空穴的能力。空穴注入层310可以选用联苯胺衍生物、星爆状芳基胺类化合物、酞菁衍生物或者其他材料,本公开对此不做特殊的限制。在本公开的一种实施方式中,空穴注入层310可以由m-mtdata组成。
[0131]
可选的,如图1所示,在阴极200和电子传输层340之间还可以设置有电子注入层350,以增强向电子传输层340注入电子的能力。电子注入层350可以包括有碱金属硫化物、碱金属卤化物等无机材料,或者可以包括碱金属与有机物的络合物。在本公开的一种实施方式中,电子注入层350可以包括yb。
[0132]
可选的,在阴极200和电子传输层340之间还可以设置有电子注入层350。
[0133]
再举例而言,电子元件可以为一种光电转化器件,如图3所示,该光电转化器件可以包括相对设置的阳极100和阴极200,以及设于阳极100和阴极200之间的功能层300;功能层300包含本申请所提供的化合物。
[0134]
可选地,本申请所提供的化合物可以用于形成功能层300中的至少一个有机薄层,
以改善光电转化器件性能,尤其是提高光电转化器件的寿命、提高光电转化器件的开路电压或者提高量产的光电转化器件的性能均一稳定。
[0135]
可选地,所述功能层300包括空穴传输层320,所述空穴传输层320包含本申请的化合物。其中,空穴传输层320既可以为本申请所提供的化合物组成,也可以由本申请所提供的化合物和其他材料共同组成。
[0136]
可选地,空穴传输层320包括第一空穴传输层321和第二空穴传输层322(作为光电转化器件的电子阻挡层),且第一空穴传输层321设于第二空穴传输层322靠近阳极100的表面;第一空穴传输层321或第二空穴传输层322包含本申请所提供的化合物。其中,既可以第一空穴传输层321或第二空穴传输层322中的一层包含本申请所提供的化合物,也可以第一空穴传输层321和第二空穴传输层322均含有本申请所提供的化合物。可以理解的是,第一空穴传输层321或第二空穴传输层322还可以含有其他材料,也可以不含有其他材料。
[0137]
可选地,空穴传输层320还可以包括无机掺杂材料,以提高空穴传输层320的空穴传输性能。
[0138]
在本申请的一种实施方式中,如图3所示,光电转化器件可包括依次层叠设置的阳极100、第一空穴传输层321、第二空穴传输层322(作为光电转化器件的电子阻挡层)、作为能量转化层的光电转化层360、电子传输层340和阴极200。
[0139]
可选地,光电转化器件可以为太阳能电池,尤其是可以为有机薄膜太阳能电池。举例而言,在本申请的一种实施方式中,太阳能电池包括依次层叠设置的阳极100、第一空穴传输层321、第二空穴传输层322(作为光电转化器件的电子阻挡层)、光电转化层360、电子传输层340和阴极200,其中,第二空穴传输层322包含有本申请的化合物。
[0140]
本申请实施方式还提供一种电子装置,该电子装置包括上述电子元件实施方式所描述的任意一种电子元件。由于该电子装置具有上述电子元件实施方式所描述的任意一种电子元件,因此具有相同的有益效果,本申请在此不再赘述。
[0141]
举例而言,如图2所示,本申请提供一种电子设备400,该电子设备200包括上述有机电致发光器件实施方式所描述的任意一种有机电致发光器件。该电子设备400可以为显示装置、照明装置、光通讯装置或者其他类型的电子设备,例如可以包括但不限于电脑屏幕、手机屏幕、电视机、电子纸、应急照明灯、光模块等。由于该电子设备400具有上述有机电致发光器件实施方式所描述的任意一种有机电致发光器件,因此具有相同的有益效果,本申请在此不再赘述。
[0142]
再举例而言,如图4所示,本申请提供一种电子设备500,该电子设备500包括上述有机电致发光器件实施方式所描述的任意一种有机电致发光器件。该电子设备500可以为太阳能发电设备、光检测器、指纹识别设备、光模块、ccd相机或则其他类型的电子设备。由于该电子设备500具有上述光电转化器件实施方式所描述的任意一种光电转化器件,因此具有相同的有益效果,本申请在此不再赘述。
[0143]
以下,通过实施例对本申请进一步详细说明。但是,下述实施例仅是本申请的例示,而并非限定本申请。
[0144]
合成实施例
[0145]
中间体a的合成
[0146][0147]
在n2的保护下,称取3溴-9h-咔唑(70g,284.4mmol)、叔丁醇钾(52.1g,426.6mmol)、dmf(400ml)于1000ml三口烧瓶中,并回流搅拌30min至澄清后,加入4-氯-2-氟-1-碘苯(80.2g,312.9mmol),回流反应3h后,待反应液冷却至室温后,将反应液倒入水中,用二氯甲烷萃取,收集有机相,并水洗至中性后,加入1倍无水硫酸镁除水30min,将滤液浓缩后,过硅胶柱纯化,淋洗剂二氯甲烷:正庚烷v/v=1:4,最终得中间体a-1米白色产物108g,收率78.7%。
[0148][0149]
在n2的保护下,称取中间体a-1(108g,223.8mmol)、(四三苯基膦)钯(2.6g,0.002mmol),碳酸钾(61.9g,447.6mmol)、1,4-二氧六环(1000ml)于2000ml三口烧瓶中,回流搅拌3h后,待反应液冷却至室温,将反应液倒入水中,用二氯甲烷萃取,收集有机相,并水洗至中性后,加入1倍无水硫酸镁除水30min,将滤液浓缩后,过硅胶柱纯化,淋洗剂乙酸乙酯,得中间体a-2白色产物61g,收率76.9%。
[0150][0151]
将中间体a-2(61g,172mmol)溶于四氢呋喃(57ml)中,在0℃氮气保护条件下,缓慢滴入放置有镁条(8.3g,344mmol)和1,2-二溴乙烷(1g)的四氢呋喃(500ml)溶液中,滴加完毕后反应自然升至室温,保持搅拌3h;将反应溶液转移至另一容器中以除去残余镁条,减压条件下除去四氢呋喃,固体加入二氯甲烷(30ml)进行稀释;而后在室温及氮气保护下,缓慢滴加溶有1-溴金刚烷(37g,172mmol)的二氯甲烷(320ml)溶液,加热至回流,保持搅拌2h;降温后,将反应液倒入tc的2mol/l盐酸中,分离有机相,水相使用正庚烷萃取;将合并的有机相水洗后使用硫酸镁干燥、过滤,减压除去溶剂;以正庚烷为流动相,使用硅胶柱色谱法对粗品进行提纯,得到无色油状物59.6g中间体a-3,收率为85.1%。
[0152][0153]
将中间体a-3(59.6g,145.4mmol)、联硼酸频那醇酯(37.7g,148.3mmol)、三(二亚苄基丙酮)二钯(0.1839g,0.201mmol),2-二环己基磷-2’,4’,6
’-
三异丙基联苯(1.33g,1.4mmol)以及醋酸钾(21.4g,218mmol)加入1,4-二氧六环(500ml)中,氮气保护下加热至80℃,搅拌3h;而后冷却至室温,反应液使用水洗后加入硫酸镁干燥,过滤后将滤液减压除去溶剂;使用甲苯体系对粗品进行重结晶提纯,得到白色固体中间体a(58.32g,收率80%)。
[0154]
中间体b合成
[0155][0156]
在n2的保护下,称取2溴-9h-咔唑(80g,325.07mmol)、叔丁醇钾(54.7g,487.6mmol)、dmf(400ml)于1000ml三口烧瓶中,并回流搅拌30min至澄清后,加入4-氯-2-氟-1-碘苯(80.2g,312.9mmol),回流反应3h后,待反应液冷却至室温后,将反应液倒入水中,用二氯甲烷萃取,收集有机相,并水洗至中性后,加入1倍无水硫酸镁除水30min,将滤液浓缩后,过硅胶柱纯化,淋洗剂二氯甲烷:正庚烷v/v=1:4,最终得中间体b-1米白色产物117g,收率75.4%。
[0157][0158]
在n2的保护下,称取中间体b-1(117g,242.4mmol)、四(三苯基膦)钯(2.8g,0.002mmol)、碳酸钾(50.2g,363.7mmol)、1,4-二氧六环(1000ml)于2000ml三口烧瓶中,回流搅拌3h后,待反应液冷却至室温,将反应液倒入水中,用二氯甲烷萃取,收集有机相,并水洗至中性后,加入1倍无水硫酸镁除水30min,将滤液浓缩后,过硅胶柱纯化,淋洗剂乙酸乙酯,得中间体b-2白色产物58.9g,收率69.3%。
[0159][0160]
将中间体b-2(58.9g,166mmol)溶于四氢呋喃(57ml)中,在0℃氮气保护条件下,缓慢滴入放置有镁条(8.1g,332mmol)和1,2-二溴乙烷(1g)的四氢呋喃(500ml)溶液中,滴加
完毕后反应自然升至室温,保持搅拌3h;将反应溶液转移至另一容器中以除去残余镁条,减压条件下除去四氢呋喃,固体加入二氯甲烷(30ml)进行稀释;而后在室温及氮气保护下,缓慢滴加溶有1-溴金刚烷(35.7g,166mmol)的二氯甲烷(320ml)溶液,加热至回流,保持搅拌2h;降温后,将反应液倒入tc的2mol/l盐酸中,分离有机相,水相使用正庚烷萃取;将合并的有机相水洗后使用硫酸镁干燥、过滤,减压除去溶剂;以正庚烷为流动相,使用硅胶柱色谱法对粗品进行提纯,得到无色油状物59.16g中间体b-3,收率为87%。
[0161][0162]
将中间体b-3(59.16g,144.3mmol)、联硼酸频那醇酯(36.6g,144.3mmol),三(二亚苄基丙酮)二钯(1.32g,1mmol)、2-二环己基磷-2’,4’,6
’-
三异丙基联苯(1.37g,1.37mmol)以及醋酸钾(21.2g,216mmol)加入1,4-二氧六环(500ml)中,氮气保护下加热至80℃,搅拌3h;而后冷却至室温,反应液使用水洗后加入硫酸镁干燥,过滤后将滤液减压除去溶剂;使用甲苯体系对粗品进行重结晶提纯,得到白色固体中间体b(56.88g,收率79%)。
[0163]
中间体c的合成
[0164][0165]
在n2的保护下,称取3溴-9h-咔唑(85g,345mmol)、叔丁醇钾(58.1g,518mmol)、dmf(400ml)于1000ml三口烧瓶中,并回流搅拌30min至澄清后,加入3-氯-2-氟碘苯(88.5g,345mmol),回流反应3h后,待反应液冷却至室温后,将反应液倒入水中,用二氯甲烷萃取,收集有机相,并水洗至中性后,加入1倍无水硫酸镁除水30min,将滤液浓缩后,过硅胶柱纯化,淋洗剂二氯甲烷:正庚烷v/v=1:4,最终得中间体c-1米白色产物123g,收率74.3%。
[0166][0167]
在n2的保护下,称取中间体c-1(123g,254.9mmol)、四(三苯基膦)钯(2.9g,2.5mmol)、碳酸钾(52.8g,382mmol)、1,4-二氧六环(1000ml)于2000ml三口烧瓶中,回流搅拌3h后,待反应液冷却至室温,将反应液倒入水中,用二氯甲烷萃取,收集有机相,并水洗至中性后,加入1倍无水硫酸镁除水30min,将滤液浓缩后,过硅胶柱纯化,淋洗剂乙酸乙酯,得中间体c-2白色产物70.3g,收率78.2%。
[0168][0169]
将中间体c-2(78.2g,220.5mmol)溶于四氢呋喃(62ml)中,在0℃氮气保护条件下,缓慢滴入放置有镁条(10.58g,441mmol)和1,2-二溴乙烷(1.5g)的四氢呋喃(500ml)溶液中,滴加完毕后反应自然升至室温,保持搅拌3h;将反应溶液转移至另一容器中以除去残余镁条,减压条件下除去四氢呋喃,固体加入二氯甲烷(30ml)进行稀释;而后在室温及氮气保护下,缓慢滴加溶有1-溴金刚烷(47.4g,220.5mmol)的二氯甲烷(440ml)溶液,加热至回流,保持搅拌2h;降温后,将反应液倒入tc的2mol/l盐酸中,分离有机相,水相使用正庚烷萃取;将合并的有机相水洗后使用硫酸镁干燥、过滤,减压除去溶剂;以正庚烷为流动相,使用硅胶柱色谱法对粗品进行提纯,得到无色油状物71.8g中间体c-3,收率为79.5%.
[0170][0171]
将中间体c-3(71.8g,175.1mmol),联硼酸频那醇酯(44.5g,175.1mmol),三(二亚苄基丙酮)二钯(1.6g,1.75mmol)、2-二环己基磷-2’,4’,6
’-
三异丙基联苯(1.6g,3.5mmol)以及醋酸钾(25.7g,262.7mmol)加入1,4-二氧六环(500ml)中,氮气保护下加热至80℃,搅拌3h;而后冷却至室温,反应液使用水洗后加入硫酸镁干燥,过滤后将滤液减压除去溶剂;使用甲苯体系对粗品进行重结晶提纯,得到白色固体中间体c(68.03g,收率78.2%)。
[0172]
中间体p1-1的合成
[0173][0174]
将3-氯咔唑(25g,123.9mmol)、4-溴联苯(28.9g,123.9mmol)、三(二亚苄基丙酮)二钯(1.1g,1.2mmol)、2-二环己基磷-2’,6
’-
二甲氧基联苯(1.02g,2.5mmol)以及叔丁醇钠(17.9g,186mmol)加入甲苯(240ml)中,氮气保护下加热至108℃,搅拌3h;而后冷却至室温,反应液使用水洗后加入硫酸镁干燥,过滤后将滤液减压除去溶剂;使用甲苯体系对粗品进行重结晶提纯,得到白色固体中间体p1-1(32.85g,收率75%)。
[0175]
参照中间体p1-1的合成方法,且使用原料1代替3-氯咔唑,原料2代替4-溴联苯制备中间体p4-1、p5-1、p8-1、p9-1、p20-1、p23-1、p25-1、p27-1、p47-1、p63-1、p66-1、p73-1、
p79-1、p84-1、p92-1、p96-1、p97-1。其中,中间体p4-1、p5-1、p8-1、p9-1、p20-1、p23-1、p25-1、p27-1、p47-1、p63-1、p66-1、p73-1、p79-1、p84-1、p92-1、p96-1、p97-1的编号、结构、原料、合成收率等展示在表1中:
[0176]
表1:中间体px-x结构、制备及合成收率
[0177]
[0178]
[0179][0180]
化合物p1的合成
[0181][0182]
将中间体a(6g,12mmol)、p1-1(4.78g,12mmol)、醋酸钯(0.027g,0.12mmol)、2-二环己基磷-2’,4’,6
’-
三异丙基联苯(0.114g,0.24mmol)以及碳酸钾(4.9g,36mmol)加入甲苯(48ml),无水乙醇(24ml)和去离子水(12ml)中,氮气保护下加热至80℃,搅拌2h;而后冷却至室温,反应液使用水洗后加入硫酸镁干燥,过滤后将滤液减压除去溶剂;使用二氯甲烷/正庚烷体系对粗品进行重结晶提纯,得到白色固体化合物p1,收率68%。
[0183]
lc-ms(esi、pos.ion)m/z:693.3[m+h]
+
[0184]
参照中间体p1的合成方法,且使用原料3代替中间体a,原料4代替p1-1中间体p4、p5、p8、p9、p20、p23、p25、p27、p34、p38、p47、p63、p66、p73、p79、p84、p92、p96、p97。其中,中间体p4、p5、p8、p9、p20、p23、p25、p27、p34、p38、p47、p63、p66、p73、p79、p84、p92、p96、p97的编号、结构、原料、合成收率等展示在表2中:
[0185]
表2:中间体px结构、制备、表征及合成收率
[0186]
[0187]
[0188]
[0189]
[0190][0191]
表3:化合物核磁数据
[0192]
[0193][0194]
有机电致发光器件的制作及评估实施例
[0195]
红色有机电致发光器件的制作
[0196]
实施例1:
[0197]
通过以下过程制备阳极:将ito厚度为的基板(康宁制造)切割成40mm
×
40mm
×
0.7mm的尺寸,采用光刻工序,将其制备成具有阴极、阳极以及绝缘层图案的实验基板,利用紫外臭氧以及o2:n2等离子进行表面处理,以增加阳极(实验基板)的功函数的和清除浮渣。
[0198]
在实验基板(阳极)上真空蒸镀f4-tcnq以形成厚度为的空穴注入层(hil),并且在空穴注入层蒸镀npb,形成厚度为的第一空穴传输层。
[0199]
在第一空穴传输层上真空蒸镀papb,形成厚度为的第二空穴传输层。
[0200]
在第二空穴传输层上,将rh-n:p1:ir(piq)2(acac)以50%:50%:3%(蒸镀速率)的比例进行共同蒸镀,形成厚度为的红色有机发光层(eml)。
[0201]
将et-06和liq以1:1的重量比进行混合并蒸镀形成了厚的电子传输层(etl),将liq蒸镀在电子传输层上以形成厚度为的电子注入层(eil),然后将镁(mg)和银(ag)以1:9的蒸镀速率混合,真空蒸镀在电子注入层上,形成厚度为的阴极。
[0202]
在上述阴极上蒸镀厚度为的cp-05,形成有机覆盖层(cpl),从而完成有机发光器件的制造。
[0203]
实施例2~实施例14
[0204]
在形成有机发光层时,以表4中化合物y列所示的化合物替代实施例1中的p1,利用与实施例1相同的方法制作有机电致发光器件。举例而言,在实施例2中,以p2替代实施例1中的p1,按照与实施例1相同的方法制备有机电致发光器件。可以理解的是,在所制备的有机电致发光器件的有机发光层中,rh-n:p1:ir(piq)2(acac)=50%:50%:3%。
[0205]
实施例15
[0206]
在实施例1所示中,只在形成有机发光层时,改变发光层材料,将实施例1中的rh-n:p1:ir(piq)2(acac)以50%:50%:3%(蒸镀速率)的比例进行共同蒸镀变为p63:rh-p:ir(piq)2(acac)以50%:50%:3%(蒸镀速率)的比例进行共同蒸镀,形成厚度为的红色有机发光层(eml)。其他器件部分未作改动。
[0207]
实施例16~实施例20
[0208]
在形成有机发光层时,以表4中化合物x列所示的化合物替代实施例15中的化合物p63,利用与实施例15相同的方法制作有机电致发光器件。
[0209]
比较例1
[0210]
参见表4,以化合物a替代实施例1中的化合物1,按照与实施例1相同的方法制备有机电致发光器件。可以理解的是在所制备的有机电致发光器件的有机发光层中,rh-n:化合
物a:ir(piq)2(acac)=50%:50%:3%。
[0211]
比较例2
[0212]
参见表4,以化合物b替代实施例1中的化合物1,按照与实施例1相同的方法制备有机电致发光器件。可以理解的是在所制备的有机电致发光器件的有机发光层中,rh-n:化合物b:ir(piq)2(acac)=50%:50%:3%。
[0213]
比较例3
[0214]
参见表4,以化合物c替代实施例1中的化合物1,按照与实施例1相同的方法制备有机电致发光器件。可以理解的是在所制备的有机电致发光器件的有机发光层中,rh-n:化合物c:ir(piq)2(acac)=50%:50%:3%。
[0215]
比较例4
[0216]
参见表4,按照与实施例1相同的方法制备有机电致发光器件。可以理解的是在所制备的有机电致发光器件的有机发光层中,rh-n:rh-p:ir(piq)2(acac)以50%:50%:3%。
[0217]
比较例5
[0218]
参见表4,以化合物d替代实施例15中的化合物p63,按照与实施例15相同的方法制备有机电致发光器件。可以理解的是在所制备的有机电致发光器件的有机发光层中,化合物d:rh-p:ir(piq)2(acac)以50%:50%:3%。
[0219]
比较例6
[0220]
参见表4,以化合物e替代实施例15中的化合物p63,按照与实施例15相同的方法制备有机电致发光器件。可以理解的是在所制备的有机电致发光器件的有机发光层中,化合物e:rh-p:ir(piq)2(acac)以50%:50%:3%。
[0221]
比较例7
[0222]
参见表4,以化合物f替代实施例15中的化合物p63,按照与实施例15相同的方法制备有机电致发光器件。可以理解的是在所制备的有机电致发光器件的有机发光层中,化合物f:rh-p:ir(piq)2(acac)以50%:50%:3%。
[0223]
在实施例1~20和比较例1~7中,所使用的各个材料的结构式如下:
[0224]
[0225][0226]
对如上制得的有机电致发光器件,在20ma/cm2的条件下分析了器件的性能,其结果示于下表4:
[0227]
表4:有机电致发光器件的性能测试结果
[0228]
[0229][0230]
根据表4的结果可知,作为发光层的化合物的实施例1-14与已公知的化合物所对应的器件比较例1-4相比有机电致发光器件的电压至少降低了0.15v,电流效率(cd/a)至少提高了16%,外量子效率至少提高了15.54%,寿命至少提高了8.25%,最高的寿命可提高210h。
[0231]
作为发光层的化合物的实施例15-20与已公知的化合物所对应的器件比较例4-7相比有机电致发光器件的电压降低了0.15v,发光效率(cd/a)至少提高了21.5%,外量子效率至少提高了21.5%,寿命至少提高了20.6%,最高的寿命可提高为153h。
[0232]
应可理解的是,本申请不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本申请能够具有其他实施方式,并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本申请的范围内。应可理解的是,本说明书公开和限定的本申请延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本申请的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本申请的最佳方式,并且将使本领域技术人员能够利用本申请。
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