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CN112909188B - 一种有机电致发光器件 - Google Patents

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CN112909188B
CN112909188B CN201911209540.XA CN201911209540A CN112909188B CN 112909188 B CN112909188 B CN 112909188B CN 201911209540 A CN201911209540 A CN 201911209540A CN 112909188 B CN112909188 B CN 112909188B
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崔至皓
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夏传军
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Beijing Summer Sprout Technology Co Ltd
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Abstract

公开了一种有机电致发光器件。所述有机电致发光器件具有p型导电掺杂材料掺杂于空穴传输材料的特定组合的有机层。所述有机电致发光器件能提供更好的器件性能,如寿命提高、电压降低等。

Description

一种有机电致发光器件
技术领域
本发明涉及一种有机电致发光器件。更特别地,涉及一种具有p型导电材料掺杂的空穴注入层的有机电致发光器件和一种显示组件。
背景技术
有机电致发光器件是通过在器件两端施加电压,将电能转换成光。通常,有机电致发光器件包括阳极、阴极和在阳极与阴极之间的有机层。电致发光器件的有机层包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层(包含主体材料和掺杂材料)、电子缓冲层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层等。根据材料功能的不同,组成有机层的材料可以分为空穴注入材料、空穴传输材料、电子阻挡材料、主体材料、发光材料、电子缓冲材料、空穴阻挡材料、电子传输材料、空穴阻挡材料等。当施加偏压于器件,空穴从阳极注入至发光层,电子从阴极注入至发光层。空穴和电子相遇形成激子,激子复合发光。
空穴注入层可以是单一材料层,也可以是多种材料层,其中多种材料层最常用的是空穴传输层材料掺杂了一定比例的p型导电掺杂材料,通常掺杂比例低于5%,最常用的在1%-3%之间,通过p型导电掺杂材料的强捕获电子能力达到p型掺杂效果,提高空穴注入和导电性能。这种掺杂了p型导电材料的空穴注入层通常较单层材料具有更低的电压,因此被广泛应用。常用的p型导电材料的LUMO能级在-5.1eV附近,能与一般HOMO能级在-5.1eV附近的空穴传输材料搭配。但现今业界空穴传输材料类型很广泛,其中有HOMO能级在-5.2eV或更深的。然而,LUMO能级在-5.1eV或更浅的p型导电材料未必能有效匹配HOMO能级在-5.2eV或更深的空穴传输材料而达至p型掺杂效果。所以为促使广泛应用p型掺杂技术,有需要发展和利用LUMO能级深于-5.1eV的p型导电掺杂材料。另一方面,在OLED器件里,大部分发光层的主体材料HOMO能级在-5.4eV至-5.6eV附近,远深于空穴传输层材料,致使空穴在从传输层进入发光层时遇到一个较高的势垒。为了解决这一问题,通常会在空穴传输层和发光层之间插入一层HOMO能级介于两者之间的电子阻挡层(或称为第二空穴传输层),即在空穴注入层和发光层之间,建立第一空穴传输层和第二空穴传输层,形成一种势能递进的结构。然而这种结构中的空穴注入,从第一空穴传输层的HOMO能级到发光层的主体材料的HOMO能级仍面临同样大的总势垒高度,而额外增加一种材料也带来更多的界面缺陷从而影响寿命,同时增加了工艺上的复杂性。所以,如果能利用一种HOMO能级更深的空穴传输材料,作为在空穴注入层和发光层之间的唯一空穴传输材层,可以同时降低空穴从空穴注入层到发光层的势垒,又可以省去额外增加一种材料。而更进一步,如果在空穴注入层也利用同一种深HOMO能级的空穴传输材料,并且用LUMO能级与之匹配的p型导电掺杂材料来掺杂,二者配合就能缔造空穴注入总势垒低,省去使用多种空穴传输材料的简单而有效的器件。
利用深HOMO能级的有机材料在OLED器件中做传输材料是比较常见的,例如化合物的HOMO能级为-5.28eV,在JP2009076817A被公开用作空穴传输层材料,在WO2013129835A1被公开用作电子阻挡层材料,在US20150364696A1被公开用作主体材料。化合物的HOMO能级为-5.29eV在WO2019088231A1中也被公开用作电子阻挡层材料,在US10103338和US20140319472A1中被公开用作空穴传输层材料。然而目前没有公开报道将上述深能级的传输材料用作空穴注入层材料,且同时掺杂深能级的p型导电材料。
本发明人应用前述思路经过深入研究后,公开了一种有机电致发光器件,其包含具有深LUMO能级的p型导电掺杂材料和具有深HOMO能级的空穴传输材料的特定组合的有机层,能提供更好的器件性能,以及更简化的制作工艺。
发明内容
本发明旨在提供一种具有深LUMO能级的p型导电掺杂材料掺杂于深HOMO能级空穴传输材料的特定组合的有机层的有机电致发光器件来解决至少部分上述问题。所述有机电致发光器件能提供更好的器件性能,如寿命提高、电压降低等。
根据本发明的一个实施例,公开一种有机电致发光器件,其包括:
阳极,
阴极,
设置在阳极和阴极之间的发光层,
设置在阳极和发光层之间的第一有机层,
其中所述第一有机层进一步包含式1化合物和式2化合物;
其中,在式1中,
X和Y每次出现时相同或不同地选自NR’,CR”R”’,O,S或Se;
Z1和Z2每次出现时相同或不同地选自O,S或Se;
R,R’,R”和R”’每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组:氢,氘,卤素,亚硝基,硝基,酰基,羰基,羧酸基,酯基,氰基,异氰基,SCN,OCN,SF5,硼烷基,亚磺酰基,磺酰基,膦氧基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基,取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基,取代或未取代的具有7-30个碳原子数的芳烷基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基,取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基,取代或未取代的具有2-20个碳原子的炔基,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基,取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基,取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基,取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基,及其组合;
每个R可以相同或不同,并且R,R’,R”和R”’中至少一个是具有至少一个拉电子基的基团;
式1中相邻的取代基能任选地连接形成环;
其中,在式2中,
X1-X8每次出现时相同或不同地选自CR1或N;
L每次出现时相同或不同地选自取代或未取代的具有6-30个碳原子的亚芳基,取代或未取代的具有3-30个碳原子的亚杂芳基,或其组合;
Ar1和Ar2每次出现时相同或不同地选自取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基,取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基;
R1每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组:氢,氘,卤素,取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基,取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基,取代或未取代的具有7-30个碳原子的芳烷基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基,取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基,取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基,取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基,取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基,取代或未取代的具有0-20个碳原子的胺基,酰基,羰基,羧酸基,酯基,腈,异腈,硫基,亚磺酰基,磺酰基,膦基,及其组合;
式2中相邻的取代基能任选地连接形成环。
根据本发明的另一实施例,还公开了一种显示组件,其包含前述所述的有机电致发光器件。
本发明公开了一种结构简单的OLED器件,其包含一种具有较深LUMO能级的p型导电掺杂材料和一种具有较深HOMO能级的空穴传输材料的有机层,由于两种特定材料的有效匹配从而有利于空穴的注入和传输。此外,由于特定的空穴传输材料的HOMO能级与发光层的主体材料HOMO能级接近,因而可以省略使用电子阻挡层,实现了器件结构即工艺步骤上的简化。同时,也因为能级更加匹配,使得空穴从阳极的注入到发光层的传输更加通畅,从而降低了电压。最后,由于减少一种材料而减少了界面及界面缺陷的产生,器件寿命也得到提升。
附图说明
图1是有机电致发光器件100的示意图。
具体实施方式
OLED可以在各种基板上制造,例如玻璃,塑料和金属。图1示意性、非限制性的展示了有机电致发光器件100。图不一定按比例绘制,图中一些层结构也是可以根据需要省略的。有机电致发光器件100包含阳极层101,空穴注入层(HIL)102,空穴传输层(HTL)103,电子阻挡层(也称第二空穴传输层)(EBL)104,发光层(EML)105,空穴阻挡层(HBL)106,电子传输层(ETL)107,电子注入层(EIL)108,以及阴极层109。器件100可以通过依序沉积所描述的层来制造。各层的性质和功能以及示例性材料在美国专利US7,279,704B2第6-10栏有更详细的描述,上述专利的全部内容通过引用并入本文。
这些层中的每一个有更多实例。举例来说,以全文引用的方式并入的美国专利第5,844,363号中公开柔性并且透明的衬底-阳极组合。经p掺杂的空穴输送层的实例是以50:1的摩尔比率掺杂有F4-TCNQ的m-MTDATA,如以全文引用的方式并入的美国专利申请公开案第2003/0230980号中所公开。以全文引用的方式并入的颁予汤普森(Thompson)等人的美国专利第6,303,238号中公开主体材料的实例。经n掺杂的电子输送层的实例是以1:1的摩尔比率掺杂有Li的BPhen,如以全文引用的方式并入的美国专利申请公开案第2003/0230980号中所公开。以全文引用的方式并入的美国专利第5,703,436号和第5,707,745号公开了阴极的实例,其包括具有例如Mg:Ag等金属薄层与上覆的透明、导电、经溅镀沉积的ITO层的复合阴极。以全文引用的方式并入的美国专利第6,097,147号和美国专利申请公开案第2003/0230980号中更详细地描述阻挡层的原理和使用。以全文引用的方式并入的美国专利申请公开案第2004/0174116号中提供注入层的实例。可以在以全文引用的方式并入的美国专利申请公开案第2004/0174116号中找到保护层的描述。
经由非限制性的实施例提供上述分层结构。OLED的功能可以通过组合以上描述的各种层来实现,或者可以完全省略一些层。它还可以包括未明确描述的其它层。在每个层内,可以使用单一材料或多种材料的混合物来实现最佳性能。任何功能层可以包括几个子层。例如,发光层可以具有两层不同的发光材料以实现期望的发光光谱。
在一个实施例中,OLED可以描述为具有设在阴极和阳极之间的“有机层”。该有机层可以包括一层或多层。
根据本发明的实施例制造的器件可以并入具有该器件的一个或多个电子部件模块(或单元)的各种消费产品中。这些消费产品的一些例子包括平板显示器,监视器,医疗监视器,电视机,广告牌,用于室内或室外照明和/或发信号的灯,平视显示器,完全或部分透明的显示器,柔性显示器,智能电话,平板计算机,平板手机,可穿戴设备,智能手表,膝上型计算机,数码相机,便携式摄像机,取景器,微型显示器,3-D显示器,车辆显示器和车尾灯。
本文描述的材料和结构也可以用于前文列出的其它有机电子器件中。
如本文所用,“顶部”意指离衬底最远,而“底部”意指离衬底最近。在将第一层描述为“设置”在第二层“上”的情况下,第一层被设置为距衬底较远。除非规定第一层“与”第二层“接触”,否则第一与第二层之间可以存在其它层。举例来说,即使阴极和阳极之间存在各种有机层,仍可以将阴极描述为“设置在”阳极“上”。
如本文所用,“溶液可处理”意指能够以溶液或悬浮液的形式在液体介质中溶解、分散或输送和/或从液体介质沉积。
本文中,金属的功函数指的是把一个电子从物体内部刚刚移到此物体表面所需的最少的能量。本文中所有“金属功函数”都以负值表示,即数值越小(即绝对值越大),把电子拉到真空能级所需能量越大。例如,“金属功函数小于-5eV”即指把电子拉到真空能级需要大于5eV的能量。
本文中,HOMO能级(最高已占轨道)和LUMO能级(最低未占轨道)的数值是使用电化学循环伏安方法测得,电化学循环伏安法最常用的测定有机材料能级的方法。测试方法如下:以铂盘电极为工作电极,Ag/AgNO3电极为参比电极,铂丝电极为辅助电极,扫速速度为100mV/s,测试温度为25℃,溶剂为无水DMF。例如,用该方法测得HATCN的LUMO能级为-4.2eV。本文中,所有“HOMO能级”“LUMO能级”能级都取负值表示,数值越小(即绝对数值越大),表示能级越深。
关于取代基术语的定义
卤素或卤化物-如本文所用,包括氟,氯,溴和碘。
烷基–包含直链和支链烷基。烷基的实例包括甲基,乙基,丙基,异丙基,正丁基,仲丁基,异丁基,叔丁基,正戊基,正己基,正庚基,正辛基,正壬基,正癸基,正十一烷基,正十二烷基,正十三烷基,正十四烷基,正十五烷基,正十六烷基,正十七烷基,正十八烷基,新戊基,1-甲基戊基,2-甲基戊基,1-戊基己基,1-丁基戊基,1-庚基辛基,3-甲基戊基。另外,烷基可以任选被取代。烷基链中的碳可被其它杂原子取代。在上述中,优选甲基,乙基,丙基,异丙基,正丁基,仲丁基,异丁基,叔丁基,正戊基和新戊基。
环烷基-如本文所用包含环状烷基。优选的环烷基是含有4至10个环碳原子的环烷基,包括环丁基,环戊基,环己基,4-甲基环己基,4,4-二甲基环己基,1-金刚烷基,2-金刚烷基,1-降冰片基,2-降冰片基等。另外,环烷基可以任选被取代。环中的碳可被其它杂原子取代。
链烯基-如本文所用,涵盖直链和支链烯烃基团。优选的烯基是含有2至15个碳原子的烯基。链烯基的例子包括乙烯基,烯丙基,1-丁烯基,2-丁烯基,3-丁烯基,1,3-丁二烯基,1-甲基乙烯基,苯乙烯基,2,2-二苯基乙烯基,1,2-二苯基乙烯基,1-甲基烯丙基,1,1-二甲基烯丙基,2-甲基烯丙基,1-苯基烯丙基,2-苯基烯丙基,3-苯基烯丙基,3,3-二苯基烯丙基,1,2-二甲基烯丙基,1-苯基-1-丁烯基和3-苯基-1-丁烯基。另外,烯基可以是任选取代的。
炔基-如本文所用,涵盖直链和支链炔基。优选的炔基是含有2至15个碳原子的炔基。另外,炔基可以是任选取代的。
芳基或芳族基-如本文所用,考虑非稠合和稠合体系。优选的芳基是含有6至60个碳原子,更优选6至20个碳原子,更优选6至12个碳原子的芳基。芳基的例子包括苯基,联苯,三联苯,三亚苯,四亚苯,萘,蒽,萉,菲,芴,芘,苝和薁,优选苯基,联苯,三联苯,三亚苯,芴和萘。另外,芳基可以任选被取代。非稠合芳基的例子包括苯基,联苯-2-基,联苯-3-基,联苯-4-基,对三联苯-4-基,对三联苯-3-基,对三联苯-2-基,间三联苯-4-基,间三联苯-3-基,间三联苯-2-基,邻甲苯基,间甲苯基,对甲苯基,对-(2-苯基丙基)苯基,4'-甲基联二苯基,4”-叔丁基-对三联苯-4-基,邻-枯基,间-枯基,对-枯基,2,3-二甲苯基,3,4-二甲苯基,2,5-二甲苯基,均三甲苯基和间四联苯基。
杂环基或杂环-如本文所用,考虑芳族和非芳族环状基团。异芳基也指杂芳基。优选的非芳族杂环基是含有3至7个环原子的那些,其包括至少一个杂原子如氮,氧和硫。杂环基也可以是具有至少一个选自氮原子,氧原子,硫原子和硒原子的杂原子的芳族杂环基。
杂芳基-如本文所用,考虑了可以包含1至5个杂原子的非稠合和稠合杂芳族基团。优选的杂芳基是含有3至30个碳原子,更优选3至20个碳原子,更优选3至12个碳原子的杂芳基。合适的杂芳基包括二苯并噻吩,二苯并呋喃,二苯并硒吩,呋喃,噻吩,苯并呋喃,苯并噻吩,苯并硒吩,咔唑,吲哚咔唑,吡啶吲哚,吡咯并吡啶,吡唑,咪唑,三唑,恶唑,噻唑,恶二唑,恶三唑,二恶唑,噻二唑,吡啶,哒嗪,嘧啶,吡嗪,三嗪,恶嗪,恶噻嗪,恶二嗪,吲哚,苯并咪唑,吲唑,茚并嗪,苯并恶唑,苯并异恶唑,苯并噻唑,喹啉,异喹啉,噌啉,喹唑啉,喹喔啉,萘啶,酞嗪,蝶啶,呫吨,吖啶,吩嗪,吩噻嗪,苯并呋喃并吡啶,呋喃并二吡啶,苯并噻吩并吡啶,噻吩并二吡啶,苯并硒吩并吡啶,硒苯并二吡啶,优选二苯并噻吩,二苯并呋喃,二苯并硒吩,咔唑,吲哚并咔唑,咪唑,吡啶,三嗪,苯并咪唑,1,2-氮杂硼烷,1,3-氮杂硼烷,1,4-氮杂硼烷,硼唑和其氮杂类似物。另外,杂芳基可以任选被取代。
烷氧基-由-O-烷基表示。烷基例子和优选例子与上述相同。具有1至20个碳原子,优选1至6个碳原子的烷氧基的例子包括甲氧基,乙氧基,丙氧基,丁氧基,戊氧基和己氧基。具有3个以上碳原子的烷氧基可以是直链状,环状或支链状。
芳氧基-由-O-芳基或-O-杂芳基表示。芳基和杂芳基例子和优选例子与上述相同。具有6至40个碳原子的芳氧基的例子包括苯氧基和联苯氧基。
芳烷基-如本文所用,具有芳基取代基的烷基。另外,芳烷基可以任选被取代。芳烷基的例子包括苄基,1-苯基乙基,2-苯基乙基,1-苯基异丙基,2-苯基异丙基,苯基叔丁基,α-萘基甲基,1-α-萘基-乙基,2-α-萘基乙基,1-α-萘基异丙基,2-α-萘基异丙基,β-萘基甲基,1-β-萘基-乙基,2-β-萘基-乙基,1-β-萘基异丙基,2-β-萘基异丙基,对甲基苄基,间甲基苄基,邻甲基苄基,对氯苄基,间氯苄基,邻氯苄基,对溴苄基,间溴苄基,邻溴苄基,对碘苄基,间碘苄基,邻碘苄基,对羟基苄基,间羟基苄基,邻羟基苄基,对氨基苄基,间氨基苄基,邻氨基苄基,对硝基苄基,间硝基苄基,邻硝基苄基,对氰基苄基,间氰基苄基,邻氰基苄基,1-羟基-2-苯基异丙基和1-氯-2-苯基异丙基。在上述中,优选苄基,对氰基苄基,间氰基苄基,邻氰基苄基,1-苯基乙基,2-苯基乙基,1-苯基异丙基和2-苯基异丙基。
氮杂二苯并呋喃,氮杂-二苯并噻吩等中的术语“氮杂”是指相应芳族片段中的一个或多个C-H基团被氮原子代替。例如,氮杂三亚苯包括二苯并[f,h]喹喔啉,二苯并[f,h]喹啉和在环系中具有两个或更多个氮的其它类似物。本领域普通技术人员可以容易地想到上述的氮杂衍生物的其它氮类似物,并且所有这些类似物被确定为包括在本文所述的术语中。
在本公开中,除另有定义,当使用由以下组成的组中的任意一个术语时:取代的烷基,取代的环烷基,取代的杂烷基,取代的芳烷基,取代的烷氧基,取代的芳氧基,取代的烯基,取代的芳基,取代的杂芳基,取代的烷硅基,取代的芳基硅烷基,取代的胺基,取代的酰基,取代的羰基,取代的羧酸基,取代的酯基,取代的亚磺酰基,取代的磺酰基,取代的膦基,是指烷基,环烷基,杂烷基,芳烷基,烷氧基,芳氧基,烯基,芳基,杂芳基,烷硅基,芳基硅烷基,胺基,酰基,羰基,羧酸基,酯基,亚磺酰基,磺酰基和膦基中的任意一个基团可以被一个或多个选自氘,卤素,未取代的具有1-20个碳原子的烷基,未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基,未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基,未取代的具有7-30个碳原子数的芳烷基,未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基,未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基,未取代的具有2-20个碳原子的烯基,未取代的具有6-30个碳原子的芳基,未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基,未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基,未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基,未取代的具有0-20个碳原子的胺基,酰基,羰基,羧酸基,酯基,腈基,异腈基,硫基,亚磺酰基,磺酰基,膦基及其组合所取代。
应当理解,当将分子片段描述为取代基或以其他方式连接到另一部分时,可根据它是否是片段(例如苯基,亚苯基,萘基,二苯并呋喃基)或根据它是否是整个分子(如苯,萘,二苯并呋喃)来书写它的名称。如本文所用,指定取代基或连接片段的这些不同方式被认为是等同的。
在本公开中提到的化合物中,氢原子可以被氘部分或完全替代。其他原子如碳和氮也可以被它们的其他稳定的同位素代替。由于其增强器件的效率和稳定性,化合物中其它稳定同位素的替代可能是优选的。
在本公开中提到的化合物中,多重取代指包含二重取代在内,直到高达最多的可用取代的范围。当本公开中提到的化合物中某个取代基表示多取代(包括二取代、三取代、四取代等)时,即表示该取代基可以在其连接结构上的多个可用的取代位置上存在,在多个可用的取代位置上均存在的该取代基可以是相同的结构,也可以是不同的结构。
在本公开中提到的化合物中,除非明确限定,例如相邻的取代基能任选地连接形成环,否则所述化合物中相邻的取代基不能连接形成环。在本公开中提到的化合物中,相邻的取代基能任选地连接形成环,既包含相邻的取代基可以连接形成环的情形,也包含相邻的取代基不连接形成环的情形。相邻的取代基能任选地连接形成环时,所形成的环可以是单环或多环,以及脂环、杂脂环、芳环或杂芳环。在这种表述中,相邻的取代基可以是指键合在同一个原子上的取代基、与彼此直接键合的碳原子键合的取代基、或与进一步远离的碳原子键合的取代基。优选的,相邻的取代基是指键合在同一个碳原子上的取代基以及与彼此直接键合的碳原子键合的取代基。
相邻的取代基能任选地连接形成环的表述也旨在被认为是指键合在同一个碳原子上的两个取代基通过化学键彼此连接形成环,这可以由下式示例:
相邻的取代基能任选地连接形成环的表述也旨在被认为是指与彼此直接键合的碳原子键合的两个取代基通过化学键彼此连接形成环,这可以由下式示例:
此外,相邻的取代基能任选地连接形成环的表述也旨在被认为是指,在与彼此直接键合的碳原子键合的两个取代基之一表示氢的情况下,第二取代基键合在氢原子键合至的位置处,从而成环。这由下式示例:
根据本发明的一个实施例,公开一种有机电致发光器件,其包括:
阳极,
阴极,
设置在阳极和阴极之间的发光层,
设置在阳极和发光层之间的第一有机层和第二有机层,
其中所述第一有机层包含式1化合物和式2化合物:
其中,在式1中,
X和Y每次出现时相同或不同地选自NR’,CR”R”’,O,S或Se;
Z1和Z2每次出现时相同或不同地选自O,S或Se;
R,R’,R”和R”’每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组:氢,氘,卤素,亚硝基,硝基,酰基,羰基,羧酸基,酯基,氰基,异氰基,SCN,OCN,SF5,硼烷基,亚磺酰基,磺酰基,膦氧基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基,取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基,取代或未取代的具有7-30个碳原子数的芳烷基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基,取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基,取代或未取代的具有2-20个碳原子的炔基,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基,取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基,取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基,取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基,及其组合;
每个R可以相同或不同,并且R,R’,R”和R”’中至少一个是具有至少一个拉电子基的基团;
式1中相邻的取代基能任选地连接形成环;
其中,在式2中,
X1-X8每次出现时相同或不同地选自CR1或N;
L每次出现时相同或不同地选自取代或未取代的具有6-30个碳原子的亚芳基,取代或未取代的具有3-30个碳原子的亚杂芳基,或其组合;
Ar1和Ar2每次出现时相同或不同地选自取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基,取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基;
R1每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组:氢,氘,卤素,取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基,取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基,取代或未取代的具有7-30个碳原子的芳烷基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基,取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基,取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基,取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基,取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基,取代或未取代的具有0-20个碳原子的胺基,酰基,羰基,羧酸基,酯基,腈,异腈,硫基,亚磺酰基,磺酰基,膦基,及其组合;
式2中相邻的取代基能任选地连接形成环。
在该实施例中,式1中相邻的取代基能任选地连接形成是指式1中相邻的取代基R”和R”’之间,存在可以连接形成环的情况。本领域技术人员显然能确定的是,式1中相邻的取代基R”和R”’之间均可以不连接形成环。
在该实施例中,式2中相邻的取代基能任选地连接形成是指式2中相邻的取代基R1之间,存在可以连接形成环的情况。本领域技术人员显然能确定的是,式2中相邻的取代基R1之间均可以不连接形成环。
根据本发明的一个实施例,其中X和Y每次出现时相同或不同地选自NR’或CR”R”’,R’,R”和R”’是具有至少一个拉电子基的基团;优选地,R,R’,R”和R”’是具有至少一个拉电子基的基团。
根据本发明的一个实施例,其中X和Y每次出现时相同或不同地选自O,S或Se,R中至少一个是具有至少一个拉电子基的基团;优选地,R都是具有至少一个拉电子基的基团。
根据本发明的一个实施例,其中所述拉电子基的哈米特常数是≥0.05,优选地≥0.3,更优选地≥0.5。本发明所述拉电子基的哈米特取代基常数值≥0.05,优选地≥0.3,更优选地≥0.5,拉电子能力较强,能够显著降低化合物的LUMO能级,达到提高电荷迁移率的效果。需要说明的是,所述哈米特取代基常数值包括哈密特取代基对位常数和/或间位常数,只要是对位常数和间位常数中有一项满足大于等于0.05,即可以作为本发明选择的基团。
根据本发明的一个实施例,其中所述拉电子基选自由以下组成的组:卤素,亚硝基,硝基,酰基,羰基,羧酸基,酯基,氰基,异氰基,SCN,OCN,SF5,硼烷基,亚磺酰基,磺酰基,膦氧基,氮杂芳环基,和被卤素,亚硝基,硝基,酰基,羰基,羧酸基,酯基,氰基,异氰基,SCN,OCN,SF5,硼烷基,亚磺酰基,磺酰基,膦氧基,氮杂芳环基中的一个或多个取代的下述任一基团:具有1-20个碳原子的烷基、具有3-20个环碳原子的环烷基、具有1-20个碳原子的杂烷基、具有7-30个碳原子数的芳烷基、具有1-20个碳原子的烷氧基、具有6-30个碳原子的芳氧基、具有2-20个碳原子的烯基、具有2-20个碳原子的炔基、具有6-30个碳原子的芳基、具有3-30个碳原子的杂芳基、具有3-20个碳原子的烷硅基、具有6-20个碳原子的芳基硅烷基,及其组合;
优选的,所述拉电子基选自由以下组成的组:F,CF3,OCF3,SF5,SO2CF3,氰基,异氰基,SCN,OCN,嘧啶基,三嗪基,及其组合。
根据本发明的一个实施例,其中X和Y每次出现时相同或不同地选自由以下结构组成的组:O,S,Se,
其中,R2在每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组:氢,氘,卤素,亚硝基,硝基,酰基,羰基,羧酸基,酯基,氰基,异氰基,SCN,OCN,SF5,硼烷基,亚磺酰基,磺酰基,膦氧基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基,取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基,取代或未取代的具有7-30个碳原子数的芳烷基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基,取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基,取代或未取代的具有2-20个碳原子的炔基,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基,取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基,取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基,取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基,及其组合;
优选地,R2在每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组:F,CF3,OCF3,SF5,SO2CF3,氰基,异氰基,SCN,OCN,五氟苯基,4-氰基四氟苯基,四氟吡啶基,嘧啶基,三嗪基,及其组合;
其中,V和W在每次出现时相同或不同地选自CRvRw,NRv,O,S,Se;
其中,Ar在每次出现时相同或不同的选自取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基,或取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基;
其中,A,Ra,Rb,Rc,Rd,Re,Rf,Rg,Rh,Rv和Rw在每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组:氢,氘,卤素,亚硝基,硝基,酰基,羰基,羧酸基,酯基,氰基,异氰基,SCN,OCN,SF5,硼烷基,亚磺酰基,磺酰基,膦氧基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基,取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基,取代或未取代的具有7-30个碳原子数的芳烷基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基,取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基,取代或未取代的具有2-20个碳原子的炔基,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基,取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基,取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基,取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基,及其组合;
其中,A是具有至少一个拉电子基的基团,且对于所述任一结构中,当Ra,Rb,Rc,Rd,Re,Rf,Rg,Rh,Rv和Rw中的一个或多个出现时,Ra,Rb,Rc,Rd,Re,Rf,Rg,Rh,Rv和Rw中的至少一个是具有至少一个拉电子基的基团;优选地,所述具有至少一个拉电子基的基团是选自由以下组成的组:F,CF3,OCF3,SF5,SO2CF3,氰基,异氰基,SCN,OCN,五氟苯基,4-氰基四氟苯基,四氟吡啶基,嘧啶基,三嗪基,及其组合。
在该实施例中,“*”表示所述X和Y基团与式1中的脱氢苯并二噁唑环、脱氢苯并二噻唑环或脱氢苯并二硒唑环连接的位置。
根据本发明的一个实施例,其中X和Y每次出现时相同或不同地选自由以下结构组成的组:O,S,Se,
在该实施例中,“*”表示所述X和Y基团与式1中的脱氢苯并二噁唑环、脱氢苯并二噻唑环或脱氢苯并二硒唑环连接的位置。
根据本发明的一个实施例,其中R每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组:氢,氘,卤素,亚硝基,硝基,酰基,羰基,羧酸基,酯基,氰基,异氰基,SCN,OCN,SF5,硼烷基,亚磺酰基,磺酰基,膦氧基,未取代的具有1-20个碳原子的烷基,未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基,未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基,未取代的具有2-20个碳原子的烯基,未取代的具有6-30个碳原子的芳基,未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基,以及被卤素、亚硝基、硝基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、氰基、异氰基、SCN、OCN、SF5、硼烷基、亚磺酰基、磺酰基和膦氧基中的一个或多个基团取代的下述任一种基团:具有1-20个碳原子的烷基、具有3-20个环碳原子的环烷基、具有1-20个碳原子的烷氧基、具有2-20个碳原子的烯基、具有6-30个碳原子的芳基、具有3-30个碳原子的杂芳基,及其组合;
优选的,R每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组:氢,氘,甲基,异丙基,NO2,SO2CH3,SCF3,C2F5,OC2F5,OCH3,二苯基甲基硅基,苯基,甲氧基苯基,对甲基苯基,2,6-二异丙基苯基,联苯基,多氟苯基,二氟吡啶基,硝基苯基,二甲基噻唑基,被CN或CF3中的一个或多个取代的乙烯基,被CN或CF3中的一个取代的乙炔基,二甲基膦氧基,二苯基膦氧基,F,CF3,OCF3,SF5,SO2CF3,氰基,异氰基,SCN,OCN,三氟甲基苯基,三氟甲氧基苯基,双(三氟甲基)苯基,双(三氟甲氧基)苯基,4-氰基四氟苯基,被F,CN或CF3中的一个或多个取代的苯基或联苯基,四氟吡啶基,嘧啶基,三嗪基,二苯基硼烷基,氧杂硼杂蒽基,及其组合。
根据本发明的一个实施例,其中X和Y为
根据本发明的一个实施例,其中R每次出现时相同或不同地选自由以下结构组成的组:
在该实施例中,表示所述R基团与式1中的脱氢苯并二噁唑环、脱氢苯并二噻唑环或脱氢苯并二硒唑环连接的位置。
根据本发明的一个实施例,在一个式1表示的化合物中两个R相同。
根据本发明的一个实施例,其中所述式1化合物具有式3表示的结构:
其中,式3中的两个Z结构相同,两个R结构相同或者不同,且所述Z、X、Y、R分别对应选自下表所示的原子或基团;
其中具有式3结构的化合物选自由以下化合物组成的组:
根据本发明的一个实施例,其中,L是取代或未取代的亚苯基,取代或未取代的亚联苯基,取代或未取代的亚三联苯基,取代或未取代的亚萘基,取代或未取代的亚芴基,取代或未取代的亚硅芴基,取代或未取代的亚咔唑基,取代或未取代的亚二苯并呋喃基,取代或未取代的的亚二苯并噻吩基,取代或未取代的的亚二苯并硒吩基,取代或未取代的亚菲基,取代或未取代的亚三亚苯基,取代或未取代的亚吡啶基,取代或未取代的亚螺二芴基,取代或未取代的亚蒽基,取代或未取代的亚芘基,或其组合;优选地L是取代或未取代的苯基,或取代或未取代的联苯基;更优选地L是苯基或联苯基。
根据本发明的一个实施例,其中,R1是氢,氘,卤素,取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基,取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基,取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基;优选地R1是氢,氘,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基,取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基。
根据本发明的一个实施例,其中,Ar1和Ar2是取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基,取代或未取代的具有3-20个碳原子的杂芳基;优选地Ar1和Ar2是苯基,联苯基,三联苯基,萘基,芴基,二苯并噻吩基,螺二芴基,吡啶基或嘧啶基。
根据本发明的一个实施例,其中所述具有式2结构的化合物选自选自由化合物H-1至化合物H-175组成的组,其中化合物H-1至化合物H-175的具体结构如下所示:
根据本发明的一个实施例,其中所述的有机电致发光器件进一步包含设置在阳极和发光层之间的第二有机层,所述第二有机层包含式2化合物。
根据本发明的一个实施例,其中所述第一有机层与阳极接触。
根据本发明的一个实施例,所述第一有机层中所包含的式1化合物占整个第一有机层重量比例不高于5%,不高于3%,更优选的不高于2%,不高于1%。
根据本发明的一个实施例,其中所述第二有机层与发光层接触。
根据本发明的一个实施例,进一步包含设置在阳极和发光层之间的第三有机层,所述第三有机层包含与第二有机层不同的化合物。
根据本发明的另一个实施例,还公开一种显示组件,其包含前述任一个实施例所述的有机电致发光器件。
一个典型的OLED器件结构图如图1所示。其中,OLED器件100包含阳极层101,空穴注入层(HIL)102,空穴传输层(HTL)103,电子阻挡层(也称第二空穴传输层)(EBL)104,发光层(EML)105,空穴阻挡层(HBL)106,电子传输层(ETL)107,电子注入层(EIL)108,以及阴极层109。其中,发光层105通常还包含至少一个主体材料和至少一个发光材料,而电子阻挡层104和空穴阻挡层106为可选层。空穴注入层102可以是单一材料层,例如常用的HATCN;空穴注入层102也可以是空穴传输材料掺杂了一定比例的p型导电掺杂材料,通常掺杂比例不高于5%,常用的在1%-3%之间,这种掺杂了p型导电材料的空穴注入层通常较单层材料具有更低的电压,因此被广泛应用。常用的空穴传输层材料,如化合物HT材料的HOMO能级一般在-5.1eV附近,与常用的阳极层ITO的功函数-4.8eV接近,确保了空穴从阳极层的有效注入。然而大部分发光层的主体材料HOMO能级都会远深于空穴传输层材料,一般在-5.4eV至-5.6eV附近,致使空穴在从传输层进入发光层时遇到一个较高的势垒。为了解决这一问题,通常会在空穴传输层和发光层之间插入一层HOMO能级介于两者之间的第二空穴传输层,形成一种势能递进的形式。然而这种结构中的空穴仍面临同样的总势垒高度,而额外增加一种材料也带来更多的界面缺陷从而影响寿命,同时增加了工艺上的复杂性。如果空穴注入层的HOMO能级也能接近主体能级,那空穴在传输进发光层之前的势垒就会减小甚至消失。然而过深的HOMO能级会使得空穴从阳极层的注入出现困难,欧姆接触变差,致使电压升高。在深能级的空穴注入材料中注入p型导电掺杂材料可以缓解这个现象[Lussem et al.PSSA 210,No.1,9-43(2013)],但常用的p型导电掺杂材料,如化合物PD的LUMO能级仅为-5.06eV,与深能级的空穴传输材料不能形成很好的掺杂效果。为了更好的匹配,p型导电掺杂材料的LUMO能级也需要更深。
本发明采用了一种具有较深LUMO能级的p型导电掺杂材料(如式1所示的化合物的LUMO能级在-5.2eV附近)和一种具有较深HOMO能级的空穴传输材料(如式2所示的化合物的HOMO能级在-5.2eV附近)共同蒸镀形成空穴注入层,再使用该空穴传输材料作为空穴传输层并直接在其上蒸镀发光层。由于能级更加匹配,膜层和材料减少,使得器件电压降低,寿命提升,工艺简化。
实施例
在下文中,将参考下述实施例对本发明进行更详细的描述。以下实施例所用的化合物可由本领域技术人员容易获得,故其合成方法不在此赘述,例如以全文引用的方式并入的中国专利CN201911046002.3可以找到。很显然的,下述的实施例仅用于示例性目的,并不用来限制本发明的范围。基于下述的实施例,本领域技术人员能够通过对其改进从而获得本发明的其他实施例。
实施例1-1:首先使用0.7mm厚的玻璃基板,其上具有事先图形化的80nm厚的铟锡氧化物(ITO)阳极,用去离子水和洗涤剂水洗基板后用氧等离子体和UV臭氧对ITO表面进行处理。随后,将基板在手套箱中烘干以除去水分,并装入支架上传入真空舱室中。下面指定的有机层,在真空度约为10-8托的情况下以0.1-5埃/秒的速率通过真空热蒸镀依次在ITO阳极层上进行蒸镀:同时蒸镀化合物H-26和化合物70作为空穴注入层(HIL,97:3,),蒸镀化合物H-26用作空穴传输层(HTL,),同时蒸镀化合物BH和化合物BD作为发光层(EML,96:4,),蒸镀化合物HB作为空穴阻挡层(HBL,),化合物ET和Liq共沉积作为电子传输层(ETL,40:60,),最后,蒸镀厚度的Liq作为电子注入层(EIL),并且蒸镀120nm的铝作为阴极。然后将该器件转移回手套箱,并用玻璃盖片封装以完成该器件。
比较例1-1:与实施例1-1的制备方法相同,除了同时蒸镀化合物PD和化合物H-26作为空穴注入层(HIL,3:97,)。
比较例1-2:与实施例1-1的制备方法相同,除了同时蒸镀化合物PD和化合物HT作为空穴注入层(HIL,3:97,),蒸镀化合物HT作为空穴传输层(HTL,),以及在HTL上蒸镀化合物H-26作为第二空穴传输层(HTL2,)。
详细的器件部分层结构和厚度如下表所示。其中所用材料不止一种的层,是不同化合物以其记载的重量比例掺杂得到的。
表1实施例1-1、比较例1-1和1-2的器件结构
化合物70,H-26,HT,PD,BH,BD,HB,ET及Liq的结构式如下所示:
表2总结了实施例1-1与比较例1-1、1-2的器件性能。其中色坐标和电压是在电流密度为15mA/cm2下测得,器件寿命(LT95)是在80mA/cm2驱动下亮度衰减到初始亮度的95%的实测时间。
表2实施例1-1、比较例1-1和1-2的器件性能数据
实施例1-1使用了LUMO能级为-5.20eV的化合物70为p型导电掺杂材料,掺杂于HOMO能级为-5.28eV的化合物H-26空穴传输材料。比较例1-1使用了LUMO能级为-5.06eV的化合物PD为p型导电掺杂材料,掺杂于HOMO能级为-5.28eV的化合物H-26空穴传输材料。两者颜色相当,但实施例1-1的电压相对比较例1-1的电压低0.3V,而且寿命长了一倍多。这说明,通过组合具有较深HOMO能级的空穴传输材料和同样具有较深LUMO能级的p型导电掺杂材料,有利于空穴的注入和传输,器件性能优于LUMO能级浅的p型导电掺杂材料和较深HOMO能级的空穴传输材料的组合。
由于LUMO能级浅的p型导电掺杂材料和较浅HOMO能级的空穴传输材料是更佳组合,本发明实施例亦与其比较。比较例1-2使用了LUMO能级为-5.06eV的化合物PD为p型导电掺杂材料,掺杂于HOMO能级为-5.14eV的化合物HT空穴传输材料为空穴注入层,加上化合物HT为空穴传输层,但由于化合物HT的HOMO能级于发光层BH的HOMO能级(-5.66eV)势垒较大,因此加入化合物H-26为第二空穴传输层,形成势能递进帮助空穴注入到发光层。这器件结构也是业界常用的方法。结果显示实施例1-1的电压相对比较例1-2的电压低0.1V,而且寿命长了超过一倍。这说明,虽然使用了LUMO能级浅的p型导电掺杂材料和较浅HOMO能级的空穴传输材料的组合和加入了第二空穴传输层的势能递进,这业界常用的方法仍然逊色于本发明的实施例,尤其是在寿命方面,本发明优势显而易见。
实施例2-1:与实施例1-1的制备方法相同,除了所有的化合物H-26都由化合物H-124取代。
比较例2-1:与实施例2-1的制备方法相同,除了化合物PD和化合物H-124作为空穴注入层(HIL,3:97,)。
比较例2-2:与实施例2-1的制备方法相同,除了化合物PD和化合物HT作为空穴注入层(HIL,3:97,),化合物HT作为空穴传输层(HTL,),以及在HTL上蒸镀化合物H-124作为第二空穴传输层(HTL2,)。
详细的器件部分层结构和厚度如下表所示。其中所用材料不止一种的层,是不同化合物以其记载的重量比例掺杂得到的。
表3实施例2-1、比较例2-1和2-2的器件结构
化合物H-124示例如下所示:
表4总结了实施例2-1与比较例2-1、2-2的器件性能。其中色坐标和电压是在电流密度为15mA/cm2下测得,器件寿命(LT95)是在80mA/cm2驱动下亮度衰减到初始亮度的95%的实测时间。
表4实施例2-1、比较例2-1和2-2的器件性能数据
实施例2-1使用了LUMO能级为-5.20eV的化合物70为p型导电掺杂材料,掺杂于HOMO能级为-5.29eV的化合物H-124空穴传输材料。比较例2-1使用了LUMO能级为-5.06eV的化合物PD为p型导电掺杂材料,掺杂于HOMO能级为-5.29eV的化合物H-124空穴传输材料。两者颜色相当,结果显示实施例2-1的电压相对比较例2-1的电压低1.7V,寿命长了20%。这说明,通过组合具有较深HOMO能级的空穴传输材料和同样具有较深LUMO能级的p型导电掺杂材料,有利于空穴的注入和传输,器件性能优于比LUMO能级浅的p型导电掺杂材料和较深HOMO能级的空穴传输材料的组合。
由于LUMO能级浅的p型导电掺杂材料和较浅HOMO能级的空穴传输材料是更佳组合,本发明实施例亦与其比较。比较例2-2使用了LUMO能级为-5.06eV的化合物PD为p型导电掺杂材料,掺杂于HOMO能级为-5.14eV的化合物HT空穴传输材料为空穴注入层,加上化合物HT为空穴传输层,但由于化合物HT的HOMO能级于发光层BH的HOMO能级(-5.66eV)势垒较大,因此加入化合物H-124为第二空穴传输层,形成势能递进帮助空穴注入到发光层。这器件结构也是业界常用的方法。虽然实施例2-1的电压相对比较例2-2的电压高0.1V,但寿命长了超过6倍。这说明,虽然使用了LUMO能级浅的p型导电掺杂材料和较浅HOMO能级的空穴传输材料的组合和加入了第二空穴传输层的势能递进,这业界常用的方法仍然逊色于本发明的实施例,尤其是在寿命方面,再次凸显本发明优势。
应当理解,这里描述的各种实施例仅作为示例,并无意图限制本发明的范围。因此,如本领域技术人员所显而易见的,所要求保护的本发明可以包括本文所述的具体实施例和优选实施例的变化。本文所述的材料和结构中的许多可以用其它材料和结构来取代,而不脱离本发明的精神。应理解,关于本发明为何起作用的各种理论无意为限制性的。

Claims (34)

1.一种有机电致发光器件,其包括:
阳极,
阴极,
设置在阳极和阴极之间的发光层,
以及设置在阳极和发光层之间的第一有机层,
其中所述第一有机层包含式1化合物和式2化合物;
其中,在式1中,
X和Y每次出现时相同或不同地选自NR’,CR”R”’,O,S或Se;
Z1和Z2每次出现时相同或不同地选自O,S或Se;
R,R’,R”和R”’每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组:氢,氘,卤素,亚硝基,硝基,酰基,羰基,羧酸基,酯基,氰基,异氰基,SCN,OCN,SF5,硼烷基,亚磺酰基,磺酰基,膦氧基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基,取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基,取代或未取代的具有7-30个碳原子数的芳烷基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基,取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基,取代或未取代的具有2-20个碳原子的炔基,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基,取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基,取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基,取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基,及其组合;
每个R相同或不同,并且R,R’,R”和R”’中至少一个是具有至少一个拉电子基的基团;
式1中相邻的取代基能任选地连接形成环;
其中,在式2中,
X1至X8每次出现时相同或不同地选自CR1或N;
L每次出现时相同或不同地选自取代或未取代的具有6-30个碳原子的亚芳基,取代或未取代的具有3-30个碳原子的亚杂芳基,或其组合;
Ar1和Ar2每次出现时相同或不同地选自取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基,取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基;
R1每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组:氢,氘,卤素,取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基,取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基,取代或未取代的具有7-30个碳原子的芳烷基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基,取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基,取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基,取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基,取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基,取代或未取代的具有0-20个碳原子的胺基,酰基,羰基,羧酸基,酯基,腈,异腈,硫基,亚磺酰基,磺酰基,膦基,及其组合;
式2中相邻的取代基能任选地连接形成环。
2.如权利要求1所述的有机电致发光器件,其中X和Y每次出现时相同或不同地选自NR’或CR”R”’,R’,R”和R”’是具有至少一个拉电子基的基团。
3.如权利要求1所述的有机电致发光器件,其中X和Y每次出现时相同或不同地选自NR’或CR”R”’,R,R’,R”和R”’是具有至少一个拉电子基的基团。
4.如权利要求1所述的有机电致发光器件,其中X和Y每次出现时相同或不同地选自O,S或Se,R中至少一个是具有至少一个拉电子基的基团。
5.如权利要求4所述的有机电致发光器件,其中X和Y每次出现时相同或不同地选自O,S或Se,R都是具有至少一个拉电子基的基团。
6.如权利要求1-5任一项所述的有机电致发光器件,其中所述拉电子基的哈米特常数是≥0.05。
7.如权利要求6所述的有机电致发光器件,其中所述拉电子基的哈米特常数≥0.3。
8.如权利要求7所述的有机电致发光器件,其中所述拉电子基的哈米特常数≥0.5。
9.如权利要求1所述的有机电致发光器件,其中所述拉电子基选自由以下组成的组:卤素,亚硝基,硝基,酰基,羰基,羧酸基,酯基,氰基,异氰基,SCN,OCN,SF5,硼烷基,亚磺酰基,磺酰基,膦氧基,氮杂芳环基,和被卤素,亚硝基,硝基,酰基,羰基,羧酸基,酯基,氰基,异氰基,SCN,OCN,SF5,硼烷基,亚磺酰基,磺酰基,膦氧基,氮杂芳环基中的一个或多个取代的下述任一基团:具有1-20个碳原子的烷基、具有3-20个环碳原子的环烷基、具有1-20个碳原子的杂烷基、具有7-30个碳原子数的芳烷基、具有1-20个碳原子的烷氧基、具有6-30个碳原子的芳氧基、具有2-20个碳原子的烯基、具有2-20个碳原子的炔基、具有6-30个碳原子的芳基、具有3-30个碳原子的杂芳基、具有3-20个碳原子的烷硅基、具有6-20个碳原子的芳基硅烷基,及其组合。
10.如权利要求9所述的有机电致发光器件,所述拉电子基选自由以下组成的组:F,CF3,OCF3,SF5,SO2CF3,氰基,异氰基,SCN,OCN,嘧啶基,三嗪基,及其组合。
11.如权利要求1所述的有机电致发光器件,其中X和Y每次出现时相同或不同地选自由以下结构组成的组:
O,S,Se,
其中,R2在每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组:氢,氘,卤素,亚硝基,硝基,酰基,羰基,羧酸基,酯基,氰基,异氰基,SCN,OCN,SF5,硼烷基,亚磺酰基,磺酰基,膦氧基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基,取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基,取代或未取代的具有7-30个碳原子数的芳烷基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基,取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基,取代或未取代的具有2-20个碳原子的炔基,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基,取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基,取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基,取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基,及其组合;
其中,V和W在每次出现时相同或不同地选自CRvRw,NRv,O,S或Se;
其中,Ar在每次出现时相同或不同的选自取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基,或取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基;
其中,A,Ra,Rb,Rc,Rd,Re,Rf,Rg,Rh,Rv和Rw在每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组:氢,氘,卤素,亚硝基,硝基,酰基,羰基,羧酸基,酯基,氰基,异氰基,SCN,OCN,SF5,硼烷基,亚磺酰基,磺酰基,膦氧基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基,取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基,取代或未取代的具有7-30个碳原子数的芳烷基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基,取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基,取代或未取代的具有2-20个碳原子的炔基,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基,取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基,取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基,取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基,及其组合;
其中,A是具有至少一个拉电子基的基团,且对于所述任一结构中,当Ra,Rb,Rc,Rd,Re,Rf,Rg,Rh,Rv和Rw中的一个或多个出现时,Ra,Rb,Rc,Rd,Re,Rf,Rg,Rh,Rv和Rw中的至少一个是具有至少一个拉电子基的基团;
其中“*”表示所述X和Y基团与式1中的脱氢苯并二噁唑环、脱氢苯并二噻唑环或脱氢苯并二硒唑环连接的位置。
12.如权利要求11所述的有机电致发光器件,其中,R2在每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组:F,CF3,OCF3,SF5,SO2CF3,氰基,异氰基,SCN,OCN,五氟苯基,4-氰基四氟苯基,四氟吡啶基,嘧啶基,三嗪基,及其组合。
13.如权利要求11所述的有机电致发光器件,其中,所述具有至少一个拉电子基的基团是选自由以下组成的组:F,CF3,OCF3,SF5,SO2CF3,氰基,异氰基,SCN,OCN,五氟苯基,4-氰基四氟苯基,四氟吡啶基,嘧啶基,三嗪基,及其组合。
14.如权利要求11所述的有机电致发光器件,其中X和Y每次出现时相同或不同地选自由以下结构组成的组:
O,S,Se,
其中“*”表示所述X和Y基团与式1中的脱氢苯并二噁唑环、脱氢苯并二噻唑环或脱氢苯并二硒唑环连接的位置。
15.如权利要求1或14所述的有机电致发光器件,其中R每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组:氢,氘,卤素,亚硝基,硝基,酰基,羰基,羧酸基,酯基,氰基,异氰基,SCN,OCN,SF5,硼烷基,亚磺酰基,磺酰基,膦氧基,未取代的具有1-20个碳原子的烷基,未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基,未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基,未取代的具有2-20个碳原子的烯基,未取代的具有6-30个碳原子的芳基,未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基,以及被卤素、亚硝基、硝基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、氰基、异氰基、SCN、OCN、SF5、硼烷基、亚磺酰基、磺酰基和膦氧基中的一个或多个基团取代的下述任一种基团:具有1-20个碳原子的烷基、具有3-20个环碳原子的环烷基、具有1-20个碳原子的烷氧基、具有2-20个碳原子的烯基、具有6-30个碳原子的芳基、具有3-30个碳原子的杂芳基,及其组合。
16.如权利要求15所述的有机电致发光器件,其中R每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组:氢,氘,甲基,异丙基,NO2,SO2CH3,SCF3,C2F5,OC2F5,OCH3,二苯基甲基硅基,苯基,甲氧基苯基,对甲基苯基,2,6-二异丙基苯基,联苯基,多氟苯基,二氟吡啶基,硝基苯基,二甲基噻唑基,被CN或CF3中的一个或多个取代的乙烯基,被CN或CF3中的一个取代的乙炔基,二甲基膦氧基,二苯基膦氧基,F,CF3,OCF3,SF5,SO2CF3,氰基,异氰基,SCN,OCN,三氟甲基苯基,三氟甲氧基苯基,双(三氟甲基)苯基,双(三氟甲氧基)苯基,4-氰基四氟苯基,被F,CN或CF3中的一个或多个取代的苯基或联苯基,四氟吡啶基,嘧啶基,三嗪基,二苯基硼烷基,氧杂硼杂蒽基,及其组合。
17.如权利要求14所述的有机电致发光器件,其中X和Y为
18.如权利要求15所述的有机电致发光器件,其中R每次出现时相同或不同地选自由以下结构组成的组:
其中,表示所述R基团与式1中的脱氢苯并二噁唑环、脱氢苯并二噻唑环或脱氢苯并二硒唑环连接的位置。
19.如权利要求18所述的有机电致发光器件,其中,在一个式1表示的化合物中两个R相同。
20.如权利要求18所述的有机电致发光器件,其中所述式1化合物具有式3表示的结构:
其中,式3中的两个Z结构相同,两个R结构相同或者不同,且所述Z、X、Y、R分别对应选自下表所示的原子或基团;
其中具有式3结构的化合物选自由以下化合物组成的组:
21.如权利要求1所述的有机电致发光器件,其中,L选自取代或未取代的亚苯基,取代或未取代的亚联苯基,取代或未取代的亚三联苯基,取代或未取代的亚萘基,取代或未取代的亚芴基,取代或未取代的亚硅芴基,取代或未取代的亚咔唑基,取代或未取代的亚二苯并呋喃基,取代或未取代的亚二苯并噻吩基,取代或未取代的的亚二苯并硒吩基,取代或未取代的亚菲基,取代或未取代的亚三亚苯基,取代或未取代的亚吡啶基,取代或未取代的亚螺二芴基,取代或未取代的亚蒽基,取代或未取代的亚芘基,或其组合。
22.如权利要求21所述的有机电致发光器件,其中,L选自取代或未取代的苯基,或取代或未取代的联苯基。
23.如权利要求22所述的有机电致发光器件,其中,L是苯基或联苯基。
24.如权利要求1所述的有机电致发光器件,其中,R1选自氢,氘,卤素,取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基,取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基,取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基。
25.如权利要求24所述的有机电致发光器件,其中,R1选自氢,氘,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基,取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基。
26.如权利要求1所述的有机电致发光器件,其中,Ar1和Ar2选自取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基,取代或未取代的具有3-20个碳原子的杂芳基。
27.如权利要求26所述的有机电致发光器件,其中,Ar1和Ar2选自苯基,联苯基,三联苯基,萘基,芴基,二苯并噻吩基,螺二芴基,吡啶基或嘧啶基。
28.如权利要求1所述的有机电致发光器件,其中所述具有式2结构的化合物选自由以下化合物组成的组:
29.如权利要求1所述的有机电致发光器件,其中进一步包含设置在阳极和发光层之间的第二有机层,所述第二有机层包含式2化合物。
30.如权利要求1或29所述的有机电致发光器件,其中所述第一有机层与阳极接触。
31.如权利要求1所述的有机电致发光器件,所述第一有机层中所包含的式1化合物占整个第一有机层重量比例不高于5%,或不高于3%,或不高于2%,或不高于1%。
32.如权利要求29所述的有机电致发光器件,其中所述第二有机层与发光层接触。
33.如权利要求1所述的有机电致发光器件,进一步包含设置在阳极和发光层之间的第三有机层,所述第三有机层包含与第二有机层不同的化合物。
34.一种显示组件,其包含权利要求1所述的有机电致发光器件。
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