有机电致发光材料及其器件制造技术

公开了一种有机电致发光材料及其器件。所述有机电致发光材料是一种新型芴基及其类似物结构单元取代的三芳胺‑咔唑喹唑啉类化合物。这些化合物可用作电致发光器件中的主体材料，并能提供更好的器件性能。

【技术实现步骤摘要】
有机电致发光材料及其器件
本专利技术涉及用于有机电子器件的化合物，例如有机电致发光器件。更特别地，涉及一种具有咔唑三芳胺结构的新型有机化合物，以及包含该化合物的有机电致发光器件和化合物配方。
技术介绍
有机电子器件包括但是不限于下列种类：有机发光二极管(OLEDs)，有机场效应晶体管(O-FETs)，有机发光晶体管(OLETs)，有机光伏器件(OPVs)，染料-敏化太阳能电池(DSSCs)，有机光学检测器，有机光感受器，有机场效应器件(OFQDs)，发光电化学电池(LECs)，有机激光二极管和有机电浆发光器件。1987年，伊斯曼柯达的Tang和VanSlyke报道了一种双层有机电致发光器件，其包括芳基胺空穴传输层和三-8-羟基喹啉-铝层作为电子传输层和发光层(AppliedPhysicsLetters，1987,51(12):913-915)。一旦加偏压于器件，绿光从器件中发射出来。这个专利技术为现代有机发光二极管(OLEDs)的发展奠定了基础。最先进的OLEDs可以包括多层，例如电荷注入和传输层，电荷和激子阻挡层，以及阴极和阳极之间的一个或多个发光层。由于OLEDs是一种自发光固态器件，它为显示和照明应用提供了巨大的潜力。此外，有机材料的固有特性，例如它们的柔韧性，可以使它们非常适合于特殊应用，例如在柔性基底制作上。OLED可以根据其发光机制分为三种不同类型。Tang和vanSlyke专利技术的OLED是荧光OLED。它只使用单重态发光。在器件中产生的三重态通过非辐射衰减通道浪费了。因此，荧光OLED的内部量子效率(IQE)仅为25％。这个限制阻碍了OLED的商业化。1997年，Forrest和Thompson报告了磷光OLED，其使用来自含络合物的重金属的三重态发光作为发光体。因此，能够收获单重态和三重态，实现100％的IQE。由于它的高效率，磷光OLED的发现和发展直接为有源矩阵OLED(AMOLED)的商业化作出了贡献。最近，Adachi通过有机化合物的热激活延迟荧光(TADF)实现了高效率。这些发光体具有小的单重态-三重态间隙，使得激子从三重态返回到单重态的成为可能。在TADF器件中，三重态激子能够通过反向系统间穿越产生单重态激子，导致高IQE。OLEDs也可以根据所用材料的形式分类为小分子和聚合物OLED。小分子是指不是聚合物的任何有机或有机金属材料。只要具有精确的结构，小分子的分子量可以很大。具有明确结构的树枝状聚合物被认为是小分子。聚合物OLED包括共轭聚合物和具有侧基发光基团的非共轭聚合物。如果在制造过程中发生后聚合，小分子OLED能够变成聚合物OLED。已有各种OLED制造方法。小分子OLED通常通过真空热蒸发来制造。聚合物OLED通过溶液法制造，例如旋涂，喷墨印刷和喷嘴印刷。如果材料可以溶解或分散在溶剂中，小分子OLED也可以通过溶液法制造。OLED的发光颜色可以通过发光材料结构设计来实现。OLED可以包括一个发光层或多个发光层以实现期望的光谱。绿色，黄色和红色OLED，磷光材料已成功实现商业化。蓝色磷光器件仍然具有蓝色不饱和，器件寿命短和工作电压高等问题。商业全彩OLED显示器通常采用混合策略，使用蓝色荧光和磷光黄色，或红色和绿色。目前，磷光OLED的效率在高亮度情况下快速降低仍然是一个问题。此外，期望具有更饱和的发光光谱，更高的效率和更长的器件寿命。其中磷光OLED主体材料对器件性能影响极大。芴基及其类似物结构单元取代的三芳胺-咔唑喹唑啉类在光电器件中的应用不普遍，目前报道的相关化合物在载流子传输能力、效率、寿命等存在一定的局限性。例如，US2015325794A1涉及下式的有机化合物和包含所述化合物的有机发光器件：且明确表示上式中的Ar1和Ar2不包含芴结构。在许多实例中，提及了下式的一种化合物：但是并未公开具有芴及其类似结构单元的化合物。又如WO2010110553A2中公开了含有芴基三芳胺结构单元的咔唑类化合物和包含其的有机发光器件：其中环A和环B各自表示单环或多环的芳香环、单环或多环的杂芳环、与芳香环稠环的5-或6-元杂芳环，或与5-或6-元杂芳环稠环的单环或多环的芳香环。在许多实例中，提及了下式的一种化合物：但是并未公开咔唑单元连接喹唑啉的化合物。再如KR20160143496A中公开了以下通式：其中苯基喹唑啉的片段必须包含一个取代的亚甲基碳原子链接起来的稠环结构。其中在许多结构中提及下式的化合物：其公开的器件数据显示，是作为荧光蓝光器件的电子阻挡层材料，没有在磷光器件发光层作为主体材料之用。本申请人在深入的研究开发后，提出了一种新型芴基及其类似物结构单元取代的三芳胺-咔唑喹唑啉类化合物，与现有技术相比较，这些新型化合物可提供更好的低电压，高寿命的器件性能。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一系列具有新型三芳胺咔唑喹唑啉类结构的化合物来解决至少部分上述问题。所述新型三芳胺咔唑喹唑啉类化合物，其在芳胺上有芴基及其类似物结构单元取代，胺与咔唑之间通过亚芳基或亚杂芳基连接。所述化合物当用作有机电致发光器件中的主体材料时，能提供优秀的器件性能。根据本专利技术的一个实施例，公开一种具有式1结构的化合物：其中，Ar选自取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，或者取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基；其中L选自取代或未取代的具有6-30个碳原子的亚芳基，或者取代或未取代的具有5-30个碳原子的亚杂芳基；其中，X1至X5各自独立地选自CR1或N；其中，Y1至Y4各自独立地选自C，CR2或N；其中，Y5至Y8各自独立地选自CR2或N；其中，Z1至Z4各自独立地选自C，CR3或N；其中，Z5至Z8各自独立地选自CR3或N；其中E选自CRxRy,NRx,O,S，SiRxRy或Se；R1,R2,R3,Rx,Ry各自独立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，腈基，异腈基，硫烷基，亚磺酰基，磺酰基，膦基，及其组合；其中式1中，仅对于X2至X5之间，Y5至Y8之间，Z5至Z8之间，Rx和Ry之间，相邻的取代基能任选地连接形成环。根据本专利技术的另一实施例，还公开了一种电致发光器件，其包括阳极，阴极，以及设置在所述阳极和阴极之间的有机层，所述有机层包含具有式1的所述化合物。根据本专利技术的另一实施例，还公开了一种化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有式1的化合物：/n

【技术特征摘要】
1.具有式1的化合物：



其中，Ar选自取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，或者取代或未取代具有3-30个碳原子的杂芳基；
其中L选自取代或未取代的具有6-30个碳原子的亚芳基，或者取代或未取代的具有5-30个碳原子的杂芳基；
其中，X1至X5各自独立地选自CR1或N；
其中，Y1至Y4各自独立地选自C，CR2或N；
其中，Y5至Y8各自独立地选自CR2或N；
其中，Z1至Z4各自独立地选自C，CR3或N；
其中，Z5至Z8各自独立地选自CR3或N；
其中E选自CRxRy，NRx，O，S，SiRxRy或Se；
R1，R2，R3，Rx和Ry各自独立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，腈基，异腈基，硫烷基，亚磺酰基，磺酰基，膦基，及其组合；
式1中，仅对于X2至X5之间，Y5至Y8之间，Z5至Z8之间，Rx和Ry之间，相邻的取代基能任选地连接形成环。


2.如权利要求1所述的化合物，其中X1至X5各自独立地选自CR1，其中R1各自独立地选自：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；优选的，X1是CR1，其中R1选自取代或未取代的苯基，或者取代或未取代的芴基，X2至X5均是CH。


3.如前述任一项权利要求所述的化合物，其中Y1至Y8各自独立地选自C或CR2，其中R2各自独立地选自：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；优选的，R2为氢。


4.如前述任一项权利要求所述的化合物，其中Z1至Z8各自独立地选自C或CR3，其中R3各自独立地选自：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；优选的，R3为氢。


5.如权利要求1所述的化合物，其中Z1至Z8中有一个或两个N。


6.如前述任一项权利要求所述的化合物，其中Ar选自苯基，联苯基，三联苯基，萘基。


7.如前述任一项权利要求所述的化合物，其中L选自以下构成的组：亚苯基，亚联苯基，亚三联苯基，亚芴基，亚菲基，亚三亚苯基，亚二苯并呋喃基，亚二苯并噻吩基或亚二苯并硒吩基；优选的，L为亚苯基。


8.如前述任一项权利要求所述的化合物，其中L与Y2连接，或者L与Y3连接。


9.如前述任一项权利要求所述的化合物，其中X1至X5，Y1至Y8，Z1至Z8，E，Ar，L之间均不能连接形成环。


10.如权利要求1所述的化合物，其中所述化合物选自由以下组成的组：





















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【专利技术属性】
技术研发人员：王强，李锋，李长青，牟勇，王乐，毕欣，姚剑飞，邝志远，夏传军，
申请(专利权)人：北京夏禾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11