CN119462592A - 一种用于有机发光材料的化合物 - Google Patents
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Abstract
本发明属于有机发光材料技术领域,涉及一种用于有机发光材料的化合物。本发明提供的化合物中呫吨并五元杂环为母核,特定位置上连接不同基团进行修饰,得到的化合物具有合适的轨道能级和较高的三线态能量,可作为发光层主体和第二空穴传输材料应用于有机电致发光器件中,能明显提高器件的发光效率及寿命。
Description
技术领域
本发明属于有机发光材料技术领域,涉及一种用于有机发光材料的化合物。
背景技术
有机发光二极管(OLED)由于具有发光柔和、响应速度快、色彩度饱满、视角广等优点。OLED的工作原理是通过电极注入的空穴和电子经过传输层进入发光材料,在库仑力作用下空穴和电子结合产生激子,激子辐射跃迁回到基态从而发出光子。
然而,由于构成有机发光材料的共轭分子之间的相互作用是范德华力,作用力较弱,所以激子结合能较大,发光过程主要是激子行为。根据自旋态,激子分为三线态激子(75%)和单线态激子(25%)。三线态激子为跃迁禁阻,难以辐射跃迁发出光子,这就限制了OLED器件的效率。
为解决这一问题,研究工作者提出了磷光OLED材料,利用重金属原子来增强自旋-轨道耦合作用,打破三线态的自旋禁阻,实现磷光的室温发光,突破了此前荧光OLED内量子效率(IQE)25%的理论极限。为了最大限度的发挥磷光材料的性能,需要将磷光材料掺杂到主体材料中减少发光材料自身的猝灭效应,从而得到更高的器件性能。磷光材料本身三线态能量较高,作为磷光材料的主体,其能量必须大于发光材料,否则容易发生能量回传进而减少发光效率。近些年磷光主体材料得到较快的发展,但高三线态、高稳定性的主体材料一直是业内的热点。
除此之外,OLED仍面临诸多挑战。有机分子的导电性由两个方面决定:一是分子内载流子传输源于共轭π键,p-p电子云重叠形成成键轨道(HOMO能级)和反成键轨道(LUMO能级),成键轨道具有更好的离域性,所以这有利于空穴在HOMO能级上的传输;二是分子间的传输主要通过跳跃式模型,它依赖于相邻分子前线分子轨道电子云的重叠,因为成键轨道离域性好,所以电子云更好地重叠,这也有利于有机材料的空穴传输。有机材料难以获得高迁移率,高性能空穴传输材料的开发也一直是领域中很多研究者们的研究目标。
因此,在有机电致发光材料技术领域,构筑一种新型化合物,既可以提升有机电致发光材料的稳定性,又能改善有机电致发光器件的光电性能,则显得非常重要。
发明内容
鉴于此,本发明的目的在于提供一种用于有机发光材料的化合物,本发明以呫吨并五元杂环为母核,在特定位置引入不同基团,通过连接给电子基团或者拉电子基团,可以有效提高载流子迁移能力,构筑的新型有机化合物具有合适的轨道能级和三线态能量,作为第二空穴传输材料或磷光主体材料,可以有效地提高亮度效率和寿命,显著改善有机电致发光器件的光电性能。
本发明中涉及到的呫吨并五元杂环的结构如下:
。
第一方面,本发明提供了一种化合物,具有如式1所示的结构,
;
其中,T选自C、Si中的一种;
Y选自O、S、C(R3)2、NAr3中的一种;
m和n分别独立的选自于0、1、2、3、4中的任意一值;
Ar1和Ar2分别独立地选自C6~C30的取代或未取代的芳基、含N或O杂原子且碳数为C3~C30的取代或未取代的杂芳基、含有芳基或杂芳基的芳胺基中的一种;
R1、R2分别独立的选自于甲基、苯基中的一种;当R1、R2同时为苯环时,可连接成芴环。
进一步地,本发明提供的化合物中,所述R3选自于甲基、苯基中的一种;
所述NAr3中的Ar3选自于苯、联苯、三联苯中的一种;
m>1时,多个所述Ar1彼此相同或不同;n>1时,多个所述Ar2彼此相同或不同;
Ar1、Ar2、NAr3中的任一氢原子均可被氘替代。
进一步地,本发明提供的化合物中,所述化合物具有如式2~式7所示的结构,
。
进一步地,本发明提供的化合物中,所述杂芳基选自如下结构中的任意一种,
。
进一步地,本发明提供的化合物中,所述芳胺基选自如下结构中的任意一种,
。
进一步地,本发明提供的化合物具有如下所示结构,
。
进一步地,本发明提供的化合物中,合成所述化合物的中间体选自如下结构中的任意一种,
。
第二方面,本发明提供了所述的化合物在有机电致发光器件或有机电致发光装置中的应用。
第三方面,本发明提供了所述的化合物在制备空穴传输材料或磷光发光主体材料中的应用。
第四方面,本发明提供了一种有机电致发光器件,包括阳极层、阴极层以及位于阳极层和阴极层之间的有机薄膜层,所述有机薄膜层包括空穴注入层、第一空穴传输层、第二空穴传输层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层,所述发光层含有本发明所述的化合物。
与现有技术相比,本发明提供的技术方案至少具备以下有益效果或优点:
本发明提供了一种化合物,呫吨并五元杂环增强了母核的刚性,在特定位置连接不同基团,通过拉电子或给电子基团修饰,构筑特定结构的化合物具有合适的HOMO/LUMO能级和较高的三线态能量,作为磷光发光主体材料使用时,保证主客体间的能量传递,作为第二空穴传输材料使用时,增强了载流子迁移能力,均明显的提升了器件亮度效率和寿命,是一种比较有发展前景的新型有机OLED功能材料。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为有机电致发光元件的结构示意图。其中,1为衬底,2为阳极层,3为空穴注入层,4为第一空穴传输层,5为第二空穴传输层,6为发光层,7为空穴阻挡层,8为电子传输层,9为电子注入层,10为阴极层。
具体实施方式
下面,结合实施例对本发明的技术方案进行说明,但是,本发明并不限于下述的实施例。各实施例中所述实验方法和检测方法,如无特殊说明,均为常规方法;所述试剂和材料,如无特殊说明,均可在市场上购买得到,下述实施例中的%,如无特殊说明,均为质量百分含量。
本发明中涉及到的呫吨并五元杂环的结构如下:
。
制备例
本制备例提供了部分中间体和化合物的合成方法,其余中间体及化合物的合成方法均是类似方法,容易合成得到的,具体合成路线如下所示。
中间体1-a的合成:
中间体1-1的合成:在氮气保护下,向三口瓶中加入原料1(224g,1mol)、原料2(180g,1mol),Pd(PPh3)4(四(三苯基膦)钯,23g,20mmol),K2CO3(碳酸钾,276g,2mol),TBAB(四丁基溴化铵,32.2g,0.1mol),甲苯(2000mL),乙醇(1000mL),水(500mL),加热至76℃搅拌反应8h后冷却至室温,水洗至中性,有机相用无水硫酸镁干燥后,过硅胶柱,再用甲苯重结晶纯化得210g中间体1-1,收率75%。
中间体1-2的合成:在氮气保护下,向三口瓶中加入中间体1-1(140g,0.5mol),四氢呋喃(400mL),常温24℃搅拌条件下缓慢滴加甲基溴化镁1.0M四氢呋喃溶液(1.0M-THF,800mL),滴加完毕后升温至50℃继续反应5h。将反应液冷却至室温后加氯化铵水溶液淬灭反应,稀盐酸调节pH=3后再加入800mL二氯乙烷萃取,搅拌均匀后反复多次水洗,有机相用无水硫酸镁干燥后过滤浓缩,用乙醇挤出固体,纯化得114.8g中间体1-2,收率82%。
中间体1-3的合成:在氮气保护下,向三口瓶中加入中间体1-2(70.0g,0.25mol),甲磺酸(48g,0.5mol),甲苯(500mL),升温至108℃反应3h。反应液冷却至室温后水洗至中性,有机相用无水硫酸镁干燥后过滤浓缩,甲苯/乙醇混合溶剂重结晶纯化得52.4g中间体1-3,收率80%。
中间体1-4的合成:在氮气保护下,向反应瓶中依次加入中间体1-3(52.4g,0.2mol)、5-氯-2-羟基苯甲酸甲酯(37.2g,0.2mol)、碳酸铯(130.3g,0.4mol)和DMF溶剂(300mL),并加热回流反应6h后,将体系降至室温,反应液过滤,将滤液边搅拌边加入900mL的水中,有白色沉淀生成,过滤,滤饼依次用水、乙醇洗涤后得粗品,再将粗品用甲苯/乙醇混合溶剂重结晶纯化,得62.5g中间体1-4,收率73%。
中间体1-5的合成参考中间体1-2的合成,将中间体1-1替换为中间体1-4。
中间体1-a的合成参考中间体1-3的合成,将中间体1-2替换为中间体1-5。
中间体1-b的合成:
中间体1-6的合成参考中间体1-1的合成,将原料1替换为原料3。
中间体1-7的合成参考中间体1-2的合成,将中间体1-1替换为中间体1-6。
中间体1-8的合成参考中间体1-3的合成,将中间体1-2替换为中间体1-7。
中间体1-9的合成参考中间体1-4的合成,将中间体1-3和5-氯-2-羟基苯甲酸甲酯替换为中间体1-8和2,6-二溴苯酚。
中间体1-b的合成:氮气保护下,向三口瓶中加入中间体1-9(114g,0.2mol),四氢呋喃(300mL),搅拌溶解后降温至-10℃,缓慢滴加丁基锂(250mL,0.4mol,1.6M),保温反应1h后开始滴加二苯基二氯硅烷的四氢呋喃溶液(50.4g,0.2mol,200mL四氢呋喃),继续保温反应1h后自然升至室温继续反应2h。反应结束后用氯化铵水溶液淬灭反应,加入500mL二氯乙烷萃取,反复水洗至中性,有机相用无水硫酸镁干燥过滤,浓缩后用乙醇挤出,用甲苯/正庚烷混合溶剂重结晶纯化得84.3g中间体1-b,收率71%。
中间体1-c的合成:
中间体1-10的合成参考中间体1-2的合成,将中间体1-1和甲基溴化镁替换成中间体1-4和苯基溴化镁。
中间体1-c的合成参考中间体1-3的合成,将中间体1-2替换成中间体1-10。
中间体1-d的合成:
中间体1-11的合成参考中间体1-1的合成,将原料2替换为5-氯苯甲酸甲酯-2-硼酸频哪醇酯。
中间体1-12的合成参考中间体1-2的合成,将中间体1-1替换为中间体1-11。
中间体1-13的合成参考中间体1-3的合成,将中间体1-2替换为中间体1-12。
中间体1-14的合成参考中间体1-4的合成,将中间体1-3和5-氯-2-羟基苯甲酸甲酯替换为中间体1-13和2-羟基苯甲酸甲酯。
中间体1-15的合成参考中间体1-2的合成,将中间体1-1替换为中间体1-14。
中间体1-d的合成参考中间体1-3的合成,将中间体1-2替换为中间体1-15。
中间体2-a的合成:
中间体2-1的合成参考中间体1-1的合成,将原料1和原料2替换为原料4和2-氟苯硼酸。
中间体2-2的合成:氮气保护下,在干燥的三口瓶中加入中间体2-1(135g,0.5mol),二氯甲烷(1500mL),使用冰盐浴将反应体系降温至-5~0℃,加入三溴化硼(495g,2mol),室温搅拌反应6h后倒入冰水中淬灭反应。有机相水洗至中性,无水硫酸镁干燥后过滤浓缩,过硅胶柱纯化得107.5g中间体2-2,收率84%。
中间体2-3的合成参考中间体1-4的合成,将中间体1-3和5-氯-2-羟基苯甲酸甲酯替换为中间体2-2。
中间体2-4的合成参考中间体1-4的合成,将中间体1-3替换为中间体2-3。
中间体2-5的合成参考中间体1-2的合成,将中间体1-1替换为中间体2-4。
中间体2-a的合成参考中间体1-3的合成,将中间体1-2替换为中间体2-5。
中间体2-b的合成:
中间体2-6的合成参考中间体1-10的合成,将中间体1-4替换为中间体2-4。
中间体2-b的合成参考中间体1-c的合成,将中间体1-10替换为中间体2-6。
中间体2-c的合成:
中间体2-7的合成参考中间体1-1的合成,将原料1和原料2替换为原料4和4-氯-2-氟苯硼酸。
中间体2-8的合成参考中间体2-2的合成,将中间体2-1替换为中间体2-7。
中间体2-9的合成参考中间体1-4的合成,将中间体1-3和5-氯-2-羟基苯甲酸甲酯替换为中间体2-8。
中间体2-10的合成参考中间体1-14的合成,将中间体1-13替换为中间体2-9。
中间体2-11的合成参考中间体1-2的合成,将中间体1-1替换为中间体2-10。
中间体2-c的合成参考中间体1-3的合成,将中间体1-2替换为中间体2-11。
中间体3-a的合成:
中间体3-1的合成参考中间体1-1的合成,将原料2替换为2-硝基苯硼酸。
中间体3-2的合成:氮气保护下,向三口瓶中加入中间体3-1(80g,0.3mol),PPh3(三苯基膦,157.2g,0.6mol),邻二氯苯(300mL),搅拌加热至160℃反应18h。将反应液冷却至室温后加正庚烷析出固体产品,过滤后用甲苯重结晶纯化得53.6g中间体3-2,收率76%。
中间体3-3的合成:氮气保护下,向三口瓶中加入中间体3-2(47g,0.2mol),碘苯(40.8g,0.2mol),Pd2(dba)3(三(二亚苄基丙酮)二钯,1.8g,2mmol),P(t-Bu)3(三叔丁基磷,0.8g,4mmol),叔丁醇钠(38.4g,0.4mol),甲苯(400mL),搅拌并加热至110℃回流反应2h。反应完全后冷却至室温,水洗至中性,有机相用无水硫酸镁干燥后过滤,滤液过硅胶柱,柱液浓缩后用甲苯/乙醇混合溶剂重结晶纯化得52.8g中间体3-3,收率85%。
中间体3-4的合成参考中间体1-4的合成,将中间体1-3替换为中间体3-3。
中间体3-5的合成参考中间体1-2的合成,将中间体1-1替换为中间体3-4。
中间体3-a的合成参考中间体1-3的合成,将中间体1-2替换为中间体3-5。
中间体3-b的合成:
中间体3-6的合成参考中间体1-14的合成,将中间体1-13替换为原料1。
中间体3-7的合成参考中间体1-2的合成,将中间体1-1替换为中间体3-6。
中间体3-8的合成参考中间体1-3的合成,将中间体1-2替换为中间体3-7。
中间体3-9的合成参考中间体1-1的合成,将原料1和原料2替换为中间体3-8和2-硝基苯硼酸。
中间体3-b的合成参考中间体3-2的合成,将中间体3-1替换为中间体3-9。
中间体3-c的合成:
中间体3-10的合成参考中间体1-4的合成,将中间体1-3替换为原料1。
中间体3-11的合成参考中间体1-2的合成,将中间体1-1替换为中间体3-10。
中间体3-12的合成参考中间体1-3的合成,将中间体1-2替换为中间体3-11。
中间体3-13的合成参考中间体1-1的合成,将原料1和原料2替换为中间体3-12和2-硝基苯硼酸。
中间体3-14的合成需要根据Ar1基团特点决定反应方法,可使用常规的Suzuki或者乌尔曼合成方法得到中间体3-14。
中间体3-c的合成参考中间体3-2的合成,将中间体3-1替换为中间体3-14。
中间体4-a的合成:
中间体4-1的合成:在氮气保护下,向三口瓶中加入原料5(161g,1mol),NBS(N-溴代琥珀酰亚胺,178g,1mol),氯仿(600mL),常温搅拌反应3h,将反应液浓缩后用乙醇重结晶纯化得205.5g中间体4-1,收率86%。
中间体4-2的合成参考中间体1-1的合成,将原料1和原料2替换为中间体4-1和2-甲硫基苯硼酸。
中间体4-3的合成:在氮气保护下,向三口瓶中加入中间体4-2(141.5g,0.5mol),乙酸酐(51g,0.5mol),吡啶(600mL),搅拌并加热至100℃反应2h,通过TLC检测原料,待反应完全后冷却至室温,浓缩后用乙醇重结晶纯化得130.1g中间体4-3,收率80%。
中间体4-4的合成:在氮气保护下,向三口瓶中加入中间体4-3(65g,0.2mol),HBr(200mL),乙酸(200mL),搅拌并加热至100℃反应,通过TLC检测原料,待反应完全后冷却至室温,加入甲苯(300mL),充分搅拌后反复水洗至中性,有机相用无水硫酸镁干燥后,过硅胶柱纯化得38.8g中间体4-4,收率77%。
中间体4-5的合成参考中间体1-4的合成,将中间体1-3替换为中间体4-4。
中间体4-6的合成参考中间体1-2的合成,将中间体1-1替换为中间体4-5。
中间体4-a的合成参考中间体1-3的合成,将中间体1-2替换为中间体4-6。
中间体4-b的合成:
中间体4-7的合成参考中间体4-2的合成,将2-甲硫基苯硼酸替换为4-氯-2-甲硫基苯硼酸。
中间体4-8的合成参考中间体4-3的合成,将中间体4-2替换为中间体4-7。
中间体4-9的合成参考中间体4-4的合成,将中间体4-3替换为中间体4-8。
中间体4-10的合成参考中间体1-14的合成,将中间体1-13替换为中间体4-9。
中间体4-11的合成参考中间体1-2的合成,将中间体1-1替换为中间体4-10。
中间体4-b的合成参考中间体1-3的合成,将中间体1-2替换为中间体4-11。
化合物1-1的合成:
氮气保护下,向三口瓶中加入中间体1-a(8.2g,0.02mol),二苯胺(3.4g,0.02mol),Pd2(dba)3(三(二亚苄基丙酮)二钯,0.18g,0.2mmol),P(t-Bu)3(三叔丁基磷,0.08g,0.4mmol),叔丁醇钠(7.7g,0.08mol),甲苯(100mL),搅拌并加热至110℃回流反应1.5h。反应完全后冷却至室温,水洗至中性,有机相用无水硫酸镁干燥、过滤,滤液过硅胶柱,柱液浓缩后用甲苯重结晶纯化得9.0g化合物1-1,收率83%。所得样品质谱检测的结果为:HR-MS(APCI):m/z 543.2562[M+H]+;C40H33NO(%)计算值:C,88.3633;H,6.1180;N,2.5762;O,2.9426;实测值(%):C,88.3691;H,6.1120;N,2.5737;O,2.9452。
化合物1-28的合成:
在氮气保护下,向三口瓶中加入中间体1-a(8.2g,0.02mol)、3,5-二苯基三嗪苯硼酸(5.5g,0.02mol),Pd(PPh3)4(四(三苯基膦)钯,0.5g,0.4mmol),K2CO3(碳酸钾,8.3g,0.06mol),TBAB(四丁基溴化铵,0.3g,1mmol),甲苯(80mL),乙醇(40mL),水(20mL),加热至76℃搅拌反应6h后冷却至室温,水洗至中性,有机相用无水硫酸镁干燥后,过硅胶柱,再用THF重结晶纯化得9.5g化合物1-28,收率78%。所得样品质谱检测的结果为:HR-MS(APCI):m/z 607.2624[M+H]+;C43H33N3O(%)计算值:C,84.9802;H,5.4732;N,6.9141;O,2.6325;实测值(%):C,84.9882;H,5.4633;N,6.9114;O,2.6371。
化合物2-11的合成:
化合物2-11的合成参考化合物1-1的合成方法,将中间体1-a和二苯胺替换成中间体2-a和苯环全氘代的4-苯胺基联苯,收率79%;所得样品氘带率85.6%,质谱检测的结果为:HR-MS(APCI):m/z 593.1259[M+H]+。
化合物2-13的合成:
化合物2-13的合成参考化合物1-1的合成方法,将中间体1-a和二苯胺替换成中间体2-a和中间体3;所得样品质谱检测的结果为:HR-MS(APCI):m/z 607.2147[M+H]+;C43H29O3N(%)计算值:C,84.9869;H,4.8102;N,2.3049;O,7.8980;实测值(%):C,84.9891;H,4.8090;N,2.3052;O,7.8967。
化合物3-10的合成:
中间体1、中间体2和化合物3-10的合成均参考化合物1-1的合成方法,选用对应的中间体原料合成,最终所得化合物3-10质谱检测的结果为:HR-MS(APCI):m/z 835.3563[M+H]+;C61H45ON3(%)计算值:C,87.6347;H,5.4255;N,5.0261;O,1.9136;实测值(%):C,87.6391;H,5.4202;N,5.0252;O,1.9155。
参照化合物1-1和化合物1-28的合成方法,均可以合成本发明中的所有化合物,不同之处仅仅在于根据产物不同,需要使用不同的母核中间体及修饰基团对应的中间体来替换,并根据摩尔量不同更改该中间体的质量用量,母核中间体及修饰基团对应中间体、反应物和化合物的替换关系如表1所示。
表1母核中间体及修饰基团对应中间体、反应物和化合物的替换关系
本发明合成的化合物及现有OLED材料HT2(对比例1)、H1(对比例2)的性能参数(包括HOMO能级及LUMO能级、三线态能量T1、Eg)进行测定,结果如表2所示。
表2化合物及现有材料的性能参数测定结果
注:最高分子占有轨道(HOMO)和最低分子未占有轨道(LUMO)、三线态能量T1为在Gaussian 09软件进行模拟计算所得数据,计算方法采用B3LYP杂化泛函,基组6-31g(d);Eg=HOMO-LUMO的绝对值。
由表2可知,本发明提供的化合物具有合适的三线态能量和HOMO/ LUMO能级,在OLED器件中有利于载流子的传输及能量的转移,本发明的化合物适合作为第二空穴传输材料或者磷光主体材料使用。
下面以本发明提供的部分化合物为例,将其分别作为第二空穴传输材料或发光层主体材料应用到有机电致发光器件中,以验证其所取得的优异效果。
实施例1
本实施例提供了一种有机电致发光器件,其结构具体如图1所示,包括依次层叠设置的衬底1、阳极层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、空穴阻挡层7、电子传输层8、电子注入层9和阴极层10。
其中,衬底1为0.7mm厚度的玻璃基板,阳极层2的材料选择具有高功函数的铟锡氧化物(ITO),空穴注入层3的材料选择HAT-CN,厚度为5nm;第一空穴传输层4的材料选择HT1,厚度为60nm;第二空穴传输层5的材料选择化合物1-1,厚度为10nm;发光层6使用GD01作为发光材料,CBP作为主体材料,掺杂质量比为6%,厚度为30nm;空穴阻挡层7的材料选择HB1,厚度为10nm;电子传输层8的材料选择ET1,厚度为35nm;电子注入层9的材料选择Liq,厚度为2nm;阴极层的材料选择Al,厚度为100nm。
器件中各功能层所使用基本材料结构式如下:
上述有机电致发光器件的具体制备步骤如下:
(1)清洗透明玻璃或塑料基板上的ITO阳极层,分别用去离子水、丙酮、乙醇各超声清洗20分钟,然后进行氧气氛围下等离子(Plasma)处理5分钟;
(2)在ITO阳极层上,通过真空蒸镀方式蒸镀空穴注入层材料HAT-CN,厚度为5nm,这层作为空穴注入层;
(3)在空穴注入层上通过真空蒸镀方式蒸镀空穴传输材料HT1,厚度为60nm,该层作为第一空穴传输层;
(4)在第一空穴传输层HT1上通过真空蒸镀方式蒸镀空穴传输材料化合物1-1,厚度为15nm,这层作为第二空穴传输层;
(5)在第二空穴传输层上,通过真空蒸镀方式共蒸镀发光层,使用CBP作为主体材料,GD01作为掺杂材料,掺杂质量比为6%,厚度为30nm;
(6)在发光层之上,通过真空蒸镀的方式蒸镀空穴阻挡材料HB1,厚度为10nm,这一层作为空穴阻挡层;
(7)在空穴阻挡层上,通过真空蒸镀的方式蒸镀电子传输材料ET1,厚度为35nm,这一层作为电子传输层;
(8)在电子传输层上,通过真空蒸镀的方式蒸镀电子注入材料Liq,厚度为2nm,这一层作为电子注入层;
(9)在电子注入层上,通过真空蒸镀的方式蒸镀阴极Al,厚度为100nm,该层作为阴极导电电极使用,该层即为阴极层。
实施例2~25
实施例2~25的制备过程与实施例1相同,不同之处在于第二空穴传输材料采用本发明制备例合成的化合物1-8、化合物1-13、化合物1-41、化合物2-2、化合物2-6、化合物2-11、化合物2-13、化合物2-34、化合物2-39、化合物3-7、化合物3-11、化合物3-17、化合物3-20、化合物3-22、化合物3-24、化合物3-35、化合物3-38、化合物3-46、化合物3-54、化合物4-1、化合物4-6、化合物4-34、化合物4-43、化合物4-49替代化合物1-1。
对比例1
对比例1与实施例1相同,不同之处在于第二空穴传输材料采用化合物HT2替代化合物1-1。
将各组有机电致发光器件用公知的驱动电路将阴极和阳极连接起来,通过标准的方法采用Keithley2400电源结合PR670光度计测试OLED器件的电压-效率-电流密度关系;器件的寿命通过恒流法测试,测试条件为恒定电流密度为10mA/cm2,测试亮度衰减到初始亮度的95%的时间,即为器件LT95寿命,结果如表3所示。
表3各组有机电致发光器件性能结果对比
由表3可知,本发明提供的化合物作为空穴传输材料应用到OLED绿光器件中,性能均有提升,如实施例6中的化合物2-6作为空穴传输材料与对比例中的HT2相比,提高了能量传输能力,发光效率和使用寿命都得到了显著的提高,亮度效率提高了42%,使用寿命提高了98%。
实施例26
衬底1为0.7mm厚度的玻璃基板,阳极层2的材料选择具有高功函数的铟锡氧化物(ITO),空穴注入层3的材料选择HAT-CN,厚度为5nm;第一空穴传输层4的材料选择HT1,厚度为60nm;第二空穴传输层5的材料选择TCTA,厚度为10nm;发光层6使用RD01作为发光材料,本发明化合物1-20作为主体材料,掺杂质量比为6%,厚度为30nm;空穴阻挡层7的材料选择HB1,厚度为10nm;电子传输层8的材料选择ET1,厚度为35nm;电子注入层9的材料选择Liq,厚度为2nm;阴极层的材料选择Al,厚度为100nm。
具体制备步骤如下:
(1)清洗透明玻璃或塑料基板上的ITO阳极层,分别用去离子水、丙酮、乙醇各超声清洗20分钟,然后进行氧气氛围下等离子(Plasma)处理5分钟;
(2)在ITO阳极层上,通过真空蒸镀方式蒸镀空穴注入层材料HAT-CN,厚度为5nm,这层作为空穴注入层;
(3)在空穴注入层上通过真空蒸镀方式蒸镀空穴传输材料HT1,厚度为60nm,该层作为第一空穴传输层;
(4)在第一空穴传输层HT1上通过真空蒸镀方式蒸镀空穴传输材料TCTA,厚度为15nm,这层作为第二空穴传输层;
(5)在第二空穴传输层上,通过真空蒸镀方式共蒸镀发光层,使用化合物1-20作为主体材料,RD01作为掺杂材料,掺杂质量比为6%,厚度为30nm;
(6)在发光层之上,通过真空蒸镀的方式蒸镀空穴阻挡材料HB1,厚度为10nm,这一层作为空穴阻挡层;
(7)在空穴阻挡层上,通过真空蒸镀的方式蒸镀电子传输材料ET1,厚度为35nm,这一层作为电子传输层;
(8)在电子传输层上,通过真空蒸镀的方式蒸镀电子注入材料Liq,厚度为2nm,这一层作为电子注入层;
(9)在电子注入层上,通过真空蒸镀的方式蒸镀阴极Al,厚度为100nm,该层作为阴极导电电极使用,该层即为阴极层。
实施例27~38
实施例27~38的制备过程与实施例26相同,不同之处在于发光层主体材料采用本发明制备例合成的化合物1-24、化合物1-26、化合物1-28、化合物1-32、化合物1-36、化合物2-28、化合物2-36、化合物2-37、化合物2-44、化合物4-26、化合物4-32、化合物4-36替代化合物1-20。
对比例2
对比例2的制备过程与实施例26相同,不同之处在于发光层主体材料采用本发明制备例合成的化合物H1替代化合物1-20。
将各组有机电致发光器件用公知的驱动电路将阴极和阳极连接起来,通过标准的方法采用Keithley2400电源结合PR670光度计测试OLED器件的电压-效率-电流密度关系;器件的寿命通过恒流法测试,测试条件为恒定电流密度为10mA/cm2,测试亮度衰减到初始亮度的95%的时间,即为器件LT95寿命,结果如表4所示。
表4各组有机电致发光器件性能结果对比
由表4可知,本发明提供的化合物作为发光层主体材料应用到OLED红光器件中,性能也有提升。如实施例34中的化合物2-37作为主体材料与对比例中的H1相比,发光效率和使用寿命都得到了显著的提高,亮度效率提高了50%,使用寿命提高了83%,其它实施例化合物作为主体材料时,发光效率和寿命都得到显著的提高。本发明所述化合物均可作为发光层的主体材料,为达到更好的发光效果,化合物3-1~化合物3-70更适合作为空穴传输材料。可见选用本发明的化合物,器件的效率、寿命均有良好的表现,而且材料的合成工艺简单,在OLED器件的应用上具有很大的应用价值,具有良好的产业化前景。
如上所述,较好的描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。上述实施例和说明书仅是对本发明的优选实施方式进行描述,本发明不受上述实施例的限制,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种改变和改进,均应落入本发明确定的保护范围内。
Claims (10)
1.化合物,其特征在于,具有如式1所示的结构,
;
其中,T选自C、Si中的一种;
Y选自O、S、C(R3)2、NAr3中的一种;
m和n分别独立的选自于0、1、2、3、4中的任意一值;
Ar1和Ar2分别独立地选自C6~C30的取代或未取代的芳基、含N或O杂原子且碳数为C3~C30的取代或未取代的杂芳基、含有芳基或杂芳基的芳胺基中的一种;
R1、R2分别独立的选自于甲基、苯基中的一种;当R1、R2同时为苯环时,可连接成芴环。
2.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,所述R3选自于甲基、苯基中的一种;
所述NAr3中的Ar3选自于苯、联苯、三联苯中的一种;
m>1时,多个所述Ar1彼此相同或不同;n>1时,多个所述Ar2彼此相同或不同;
Ar1、Ar2、NAr3中的任一氢原子均可被氘替代。
3.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,所述化合物具有如式2~式7所示的结构,
。
4.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,所述杂芳基选自如下结构中的任意一种,
。
5.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,所述芳胺基选自如下结构中的任意一种,
。
6.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,具有如下所示结构,
。
7.根据权利要求6所述的化合物,其特征在于,合成所述化合物的中间体选自如下结构中的任意一种,
。
8.权利要求1~7任一项所述的化合物在有机电致发光器件或有机电致发光装置中的应用。
9.权利要求1~7任一项所述的化合物在制备空穴传输材料或磷光发光主体材料中的应用。
10.一种有机电致发光器件,包括阳极层、阴极层以及位于阳极层和阴极层之间的有机薄膜层,所述有机薄膜层包括空穴注入层、第一空穴传输层、第二空穴传输层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层,其特征在于,所述发光层含有权利要求1~7任一项所述的化合物。
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