Arylamino-containing organic compound and organic electroluminescent device containing same

22-08-2023 дата публикации
Номер:
CN116621863A
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Номер заявки: 40-10-20233316.4
Дата заявки: 14-04-2023

一种含有芳胺基的有机化合物及包含其的有机电致发光器件
[0082]

附图说明:1-基板、2-阳极、3-空穴注入层、4-空穴传输层、5-发光辅助层、6-发光层、7-第一电子传输层、8-第二电子传输层、9-电子注入层、10-阴极。

技术领域

[0001]

本发明属于OLED技术领域,具体包含一种含有芳胺基的有机化合物及包含其的有机电致发光器件。

具体实施方式

[0083]

为了更清楚的理解本发明的内容,将结合附图和实施例详细说明。

[0084]

本发明的化合物适用于发光元件、显示面板及电子器件中,尤其适用于有机电致发光器件中。本发明所述的电子器件是包含至少一种有机化合物的层的器件,该器件也可以包含无机材料或完全由无机材料形成的层。所述电子器件优选有机电致发光器件(OLED)、有机集成电路(O-IC)、有机场效应晶体管(O-FET)、有机薄膜晶体管(O-TFT)、有机发光晶体管(O-LET)、有机太阳能电池(O-SC)、有机染料敏化的太阳能电池(O-DSSC)、有机光学检测器、有机光感受器、有机场猝熄器件(O-FQD)、发光电化学电池(LEC)、有机激光二极管(O-laser)和有机等离子体发射器件。所述电子器件优选有机电致发光器件(OLED)。示例性的有机电致发光器件的结构示意图如图1所示。

[0085]

实验部分

[0086]

为了更清楚的理解本发明的内容,将结合实施例详细解释所述多环化合物、所述化合物的制备方法和所述装置的发光特性。各种化学反应可以应用于本发明一个实施方式的化合物的合成方法。但是应当注意,本发明的一个实施方式的化合物的合成方法不限于以下描述的合成方法。除非另有说明,否则随后的合成是在保护性气体气氛下在无水溶剂中进行。溶剂和试剂可以从常规试剂供应商购买。

[0087]

化合物

[0088]

中间体合成

[0089]

关键结构合成:

[0090]

[0091]

中间体合成通式如上,通过两步常见的buchwald-hartwig偶联合成方法即可获得目标中间体,具体案例如下:

[0092]

中间体一:

[0093]

[0094]

将Sub1(3.38g;10mmol),Sub2(3.76g;9mmol),和叔丁醇钠(1.05g,11mmol)加入甲苯(50ml)中,然后在氮气保护下,引入双二亚苄基并同钯(274.3mg,0.30mmol)和XantPhos(347.1mg,0.6mmol),随后将反应体系加热至回流并维持10小时,降至室温后加水淬灭并分液,有机相过滤后使用无水硫酸钠干燥,旋除溶剂,粗产物通过柱色谱提纯。最终得到产物Sub3:3.76g(收率:60%),MS(m/z)(M+):628。

[0095]

将Sub3(3.76g;6mmol),Sub4(4.58g;6mmol),和叔丁醇钠(0.67g,7mmol)加入甲苯(100ml)中,然后在氮气保护下,引入双二亚苄基并同钯(137mg,0.15mmol)和三叔丁基磷(61mg,0.3mmol),随后将反应体系加热至回流并维持10小时,降至室温后加水淬灭并分液,有机相过滤后使用无水硫酸钠干燥,旋除溶剂,粗产物通过柱色谱提纯。最终得到产物A-1:6.44g(收率:82%),MS(m/z)(M+):1310。

[0096]

中间体二:

[0097]

[0098]

将Sub6(5.05g;10mmol),Sub7(3.39g;10mmol),和叔丁醇钠(1.05g,11mmol)加入甲苯(50ml)中,然后在氮气保护下,引入双二亚苄基并同钯(274.28mg,0.30mmol)和三叔丁基磷(121.2mg,0.6mmol),随后将反应体系加热至回流并维持10小时,降至室温后加水淬灭并分液,有机相过滤后使用无水硫酸钠干燥,旋除溶剂,粗产物通过柱色谱提纯。最终得到产物Sub8:6.08g(收率:85%),MS(m/z)(M+):716。

[0099]

将Sub8(6.08g;8.5mmol),Sub9(4.83g;8.5mmol),和叔丁醇钠(1.05g,11mmol)加入甲苯(100ml)中,然后在氮气保护下,引入双二亚苄基并同钯(274.28mg,0.30mmol)和XantPhos(347.1mg,0.6mmol),随后将反应体系加热至回流并维持10小时,降至室温后加水淬灭并分液,有机相过滤后使用无水硫酸钠干燥,旋除溶剂,粗产物通过柱色谱提纯。最终得到产物Sub-10:6.75g(收率:66%),MS(m/z)(M+):1204。

[0100]

通过上述过程,采用相似的方式可以获得其他中间体。

[0101]

合成实施例1

[0102]

[0103]

在氮气保护下将体系维持在-30至-40℃之间,将正丁基锂溶液(15.40mL,20.00mmol)缓慢滴加到A1(11.21g,10mmol)的叔丁基苯(100mL)溶液中,随后加热60℃搅拌6小时。然后在-30℃下滴加三溴化硼(1.91mL,20.00mmol)后,反应体系在60℃下搅拌6小时。最后在0℃加入N,N-二异丙基乙胺(2.78mL,20.00mmol),将反应体系在室温℃搅拌2小时。向反应体系中添加150mL去离子水以淬灭残余三溴化硼。用200mL二氯甲烷萃取混合物,合并有机层,真空浓缩,并用二氯甲烷/石油醚(1:20)的混合洗脱液柱层析纯化,粗产物通过正庚烷、丙酮和甲苯重结晶,最终得到产物B1:0.52g,收率:5%,MS(m/z)(M+):1050。

[0104]

合成实施例2

[0105]

[0106]

方法同实施例1,区别在于将A2(12.04g;10mmol)替换A1,最终得到产物B2:0.97g(收率:8.6%),MS(m/z)(M+):1132。

[0107]

合成实施例3

[0108]

[0109]

方法同实施例1,区别在于将A3(11.35g;10mmol)替换A1,最终得到产物B3:0.59g(收率:5.5%),MS(m/z)(M+):1064。

[0110]

合成实施例4

[0111]

[0112]

方法同实施例1,区别在于将A4(12.96g;10mmol)替换A1,最终得到产物B4:0.77g(收率:6.3%),MS(m/z)(M+):1224。

[0113]

合成实施例5

[0114]

[0115]

方法同实施例1,区别在于将A5(13.84g;10mmol)替换A1,最终得到产物B5:1.07g(收率:8.1%),MS(m/z)(M+):1313。

[0116]

合成实施例6

[0117]

[0118]

方法同实施例1,区别在于将A6(11.97g;10mmol)替换A1,最终得到产物B6:1g(收率:8.9%),MS(m/z)(M+):1126。

[0119]

合成实施例7

[0120]

[0121]

方法同实施例1,区别在于将A7(13.1g;10mmol)替换A1,最终得到产物B7:0.77g(收率:6.2%),MS(m/z)(M+):1239。

[0122]

合成实施例8

[0123]

[0124]

方法同实施例1,区别在于将A8(14.48g;10mmol)替换A1,最终得到产物B8:0.86g(收率:6.3%),MS(m/z)(M+):1377。

[0125]

合成实施例9

[0126]

[0127]

方法同实施例1,区别在于将A9(14.03g;10mmol)替换A1,最终得到产物B9:0.7g(收率:5.2%),MS(m/z)(M+):1332。

[0128]

合成实施例10

[0129]

[0130]

方法同实施例1,区别在于将A10(12.54g;10mmol)替换A1,最终得到产物B10:0.86g(收率:7.3%),MS(m/z)(M+):1182。

[0131]

合成实施例11

[0132]

[0133]

方法同实施例1,区别在于将A11(14.22g;10mmol)替换A1,最终得到产物B11:0.99g(收率:7.4%),MS(m/z)(M+):1351。

[0134]

合成实施例12

[0135]

[0136]

方法同实施例1,区别在于将A12(13.86g;10mmol)替换A1,最终得到产物B12:1.02g(收率:7.8%),MS(m/z)(M+):1315。

[0137]

合成实施例13

[0138]

[0139]

方法同实施例1,区别在于将A13(13.66g;10mmol)替换A1,最终得到产物B13:1.27g(收率:9.8%),MS(m/z)(M+):1295。

[0140]

合成实施例14

[0141]

[0142]

方法同实施例1,区别在于将A14(13.1g;10mmol)替换A1,最终得到产物B14:0.77g(收率:6.2%),MS(m/z)(M+):1239。

[0143]

合成实施例15

[0144]

[0145]

方法同实施例1,区别在于将A15(13.8g;10mmol)替换A1,最终得到产物B15:0.84g(收率:6.4%),MS(m/z)(M+):1309。

[0146]

合成实施例16

[0147]

[0148]

方法同实施例1,区别在于将A16(15.37g;10mmol)替换A1,最终得到产物B16:0.84g(收率:5.7%),MS(m/z)(M+):1466。

[0149]

合成实施例17

[0150]

[0151]

方法同实施例1,区别在于将A17(15.46g;10mmol)替换A1,最终得到产物B17:1.34g(收率:9.1%),MS(m/z)(M+):1475。

[0152]

合成实施例18

[0153]

[0154]

方法同实施例1,区别在于将A18(13.54g;10mmol)替换A1,最终得到产物B18:0.89g(收率:6.9%),MS(m/z)(M+):1283。

[0155]

合成实施例19

[0156]

[0157]

方法同实施例1,区别在于将A19(11.89g;10mmol)替换A1,最终得到产物B19:1.12g(收率:10%),MS(m/z)(M+):1118。

[0158]

合成实施例20

[0159]

[0160]

方法同实施例1,区别在于将A20(13.27g;10mmol)替换A1,最终得到产物B20:0.85g(收率:6.8%),MS(m/z)(M+):1256。

[0161]

合成实施例21

[0162]

[0163]

方法同实施例1,区别在于将A21(13.17g;10mmol)替换A1,最终得到产物B21:0.9g(收率:7.2%),MS(m/z)(M+):1246。

[0164]

合成实施例22

[0165]

[0166]

方法同实施例1,区别在于将A22(14.26g;10mmol)替换A1,最终得到产物B22:1g(收率:7.4%),MS(m/z)(M+):1355。

[0167]

合成实施例23

[0168]

[0169]

方法同实施例1,区别在于将A23(12.85g;10mmol)替换A1,最终得到产物B23:0.89g(收率:7.3%),MS(m/z)(M+):1214。

[0170]

合成实施例24

[0171]

[0172]

方法同实施例1,区别在于将A24(12.9g;10mmol)替换A1,最终得到产物B24:0.72g(收率:5.9%),MS(m/z)(M+):1218。

[0173]

合成实施例25

[0174]

[0175]

方法同实施例1,区别在于将A25(13.8g;10mmol)替换A1,最终得到产物B25:0.86g(收率:6.5%),MS(m/z)(M+):1309。

[0176]

合成实施例26

[0177]

[0178]

方法同实施例1,区别在于将A26(14.48g;10mmol)替换A1,最终得到产物B26:1.1g(收率:7.9%),MS(m/z)(M+):1377。

[0179]

合成实施例27

[0180]

[0181]

方法同实施例1,区别在于将A27(14.78g;10mmol)替换A1,最终得到产物B27:0.75g(收率:5.4%),MS(m/z)(M+):1407。

[0182]

合成实施例28

[0183]

[0184]

方法同实施例1,区别在于将A28(15.05g;10mmol)替换A1,最终得到产物B28:0.79g(收率:5.5%),MS(m/z)(M+):1434。

[0185]

合成实施例29

[0186]

[0187]

方法同实施例1,区别在于将A29(15g;10mmol)替换A1,最终得到产物B29:1.1g(收率:7.7%),MS(m/z)(M+):1429。

[0188]

合成实施例30

[0189]

[0190]

方法同实施例1,区别在于将A30(14.56g;10mmol)替换A1,最终得到产物B30:0.46g(收率:3.3%),MS(m/z)(M+):1385。

[0191]

合成实施例31

[0192]

[0193]

方法同实施例1,区别在于将A31(14.84g;10mmol)替换A1,最终得到产物B31:1.0g(收率:7.1%),MS(m/z)(M+):1413。

[0194]

合成实施例32

[0195]

[0196]

方法同实施例1,区别在于将A32(14.9g;10mmol)替换A1,最终得到产物B32:0.48g(收率:3.4%),MS(m/z)(M+):1419。

[0197]

化合物振子强度测试

[0198]

化合物振子强度,使用第一性原理进行模拟计算。计算过程使用延迟密度泛函方法(TDDFT),在6-31G*精度下,计算得到化合物的振子强度,振子强度为无量纲的量,具体测试结果如下表1所示:

[0199]

对比化合物D1~D3如下结构所示,

[0200]

[0201]

表1化合物振子强度测试结果

[0202]

化合物编号振子强度
B10.3470
B20.3415
B30.3506
B40.3318
B50.3769
B60.3223
B70.3146
B80.3657
B90.3414
B100.3301
B110.3353
B120.3746
B130.3327
B140.3252
B150.3740
B160.3245
B170.3717
B180.3885
B190.3308
B200.3255
B210.3898
B220.3490
B230.3711
B240.3832
B250.3279
B260.4105
B270.4213
B280.3987
B290.3871
B300.3564
B310.3794
B320.3556
D10.2370
D20.1615
D30.3106

[0203]

从上表可以看到,本发明提供的实施例1~32的化合物由于具有特殊的芴结构以及二芳胺取代基,对于对比例1~3所示化合物在振子强度上具有明显优势,这是因为通过在硼对位引入强供电子二芳胺基团,即有利于拉升LUMO使材料的基态与第一单重激发态间具有较大的能隙从而保持较好的蓝光发射,同时二芳胺基的引入也增加了材料的跃迁偶极矩,这两方面都增大了材料的振子强度,使得材料的激发过程更容易进行,从而有利于能量由主体材料传递给掺杂材料,有利于器件效率的提升,将本发明的化合物用于OLED蓝光器件中,可得到更高的器件效率。

[0204]

OLED的制造和表征

[0205]

器件实施例

[0206]

本发明提供的有机电致发光器件,包括依次设置在衬底基板上的阳极、空穴传输区、发光层、电子传输区、阴极;

[0207]

进一步地,所述空穴传输区包括空穴注入层、空穴传输层和发光辅助层;所述电子传输区包括电子传输层和电子注入层。

[0208]

进一步地,所述发光层为主体材料和掺杂材料组成,发光层主体材料可以为一种分子材料组成或多种分子材料组成。

[0209]

本发明所述的含有芳胺基的有机化合物可以用于上述有机电致发光器件的一层或多层,优选的用于器件的发光层掺杂材料。

[0210]

实施例中的阳极采用本领域内常用的阳极材料,如ITO、Ag或其多层结构。空穴注入层采用本领域内常用的空穴注入材料,同时加入F4TCNQ、HATCN、NDP-9等进行掺杂。空穴传输层采用本领域内常用的空穴传输材料。发光层采用本领域内常用的发光材料,例如可以由主体材料和掺杂材料构成,掺杂材料为本发明提供的含有芳胺基的有机化合物。电子传输层采用本领域内常用的电子传输材料。电子注入层采用本领域内常用的电子注入材料,如Liq、LiF、Yb等。阴极采用本领域内常用材料,如金属Al、Ag或金属混合物(Ag掺杂的Mg、Ag掺杂的Ca等)。

[0211]

本实施方式中的电极制备方法和各功能层的沉积方法均为本领域常规方法,例如真空热蒸镀或喷墨打印等,在此不再赘述,仅对制备过程中的一些工艺细节、测试方法补充说明如下:

[0212]

器件实施例1

[0213]

本实施例提供一种蓝光有机电致发光器件,其制备方法为:首先在形成于基板的ITO层(阳极)上,以10nm的厚度真空沉积HTL-1和F4TCNQ(HTL-1与F4TCNQ的质量比为97:3)形成空穴注入层;其次在上述空穴注入层上,以120nm的厚度真空沉积HTL-1形成空穴传输层,其次在上述空穴传输层上,以10nm的厚度真空沉积HTL-2形成发光辅助层;再次在上述发光辅助层上,以20nm的厚度真空沉积BH与实施例1化合物的混合物形成发光层,其中BH作为主体、实施例1化合物作为掺杂剂,主体与掺杂剂的质量比为98:2;接着在上述发光层上,以5nm的厚度真空沉积ET-01形成第一电子传输层,以30nm的厚度真空沉积ET-02和Liq(ET-02与Liq的质量比为1:1)形成第二电子传输层;然后在上述电子传输层上,以0.2nm的厚度沉积LiF来形成电子注入层,最后在上述电子注入层上,以150nm的厚度沉积铝(Al)形成阴极,制备出蓝光光有机电致发光器件。

[0214]

除发光层掺杂剂外,其余各层材料的分子结构式如下:

[0215]

[0216]

采用上述方法将实施例2-32所述的化合物制成有机电致发光器件,其中,分别以B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9、B10、B 11、B 12、B3、B14、B15、B16、B17、B18、B19、B20、B21、B22、B23、B24、B25、B26、B27、B28、B29、B30、B31、B32替代B1制成蓝光有机电致发光器件实施例2~32;

[0217]

器件对比例

[0218]

采用上述方法将对比化合物D1~D3制成有机电致发光器件作为器件对比例1~3。其中,分别以D1~D3替代B1制成蓝光有机电致发光器件作为器件对比例1~3。

[0219]

[0220]

通过标准方法测试以上所述的OLED器件。为此,在J=10mA/cm2的电流密度下确定所述有机电致发光器件的驱动电压,亮度,电致发光电流效率(以cd/A计量)和外量子效率(EQE,以百分比计量),其作为发光密度的函数从呈现郎伯发射特性的电流/电压/发光密度特性线(IVL特性线)进行计算,发光光谱。将寿命LT定义为如下的时间,在恒定电流J下工作时,亮度在该时间后从初始发光亮度L0降至特定的比例L1;J=50mA/cm2和L1=90%的表述是指在50mA/cm2下工作时,发光亮度在时间LT之后降至其初始值L0的90%,类似地,J=20mA/cm2,L1=80%是指,在20mA/cm2下工作时,发光亮度在时间LT之后降至其初始值L0的80%。

[0221]

将各种OLED器件的数据总结在表2中。实施例与对比例的各项参数进行对比,展示了各种OLED器件的性能数据。

[0222]

对上述实施例、对比例OLED器件进行性能测试的测试仪器及方法如下:

[0223]

亮度使用光谱扫描仪PhotoResearch PR-635测试;

[0224]

电流密度和起亮电压:使用数字源表Keithley 2400测试;

[0225]

寿命测试:使用LT-96ch寿命测试装置。

[0226]

表2蓝光器件性能测试结果

[0227]

[0228]

[0229]

由上述表1、表2所示的化合物、器件性能测试结果可知,本发明提供的有机化合物具有较高的振子强度,用于有机电致发光器件时,器件效率和寿命与对比例相比具有明显提升,这是因为本发明化合物所使用的特殊的芴结构,该芴结构具有多平面的空间立体结构特点。这种空间立体结构可以有效防止分子间距离过近引起的激子猝灭现象,有效提高化合物在器件中的发光效率。同时由于二芳胺取代基强烈的给电子效应,调节化合物的电子云分布,改善以氮-硼-氮原子组成平面的HOMO-LUMO电子云分布,进而提高了化合物的振子强度,使其在器件中更易激发,更易发光。并且本发明有机化合物中的芴结构以及二芳胺取代基,能够提供较大的空间位阻、能够提高化合物振子强度,保持了较高的化学稳定性。

[0230]

并且图2、3分别提供了实施例1、26的UV-PL图,半峰宽分别为21nm、19nm,峰值分别为456nm、457nm,以实施例1提供的化合物为例,说明本发明提供的化合物改善以氮-硼-氮原子组成平面的HOMO-LUMO电子云分布,使材料半峰宽更窄,同时带来更高的器件效率。

[0231]

由此可证明本发明提供的化合物是性能良好的蓝色发光材料,具有实用价值。

[0232]

显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定,对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举,凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

背景技术

[0002]

OLED(Organic Light Emitting Diode)有机发光二极管是一种非常受欢迎的显示技术。与传统的LCD显示器相比,OLED显示器有许多优势,包括更高的对比度、更广的视角和更低的功耗。OLED显示器也非常适合移动设备,因为它们可以非常薄,并且可以弯曲。

[0003]

OLED显示器是由多层有机材料组成的。当电流通过这些材料时,它们会发光。因此,OLED显示器不需要后光源,这使得它们更加省电和薄。在OLED显示器中,蓝色材料的发光效率和发光寿命通常比其他颜色的材料低。现有的OLED蓝光掺杂材料通常使用芘类化合物或含硼芳香族化合物。当前商用的这几类材料均有一定不足,包括低发光效率、寿命短、结构不稳定等。因此,寻找更高效、更稳定的OLED蓝光掺杂材料一直是一个研究热点。

[0004]

在蓝光掺杂材料中,分子的振子强度越高,其分子内部的能级跃迁就越容易发生,从而使得材料能够更加高效地吸收电荷,并将其转移至发光分子中。同时,高振子强度的分子还能够使得材料中的电子在激发后能够更快地释放出更多的能量,从而使得材料的发光效率更高。同时,通过提升材料的稳定性,分子间的化学键更加坚固,使得材料在长时间使用过程中,不易发生分解或者破坏,从而使得材料的使用寿命更加长久。因此,开发出振子强度高的蓝光掺杂材料是亟待解决的问题。

发明内容

[0005]

针对现有技术存在的上述问题,本发明提供一种含有芳胺基的有机化合物及包含其的有机电致发光器件。

[0006]

为实现以上目的,本发明所采用的技术方案包括:

[0007]

本发明的第一方面,提供一种含有芳胺基的有机化合物,所述有机化合物的结构通式如式Ⅰ所示:

[0008]

[0009]

式Ⅰ中,Ar1、Ar2之一表示式II所示基团,Ar1、Ar2中另一个基团表示碳原子数为C1~C30的取代或未取代的烷基、碳原子数为C2~C30的取代或未取代的烯基、碳原子数为C3~C30的取代或未取代的环烷基、碳原子数为C6~C60的取代或未取代的芳基、碳原子数为C5~C60的取代或未取代的杂芳基,碳原子数为C6~C60的取代或未取代的稠环芳基、碳原子数为C5~C60的取代或未取代的杂稠环芳基中的任意一种;

[0010]

当Ar1不表示式Ⅱ所示基团时,其可以与环A彼此连接形成环结构;

[0011]

Ar3表示氢、氘、卤素、碳原子数为C1~C30的取代或未取代的烷基、碳原子数为C1~C30的取代或未取代的烷氧基、碳原子数为C3~C30的取代或未取代的环烷基、碳原子数为C6~C60的取代或未取代的芳基、碳原子数为C5~C60的取代或未取代的杂芳基、碳原子数为C6~C60的取代或未取代的稠环芳基、碳原子数为C5~C60的取代或未取代的杂稠环芳基、取代或未经取代的胺基中的一种;

[0012]

环A表示碳原子数为C6~C60的取代或未取代的芳基、碳原子数为C5~C60的取代或未取代的杂芳基、碳原子数为C6~C60的取代或未取代的稠环芳基、碳原子数为C5~C60的取代或未取代的杂稠环芳基中的任意一种;

[0013]

R1表示氢、氘、卤素、碳原子数为C1~C30的取代或未取代的烷基、碳原子数为C2~C30的取代或未取代的烯基、碳原子数为C3~C30的取代或未取代的环烷基、碳原子数为C6~C60的取代或未取代的芳基,碳原子数为C5~C60的取代或未取代的杂芳基、碳原子数为C6~C60的取代或未取代的稠环芳基、碳原子数为C5~C60的取代或未取代的杂稠环芳基中的任意一种;两个或两个以上的R1可以连接成环结构;

[0014]

m表示0、1、2、3或4;当m为2、3或4时,R1可以相同或不同;

[0015]

R2、R3各自独立地表示碳原子数为C1~C30的取代或未取代的烷基、碳原子数为C2~C30的取代或未取代的烯基、碳原子数为C3~C30的取代或未取代的环烷基、碳原子数为C6~C60的取代或未取代的芳基、碳原子数为C5~C60的取代或未取代的杂芳基、碳原子数为C6~C60的取代或未取代的稠环芳基、碳原子数为C5~C60的取代或未取代的杂稠环芳基中的任意一种;所述R2、R3可以连接成环结构;

[0016]

所述环A、R1、R2、R3、Ar1、Ar2、Ar3中的取代基可以相同或不同,各自独立地选自氘、卤素、氰基、碳原子数为C1~C10的烷基、碳原子数为C6~C60的芳基、碳原子数为C5~C60的杂芳基、碳原子数为C6~C60的稠环芳基、碳原子数为C3~C30的环烷基或胺基中的一种,其中两个或两个以上的取代基可以彼此连接形成脂肪环、芳环或稠环;

[0017]

式I所示化合物上的氢可以各自独立地被氘取代;

[0018]

式Ⅱ所示基团中,虚线表示两个基团连接或不连接;X表示单键、O、S、NR4、CR5R6、碳原子数为C2~C5的亚烷基中的一种;式II所示基团上的氢可以各自独立地被碳原子数为C1~C5的烷基或碳原子数为C3~C10的环烷基取代;

[0019]

所述R4表示表示碳原子数为C1~C10的取代或未取代的烷基、碳原子数为C3~C20的取代或未取代的环烷基、碳原子数为C6~C60的取代或未取代的芳基中的任意一种;

[0020]

所述R5、R6各自独立地表示碳原子数为C1~C10的取代或未取代的烷基或碳原子数为C6~C60的取代或未取代的芳基。

[0021]

进一步,所述式Ⅰ化合物选自下述式I-1~式I-10所示结构中的一种,如下化合物结构中包含二芳氨结构和式II结构,并且二芳氨结构上的N与主体结构中的B处于对位设置,更有利于提高其振子强度,用于器件的制备中,可以保持较高的使用寿命的同时,显著提升器件发光效率,能够更长时间地保持高品质的显示效果:

[0022]

[0023]

[0024]

其中,所示基团上的氢可以各自独立地被碳原子数为C1~C5的烷基或碳原子数为C3~C10的环烷基取代。

[0025]

进一步,所述式Ⅰ化合物选自下述所示结构中的一种,如下化合物在前述化合物结构进一步限制了二芳氨结构内各结构的占位关系,使二芳氨结构内的N在邻位存在取代基,这样可以起到一定的位阻作用,防止分子堆叠产生的猝灭:

[0026]

[0027]

[0028]

其中,所述R21、R31各自独立地表示碳原子数为C1~C10的取代或未取代的烷基、碳原子数为C3~C10的取代或未取代的环烷基、碳原子数为C6~C30的取代或未取代的芳基、碳原子数为C5~C30的取代或未取代的杂芳基中的任意一种;

[0029]

所示基团上的氢可以各自独立地被碳原子数为C1~C5的烷基或碳原子数为C3~C10的环烷基取代。

[0030]

进一步地,所述式Ⅱ所示基团表示

[0031]

上述基团上的氢可以各自独立地被碳原子数为C1~C5的烷基或碳原子数为C3~C10的环烷基取代。

[0032]

进一步地,当所述Ar1或Ar2不表示式Ⅱ所示基团时表示碳原子数为C1~C30的取代或未取代的烷基、上述各结构中任意不相邻的C可以各自独立地被N取代,上述各结构中任意一个氢可以各自独立地被氟、氘、氰基、直链烷基、支链烷基、环烷基、芳基、杂芳基或芳氨基取代。

[0033]

进一步地,所述环A表示上述各结构中任意不相邻的C可以各自独立地被N取代,上述各结构中任意一个氢可以各自独立地被氟、氘、氰基、直链烷基、支链烷基、环烷基、芳基、杂芳基或芳氨基取代。

[0034]

进一步地,所述R2、R3各自独立地表示碳原子数为C1~C10的取代或未取代的直链烷基或支链烷基、

[0035]

上述各结构中的任意一个氢可以各自独立地被氟、氘、直链烷基、支链烷基、环烷基或苯基取代。

[0036]

进一步地,所述Ar3表示氢、碳原子数为C1~C10的取代或未取代的直链烷基或支链烷基、碳原子数为C1~C10的取代或未取代的烷氧基、中的任意一种,上述各结构中的任意一个氢可以各自独立地被氟、氘、直链烷基、支链烷基、环烷基或苯基取代。

[0037]

进一步地,所述式Ⅰ所示化合物选自下述所示化合物中的任意一种:

[0038]

[0039]

[0040]

[0041]

[0042]

[0043]

[0044]

[0045]

[0046]

[0047]

[0048]

[0049]

[0050]

[0051]

[0052]

[0053]

[0054]

[0055]

[0056]

[0057]

[0058]

[0059]

[0060]

[0061]

[0062]

[0063]

[0064]

[0065]

[0066]

[0067]

[0068]

[0069]

[0070]

[0071]

[0072]

[0073]

[0074]

本发明的第二方面,提供了一种有机电致发光器件,包括依次设置在衬底基板上的阳极、空穴传输区、发光层、电子传输区、阴极;其中,所述发光层中包括一种或多种如上所述的有机化合物。

[0075]

进一步地,所述发光层包括主体材料和掺杂材料,其中,所述掺杂材料中包括一种或多种如上所述的有机化合物。

[0076]

本发明有益效果:

[0077]

本发明提供的有机化合物所使用的特殊的式II芴结构,该芴结构具有多平面的空间立体结构特点。这种空间立体结构可以有效防止分子间距离过近引起的激子猝灭现象,有效提高化合物在器件中的发光效率。同时由于二芳胺取代基强烈的给电子效应,调节化合物的电子云分布,改善以氮-硼-氮原子组成平面的HOMO-LUMO电子云分布,进而提高了化合物的振子强度,使化合物在器件中更易激发,更易发光。并且本发明有机化合物中的芴结构以及二芳胺取代基,能够提供较大的空间位阻、能够提高化合物振子强度,保持了较高的化学稳定性。

[0078]

因此,使用本发明提供的含有芳胺基的有机化合物的有机电致发光器件能够在保持较高的使用寿命的同时,显著提升器件发光效率,能够更长时间地保持高品质的显示效果。

附图说明

[0079]

图1为包含本发明含杂原子和环烷基有机化合物的有机电致发光器件的结构示意图;

[0080]

图2为实施例1的UV-PL图;

[0081]

图3为实施例26的UV-PL图。



The invention discloses an organic compound containing arylamino and an organic electroluminescent device containing the organic compound. The structural general formula of the organic compound is as shown in a formula I, and one of Ar1 and Ar2 represents a group as shown in a formula II. The organic compound comprises a fluorene structure which has a multi-plane spatial three-dimensional structure characteristic and is shown in a formula II, the spatial three-dimensional structure can effectively prevent exciton quenching caused by too close intermolecular distance, and the luminous efficiency of the compound in a device is effectively improved. Meanwhile, due to the strong electron donating effect of the diarylamine substituent group, the electron cloud distribution of the compound is adjusted, and the HOMO-LUMO electron cloud distribution of a plane formed by nitrogen-boron-nitrogen atoms is improved, so that the oscillator intensity of the compound is improved, and the compound is easier to excite and emit light in a device. The fluorene structure and the diarylamine substituent group in the organic compound can provide large steric hindrance, the oscillator strength of the compound can be improved, and high chemical stability is kept.



1.一种含芳胺基的有机化合物,其特征在于,所述有机化合物的结构通式如式Ⅰ所示:

式Ⅰ中,Ar1、Ar2之一表示式II所示基团,Ar1、Ar2中另一个基团表示碳原子数为C1~C30的取代或未取代的烷基、碳原子数为C2~C30的取代或未取代的烯基、碳原子数为C3~C30的取代或未取代的环烷基、碳原子数为C6~C60的取代或未取代的芳基、碳原子数为C5~C60的取代或未取代的杂芳基,碳原子数为C6~C60的取代或未取代的稠环芳基、碳原子数为C5~C60的取代或未取代的杂稠环芳基中的任意一种;

当Ar1不表示式Ⅱ所示基团时,其可以与环A彼此连接形成环结构;

Ar3表示氢、氘、卤素、碳原子数为C1~C30的取代或未取代的烷基、碳原子数为C1~C30的取代或未取代的烷氧基、碳原子数为C3~C30的取代或未取代的环烷基、碳原子数为C6~C60的取代或未取代的芳基、碳原子数为C5~C60的取代或未取代的杂芳基、碳原子数为C6~C60的取代或未取代的稠环芳基、碳原子数为C5~C60的取代或未取代的杂稠环芳基、取代或未经取代的胺基中的一种;

环A表示碳原子数为C6~C60的取代或未取代的芳基、碳原子数为C5~C60的取代或未取代的杂芳基、碳原子数为C6~C60的取代或未取代的稠环芳基、碳原子数为C5~C60的取代或未取代的杂稠环芳基中的任意一种;

R1表示氢、氘、卤素、碳原子数为C1~C30的取代或未取代的烷基、碳原子数为C2~C30的取代或未取代的烯基、碳原子数为C3~C30的取代或未取代的环烷基、碳原子数为C6~C60的取代或未取代的芳基,碳原子数为C5~C60的取代或未取代的杂芳基、碳原子数为C6~C60的取代或未取代的稠环芳基、碳原子数为C5~C60的取代或未取代的杂稠环芳基中的任意一种;两个或两个以上的R1可以连接成环结构;

m表示0、1、2、3或4;当m为2、3或4时,R1可以相同或不同;

R2、R3各自独立地表示碳原子数为C1~C30的取代或未取代的烷基、碳原子数为C2~C30的取代或未取代的烯基、碳原子数为C3~C30的取代或未取代的环烷基、碳原子数为C6~C60的取代或未取代的芳基、碳原子数为C5~C60的取代或未取代的杂芳基、碳原子数为C6~C60的取代或未取代的稠环芳基、碳原子数为C5~C60的取代或未取代的杂稠环芳基中的任意一种;所述R2、R3可以连接成环结构;

所述环A、R1、R2、R3、Ar1、Ar2、Ar3中的取代基可以相同或不同,各自独立地选自氘、卤素、氰基、碳原子数为C1~C10的烷基、碳原子数为C6~C60的芳基、碳原子数为C5~C60的杂芳基、碳原子数为C6~C60的稠环芳基、碳原子数为C3~C30的环烷基或胺基中的一种,其中两个或两个以上的取代基可以彼此连接形成脂肪环、芳环或稠环;

式I所示化合物上的氢可以各自独立地被氘取代;

式Ⅱ所示基团中,虚线表示两个基团连接或不连接;X表示单键、O、S、NR4、CR5R6、碳原子数为C2~C5的亚烷基中的一种;式II所示基团上的氢可以各自独立地被碳原子数为C1~C5的烷基或碳原子数为C3~C10的环烷基取代;

所述R4表示表示碳原子数为C1~C10的取代或未取代的烷基、碳原子数为C3~C20的取代或未取代的环烷基、碳原子数为C6~C60的取代或未取代的芳基中的任意一种;

所述R5、R6各自独立地表示碳原子数为C1~C10的取代或未取代的烷基或碳原子数为C6~C60的取代或未取代的芳基。

2.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于,所述式Ⅰ化合物选自下述式I-1~式I-10所示结构中的一种:

其中,所示基团上的氢可以各自独立地被碳原子数为C1~C5的烷基或碳原子数为C3~C10的环烷基取代;

优选地,所述式Ⅰ化合物选自下述所示结构中的一种:

其中,所述R21、R31各自独立地表示碳原子数为C1~C10的取代或未取代的烷基、碳原子数为C3~C10的取代或未取代的环烷基、碳原子数为C6~C30的取代或未取代的芳基、碳原子数为C5~C30的取代或未取代的杂芳基中的任意一种;

所示基团上的氢可以各自独立地被碳原子数为C1~C5的烷基或碳原子数为C3~C10的环烷基取代。

3.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于,所述式Ⅱ所示基团表示

上述基团上的氢可以各自独立地被碳原子数为C1~C5的烷基或碳原子数为C3~C10的环烷基取代。

4.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于,当所述Ar1或Ar2不表示式Ⅱ所示基团时表示碳原子数为C1~C30的取代或未取代的烷基、上述各结构中任意不相邻的C可以各自独立地被N取代,上述各结构中任意一个氢可以各自独立地被氟、氘、氰基、直链烷基、支链烷基、环烷基、芳基、杂芳基或芳氨基取代。

5.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于,所述环A表示上述各结构中任意不相邻的C可以各自独立地被N取代,上述各结构中任意一个氢可以各自独立地被氟、氘、氰基、直链烷基、支链烷基、环烷基、芳基、杂芳基或芳氨基取代。

6.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于,所述R2、R3各自独立地表示碳原子数为C1~C10的取代或未取代的直链烷基或支链烷基、上述各结构中的任意一个氢可以各自独立地被氟、氘、直链烷基、支链烷基、环烷基或苯基取代。

7.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于,所述Ar3表示氢、碳原子数为C1~C10的取代或未取代的直链烷基或支链烷基、碳原子数为C1~C10的取代或未取代的烷氧基、中的任意一种,上述各结构中的任意一个氢可以各自独立地被氟、氘、直链烷基、支链烷基、环烷基或苯基取代。

8.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于,所述式Ⅰ所示有机化合物选自下述所示化合物中的任意一种:

9.一种有机电致发光器件,其特征在于,包括依次设置在衬底基板上的阳极、空穴传输区、发光层、电子传输区、阴极;其中,所述发光层中包括一种或多种如权利要求1-8任一项所述的有机化合物。

10.根据权利要求9所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述发光层包括主体材料和掺杂材料,其中,所述掺杂材料中包括一种或多种如权利要求1-8任一项所述的有机化合物。