有机电致发光装置和用于有机电致发光装置的化合物

文档序号:1841283 发布日期:2021-11-16 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 有机电致发光装置和用于有机电致发光装置的化合物 (Organic electroluminescent device and compound for organic electroluminescent device ) 是由 朴惠晸 于 2021-04-26 设计创作,主要内容包括:本申请提供了有机电致发光装置和用于该有机电致发光装置的化合物。该有机电致发光装置包括第一电极、设置在第一电极上的第二电极以及设置在第一电极和第二电极之间的功能层。功能层中的至少一个功能层包括由式1表示的化合物,从而具有低驱动电压、高光发射效率和长寿命特性。[式1](Provided are an organic electroluminescent device and a compound for the same. The organic electroluminescent device includes a first electrode, a second electrode disposed on the first electrode, and a functional layer disposed between the first electrode and the second electrode. At least one of the functional layers includes a compound represented by formula 1, thereby having low driving voltage, high light emission efficiency, and long life span characteristics. [ formula 1])

有机电致发光装置和用于有机电致发光装置的化合物

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年5月12日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2020-0056355号的优先权和权益,其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及用于电子传输区的化合物以及包括其的有机电致发光装置。

背景技术

最近,正在进行对于作为图像显示设备的有机电致发光显示器的积极开发。与液晶显示器等相比,有机电致发光显示器是所谓的自发光显示设备,其中从第一电极和第二电极注入的空穴和电子在发射层中复合,并且因此在发射层中包括有机化合物的发光材料发射光以实施显示。

在将有机电致发光装置应用于显示设备时,对于具有低驱动电压、高光发射效率和长寿命的有机电致发光装置,以及对于用于能够稳定获得这种特性的有机电致发光装置的材料的开发有持续需求。

正在开发用于电子传输层的材料,其能够通过控制电子传输的速率等来增强有机电致发光装置的特性。

发明内容

本公开提供了表现出低驱动电压、卓越光发射效率和长寿命特性的有机电致发光装置。

本公开还提供了用于具有低驱动电压、高效率和长寿命特性的有机电致发光装置的化合物。

本发明构思的实施方式提供了由式1表示的化合物。

[式1]

在式1中,X1至X3中的至少一个可为N,并且其余可各自为CR1,R11至R13和R1可各自独立地为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代的或未取代的具有1至60个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有2至60个碳原子的烯基、取代的或未取代的具有2至60个碳原子的炔基、取代的或未取代的具有6至60个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有1至60个成环碳原子的杂芳基,L1可为直接连接、取代的或未取代的具有4至60个成环碳原子的二价烃环基团或者取代的或未取代的具有1至60个成环碳原子的二价杂环基团,a可为选自0至4的整数,b可为选自0至9的整数,c可为选自0至7的整数,且m可为选自0至3的整数。

在实施方式中,式1可由式1-1至式1-3中的一个表示。

[式1-1]

[式1-2]

[式1-3]

在式1-1至式1-3中,R11、R12、R13、L1、a至c和m可与式1中定义的相同。

在实施方式中,式1可由式1-4或式1-5表示。

[式1-4]

[式1-5]

在式1-4和1-5中,R11、R12、R13、L1、X1至X3、a至c和m可与式1中定义的相同。

在实施方式中,式1可由式1A至式1C中的一个表示。

[式1A]

[式1B]

[式1C]

在式1A至式1C中,R11、R12、R13、L1、a至c和m可与式1中定义的相同。

在实施方式中,L1可为取代的或未取代的亚苯基、取代的或未取代的二价联苯基、取代的或未取代的亚吡啶基或者取代的或未取代的二价联吡啶基。

在实施方式中,L1可不包括二价菲咯啉基,并且R1可不包括菲咯啉基。

在实施方式中,R11可由式R1-1至式R1-9中的一个表示。

在式R1-1至R1-9中,*指示与相邻原子的结合位点。

另一实施方式提供了有机电致发光装置,其包括第一电极、设置在第一电极上的第二电极以及设置在第一电极和第二电极之间的多个功能层,其中多个功能层中的至少一个包括由式1表示的化合物。

在实施方式中,多个功能层可包括发射层、设置在第一电极和发射层之间的空穴传输区以及设置在发射层和第二电极之间的电子传输区。电子传输区可包括由式1表示的化合物。

在实施方式中,电子传输区可包括电子传输层、设置在发射层和电子传输层之间的空穴阻挡层以及设置在第二电极和电子传输层之间的电子注入层。选自电子传输层、空穴阻挡层和电子注入层中的至少一个可包括由式1表示的化合物。

在实施方式中,多个功能层可包括多个发光单元,以及设置在多个发光单元的相邻发光单元之间的至少一个电荷产生层。选自多个发光单元和至少一个电荷产生层中的至少一个可包括由式1表示的化合物。

在实施方式中,发光单元中的每一个可包括顺序堆叠的空穴传输区、发射层和电子传输区,并且选自电子传输区和至少一个电荷产生层中的至少一个可包括由式1表示的化合物。

附图说明

包括所附附图以提供对本发明构思的进一步理解,并且所附附图被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图图示了本发明构思的实施方式,并且与描述一起用于解释本发明构思的原理。在附图中:

图1为图示根据本发明构思的实施方式的有机电致发光装置的示意性截面图;

图2为图示根据本发明构思的实施方式的有机电致发光装置的示意性截面图;

图3为图示根据本发明构思的实施方式的有机电致发光装置的示意性截面图;

图4为图示根据本发明构思的实施方式的有机电致发光装置的示意性截面图;并且

图5为图示根据本发明构思的实施方式的有机电致发光装置的示意性截面图。

具体实施方式

本发明构思可以以各种形式修改,并且因此具体实施方式将在附图中示出并详细描述。然而,应理解,这并不旨在将本发明构思限制于本文公开的实施方式,而是旨在覆盖包括在本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。

在本公开中,当元件(或区、层、部分等)被称为在另一个元件“上”,“连接到”或“联接到”另一个元件时,这意指该元件可以直接设置在另一个元件上/直接连接到/直接联接到另一个元件,或者一个或多个中间元件可设置在它们之间。

遍及说明书,相同的附图标记指相同的元件。在附图中,为了有效描述技术内容,元件的厚度、比率和尺寸可被放大。

术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的所有组合。例如,“A和/或B”可以理解为意指“A、B,或A和B”。术语“和”和“或”可以以连接或分离的意义使用,并且可以理解为等同于“和/或”。

术语“至少一个”旨在包括“选自……中的至少一个”的含义以用于其含义和解释的目的。例如,“A和B中的至少一个”可以理解为意指“A、B,或A和B”。当在元素列表之前时,术语“至少一个”修饰整个元素列表,而不修饰列表的单个元素。

将理解,虽然术语“第一”、“第二”等可以在本文中用于描述各种元件,但是这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。例如,在不背离本发明构思的示例实施方式的范围的情况下,第一元件可以被称为第二元件,并且类似地,第二元件可以被称为第一元件。除非上下文另有明确指示,否则单数形式的术语可以包括复数形式。

术语比如“下方”、“下”、“上方”和“上”等用于描述附图中示出的配置的关系。这些术语是作为相对概念使用的,并参考附图中指示的方向进行描述。

如本文所使用的术语“约”或“近似”包括陈述值并且意指由本领域普通技术人员考虑到所讨论的测量和与所述量的测量相关的误差(即测量系统的限制)而确定的所述值的可接受偏差范围内。例如,“约”可意指在一个或多个标准偏差内,或者在陈述值的±20%、±10%或±5%内。

应理解,术语比如“包括(comprise)”、“包括(comprising)”、“包含(include)”、“包含(including)”、“具有(have)”、“具有(having)”、“含有(contain)”和/或“含有(containing)”旨在表明本公开中存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、组件或其组合,但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件或其组合。

除非本文另有定义或暗示,否则使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解,术语,比如在常用词典中定义的那些术语,应被解释为具有与它们在相关领域的语境中的含义一致的含义,并且不应以理想的或过于正式的意义来解释,除非在说明书中明确定义。

下文,将参考所附附图描述根据本发明构思的实施方式的有机电致发光装置和其中包括的实施方式的化合物。

图1至图5是图示根据本发明构思的实施方式的有机电致发光装置的示意性截面图。参考图1至图5,在根据实施方式的有机电致发光装置10的每一个中,第一电极EL1和第二电极EL2可设置成面向彼此,并且功能层可设置在第一电极EL1和第二电极EL2之间。至少一个发射层EML、EML-1或EML-2可设置在第一电极EL1和第二电极EL2之间。

除了发射层EML之外,实施方式的有机电致发光装置10可各自进一步包括第一电极EL1和第二电极EL2之间的功能层。功能层可包括空穴传输区HTR和电子传输区ETR。

根据实施方式的有机电致发光装置10可包括顺序堆叠的第一电极EL1、空穴传输区HTR、发射层EML、电子传输区ETR和第二电极EL2。另一实施方式的有机电致发光装置10可包括设置在第二电极EL2上的封盖层CPL。

在有机电致发光装置10中,当电压施加到第一电极EL1和第二电极EL2中的每一个时,从第一电极EL1注入的空穴通过空穴传输区HTR移动到发射层EML,并且从第二电极EL2注入的电子通过电子传输区ETR移动到发射层EML。电子和空穴在发射层EML中复合以形成激子,并且这些激子从激发态跃迁到基态以发射光。

实施方式的有机电致发光装置10可包括多个发射层EML。可顺序堆叠并提供发射层EML,并且例如,包括发射层EML的有机电致发光装置10可发射白光。包括发射层EML的有机电致发光装置10可为具有串联结构的有机电致发光装置。

在图5中,与图1至图4相比,图示了包括发射层EML-1和EML-2的有机电致发光装置10。参考图5,根据实施方式的有机电致发光装置10可包括分别含有发射层EML-1和EML-2的发光单元LU-1和LU-2。

与图1相比,图2示出了实施方式的有机电致发光装置10的示意性截面图,其中空穴传输区HTR包括空穴注入层HIL和空穴传输层HTL,并且电子传输区ETR包括电子注入层EIL和电子传输层ETL。与图1相比,图3示出了实施方式的有机电致发光装置10的示意性截面图,其中空穴传输区HTR包括空穴注入层HIL、空穴传输层HTL和电子阻挡层EBL,并且电子传输区ETR包括电子注入层EIL、电子传输层ETL和空穴阻挡层HBL。与图2相比,图4示出了进一步包括设置在第二电极EL2上的封盖层CPL的实施方式的有机电致发光装置10的示意性截面图。

参考图5,根据实施方式的有机电致发光装置10包括第一电极EL1和第二电极EL2之间的发光单元LU-1和LU-2。发光单元LU-1和LU-2分别包括发射层EML-1和EML-2。发光单元LU-1和LU-2中的每一个可各自分别包括顺序堆叠的空穴传输区HTR-1和HTR-2,发射层EML-1和EML-2,以及电子传输区ETR-1和ETR-2。

有机电致发光装置10可包括设置在发光单元LU-1和LU-2的相邻发光单元之间的至少一个电荷产生层CGL。电荷产生层CGL为能够产生电子-空穴对的层,并且电荷产生层CGL中产生的空穴可被转移到一个发光单元,并且电子可被转移到另一个发光单元。例如,当第一电极EL1为阳极,且第二电极EL2为阴极时,电荷产生层CGL中产生的电子可移动到第一发光单元LU-1以与从第一电极EL1注入的空穴一起形成激子,并且空穴可移动到第二发光单元LU-2以与从第二电极EL2注入的电子一起形成激子。

实施方式的有机电致发光装置10可在设置在第一电极EL1和第二电极EL2之间的功能层中的一个中包括稍后将描述的实施方式的化合物。实施方式的有机电致发光装置10可在设置在第一电极EL1和第二电极EL2之间的电子传输区ETR、ETR-1和ETR-2中包括实施方式的化合物。实施方式的化合物可包括在电子传输区ETR中包括的电子注入层EIL、电子传输层ETL和空穴阻挡层HBL中的至少一个中。在其中有机电致发光装置10包括如图5中所图示的发光单元LU-1和LU-2的实施方式中,实施方式的化合物可包括在选自电子传输区ETR-1和ETR-2以及至少一个电荷产生层CGL中的至少一个中。

实施方式的化合物可由式1表示。

[式1]

第一电极EL1具有导电性。第一电极EL1可由金属合金或导电化合物形成。第一电极EL1可为阳极。然而,本发明构思的实施方式不限于此,并且第一电极EL1可为阴极。第一电极EL1可为像素电极。第一电极EL1可为透射电极、透反射电极或反射电极。当第一电极EL1为透射电极时,第一电极EL1可包括透明金属氧化物,比如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)和氧化铟锡锌(ITZO)。当第一电极EL1为透反射电极或反射电极时,第一电极EL1可包括Ag、Mg、Cu、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF、Mo、Ti、其化合物或其混合物(例如,Ag和Mg的混合物)。例如,第一电极EL1可具有多层结构,该多层结构包括由上述材料形成的反射膜或透反射膜,以及由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锡锌(ITZO)等形成的透明导电膜。例如,第一电极EL1可具有ITO/Ag/ITO的三层结构,但不限于此。第一电极EL1的厚度可在约至约的范围内。例如,第一电极EL1的厚度可在约至约的范围内。

第二电极EL2可设置成面向第一电极EL1,并且第一电极EL1和第二电极EL2之间可设置至少一个发射层EML、EML-1或EML-2。第二电极EL2可提供在电子传输区ETR上。第二电极EL2可为公共电极。第二电极EL2可为阴极或阳极。当第一电极EL1为阳极时,第二电极EL2可为阴极,并且当第一电极EL1为阴极时,第二电极EL2可为阳极。第二电极EL2可为透射电极、透反射电极或反射电极。当第二电极EL2为透射电极时,第二电极EL2可由透明金属氧化物(例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锡锌(ITZO)等)形成。

当第二电极EL2为透反射电极或反射电极时,第二电极EL2可包括Ag、Mg、Cu、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF、Mo、Ti、Yb、其化合物或其混合物(例如,AgMg、AgYb或MgAg)。例如,第二电极EL2可具有多层结构,该多层结构包括由上述材料形成的反射膜或透反射膜,以及由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锡锌(ITZO)等形成的透明导电膜。

尽管未示出,但是第二电极EL2可与辅助电极连接。当第二电极EL2与辅助电极连接时,第二电极EL2的电阻可减小。

在图1至图5所图示的实施方式的有机电致发光装置10中,电子传输区ETR、ETR-1和ETR-2提供在发射层EML、EML-1和EML-2上。电子传输区ETR可提供在第二电极EL2和发射层EML之间。电子传输区ETR可包括空穴阻挡层HBL、电子传输层ETL和电子注入层EIL中的至少一个,但是本发明构思的实施方式不限于此。

电子传输区ETR可具有由单种材料形成的单层,由不同材料形成的单层,或包括由不同材料形成的层的多层结构。

例如,电子传输区ETR可具有电子注入层EIL或电子传输层ETL的单层结构,并且可具有由电子注入材料和电子传输材料形成的单层结构。例如,电子传输区ETR可具有由不同材料形成的单层结构,或者可具有其中电子传输层ETL/电子注入层EIL或空穴阻挡层HBL/电子传输层ETL/电子注入层EIL从发射层EML起顺序堆叠的结构,但不限于此。电子传输区ETR的厚度可,例如,在约至约的范围内。

电子传输区ETR可使用各种方法(比如真空沉积法、旋涂法、浇注法、朗缪尔-布罗基特(LB)法、喷墨印刷法、激光印刷法、激光诱导的热成像(LITI)法等)形成。

在实施方式的有机电致发光装置10中,电子传输区ETR、ETR-1和ETR-2可包括由式1表示的化合物。

在本描述中,术语“取代的或未取代的”可指示未被取代或被至少一个选自由下述组成的组中的取代基取代:氘原子、卤素原子、氰基、硝基、胺基、甲硅烷基、氧基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、羰基、硼基、氧化膦基、硫化膦基、烷基、烯基、烷氧基、烃环基团、芳基和杂环基团。上述的取代基中的每一个可为取代的或未取代的。例如,联苯基可被解释为芳基,或被苯基取代的苯基。

在本描述中,卤素原子的实例可包括氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。

在本描述中,烷基可为直链、支链或环状。烷基中碳原子的数量为1至60,1至50,1至30,1至20,1至10,或1至6。烷基的实例可包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基、2-乙基丁基、3,3-二甲基丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、环戊基、1-甲基戊基、3-甲基戊基、2-乙基戊基、4-甲基-2-戊基、正己基、1-甲基己基、2-乙基己基、2-丁基己基、环己基、4-甲基环己基、4-叔丁基环己基、正庚基、1-甲基庚基、2,2-二甲基庚基、2-乙基庚基、2-丁基庚基、正辛基、叔辛基、2-乙基辛基、2-丁基辛基、2-己基辛基、3,7-二甲基辛基、环辛基、正壬基、正癸基、金刚烷基、2-乙基癸基、2-丁基癸基、2-己基癸基、2-辛基癸基、正十一烷基、正十二烷基、2-乙基十二烷基、2-丁基十二烷基、2-己基十二烷基、2-辛基十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、2-乙基十六烷基、2-丁基十六烷基、2-己基十六烷基、2-辛基十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基、2-乙基二十烷基、2-丁基二十烷基、2-己基二十烷基、2-辛基二十烷基、正二十一烷基、正二十二烷基、正二十三烷基、正二十四烷基、正二十五烷基、正二十六烷基、正二十七烷基、正二十八烷基、正二十九烷基、正三十烷基等,但不限于此。

烯基和炔基可为直链或支链。烯基中碳原子的数量没有具体限制,但为2至60,2至30,2至20,或2至10。烯基的实例包括乙烯基、1-丁烯基、1-戊烯基、1,3-丁二烯基芳基、苯乙烯基、苯乙烯基乙烯基等,而没有限制。炔基中碳原子的数量没有具体限制,但为2至60,2至30,2至20,或2至10。

在本描述中,本文的烃环基团意指衍生自脂族烃环的任何官能团或取代基。烃环基团可为具有4至60个成环碳原子的饱和烃环基团。在本说明书中,上述关于烃环基团的描述可应用于二价烃环基团,不同的是二价烃环基团为二价基团。

在本描述中,芳基意指衍生自芳族烃环的任何官能团或取代基。芳基可为单环芳基或多环芳基。芳基中成环碳原子的数量可为6至60,6至30,6至20,或6至15。芳基的实例可包括苯基、萘基、芴基、蒽基、菲基、联苯基、三联苯基、四联苯基、五联苯基、六联苯基、三亚苯基、芘基、苯并荧蒽基、1,2-苯并菲基等,但不限于此。

在本描述中,芴基可被取代,并且两个取代基可彼此键合以形成螺结构。芴基被取代的实例如下。然而,本发明构思的实施方式不限于此。

在本描述中,杂环基团意指衍生自含有B、O、N、P、Si和S中的至少一个作为杂原子的环的任何官能团或取代基。杂环基团包括脂族杂环基团和芳族杂环基团。芳族杂环基团可为杂芳基。脂族杂环和芳族杂环可为单环或多环。

在本描述中,杂环可包括B、O、N、P、Si和S中的至少一个作为杂原子。当杂环含有两个或更多个杂原子时,两个或更多个杂原子可彼此相同或不同。杂环可为单环杂环或多环杂环,并且包括杂芳基。杂环中成环碳原子的数量可为2至60,2至30,2至20,或2至10。

在本描述中,脂族杂环基团可包括B、O、N、P、Si和S中的至少一个作为杂原子。脂族杂环基团中成环碳原子的数量可为2至30,2至20,或2至10。脂族杂环基团的实例包括环氧乙烷基、硫杂丙环基、吡咯烷基、哌啶基、四氢呋喃基、四氢噻吩基、噻烷基、四氢吡喃基、1,4-二噁烷基等,但不限于此。

在本描述中,杂芳基可包括B、O、N、P、Si和S中的至少一个作为杂原子。当杂芳基含有两个或更多个杂原子时,两个或更多个杂原子可彼此相同或不同。杂芳基可为单环杂芳基或多环杂芳基。杂芳基中成环碳原子的数量可为2至60,2至30,2至20,或2至10。杂芳基的实例可包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、三唑基、吡啶基、联吡啶基、嘧啶、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、N-芳基咔唑基、N-杂芳基咔唑基、N-烷基咔唑基、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、噻唑基、异噁唑基、噁唑基、噁二唑基、噻二唑基、吩噻嗪基、二苯并噻咯基、二苯并呋喃基等,但不限于此。

在本描述中,上述关于杂环基团的描述可应用于二价杂环基团,不同的是二价杂环基团为二价基团。

在本描述中,直接连接可指单键。

在本描述中,指示与相邻原子的结合位点。

实施方式的化合物可由式1表示。

[式1]

在式1中,X1至X3中的至少一个可为N,并且其余可各自为CR1。例如,含有X1至X3的环基团可包括至少一个氮原子。实施方式的化合物的环基团可为具有一个N的吡啶、具有两个N的嘧啶和具有三个N的三嗪中的一种。实施方式的化合物可为其中具有至少一个N的环基团的碳原子键合到菲咯啉或菲的化合物。

在由式1表示的实施方式的化合物中,L1可为直接连接、取代的或未取代的具有4至60个成环碳原子的二价烃环基团或者取代的或未取代的具有1至60个成环碳原子的二价杂环基团。

在实施方式的化合物中,L1可为直接连接、取代的或未取代的具有6至60个成环碳原子的亚芳基或者取代的或未取代的具有1至60个成环碳原子的亚杂芳基。

例如,在实施方式的化合物中,L1可为取代的或未取代的亚苯基、取代的或未取代的二价联苯基、取代的或未取代的亚吡啶基或者取代的或未取代的二价联吡啶基。然而,本发明构思的实施方式不限于此。

在实施方式的化合物中,L1可不包括二价菲咯啉基,且R1可不包括菲咯啉基。

在式1中,m可为选自0至3的整数。当m为2或更大时,由L1表示的基团可彼此相同或不同。例如,当m为2时,由L1表示的基团可分别作为苝基和亚吡啶基而彼此不同。

在由式1表示的实施方式的化合物中,R11可键合到L1。当m为0时,R11可直接键合到包括X1至X3的环基团。R12可键合到菲基,该菲基键合到包括X1至X3的环基团。R13可键合到菲咯啉基,该菲咯啉基键合到包括X1至X3的环基团。

在由式1表示的实施方式的化合物中,R11至R13和R1可各自独立地为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代的或未取代的具有1至60个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有2至60个碳原子的烯基、取代的或未取代的具有2至60个碳原子的炔基、取代的或未取代的具有6至60个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有1至60个成环碳原子的杂芳基。

在式1中,a可为选自0至4的整数。当a为2或更大时,由R11表示的基团可彼此相同或不同。在式1中,b可为选自0至9的整数。当b为2或更大时,由R12表示的基团可彼此相同或不同。在式1中,c可为选自0至7的整数。当c为2或更大时,由R13表示的基团可彼此相同或不同。

在由式1表示的实施方式的化合物中,R1、R12和R13可各自独立地为氢原子或氘原子。然而,本发明构思的实施方式不限于此。

在实施方式的化合物中,R11可由式R1-1至式R1-9中的一个表示。

在式R1-1至R1-9中,*指示与相邻原子的结合位点。

由式1表示的实施方式的化合物可为包括一个二价菲咯啉基的化合物,该二价菲咯啉基键合到式1中含有X1至X3的环基团。包括实施方式的化合物的有机电致发光装置10的驱动电压、效率和寿命特性可通过调节键合的菲咯啉基的数量来控制。然而,本发明构思的实施方式不限于此。

由式1表示的实施方式的化合物可由式1-1至式1-5中的一个表示。

[式1-1]

[式1-2]

[式1-3]

[式1-4]

[式1-5]

式1-1是其中由式1表示的化合物包括嘧啶环基团的实施方式,并且式1-2是其中由式1表示的化合物包括三嗪环基团的实施方式。式1-3是其中由式1表示的化合物包括吡啶环基团的实施方式。实施方式的化合物包括含有比苯环基具有更少电子的氮原子的环基团,并且因此可具有更好的电子传输能力。

实施方式的化合物中包括的菲和菲咯啉的键合位置可如下所示。

式1-4指出键合到含有X1至X3的环基团的菲咯啉基的键合位置。当菲咯啉为1,10-菲咯啉时,可由式1-4表示的实施方式的化合物可包括其中含有X1至X3的环基团键合在5位或6位处的结构。

在实施方式的化合物中,式1-5指出键合到含有X1至X3的环基团的菲基的键合位置。可由式1-5表示的实施方式的化合物可包括其中含有X1至X3的环基团键合在菲的9位或10位处的结构。

在上面式1-1至式1-3中,R11、R12、R13、L1、a至c和m可与式1中定义的相同。在上面式1-4和式1-5中,R11、R12、R13、L1、X1至X3、a至c和m可与式1中定义的相同。

由式1表示的实施方式的化合物可由式1A至式1C中的一个表示。

[式1A]

[式1B]

[式1C]

由式1A表示的实施方式的化合物包括嘧啶,并且可包括其中嘧啶的4号和6号碳原子分别键合到1,10-菲咯啉的5位或6位处的碳原子以及菲的9位或10位处的碳原子的结构。

由式1B表示的实施方式的化合物包括三嗪,并且可包括其中三嗪的一个碳原子键合到1,10-菲咯啉的5位或6位处的碳原子,并且未键合到菲咯啉的另一个碳原子键合到菲的9位或10位处的碳原子的结构。

由式1C表示的实施方式的化合物包括吡啶,并且可包括其中吡啶的一个碳原子键合到1,10-菲咯啉的5位或6位处的碳原子,并且未键合到菲咯啉的另一个碳原子键合到菲的9位或10位处的碳原子的结构。

包括其中含氮环键合到1,10-菲咯啉的5位或6位处的碳原子的结构的实施方式的化合物的合成比键合到1,10-菲咯啉的另一个位置处的碳原子的化合物的合成相对更容易。

包括其中含氮环键合到菲的9位或10位处的碳原子的结构的实施方式的化合物的合成比键合到菲的另一个位置处的碳原子的化合物的合成相对更容易。

根据菲咯啉基和菲的键合位置,合成的容易程度可不同。环基团与1,10-菲咯啉的5位或6位处的碳原子或菲的9位或10位处的碳原子的键合使合成容易,但是实施方式的化合物中包含的菲咯啉基和菲的键合位置不限于此。

在上面式1A至式1C中,R11、R12、R13、L1、a至c和m可与式1中定义的相同。

实施方式的化合物包括含有至少一个氮原子的环基团,从而由于相对的电子缺乏,比不具有氮原子的苯环基团更强地吸引电子,并且因此可表现出卓越的电子传输能力。菲和菲咯啉与含有至少一个氮原子的环基团的直接键合可允许控制电子接受能力,并且因此可以控制电子传输的速率。因此,使用实施方式的化合物作为用于有机电致发光装置10的材料可有助于改善装置的驱动电压、效率和寿命特性。例如,实施方式的化合物可包括在选自有机电致发光装置10中包括的电子传输区ETR(或电子传输区ETR-1、ETR-2)和至少一个电荷产生层CGL中的至少一个中,并且实施方式的化合物可允许有机电致发光装置10一起表现出较低的驱动电压、改善的效率和增加的寿命特性。

由式1表示的实施方式的化合物可由化合物1-1至1-26中的一个表示。例如,实施方式的有机电致发光装置10可在选自电子传输区ETR(或电子传输区ETR-1、ETR-2)和电荷产生层CGL中的至少一个中包括由化合物1-1至1-26表示的化合物中的至少一种。

在实施方式的有机电致发光装置10中,当电子传输区ETR包括多层时,电子传输区ETR中包括的层中的至少一个可包括上述的由式1表示的实施方式的化合物。例如,实施方式的电子传输区ETR可包括电子传输层ETL、电子注入层EIL和空穴阻挡层HBL中的至少一个,并且由式1表示的实施方式的化合物可包括在电子传输区ETR中包括的层中的至少一个中。

在图1至图5所示的实施方式的有机电致发光装置10中,除了由式1表示的化合物之外,电子传输区ETR可进一步包括已知的材料。当电子传输区ETR包括多层时,层之间不含实施方式的化合物的层可包括已知的电子注入材料、已知的电子传输材料或已知的空穴阻挡材料。含有实施方式的化合物的层可进一步包括已知的电子注入材料、已知的电子传输材料或已知的空穴阻挡材料。

当电子传输区ETR包括电子传输层ETL时,电子传输层ETL可包括上述的由式1表示的实施方式的化合物或本领域已知的材料。电子传输层ETL可包括蒽类化合物。然而,本发明构思的实施方式不限于此,并且电子传输层ETL可包括,例如,三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、1,3,5-三[(3-吡啶基)-苯-3-基]苯、2,4,6-三(3'-(吡啶-3-基)联苯-3-基)-1,3,5-三嗪、2-(4-(N-苯基苯并咪唑-1-基)苯基)-9,10-二萘基蒽、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯(TPBi)、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)、4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(Bphen)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑(TAZ)、4-(萘-1-基)-3,5-二苯基-4H-1,2,4-三唑(NTAZ)、2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(tBu-PBD)、双(2-甲基-8-喹啉-N1,O8)-(1,1'-联苯基-4-羟基)铝(BAlq)、双(苯并喹啉-10-羟基)铍(Bebq2)、9,10-二(萘-2-基)蒽(ADN)、1,3-双[3,5-二(吡啶-3-基)苯基]苯(BmPyPhB)或其混合物。

电子传输区ETR可包括嘧啶类或三嗪类化合物。例如,电子传输区ETR可包括化合物E1-1至E1-7。然而,电子传输区ETR中可包括的化合物不限于下面的化合物。

电子传输层ETL的厚度可在约至约的范围内。例如,电子传输层ETL的厚度可在约至约的范围内。当电子传输层ETL的厚度满足上述范围时,可在驱动电压无显著增加的情况下获得令人满意的电子传输性质。

当电子传输区ETR包括电子注入层EIL时,电子注入层EIL可包括上述的由式1表示的实施方式的化合物。电子注入层EIL可包括卤化金属(比如LiF、NaCl、CsF、RbCl、RbI和KI)、镧系金属(比如Yb)、卤化金属和镧系金属的组合材料(比如KI:Yb和RbI:Yb)、金属氧化物(比如Li2O和BaO)或8-羟基喹啉锂(LiQ),但不限于此。电子注入层EIL也可由电子注入材料和绝缘有机金属盐的混合材料形成。绝缘有机金属盐可以是具有约4eV或更高能带隙的材料。例如,绝缘有机金属盐可包括金属乙酸盐、金属苯甲酸盐、金属乙酰乙酸盐、金属乙酰丙酮酸盐或金属硬脂酸盐。电子注入层EIL的厚度可在约至约的范围内。例如,电子注入层EIL的厚度可在约至约的范围内。当电子注入层EIL的厚度满足上述范围时,可在驱动电压无显著增加的情况下获得令人满意的电子注入特性。

如上所述,电子传输区ETR可包括空穴阻挡层HBL。空穴阻挡层HBL可包括上述的由式1表示的实施方式的化合物。空穴阻挡层HBL可包括除了上述的由式1表示的实施方式的化合物之外的其他化合物。例如,可包括2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)和4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(Bphen)中的至少一种,但是本发明构思的实施方式不限于此。

空穴传输区HTR提供在第一电极EL1上。空穴传输区HTR可包括空穴注入层HIL、空穴传输层HTL、空穴缓冲层(未示出)和电子阻挡层EBL中的至少一个。空穴传输区HTR的厚度可为,例如,约至约

空穴传输区HTR可具有由单种材料形成的单层,由不同材料形成的单层,或包括由不同材料形成的层的多层结构。

例如,空穴传输区HTR可具有空穴注入层HIL或空穴传输层HTL的单层结构,并且可具有由空穴注入材料和空穴传输材料形成的单层结构。例如,空穴传输区HTR可具有由不同材料形成的单层结构。空穴传输区HTR可具有其中空穴注入层HIL/空穴传输层HTL、空穴注入层HIL/空穴传输层HTL/空穴缓冲层(未示出)、空穴注入层HIL/空穴缓冲层(未示出)、空穴传输层HTL/空穴缓冲层(未示出)或空穴注入层HIL/空穴传输层HTL/电子阻挡层EBL从第一电极EL1起顺序堆叠的结构,但是实施方式不限于此。

空穴传输区HTR、HTR-1和HTR-2可使用各种方法(比如真空沉积法、旋涂法、浇注法、朗缪尔-布罗基特(LB)法、喷墨印刷法、激光印刷法和激光诱导的热成像(LITI)法)形成。

空穴传输区HTR可包括胺化合物。例如,空穴传输区HTR可包括化合物H1-1至H1-5。然而,空穴传输区HTR中可包括的胺化合物不限于下面的化合物。

在实施方式的有机电致发光装置10中,空穴注入层HIL可包括常规的空穴注入材料。空穴注入层HIL可包括,例如,酞菁化合物(比如酞菁铜)、N,N'-二苯基-N,N'-双-[4-(苯基-间甲苯基-氨基)-苯基]-联苯基-4,4'-二胺(DNTPD)、4,4',4”-[三(3-甲基苯基)苯基氨基]三苯胺(m-MTDATA)、4,4',4”-三(N,N-二苯基氨基)三苯胺(TDATA)、4,4',4”-三{N-(2-萘基)-N-苯基氨基}-三苯胺(2-TNATA)、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PEDOT/PSS)、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(PANI/DBSA)、聚苯胺/樟脑磺酸(PANI/CSA)、聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PANI/PSS)、N,N'-二(萘-l-基)-N,N'-二苯基-联苯胺(NPB)、含三苯胺的聚醚酮(TPAPEK)、4-异丙基-4'-甲基二苯基碘鎓[四(五氟苯基)硼酸盐]、二吡嗪并[2,3-f:2',3'-h]喹喔啉-2,3,6,7,10,11-六甲腈(HAT-CN)等。

在实施方式的有机电致发光装置10中,空穴传输层HTL可包括常规的空穴传输材料。空穴传输层HTL可包括,例如,咔唑类衍生物(比如N-苯基咔唑和聚乙烯咔唑)、氟类衍生物、N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-[1,1-联苯基]-4,4'-二胺(TPD)、三苯胺类衍生物(比如4,4',4”-三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA))、N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯基-联苯胺(NPB)、4,4'-亚环己基双[N,N-双(4-甲基苯基)苯胺](TAPC)、4,4'-双[N,N'-(3-甲苯基)氨基]-3,3'-二甲基联苯(HMTPD)、1,3-双(N-咔唑基)苯(mCP)等。

如上所述,在实施方式的有机电致发光装置10中,除了空穴注入层HIL和空穴传输层HTL之外,空穴传输区HTR可进一步包括空穴缓冲层(未示出)和电子阻挡层EBL中的至少一个。空穴缓冲层(未示出)可根据从发射层EML发射的光的波长来补偿共振距离,以增加光发射效率。可包括在空穴缓冲层(未示出)中的材料可以用作可包括在空穴传输区HTR中的材料。

当空穴传输区HTR进一步包括设置在空穴传输层HTL和发射层EML之间的电子阻挡层EBL时,电子阻挡层EBL可用于防止电子从电子传输区ETR注入到空穴传输区HTR。

在实施方式的有机电致发光装置10中,当空穴传输区HTR包括电子阻挡层EBL时,电子阻挡层EBL可包括本领域已知的常规材料。电子阻挡层EBL可包括,例如,咔唑类衍生物(比如N-苯基咔唑和聚乙烯咔唑)、氟类衍生物、N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-[1,1-联苯基]-4,4'-二胺(TPD)、三苯胺衍生物(比如4,4',4”-三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA))、N,N'-二(萘-l-基)-N,N'-二苯基-联苯胺(NPB)、4,4-亚环己基双[N,N-双(4-甲基苯基)苯胺](TAPC)、4,4'-双[N,N'-(3-甲苯基)氨基]-3,3'-二甲基联苯(HMTPD)、9-(4-叔丁基苯基)-3,6-双(三苯基甲硅烷基)-9H-咔唑(CzSi)、9-苯基-9H-3,9'-联咔唑(CCP)、1,3-双(N-咔唑基)苯(mCP)或1,3-双(1,8-二甲基-9H-咔唑-9-基)苯(mDCP)等。

空穴传输区HTR、HTR-1和HTR-2的厚度可在约至约的范围内。例如,空穴传输区HTR、HTR-1和HTR-2的厚度可在约至约的范围内。空穴注入层HIL的厚度可,例如,在约至约的范围内。空穴传输层HTL的厚度可在约至约的范围内。例如,电子阻挡层EBL的厚度可在约至约的范围内。当空穴传输区HTR、空穴注入层HIL、空穴传输层HTL和电子阻挡层EBL的厚度满足上述范围时,可在驱动电压无显著增加的情况下实现令人满意的空穴传输特性。

除了上述材料之外,空穴传输区HTR可进一步包括电荷产生材料以增加导电性。电荷产生材料可均匀或非均匀地分散于空穴传输区HTR中。电荷产生材料可为,例如,p-掺杂剂。p-掺杂剂可为醌衍生物、金属氧化物和含氰基化合物中的一种,但不限于此。例如,p-掺杂剂的非限制性实例可包括醌衍生物(比如四氰基醌二甲烷(TCNQ)和2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基醌二甲烷(F4-TCNQ))、金属氧化物(比如氧化钨和氧化钼)等,但不限于此。

发射层EML提供在空穴传输区HTR上。发射层EML的厚度可在约至约的范围内。例如,发射层EML的厚度可在约至约的范围内。发射层EML可具有由单种材料形成的单层,由不同材料形成的单层,或具有由不同材料形成的层的多层结构。

发射层EML(或发射层EML-1和EML-2中的每一个)可发射红光、绿光、蓝光、白光、黄光和青光中的一种。发射层EML(或发射层EML-1和EML-2中的每一个)可包括荧光发光材料或磷光发光材料。

在实施方式的有机电致发光装置10中,发射层EML可包括蒽衍生物、芘衍生物、荧蒽衍生物、1,2-苯并菲衍生物、二氢苯并蒽衍生物或三亚苯衍生物。具体而言,发射层EML可包括由式2表示的蒽衍生物。发射层EML可包括由式2表示的化合物作为荧光主体材料。

[式2]

在式2中,R31至R40可各自独立地为氢原子、氘原子、卤素原子、取代的或未取代的甲硅烷基、取代的或未取代的具有1至10个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基,或与相邻基团键合以形成环。在式2中,R31至R40可键合到相邻基团以形成饱和烃环或不饱和烃环。

在式2中,e和f可各自独立地为选自0至5的整数。

式2可由化合物2-1至2-16中的一个表示。

在图1至图4所示的实施方式的有机电致发光装置10中,发射层EML可包括主体和掺杂剂。

在实施方式中,发射层EML可进一步包括本领域已知的一般材料作为主体材料。例如,发射层EML可包括,作为主体材料的三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、4,4'-双(N-咔唑基)-1,1'-联苯(CBP)、聚(N-乙烯基咔唑)(PVK)、9,10-二(萘-2-基)蒽(ADN)、4,4',4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、1,3,5-三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、3-叔丁基-9,10-二(萘-2-基)蒽(TBADN)、二苯乙烯基芳烃(DSA)、4,4'-双(9-咔唑基)-2,2'-二甲基-联苯(CDBP)、2-甲基-9,10-双(萘-2-基)蒽(MADN)、双[2-(二苯基膦基)苯基]醚氧化物(DPEPO)、六苯基环三磷腈(CP1)、1,4-双(三苯基甲硅烷基)苯(UGH2)、六苯基环三硅氧烷(DPSiO3)、八苯基环四硅氧烷(DPSiO4)、2,8-双(二苯基磷酰基)二苯并[b,d]呋喃(PPF)、3,3'-双(N-咔唑基)-1,1'-联苯(mCBP)、1,3-双(咔唑-9-基)苯(mCP)等。

在实施方式中,发射层EML可包括咔唑类化合物作为磷光主体材料。例如,发射层EML可包括化合物EM1-1至EM1-4。然而,发射层EML中可包括的磷光主体材料不限于下面的化合物。

在实施方式的有机电致发光装置10中,发射层EML可包括,作为掺杂剂的苯乙烯基衍生物(例如,1,4-双[2-(3-N-乙基咔唑基)乙烯基]苯(BCzVB),4-(二-对甲苯基氨基)-4”-[(二-对甲苯基氨基)苯乙烯基]芪(DPAVB)和N-(4-((E)-2-(6-((E)-4-(二苯基氨基)苯乙烯基)萘-2-基)乙烯基)苯基)-N-苯基苯胺(N-BDAVBi))、苝和其衍生物(例如,2,5,8,11-四-叔丁基苝(TBP)、芘和其衍生物(例如,1,1'-二芘、1,4-二芘基苯、1,4-双(N,N-二苯基氨基)芘等)。

发射层EML可包括实施方式的化合物和已知的磷光掺杂剂材料。例如,作为磷光掺杂剂,可使用包括铱(Ir)、铂(Pt)、锇(Os)、金(Au)、钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、铕(Eu)、铽(Tb)或铥(Tm)的金属络合物。具体而言,可使用包括八乙基卟啉铂(PtOEP)或双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2’)铱(III)(FIrpic)(其为铱有机金属络合物)、双(2,4-二氟苯基吡啶))-四(1-吡唑基)硼酸铱(III)(Fir6)等的磷光掺杂剂,但是本发明构思的实施方式不限于此。

发射层EML可进一步包括已知的磷光主体材料,例如,双(4-(9H-咔唑-9-基)苯基)二苯基甲硅烷(BCPDS)。

当发射层EML发射红光时,发射层EML可进一步包括,例如,包括PBD:Eu(DBM)3(Phen)(三(二苯甲酰基甲烷)菲咯啉铕)或苝的荧光材料。当发射层EML发射红光时,发射层EML中包括的掺杂剂可为,例如,金属络合物(比如双(1-苯基异喹啉)乙酰丙酮铱(PIQIr(acac))、双(1-苯基喹啉)乙酰丙酮铱(PQIr(acac))、三(1-苯基喹啉)铱(PQIr)和八乙基卟啉铂(PtOEP))或有机金属络合物,红荧烯和其衍生物,以及4-二氰基亚甲基-2-(对二甲基氨基苯乙烯基)-6-甲基-4H-吡喃(DCM)和其衍生物中的至少一种。

当发射层EML发射绿光时,发射层EML可进一步包括,包括例如三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)的荧光材料。当发射层EML发射绿光时,发射层EML中包括的掺杂剂可为,例如,金属络合物(比如Ir(ppy)3面式-三(2-苯基吡啶)铱)或有机金属络合物,以及香豆素和其衍生物中的至少一种。

当发射层EML发射蓝光时,发射层EML可进一步包括包含选自由下述组成的组中的任一种的荧光材料:例如,螺-DPVBi、螺-6P、二苯乙烯基-苯(DSB)、二苯乙烯基-芳烃(DSA)、聚芴类聚合物(PFO)和聚(对苯撑乙烯)类聚合物(PPV)。当发射层EM发射蓝光时,发射层EML中包括的掺杂剂可为,例如,金属络合物(比如(4,6-F2ppy)2Irpic)或有机金属络合物,苝和其衍生物,键合到稠环的二胺化合物,二氨基芘类化合物,以及硼类化合物和其衍生物中的至少一种。

本发明构思的发射层EML、EML-1和EML-2可包括量子点材料。量子点的核可包括第II-VI族化合物、第III-VI族化合物、第III-V族化合物、第IV-VI族化合物、第IV族元素或化合物、第I-III-IV族化合物或其组合。

第II-VI族化合物可选自由下述组成的组:选自由下述组成的组中的二元化合物:CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe、MgS和其混合物;选自由下述组成的组中的三元化合物:CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe、MgZnS和其混合物;和选自由下述组成的组中的四元化合物:CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe和其混合物。

第III-IV族化合物可包括:二元化合物,比如In2S3和In2Se3;三元化合物,比如InGaS3和InGaSe3;或其任何组合。

第III-V族化合物可选自由下述组成的组:选自由下述组成的组中的二元化合物:GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb和其混合物;选自由下述组成的组中的三元化合物:GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InGaP、InAIP、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb和其混合物;和选自由下述组成的组中的四元化合物:GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb、GaAlNP和其混合物。第III-V族半导体化合物可进一步包括第II族金属,比如InZnP。

第IV-VI族化合物可选自由下述组成的组:选自由下述组成的组中的二元化合物:SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe和其混合物;选自由下述组成的组中的三元化合物:SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe和其混合物;和选自由下述组成的组中的四元化合物:SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe和其混合物。第IV族元素可选自由下述组成的组:Si、Ge和其混合物。第IV族化合物可为选自由下述组成的组中的二元化合物:SiC、SiGe和其混合物。

第I-III-VI族半导体化合物可包括三元化合物,比如AgInS、AgInS2、CuInS、CuInS2、CuGaO2、AgGaO2、AgAlO2或其任何组合。

二元化合物、三元化合物或四元化合物可以以均匀的浓度分布存在于颗粒中,或者可以以部分不同的浓度存在于同一颗粒中。

量子点可具有包括核和围绕核的壳的核/壳结构。量子点可以具有其中一个量子点围绕另一个量子点的核/壳结构。核和壳之间的界面可以具有其中壳中存在的元素浓度朝向中心变得更低的浓度梯度。

在一些实施方式中,量子点可具有核/壳结构,该核/壳结构包括具有纳米晶体的核和围绕上述核的壳。量子点的壳可以用作保护层以防止核的化学变形,从而保持半导体性质,和/或可用作充电层以赋予量子点电泳性质。壳可以是单层或多层。核和壳之间的界面可以具有其中壳中存在的元素的浓度朝向中心变得更低的浓度梯度。量子点壳的实例可以是金属或非金属氧化物、半导体化合物或其组合。

例如,用于壳中的金属或非金属氧化物可为二元化合物,比如SiO2、Al2O3、TiO2、ZnO、MnO、Mn2O3、Mn3O4、CuO、FeO、Fe2O3、Fe3O4、CoO、Co3O4和NiO;或三元化合物,比如MgAl2O4、CoFe2O4、NiFe2O4和CoMn2O4,但是本发明构思的实施方式不限于此。

半导体化合物可为,例如,CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnSeS、ZnTeS、GaAs、GaP、GaSb、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InP、InGaP、InSb、AlAs、AlP、AlSb等,但是本发明构思的实施方式不限于此。

量子点可具有等于或小于约45nm的发光波长光谱的半峰全宽(FWHM)。例如,量子点可具有等于或小于约40nm的发光波长光谱的FWHM。例如,量子点可具有等于或小于约30nm的发光波长光谱的FWHM。颜色纯度或颜色再现性可在上述范围内得到改善。通过这种量子点发射的光可以在所有方向上发射,从而可以改善宽视角。

量子点的形式没有特别限制,只要它是本领域中常用的形式即可。例如,可以使用球形、锥体、多臂或立方体纳米颗粒,纳米管,纳米线,纳米纤维,纳米颗粒等形式的量子点。

量子点可以根据其颗粒尺寸控制发射光的颜色,并且因此量子点可以具有各种光发射颜色,例如绿色、红色等。

封盖层CPL可进一步设置在实施方式的有机电致发光装置10的第二电极EL2上。封盖层CPL可包括多层或单层。

在实施方式中,封盖层CPL可为有机层或无机层。例如,当封盖层CPL包括无机材料时,无机材料可包括碱金属化合物(比如LiF)、碱土金属化合物(比如MgF2、SiON、SiNx、SiOy)等。

例如,当封盖层CPL包括有机材料时,有机材料可包括α-NPD、NPB、TPD、m-MTDATA、Alq3、CuPc、N4,N4,N4',N4'-四(联苯-4-基)联苯-4,4'-二胺(TPD15)、4,4',4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)等,或可包括环氧树脂或丙烯酸酯(比如甲基丙烯酸酯)。

然而,本发明构思的实施方式不限于此,并且也可包括化合物P1至P5。

封盖层CPL可具有等于或大于约1.6的折射率。例如,对于波长范围为约550nm至约660nm的光,封盖层CPL可具有等于或大于约1.6的折射率。

封装层(未示出)可进一步设置在封盖层CPL上。封装层(未示出)可为有机层、无机层或复合材料层。封装层(未示出)可包括至少一个有机层和至少一个无机层。封装层(未示出)中包括的有机层可为可光聚合的化合物,并且可包括,例如,丙烯酸类材料或环氧类材料等。封装层(未示出)中包括的无机层可包括比如SiON、SiOx和SiNy的材料。

根据实施方式的有机电致发光装置10可包括发光单元LU-1和LU-2。发光单元LU-1和LU-2中的每一个可包括空穴传输区、发射层和电子传输区。参考图5,第一发光单元LU-1可包括第一空穴传输区HTR-1、第一发射层EML-1和第一电子传输区ETR-1。第二发光单元LU-2可包括第二空穴传输区HTR-2、第二发射层EML-2和第二电子传输区ETR-2。然而,本发明构思的实施方式不限于此,并且有机电致发光装置可包括三个或更多个发光单元。

与上述的空穴传输区、发射层和电子传输区相同的内容可分别应用于实施方式的有机电致发光装置10中包括的空穴传输区HTR-1和HTR-2,发射层EML-1和EML-2,以及电子传输区ETR-1和ETR-2。

第一空穴传输区HTR-1和第二空穴传输区HTR-2可包括相同的材料,或者可包括彼此不同的材料。第一电子传输区ETR-1和第二电子传输区ETR-2可包括相同的材料,或者可包括彼此不同的材料。

例如,第一电子传输区ETR-1和第二电子传输区ETR-2可包括上述的由式1表示的实施方式的化合物,并且第一电子传输区ETR-1和第二电子传输区ETR-2均可进一步包括已知的材料。第一电子传输区ETR-1可包括上述的实施方式的化合物,并且第二电子传输区ETR-2可包括已知的材料。第一电子传输区ETR-1可包括实施方式的化合物且进一步包括已知的材料,并且第二电子传输区ETR-2可包括已知的材料。第二电子传输区ETR-2可包括实施方式的化合物且进一步包括已知的材料,并且第一电子传输区ETR-1可包括已知的材料。

第一发射层EML-1和第二发射层EML-2可发射不同颜色的光。例如,第一发射层EML-1可发射蓝光,并且第二发射层EML-2可发射红光或绿光。例如,第一发射层EML-1和第二发射层EML-2均可发射相同颜色的光。然而,本发明构思的实施方式不限于此。

例如,当实施方式的有机电致发光装置包括三个发光单元时,三个发射层可发射相同的颜色的光,或三个发射层各自可发射不同的颜色的光。当三个发射层各自发射不同颜色的光时,有机电致发光装置可发射白光。例如,在有机电致发光装置中,两个发射层可发射相同的颜色的光,并且一个发射层可发射不同的颜色的光。然而,这仅仅是一个示例,并不限于任一个实施方式。

根据实施方式,可在发光单元LU-1和LU-2的相邻发光单元之间包括至少一个电荷产生层CGL。例如,包括三个发光单元的有机电致发光装置可包括两个电荷产生层。电荷产生层CGL可包括上述的由式1表示的实施方式的化合物。

根据本发明构思的实施方式的有机电致发光装置10在设置在第一电极EL1和第二电极EL2之间的至少一个功能层中包括上述的由式1表示的实施方式的化合物,并且因此可表现出改善的驱动电压、光发射效率和寿命特性。例如,根据实施方式的化合物可包括于实施方式的有机电致发光装置10的电子传输区ETR中,并且实施方式的有机电致发光装置10可表现出低驱动电压、卓越光发射效率和长寿命特性。

包括发光单元LU-1和LU-2的实施方式的有机电致发光装置10在选自至少一个电荷产生层CGL和电子传输区ETR-1和ETR-2中的至少一个中包括上述的由式1表示的实施方式的化合物,并且因此可表现出改善的光发射效率和寿命特性。

上述的由式1表示的实施方式的化合物包括中心处的含氮的芳族环,例如,吡啶、嘧啶或三嗪,以比苯环具有相对更少的电子,并且因此可获得卓越的电子传输能力。其中菲和菲咯啉键合到含有至少一个氮的中心环的结构可允许控制电子传输的速率,并且因此,实施方式的化合物可有助于有机电致发光装置的低驱动电压、高效率和长寿命特性。

下文,参考实施例和比较例,将详细地描述根据本发明构思的实施方式的化合物和实施方式的有机电致发光装置。阐释下面所示的实施例仅为了理解本发明构思,并且发明构思的范围不限于此。

[实施例]

1、合成化合物

将通过解释合成化合物1-1、1-4、1-11和1-14的方法详细地描述合成根据实施方式的化合物的方法。作为示例提供了合成化合物的方法(稍后将描述),并且因此合成根据本发明构思的实施方式的化合物的方法不限于下面的实施例。

<合成化合物1-1>

根据实施方式的化合物1-1可通过例如下面的反应式1来合成。

[反应式1]

(合成中间体A)

将2,4,6-三氯嘧啶(1.8g,10mmol)、菲-9-基硼酸(2.4g,11mmol)、K2CO3(2.8g,20mmol)和Pd(PPh3)4(0.41g,0.35mmol)放入Schlenk管中,在真空下干燥2小时,并溶解于THF(100mL)中。添加经N2清洗的无水EtOH(20mL)并将混合物于氮气下在80℃下搅拌2小时。将产物在室温下冷却,在减压下除去溶剂后,用过量的DCM和蒸馏水洗涤,并且分离有机层。用MgSO4干燥分离的有机层并通过柱色谱(二氯甲烷/己烷,2:1,v/v)纯化以获得2,4-二氯-6-(菲-9-基)嘧啶(中间体A)2.4g(7.5mmol,产率75%)

(合成中间体B)

将中间体A(3.3g,10mmol)、(1,10-菲咯啉-5-基)硼酸(2.6g,12mmol)、K2CO3(2.8g,20mmol)和Pd(PPh3)4(0.41g,0.35mmol)放入Schlenk管中,在真空下干燥2小时,并溶解于DMF(100mL)中。添加经N2清洗的无水EtOH(20mL)并将混合物于氮气下在100℃下搅拌48小时。将产物在室温下冷却,在减压下除去溶剂后,用过量的DCM和蒸馏水洗涤,并且分离有机层。用MgSO4干燥分离的有机层并通过柱色谱(DCM)纯化以获得5-(2-氯-6-(菲-9-基)嘧啶-4-基)-1,10-菲咯啉(中间体B)3.2g(6.8mmol,产率68%)。

(合成化合物1-1)

将中间体B(4.7g,10mmol)、[1,1'-联苯]-4-基硼酸(2.4g,12mmol)、K2CO3(2.8g,20mmol)和Pd(PPh3)4(0.41g,0.35mmol)放入Schlenk管中,在真空下干燥2小时,并溶解于1,4-二噁烷(100mL)中。添加经N2清洗的无水EtOH(20mL)并将混合物于氮气下在140℃下搅拌48小时。将产物在室温下冷却,在减压下除去溶剂后,用过量的DCM和蒸馏水洗涤,并且分离有机层。用MgSO4干燥分离的有机层并通过柱色谱(DCM/EtOH,99:1,v/v)纯化以获得5-(2-([1,1'-联苯]-4-基)-6-(菲-9-基)嘧啶-4-基)-1,10-菲咯啉(化合物1-1)2.6g(4.4mmol,产率44%)。化合物1-1的NMR数据的测量值如下。1NMR(d6-DMSO,500MHz):δ9.08(1H),8.84-8.80(3H),8.50-8.46(2H),8.23(1H),8.17(1H),8.05(1H),7.96-7.90(3H),7.77-7.62(9H),7.49-7.41(3H),7.25(2H)ppm。

<合成化合物1-4>

根据实施方式的化合物1-4可通过例如下面的反应式2来合成。

[反应式2]

(合成中间体C)

将氰脲酰氯(1.8g,10mmol)、菲-9-基硼酸(2.4g,11mmol)、K2CO3(2.8g,20mmol)和Pd(PPh3)4(0.41g,0.35mmol)放入Schlenk管中,在真空下干燥2小时,并溶解于THF(100mL)中。添加经N2清洗的无水EtOH(20mL)并将混合物于氮气下在80℃下搅拌2小时。将产物在室温下冷却,在减压下除去溶剂后,用过量的DCM和蒸馏水洗涤,并且分离有机层。用MgSO4干燥分离的有机层并通过柱色谱(二氯甲烷/己烷,3:1,v/v)纯化以获得2,4-二氯-6-(菲-9-基)-1,3,5-三嗪(中间体C)2.9g(8.9mmol,产率89%)。

(合成中间体D)

将中间体C(3.3g,10mmol)、(1,10-菲咯啉-5-基)硼酸(2.6g,12mmol)、K2CO3(2.8g,20mmol)和Pd(PPh3)4(0.41g,0.35mmol)放入Schlenk管中,在真空下干燥2小时,并溶解于DMF(100mL)中。添加经N2清洗的无水EtOH(20mL)并将混合物于氮气下在100℃下搅拌48小时。将产物在室温下冷却,在减压下除去溶剂后,用过量的DCM和蒸馏水洗涤,并且分离有机层。用MgSO4干燥分离的有机层并通过柱色谱(DCM)纯化以获得5-(4-氯-6-(菲-9-基)-1,3,5-三嗪-2-基)-1,10-菲咯啉(中间体D)3.4g(7.2mmol,产率72%)。

(合成化合物1-4)

将中间体D(4.7g,10mmol)、[2,2'-联吡啶]-5-基硼酸(2.4g,12mmol)、K2CO3(2.8g,20mmol)和Pd(PPh3)4(0.41g,0.35mmol)放入Schlenk管中,在真空下干燥2小时,并溶解于1,4-二噁烷(100mL)中。添加经N2清洗的无水EtOH(20mL)并将混合物于氮气下在140℃下搅拌48小时。将产物在室温下冷却,在减压下除去溶剂后,用过量的DCM和蒸馏水洗涤,并且分离有机层。用MgSO4干燥分离的有机层并通过柱色谱(DCM/EtOH,98:2,v/v)纯化以获得5-(4-([2,2'-联吡啶]-5-基)-6-(菲-9-基)-1,3,5-三嗪-2-基)-1,10-菲咯啉(化合物1-4)3.2g(5.4mmol,产率54%)。化合物1-4的NMR数据的测量值如下。1NMR(d6-DMSO,500MHz):δ9.18(1H),9.08(1H),8.97-8.93(2H),8.84-8.80(3H),8.48-8.46(3H),8.17(1H),8.05-8.00(2H),7.90(1H),7.77-7.62(8H),7.23(1H)ppm。

<合成化合物1-11>

根据实施方式的化合物1-11可通过例如下面的反应式3来合成。

[反应式3]

(合成化合物1-11)

将中间体D(4.7g,10mmol)、(4'-氰基-[1,1'-联苯]-4-基)硼酸(2.6g,12mmol)、K2CO3(2.8g,20mmol)和Pd(PPh3)4(0.41g,0.35mmol)放入Schlenk管中,在真空下干燥2小时,并溶解于1,4-二噁烷(100mL)中。添加经N2清洗的无水EtOH(20mL)并将混合物于氮气下在140℃下搅拌48小时。将产物在室温下冷却,在减压下除去溶剂后,用过量的DCM和蒸馏水洗涤,并且分离有机层。用MgSO4干燥分离的有机层并通过柱色谱(氯仿:EtOH,98:2,v/v)纯化以获得4'-(4-(菲-9-基)-6-(1,10-菲咯啉-5-基)-1,3,5-三嗪-2-基)-[1,1'-联苯]-4-腈(化合物1-11)4.0g(6.5mmol,产率65%)。化合物1-11的NMR数据的测量值如下。1NMR(d6-DMSO,500MHz):δ9.12(1H),8.92-8.81(3H),8.55-8.49(2H),8.17(1H),8.10(1H),7.91-7.84(7H),7.74-7.59(7H),7.33(2H)ppm。

<合成化合物1-14>

根据实施方式的化合物1-14可通过例如下面的反应式4来合成。

[反应式4]

(合成化合物1-14)

将中间体B(4.7g,10mmol)、[1,1':3',1”-三联苯]-5'-基硼酸(3.3g,12mmol)、K2CO3(2.8g,20mmol)和Pd(PPh3)4(0.41g,0.35mmol)放入Schlenk管中,在真空下干燥2小时,并溶解于1,4-二噁烷(100mL)中。添加经N2清洗的无水EtOH(20mL)并将混合物于氮气下在140℃下搅拌48小时。将产物在室温下冷却,在减压下除去溶剂后,用过量的DCM和蒸馏水洗涤,并且分离有机层。用MgSO4干燥分离的有机层并通过柱色谱(氯仿)纯化以获得5-(2-([1,1':3',1”-三联苯]-5'-基)-6-(菲-9-基)嘧啶-4-基)-1,10-菲咯啉(化合物1-14)3.9g(5.9mmol,产率59%)。化合物1-14的NMR数据的测量值如下。1NMR(d6-DMSO,500MHz):δ9.17(1H),8.98-8.86(3H),8.52-8.46(2H),8.31(1H),8.15(1H),8.04(4H),7.92(1H),7.78-7.68(7H),7.64-7.62(4H),7.50-7.40(6H)ppm。

2.制造和评估包括实施方式的化合物的有机电致发光装置

(制造有机电致发光装置)

通过以下方法制造实施方式的有机电致发光装置,该有机电致发光装置在电子传输区中包括实施方式的化合物。使用上述的化合物1-1、1-4、1-11和1-14作为电子传输层材料,制造实施例1至4的有机电致发光装置。用于制造比较例和实施例的有机电致发光装置的化合物如下示出。

比较例1的有机电致发光装置通过下述方法制造。作为阳极,将ITO玻璃基板切割成约50mm x 50mm x 0.5mm的尺寸,分别使用异丙醇和纯水进行超声清洁10分钟并紫外线照射约10分钟,并暴露于臭氧进行清洁以在真空沉积设备中形成玻璃基板。将HAT-CN真空沉积至约的厚度以形成空穴注入层,并真空沉积第一空穴传输层材料HT1。对于发射层,将HOST1:DOPANT1以97:3的wt%比率沉积以形成约的厚度。对于发射层上的空穴阻挡层,将T2T真空沉积至的厚度。对于电子传输层,将TPBi和LiQ(8-羟基喹啉锂)以1:1的wt%比率真空沉积至的厚度。将LiF和Al分别沉积至的厚度和的厚度,作为电子注入层和阴极。

比较例2至5的有机电致发光装置以与用于制造比较例1的有机电致发光装置相同的方式制造,不同的是分别使用ET1至ET4作为电子传输层材料。

实施例1至4的有机电致发光装置以与用于制造比较例1的有机电致发光装置相同的方式制造,不同的是分别使用化合物1-1、1-4、1-11和1-14作为电子传输层材料。

(评估有机电致发光装置特性)

表1示出对实施例1至4以及比较例1至5的有机电致发光装置的评估结果。表1比较并示出了所制造的有机电致发光装置的驱动电压、光发射效率和装置寿命。在表1所示的实施例和比较例的特性评估结果中,光发射效率指示在对应于亮度1000尼特的电流密度下的效率值,并且装置寿命T95指示降低初始亮度的5%所花费的时间。

[表1]

表1示出了包括作为电子传输层材料的实施方式的化合物的有机电致发光装置的实施例表现出卓越的装置特性。例如,可以看出,与比较例1至5的有机电致发光装置相比,实施例1至4的有机电致发光装置表现出低驱动电压、高效率和长寿命特性。

在包括在比较例1的电子传输层中的TPBi中,中心环是苯环,并且菲和菲咯啉没有键合到苯环基团。因此,可以看出比较例1在比较例中显示出最高的驱动电压、低效率和低寿命。

比较例2和3的电子传输层中包括的ET1和ET2包含菲和菲咯啉,但是与实施例1至4的电子传输层中包括的化合物不同,在于键合到菲和菲咯啉的中心环是苯环。实施例1至4的电子传输层中包括的化合物是其中在中心环中含有氮原子的三嗪。结果,可以看出实施例1至4表现出较低的驱动电压、高效率和长寿命特性。这是因为与比较例2和3不同,实施例1至4包括在电子传输层中的中心环中含有氮原子的化合物,以诱导环中的电子缺乏,从而具有改善的电子传输能力。

比较例4和5的电子传输层中包括的ET3和ET4包括三嗪作为中心环,但是与实施例1至4的电子传输层中包括的化合物不同,在于至少两个菲咯啉基键合到中心环。实施例1至4的电子传输层中包括的化合物键合到中心环中的一个菲咯啉基。结果,可以看出实施例1至4表现出较低的驱动电压、高效率和长寿命特性。这是因为与比较例4和5不同,实施例1至4包括在电子传输层中含有较少菲咯啉基并含有菲的化合物,以增加电子传输速率,并且因此增加的电子传输速率有助于低驱动电压、高效率和长寿命特性。

实施方式的化合物包括在电子传输区中,并且因此可以有助于增加电子传输速率,并且表现出增加的电子传输速率的实施方式的化合物包括在实施方式的有机电致发光装置中,并且因此可以有助于降低驱动电压,并改善光发射效率和寿命。因此,实施方式的有机电致发光装置可具有低驱动电压、高效率和长寿命特性。

实施方式的有机电致发光装置在电子传输区中包括实施方式的化合物,并且因此可表现出低驱动电压、高效率和长寿命特性。

实施方式的化合物可改善有机电致发光装置的驱动电压、光发射效率和装置寿命。

虽然已经参考本发明构思的实施方式描述了本发明构思,但是将理解,本发明构思不应限于这些实施方式,而是本领域技术人员可以在不背离本发明构思的精神和范围的情况下进行各种改变和修改。

因此,本发明构思的技术范围不旨在限于说明书的详细描述中阐述的内容,而是旨在由所附权利要求限定。

42页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种3-甲酰基-1H-吡唑并[3,4-b]吡啶-5-羧酸甲酯的合成方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!