有机金属卤化物化合物以及各自包括其的光学构件、发光装置和设备
阅读说明:本技术 有机金属卤化物化合物以及各自包括其的光学构件、发光装置和设备 (Organometallic halide compound, and optical member, light-emitting device, and apparatus each including the same ) 是由 张宰福 马克瑟莫·V·科瓦连科 维多利亚·穆拉德 朴家原 朴哲淳 徐德钟 李栢熙 李准 于 2021-03-29 设计创作,主要内容包括:提供了由式1表示且具有零维非钙钛矿结构的有机金属卤化物化合物,以及各自包括该有机金属卤化物化合物的发光装置、光学构件和设备。该发光装置可包括第一电极、面向第一电极的第二电极以及在第一电极和第二电极之间的发射层,其中发射层包括该有机金属卤化物化合物。(Provided are an organometallic halide compound represented by formula 1 and having a zero-dimensional non-perovskite structure, and a light-emitting device, an optical member, and an apparatus each including the organometallic halide compound. The light emitting device may include a first electrode, a second electrode facing the first electrode, and an emission layer between the first electrode and the second electrode, wherein the emission layer includes the organic metal halide compound.)
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年3月30日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2020-0038553号的优先权和权益,其全部内容通过引用以此并入。
技术领域
本公开的一个或多个实施方式涉及有机金属卤化物化合物,以及各自包括该有机金属卤化物化合物的光学构件、发光装置和设备。
背景技术
发光材料可根据激发机制(比如由光诱导的光致发光(PL),或由电流诱导的电致发光(EL))分类,或可根据组分的组成(比如有机发光材料(荧光染料和/或OLED磷光材料等)和无机发光材料(量子点和/或钙钛矿纳米晶体等))分类。
在有机发光材料的情况下,吸光度是卓越的,但是在稳定性和颜色调节方面存在问题。可以通过根据量子约束效应调节颗粒尺寸来以各种颜色实现量子点,但是波长越短,尺寸越小,导致入射光的吸光度减少。
此外,在钙钛矿纳米晶体是具有钙钛矿(ABX3)晶体结构且具有几至几十纳米的尺寸的细颗粒的情况下,吸光度是卓越的,并且颜色可通过改变原子A、B或X或有机单分子来控制,但是钙钛矿纳米晶体在水分和溶剂安全性方面是脆弱的。
此外,在钙钛矿纳米晶体的情况下,结构已经实现为在由下述方程1确定的戈德施密特(goldschmidt)容差因子(t)的特定范围内(0.81<t<1.11,0.44<μ<0.90,μ=rB/rX),并且存在各种限制。
方程1
(在方程1中,rA、rB和rX分别是离子在A、B和X的位置处的离子半径。)
因此,对能够替代相关技术的发光材料的新材料有很高的需求。
发明内容
提供了具有新结构(具有高发光效率但不具有钙钛矿结构)的有机金属化合物,以及包括其的设备。
实施方式的另外方面将在下面的描述中部分地阐述,并且部分地将从描述中显而易见,或者可以通过实践本公开呈现的实施方式来获知。
根据实施方式的方面,提供了由式1表示且具有零维非钙钛矿结构的有机金属卤化物化合物:
式1
A2B1X4。
在式1中,
A选自取代的或未取代的含氮5元环的单价阳离子、取代的或未取代的含氮6元环的单价阳离子、(R1R2R3R4N)+阳离子、(R1R2B)+阳离子、(R1R2R3Si)+阳离子、(R1R2R3S)+阳离子和(R1R2R3R4P)+阳离子,
R1至R4各自独立地选自氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、取代的或未取代的C1-C60烷基、取代的或未取代的C2-C60烯基、取代的或未取代的C2-C60炔基、取代的或未取代的C1-C60烷氧基、取代的或未取代的C6-C60芳基和-N(Q1)(Q2)(Q3),
取代的含氮5元环的单价阳离子的至少一个取代基和取代的含氮6元环的单价阳离子的至少一个取代基各自独立地选自氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、取代的或未取代的C1-C60烷基、取代的或未取代的C2-C60烯基、取代的或未取代的C2-C60炔基、取代的或未取代的C1-C60烷氧基、取代的或未取代的C6-C60芳基和-N(Q1)(Q2)(Q3),
Q1至Q3各自独立地选自氢、氘、羟基、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基和C6-C60芳基,
B1为二价无机阳离子,并且
X为卤化物阴离子。
根据实施方式的另一方面,提供了包括有机金属卤化物化合物的光学构件。
根据实施方式的另一方面,提供了包括有机金属卤化物化合物的设备。
根据实施方式的另一方面,提供了发光装置,其包括:第一电极,
面向第一电极的第二电极,以及
在第一电极和第二电极之间的发射层,
其中发射层包括有机金属卤化物化合物。
附图说明
从以下结合所附附图的描述中,本公开的某些实施方式的上述和其他方面和特征将变得更显而易见,在附图中:
图1A和图1B为示出根据实施方式的有机金属卤化物化合物的结构的示意图;
图2为示出相关技术的钙钛矿纳米晶体结构的示意图;
图3为根据实施方式的发光装置的结构的示意性截面图;并且
图4为根据实施方式的发光装置的结构的示意性截面图。
具体实施方式
现将更详细地参考实施方式,其实例在所附附图中示出,其中相同的附图标记遍及全文指相同的元件。就此而言,本实施方式可以具有不同的形式,并且不应被解释为限于本文阐述的描述。因此,下面通过参考图仅描述实施方式,以解释本描述的实施方式的方面。如本文所使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。遍及本公开,表述“a、b和c中的至少一个”表示仅a、仅b、仅c、a和b两者、a和c两者、b和c两者、所有的a、b和c,或其变形。
由于本公开的主题可以经历各种变换,并且可以具有各种实例,因此某些实例将在附图中示出,并且在详细描述中更详细地描述。通过参考下面参考附图更详细描述的实例,将阐明本公开的效果和特征以及实现其的方法。然而,本公开不限于下面公开的实例,并且可以以各种合适的形式实现。
在下文,将参考所附附图更详细地描述本公开的实施方式。相同或相应的组件将由相同的附图标记表示,并且因此,在此将不再重复其冗余描述。
将理解,尽管术语“第一”、“第二”等可在本文用于描述各种组件,但是这些组件不应受这些术语的限制。这些组件仅用于区分一个组件和另一个组件。
如本文所使用,单数形式“一个(a)”、“一种(an)”和“所述(the)”旨在也包括复数形式,除非上下文另有清楚地指示。
将进一步理解,如本文所使用的术语“包含(comprise)”和/或“包括(comprising)”表明所陈述的特征或组件的存在,但不排除一个或多个其他特征或组件的存在或添加。
在下述实施方式中,当各种组件比如层、膜、区、板等被称为在另一组件“上”时,这可不仅包括其中其它组件“紧接在”或“直接在”层、膜、区或板“上”的情况,而且包括其中其它组件可放置在它们之间的情况。为了便于解释,附图中元件的尺寸可被夸大。换句话说,因为为了便于解释,附图中组件的尺寸和厚度可任意示出,所以本公开的下述实施方式不限于此。
有机金属卤化物化合物
根据实施方式的方面,有机金属卤化物化合物由式1表示并且具有零维非钙钛矿结构:
式1
A2B1X4
在式1中,
A选自取代的或未取代的含氮5元环的单价阳离子、取代的或未取代的含氮6元环的单价阳离子、(R1R2R3R4N)+阳离子、(R1R2B)+阳离子、(R1R2R3Si)+阳离子、(R1R2R3S)+阳离子和(R1R2R3R4P)+阳离子,
R1至R4各自独立地选自氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、取代的或未取代的C1-C60烷基、取代的或未取代的C2-C60烯基、取代的或未取代的C2-C60炔基、取代的或未取代的C1-C60烷氧基、取代的或未取代的C6-C60芳基和-N(Q1)(Q2)(Q3),
取代的含氮5元环的单价阳离子的至少一个取代基和取代的含氮6元环的单价阳离子的至少一个取代基各自独立地选自氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、取代的或未取代的C1-C60烷基、取代的或未取代的C2-C60烯基、取代的或未取代的C2-C60炔基、取代的或未取代的C1-C60烷氧基、取代的或未取代的C6-C60芳基和-N(Q1)(Q2)(Q3),并且
Q1至Q3各自独立地选自氢、氘、羟基、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基和C6-C60芳基。例如,有机金属卤化物化合物可为离子化合物。
如本文所使用,短语有机金属卤化物化合物具有“非钙钛矿结构”意思是有机金属卤化物化合物不具有钙钛矿晶体结构。例如,有机金属卤化物化合物的实施方式的晶体结构不同于钙钛矿晶体结构。
如本文所使用,术语“零维”指其中颗粒尺寸极小且基本上不具有长度的颗粒状态,例如纳米颗粒状态的颗粒。与术语“零维”相比,术语“三维”指具有体积的大体积状态,术语“二维”指薄膜状态,并且术语“一维”指纳米管状态。根据本公开的实施方式,术语“零维”可以指直径为1nm至约100nm或2nm至10nm的颗粒。
“含氮5元环”和“含氮6元环”各自指包括至少一个N和至少一个C作为成环原子的有机环状基团。在一个或多个实施方式中,“含氮5元环”可为咪唑、吡唑、噻唑、噁唑、吡咯烷、吡咯啉、吡咯或三唑,并且“含氮6元环”可为吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪或哌啶,但是本公开的实施方式不限于此。
在一个实施方式中,式1中的A可为(R1R2R3R4N)+、取代的或未取代的咪唑鎓、取代的或未取代的吡啶鎓、取代的或未取代的哒嗪鎓、取代的或未取代的嘧啶鎓、取代的或未取代的吡嗪鎓、取代的或未取代的吡唑鎓、取代的或未取代的噻唑鎓、取代的或未取代的噁唑鎓、取代的或未取代的哌啶鎓、取代的或未取代的吡咯烷鎓、取代的或未取代的吡咯啉鎓、取代的或未取代的吡咯鎓、取代的或未取代的三唑鎓或其任何组合,
R1至R4可各自独立地选自:
氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、C1-C20烷基和C1-C20烷氧基;
各自被选自以下的至少一个取代的C1-C20烷基和C1-C20烷氧基:氘、-F、-Cl、-Br、-I和羟基;
苯基、萘基、联苯基和三联苯基;
各自被选自以下的至少一个取代的苯基、萘基、联苯基和三联苯基:氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、C1-C20烷基和C1-C20烷氧基;以及
N(Q1)(Q2)(Q3),
取代的咪唑鎓、取代的吡啶鎓、取代的哒嗪鎓、取代的嘧啶鎓、取代的吡嗪鎓、取代的吡唑鎓、取代的噻唑鎓、取代的噁唑鎓、取代的哌啶鎓、取代的吡咯烷鎓、取代的吡咯啉鎓、取代的吡咯鎓和取代的三唑鎓的至少一个取代基可各自独立地选自:
氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、C1-C20烷基和C1-C20烷氧基;
各自被选自以下的至少一个取代的C1-C20烷基和C1-C20烷氧基:氘、-F、-Cl、-Br、-I和羟基;
苯基、萘基、联苯基和三联苯基;
各自被选自以下的至少一个取代的苯基、萘基、联苯基和三联苯基:氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、C1-C20烷基和C1-C20烷氧基;以及
-N(Q1)(Q2)(Q3),并且
Q1至Q3可各自独立地选自氢、氘、羟基、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、苯基、萘基、联苯基和三联苯基。
在一个或多个实施方式中,A可选自:(R1R2R3R4N)+阳离子;以及各自被至少一个取代的或未取代的C1-C30烷基取代的哌啶鎓阳离子、吡咯鎓阳离子和吡啶鎓阳离子,但是本公开的实施方式不限于此。
在一个或多个实施方式中,R1至R4可各自独立地选自C6-C20烷基、C6-C20烷氧基和-N(Q1)(Q2)(Q3),并且
Q1至Q3可各自独立地选自C3-C20烷基和C3-C20烷氧基,但是本公开的实施方式不限于此。
在式1中,B1为二价无机阳离子。
在一个实施方式中,B1可为第14族元素的二价阳离子、稀土金属的二价阳离子、碱土金属的二价阳离子或其任何组合。
在一个或多个实施方式中,B1可为Mn2+、Fe2+、Cu2+、Co2+、Ru2+、Pd2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+、Ge2+、Sn2+、Pb2+、La2+、Ce2+、Pr2+、Nd2+、Pm2+、Sm2+、Eu2+、Gd2+、Tb2+、Dy2+、Ho2+、Er2+、Yb2+、Lu2+、Be2 +、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Ra2+或其任何组合,但是本公开的实施方式不限于此。
在式1中,X为卤化物阴离子。
在一个或多个实施方式中,X可为-F、-Cl、-Br或-I,但是本公开的实施方式不限于此。
图1A和图1B为示出根据实施方式的有机金属卤化物化合物的结构的示意图。
参考图1A,式1中的A和与其相邻的至少一个其他A可形成有机基质,并且有机金属卤化物化合物可具有包括排列在有机基质中的B1X4分子的晶体结构。例如,有机金属卤化物化合物的实施方式可形成包括组分A的有机基质并且组分B1X4可嵌入或分散于有机基质中。
参考图1A和图1B,有机金属卤化物化合物可具有双楔四面体晶体结构(例如,可形成四方双楔四面体蜂巢)。例如,组分B1X4可具有双楔四面体晶体结构(例如,组分B1X4可形成四方双楔四面体蜂巢)。
这里,术语“双楔四面体”,除了指正四面体之外,还指普通四面体,其四个表面的侧边的长度不一定相同。在一个或多个实施方式中,“双楔四面体”可具有其四个表面可以是正三角形的结构,其中四个表面中的至少一个表面的侧边可以不同于其他三个表面的侧边。
图2为示出相关技术的钙钛矿纳米晶体结构的示意图。
参考图2,钙钛矿晶体结构是其中以原子尺寸形成晶体的结构,通常具有六面体结构,并且可以具有包括在钙钛矿结构中以八面体排列的中心金属和卤素的结构。
相比之下,本公开的实施方式的有机金属卤化物化合物包括排列在具有各种适当尺寸的有机材料(例如,式1中的“A”)的有机晶体(例如,有机基质)中的B1X4分子,并且因此,在晶体学和结构方面与钙钛矿完全不同。
本公开的实施方式的有机金属卤化物化合物可具有非钙钛矿结构,并且因此,与能够由戈德施密特容差因子引入的原子和分子的尺寸有限制的钙钛矿结构不同,可通过有机金属卤化物化合物的实施方式实现具有各种适当尺寸和各种适当能级的有机材料。因此,有机金属卤化物化合物的实施方式的分子结构可以进一步自由设计,使得可以使用除铅以外的金属,从而导致高发光效率。
例如,本公开的实施方式的有机金属卤化物化合物可具有大尺寸的有机材料,并且因此,与相关技术中的钙钛矿相比,在没有额外配体的情况下,金属卤化物部分可被设计成具有不太可能暴露于水分和氧气或被水分和氧气损坏或劣化的结构。因此,有机金属卤化物化合物在稳定性方面可以得到改善。
在一个实施方式中,有机金属卤化物化合物可为单晶颗粒的形式。
在一个实施方式中,有机金属卤化物化合物的平均颗粒直径(D50)可为约1nm至约100nm。
发光装置
图3为根据本公开的实施方式的发光装置100的示意性截面图。
在下文,将结合图3描述根据实施方式的发光装置100的结构和制造发光装置100的方法。
参考图3,根据实施方式的发光装置100包括:第一电极110;面向第一电极110的第二电极190;以及在第一电极110和第二电极190之间的发射层150,其中发射层150包括有机金属卤化物化合物151。
有机金属卤化物化合物151与以上描述的相同。
在一个或多个实施方式中,发光装置100可进一步包括第一电极110和发射层150之间的空穴传输区130以及发射层150和第二电极190之间的电子传输区170中的至少一个。
第一电极110
第一电极110可通过在基板上沉积或溅射用于形成第一电极110的材料来形成。当第一电极110为阳极时,用于形成第一电极110的材料可选自具有高功函数以促进空穴注入的材料。
在图3中,基板可另外位于第一电极110下方和/或第二电极190上方。基板可为玻璃基板或塑料基板,各自具有卓越的机械强度、热稳定性、透明度、表面平滑度、易于操作性和/或抗水性。
第一电极110可为反射电极、半透射电极或透射电极。当第一电极110为透射电极时,用于形成第一电极110的材料可选自氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)及其任何组合,但是本公开的实施方式不限于此。在一个或多个实施方式中,当第一电极110为半透射电极或反射电极时,用于形成第一电极110的材料可选自镁(Mg)、银(Ag)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)及其任何组合,但是本公开的实施方式不限于此。
第一电极110可具有单层结构或包括两个或更多个层的多层结构。在一个或多个实施方式中,第一电极110可具有ITO/Ag/ITO的三层结构,但是第一电极110的结构不限于此。
空穴传输区130
空穴传输区130可具有i)包括单个层(例如,由单个层组成)的单层结构,该单个层包括单种材料(例如,由单种材料组成),ii)包括单个层(例如,由单个层组成)的单层结构,该单个层包括多种不同材料(例如,由多种不同材料组成),或iii)具有多个层的多层结构,该多个层包括不同材料(例如,由多种不同材料组成)。
空穴传输区130可包括选自空穴注入层、空穴传输层、发射辅助层和电子阻挡层中的至少一个层。
在一个或多个实施方式中,空穴传输区130可具有包括单个层(或由单个层组成)的单层结构(该单个层包括多种不同材料(或由多种不同材料组成)),或具有空穴注入层/空穴传输层结构、空穴注入层/空穴传输层/发射辅助层结构、空穴注入层/发射辅助层结构、空穴传输层/发射辅助层结构或空穴注入层/空穴传输层/电子阻挡层结构的多层结构,其中对于每种结构,构成层以该陈述的次序顺序堆叠,但是空穴传输区130的结构不限于此。
空穴传输区130可包括选自下述中的至少一种:m-MTDATA、TDATA、2-TNATA、NPB(NPD)、β-NPB、TPD、螺-TPD、螺-NPB、甲基化的NPB、TAPC、HMTPD、4,4',4"-三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA)、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(PANI/DBSA)、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PEDOT/PSS)、聚苯胺/樟脑磺酸(PANI/CSA)、聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PANI/PSS)、由式201表示的化合物和由式202表示的化合物:
式201
式202
在式201和式202中,
L201至L204可各自独立地选自取代的或未取代的C3-C10亚环烷基、取代的或未取代的C1-C10亚杂环烷基、取代的或未取代的C3-C10亚环烯基、取代的或未取代的C1-C10亚杂环烯基、取代的或未取代的C6-C60亚芳基、取代的或未取代的C1-C60亚杂芳基、取代的或未取代的二价非芳族稠合多环基团和取代的或未取代的二价非芳族稠合杂多环基团,
L205可选自*-O-*'、*-S-*'、*-N(Q201)-*'、取代的或未取代的C1-C20亚烷基、取代的或未取代的C2-C20亚烯基、取代的或未取代的C3-C10亚环烷基、取代的或未取代的C1-C10亚杂环烷基、取代的或未取代的C3-C10亚环烯基、取代的或未取代的C1-C10亚杂环烯基、取代的或未取代的C6-C60亚芳基、取代的或未取代的C1-C60亚杂芳基、取代的或未取代的二价非芳族稠合多环基团和取代的或未取代的二价非芳族稠合杂多环基团,
xa1至xa4可各自独立地为选自0至3的整数,
xa5可为选自1至10的整数,并且
R201至R204和Q201可各自独立地选自取代的或未取代的C3-C10环烷基、取代的或未取代的C1-C10杂环烷基、取代的或未取代的C3-C10环烯基、取代的或未取代的C1-C10杂环烯基、取代的或未取代的C6-C60芳基、取代的或未取代的C6-C60芳氧基、取代的或未取代的C6-C60芳硫基、取代的或未取代的C1-C60杂芳基、取代的或未取代的单价非芳族稠合多环基团和取代的或未取代的单价非芳族稠合杂多环基团。
例如,在式202中,R201和R202可任选地经单键、二甲基-亚甲基或二苯基-亚甲基彼此连接,并且R203和R204可任选地经单键、二甲基-亚甲基或二苯基-亚甲基彼此连接。
在一个实施方式中,在式201和式202中,
L201至L205可各自独立地选自:
亚苯基、亚戊搭烯基、亚茚基、亚萘基、亚薁基、亚庚搭烯基、亚引达省基、亚苊基、亚芴基、亚螺-二芴基、亚苯并芴基、亚二苯并芴基、亚非那烯基、亚菲基、亚蒽基、亚荧蒽基、亚三亚苯基、亚芘基、亚1,2-苯并菲基、亚并四苯基、亚苉基、亚苝基、亚戊芬基、亚并六苯基、亚并五苯基、亚玉红省基、亚蔻基、亚卵苯基、亚噻吩基、亚呋喃基、亚咔唑基、亚吲哚基、亚异吲哚基、亚苯并呋喃基、亚苯并噻吩基、亚二苯并呋喃基、亚二苯并噻吩基、亚苯并咔唑基、亚二苯并咔唑基、亚二苯并噻咯基和亚吡啶基;以及
各自被选自以下的至少一个取代的亚苯基、亚戊搭烯基、亚茚基、亚萘基、亚薁基、亚庚搭烯基、亚引达省基、亚苊基、亚芴基、亚螺-二芴基、亚苯并芴基、亚二苯并芴基、亚非那烯基、亚菲基、亚蒽基、亚荧蒽基、亚三亚苯基、亚芘基、亚1,2-苯并菲基、亚并四苯基、亚苉基、亚苝基、亚戊芬基、亚并六苯基、亚并五苯基、亚玉红省基、亚蔻基、亚卵苯基、亚噻吩基、亚呋喃基、亚咔唑基、亚吲哚基、亚异吲哚基、亚苯并呋喃基、亚苯并噻吩基、亚二苯并呋喃基、亚二苯并噻吩基、亚苯并咔唑基、亚二苯并咔唑基、亚二苯并噻咯基和亚吡啶基:氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、环戊基、环己基、环庚基、环戊烯基、环己烯基、苯基、联苯基、三联苯基、被C1-C10烷基取代的苯基、被-F取代的苯基、戊搭烯基、茚基、萘基、薁基、庚搭烯基、引达省基、苊基、芴基、螺-二芴基、苯并芴基、二苯并芴基、非那烯基、菲基、蒽基、荧蒽基、三亚苯基、芘基、1,2-苯并菲基、并四苯基、苉基、苝基、戊芬基、并六苯基、并五苯基、玉红省基、蔻基、卵苯基、噻吩基、呋喃基、咔唑基、吲哚基、异吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、二苯并噻咯基、吡啶基、-Si(Q31)(Q32)(Q33)和-N(Q31)(Q32),
其中Q31至Q33可各自独立地选自C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、苯基、联苯基、三联苯基和萘基。
在一个或多个实施方式中,xa1至xa4可各自独立地为0、1或2。
在一个或多个实施方式中,xa5可为1、2、3或4。
在一个或多个实施方式中,R201至R204和Q201可各自独立地选自:苯基、联苯基、三联苯基、戊搭烯基、茚基、萘基、薁基、庚搭烯基、引达省基、苊基、芴基、螺-二芴基、苯并芴基、二苯并芴基、非那烯基、菲基、蒽基、荧蒽基、三亚苯基、芘基、1,2-苯并菲基、并四苯基、苉基、苝基、戊芬基、并六苯基、并五苯基、玉红省基、蔻基、卵苯基、噻吩基、呋喃基、咔唑基、吲哚基、异吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、二苯并噻咯基和吡啶基;以及
各自被选自以下的至少一个取代的苯基、联苯基、三联苯基、戊搭烯基、茚基、萘基、薁基、庚搭烯基、引达省基、苊基、芴基、螺-二芴基、苯并芴基、二苯并芴基、非那烯基、菲基、蒽基、荧蒽基、三亚苯基、芘基、1,2-苯并菲基、并四苯基、苉基、苝基、戊芬基、并六苯基、并五苯基、玉红省基、蔻基、卵苯基、噻吩基、呋喃基、咔唑基、吲哚基、异吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、二苯并噻咯基和吡啶基:氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、环戊基、环己基、环庚基、环戊烯基、环己烯基、苯基、联苯基、三联苯基、被C1-C10烷基取代的苯基、被-F取代的苯基、戊搭烯基、茚基、萘基、薁基、庚搭烯基、引达省基、苊基、芴基、螺-二芴基、苯并芴基、二苯并芴基、非那烯基、菲基、蒽基、荧蒽基、三亚苯基、芘基、1,2-苯并菲基、并四苯基、苉基、苝基、戊芬基、并六苯基、并五苯基、玉红省基、蔻基、卵苯基、噻吩基、呋喃基、咔唑基、吲哚基、异吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、二苯并噻咯基、吡啶基、-Si(Q31)(Q32)(Q33)和-N(Q31)(Q32),
其中Q31至Q33与以上描述的相同。
在一个或多个实施方式中,式201中的R201至R203中的至少一个可各自独立地选自:
芴基、螺-二芴基、咔唑基、二苯并呋喃基和二苯并噻吩基;以及
各自被选自以下的至少一个取代的芴基、螺-二芴基、咔唑基、二苯并呋喃基和二苯并噻吩基:氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、环戊基、环己基、环庚基、环戊烯基、环己烯基、苯基、联苯基、三联苯基、被C1-C10烷基取代的苯基、被-F取代的苯基、萘基、芴基、螺-二芴基、咔唑基、二苯并呋喃基和二苯并噻吩基,
但是本公开的实施方式不限于此。
在一个或多个实施方式中,在式202中,i)R201和R202可经单键彼此连接,和/或ii)R203和R204可经单键彼此连接。
在一个或多个实施方式中,式202中的R201至R204可选自:
咔唑基;以及
被选自以下的至少一个取代的咔唑基:氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、环戊基、环己基、环庚基、环戊烯基、环己烯基、苯基、联苯基、三联苯基、被C1-C10烷基取代的苯基、被-F取代的苯基、萘基、芴基、螺-二芴基、咔唑基、二苯并呋喃基和二苯并噻吩基,
但是本公开的实施方式不限于此。
由式201表示的化合物可由下面式201-1表示:
式201-1
在一个或多个实施方式中,由式201表示的化合物可由下面式201-2表示,但是本公开的实施方式不限于此:
式201-2
在一个或多个实施方式中,由式201表示的化合物可由下面式201-2(1)表示,但是本公开的实施方式不限于此:
式201-2(1)
在一个或多个实施方式中,由式201表示的化合物可由下面式201A表示:
式201A
在一个或多个实施方式中,由式201表示的化合物可由下面式201A(1)表示,但是本公开的实施方式不限于此:
式201A(1)
在一个或多个实施方式中,由式201表示的化合物可由式201A-1表示,但是本公开的实施方式不限于此:
式201A-1
在一个实施方式中,由式202表示的化合物可由下面式202-1表示:
式202-1
在一个或多个实施方式中,由式202表示的化合物可由下面式202-1(1)表示:
式202-1(1)
在一个或多个实施方式中,由式202表示的化合物可由下面式202A表示:
式202A
在一个或多个实施方式中,由式202表示的化合物可由下面式202A-1表示:
式202A-1
在式201-1、201-2、201-2(1)、201A、201A(1)、201A-1、202-1、202-1(1)、202A和202A-1中,
L201至L203、xa1至xa3、xa5和R202至R204与以上描述的相同,
L205可选自亚苯基和亚芴基,
X211可选自O、S和N(R211),
X212可选自O、S和N(R212),
R211和R212与结合R203描述的相同,并且
R213至R217可各自独立地选自氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、环戊基、环己基、环庚基、环戊烯基、环己烯基、苯基、联苯基、三联苯基、被C1-C10烷基取代的苯基、被-F取代的苯基、戊搭烯基、茚基、萘基、薁基、庚搭烯基、引达省基、苊基、芴基、螺-二芴基、苯并芴基、二苯并芴基、非那烯基、菲基、蒽基、荧蒽基、三亚苯基、芘基、1,2-苯并菲基、并四苯基、苉基、苝基、戊芬基、并六苯基、并五苯基、玉红省基、蔻基、卵苯基、噻吩基、呋喃基、咔唑基、吲哚基、异吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、二苯并噻咯基和吡啶基。
空穴传输区130可包括选自化合物HT1至HT48中的至少一种化合物,但是本公开的实施方式不限于此:
例如,空穴传输区130可包括金属氧化物。
空穴传输区130的厚度可在约至约例如,约至约的范围内。当空穴传输区130的厚度在上述范围内时,可在驱动电压无显著增加的情况下获得适当的或令人满意的空穴传输特性。
发射辅助层可通过根据由发射层发射的光的波长补偿光学共振距离来增加光发射效率,并且电子阻挡层可以阻挡或减少来自电子传输区的电子的流动。发射辅助层和电子阻挡层可包括如上所述的材料。
发射层150
发射层150可具有单个层或其中两个或更多个层堆叠的结构。在一个或多个实施方式中,发射层150可具有单个层或其中两个或十个层堆叠的结构。
发射层150包括至少一种有机金属卤化物化合物151。此外,发射层150可进一步包括量子点。
在本说明书中,量子点指半导体化合物的晶体,并且可包括根据晶体的尺寸发射不同长度的发射波长的任何适合的材料。因此,用于量子点的材料没有特别限制。量子点的直径没有特别限制,但是例如可以在约1nm至约10nm的范围内。
排列在量子点发射层中的量子点可以通过湿法化学工艺、金属有机化学气相沉积工艺、分子束外延工艺和/或类似工艺合成。
根据湿法化学工艺,将前体材料添加到有机溶剂中以使量子点颗粒的晶体生长。当晶体生长时,有机溶剂用作与量子点晶体的表面自然配位的分散剂,并控制晶体的生长。就此而言,与气相沉积工艺(例如金属有机化学气相沉积(MOCVD)和分子束外延(MBE))相比,湿法化学工艺可以容易地进行,并且通过低成本工艺,可以控制量子点颗粒的生长。更详细地,量子点可包括:第III-VI族半导体化合物;第I-III-VI族半导体化合物;第II-VI族半导体化合物;第III-V族半导体化合物;第IV-VI族半导体化合物;第IV族元素或化合物;或其任何组合。
在一个或多个实施方式中,第III-VI族半导体化合物可包括:二元化合物,比如In2S3;在一个或多个实施方式中,第I-III-VI族半导体化合物可包括:三元化合物,比如AgInS、AgInS2、CuInS或CuInS2;或其任何组合。
在一个或多个实施方式中,第II-VI族半导体化合物可包括:二元化合物,比如CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe或MgS;三元化合物,比如CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe或MgZnS;四元化合物,比如CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe或HgZnSTe;或其任何组合。
在一个或多个实施方式中,第III-V族半导体化合物可包括:二元化合物,比如GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs或InSb;三元化合物,比如GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InGaP、InNP、InNAs、InNSb、InPAs或InPSb;四元化合物,比如GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb或GaAlNP;或其任何组合。
在一个或多个实施方式中,第IV-VI族半导体化合物可包括:二元化合物,比如SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe或PbTe;三元化合物,比如SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe或SnPbTe;四元化合物,比如SnPbSSe、SnPbSeTe或SnPbSTe;或其任何组合。
在一个或多个实施方式中,第IV族元素或化合物可包括:单元素化合物,比如Si或Ge;二元化合物,比如SiC或SiGe;或其任何组合。
包含在二元化合物、三元化合物或四元化合物中的每种元素可以以均匀(例如,基本上均匀)的浓度存在于颗粒中,或者可以以其中浓度分布部分地不同的状态存在于同一颗粒中。
同时,量子点可具有单一结构(其中包括在相应量子点中的每种元素的浓度是均匀(例如,基本上均匀)的)或者核-壳双重结构。在一个或多个实施方式中,包含在核中的材料和包含在壳中的材料可以彼此不同。
量子点的壳可以用作保护层,用于通过防止或减少核的化学劣化来保持半导体特性,和/或可以用作充电层,用于将电泳特性赋予量子点。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减小的浓度梯度。
量子点的壳的实例可包括金属或非金属的氧化物、半导体化合物或其任何组合。在一个或多个实施方式中,金属或非金属的氧化物可包括二元化合物,比如SiO2、Al2O3、TiO2、ZnO、MnO、Mn2O3、Mn3O4、CuO、FeO、Fe2O3、Fe3O4、CoO、Co3O4或NiO,或三元化合物,比如MgAl2O4、CoFe2O4、NiFe2O4或CoMn2O4,但是本公开的实施方式不限于此。在一个或多个实施方式中,半导体化合物可包括CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnSeS、ZnTeS、GaAs、GaP、GaSb、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InP、InGaP、InSb、AlAs、AlP和AlSb等,但是本公开的实施方式不限于此。
量子点的发射波长光谱的半峰全宽(FWHM)可为约45nm或更小,例如,约40nm或更小,例如,约30nm或更小。当量子点的发射波长光谱的FWHM在该范围内时,可改善颜色纯度或颜色再现性。此外,通过这种量子点发射的光被全方位照射,从而改善了宽视角。
此外,量子点可以是例如球形、锥体、多臂或立方体纳米颗粒,纳米管,纳米线,纳米纤维或纳米板颗粒等,但是本公开的实施方式不限于此。
通过调节量子点的尺寸,也可以调节能带隙,从而在量子点发射层中获得各种适当波长的光。因此,通过使用具有不同尺寸的量子点,可以实现发射各种波长的光的发光装置。更详细地,可以选择量子点的尺寸来发射红光、绿光和/或蓝光。此外,量子点的尺寸可以通过组合各种颜色的光来配置,以便发射白光。
电子传输区170
电子传输区170可具有i)包括单个层(例如,由单个层组成)的单层结构,该单个层包括单种材料(例如,由单种材料组成),ii)包括单个层(例如,由单个层组成)的单层结构,该单个层包括多种不同材料(例如,由多种不同材料组成),或iii)具有多个层的多层结构,该多个层包括不同材料(例如,由多种不同材料组成)。
电子传输区170可包括选自缓冲层、空穴阻挡层、电子控制层、电子传输层(ETL)和电子注入层中的至少一个层,但是本公开的实施方式不限于此。
例如,电子传输区170可具有电子传输层/电子注入层结构、空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层结构、电子控制层/电子传输层/电子注入层结构或缓冲层/电子传输层/电子注入层结构,其中对于每种结构,构成层从发射层顺序堆叠。然而,电子传输区170的结构的实施方式不限于此。
电子传输区170(例如,电子传输区170中的缓冲层、空穴阻挡层、电子控制层或电子传输层)可包括无金属化合物,该无金属化合物包含至少一个缺π电子的含氮环。
如本文所使用的术语“缺π电子的含氮环”指示具有至少一个*-N=*'部分作为成环部分的C1-C60杂环基团。
例如,“缺π电子的含氮环”可为i)具有至少一个*-N=*'部分的5元至7元杂单环基团,ii)其中两个或更多个5元至7元杂单环基团(各自具有至少一个*-N=*'部分)彼此稠合的杂多环基团,或iii)其中至少一个5元至7元杂单环基团(各自具有至少一个*-N=*'部分)与至少一个C5-C60碳环基团稠合的杂多环基团。
缺π电子的含氮环的实例包括咪唑环、吡唑环、噻唑环、异噻唑环、噁唑环、异噁唑环、吡啶环、吡嗪环、嘧啶环、哒嗪环、吲唑环、嘌呤环、喹啉环、异喹啉环、苯并喹啉环、酞嗪环、萘啶环、喹喔啉环、喹唑啉环、噌啉环、菲啶环、吖啶环、菲咯啉环、吩嗪环、苯并咪唑环、苯并异噻唑环、苯并噁唑环、苯并异噁唑环、三唑环、四唑环、噁二唑环、三嗪环、噻二唑环、咪唑并吡啶环、咪唑并嘧啶环和氮杂咔唑环,但不限于此。
例如,电子传输区170可包括由下面式601表示的化合物:
式601
[Ar601]xe11-[(L601)xe1-R601]xe21。
在式601中,
Ar601可为取代的或未取代的C5-C60碳环基团或者取代的或未取代的C1-C60杂环基团,
xe11可为1、2或3,
L601可选自取代的或未取代的C3-C10亚环烷基、取代的或未取代的C1-C10亚杂环烷基、取代的或未取代的C3-C10亚环烯基、取代的或未取代的C1-C10亚杂环烯基、取代的或未取代的C6-C60亚芳基、取代的或未取代的C1-C60亚杂芳基、取代的或未取代的二价非芳族稠合多环基团和取代的或未取代的二价非芳族稠合杂多环基团,
xe1可为选自0至5的整数,
R601可选自取代的或未取代的C3-C10环烷基、取代的或未取代的C1-C10杂环烷基、取代的或未取代的C3-C10环烯基、取代的或未取代的C1-C10杂环烯基、取代的或未取代的C6-C60芳基、取代的或未取代的C6-C60芳氧基、取代的或未取代的C6-C60芳硫基、取代的或未取代的C1-C60杂芳基、取代的或未取代的单价非芳族稠合多环基团、取代的或未取代的单价非芳族稠合杂多环基团、-Si(Q601)(Q602)(Q603)、-C(=O)(Q601)、-S(=O)2(Q601)和-P(=O)(Q601)(Q602),
Q601至Q603可各自独立地为C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、苯基、联苯基、三联苯基或萘基,并且
xe21可为选自1至5的整数。
在一个实施方式中,数量为xe11的Ar601和数量为xe21的R601中的至少一个可包括缺π电子的含氮环。
在一个实施方式中,式601中的Ar601可选自:
苯基、萘基、芴基、螺-二芴基、苯并芴基、二苯并芴基、非那烯基、菲基、蒽基、荧蒽基、三亚苯基、芘基、1,2-苯并菲基、并四苯基、苉基、苝基、戊芬基、茚并蒽基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、异噻唑基、噁唑基、异噁唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、吲唑基、嘌呤基、喹啉基、异喹啉基、苯并喹啉基、酞嗪基、萘啶基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、菲啶基、吖啶基、菲咯啉基、吩嗪基、苯并咪唑基、苯并异噻唑基、苯并噁唑基、苯并异噁唑基、三唑基、四唑基、噁二唑基、三嗪基、噻二唑基、咪唑并吡啶基、咪唑并嘧啶基和氮杂咔唑基;以及
各自被选自以下的至少一个取代的苯基、萘基、芴基、螺-二芴基、苯并芴基、二苯并芴基、非那烯基、菲基、蒽基、荧蒽基、三亚苯基、芘基、1,2-苯并菲基、并四苯基、苉基、苝基、戊芬基、茚并蒽基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、异噻唑基、噁唑基、异噁唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、吲唑基、嘌呤基、喹啉基、异喹啉基、苯并喹啉基、酞嗪基、萘啶基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、菲啶基、吖啶基、菲咯啉基、吩嗪基、苯并咪唑基、苯并异噻唑基、苯并噁唑基、苯并异噁唑基、三唑基、四唑基、噁二唑基、三嗪基、噻二唑基、咪唑并吡啶基、咪唑并嘧啶基和氮杂咔唑基:氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基、-Si(Q31)(Q32)(Q33)、-S(=O)2(Q31)和-P(=O)(Q31)(Q32),
其中Q31至Q33可各自独立地选自C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、苯基、联苯基、三联苯基和萘基。
当式601中的xe11为2或更大时,两个或更多个Ar601可经单键彼此连接。
在一个或多个实施方式中,式601中的Ar601可为蒽基。
在一个或多个实施方式中,由式601表示的化合物可由式601-1表示:
式601-1
在式601-1中,
X614可为N或C(R614),X615可为N或C(R615),X616可为N或C(R616),并且X614至X616中的至少一个可为N,
L611至L613可各自独立地与结合L601描述的相同,
xe611至xe613可各自独立地与结合xe1描述的相同,
R611至R613可各自独立地与结合R601描述的相同,并且
R614至R616可各自独立地选自氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、苯基、联苯基、三联苯基和萘基。
在一个实施方式中,式601和601-1中的L601和L611至L613可各自独立地选自:
亚苯基、亚萘基、亚芴基、亚螺-二芴基、亚苯并芴基、亚二苯并芴基、亚菲基、亚蒽基、亚荧蒽基、亚三亚苯基、亚芘基、亚1,2-苯并菲基、亚苝基、亚戊芬基、亚并六苯基、亚并五苯基、亚噻吩基、亚呋喃基、亚咔唑基、亚吲哚基、亚异吲哚基、亚苯并呋喃基、亚苯并噻吩基、亚二苯并呋喃基、亚二苯并噻吩基、亚苯并咔唑基、亚二苯并咔唑基、亚二苯并噻咯基、亚吡啶基、亚咪唑基、亚吡唑基、亚噻唑基、亚异噻唑基、亚噁唑基、亚异噁唑基、亚噻二唑基、亚噁二唑基、亚吡嗪基、亚嘧啶基、亚哒嗪基、亚三嗪基、亚喹啉基、亚异喹啉基、亚苯并喹啉基、亚酞嗪基、亚萘啶基、亚喹喔啉基、亚喹唑啉基、亚噌啉基、亚菲啶基、亚吖啶基、亚菲咯啉基、亚吩嗪基、亚苯并咪唑基、亚苯并异噻唑基、亚苯并噁唑基、亚苯并异噁唑基、亚三唑基、亚四唑基、亚咪唑并吡啶基、亚咪唑并嘧啶基和亚氮杂咔唑基;以及
各自被选自以下的至少一个取代的亚苯基、亚萘基、亚芴基、亚螺-二芴基、亚苯并芴基、亚二苯并芴基、亚菲基、亚蒽基、亚荧蒽基、亚三亚苯基、亚芘基、亚1,2-苯并菲基、亚苝基、亚戊芬基、亚并六苯基、亚并五苯基、亚噻吩基、亚呋喃基、亚咔唑基、亚吲哚基、亚异吲哚基、亚苯并呋喃基、亚苯并噻吩基、亚二苯并呋喃基、亚二苯并噻吩基、亚苯并咔唑基、亚二苯并咔唑基、亚二苯并噻咯基、亚吡啶基、亚咪唑基、亚吡唑基、亚噻唑基、亚异噻唑基、亚噁唑基、亚异噁唑基、亚噻二唑基、亚噁二唑基、亚吡嗪基、亚嘧啶基、亚哒嗪基、亚三嗪基、亚喹啉基、亚异喹啉基、亚苯并喹啉基、亚酞嗪基、亚萘啶基、亚喹喔啉基、亚喹唑啉基、亚噌啉基、亚菲啶基、亚吖啶基、亚菲咯啉基、亚吩嗪基、亚苯并咪唑基、亚苯并异噻唑基、亚苯并噁唑基、亚苯并异噁唑基、亚三唑基、亚四唑基、亚咪唑并吡啶基、亚咪唑并嘧啶基和亚氮杂咔唑基:氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基、芴基、螺-二芴基、苯并芴基、二苯并芴基、菲基、蒽基、荧蒽基、三亚苯基、芘基、1,2-苯并菲基、苝基、戊芬基、并六苯基、并五苯基、噻吩基、呋喃基、咔唑基、吲哚基、异吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、二苯并噻咯基、吡啶基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、异噻唑基、噁唑基、异噁唑基、噻二唑基、噁二唑基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、苯并喹啉基、酞嗪基、萘啶基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、菲啶基、吖啶基、菲咯啉基、吩嗪基、苯并咪唑基、苯并异噻唑基、苯并噁唑基、苯并异噁唑基、三唑基、四唑基、咪唑并吡啶基、咪唑并嘧啶基和氮杂咔唑基,
但是本公开的实施方式不限于此。
在一个或多个实施方式中,式601和601-1中的xe1和xe611至xe613可各自独立地为0、1或2。
在一个或多个实施方式中,式601和601-1中的R601和R611至R613可各自独立地选自:
苯基、联苯基、三联苯基、萘基、芴基、螺-二芴基、苯并芴基、二苯并芴基、菲基、蒽基、荧蒽基、三亚苯基、芘基、1,2-苯并菲基、苝基、戊芬基、并六苯基、并五苯基、噻吩基、呋喃基、咔唑基、吲哚基、异吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、二苯并噻咯基、吡啶基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、异噻唑基、噁唑基、异噁唑基、噻二唑基、噁二唑基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、苯并喹啉基、酞嗪基、萘啶基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、菲啶基、吖啶基、菲咯啉基、吩嗪基、苯并咪唑基、苯并异噻唑基、苯并噁唑基、苯并异噁唑基、三唑基、四唑基、咪唑并吡啶基、咪唑并嘧啶基和氮杂咔唑基;
各自被选自以下的至少一个取代的苯基、联苯基、三联苯基、萘基、芴基、螺-二芴基、苯并芴基、二苯并芴基、菲基、蒽基、荧蒽基、三亚苯基、芘基、1,2-苯并菲基、苝基、戊芬基、并六苯基、并五苯基、噻吩基、呋喃基、咔唑基、吲哚基、异吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、二苯并噻咯基、吡啶基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、异噻唑基、噁唑基、异噁唑基、噻二唑基、噁二唑基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、苯并喹啉基、酞嗪基、萘啶基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、菲啶基、吖啶基、菲咯啉基、吩嗪基、苯并咪唑基、苯并异噻唑基、苯并噁唑基、苯并异噁唑基、三唑基、四唑基、咪唑并吡啶基、咪唑并嘧啶基和氮杂咔唑基:氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基、芴基、螺-二芴基、苯并芴基、二苯并芴基、菲基、蒽基、荧蒽基、三亚苯基、芘基、1,2-苯并菲基、苝基、戊芬基、并六苯基、并五苯基、噻吩基、呋喃基、咔唑基、吲哚基、异吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、二苯并噻咯基、吡啶基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、异噻唑基、噁唑基、异噁唑基、噻二唑基、噁二唑基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、苯并喹啉基、酞嗪基、萘啶基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、菲啶基、吖啶基、菲咯啉基、吩嗪基、苯并咪唑基、苯并异噻唑基、苯并噁唑基、苯并异噁唑基、三唑基、四唑基、咪唑并吡啶基、咪唑并嘧啶基和氮杂咔唑基;以及
-S(=O)2(Q601)和-P(=O)(Q601)(Q602),
其中Q601和Q602与以上描述的相同。
电子传输区170可包括选自化合物ET1至ET36的至少一种化合物,但是本公开的实施方式不限于此:
在一个或多个实施方式中,电子传输区170可包括选自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)、Alq3、BAlq、3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑(TAZ)和NTAZ中的至少一种化合物。
缓冲层、空穴阻挡层和电子控制层的厚度可各自独立地在约至约例如,约至约的范围内。当缓冲层、空穴阻挡层和电子控制层的厚度在这些范围内时,可在驱动电压无显著增加的情况下获得卓越的空穴阻挡特性或卓越的电子控制特性。
电子传输层的厚度可在约至约例如,约至约的范围内。当电子传输层的厚度在上述范围内时,电子传输层可在驱动电压无显著增加的情况下具有适当的或令人满意的电子传输特性。
除了上述材料之外,电子传输区170(例如,电子传输区170中的电子传输层)可进一步包括含金属元素的材料。
含金属元素的材料可包括选自碱金属络合物和碱土金属络合物中的至少一种。碱金属络合物的金属离子可选自Li离子、Na离子、K离子、Rb离子和Cs离子,并且碱土金属络合物的金属离子可选自Be离子、Mg离子、Ca离子、Sr离子和Ba离子。与碱金属络合物或碱土金属络合物的金属离子配位的配体可选自羟基喹啉、羟基异喹啉、羟基苯并喹啉、羟基吖啶、羟基菲啶、羟基苯基噁唑、羟基苯基噻唑、羟基苯基噁二唑、羟基苯基噻二唑、羟基苯基吡啶、羟基苯基苯并咪唑、羟基苯基苯并噻唑、联吡啶、菲咯啉和环戊二烯,但是本公开的实施方式不限于此。
例如,含金属元素的材料可包括Li络合物。Li络合物可包括,例如,化合物ET-D1(8-羟基喹啉锂,LiQ)或ET-D2:
电子传输区170可包括利于电子从第二电极190注入的电子注入层。电子注入层可直接接触(例如,物理接触)第二电极190。
电子注入层可具有i)包括单个层(例如,由单个层组成)的单层结构,该单个层包括单种材料(例如,由单种材料组成),ii)包括单个层(例如,由单个层组成)的单层结构,该单个层包括多种不同材料(例如,由多种不同材料组成),或iii)具有多个层的多层结构,该多个层包括不同材料(例如,由多种不同材料组成)。
电子注入层可包括碱金属、碱土金属、稀土金属、碱金属化合物、碱土金属化合物、稀土金属化合物、碱金属络合物、碱土金属络合物、稀土金属络合物或其任何组合。
碱金属可选自Li、Na、K、Rb和Cs。在一个实施方式中,碱金属可为Li、Na或Cs。在一个或多个实施方式中,碱金属可为Li或Cs,但是本公开的实施方式不限于此。
碱土金属可选自Mg、Ca、Sr和Ba。
稀土金属可选自Sc、Y、Ce、Tb、Yb和Gd。
碱金属化合物、碱土金属化合物和稀土金属化合物可选自碱金属、碱土金属和稀土金属的氧化物和卤化物(例如,氟化物、氯化物、溴化物或碘化物)。
碱金属化合物可选自碱金属氧化物(比如Li2O、Cs2O或K2O)和碱金属卤化物(比如LiF、NaF、CsF、KF、LiI、NaI、CsI、KI或RbI)。在一个实施方式中,碱金属化合物可选自LiF、Li2O、NaF、LiI、NaI、CsI和KI,但是本公开的实施方式不限于此。
碱土金属化合物可选自碱土金属氧化物,比如BaO、SrO、CaO、BaxSr1-xO(0<x<1)或BaxCa1-xO(0<x<1)。在一个实施方式中,碱土金属化合物可选自BaO、SrO和CaO,但是本公开的实施方式不限于此。
稀土金属化合物可选自YbF3、ScF3、Sc2O3、Y2O3、Ce2O3、GdF3和TbF3。在一个实施方式中,稀土金属化合物可选自YbF3、ScF3、TbF3、YbI3、ScI3和TbI3,但是本公开的实施方式不限于此。
碱金属络合物、碱土金属络合物和稀土金属络合物可包括如上所述的碱金属、碱土金属和稀土金属的离子,并且与碱金属络合物、碱土金属络合物或稀土金属络合物的金属离子配位的配体可选自羟基喹啉、羟基异喹啉、羟基苯并喹啉、羟基吖啶、羟基菲啶、羟基苯基噁唑、羟基苯基噻唑、羟基苯基噁二唑、羟基苯基噻二唑、羟基苯基吡啶、羟基苯基苯并咪唑、羟基苯基苯并噻唑、联吡啶、菲咯啉和环戊二烯,但是本公开的实施方式不限于此。
电子注入层可包括(例如,由以下组成)碱金属、碱土金属、稀土金属、碱金属化合物、碱土金属化合物、稀土金属化合物、碱金属络合物、碱土金属络合物、稀土金属络合物或其任何组合,如上所述。在一个或多个实施方式中,电子注入层可进一步包括有机材料。当电子注入层进一步包括有机材料时,碱金属、碱土金属、稀土金属、碱金属化合物、碱土金属化合物、稀土金属化合物、碱金属络合物、碱土金属络合物、稀土金属络合物或其任何组合可均匀或非均匀地分散于包括有机材料的基质中。
在一个或多个实施方式中,电子注入层可包括KI:Yb的共沉积材料或RbI:Yb的共沉积材料。
电子注入层的厚度可在约至约例如,约至约的范围内。当电子注入层的厚度在上述范围内时,电子注入层可在驱动电压无显著增加的情况下具有适当的或令人满意的电子注入特性。
第二电极190
如上所述,发光装置100包括与第一电极110相对的第二电极190。第二电极190与以上描述的相同。第二电极190可为阴极(其为电子注入电极),并且可使用各自具有低功函数的金属、合金、电导性化合物或其任何组合作为用于第二电极190的材料。
第二电极190可包括锂(Li)、银(Ag)、镁(Mg)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)、Yb、AgYb、ITO、IZO或其任何组合,但是本公开的实施方式不限于此。第二电极190可为透射电极、半透射电极或反射电极。
在一个或多个实施方式中,第二电极190可包括AgYb,但是本公开的实施方式不限于此。
第二电极190可具有单层结构或包括两个或更多个层的多层结构。
封盖层
第一封盖层可位于第一电极110外侧,和/或第二封盖层可位于第二电极190外侧。更详细地,发光装置100可具有其中第一封盖层、第一电极110、发射层150和第二电极190以该陈述的次序顺序堆叠的结构,其中第一电极110、发射层150、第二电极190和第二封盖层以该陈述的次序顺序堆叠的结构,或其中第一封盖层、第一电极110、发射层150、第二电极190和第二封盖层以该陈述的次序顺序堆叠的结构。
发光装置100的发射层150中产生的光可通过第一电极110和第一封盖层(其各自可为半透射电极或透射电极)朝向外侧提取,或发光装置100的发射层150中产生的光可通过第二电极190和第二封盖层(其各自可为半透射电极或透射电极)朝向外侧提取。
根据相长干涉的原理,第一封盖层和第二封盖层可增加外部发光效率。
第一封盖层和第二封盖层可各自独立地为包括有机材料的有机封盖层,包括无机材料的无机封盖层,或包括有机材料和无机材料的复合封盖层。
第一封盖层和第二封盖层中的至少一个可各自独立地包括碳环化合物、杂环化合物、含胺基的化合物、卟啉衍生物、酞菁衍生物、萘酞菁衍生物、碱金属络合物、碱土金属络合物或其组合。碳环化合物、杂环化合物和含胺基的化合物可任选地被包含O、N、S、Se、Si、F、Cl、Br、I或其任何组合的取代基取代。在一个实施方式中,第一封盖层和第二封盖层中的至少一个可各自独立地包括含胺基的化合物。
在一个或多个实施方式中,第一封盖层和第二封盖层中的至少一个可各自独立地包括由式201表示的化合物、由式202表示的化合物或其任何组合。
在一个或多个实施方式中,第一封盖层和第二封盖层中的至少一个可各自独立地包括化合物HT28至HT33中的一个、化合物CP1至CP5中的一个或其任何组合,但是本公开的实施方式不限于此:
显示设备
发光装置可包括于包含薄膜晶体管的显示设备中。薄膜晶体管可包括源电极、漏电极和有源层,并且选自源电极和漏电极的任何一个可电联接到发光装置的第一电极。
薄膜晶体管可进一步包括栅电极和/或栅绝缘层等。
有源层可包括晶体硅、非晶硅、有机半导体和/或氧化物半导体等,但是本公开的实施方式不限于此。
显示设备可进一步包括用于密封发光装置的密封部分。密封部分可允许来自发光装置的图像得以实现,并且可以阻挡或减少外部空气和水分渗透到发光装置中。密封部分可为包括透明玻璃和/或塑料基板的密封基板。密封部分可为包括多个有机层和/或多个无机层的薄膜封装层。当密封部分为薄膜封装层时,整个平板显示设备可以是柔性的。
设备
发光装置可包括于各种适合的设备中。在一个或多个实施方式中,可以提供包括发光装置的发光设备、认证设备或电子设备。
参考图4,将更详细地描述根据本公开的实施方式的发光设备3。
在发光设备3中,滤色器340可位于从发光装置发射的光的至少一个行进方向上。发光装置与本说明书中描述的相同。
例如,发光装置可包括第一电极321、第一发射单元322、第一电荷产生单元、第二发射单元323和第二电极324。在一个或多个实施方式中,第一发射单元322和第二发射单元323可各自发射蓝光,但是本公开的实施方式不限于此。
在该情况下,滤色器340可包括有机金属卤化物化合物。
发光设备可包括第一基板310。第一基板310可包括多个子像素区域,并且滤色器340可包括分别对应于多个子像素区域的多个滤色器区域341、342和343。
像素限定膜330可位于多个子像素区域之间以限定子像素区域中的每一个。
滤色器340可进一步包括位于多个滤色器区域341、342和343之间的阻光图案344。
多个滤色器区域341、342和343可包括第一滤色器区域以发射第一颜色光,第二滤色器区域以发射第二颜色光,和/或第三滤色器区域以发射第三颜色光,并且第一颜色光、第二颜色光和/或第三颜色光可具有彼此不同的最大发射波长。在一个或多个实施方式中,第一颜色光可为红光,第二颜色光可为绿光,并且第三颜色光可为蓝光,但是本公开的实施方式不限于此。在一个或多个实施方式中,多个滤色器区域341、342和343可各自包括量子点,但是本公开的实施方式不限于此。更详细地,第一滤色器区域可包括红色量子点,第二滤色器区域可包括绿色量子点,并且第三滤色器区域可不包括量子点。
量子点与本说明书中描述的相同。第一滤色器区域、第二滤色器区域和/或第三滤色器区域可各自包括散射器,但是本公开的实施方式不限于此。
在一个或多个实施方式中,发光装置可发射第一光,第一滤色器区域可吸收第一光以发射第一第一颜色光,第二滤色器区域可吸收第一光以发射第二第一颜色光,并且第三滤色器区域可吸收第一光以发射第三第一颜色光。在该情况下,第一第一颜色光、第二第一颜色光和第三第一颜色光可具有彼此不同的最大发射波长。更详细地,第一光可为蓝光,第一第一颜色光可为红光,第二第一颜色光可为绿光,并且第三第一颜色光可为蓝光,但是本公开的实施方式不限于此。
发光设备3可用作各种适合的显示器和/或光源等。
认证设备可以是,例如,用于通过使用生物测定体(例如指纹和/或瞳孔等)的生物测定信息来认证个体的生物测定认证设备。
除了发光装置之外,认证设备可进一步包括生物测定信息收集器。
电子设备可应用于个人计算机(例如,移动个人计算机)、移动电话、数字照相机、电子记事簿、电子词典、电子游戏机、医疗仪器(例如,电子体温计、血压计、血糖仪、脉搏测量装置、脉搏波测量装置、心电图(ECG)显示器、超声诊断装置或内窥镜显示器)、探鱼仪、各种测量仪器、仪表(例如,用于车辆、航空器和船只的仪表)和/或投影仪等,但是本公开的实施方式不限于此。
上文,已结合图4描述了发光装置,但是本公开的实施方式不限于此。
构成发光装置的层可通过使用选自真空沉积、旋转涂布、浇注、朗缪尔-布罗基特(LB)沉积、喷墨印刷、激光印刷和激光诱导热成像(LITI)中的一种或多种适当的方法在特定区域中形成。
当通过真空沉积形成层时,通过考虑要形成的层中要包含的材料和要形成的层的结构,沉积可例如在约100℃至约500℃的沉积温度、约10-8托至约10-3托的真空度和约/秒至约/秒的沉积速度下进行。
当通过旋转涂布形成层时,通过考虑要形成的层中要包含的材料和要形成的层的结构,旋转涂布可例如在约2,000rpm至约5,000rpm的涂布速度下和在约80℃至约200℃的热处理温度下进行。
光学构件和设备
根据实施方式的另一方面,提供了包括有机金属卤化物化合物的光学构件。
光学构件可为颜色转换构件。
颜色转换构件可包括基板和形成在基板上的图案层。
基板可以是颜色转换构件的基板,或者可为颜色转换构件位于各种适合的设备(例如,显示设备)中的区。基板可为玻璃、硅(Si)、硅氧化物(SiOx)和/或聚合物基板,并且聚合物基板可为聚醚砜(PES)或聚碳酸酯(PC)。
图案层可包括薄膜形式的有机金属卤化物化合物。在一个或多个实施方式中,图案层可为薄膜形式的有机金属卤化物化合物。
包括基板和图案层的颜色转换构件可进一步包括形成在每个图案层之间的隔壁和/或黑矩阵。同时,颜色转换构件可进一步包括滤色器,以便进一步改善光转换效率。
颜色转换构件可包括可发射红光的红色图案层、可发射绿光的绿色图案层、可发射蓝光的蓝色图案层或其任何组合。红色图案层、绿色图案层和/或蓝色图案层可通过控制有机金属卤化物化合物的组分、组成和/或结构来实现。
根据实施方式的另一方面,提供了包括有机金属卤化物化合物(或包括有机金属卤化物化合物的光学构件)的设备。
该设备可进一步包括光源,并且有机金属卤化物化合物(或包括有机金属卤化物化合物的光学构件)可位于从光源发射的光的路径上。
光源可发射蓝光、红光、绿光和/或白光。在一个或多个实施方式中,光源可发射蓝光。
光源可为有机发光装置(OLED)或发光二极管(LED)。
从光源发射的光可以在通过有机金属卤化物化合物的同时被有机金属卤化物化合物光转换,并且具有与从光源发射的光的波长不同的波长的光可以由有机金属卤化物化合物发射。
设备可为各种适合的显示设备和/或照明设备等。
在该情况下,有机发光装置包括第一电极、包括发射层的有机层和第二电极。
有机层可进一步包括第一电极和发射层之间的空穴传输区以及发射层和第二电极之间的电子传输区中的至少一个。
第一电极、第二电极、空穴传输区和电子传输区各自通过参考结合发光装置给出的其相应描述来理解。
下面将在本文更详细地描述有机发光装置中包括的发射层。
有机发光装置的发射层
当有机发光装置为全色发光装置时,根据子像素,发射层可被图案化成红色发射层、绿色发射层和/或蓝色发射层。在一个或多个实施方式中,发射层可具有红色发射层、绿色发射层和蓝色发射层中的两个或更多个层的堆叠结构,其中两个或更多个层彼此接触(例如,物理接触)或彼此分离。在一个或多个实施方式中,发射层可包括红色发光材料、绿色发光材料和蓝色发光材料中的两种或更多种材料,其中两种或更多种材料在单个层中彼此混合以发射白光。
发射层可包括主体和掺杂剂。掺杂剂可包括磷光掺杂剂、荧光掺杂剂或其任何组合。
基于100重量份的主体,发射层中掺杂剂的量可为约0.01重量份至约15重量份。然而,本公开的实施方式不限于此。
发射层的厚度可在约至约例如,约至约的范围内。当发射层的厚度在该范围内时,可在驱动电压无显著增加的情况下获得卓越的发光特性。
有机发光装置的发射层中的主体
在一个或多个实施方式中,主体可包括由下面式301表示的化合物:
式301
[Ar301]xb11-[(L301)xb1-R301]xb21。
在式301中,
Ar301可为取代的或未取代的C5-C60碳环基团或者取代的或未取代的C1-C60杂环基团,
xb11可为1、2或3,
L301可为取代的或未取代的C3-C10亚环烷基、取代的或未取代的C1-C10亚杂环烷基、取代的或未取代的C3-C10亚环烯基、取代的或未取代的C1-C10亚杂环烯基、取代的或未取代的C6-C60亚芳基、取代的或未取代的C1-C60亚杂芳基、取代的或未取代的二价非芳族稠合多环基团或取代的或未取代的二价非芳族稠合杂多环基团,
xb1可为0、1、2、3、4或5,
R301可为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、取代的或未取代的C1-C60烷基、取代的或未取代的C2-C60烯基、取代的或未取代的C2-C60炔基、取代的或未取代的C1-C60烷氧基、取代的或未取代的C3-C10环烷基、取代的或未取代的C1-C10杂环烷基、取代的或未取代的C3-C10环烯基、取代的或未取代的C1-C10杂环烯基、取代的或未取代的C6-C60芳基、取代的或未取代的C6-C60芳氧基、取代的或未取代的C6-C60芳硫基、取代的或未取代的C1-C60杂芳基、取代的或未取代的单价非芳族稠合多环基团、取代的或未取代的单价非芳族稠合杂多环基团、-Si(Q301)(Q302)(Q303)、-N(Q301)(Q302)、-B(Q301)(Q302)、-C(=O)(Q301)、-S(=O)2(Q301)或-P(=O)(Q301)(Q302),
xb21可为1、2、3、4或5,并且
Q301至Q303与结合Q1描述的相同,
在一个或多个实施方式中,当式301中的xb11为2或更大时,两个或更多个Ar301可经单键彼此连接。
在一个实施方式中,主体可包括由式301-1表示的化合物、由式301-2表示的化合物或其任何组合:
式301-1
式301-2
在式301-1和式301-2中,
环A301至环A304可各自独立地为C5-C60碳环基团或C1-C60杂环基团,
X301可为O、S、N-[(L304)xb4-R304]、C(R304)(R305)或Si(R304)(R305),
xb22和xb23可各自独立地为0、1或2,
L301、xb1和R301与本说明书中描述的相同,
L302至L304各自独立地与结合L301描述的相同,
xb2至xb4可各自独立地为与结合xb1描述的相同,并且
R302至R305和R311至R314与结合R301描述的相同。
在一个或多个实施方式中,主体可包括碱土金属络合物。例如,主体可为Be络合物(例如,化合物H55)、Mg络合物、Zn络合物或其任何组合。
在一个或多个实施方式中,主体可包括化合物H1至H120中的一个、9,10-二(2-萘基)蒽(ADN)、2-甲基-9,10-双(萘-2-基)蒽(MADN)、9,10-二(2-萘基)-2-叔丁基-蒽(TBADN)、4,4′-双(N-咔唑基)-1,1′-联苯(CBP)、1,3-二-9-咔唑基苯(mCP)、1,3,5-三(咔唑-9-基)苯(TCP)或其任何组合,但是本公开的实施方式不限于此:
有机发光装置的发射层中包括的磷光掺杂剂磷光掺杂剂可包括至少一种过渡金属作为中心金属。
磷光掺杂剂可包括单齿配体、二齿配体、三齿配体、四齿配体、五齿配体、六齿配体或其任何组合。
磷光掺杂剂可为电中性的。
例如,磷光掺杂剂可包括由式401表示的有机金属化合物:
式401
M(L401)xc1(L402)xc2。
在式401中,
M可为过渡金属(例如,铱(Ir)、铂(Pt)、钯(Pd)、锇(Os)、钛(Ti)、金(Au)、铪(Hf)、铕(Eu)、铽(Tb)、铑(Rh)、铼(Re)或铥(Tm)),
L401可为由式402表示的配体,并且xc1可为1、2或3,其中,当xc1为2或更大时,两个或更多个L401可彼此相同或不同,
L402可为有机配体,xc2可为0、1、2、3或4,并且当xc2为2或更大时,两个或更多个L402可彼此相同或不同,
式402
在式402中,X401和X402可各自独立地为氮或碳,
环A401和环A402可各自独立地为C5-C60碳环基团或C1-C60杂环基团,
T401可为单键、*-O-*'、*-S-*'、*-C(=O)-*'、*-N(Q411)-*'、*-C(Q411)(Q412)-*'、*-C(Q411)=C(Q412)-*'、*-C(Q411)=*'或*=C=*',
X403和X404可各自独立地为化学键(例如,共价键或配位键)、O、S、N(Q413)、B(Q413)、P(Q413)、C(Q413)(Q414)或Si(Q413)(Q414),
Q411至Q414与结合Q1描述的相同,
R401和R402可各自独立地为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、取代的或未取代的C1-C20烷基、取代的或未取代的C1-C20烷氧基、取代的或未取代的C3-C10环烷基、取代的或未取代的C1-C10杂环烷基、取代的或未取代的C3-C10环烯基、取代的或未取代的C1-C10杂环烯基、取代的或未取代的C6-C60芳基、取代的或未取代的C6-C60芳氧基、取代的或未取代的C6-C60芳硫基、取代的或未取代的C1-C60杂芳基、取代的或未取代的单价非芳族稠合多环基团、取代的或未取代的单价非芳族稠合杂多环基团、-Si(Q401)(Q402)(Q403)、-N(Q401)(Q402)、-B(Q401)(Q402)、-C(=O)(Q401)、-S(=O)2(Q401)或-P(=O)(Q401)(Q402),
Q401至Q40与结合Q1描述的相同,
xc11和xc12可各自独立地为选自0至10的整数,并且
式402中的*和*'各自指示与式401中的M的结合位点。
在一个或多个实施方式中,在式402中,i)X401可为氮,并且X402可为碳,或ii)X401和X402两者可为氮。
在一个或多个实施方式中,当式402中的xc1为2或更大时,两个或更多个L401中的两个环A401可任选地经T402(其为连接基团)彼此连接,或两个或更多个L401中的两个环A402可任选地经T403(其为连接基团)彼此连接(见化合物PD1至PD4和PD7)。T402和T403与结合T401描述的相同。
式401中的L402可为有机配体。例如,L402可为卤素基团、二酮基团(例如,乙酰丙酮基团)、羧酸基团(例如,吡啶甲酸基团)、-C(=O)、异腈基团、-CN基团、含磷基团(例如,膦基团或亚磷酸盐基团)或其任何组合,但是本公开的实施方式不限于此。
磷光掺杂剂可包括,例如,下述化合物PD1至PD25中的一个,或其任何组合,但是本公开的实施方式不限于此:
有机发光装置的发射层中的荧光掺杂剂
荧光掺杂剂可包括含胺基的化合物、含苯乙烯基的化合物或其任何组合。
在一个或多个实施方式中,荧光掺杂剂可包括由式501表示的化合物:
式501
在式501中,
Ar501可为取代的或未取代的C5-C60碳环基团或者取代的或未取代的C1-C60杂环基团,
L501至L503可各自独立地为取代的或未取代的C3-C10亚环烷基、取代的或未取代的C1-C10亚杂环烷基、取代的或未取代的C3-C10亚环烯基、取代的或未取代的C1-C10亚杂环烯基、取代的或未取代的C6-C60亚芳基、取代的或未取代的C1-C60亚杂芳基、取代的或未取代的二价非芳族稠合多环基团或者取代的或未取代的二价非芳族稠合杂多环基团,
xd1至xd3可各自独立地为0、1、2或3,
R501和R502可各自独立地为取代的或未取代的C3-C10环烷基、取代的或未取代的C1-C10杂环烷基、取代的或未取代的C3-C10环烯基、取代的或未取代的C1-C10杂环烯基、取代的或未取代的C6-C60芳基、取代的或未取代的C6-C60芳氧基、取代的或未取代的C6-C60芳硫基、取代的或未取代的C1-C60杂芳基、取代的或未取代的单价非芳族稠合多环基团或者取代的或未取代的单价非芳族稠合杂多环基团,并且
xd4可为1、2、3、4、5或6。
在一个或多个实施方式中,式501中的Ar501可为其中三个或更多个单环基团稠合的稠合环(例如,蒽基、1,2-苯并菲基、芘基等)。
在一个或多个实施方式中,式501中的xd4可为2,但是本公开的实施方式不限于此。
在一个或多个实施方式中,荧光掺杂剂可包括:化合物FD1至FD36中的一个;DPVBi;DPAVBi;或其任何组合:
至少一些取代基中的一般定义
如本文所使用的术语“C1-C60烷基”指具有1至60个碳原子的直链或支链脂族烃单价基团,优选C1-C20烷基、C3-C20烷基或C6-C20烷基,并且其实例包括甲基、乙基、丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基和己基。如本文所使用的术语“C1-C60亚烷基”指与C1-C60烷基具有基本上相同的结构的二价基团。
如本文所使用的术语“C2-C60烯基”指在C2-C60烷基的主链(例如,中间)或末端(例如,端部)处具有至少一个碳-碳双键的烃基,并且其实例包括乙烯基、丙烯基和丁烯基。如本文所使用的术语“C2-C60亚烯基”指与C2-C60烯基具有基本上相同的结构的二价基团。
如本文所使用的术语“C2-C60炔基”指在C2-C60烷基的主链(例如,中间)或末端(例如,端部)处具有至少一个碳-碳三键的烃基,并且其实例包括乙炔基和丙炔基。如本文所使用的术语“C2-C60亚炔基”指与C2-C60炔基具有基本上相同的结构的二价基团。
如本文所使用的术语“C1-C60烷氧基”指由-OA101表示的单价基团(其中A101为C1-C60烷基),优选C1-C20烷氧基、C3-C20烷氧基或C6-C20烷氧基,并且其实例包括甲氧基、乙氧基和异丙氧基。
如本文所使用的术语“C3-C10环烷基”指具有3至10个碳原子的单价饱和烃单环基团,并且其实例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基和环庚基。如本文所使用的术语“C3-C10亚环烷基”指与C3-C10环烷基具有基本上相同的结构的二价基团。
如本文所使用的术语“C1-C10杂环烷基”指具有至少一个选自N、O、Si、P和S的杂原子作为成环原子以及1至10个碳原子的单价单环基团,并且其实例包括1,2,3,4-噁三唑烷基、四氢呋喃基和四氢噻吩基。如本文所使用的术语“C1-C10亚杂环烷基”指与C1-C10杂环烷基具有基本上相同的结构的二价基团。
如本文所使用的术语“C3-C10环烯基”指在其环中具有3至10个碳原子和至少一个碳-碳双键,并且无芳香性(例如,不是芳族)的单价单环基团,并且其实例包括环戊烯基、环己烯基和环庚烯基。如本文所使用的术语“C3-C10亚环烯基”指与C3-C10环烯基具有基本上相同的结构的二价基团。
如本文所使用的术语“C1-C10杂环烯基”指在其环中具有至少一个选自N、O、Si、P和S作为成环原子的杂原子、1至10个碳原子以及至少一个双键的单价单环基团。C1-C10杂环烯基的实例包括4,5-二氢-1,2,3,4-噁三唑基、2,3-二氢呋喃基和2,3-二氢噻吩基。如本文所使用的术语“C1-C10亚杂环烯基”指与C1-C10杂环烯基具有基本上相同的结构的二价基团。
如本文所使用的术语“C6-C60芳基”指具有碳环芳族体系(具有6至60个碳原子)的单价基团,并且本文使用的C6-C60亚芳基指具有碳环芳族体系(具有6至60个碳原子)的二价基团。C6-C60芳基的实例包括芴基、苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基和1,2-苯并菲基。当C6-C60芳基和C6-C60亚芳基各自包括两个或更多个环时,两个或更多个环可彼此稠接(例如,结合在一起)。
如本文所使用的术语“C1-C60杂芳基”指具有杂环芳族体系的单价基团,该杂环芳族体系除了1至60个碳原子之外还具有至少一个选自N、O、Si、P和S的杂原子作为成环原子。如本文所使用的术语“C1-C60亚杂芳基”指具有杂环芳族体系的二价基团,该二价基团除了1至60个碳原子之外还具有至少一个选自N、O、Si、P和S的杂原子作为成环原子。C1-C60杂芳基的实例包括咔唑基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基和异喹啉基。当C1-C60杂芳基和C1-C60亚杂芳基各自包括两个或更多个环时,两个或更多个环可彼此稠合(例如,结合在一起)。
如本文所使用的术语“C6-C60芳氧基“指-OA102(其中A102为C6-C60芳基),并且如本文所使用的术语“C6-C60芳硫基”指-SA103(其中A103为C6-C60芳基)。
如本文所使用的术语“单价非芳族稠合多环基团”指具有彼此稠合(例如,结合在一起)的两个或更多个环,仅碳原子作为成环原子,并且在其整个分子结构中为非芳香性(例如,不是芳族)的单价基团(例如,具有8至60个碳原子)。单价非芳族稠合多环基团的实例为芴基。如本文所使用的术语“二价非芳族稠合多环基团”指与单价非芳族稠合多环基团具有基本上相同的结构的二价基团。
如本文所使用的术语“单价非芳族稠合杂多环基团”指具有彼此稠合(例如,结合在一起)的两个或更多个环,除了碳原子之外还具有至少一个选自N、O、Si、P和S的杂原子作为成环原子,并且在其整个分子结构中为非芳香性(例如,不是芳族)的单价基团(例如,具有1至60个碳原子)。单价非芳族稠合杂多环基团的实例为咔唑基。如本文所使用的术语“二价非芳族稠合杂多环基团”指与单价非芳族稠合杂多环基团具有基本上相同的结构的二价基团。
如本文所使用的术语“C5-C60碳环基团”指仅包括碳作为成环原子且包括5至60个碳原子(例如,由5至60个碳原子组成)的单环或多环基团。C5-C60碳环基团可为芳族碳环基团或非芳族碳环基团。C5-C60碳环基团可为环(比如苯)、单价基团(比如苯基)或二价基团(比如亚苯基)。在一个或多个实施方式中,取决于与C5-C60碳环基团连接的取代基的数量,C5-C60碳环基团可为三价基团或四价基团。
如本文所使用的术语“C1-C60杂环基团”指与C5-C60碳环基团具有基本上相同的结构的基团,不同的是,除了碳之外(碳原子的数量可在1至60的范围内)还使用至少一个选自N、O、Si、P和S的杂原子作为成环原子。
在本说明书中,取代的C5-C60碳环基团、取代的C1-C60杂环基团、取代的C3-C10亚环烷基、取代的C1-C10亚杂环烷基、取代的C3-C10亚环烯基、取代的C1-C10亚杂环烯基、取代的C6-C60亚芳基、取代的C1-C60亚杂芳基、取代的二价非芳族稠合多环基团、取代的二价非芳族稠合杂多环基团、取代的C1-C60烷基、取代的C2-C60烯基、取代的C2-C60炔基、取代的C1-C60烷氧基、取代的C3-C10环烷基、取代的C1-C10杂环烷基、取代的C3-C10环烯基、取代的C1-C10杂环烯基、取代的C6-C60芳基、取代的C6-C60芳氧基、取代的C6-C60芳硫基、取代的C1-C60杂芳基、取代的单价非芳族稠合多环基团和取代的单价非芳族稠合杂多环基团的至少一个取代基可选自:
氘(-D)、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基和C1-C60烷氧基;
各自被选自以下的至少一个取代的C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基和C1-C60烷氧基:氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、C3-C10环烷基、C1-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、C1-C10杂环烯基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C1-C60杂芳基、单价非芳族稠合多环基团、单价非芳族稠合杂多环基团、-Si(Q11)(Q12)(Q13)、-N(Q11)(Q12)、-B(Q11)(Q12)、-C(=O)(Q11)、-S(=O)2(Q11)和-P(=O)(Q11)(Q12);
C3-C10环烷基、C1-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、C1-C10杂环烯基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C1-C60杂芳基、单价非芳族稠合多环基团和单价非芳族稠合杂多环基团;
各自被选自以下的至少一个取代的C3-C10环烷基、C1-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、C1-C10杂环烯基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C1-C60杂芳基、单价非芳族稠合多环基团和单价非芳族稠合杂多环基团:氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C10环烷基、C1-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、C1-C10杂环烯基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C1-C60杂芳基、单价非芳族稠合多环基团、单价非芳族稠合杂多环基团、-Si(Q21)(Q22)(Q23)、-N(Q21)(Q22)、-B(Q21)(Q22)、-C(=O)(Q21)、-S(=O)2(Q21)和-P(=O)(Q21)(Q22);以及
-Si(Q31)(Q32)(Q33)、-N(Q31)(Q32)、-B(Q31)(Q32)、-C(=O)(Q31)、-S(=O)2(Q31)和-P(=O)(Q31)(Q32),
其中Q11至Q13、Q21至Q23和Q31至Q33可各自独立地选自氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C10环烷基、C1-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、C1-C10杂环烯基、C6-C60芳基、C1-C60杂芳基、单价非芳族稠合多环基团、单价非芳族稠合杂多环基团、被选自氘、-F和氰基中的至少一个取代的C1-C60烷基、被选自氘、-F和氰基中的至少一个取代的C6-C60芳基、联苯基和三联苯基。
如本文所使用的术语“Ph”指苯基,如本文所使用的术语“Me”指甲基,如本文所使用的术语“Et”指乙基,如本文所使用的术语“tert-Bu”或“But”指叔丁基,并且如本文所使用的术语“OMe”指甲氧基。
如本文所使用的术语“联苯基”指“被苯基取代的苯基”。例如,“联苯基”可为具有C6-C60芳基作为取代基的取代的苯基。
如本文所使用的术语“三联苯基”指“被联苯基取代的苯基”。例如,“三联苯基”可为具有被C6-C60芳基取代的C6-C60芳基作为取代基的取代的苯基。
除非另外定义,否则如本文所使用的*和*'各自指与相应式中的相邻原子的结合位点。
在下文,将参考实施例更详细地描述根据本公开的实施方式的化合物和发光装置。
实施例
合成例1:合成化合物1(Bmpip2GeBr4)
将0.5mmol的GeBr2和1.0mmol的1-丁基-1-甲基哌啶鎓(Bmpip)Br添加至3ml的乙醇,并且然后在室温下搅拌,从而制造透明的或澄清的溶液。在该情况下,因为粉末被完全溶解,所以溶液可为透明的或澄清的。为了在二乙醚和溶液之间的界面处有效形成单一晶体,向其缓慢注入2ml的二乙醚。
收集分布在界面上的溶液,并且然后在真空条件中干燥,从而获得Bmpip2GeBr4化合物。
Bmpip
合成例2:合成化合物2(Bmpip2SnBr4)
将0.4mmol的SnBr2和0.8mmol的BmpipBr添加至2ml的乙醇,在70℃的温度下加热,并且然后充分搅拌,从而变成透明的或澄清的溶液。将温度为70℃的搅拌溶液以每小时约5℃的冷却速率缓慢冷却至室温,从而形成单一晶体。
将产物在氮气气氛中于手套箱中干燥,通过使用二乙醚清洗数次,并且然后在真空条件中干燥,从而获得Bmpip2SnBr4化合物。
合成例3:合成化合物3(Bmpip2SnI4)
将1.0mmol的SnI2和2.0mmol的BmpipI添加至4ml的γ-丁内酯中,在90℃的温度下加热,并且然后充分搅拌,从而变成透明的或澄清的溶液。将温度为90℃的搅拌溶液以每小时约5℃的冷却速率缓慢冷却至室温,从而形成单一晶体。
将产物在氮气气氛中于手套箱中干燥,通过使用二乙醚清洗数次,并且然后在真空条件中干燥,从而获得Bmpip2SnI4化合物。
合成例4:合成化合物4(Bmpip2PbBr4)
将0.4mmol的PbBr2和0.8mmol的BmpipBr添加至2ml的乙醇,在70℃的温度下加热,并且然后充分搅拌,从而变成透明的或澄清的溶液。将温度为70℃的搅拌溶液以每小时约5℃的冷却速率缓慢冷却至室温,从而形成单一晶体。
将产物在氮气气氛中于手套箱中干燥,通过使用二乙醚清洗数次,并且然后在真空条件中干燥,从而获得Bmpip2PbBr4化合物。
评估例1:分析量子效率特性
对于根据合成例1、2和4制造的化合物1、2和4,通过使用量子效率测量仪测量激发光光谱,并且其结果示于表1中。
表1
参考表1,可见,根据本公开的有机金属卤化物化合物具有卓越的发光特性。例如,与其中使用Pb作为主要材料的相关技术中的钙钛矿材料不同,当使用Ge或Sn时,与使用Pb的情况相比,可以实现卓越的量子效率。
有机金属卤化物化合物具有非钙钛矿结构,并且可以具有改善的相对于水分和氧气的稳定性,并且表现出高发光效率。
应理解,本文所述的实施方式应仅被认为是描述性的,而不是为了限制的目的。每个实施方式中的特征或方面的描述通常应被认为可用于其他实施方式中的其他类似特征或方面。虽然已经参考图描述了一个或多个实施方式,但是本领域普通技术人员将理解,在不背离由所附权利要求及其等效物限定的本公开的精神和范围的情况下,可以在其中进行形式和细节上的各种改变。
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