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一种具有紫外光稳定性的光提取材料及其应用

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50


一种具有紫外光稳定性的光提取材料及其应用

本申请要求于2021年10月13日提交中国专利局、申请号为202111193911.7、发明名称为“一种具有紫外光稳定性的光提取材料及其应用”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及有机发光显示领域,特别是涉及一种化合物、光提取材料、有机电致发光器件和显示装置。

背景技术

有机电致发光器件是一种多层有机薄膜结构,其中发光层位于阴阳极之间。通电后发光层发出的光从透明电极一侧透射出来,光由于在各个膜层之间发生全反射等波导效应而损失。在透明电极上增加一层高折射率的光提取层,可以大幅提高出光效率。

光提取层可以是无机化合物,也可以是有机化合物。无机化合物的特点在于折射率高,有利光提取,但是镀膜温度很高(>1000度),这种镀膜会对有机元器件造成损坏。有机物薄膜蒸镀温度低,工艺上比无机化合物具有更大优势。例如,有机电致发光二极管(OLED)元件基本都使用能够提升OLED光取出效率的有机光提取材料。折射率是光提取材料最重要的指标,通常光提取层的折射率越高,则从电极到光提取层出光效率越高,OLED的发光效率越高。

目前,韩国东进世美肯株式会社用于OLED光提取层的光提取材料是专利CN111217778A中的芳族胺化合物。该类化合物(例如化合物1-1和1-2)的折射率依然有待提高。

有机电致发光器件中包含多层有机膜结构,这些材料在紫外光波段(<400nm)具有强吸收,所以有机电致发光器件长期暴露在阳光下或紫外光下,有机材料会发生光老化现象,表现出器件的工作电压升高,发光效率下降、寿命降低等问题。光提取材料处于有机电致发光器件的外层,首先受到紫外光的照射,容易发生老化。

发明内容

鉴于现有技术的上述问题,本申请的目的在于提供一种光提取材料,以提高有机电致发光器件的紫外光耐候性和发光效率。

本申请的第一个方面提供一种化合物,其结构如式(I)所示:

其中,

X1-X3中的至少一个选自式(II-1)或式(II-2)所示基团,其余各自独立地选自氢、未取代或被Ra取代的C

L

所述杂芳基和所述亚杂芳基中的杂原子各自独立地选自O、S、N;

各个基团的取代基Ra各自独立地选自氘、C

本申请第二个方面提供了一种光提取材料,包含本申请提供的化合物中的至少一种。

本申请第三个方面提供了一种有机电致发光器件,包含本申请提供的光提取材料中的至少一种。

本申请第四个方面提供了一种显示装置,包含本申请提供的有机电致发光器件。

本申请提供的式(I)所示化合物,可以用于光提取材料,式(I)连接的式(II-1)或式(II-2)中,引入包含有吡啶和羟基苯形成的分子内氢键结构,这种分子内氢键结构在激发态会发生质子迁移过程,抑制其他破坏分子结构的光化学过程,增强光提取材料的光稳定性,进而减弱紫外线对有机电致发光器件的光老化;另外羟基中的氢原子可以与氮杂基团上的氮原子形成分子内氢键,可以增强光提取材料的稳定性,从而减弱紫外光对有机电致发光器件的光损伤;还可以增加分子的平面性,增大分子的堆积密度,从而有利于提高光提取材料的折射率。

因此,本申请的有机电致发光器件包含本申请的化合物作为光提取材料,可以有效保护有机电致发光器件,减弱紫外光对于器件的光老化,同时光提取材料具有更高的折射率,能够更加有效地促进光取出,从而提升了有机电致发光器件的紫外光耐候性和发光效率。本申请提供的显示装置具有优良的显示效果。

当然,实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一种实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的实施方式。

图1为一种典型的有机电致发光器件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

本申请的第一个方面提供一种化合物,其结构如式(I)所示:

其中,

X1-X3中的至少一个选自式(II-1)或式(II-2)所示基团,其余各自独立地选自氢、未取代或被Ra取代的C

L

所述杂芳基和所述亚杂芳基中的杂原子各自独立地选自O、S、N;

各个基团的取代基Ra各自独立地选自氘、C

不限于任何理论,本申请的发明人发现,本申请提供的式(I)所示化合物,可以用于光提取材料,式(I)连接的式(II-1)或式(II-2),引入包含有吡啶和羟基苯形成的分子内氢键结构,这种分子内氢键结构在激发态会发生质子迁移过程,抑制其他破坏分子结构的光化学过程,增强光提取材料的光稳定性,进而减弱紫外线对有机电致发光器件的光老化;羟基中的氢原子可以与氮杂基团上的氮原子形成分子内氢键,可以增强光提取材料的稳定性,从而减弱紫外光对有机电致发光器件的光损伤;还可以增加分子的平面性,增大分子的堆积密度,从而有利于提高光提取材料的折射率。

具体地,式(II-1)和式(II-2)所示基团中都含有吡啶与羟基苯构成的下述基团A,基团A中羟基与吡啶上的N原子形成分子内氢键。当基团A受光激发变成激发态后,会发生激发态分子内质子转移过程,羟基的O-H键发生断裂,氢原子转移到吡啶的氮原子上,形成N-H键,芳香环原子形成新的下述共振结构B;当结构B退激发到基态时,再次发生分子内的质子转移过程,生成结构A。通常,分子内氢键转移是很容易发生的,其反应活化能要比其它光化学反应要低很多,所以这个激发态的质子转移过程很容易抑制其它光化学反应的发生,从而增强了式(I)所示化合物结构的光稳定性。

优选地,X1-X3中的至少一个选自式(II-1)或式(II-2)所示基团,其余各自独立地选自氢、未取代或被Ra取代的C

L

优选地,X1-X3中的至少一个选自式(II-1)或式(II-2)所示基团,其余各自独立地选自氢或下述基团Y1至Y15中的任一个:

其中,R

L

优选地,X1-X3中的至少一个选自式(II-1)或式(II-2)所示基团,其余各自独立地选自氢或下述基团y1至y19中的任一个:

其中,R

L

优选地,X1-X3中的至少一个选自式(II-1-A)或式(II-2-B)所示基团,其余各自独立地选自氢、未取代或被Ra取代的C

式(II-1-A)和式(II-2-B)基团中连接位点处于羟基苯与吡啶连接键的对位,它们与L

例如,前述化合物选自下述结构A-1至A-48中的任一个:

/>

/>

本申请第二个方面提供一种光提取材料,包含本申请提供的化合物中的至少一种。本申请提供的化合物具有良好的紫外光耐候性和较高的折射率,从而,本申请的光提取材料应用于光提取层时,光提取层具有良好的紫外光耐候性和光提取性能。

在本申请的一些实施方式中,光提取材料的折射率≥1.90;优选地,光提取材料的红光折射率≥1.90、绿光折射率≥2.00、蓝光折射率≥2.10;更优选地,光提取材料的红光折射率≥1.95、绿光折射率≥2.05、蓝光折射率≥2.25。

本申请第三个方面提供一种有机电致发光器件,包含本申请提供的光提取材料中的至少一种。本申请提供的化合物具有良好的紫外光耐候性和较高的折射率,因此,本申请提供的有机电致发光器件具有良好的紫外光耐受性和较高的发光效率。

在本申请中,对于有机电致发光器件的种类和结构没有特别限制,可以为本领域公知的各种类型和结构的有机电致发光器件,只要可以使用本申请提供的光提取材料中的至少一种即可。

本申请的有机电致发光器件,可以是顶部发光结构的发光器件,可以举出在基板上依次包含阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、透明或半透明阴极、光提取层。

本申请的有机电致发光器件,还可以是底部发光结构的发光器件,可以举出在基板上依次包含光提取层、透明或半透明阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、阴极。

本申请的有机电致发光器件,还可以是双侧发光结构的发光器件,可以举出在基板上依次包含光提取层、透明或半透明阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、透明或半透明阴极、光提取层。

另外,在空穴传输层与发光层之间可以具有电子阻挡层,在发光层与电子传输层之间可以具有空穴阻挡层。然而本申请的有机电致发光器件的结构并不限于上述具体结构,如果需要,可以省略或增加上述各层。本申请对上述各层的厚度没有特别限制,只要能够实现本申请目的即可。例如,有机电致发光器件可以在基板上依次包含由金属氧化物或金属制成的阳极(10nm至1000nm)、空穴注入层(5nm至20nm)、空穴传输层(80nm至140nm)、电子阻挡层(5nm至20nm)、发光层(12nm至40nm)、空穴阻挡层(5nm至20nm)、电子传输层(300nm至800nm)、电子注入层(5nm至20nm)、透明或半透明阴极(10nm至20nm)以及光提取层(50nm至90nm)。

图1示出了一种典型的有机电致发光器件的示意图,其中,从下到上,依次设置基板1、反射阳极电极2、空穴注入层3、空穴传输层4、发光层5、电子传输层6、电子注入层7、阴极电极8、光提取层9。

可以理解,图1仅示意性地示出了一种典型的有机电致发光器件的结构,本申请并不限于这种结构,本申请的光提取材料可以用于任何类型的有机电致发光器件。

在本申请的有机电致发光器件中,除了光提取层包含本申请提供的光提取材料以外,其它层均可以使用现有技术中用于所述层的各种材料。

为了方便起见,以下参照图1对本申请的有机电致发光器件进行说明,但这不意味着对本申请的保护范围的任何限定。可以理解,所有能够使用本申请的光提取材料的有机电致发光器件都在本申请的保护范围内。

在本申请中,所述基板1的材料没有特别限制,可以使用现有技术中有机电致发光器件所用的常规基板,例如,玻璃、聚合物材料、带有薄膜晶体管(TFT)元器件的玻璃和聚合物材料等。

在本申请中,所述反射阳极电极2的材料没有特别限制,可以选自现有技术中已知的氧化铟锡(ITO)、铟锌氧(IZO)、二氧化锡(SnO

在本申请中,所述空穴注入层3的材料没有特别限制,可以使用本领域已知的空穴注入层材料,例如选用空穴传输材料(HTM)作为空穴注入材料。

在本申请中,所述空穴注入层3还可以包括p型掺杂剂,所述p型掺杂剂的种类没有特别限制,可以使用本领域已知的各种p型掺杂剂,例如,p型掺杂剂可以选自以下p-1至p-3化合物中的至少一种:

在本申请中,所述p型掺杂剂用量没有特别限制,可以为本领域技术人员公知的用量。

在本申请中,所述空穴传输层4的材料没有特别限制,可以使用本领域已知的空穴传输材料(HTM)制成。所述空穴传输层4的层数没有特别限定,可以根据实际需要进行调节,只要能满足本申请目的即可,例如,1层、2层、3层、4层或更多层。

例如,用于空穴注入层的材料和用于空穴传输层的材料可以各自独立地选自但不限于以下HT-1至HT-32化合物中的至少一种:

/>

在本申请中,所述发光层5可以包含蓝光发光层、绿光发光层或红光发光层,所述发光层5中的发光材料没有特别限制,可以使用本领域技术人员公知的各种发光材料,例如,所述发光材料可以包含主体材料和客体材料。在本申请中,对主体材料与客体材料的用量没有特别限制,可以为本领域技术人员公知的用量。

在本申请中,所述红色发光层的主体材料没有特别限制,可以使用本领域已知的红色发光层主体材料中的至少一种。例如,可以选自但不限于以下RH-1至RH-13化合物,以及GPH-1至GPH-80化合物中的至少一种:

/>

/>

/>

在本申请中,所述绿色发光层的主体材料没有特别限制,可以使用本领域已知的绿色发光层主体材料中的至少一种。例如,可以选自但不限于上述GPH-1至GPH-80化合物中的至少一种。

在本申请中,所述蓝色发光层的主体材料没有特别限制,可以使用本领域已知的蓝色发光层主体材料中的至少一种。例如,可以选自但不限于以下BH-1至BH-36化合物中的至少一种:

/>

/>

在本申请中,所述红色发光层的客体材料没有特别限制,可以使用本领域已知的红色发光层客体材料中的至少一种。例如,可以选自但不限于以下RPD-1至RPD-28化合物中的至少一种:

/>

在本申请中,所述绿色发光层的客体材料没有特别限制,可以使用本领域已知的绿色发光层客体材料中的至少一种。例如,可以选自但不限于以下GD01至GD04化合物中的至少一种:

在本申请中,所述蓝色发光层的客体材料没有特别限制,可以使用本领域已知的蓝色发光层客体材料中的至少一种。例如,可以选自但不限于以下BD01至BD04化合物中的至少一种:

在本申请中,所述电子传输层6的材料没有特别限制,可以使用本领域已知的电子传输材料。例如,已知的电子传输材料可以选自但不限于以下ET-1至ET-57化合物中的至少一种:

/>

/>

/>

在本申请中,所述电子传输层6还可以包括n型掺杂剂,所述n型掺杂剂的种类没有特别限制,可以采用本领域已知的各种n型掺杂剂,例如可以采用以下n型掺杂剂:

在本申请中,所述n型掺杂剂用量没有特别限制,可以为本领域技术人员公知的用量。

在本申请中,所述电子注入层7的材料没有特别限制,可以使用本领域公知的电子注入材料,例如,可以包括但不限于现有技术中LiQ、LiF、NaCl、CsF、Li

在本申请中,所述阴极电极8的材料没有特别限制,可以选自但不限于镁银混合物、镁铝混合物、LiF/Al、ITO、Al等金属、金属混合物、氧化物等。

在本申请中,所述光提取层9包含本申请的光提取材料中的至少一种,所述光提取层9也可以包含本申请的光提取材料中的至少一种与已知光提取材料的组合。目前已知的光提取材料主要为包含芳族胺化合物的光提取材料。为了提高出光率,本申请的光提取层9设置在出光侧的透明电极上。要求光提取层的折射率大于电极的折射率,并且可以透过可见光。本申请的光提取层9包含本申请的光提取材料,具有较高的折射率,因此可以提供高的出光率。

在本申请的一些实施方式中,光提取层9的厚度为50-90nm,优选为60-90nm。

本申请第四个方面提供一种显示装置,包含本申请提供的有机电致发光器件,具有优良的显示效果。所述显示装置包括但不限于显示器、电视、移动通信终端、平板电脑等。

本申请对有机电致发光器件的制备方法没有特别限制,可以采用本领域公知的任何方法,例如,有机电致发光器件的制备方法可以包括但不限于以下步骤:

(1)清洗顶发光用有机电致发光器件基板1上的阳极电极2,在清洗机中分别通过药洗、水洗、毛刷、高压水洗、风刀等步骤,然后再加热处理;

(2)在反射阳极电极2上真空蒸镀空穴注入层3,空穴注入层3中包含空穴注入材料和p型掺杂剂;

(3)在空穴注入层3上真空蒸镀空穴传输材料作为空穴传输层4;

(4)在空穴传输层4上真空蒸镀发光层5,发光层5中包含主体材料和客体材料;

(5)在发光层5上真空蒸镀电子传输材料作为电子传输层6,电子传输层6中包含电子传输材料和n型掺杂剂;

(6)在电子传输层6上真空蒸镀电子注入材料作为电子注入层7;

(7)在电子注入层7上真空蒸镀阴极材料作为阴极电极8;

(8)最后在阴极电极8上蒸镀光提取材料作为光提取层9。

以上仅描述一种典型的有机电致发光器件的结构及其制备方法,应当理解,本申请并不限于这种结构。

合成实施例1:化合物A-1的合成

在反应瓶中加入100mmol的2-甲氧基苯硼酸、100mmol的1-溴-4-氯苯、27.6g的碳酸钾(200mmol)、2L的甲苯、700ml的乙醇和700ml的水,并加入0.6mol%的(二亚苄基丙酮)钯(Pd(dba)),在90℃下反应12h。反应完毕后停止反应,并将反应物冷却至室温,加水,有机相浓缩得到白色固体,过滤,水洗,所得固体用甲苯进行重结晶纯化,得到白色粉末M1。其中,Pd(dba)的加入量为1-溴-4-氯苯的0.6mol%。

在反应瓶中加入100mmol的M1、300mmol的三溴化硼和3L的二氯甲烷,在0℃至5℃下回流反应12h。反应完毕后停止反应,并将反应物恢复至室温,加水,有机相浓缩得到白色固体,过滤,水洗,所得固体用甲苯进行重结晶纯化,得到白色粉末M2。

在反应瓶中加入100mmol的M2、120mmol的联硼酸频那醇酯、19.6g的乙酸钾(200mmol)、2.3L的甲苯,并加入0.6mol%的三(二亚苄基丙酮)二钯(Pd

在反应瓶中加入100mmol的M3、100mmol的1-溴-4-氯苯、41.4g的碳酸钾(300mmol)、800ml的四氢呋喃(THF)和200ml的水,并加入1mol%的四(三苯基膦)钯(Pd(PPh

在反应瓶中加入100mmol的2-溴萘、100mmol的4-氯苯硼酸、27.6g的碳酸钾(200mmol)、2L的甲苯、700ml的乙醇和700ml的水,并加入0.6mol%的Pd(dba),在90℃下反应12h。反应完毕后停止反应,并将反应物冷却至室温,加水,有机相浓缩得到白色固体,过滤,水洗,所得固体用甲苯进行重结晶纯化,得到白色粉末M5。其中,Pd(dba)的加入量为2-溴萘的0.6mol%。

在反应瓶中加入100mmol的M5、100mmol的4-(2-吡啶基)苯胺、28.83g的叔丁醇钠(300mmol)和800ml的二甲苯,并加入1mol%的Pd(dba)在120℃下反应12h。反应完毕后停止反应,并将反应物冷却至室温,加水,过滤,水洗,所得固体用甲苯进行重结晶纯化,得到白色粉末M6。其中,Pd(dba)的加入量为M5的1mol%。

在反应瓶中加入100mmol的M4、100mmol的M6、28.83g的叔丁醇钠(300mmol)和800ml的二甲苯,并加入1mol%的Pd(dba),在120℃下反应12h。反应完毕后停止反应,并将反应物冷却至室温,加水,过滤,水洗,所得固体用甲苯进行重结晶纯化,得到白色粉末A-1,其中,Pd(dba)的加入量为M4的1mol%。

1

合成实施例2:化合物A-31的合成

在反应瓶中加入100mmol的2-溴-1-甲氧基萘、120mmol的正丁基锂、130mmol的硼酸三丁酯和1.2L的THF,在-90℃至-80℃下反应12h。反应完毕后停止反应,并将反应物恢复至室温,加水,过滤,水洗,所得固体用甲苯进行重结晶纯化,得到白色粉末M1。

在反应瓶中加入100mmol的M1、100mmol的1-溴-4-氯-2-氟苯、27.6g的碳酸钾(200mmol)、2.1L的甲苯、700ml的乙醇和700ml的水,并加入0.6mol%的Pd(dba)在95℃下反应12h。反应完毕后停止反应,并将反应物冷却至室温,加水,过滤,水洗,所得固体用甲苯进行重结晶纯化,得到白色粉末M2。其中,Pd(dba)的加入量为M1的0.6mol%。

在反应瓶中加入100mmol的M2、300mmol的三溴化硼和1.6L的二氯甲烷,在0℃至5℃下反应12h。反应完毕后停止反应,并将反应物恢复至室温,加水,过滤,水洗,所得固体用甲苯进行重结晶纯化,得到白色粉末M3。

在反应瓶中加入100mmol的4-氨基苯硼酸频那醇酯、100mmol的2-溴苯并噻唑、41.4g的碳酸钾(300mmol)、800ml的THF和200ml的水,并加入1mol%的Pd(PPh

在反应瓶中加入100mmol的M3、300mmol的碳酸铯和2.7L的N-甲基吡咯烷酮(NMP),在120℃下反应12h。反应完毕后停止反应,并将反应物降低至室温,加水,过滤,水洗,所得固体用甲苯进行重结晶纯化,得到白色粉末M6。

在反应瓶中加入100mmol的M5、100mmol的M6、28.83g的叔丁醇钠(300mmol)和800ml的二甲苯,并加入1mol%的Pd(dba)在120℃下反应12h。反应完毕后停止反应,并将反应物冷却至室温,加水,过滤,水洗,所得固体用甲苯进行重结晶纯化,得到白色粉末M7。其中,Pd(dba)的加入量为M5的1mol%。

在反应瓶中加入100mmol的M4、100mmol的M7、28.83g的叔丁醇钠(300mmol)和800ml的二甲苯,并加入1mol%的Pd(dba),在120℃下反应12h。反应完毕后停止反应,并将反应物冷却至室温,加水,过滤,水洗,所得固体用甲苯进行重结晶纯化,得到白色粉末A-31,其中,Pd(dba)的加入量为M4的1mol%。

1

合成实施例3:化合物A-39的合成

在反应瓶中加入100mmol的4-氯-2-甲氧基苯硼酸、100mmol的邻溴吡啶、27.6g的碳酸钾(200mmol)、2L的甲苯、700ml的乙醇和700ml的水,并加入1mol%的Pd(PPh

在反应瓶中加入100mmol的M1、300mmol的三溴化硼和3L的二氯甲烷,在0℃至5℃下回流反应12h。反应完毕后停止反应,并将反应物恢复至室温,加水,有机相浓缩得到白色固体,过滤,水洗,所得固体用甲苯进行重结晶纯化,得到白色粉末M2。

在反应瓶中加入100mmol的M2、120mmol的联硼酸频那醇酯、19.6g的乙酸钾(200mmol)、2.3L的甲苯,并加入0.6mol%的Pd

在反应瓶中加入100mmol的M3、100mmol的1-溴-4-氯苯、41.4g的碳酸钾(300mmol)、800ml的THF和200ml的水,并加入1mol%的Pd(PPh

在反应瓶中加入100mmol的4-氨基苯硼酸频那醇酯、100mmol的2-溴苯并噁唑、41.4g的碳酸钾(300mmol)、800ml的THF和200ml的水,并加入1mol%的Pd(PPh

在反应瓶中加入100mmol的M5、100mmol的M6、28.83g的叔丁醇钠(300mmol)和800ml的二甲苯,并加入1mol%的Pd(dba)在120℃下反应12h。反应完毕后停止反应,并将反应物冷却至室温,加水,过滤,水洗,所得固体用甲苯进行重结晶纯化,得到白色粉末M7。其中,Pd(dba)的加入量为M5的1mol%。

在反应瓶中加入100mmol的M4、100mmol的M7、28.83g的叔丁醇钠(300mmol)和800ml的二甲苯,并加入1mol%的Pd(dba),在120℃下反应12h。反应完毕后停止反应,并将反应物冷却至室温,加水,过滤,水洗,所得固体用甲苯进行重结晶纯化,得到白色粉末A-39,其中,Pd(dba)的加入量为M4的1mol%。

1

合成实施例4:化合物A-41的合成

在反应瓶中加入100mmol的4-氨基苯硼酸频那醇酯、100mmol的邻溴吡啶、41.4g的碳酸钾(300mmol)、800ml的THF和200ml的水,并加入1mol%的Pd(PPh

在反应瓶中加入100mmol的M5、100mmol的4-氯联苯、28.83g的叔丁醇钠(300mmol)和800ml的二甲苯,并加入1mol%的Pd(dba)在120℃下反应12h。反应完毕后停止反应,并将反应物冷却至室温,加水,过滤,水洗,所得固体用甲苯进行重结晶纯化,得到白色粉末M7。其中,Pd(dba)的加入量为M5的1mol%。

在反应瓶中加入100mmol的M4、100mmol的M7、28.83g的叔丁醇钠(300mmol)和800ml的二甲苯,并加入1mol%的Pd(dba),在120℃下反应12h。反应完毕后停止反应,并将反应物冷却至室温,加水,过滤,水洗,所得固体用甲苯进行重结晶纯化,得到白色粉末A-41,其中,Pd(dba)的加入量为M4的1mol%。

1

合成实施例5:化合物A-43的合成

在反应瓶中加入100mmol的4-氨基苯硼酸频那醇酯、100mmol的溴苯、41.4g的碳酸钾(300mmol)、800ml的THF和200ml的水,并加入1mol%的Pd(PPh

在反应瓶中加入100mmol的M5、100mmol的M6、28.83g的叔丁醇钠(300mmol)和800ml的二甲苯,并加入1mol%的Pd(dba)在120℃下反应12h。反应完毕后停止反应,并将反应物冷却至室温,加水,过滤,水洗,所得固体用甲苯进行重结晶纯化,得到白色粉末M7。其中,Pd(dba)的加入量为M6的1mol%。

在反应瓶中加入100mmol的M4、100mmol的M7、28.83g的叔丁醇钠(300mmol)和800ml的二甲苯,并加入1mol%的Pd(dba),在120℃下反应12h。反应完毕后停止反应,并将反应物冷却至室温,加水,过滤,水洗,所得固体用甲苯进行重结晶纯化,得到白色粉末A-43,其中,Pd(dba)的加入量为M4的1mol%。

1

合成实施例6:化合物A-44的合成

在反应瓶中加入100mmol的M5、100mmol的M4、28.83g的叔丁醇钠(300mmol)和800ml的二甲苯,并加入1mol%的Pd(dba)在120℃下反应12h。反应完毕后停止反应,并将反应物冷却至室温,加水,过滤,水洗,所得固体用甲苯进行重结晶纯化,得到白色粉末M6。其中,Pd(dba)的加入量为M5的1mol%。

在反应瓶中加入100mmol的M4、100mmol的M6、28.83g的叔丁醇钠(300mmol)和800ml的二甲苯,并加入1mol%的Pd(dba),在120℃下反应12h。反应完毕后停止反应,并将反应物冷却至室温,加水,过滤,水洗,所得固体用甲苯进行重结晶纯化,得到白色粉末A-44,其中,Pd(dba)的加入量为M4的1mol%。

1

合成实施例7:化合物A-45的合成

在反应瓶中加入100mmol的M3、100mmol的4-溴苯胺、41.4g的碳酸钾(300mmol)、800ml的THF和200ml的水,并加入1mol%的Pd(PPh

在反应瓶中加入100mmol的M4、200mmol的3-溴二苯并噻吩、200mmol的叔丁醇钠、1mol%的Pd

1

合成实施例8:化合物A-46的合成

在反应瓶中加入100mmol的M3、100mmol的4-溴苯胺、41.4g的碳酸钾(300mmol)、800ml的THF和200ml的水,并加入1mol%的Pd(PPh

在反应瓶中加入100mmol的M4、200mmol的M5、200mmol的叔丁醇钠、1mol%的Pd

1

本申请的其它化合物均可按照合成实施例1-8的思路选择合适的原料进行合成,也可以选择任何其他合适的方法和原料进行合成。

实施例1

将涂布了ITO透明导电层的玻璃基片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;

然后,把上述带有厚度为150nm阳极的玻璃基片置于真空腔内,抽真空至小于10

然后,在空穴注入层之上真空蒸镀空穴传输材料HT-32作为空穴传输层,其中,蒸镀速率为0.1nm/s,蒸镀膜厚为80nm;

然后,在空穴传输层之上真空蒸镀发光层,发光层包括主体材料GHP-16和客体材料RPD-1,利用多源共蒸的方法进行蒸镀,调节主体材料GHP-16的蒸镀速率为0.1nm/s,客体材料RPD-1蒸镀速率为主体材料GHP-16蒸镀速率的3%,蒸镀总膜厚为30nm;

然后,在发光层上真空蒸镀厚度为35nm的电子传输层,电子传输层包含电子传输材料ET-61和n型掺杂剂n-1,其中n型掺杂剂的含量为50mol%;

然后,在电子传输层上真空蒸镀厚度为0.5nm的LiF作为电子注入层,蒸镀速率为0.1nm/s;

然后,在电子注入层上蒸镀厚度为15nm的Mg/Ag(Mg和Ag的镀率比为1:9)作为阴极,总蒸镀速率为0.1nm/s;

最后,在阴极电极上真空蒸镀厚度为50nm的光提取层,光提取层的材料为A-1。

本实施例的有机电致发光器件发出红光。

以下实施例,如无特别指出,蓝光器件发光层厚度为20nm。

实施例2-5

除了按照表1调整光提取层的厚度以外,其余与实施例1相同。

实施例6

除了用化合物GPH-44代替GHP-16、用化合物GD04代替RPD-1以外,其余与实施例1相同。

本实施例的有机电致发光器件发出绿光。

实施例7-10

除了按照表1调整光提取层的厚度以外,其余与实施例6相同。

实施例11

除了用化合物BH-1代替GHP-16、用化合物BD01代替RPD-1以外,其余与实施例1相同。

本实施例的有机电致发光器件发出蓝光。

实施例12-15

除了按照表1调整光提取层的厚度以外,其余与实施例11相同。

实施例16、19、22、25、28、31、34

除了分别用化合物A-31、A-39、A-41、A-43、A-44、A-45、A-46代替化合物A-1以外,其余与实施例3相同。

实施例17、20、23、26、29、32、35

除了分别用化合物A-31、A-39、A-41、A-43、A-44、A-45、A-46代替化合物A-1以外,其余与实施例8相同。

实施例18、21、24、27、30、33、36

除了分别用化合物A-31、A-39、A-41、A-43、A-44、A-45、A-46代替化合物A-1以外,其余与实施例13相同。

对比例1

除了用化合物1-1代替A-1以外,其余与实施例1相同。

对比例2-5

除了按照表1调整光提取层的厚度以外,其余与对比例1相同。

对比例6

除了用化合物1-1代替化合物A-1以外,其余与实施例6相同。

对比例7-10

除了按照表1调整光提取层的厚度以外,其余与对比例6相同。

对比例11

除了用化合物1-1代替化合物A-1以外,其余与实施例11相同。

对比例12-15

除了按照表1调整光提取层的厚度以外,其余与对比例11相同。

对比例16

除了用化合物1-2代替化合物1-1以外,其余与对比例1相同。

对比例17

除了用化合物1-2代替化合物1-1以外,其余与对比例8相同。

对比例18

除了用化合物1-2代替化合物1-1以外,其余与对比例13相同。

有机电致发光器件的性能检测:

具体采用BJV测试系统来测试有机电致发光器件的电流效率和CIE色坐标。

对于蓝光器件,使用蓝光指数(BI)考察其发光效率,而CIEy值主要评价蓝光颜色的饱和度,蓝光指数为蓝光器件的电流效率除以CIEy值得到,CIEy值变大表明蓝光颜色发生红移,CIEy值变小表明蓝光颜色发生蓝移;使用电流效率来评价绿光和红光器件发光效率;对绿光和红光器件颜色变化,主要用CIEx值来评价,CIEx变大表明发光红移,CIEx变小,表明发光蓝移。

折射率的测试:

测量仪器为Radiation technology公司的Version-1.0.1.4光谱型椭偏仪;玻璃基板大小为200mm×200mm,材料薄膜厚度为80nm。测定在不同波长下化合物的折射率(n)。

紫外光老化实验:

先测试蓝光有机电致发光器件的电压和BI值,记为初始电压和初始BI。

将制备好的蓝光有机电致发光器件置于QUV-spray紫外老化箱中,采用340nm灯管,亮度光亮为0.8W/m

光老化电压变化=光老化电压/初始电压×100%;

光老化BI变化=光老化BI/初始BI×100%。

光老化甲基橙降解对比实验:

将甲基橙溶解到THF溶剂中得到甲基橙溶液,甲基橙溶液的浓度为9mg/L。测试甲基橙溶液在460nm波长的吸光度,记为初始吸光度。

将甲基橙溶解到THF溶剂中,甲基橙的浓度为10mg/L,作为母液;取光提取材料溶于THF溶液中,光提取材料的浓度为1mg/L,作为光提取材料溶液。分别取9ml母液置于试管中,再添加1ml的光提取材料溶液于试管中,震荡混合均匀,密封试管口,得到混合溶液。

将上述混合溶液置于QUV-spray紫外老化箱中,采用340nm灯管,亮度光亮为0.8W/m

表1有机电致发光器件性能结果

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表2光提取材料折射率和光老化性能

表3蓝光有机电致发光器件紫外光老化实验性能对比

参考表1,从实施例1至实施例36、对比例1至对比例18可以看出,在具有相同厚度的光提取层时,含有本申请化合物的红光和绿光的有机电致发光器件的电流效率更高,含有本申请化合物的蓝光的有机电致发光器件的蓝光指数更高,说明含有本申请提供的化合物的有机电致发光器件的发光性能更好。

关于红光和绿光器件,从实施例1至实施例10、对比例1至对比例10可以看出,在相同的光提取层厚度下,实施例得到的有机电致发光器件的电流效率均大于对比例。随着光提取层厚度的变化,红光和绿光有机电致发光器件的CIEx和CIEy有小幅度的变化。同时,关于红光器件,对于含有化合物1-1的有机电致发光器件,光取出层厚度从50nm增大到90nm,电流效率从42cd/A增加到54cd/A,增大了12cd/A;而对于含有本申请提供的化合物A-1的有机电致发光器件,电流效率从46cd/A增大到61cd/A,增大了15cd/A。关于绿光器件,对含有于化合物1-1的有机电致发光器件,光取出层厚度从50nm增大到90nm,电流效率从122cd/A变成131cd/A,增大了9cd/A;而对于含有本申请提供的化合物A-1的有机电致发光器件,电流效率从137cd/A增大到148cd/A,增大了11cd/A。可见,在光提取层厚度变化相同的情况下,实施例得到的红光和绿光有机电致发光器件的电流效率的增长幅度均大于对比例,说明含有本申请提供的化合物的红光和绿光有机电致发光器件的发光性能更好。

关于蓝光器件,从实施例11至实施例15、对比例11至对比例15可以看出,在相同的光提取层厚度下,实施例得到的有机电致发光器件的蓝光指数均大于对比例,CIEy的值均小于对比例,说明含有本申请提供的化合物的蓝光有机电致发光器件的蓝光颜色饱和度更高。对于含有化合物1-1的有机电致发光器件,当光提取层厚度从50nm增大到90nm后,蓝光指数从89变成77,下降了12,CIEy从0.059变成0.083,增大了0.024;而对于含有本申请提供的化合物A-1的有机电致发光器件,当光提取层的厚度从50nm增大到90nm后,蓝光指数从102变成94,下降了8,CIEy从0.049变成0.056,增大了0.007。可见,在光提取层厚度变化相同的情况下,实施例得到的蓝光有机电致发光器件的蓝光指数的下降幅度和蓝光红移幅度均小于对比例,说明含有本申请提供的化合物的蓝光有机电致发光器件的具有更好的发光性能,发光颜色饱和度更高。

参考表2,不同的光提取材料的在相同波长下的折射率具有一定差异,且本申请提供的化合物用于光提取材料,其红光、蓝光和绿光的折射率均高于对比例的折射率,说明本申请提供的化合物用于光提取材料具有更高的折射率。

化合物1-1和1-2,经过18小时光老化实验,甲基橙溶液的吸光度从0.68分别下降到0.24和0.31,表明甲基橙在紫外光照射下发生明显的分解。而本申请提供的化合物,吸光度在0.48-0.56范围内,明显高于化合物1-1和1-2的吸光度。该实验表明添加的本申请提供的光提取材料明显起到吸收紫外线的作用,有效保护了溶液中的甲基橙染料,其本身也具有良好的光稳定性。

参考表3,对比例13和对比例18中的蓝光有机电致发光器件,光老化试验后器件电压上升3%至4%,BI下降7%至8%,表明蓝光有机电致发光器件发生明显老化过程,BI值下降的主要原因可能是光提取材料发生老化,导致透光率下降,蓝光有机电致发光器件电压上升表明蓝光有机电致发光器件内部有机层也受到紫外光损伤。而实施例13、实施例18、实施例21、实施例24、实施例27、实施例30、实施例33、实施例36中的蓝光有机电致发光器件,BI没有明显的下降,蓝光有机电致发光器件的电压不变或略微上升,表明本申请提供的光提取材料具有很强的光稳定性,同时也能保护器件内部的有机层,从而提升了蓝光有机电致发光器件的紫外光耐候性。

以上所述仅为本申请的较佳实施例,并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本申请的保护范围内。

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