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一种芳胺化合物及其有机电致发光器件

文献发布时间:2023-06-19 19:30:30



技术领域

本发明涉及有机光电材料技术领域,具体涉及一种芳胺化合物及其有机电致发光器件。

背景技术

有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,以下简称为OLED)具有体态轻薄、视角宽广、响应速度快、使用温度范围宽、能耗低、效率高、色纯度好、清晰度高、柔性好等特性,在照明和显示领域已得到广泛应用,被业界认为是最具有发展前景的显示及照明技术之一。

经典的OLED器件呈“三明治”结构,在阴极和阳极两个电极中间夹有发光层,其中发光层中含有发光物质(客体材料),在两个电极之间施加一定的工作电压,使空穴与电子分别从阳极和阴极注入,然后到达发光层,复合产生激子,释放能量,在电场的作用下激子发生迁移,将能量传递给发光物质,发光物质分子中的电子从基态跃迁到激发态,由于激发态不稳定,电子又从激发态回迁到基态,从而以光的形式将能量释放出来,产生发光现象。为了改善器件的性能,在阳极与发光层之间,以及阴极与发光层之间还设有更多的有机功能层,一般情况下,阳极与发光层之间为空穴传输区域,主要起到注入和传输空穴的作用,包括空穴注入层、空穴传输层、发光辅助层、电子阻挡层等;阴极与发光层之间为电子传输区域,主要起到注入和传输电子的作用,包括电子注入层、电子传输层、空穴阻挡层等。

除了在阳极与阴极之间设置有机功能层,还会在发光一侧电极的外侧(背离不发光一侧电极)设置覆盖层。一般情况下,覆盖层具有较高的折射率,能够改善器件的透光率、改变光的发射方向等,进而改善器件的发光效率及色纯度等。

为了进一步改善OLED器件的发光效率、色纯度及使用寿命等性能,需要开发出性能优异的覆盖层材料。

发明内容

为解决上述技术问题,本发明提供一种芳胺化合物,其具有很好的热稳定性和化学稳定性,还具有较高的折射率,能够作为覆盖层材料应用于OLED器件中,改善OLED器件的发光效率和使用寿命等性能,其具有式(I)所示结构:

其中,所述的Ar

在式(I-A)中,所述的X选自氧原子或者硫原子;所述的A选自取代或未取代的苯基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基、取代或未取代的吡嗪基、取代或未取代的哒嗪基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的喹啉基、取代或未取代的异喹啉基、取代或未取代的喹喔啉基、取代或未取代的喹唑啉基、取代或未取代的菲基、取代或未取代的菲啶基、取代或未取代的苯并喹啉基、取代或未取代的菲啰啉基、取代或未取代的蒽基、取代或未取代的吖啶基、取代或未取代的三亚苯基中的一种;所述的R

所述的Ar

在式(I-B)中,所述的Y选自氧原子或者硫原子;所述的B、C独立地选自取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的菲基、取代或未取代的蒽基中的一种,并且,所述的B、C不同时选自取代或未取代的苯基;

所述的Ar

所述的L

上述“取代或未取代”中的取代基选自氘原子;氟原子;氰基;被氘原子、氟原子组成的组中的一种以上取代或未取代的C1~C4的烷基;被氘原子、氟原子、氰基、C1~C4的烷基组成的组中的一种以上取代或未取代的C5~C10的环烷基;被氘原子、氟原子、氰基、C1~C4的烷基、C5~C10的环烷基组成的组中的一种以上取代或未取代的C6~C12的芳基;被氘原子、氟原子、氰基、C1~C4的烷基、C5~C10的环烷基组成的组中的一种以上取代或未取代的C2~C12的杂芳基。

本发明还提供一种有机电致发光器件,包括阳极、阴极和有机物层,所述的有机物层包括所述阳极与所述阴极之间的空穴传输区域、发光层、电子传输区域以及所述阴极背离所述阳极一侧的覆盖层中的至少一层,所述的有机物层含有本发明所述的芳胺化合物中的一种以上。

有益效果:

本发明提供的芳胺化合物折射率高,玻璃化转变温度高,具有很好的热稳定性和化学稳定性,作为覆盖层材料应用于OLED器件中,能够有效提高器件的透光率,耐高温的同时,还能够有效隔绝水汽、氧气以及腐蚀性气体,从而延缓器件的老化,进而提高器件的发光效率和使用寿命。

具体实施方式

下面将结合本发明具体实施例的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。

在本发明的化合物中,未指定为特定同位素的任何原子被包括作为该原子的任何稳定同位素,并且包含处于其天然同位素丰度与非天然丰度两者的原子。以氢为例,所有天然存在的化合物的每个氢原子均包含约0.0156原子%氘。

本发明中,“H”和“氢原子”的使用是指化学结构中的氢原子包含不多于天然丰度的氘原子或氚原子,例如,不超过0.0156原子%的氘。“D”和“氘原子”是指氘含量的丰度在天然丰度以上,例如超过0.1原子%、超过1原子%、超过10原子%的任意值,例如其中约95原子%为氘。“T”和“氚原子”是指氚含量的丰度在天然丰度以上,例如超过0.1原子%、超过1原子%、超过10原子%的任意值,例如其中约95%为氚。本发明中,省略未画出的氢表示“H”或“氢原子”。

本发明所述的卤原子是指氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。

本发明所述的烷基是指烷烃分子中少掉一个氢原子而成的烃基,其可以为直链烷基、支链烷基,优选具有1至15个碳原子,更优选1至12个碳原子,特别优选1至6个碳原子。所述直链烷基包括甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、十一烷基、十二烷基等,但不限于此;所述支链烷基包括异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基的异构基团、正己基的异构基团、正庚基的异构基团、正辛基的异构基团、正壬基的异构基团、正癸基的异构基团等,但不限于此。上述烷基优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基。

本发明所述的环烷基是指环烷烃分子上少掉一个氢原子而形成的烃基,优选具有3至15个碳原子,更优选3至12个碳原子,特别优选5至10个碳原子。实例可包括环丙烷基、环丁烷基、环戊烷基、环己烷基、环庚烷基、金刚烷基、降冰片烷基等,但不限于此。上述环烷基优选为环戊烷基、环己烷基、1-金刚烷基、2-金刚烷基、降冰片烷基。

本发明所述的环烯基是指环烯烃分子上少掉一个氢原子而形成的烃基,优选具有3至15个碳原子,更优选3至12个碳原子,特别优选5至10个碳原子。实例可包括环丙烯基、环丁烯基、环戊烯基、环己烯基、环庚烯基等,但不限于此。上述环烷基优选为环戊烯基、环己烯基。

本发明所述的杂环烷基是指构成环的原子除了碳原子外还至少含有一个杂原子的杂环分子上少掉一个氢原子而形成的基团,杂原子包括氮原子、氧原子、硫原子、硅原子、硒原子、磷原子等,优选为氮原子、氧原子、硫原子。优选含有1~3个杂原子,更优选含有1~2个杂原子,特别优选含有1个杂原子。优选具有3至15个环原子,更优选具有3~12个环原子,特别优选具有5~6个环原子。实例可以包括环氧乙烷基、环硫乙烷基、亚丙啶基、四氢吡咯基、哌啶基、吗啉基、硫代吗啉基、哌嗪基等,但不限于此。上述杂环基优选为四氢吡咯基、哌啶基、吗啉基、硫代吗啉基、哌嗪基。

本发明所述的芳基是指芳香族化合物分子的芳核碳上去掉一个氢原子后,剩下一价基团的总称,其可以为单环芳基、多环芳基、稠环芳基或者芳基与脂肪环的稠和基团,优选具有6至25个碳原子,更优选6至20个碳原子,特别优选6至14个碳原子,最优选6至12个碳原子。所述单环芳基是指分子中只有一个芳香环的芳基,例如,苯基等,但不限于此;所述多环芳基是指分子中含有两个或者两个以上独立芳香环的芳基,例如,联苯基、三联苯基等,但不限于此;所述稠环芳基是指分子中含有两个或者多个芳香环且彼此间通过共用两个相邻碳原子稠合而成的芳基,例如,萘基、蒽基、菲基、芘基、苝基、芴基、苯并芴基、三亚苯基、荧蒽基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、螺二芴基、螺-环戊基-芴基、螺-环己基-芴基、螺-金刚烷基-芴基、螺-环戊烯基-芴基、螺-环己烯基-芴基等,但不限于此。上述芳基优选为苯基、联苯基、三联苯基、1-萘基、2-萘基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、螺二芴基、螺-环戊基-芴基、螺-环己基-芴基、螺-金刚烷基-芴基、螺-环戊烯基-芴基、螺-环己烯基-芴基。

本发明所述的杂芳基是指芳基中的一个或多个芳核碳原子被杂原子替代得到的基团的总称,所述杂原子包括但不限于氧、硫、氮、硅、硒或者磷原子,优选具有1至25个碳原子,更优选2至20个碳原子,特别优选3至15个碳原子,最优选3至12个碳原子,所述杂芳基的连接位点可以位于成环碳原子上,也可以位于成环氮原子上,所述杂芳基可以为单环杂芳基、多环杂芳基或者稠环杂芳基。所述单环杂芳基包括吡啶基、嘧啶基、三嗪基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、咪唑基等,但不限于此;所述多环杂芳基包括联吡啶基、联嘧啶基、苯基吡啶基等,但不限于此;所述稠环杂芳基包括喹啉基、异喹啉基、吲哚基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、二苯并呋喃基、苯并二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并二苯并噻吩基、咔唑基、苯并咔唑基、吖啶基、9,10-二氢吖啶基、吩噁嗪基、吩噻嗪基、吩噁噻基等,但不限于此。上述杂芳基优选为吡啶基、嘧啶基、噻吩基、呋喃基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并二苯并噻吩基、苯并二苯并呋喃基、咔唑基、吖啶基、吩噁嗪基、吩噻嗪基、吩噁噻基。

在本发明所述的亚芳基意指具有两个键合位点的芳基,即,二价基团。关于其可以应用以上提供的对芳基的描述,不同之处在于亚芳基为二价基团。

在本发明所述的亚杂芳基意指具有两个键合位点的杂芳基,即,二价基团。关于其可以应用以上提供的对杂芳基的描述,不同之处在于亚杂芳基为二价基团。

本发明所述的“取代”指在某些官能团中的氢原子被另一个原子或官能团(即取代基)替代,且取代的位置不受限制,只要该位置是氢原子被取代的位置即可,并且当两个或更多个被取代时,两个或更多个取代基可以彼此相同或不同。

本发明所述的“取代或未取代的”意指不被取代或者被选自由以下组成的组中的一个以上取代基取代:氘原子、卤原子、氨基、氰基、硝基、取代或未取代的C1~C30的烷基、取代或未取代的C3~C30的环烷基、取代或未取代的C3~C30的环烯基、取代或未取代的C3~C30的杂环烷基、取代或未取代的C6~C60的芳基、取代或未取代的C6~C60的芳氧基、取代或未取代的C2~C60的杂芳基、甲硅烷基,优选为氘原子、卤原子、氰基、硝基、C1~C12的烷基、C3~C12的环烷基、C3~C12的环烯基、C3~C12的杂环烷基、C6~C30的芳基、C3~C30的杂芳基、甲硅烷基,在被多个取代基取代的情况下,多个取代基彼此相同或不同;优选地,意指不被取代或者被选自由以下组成的组中的一个以上取代基取代:氘原子、氟原子、氰基、甲基、三氟甲基、氘代甲基、乙基、氘代乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、氘代叔丁基、环丙烷基、甲基取代的环丙烷基、乙基取代的环丙烷基、氘代环丙烷基、环丁烷基、甲基取代的环丁烷基、乙基取代的环丁烷基、氘代环丁烷基、环戊烷基、甲基取代的环戊烷基、乙基取代的环戊烷基、氘代环戊烷基、环己烷基、甲基取代的环己烷基、乙基取代的环己烷基、正丙基取代的环己烷基、正丁基取代的环己烷基、环己烷取代的环己烷基、氘代环己烷基、环庚烷基、环戊烯基、甲基取代的环戊烯基、乙基取代的环戊烯基、环己烯基、环庚烯基、金刚烷基、甲基取代的金刚烷基、乙基取代的金刚烷基、氘代金刚烷基、降冰片烷基、甲基取代的降冰片烷基、乙基取代的降冰片烷基、氘代降冰片烷基、四氢吡咯基、哌啶基、吗啉基、硫代吗啉基、甲基取代的哌嗪基、乙基取代的哌嗪基、苯基取代的哌嗪基、萘基取代的哌嗪基、苯基、氘代苯基、萘基、氘代萘基、蒽基、氘代蒽基、菲基、氘代菲基、三亚苯基、芘基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、螺二芴基、螺-环戊基-芴基、螺-环己基-芴基、螺-金刚烷基-芴基、螺-环戊烯基-芴基、螺-环己烯基-芴基、吡啶基、嘧啶基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、N-苯基咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基,在被多个取代基取代的情况下,多个取代基彼此相同或不同。

在本说明书中,当取代基或连接位点在芳香环上的位置不固定时,表示其可连接于所述芳香环的任何可选位点中的任一个。例如,

在本说明书中,当取代基或连接位点所在键贯穿于两个或多个环时,表明其可连接于所述两个或两个环的任一个,具体可连接于所述环的相应可选位点中的任一个。例如,

本发明所述的相连形成环结构(例如形成饱和或不饱和的C3~C10的碳环、形成取代或未取代的饱和或不饱和的C3~C6的碳环)是指各个基团通过化学键彼此连接,并任选地形成双键/三键,并且可以构成芳香性基团,如下所示例:

本发明中,连接形成的环可以为芳香族环系、脂肪族环系或二者稠和而形成的环系,连接所形成的环可以为三元环、四元环、五元环、六元环、螺环或稠合环,例如苯、萘、茚、环戊烯、环戊烷、环戊烷并苯、环己烯、环己烷、环己烷并苯、吡啶、喹啉、异喹啉、苯并呋喃、苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并噻吩、菲或芘,但不限于此。

本发明提供一种芳胺化合物,具有式(I)所示结构:

其中,所述的Ar

在式(I-A)中,所述的X选自氧原子或者硫原子;所述的A选自取代或未取代的苯基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基、取代或未取代的吡嗪基、取代或未取代的哒嗪基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的喹啉基、取代或未取代的异喹啉基、取代或未取代的喹喔啉基、取代或未取代的喹唑啉基、取代或未取代的菲基、取代或未取代的菲啶基、取代或未取代的苯并喹啉基、取代或未取代的菲啰啉基、取代或未取代的蒽基、取代或未取代的吖啶基、取代或未取代的三亚苯基中的一种;所述的R

所述的Ar

在式(I-B)中,所述的Y选自氧原子或者硫原子;所述的B、C独立地选自取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的菲基、取代或未取代的蒽基中的一种,并且,所述的B、C不同时选自取代或未取代的苯基;

所述的Ar

所述的L

上述“取代或未取代”中的取代基选自氘原子;氟原子;氰基;被氘原子、氟原子组成的组中的一种以上取代或未取代的C1~C4的烷基;被氘原子、氟原子、氰基、C1~C4的烷基组成的组中的一种以上取代或未取代的C5~C10的环烷基;被氘原子、氟原子、氰基、C1~C4的烷基、C5~C10的环烷基组成的组中的一种以上取代或未取代的C6~C12的芳基;被氘原子、氟原子、氰基、C1~C4的烷基、C5~C10的环烷基组成的组中的一种以上取代或未取代的C2~C12的杂芳基。

优选的,所述的“取代或未取代”中的取代基选自氘原子;氟原子;氰基;甲基;三氟甲基;氘代甲基;乙基;氘代乙基;正丙基;异丙基;氘代异丙基;正丁基;仲丁基;异丁基;叔丁基;氘代叔丁基;被氘原子、氟原子、氰基、甲基、三氟甲基、氘代甲基、乙基、异丙基、氘代异丙基、叔丁基、氘代叔丁基组成的组中的一种以上取代或未取代的环戊烷基;被氘原子、氟原子、氰基、甲基、三氟甲基、氘代甲基、乙基、异丙基、氘代异丙基、叔丁基、氘代叔丁基组成的组中的一种以上取代或未取代的环己烷基;被氘原子、氟原子、氰基、甲基、三氟甲基、氘代甲基、乙基、异丙基、氘代异丙基、叔丁基、氘代叔丁基组成的组中的一种以上取代或未取代的金刚烷基;被氘原子、氟原子、氰基、甲基、三氟甲基、氘代甲基、乙基、异丙基、氘代异丙基、叔丁基、氘代叔丁基组成的组中的一种以上取代或未取代的降冰片烷基;被氘原子、氟原子、氰基、甲基、三氟甲基、氘代甲基、乙基、异丙基、氘代异丙基、叔丁基、氘代叔丁基组成的组中的一种以上取代或未取代的苯基;被氘原子、氟原子、氰基、甲基、三氟甲基、氘代甲基、乙基、异丙基、氘代异丙基、叔丁基、氘代叔丁基组成的组中的一种以上取代或未取代的萘基;被氘原子、氟原子、氰基、甲基、三氟甲基、氘代甲基、乙基、异丙基、氘代异丙基、叔丁基、氘代叔丁基组成的组中的一种以上取代或未取代的呋喃基;被氘原子、氟原子、氰基、甲基、三氟甲基、氘代甲基、乙基、异丙基、氘代异丙基、叔丁基、氘代叔丁基组成的组中的一种以上取代或未取代的噻吩基;被氘原子、氟原子、氰基、甲基、三氟甲基、氘代甲基、乙基、异丙基、氘代异丙基、叔丁基、氘代叔丁基组成的组中的一种以上取代或未取代的苯并呋喃基;被氘原子、氟原子、氰基、甲基、三氟甲基、氘代甲基、乙基、异丙基、氘代异丙基、叔丁基、氘代叔丁基组成的组中的一种以上取代或未取代的苯并噻吩基;被氘原子、氟原子、氰基、甲基、三氟甲基、氘代甲基、乙基、异丙基、氘代异丙基、叔丁基、氘代叔丁基组成的组中的一种以上取代或未取代的二苯并呋喃基;被氘原子、氟原子、氰基、甲基、三氟甲基、氘代甲基、乙基、异丙基、氘代异丙基、叔丁基、氘代叔丁基组成的组中的一种以上取代或未取代的二苯并噻吩基;被氘原子、氟原子、氰基、甲基、三氟甲基、氘代甲基、乙基、异丙基、氘代异丙基、叔丁基、氘代叔丁基组成的组中的一种以上取代或未取代的吡啶基;被氘原子、氟原子、氰基、甲基、三氟甲基、氘代甲基、乙基、异丙基、氘代异丙基、叔丁基、氘代叔丁基组成的组中的一种以上取代或未取代的嘧啶基;被氘原子、氟原子、氰基、甲基、三氟甲基、氘代甲基、乙基、异丙基、氘代异丙基、叔丁基、氘代叔丁基组成的组中的一种以上取代或未取代的三嗪基;被氘原子、氟原子、氰基、甲基、三氟甲基、氘代甲基、乙基、异丙基、氘代异丙基、叔丁基、氘代叔丁基组成的组中的一种以上取代或未取代的吡嗪基;被氘原子、氟原子、氰基、甲基、三氟甲基、氘代甲基、乙基、异丙基、氘代异丙基、叔丁基、氘代叔丁基组成的组中的一种以上取代或未取代的哒嗪基;被氘原子、氟原子、氰基、甲基、三氟甲基、氘代甲基、乙基、异丙基、氘代异丙基、叔丁基、氘代叔丁基组成的组中的一种以上取代或未取代的喹啉基;被氘原子、氟原子、氰基、甲基、三氟甲基、氘代甲基、乙基、异丙基、氘代异丙基、叔丁基、氘代叔丁基组成的组中的一种以上取代或未取代的异喹啉基;被氘原子、氟原子、氰基、甲基、三氟甲基、氘代甲基、乙基、异丙基、氘代异丙基、叔丁基、氘代叔丁基组成的组中的一种以上取代或未取代的喹喔啉基;被氘原子、氟原子、氰基、甲基、三氟甲基、氘代甲基、乙基、异丙基、氘代异丙基、叔丁基、氘代叔丁基组成的组中的一种以上取代或未取代的喹唑啉基中的一种,所述的取代基为一个或多个,当取代基为多个时,所述的多个取代基相同或不同。

优选的,所述的式(I-A)选自如下所示结构中的一种:

其中,所述的X选自氧原子或者硫原子;

所述的a每次出现时,相同或不同地选自0、1、2或3;所述的b每次出现时,相同或不同地选自0、1或2;所述的c每次出现时,相同或不同地选自0或1;所述的d每次出现时,相同或不同地选自0、1、2、3或4;

所述的R

所述的R

优选的,所述的R

优选的,所述的R

优选的,所述的式(I-A)选自如下所示结构中的一种:

/>

优选的,所述的式(I-B)选自如下所示结构中的一种:

其中,所述的Y选自氧原子或者硫原子;

所述的a

所述的R

所述的R

优选的,所述的式(I-B)选自如下所示结构中的一种:

/>

/>

/>

优选的,所述的Ar

其中,所述的a

所述的R

所述的R

优选的,所述的R

优选的,所述的R

优选的,所述的Ar

/>

优选的,所述的L

其中,所述的a

所述的R

优选的,所述的L

/>

最优选的,所述的芳胺化合物选自如下所示化合物中的一个:

/>

/>

/>

/>

/>

/>

/>

/>

/>

/>

/>

/>

/>

/>

/>

以上仅列举了式(I)所示的芳胺化合物的部分具体结构形式,但本发明并不局限于所列这些化学结构,凡是以式(I)为基础,取代基如本发明所限定,都应包含在内。

本发明所述的式(I)所示的芳胺化合物可以通过以下合成路线之一制备得到:

合成路线一:

合成路线二:

合成路线三:

其中,所述的X

所述的L

在上述各个合成路线中,芳胺化合物(Y1)与卤化物(Y2)、(Y3)通过Buchwald-Hartwig偶联反应,即可得到目标化合物(I)。其中,芳胺化合物(Y1)与卤化物(Y2)、(Y3)的反应顺序不限,即可以先与(Y2)反应,后与(Y3)反应,也可以先与(Y3)反应,后与(Y2)反应,还可以同时与(Y2)、(Y3)反应。

上述各反应路线均采用有机合成中常用的反应类型,反应条件(例如,反应溶剂、催化剂、配体、碱等种类的选择、用量以及加入的顺序和方法)没有特别的限制。上述制备方法原料易得,制备工艺简单,产率优良。本发明所提供的式(I)所示的化合物还可以采用其他有机合成中的常规反应类型进行合成,没有特别的限制,以上仅为合成路线的举例。

本发明还提供一种有机电致发光器件,包括阳极、阴极和有机物层,所述的有机物层包括所述阳极与所述阴极之间的空穴传输区域、发光层、电子传输区域以及所述阴极背离所述阳极一侧的覆盖层中的至少一层,所述的有机物层含有本发明所述的芳胺化合物中的一种以上。

优选的,所述的有机物层包括所述阴极背离所述阳极一侧的覆盖层,所述的覆盖层中含有本发明所述的芳胺化合物中的一种以上。

优选的,所述的有机物层包括所述阳极与所述阴极之间的空穴传输区域、发光层、电子传输区域和所述阴极背离所述阳极一侧的覆盖层,所述的覆盖层含有本发明所述的芳胺化合物中的一种以上。

本发明所述的空穴传输区域包括空穴注入层、空穴传输层和发光辅助层中的至少一层。

优选的,所述的空穴传输区域包括空穴注入层、空穴传输层和发光辅助层中的至少两层;进一步优选的,所述的空穴传输区域包括空穴注入层和空穴传输层。

优选的,所述的空穴传输区域包括空穴注入层、空穴传输层和发光辅助层。

本发明所述的空穴注入层可以是单一物质构成的单层结构,也可以是不同物质构成的单层结构或多层结构。可以使用三芳胺类化合物、卟啉类化合物、苯乙烯化合物、聚噻吩及其衍生物、酞菁衍生物、轴烯类化合物以及其他空穴注入性高的物质,例如,4,4',4”-三[2-萘基苯基氨基]三苯基胺(2-TNATA)、2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲(HATCN)、酞菁铜(CuPC)、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌(F4-TCNQ)、聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)、化合物HT-1~HT-19、化合物p-1~p-3,但不限于此。

/>

本发明所述的空穴传输层可以是单一物质构成的单层结构,也可以是不同物质构成的单层结构或多层结构。可以使用三芳胺化合物,也可以使用其他空穴迁移率在10

本发明所述的发光辅助层可以是单一物质构成的单层结构,也可以是不同物质构成的单层结构或多层结构。可以使用三芳胺化合物、螺芴衍生物、二苯并呋喃衍生物,也可以使用其他HOMO与T1能级均适当的物质,实例可以列举有TPD、NPB、N4,N4-双([1,1'-联苯]-4-基)-N4'-苯基N4'-[1,1':4',1”-三联苯]-4-基-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺、N-([1,1'-二苯基]-4-基)-N-(9,9-二甲基-9H-呋喃-2-基)-9,9'-螺二芴-2-胺、N,N-二([1,1'-联苯]-4-基)-3'-(二苯并[b,d]呋喃-4-基)-[1,1'-联苯基]-4-胺、如上所示化合物HT-1~HT-19,但不限于此。

本发明所述的发光层包括客体材料和主体材料,并且可以使用两种主体材料形成的双主体材料。客体材料可以使用荧光性化合物,例如芘衍生物、荧蒽衍生物、芳香族胺衍生物等,实例可以列举有10-(2-苯并噻唑基)-2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-[1]苯并吡喃[6,7,8-ij]喹啉嗪-11-酮(C545T)、4,4'-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-联苯(BCzVBi)、4,4'-双[4-(二对甲苯基氨基)苯乙烯基]联苯(DPAVBi)等,还可以使用磷光发光材料,例如铱络合物、锇络合物、铂络合物等金属络合物,实例可以列举有双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱(FIrpic)、三(2-苯基吡啶)合铱(Ir(ppy)

本发明所述的电子传输区域包括电子注入层、电子传输层和空穴阻挡层中的至少一层。

优选的,所述的电子传输区域包括电子注入层、电子传输层和空穴阻挡层中的至少两层;进一步优选的,所述的电子传输区域包括电子注入层和电子传输层。

优选的,所述的电子传输区域包括电子注入层、电子传输层和空穴阻挡层。

本发明所述的电子注入层可以是单一物质构成的单层结构,也可以是不同物质构成的单层结构或多层结构,可以选用以下物质中的一种或多种:碱金属、碱土金属、碱金属的卤化物、碱土金属的卤化物、碱金属的氧化物、碱土金属的氧化物、碱金属盐、碱土金属盐、其他电子注入性高的物质。实例可以列举有Li、Ca、Sr、LiF、CsF、CaF

本发明所述的电子传输层可以是单一物质构成的单层结构,也可以是不同物质构成的单层结构或多层结构,可以使用电子传输性高的铝络合物、锂络合物、铍络合物、锌络合物、噁唑衍生物、苯并噁唑衍生物、噻唑衍生物、苯并噻唑衍生物、咪唑衍生物、苯并咪唑衍生物、咔唑衍生物、菲咯啉衍生物、高分子化合物等,实例可以列举有8-羟基喹啉铝(Alq

本发明所述的空穴阻挡层可以是单一物质构成的单层结构,也可以是不同物质构成的单层结构或多层结构。选用的材料要求T1能级高于发光层,这样才能阻挡发光层的能量损失。另外,选用材料的HOMO能级要低于发光层的主体材料的HOMO能级,起到阻挡空穴的作用。进一步地,使用的空穴阻挡层材料的电子迁移率在10

本发明所述的阳极可以是反射阳极,如银(Ag)、镁(Mg)、铝(Al)、金(Au)、镍(Ni)、铬(Cr)、镱(Yb)或其合金形成的反射膜,也可以是具有高功函数的且为透明或半透明的层结构,如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(ZnO)、氧化锌(ZnO)、氧化铝锌(AZO)、氧化铟镓(IGO)、氧化铟(In

本发明所述的阴极可以是由锂、钙、氟化锂/钙、氟化锂/铝、铝、银、镁、镁银合金等制成具有低功函数的薄膜,可以通过调节膜的厚度制成反射电极、透明电极或半透明电极,如需制备底发射器件,需制成反射阴极,如需制备顶发射器件,需制成透明或半透明阴极。

本发明所述的覆盖层可以是单一物质构成的单层结构,也可以是不同物质构成的单层结构或多层结构。覆盖层材料可以使用具有适当折射率的有机物或者无机物,例如可以是金属卤化物、氧化物、氮化物、氮氧化物、硫化物、硒化物、芳烃化合物、杂芳烃化合物、芳胺化合物等,实例可以列举有LiF、CsF、MgF

上述各个有机物层、阴极、阳极、覆盖层可以使用真空蒸镀、喷墨打印、溅射、等离子体、离子镀、旋涂、浸渍、丝网印刷等中的任意一种方法制备而成,各层膜厚没有特殊限制,以获得良好的器件性能即可。上述各个有机物层优选使用真空蒸镀、喷墨打印或旋涂的方法进行制备。

上述各个有机物层及覆盖层的厚度通常在5nm~100um,优选为10nm~200nm。阳极和阴极的厚度则根据需求的透明度进行调节。

本发明提供的有机电致发光器件可以应用于照明及显示等领域,具体可以列举为智能手机显示屏、平板电脑显示屏、智能穿戴设备显示屏、电视等大尺寸显示器、VR以及汽车尾灯等。

下面以实施例和比较例对本发明的技术方案及技术效果做进一步说明。

本发明化合物的质谱使用英国沃特斯公司的G2-Si四极杆串联飞行时间高分辨质谱仪,氯仿为溶剂;

元素分析使用德国Elementar公司的Vario EL cube型有机元素分析仪,样品质量为5~10mg。

合成实施例1:中间体AA/BB的合成

在氩气保护下,向反应瓶中加入aa-32(24.58g,90.00mmol)、bb-32(12.25g,90.00mmol)、Pd(PPh

按照上述合成方法,合成本发明所需的其他中间体AA/BB,相关原料如表101所示:

表101:

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合成实施例2:化合物17的合成

合成中间体CC-17:

在氩气保护下,向反应瓶中加入AA-17(14.60g,60.00mmol)、aa-473(16.39g,60.00mmol)、Pd(OAc)

合成化合物17:

在氩气保护下,向反应瓶中加入CC-17(13.07g,30.00mmol)、DD-17(8.91g,30.00mmol)、Pd

合成实施例3:化合物31的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473、DD-17替换成等摩尔的AA-31、BB-31、DD-31,其他步骤相同,得到化合物31(15.38g),HPLC检测固体纯度≧99.95%。质谱m/z:711.3128(理论值:711.3137)。理论元素含量(%)C

合成实施例4:化合物32的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473替换成等摩尔的AA-32、BB-32,其他步骤相同,得到化合物32(15.33g),HPLC检测固体纯度≧99.95%。质谱m/z:709.2970(理论值:709.2981)。理论元素含量(%)C

合成实施例5:化合物70的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473替换成等摩尔的AA-70、BB-70,其他步骤相同,得到化合物70(13.26g),HPLC检测固体纯度≧99.99%。质谱m/z:581.2309(理论值:581.2293)。理论元素含量(%)C

合成实施例6:化合物85的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473、DD-17替换成等摩尔的AA-85、BB-85、DD-85,其他步骤相同,得到化合物85(17.01g),HPLC检测固体纯度≧99.91%。质谱m/z:833.2741(理论值:833.2752)。理论元素含量(%)C

合成实施例7:化合物105的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473替换成等摩尔的AA-105、BB-105,其他步骤相同,得到化合物105(15.76g),HPLC检测固体纯度≧99.94%。质谱m/z:739.2528(理论值:739.2511)。理论元素含量(%)C

合成实施例8:化合物113的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473、DD-17替换成等摩尔的AA-113、BB-113、DD-113,其他步骤相同,得到化合物113(13.90g),HPLC检测固体纯度≧99.98%。质谱m/z:617.1826(理论值:617.1813)。理论元素含量(%)C

合成实施例9:化合物159的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473替换成等摩尔的AA-159、BB-159,其他步骤相同,得到化合物159(14.26g),HPLC检测固体纯度≧99.98%。质谱m/z:633.2450(理论值:633.2465)。理论元素含量(%)C

合成实施例10:化合物213的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473、DD-17替换成等摩尔的AA-213、BB-213、DD-213,其他步骤相同,得到化合物213(13.92g),HPLC检测固体纯度≧99.97%。质谱m/z:618.2158(理论值:618.2150)。理论元素含量(%)C

合成实施例11:化合物221的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473、DD-17替换成等摩尔的AA-221、aa-282、DD-221,其他步骤相同,得到化合物221(13.71g),HPLC检测固体纯度≧99.97%。质谱m/z:617.1803(理论值:617.1813)。理论元素含量(%)C

合成实施例12:化合物225的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473、DD-17替换成等摩尔的AA-225、BB-225、DD-225,其他步骤相同,得到化合物225(15.33g),HPLC检测固体纯度≧99.95%。质谱m/z:709.2451(理论值:709.2439)。理论元素含量(%)C

合成实施例13:化合物230的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473、DD-17替换成等摩尔的AA-70、BB-230、DD-230,其他步骤相同,得到化合物230(13.51g),HPLC检测固体纯度≧99.99%。质谱m/z:592.1623(理论值:592.1609)。理论元素含量(%)C

合成实施例14:化合物244的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473、DD-17替换成等摩尔的AA-244、BB-244、DD-244,其他步骤相同,得到化合物244(15.68g),HPLC检测固体纯度≧99.94%。质谱m/z:735.2063(理论值:735.2054)。理论元素含量(%)C

合成实施例15:化合物264的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473、DD-17替换成等摩尔的AA-264、BB-264、DD-264,其他步骤相同,得到化合物264(14.29g),HPLC检测固体纯度≧99.97%。质谱m/z:643.1982(理论值:

643.1970)。理论元素含量(%)C

合成实施例16:化合物281的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473替换成等摩尔的AA-264、BB-281,其他步骤相同,得到化合物281(16.76g),HPLC检测固体纯度≧99.92%。质谱m/z:833.2734(理论值:833.2752)。理论元素含量(%)C

合成实施例17:化合物282的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473、DD-17替换成等摩尔的AA-225、BB-282、DD-113,其他步骤相同,得到化合物282(15.76g),HPLC检测固体纯度≧99.94%。质谱m/z:739.2024(理论值:739.2004)。理论元素含量(%)C

合成实施例18:化合物302的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473、DD-17替换成等摩尔的AA-302、BB-302、DD-113,其他步骤相同,得到化合物302(16.28g),HPLC检测固体纯度≧99.93%。质谱m/z:774.2177(理论值:774.2163)。理论元素含量(%)C

合成实施例19:化合物317的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473、DD-17替换成等摩尔的AA-317、BB-317、DD-317,其他步骤相同,得到化合物317(15.83g),HPLC检测固体纯度≧99.95%。质谱m/z:753.1973(理论值:753.1960)。理论元素含量(%)C

合成实施例20:化合物325的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473、DD-17替换成等摩尔的AA-264、BB-335、DD-325,其他步骤相同,得到化合物325(14.99g),HPLC检测固体纯度≧99.95%。质谱m/z:693.2141(理论值:693.2126)。理论元素含量(%)C

合成实施例21:化合物346的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473替换成等摩尔的AA-346、BB-346,其他步骤相同,得到化合物346(13.49g),HPLC检测固体纯度≧99.98%。质谱m/z:591.1846(理论值:591.1834)。理论元素含量(%)C

合成实施例22:化合物350的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473、DD-17替换成等摩尔的AA-350、BB-350、DD-350,其他步骤相同,得到化合物350(14.69g),HPLC检测固体纯度≧99.96%。质谱m/z:670.2233(理论值:670.2225)。理论元素含量(%)C

合成实施例23:化合物351的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473、DD-17替换成等摩尔的AA-351、BB-351、DD-351,其他步骤相同,得到化合物351(13.26g),HPLC检测固体纯度≧99.97%。质谱m/z:581.1466(理论值:581.1449)。理论元素含量(%)C

合成实施例24:化合物366的合成

将合成实施例2中的AA-17、DD-17替换成等摩尔的AA-366、DD-366,其他步骤相同,得到化合物366(15.91g),HPLC检测固体纯度≧99.94%。质谱m/z:746.2883(理论值:746.2871)。理论元素含量(%)C

合成实施例25:化合物377的合成

在氩气保护下,向反应瓶中加入AA-346(4.00g,30.00mmol)、BB-377(18.79g,60.00mmol)、Pd

合成实施例26:化合物378的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473、DD-17替换成等摩尔的AA-378、BB-378、DD-264,其他步骤相同,得到化合物378(16.46g),HPLC检测固体纯度≧99.93%。质谱m/z:783.2218(理论值:783.2232)。理论元素含量(%)C

合成实施例27:化合物389的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473、DD-17替换成等摩尔的AA-389、BB-389、DD-389,其他步骤相同,得到化合物389(15.13g),HPLC检测固体纯度≧99.96%。质谱m/z:690.2367(理论值:690.2358)。理论元素含量(%)C

合成实施例28:化合物413的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473替换成等摩尔的AA-413、BB-413,其他步骤相同,得到化合物413(14.04g),HPLC检测固体纯度≧99.97%。质谱m/z:623.1391(理论值:623.1378)。理论元素含量(%)C

合成实施例29:化合物427的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473、DD-17替换成等摩尔的AA-31、BB-244、DD-225,其他步骤相同,得到化合物427(13.58g),HPLC检测固体纯度≧99.98%。质谱m/z:595.1728(理论值:595.1718)。理论元素含量(%)C

合成实施例30:化合物430的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473、DD-17替换成等摩尔的AA-346、BB-430、DD-325,其他步骤相同,得到化合物430(13.49g),HPLC检测固体纯度≧99.99%。质谱m/z:591.1849(理论值:591.1834)。理论元素含量(%)C

合成实施例31:化合物471的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473、DD-17替换成等摩尔的AA-471、BB-471、DD-366,其他步骤相同,得到化合物471(14.28g),HPLC检测固体纯度≧99.97%。质谱m/z:634.1703(理论值:634.1715)。理论元素含量(%)C

合成实施例32:化合物473的合成

将合成实施例25中的AA-346、BB-377替换成等摩尔的AA-473、BB-473,其他步骤相同,得到化合物473(16.17g),HPLC检测固体纯度≧99.96%。质谱m/z:769.2634(理论值:769.2617)。理论元素含量(%)C

合成实施例33:化合物497的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473、DD-17替换成等摩尔的AA-85、BB-497、DD-225,其他步骤相同,得到化合物497(16.51g),HPLC检测固体纯度≧99.95%。质谱m/z:785.2375(理论值:785.2389)。理论元素含量(%)C

合成实施例34:化合物500的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473、DD-17替换成等摩尔的AA-500、BB-264、DD-500,其他步骤相同,得到化合物500(14.43g),HPLC检测固体纯度≧99.96%。质谱m/z:658.2110(理论值:658.2099)。理论元素含量(%)C

合成实施例35:化合物501的合成

将合成实施例25中的AA-346、BB-377替换成等摩尔的AA-31、BB-501,其他步骤相同,得到化合物501(14.51g),HPLC检测固体纯度≧99.97%。质谱m/z:653.1331(理论值:653.1344)。理论元素含量(%)C

合成实施例36:化合物545的合成

将合成实施例2中的AA-17、aa-473、DD-17替换成等摩尔的AA-471、BB-545、DD-366,其他步骤相同,得到化合物545(14.08g),HPLC检测固体纯度≧99.98%。质谱m/z:617.1977(理论值:617.1991)。理论元素含量(%)C

器件制备例中的有机材料都是经过升华进行纯化的,纯度都在99.99%以上。器件制备例中使用的ITO玻璃基板、ITO/Ag/ITO玻璃基板均于市场所购买。

以下为器件制备例中所用到的除本发明所述的芳胺化合物的其他化合物:

将测试软件、计算机、美国Keithley公司的K2400数字源表和美国Photo Research公司的PR788光谱扫描亮度计组成一个联合IVL测试系统,在大气压和室温下,测试本发明制备的器件在电流密度为15mA/cm

对比器件制备例1:对比器件1

首先,将ITO/Ag/ITO玻璃基板用去离子水超声清洗2次,每次20分钟,然后依次用异丙醇、丙酮和甲醇超声清洗各20分钟,之后暴露在紫外线和臭氧中30分钟,最后放入真空蒸镀设备中以备用。

在上述ITO/Ag/ITO玻璃基板上逐层蒸镀以下各层:a、HT-3和p-1(质量比为100:5)作为空穴注入层,厚度为25nm;b、HT-3作为空穴传输层,厚度为35nm;c、RH-1、RH-2和Ir(dpm)(piq)

对比器件制备例2:对比器件2

将覆盖层中的CP-5替换成为CP-6,其他均与对比器件制备例1相同,即可得到对比器件2。

器件制备例1~35:发光器件1~35

将覆盖层中的CP-5替换成合成实施例2~36中本发明的芳胺化合物,其他步骤均与对比器件制备例1相同,即可得到发光器件1~35。

表1

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表1的器件数据表明,本发明所述的芳胺化合物作为覆盖层材料应用于OLED器件中时,发光效率和使用寿命得到很好的改善。综上所述,本发明所提供的芳胺化合物是一类性能优良的OLED材料,具有很好的应用前景。

应当指出,本发明用个别实施方案进行了特别描述,但在不脱离本发明原理的前提下,本领域普通技术人可对本发明进行各种形式或细节上的改进,这些改进也落入本发明的保护范围内。

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技术分类

06120115929410