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化合物、显示面板及显示装置

申请号 CN202010610141.0 申请日 2020-06-30 公开(公告)号 CN111718338A 公开(公告)日 2020-09-29
申请人 上海天马有机发光显示技术有限公司; 发明人 冉佺; 高威; 牛晶华; 张磊; 代文朋; 李侠;
摘要 本 发明 公开了一种化合物、 显示面板 及显示装置。化合物具有式1所示的结构,其中Aa、Ab、Ac、y、R和Y分别如本文所定义。本发明提供的化合物可用于显示面板和显示装置。
权利要求

1.一种化合物,具有式1所示的结构,
其中,
Ab表示任选取代的苯环、任选取代的环、任选取代的菲环、任选取代的氮杂苯环、任选取代的氮杂萘环、或任选取代的氮杂菲环,
Ab稠合于Aa,
y为0或1,
y为0时,Ab与Aa共用a1和a3位C,
y为1时,Ab与Aa共用a1和a2位C、a2和a3位C、或a1、a2和a3位C,Ac表示任选取代的6~40元芳环、或任选取代的5~40元芳杂环,
Y表示C(Z1)2、N(Z1)、O、S、Si(Z1)2或PO(Z1),其中Z1独立地表示任选取代的C1~C20烷基、任选取代的C1~C20烷基、任选取代的C1~C20烷硫基、任选取代的3~20元环烷基、任选取代的6~40元芳基、或任选取代的5~40元杂芳基,
R表示任选取代的3~20元杂环烷基、任选取代的6~40元芳基、任选取代的5~30元杂芳基、–PO(Z2)2、–PS(Z2)2、–Z2S(=O)2(Z3)、–Z4–(Z5)n或–Z6–Z7–(Z8)n,
2 3
Z和Z分别独立地表示任选取代的6~40元芳基、或任选取代的5~40元杂芳基,Z4、Z6和Z7分别独立地表示C2~C10烯基、C2~C10炔基、6~30元芳基、或5~30元杂芳基,
Z5和Z8分别独立地表示任选取代的3~20元杂环烷基、任选取代的6~40元芳基、任选取代的5~30元杂芳基、–PO(Z2)2、–PS(Z2)2、或–Z2S(=O)2(Z3),
n为1、2或3。
2.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,y为0。
3.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,Ab表示任选取代的苯环、任选取代的萘环、任选取代的菲环或任选取代的氮杂苯环。
4.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,所述化合物具有式1-1至式1-13中的任一者所示的结构,
其中,R1~R8分别独立地表示氢、任选取代的3~20元杂环烷基、任选取代的6~40元芳基、或任选取代的5~30元杂芳基,
R连接于b1或b2位的C,
独立地通过d1、d2、d3或d4位C连接于c1或c2位的C,
R、Y和Ac分别如权利要求1所定义。
5.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,Y表示S。
6.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,Y表示O。
1 1
7.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,Y表示C(Z)2,其中Z 如权利要求1所定义。
8.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,Ac表示苯环或萘环。
9.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,所述化合物具有式1-14、式1-15或式1-
16所示的结构,
1 4
其中,R ~R 分别独立地表示氢、任选取代的3~20元杂环烷基、任选取代的6~40元芳基、或任选取代的5~30元杂芳基,
R连接于b1或b2位的C,R如权利要求1所定义,
分别独立地通过d1、d2、d3
或d4位C连接于c1或c2位的C。
10.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,R表示–Z4–(Z5)n或–Z6–Z7–(Z8)n。
11.根据权利要求10所述的化合物,其特征在于,Z4、Z6和Z7分别独立地表示6~30元芳基或5~30元杂芳基。
12.根据权利要求10所述的化合物,其特征在于,Z4、Z6和Z7分别独立地选自如W-1至W-
47表示的基团中的任意一种,
其中,Y如权利要求1所定义,#和*分别独立地表示连接位置
13.根据权利要求12所述的化合物,其特征在于,Z4表示萘环、蒽环或菲环,或者Z4表示W-24~W-37中的任一个;
Z6和Z7中的一者表示W-24~W-37中的任一个,另一者表示W-1~W-16中的任一个。
5 8
14.根据权利要求10所述的化合物,其特征在于,Z和Z独立地表示苯基、联苯基或P1~P87中的任一种,
其中,M独立地表示C(Z1)2、S或O,Z1如权利要求1所定义,#表示连接位置。
15.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,R表示如下R1至R54所示基团中的任一者,
16.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,所述化合物具有如下中的任一者所示的结构,
17.一种显示面板,包括有机发光器件,所述有机发光器件包括阳极阴极,以及位于所述阳极和阴极之间的有机薄膜层,所述有机薄膜层包括发光层电子传输层;所述电子传输层中含有至少一种如权利要求1-16任一项所述的化合物。
18.根据权利要求17所述的显示面板,其特征在于,所述有机薄膜层包括空穴阻挡层,所述空穴阻挡层包含权利要求1-16任一项所述的化合物。
19.根据权利要求17所述的显示面板,其特征在于,所述发光层的发光材料包含主体材料和客体材料,所述主体材料包括权利要求1-16任一项所述的化合物。
20.一种显示装置,包括权利要求17-19任一项所述的显示面板。

说明书全文

化合物、显示面板及显示装置

技术领域

[0001] 本发明属于有机发光技术领域,具体涉及一种化合物、显示面板及显示装置。

背景技术

[0002] 有机发光二极管(organic light emitting diode,OLED)是利用有机薄膜层产生电激发光的自发光装置。具体来说,OLED在外加电场驱动下,由阳极阴极分别注入空穴和电子;空穴和电子分别迁移至发光层并在有机发光材料内结合,产生激子;激发态的激子可以以光的形式释放能量回到稳定的基态,产生可见光。选择不同的发光材料可以产生不同
颜色的发射光,满足不同的彩色需求。
[0003] 通常,在OLED结构中设置包含空穴传输材料(HTM)的空穴传输层(HTL)和包含电子传输材料(ETM)的电子传输层(ETL)来帮助空穴和电子传输至发光层。在OLED中,电子传输
速率与空穴传输速率相平衡,有利于提高OLED器件的发光量子效率。然而,常使用的HTM具有较高的空穴传输能,而ETM的电子传输能力要低的多,导致迁移至发光层的空穴的量比电子的量多,使整个器件的电子和空穴迀移率失衡,激子形成效率大大降低,影响OLED的发光效率

发明内容

[0004] 因此,本发明提供一种能提升有机发光器件的发光效率的化合物和包含该化合物的显示面板及显示装置。
[0005] 本发明的第一方面提供一种化合物,其具有式1所示的结构,
[0006]
[0007] 其中,
[0008] Ab表示任选取代的苯环、任选取代的环、任选取代的菲环、任选取代的氮杂苯环、任选取代的氮杂萘环、或任选取代的氮杂菲环,
[0009] Ab稠合于Aa,
[0010] y为0或1,
[0011] y为0时,Ab与Aa共用a1和a3位C,
[0012] y为1时,Ab与Aa共用a1和a2位C、a2和a3位C、或a1、a2和a3位C,
[0013] Ac表示任选取代的6~40元芳环、或任选取代的5~40元芳杂环,
[0014] Y表示C(Z1)2、N(Z1)、O、S、Si(Z1)2或PO(Z1),其中Z1独立地表示任选取代的C1~C20烷基、任选取代的C1~C20烷基、任选取代的C1~C20烷硫基、任选取代的3~20元环烷基、任选取代的6~40元芳基、或任选取代的5~40元杂芳基,
[0015] R表示任选取代的3~20元杂环烷基、任选取代的6~40元芳基、任选取代的5~30元杂芳基、–PO(Z2)2、–PS(Z2)2、–Z2S(=O)2(Z3)、–Z4–(Z5)n或–Z6–Z7–(Z8)n,[0016] Z2和Z3分别独立地表示任选取代的6~40元芳基、或任选取代的5~40元杂芳基,
[0017] Z4、Z6和Z7分别独立地表示C2~C10烯基、C2~C10炔基、6~30元芳基、或5~30元杂芳基,
[0018] Z5和Z8分别独立地表示任选取代的3~20元杂环烷基、任选取代的6~40元芳基、任选取代的5~30元杂芳基、–PO(Z2)2、–PS(Z2)2、或–Z2S(=O)2(Z3),n为1、2或3。
[0019] 本发明的第二方面提供一种显示面板,其包括有机发光器件,所述有机发光器件包括阳极、阴极,以及位于所述阳极和阴极之间的有机薄膜层,所述有机薄膜层包括发光层和电子传输层;所述电子传输层中含有至少一种如本发明第一方面所述的化合物。
[0020] 本发明的第三方面提供一种显示装置,其包括如本发明第二方面所述的显示面板。
[0021] 令人惊奇地发现,本发明在Aa和Ab的稠合环上分别通过苯基连接吸电子基团(即R)和基团 使得化合物具有合适的HOMO能级和较低的LUMO能级,由此能提高
电子注入和传输能力,获得较低的工作电压,同时有效阻挡空穴,由此能达到较高的激子利用率,从而获得较高的发光效率。特别地,该化合物还具有合适的空间扭曲性,可以减小分子间堆叠,防止结晶,从而具有良好的成膜性和薄膜稳定性,由此能抑制因材料结晶导致的电子传输性能和激子形成效率降低,有利于提高器件的发光效率和寿命。另外,该化合物的玻璃化转变温度(Tg)和热稳定性较好,这能使采用其的有机发光器件具有较高的稳定性和
较长的使用寿命。本发明的显示面板和显示装置包含所述化合物,因而可具有较低的驱动
电压、较高的发光效率和较长的使用寿命。
附图说明
[0022] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述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,还可以根据附图获得其他的附
图。
[0023] 图1为本发明实施例提供的一种有机发光器件的结构示意图。
[0024] 图2为本发明实施例提供的一种显示装置的示意图。

具体实施方式

[0025] 为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰,以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是,本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释
本发明,并非为了限定本发明。
[0026] 本发明的上述发明内容并不意欲描述本发明中的每个公开的实施方式或每种实现方式。如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。在整篇申请中的多处,通过一系列实施例提供了指导,这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实例中,列举仅作为代表性组,不应解释为穷举。
[0027] 在本文的描述中,需要说明的是,除非另有说明,“以上”、“以下”为包含本数,“一种或多种”、“一个或多个”中“多种”、“多个”的含义是两种(个)以上。
[0028] 术语“一种”、“该”均是指该化合物的一个或多个分子,而不是限于该化合物的单个分子。此外,一个或多个分子可以相同或可以不相同,只要它们属于该化学化合物的范畴即可。
[0029] 术语“包括”及其变型在说明书和权利要求书中出现这些术语时不具有限制意义。
[0030] 术语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可以提供某些益处的本发明的实施方式。然而,在相同或其他情况下,其他实施方式也可以是优选的。此外,对一个或多个优选实施方式的叙述并不意味着其他实施方式不可用,并且不意欲将其他实施方式排除在本公开的范围之外。
[0031] 本文公开的替换性要素或实施方式的分组不应被理解为限制。每个组成员可被单独采用和被单独要求保护,或者与该组其它成员或在本文中找到的其它要素以任何组合被
采用和要求保护。可以预见到,为了方便和/或可专利性的理由,组中的一个或多个成员可被包含进组中或从中删除。当任何此类包含或删除发生时,说明书在此被看作为含有经过
改动的组,因此满足对所附权利要求书中所用的全部库什组的书面描述。
[0032] 除另有说明外,当化合物或化学结构特征(例如芳基)被称为是“取代的”时,该特征可具有一个或多个取代基。术语“取代基”具有本领域普通技术人员所知晓的最广泛的含义,并且包括这样的片段(moiety):其占据了正常由与母化合物或化学结构特征相连的一个或多个氢原子占据的位置。在一些实施方式中,取代基可以是本领域中已知的普通有机
片段,其可以具有15~50g/mol、15~100g/mol、15~200g/mol或者15~500g/mol的分子量(例如取代基的原子的原子质量的总和)。一些取代基包括F、Cl、Br、I、NO2、C1-12H3-25、C1-
12H1-25O、C1-12H1-25O2、C1-12H3-26N、C1-12H1-26NO、C1-12H3-27N2、C1-12F3-25、取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的C3~C10杂芳基等。
[0033] 术语“烷基”不仅包括直链或支链饱和基,例如甲基、乙基、丙基(如正丙基、异丙基)、丁基(如正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基)、戊基(如正戊基、异戊基、新戊基)等类似烷基,而且包括带有本领域已知的其它取代基的烷基取代基,所述其它取代基例如为羟基、烷基磺酰基、卤素原子、氰基、硝基、基、羧基等。因此,“烷基”包括醚基、卤代烷基、硝基烷基、羧基烷基、羟烷基、磺基烷基等。在各种实施方式中,C1~C20烷基即烷基可含有1~20个原子。
[0034] 术语“烷氧基”是指-O-烷基。烷氧基的实例包括但不限于甲氧基、乙氧基、丙氧基(如正丙氧基、异丙氧基)、丁氧基(如正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基)及类似烷氧基。
[0035] 术语“烷硫基”是指-S-烷基。烷硫基的实例包括但不限于甲硫基、乙硫基、丙硫基(如正丙硫基、异丙硫基)、丁硫基(如正丁硫基、异丁硫基、仲丁硫基、叔丁硫基)及类似烷硫基。
[0036] 术语“环烷基”是指非芳香族的碳环基,包括环化的烷基、烯基和炔基。环烷基可以是单环(如环己基)或多环(如稠环、桥接环和/或螺环)。环烷基的实例包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环戊烯基、环己烯基。在各种实施方式中,3~20元环烷基即环烷基可含有3~20个用于形成环的碳原子。
[0037] 术语“杂环烷基”是指环烷基的环中的一个或多个原子是除碳以外的元素(如N、O、S等),并且任选地包含一个或多个双键或三键。“任选地包含”是指可以包含或不包含。在一些实施方式中,环杂烷基的氮原子可含有一个取代基,例如氢原子、烷基或如本文所述的其他取代基。环杂烷基的实例包括但不限于吗啉基、硫吗啉基、吡喃基、咪唑烷基、咪唑啉基、噁唑烷基、吡唑烷基、吡唑啉基、吡咯烷基、吡咯啉基、四氢呋喃基、四氢噻吩基、哌啶基、哌嗪基及类似杂环烷基。在各种实施方式中,3~20元杂环烷基即杂环烷基可含有3~20个用于形成环的碳原子。
[0038] 术语“芳基(环)”是指闭合的芳族环或环体系。芳基(环)的实例包括但不限于苯基(环)、萘基(环)、芴基(环)、茚基(环)、蒽基(环)、菲基(环)、芘基(环)、螺二芴基(环)及类似芳基(环)。在各种实施方式中,6~40元芳基(环)即芳基(环)可含有6~40个用于形成环的碳原子。
[0039] 术语“杂芳基(环)”是指芳基(环)的环中的一个或多个原子是除碳以外的元素(如N、O、S等)。在一些实施方式中,就5~40元杂芳基(环)的整体而言,可包含1~10或1~6个环杂原子(如N、O、S等)。杂芳基(环)的实例包括但不限于吡咯基(环)、呋喃基(环)、噻吩基(环)、吡啶基(环)、嘧啶基(环)、哒嗪基(环)、吡嗪基(环)、三唑基(环)(如1,2,3-三唑基(环)、1,3,4-三唑基(环)、1,2,5-三唑基(环))、四唑基(环)、三嗪基(环)(如1,3,5-三嗪基(环))、四嗪基(环)、吡唑基(环)、咪唑基(环)、异噻唑基(环)、噻唑基(环)、噻二唑基(环)、异噁唑基(环)、噁唑基(环)、噁二唑基(环)(如1,3,4-噁二唑基(环)、1,2,5-噁二唑基
(环))、吲哚基(环)、异吲哚基(环)、咔唑基(环)、邻菲罗啉基(环)、苯并呋喃基(环)、苯并噻吩基(环)、喹啉基(环)、异喹啉基(环)、喹喔啉基(环)、喹噁啉基(环)、喹唑啉基(环)、吖啶基(环)、苯并三唑基(环)、苯并咪唑基(环)、苯并噻唑基(环)、苯并异噻唑基(环)、苯并异噁唑基(环)、苯并噁二唑基(环)、苯并噁唑基(环)、噌啉基(环)、1H-吲唑基(环)、2H-吲唑基(环)、吲嗪基(环)、异苯并呋喃基(环)、萘啶基(环)(如1,8-萘啶基(环))、酞嗪基(环)、喋啶基(环)、嘌呤基(环)、噁唑并吡啶基(环)、噻唑并吡啶基(环)、咪唑并吡啶基(环)、呋喃并吡啶基(环)、噻吩并吡啶基(环)、吡啶并嘧啶基(环)、吡啶并吡嗪基(环)、吡啶并哒嗪基(环)、噻吩并噻唑基(环)、噻吩并噁唑基(环)、噻吩并咪唑基(环)及类似杂芳基(环)。在各种实施方式中,5~40元芳基(环)即芳基(环)可含有5~40个用于形成环的原子(包括碳原子和杂
原子)。
[0040] 术语“烯基”是指含有一个或多个C=C键的直链或支链烷基。烯基的实例包括但不限于乙烯基、丙烯基、丁烯基(如1-丁烯基、2-丁烯基、异丁烯基)、丁二烯基、戊烯基、己烯基及类似烯基。在一些实施方式中,烯基可以被本文所描述的芳基或杂芳基取代。
[0041] 术语“炔基”是指含有一个或多个碳碳三键的直链或支链烷基。炔基的实例包括但不限于乙炔基、丙炔基、丁炔基(如1-丁炔基、2-丁炔基)、戊炔基及类似炔基。在一些实施方式中,炔基可以被本文所描述的芳基或杂芳基取代。
[0042] 术语“卤代”或“卤素”是指氟、氯、溴和碘,如氟。
[0043] 术语“氢”是指1H(氕,H)、2H(氘,D)或3H(氚,T)。在各实施方式中,“氢”可以是1H(氕,H)。
[0044] 在本说明书的各处,化合物的取代基以组或范围公开。明确地预期这种描述包括这些组和范围的成员的每一个单独的子组合。举例来说,明确地预期术语“C1~C6烷基”单独地公开C1、C2、C3、C4、C5、C6、C1~C6、C1~C5、C1~C4、C1~C3、C1~C2、C2~C6、C2~C5、C2~C4、C2~C3、C3~C6、C3~C5、C3~C4、C4~C6、C4~C5和C5~C6烷基。作为其它实例,明确地预期范围为5~40的整数单独地公开5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、
21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39和40;明确地预期范围为
1~20的整数单独地公开1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20。据此,可明确地预期其它组或范围。
[0045] 在本文中,单键穿过单环或多个环系统的表示方法是指单键可以连接在该单环或多个环系统的任意可接入位置。
[0046] 在第一方面的实施方式中,本发明提供一种化合物,其具有式1所示的结构,
[0047]
[0048] 其中,
[0049] Ab表示任选取代的苯环、任选取代的萘环、任选取代的菲环、任选取代的氮杂苯环、任选取代的氮杂萘环、或任选取代的氮杂菲环,
[0050] Ab稠合于Aa,
[0051] y为0或1,
[0052] y为0时,Ab与Aa共用a1和a3位C,
[0053] y为1时,Ab与Aa共用a1和a2位C、a2和a3位C、或a1、a2和a3位C,
[0054] Ac表示任选取代的6~40元芳环、或任选取代的5~40元芳杂环,
[0055] Y表示C(Z1)2、N(Z1)、O、S、Si(Z1)2或PO(Z1),其中Z1独立地表示任选取代的C1~C20烷基、任选取代的C1~C20烷氧基、任选取代的C1~C20烷硫基、任选取代的3~20元环烷基、任选取代的6~40元芳基、或任选取代的5~40元杂芳基,
[0056] R表示任选取代的3~20元杂环烷基、任选取代的6~40元芳基、任选取代的5~30元杂芳基、–PO(Z2)2、–PS(Z2)2、–Z2S(=O)2(Z3)、–Z4–(Z5)n或–Z6–Z7–(Z8)n,[0057] Z2和Z3分别独立地表示任选取代的6~40元芳基、或任选取代的5~40元杂芳基,
[0058] Z4、Z6和Z7分别独立地表示C2~C10烯基、C2~C10炔基、6~30元芳基、或5~30元杂芳基,
[0059] Z5和Z8分别独立地表示任选取代的3~20元杂环烷基、任选取代的6~40元芳基、任选取代的5~30元杂芳基、–PO(Z2)2、–PS(Z2)2、或–Z2S(=O)2(Z3),
[0060] n为1、2或3。
[0061] 在一些实施方式中,y为0,Ab表示任选取代的苯环。例如,化合物具有式1-1所示的结构。
[0062] 在一些实施方式中,y为0,Ab表示任选取代的氮杂苯环。可选的,化合物具有式1-2、式1-3、式1-4、式1-5、式1-6、式1-7或式1-8所示的结构,但并不限于此。例如,化合物具有式1-2、式1-3、式1-4、式1-5或式1-6所示的结构。再例如,化合物具有式1-2、式1-3或式1-4所示的结构。
[0063] 在一些实施方式中,y为0,Ab表示任选取代的萘环。例如,化合物具有式1-9或式1-10所示的结构。
[0064] 在一些实施方式中,y为0,Ab表示任选取代的菲环。例如,化合物具有式1-12所示的结构。
[0065] 在一些实施方式中,y为0,Ab表示任选取代的氮杂萘环。例如,在式1-9或式1-10中,C-R1、C-R2、C-R3、C-R4、C-R5和C-R6中的一个或几个被N所替代。可选地,此处的“几个”可
1 6
以是一个、两个或三个。例如,式1-9中的C-R和/或C-R被N所替代得到的化合物。再例如,式
1-10中的C-R4和/或C-R5被N所替代得到的化合物。
[0066] 在一些实施方式中,y为0,Ab表示任选取代的氮杂菲环。例如,在式1-12中,C-R1、C-R2、C-R3、C-R4、C-R5、C-R6、C-R7和C-R8中的一个或几个被N所替代。可选地,此处的“几个”4 5
可以是一个、两个或三个。例如,式1-12中的C-R和/或C-R被N所替代得到的化合物。
[0067] 在一些实施方式中,y为1,Ab表示任选取代的萘环。例如,化合物具有式1-11所示的结构。
[0068] 在一些实施方式中,y为1,Ab表示任选取代的氮杂萘环。例如,在式1-11中,C-R1、C-R2、C-R3、C-R4、C-R5和C-R6中的一个或几个被N所替代。可选地,此处的“几个”可以是一个或两个。例如,式1-11中的C-R3和/或C-R4被N所替代得到的化合物。
[0069] 在一些实施方式中,y为1,Ab表示任选取代的菲环。例如,化合物具有式1-13所示的结构。
[0070] 在一些实施方式中,y为1,Ab表示任选取代的氮杂菲环。例如,在式1-13中,C-R1、C-R2、C-R3、C-R4、C-R5、C-R6、C-R7和C-R8中的一个或几个被N所替代。可选地,此处的“几个”可以是一个或两个。例如,式1-13中的C-R5和C-R6被N所替代得到的化合物。
[0071]
[0072]
[0073] 在任意实施方式中,R1~R8出现时分别独立地表示氢、任选取代的3~20元杂环烷基、任选取代的6~40元芳基、或任选取代的5~30元杂芳基。作为示例,R1~R8出现时可分别独立地表示氢、吡咯烷基、苯基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基或哒嗪基等。在各实施方式中,R1~R8出现时可均表示氢。
[0074] 在任意实施方式中, (以下称YAc,其中d1、d2、d3和d4用于表示苯环C位置编号)可连接在苯环上的任意可取代位置。作为示例,YAc连接于c1位的C。作为另一示例,YAc连接于c2位的C。
[0075] 在任意实施方式中,Y可表示S。
[0076] 在任意实施方式中,Y可表示O。
[0077] 在任意实施方式中,Y可表示C(Z1)2,其中Z1如本文所定义。例如,Z1独立地表示甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、甲硫基、乙硫基、环丙基、环己基、苯基或吡啶基等。作为示例,Z1表示甲基。
[0078] 在任意实施方式中,Ac可表示苯环。例如,YAc可以但不限于是SAc、OAc或CAc。
[0079]
[0080] 在任意实施方式中,Ac可表示萘环。YAc可以但不限于是YAc-1、YAc-2或YAc-3。
[0081]
[0082] 在一些可选的实施方式中,化合物可具有式1-14所示的结构,其中R、R1~R4分别如本文所定义。或者,化合物可具有式1-15所示的结构,其中R、R1~R4分别如本文所定义。或者,化合物可具有式1-16所示的结构,其中R、R1~R4分别如本文所定义。
[0083]
[0084] 在任意实施方式中,YAc可通过苯环的任意可连接位置(即d1、d2、d3或d4位C)接入母核。例如,YAc通过d2位C接入母核。再例如,YAc通过d3位C接入母核。再例如,YAc通过d1位C接入母核。
[0085] 在一些实施方式中,化合物可具有如式14a~14d、15a~15d或16a~16d所示的结构。其中,R、R1~R4分别如本文所定义。例如R1~R4均表示氢。
[0086]
[0087] 在一些实施方式中,化合物可包括式1-14、式14a~14d、式1-15、式15a~15d、式1-16、式16a~16d中的Ab变换为氮杂苯环的化合物,例如按照式1-2、式1-3、式1-4、式1-5或式
1-6变换Ab为相应的氮杂苯环得到的化合物。
[0088] 在任意实施方式中,R可连接在苯环上的任意可取代位置。作为示例,R连接于b1位的C。作为另一示例,R连接于b2位的C。
[0089] 在任意实施方式中,R可表示任选取代的6~40元芳基。例如R可表示苯基、萘基、蒽基、菲基、或苝基等。
[0090] 在任意实施方式中,R可表示任选取代的5~30元杂芳基。例如R可表示三唑基(如1,2,3-三唑基、1,3,4-三唑基、1,2,5-三唑基)、三嗪基(如1,3,5-三嗪基)、噁二唑基(如1,
3,4-噁二唑基、1,2,5-噁二唑基)或9~14元杂稠环芳基(如本文所描述的)。
[0091] 在任意实施方式中,R可表示–PO(Z2)2,其中Z2如本文所定义。例如,Z2表示苯基。
[0092] 在任意实施方式中,R可表示–PS(Z2)2,其中Z2如本文所定义。例如,Z2表示苯基。
[0093] 在任意实施方式中,R可表示–Z2S(=O)2(Z3),其中Z2和Z3分别如本文所定义。例如,Z2和Z3均表示苯基。
[0094] 在任意实施方式中,R可表示–Z4–(Z5)n,其中Z4、Z5和n分别如本文所定义。在各实施方式中,Z4可表示6~30元芳基或5~30元杂芳基。例如,Z4可选自W-1~W-47中的任一个。可选地,Z4表示萘基、蒽基或菲基,如蒽基。或者,Z4可选自W-24~W-37、W-42~W-45中的任一个。进一步地,Z4可选自W-24~W-37中的任一个。更进一步地,Z4可选自W-24~W-29中的任一个;或者Z4选自W-30~W-35中的任一个;或者Z4选自W-36或W-37。
[0095]
[0096] #和*分别独立地表示连接位置。在W-38和W-39中,Y分别如本文所定义。在任意实施方式中,在W-38和W-39中,Y可独立地表示O;或者,Y可独立地表示S;或者,Y可独立地表示C(CH3)2。
[0097] 尽管在上述W-1~W-47中仅示出了一个Z5的连接位置,可以理解的是,还可以有第5 5
二个或第二个和第三个Z 连接于这些基团上,得到相应的R。第二个和第三个Z可连接于该
基团的任意可取代位置。
[0098] 在任意实施方式中,Z5可独立地表示任选取代的6~40元芳基。例如苯基、联苯基、P1(M表示C(Z1)2,如C(CH3)2)、P7~P11、萘基、P46~P48(接入位置在苯环)、P49~P51、P76~P78(接入位置在苯环)、P87中的任一个。
[0099] 在任意实施方式中,Z5可独立地表示任选取代的5~30元杂芳基。例如,P1(M表示O或S)、P2~P6、P12~P14、P15~P21、P22~P24、P25~P45、P46~P48(接入位置在吡啶环)、P52~P63、P67~P75、P76~P78(接入位置在吡啶环)、P79~P86中的任一个。
[0100] 在任意实施方式中,Z5可独立地表示–PO(Z2)2,其中Z2如本文所定义。例如,Z5表示P64。
[0101] 在任意实施方式中,Z5可独立地表示–PS(Z2)2,其中Z2如本文所定义。例如,Z5表示P65。
[0102] 在任意实施方式中,Z5可独立地表示–Z2S(=O)2(Z3),其中Z2如本文所定义。例如,5
Z表示P66。
[0103]
[0104]
[0105]
[0106] M独立地表示C(Z1)2、S或O,Z1如本文所定义。例如,Z1表示甲基。#表示连接位置。
[0107] P1在每次出现时可以选自P1a、P1b、P1c。P6在每次出现时可以选自P6a、P6b、P6c。P43在每次出现时可以选自P43a、P43b。P44在每次出现时可以选自P44a、P44b。P45在每次出现时可以选自P45a、P45b、P45c。P46在每次出现时可以选自P46a、P46b、P46c、P46d、P46e。
P47在每次出现时可以选自P47a、P47b、P47c、P47d、P47e。P48在每次出现时可以选自P48a、P48b、P48c、P48d、P48e。P49在每次出现时可以选自P49a、P49b、P49c。P52在每次出现时可以选自P52a、P52b、P52c。P53在每次出现时可以选自P53a、P53b。P54在每次出现时可以选自P54a、P54b、P54c。P55在每次出现时可以选自P55a、P55b、P55c。P58在每次出现时可以选自P58a、P58b、P58c。P66、P70~P78在每次出现时可以分别选自P66a、P70a~P78a。P86在每次出现时可以分别选自P86a。
[0108]
[0109]
[0110] 在R表示–Z4–(Z5)n的任意实施方式中,R的示例包括但不限于R1~R35、R54。
[0111]
[0112]
[0113] R24、R32、R33、R34、R35的具体示例可分别包括,但不限于,R24a、R32a、R33a、R34a、R35a。
[0114]
[0115] 在任意实施方式中,R可表示–Z6–Z7–(Z8)n,其中Z6、Z7、Z8和n分别如本文所定义。
[0116] 在任意实施方式中,Z6和Z7分别独立地表示6~30元芳基或5~30元杂芳基。例如,Z6和Z7分别独立地表示W-1~W-47中的任一个。
[0117] 在任意实施方式中,Z6和Z7中的一者表示W-20~W-46中的任一个,另一者表示W-16 7
~W-19、W-47中的任一个。进一步地,Z表示W-20~W-46中的任一个,Z表示W-1~W-19、W-47中的任一个。更进一步地,Z6表示W-24~W-37、W-42~W-45中的任一个,或W-24~W-37中的任一个,或W-30~W-35中的任一个。更进一步地,Z7表示W-1~W-3中的任一个,或W-4~W-9中的任一个。作为示例,Z6表示W-24~W-37中的任一个,或W-30~W-35中的任一个,并且Z7表示W-1~W-3中的任一个,或W-4~W-9中的任一个。
[0118] 尽管当Z7表示W-1~W-47中的任一个时,在上述W-1~W-47中仅示出了一个Z8的连接位置,可以理解的是,还可以有第二个或第二个和第三个Z8连接于这些基团上,得到相应的R。第二个和第三个Z5可连接于该基团的任意可取代位置。
[0119] 在任意实施方式中,Z8可独立地表示任选取代的6~40元芳基。例如苯基、联苯基、P1(M表示C(Z1)2)、P7~P11、萘基、P46~P48(接入位置在苯环)、P49~P51、P76~P78(接入位置在苯环)、P87中的任一个。
[0120] 在任意实施方式中,Z8可独立地表示任选取代的5~30元杂芳基。例如,P1(M表示O或S)、P2~P6、P12~P14、P15~P21、P22~P24、P25~P45、P46~P48(接入位置在吡啶环)、P52~P54、P55、P56、P57~P63、P67~P75、P76~P78(接入位置在吡啶环)、P79~P86中的任一个。
[0121] 在任意实施方式中,Z8可独立地表示–PO(Z2)2,其中Z2如本文所定义。例如,Z5表示P64。
[0122] 在任意实施方式中,Z8可独立地表示–PS(Z2)2,其中Z2如本文所定义。例如,Z5表示P65。
[0123] 在任意实施方式中,Z8可独立地表示–Z2S(=O)2(Z3),其中Z2如本文所定义。例如,Z5表示P66。
[0124] 在R表示–Z6–Z7–(Z8)n的任意实施方式中,R的示例包括但不限于R5~R31、R32~R34或R35~R54。
[0125]
[0126] R36~R53的具体示例可包括,但不限于R36a~R53a。
[0127]
[0128] 在一些实施方式中,化合物具有如H1~H50、K1~K50、E1~E53、G1~G53、T1~T50、L1~L50、J1~J53、Q1~Q53中的任一者所示的结构。
[0129]
[0130]
[0131]
[0132]
[0133]
[0134]
[0135]
[0136]
[0137]
[0138]
[0139]
[0140]
[0141]
[0142]
[0143]
[0144]
[0145]
[0146]
[0147]
[0148]
[0149]
[0150] 值得注意的是,本领域技术人员还可根据本文的说明得到其它未化合物,例如对H1~H50、K1~K50、E1~E53、G1~G53、T1~T50、L1~L50、J1~J53、Q1~Q53进行变换R、YAc的连接位置、变换Ab的选型等得到的化合物,这些化合物均应在本发明的保护范围内。例如将上述化合物中的Ab变换为氮杂苯环得到的化合物,如按照式1-2、式1-3、式1-4、式1-5或式1-6变换Ab为相应的氮杂苯环得到的化合物。例如可包括但不限于化合物X1~X60中的任
一者。
[0151]
[0152]
[0153]
[0154]
[0155] 本发明的化合物可按照如下示例性的流程I来制备。根据该示例性的流程I,本领域技术人员可从相关科学文献或本领域的标准教科书容易地获得实现各合成步骤的具体
方法。除非特别指明,使用商业上可得的或文献中已知的化合物作为合成的原材料。
[0156] 应理解的是,除非另有说明,当给出典型或优选的工艺条件(即反应温度、时间、反应物的摩尔比、溶剂、压力等)时,也可使用其它工艺条件。最适宜的反应条件可随所用的特定反应物或溶剂而改变,但是这些条件可由本领域技术人员通过常规的优化程序来确定。有机合成的本领域技术人员将认识到,为了优化本文所述的化合物的生成的目的,可改变
所提出的合成步骤的性质和顺序。
[0157] 流程I
[0158]
[0159] 其中,Z1和Z2分别独立地表示卤素。例如,Z1和Z2分别独立地表示F、Cl、Br或I,例如Br。其它代号如本文所定义。
[0160] 本文所述的工艺可根据本领域已知的任何适宜方法来监控。例如,产物生成可通过光谱手段如核磁共振波谱法(NMR,例如1H或13C)、红外光谱法(IR)、分光光度法(例如UV可见的)、质谱法(MS)或通过色谱法如高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱法(GC)、凝胶渗透色谱法(GPC)或薄层色谱法(TLC)来监控。
[0161] 本发明的化合物可用于显示面板和显示装置。在一些实施方式中,本发明的化合物可在常规溶剂(如二氯甲烷、氯仿、甲苯、DMF、THF、乙醇等)中具有较高的溶解度,便于有机薄膜层的制备,并且获得较好的成膜均匀性,减少或避免出现孔洞。
[0162] 在另一方面的实施方式中,本发明提供一种显示面板,包括有机发光器件,所述有机发光器件包括阳极、阴极,以及位于所述阳极和阴极之间的多层有机薄膜层,该多层有机薄膜层至少包括发光层(EML)和电子传输层(ETL);其中所述电子传输层中含有本发明任意一种或几种所述的化合物。
[0163] 在一些实施方式中,电子传输层还可选地包括其它本领域公知的电子传输材料,例如如下中的一种或几种:
[0164]等。
[0165] 在一些实施方式中,发光层可包括本领域公知的发光材料。进一步地,发光材料可包括主体材料和客体材料。其中主体材料可选自本领域公知的主体发光材料和/或本发明任意一种或几种所述的化合物。客体材料可选自本领域公知的客体发光材料。本领域公知
的主体(客体)发光材料可以是荧光发光材料、磷光发光材料等,并且可以是蓝色发光材料、绿色发光材料、红色发光材料等。
[0166] 在一些实施方式中,阳极材料可包括金属(例如,、金、、铬、镍、锰、钯、铂等及它们的合金)、金属氧化物(例如,氧化铟、氧化锌、氧化铟(ITO)、氧化铟锌(IZO)等)、导电性聚合物(例如,聚苯胺、聚吡咯、聚(3-甲基噻吩)等)。除以上有助于空穴注入的材料及其组合,还可包括其它已知的适合做阳极的材料。
[0167] 在一些实施方式中,阴极可包括金属层(例如,、镁、银、铟、锡、等及它们的合金)、金属层和包含金属氧化物和金属卤化物中的一种或几种的层复合形成的多层阴极(例如,LiF/Al、LiO2/Al、BaF2/Al等)。除以上有助于电子注入的材料及其组合,还包括其它已知的适合做阴极的材料。
[0168] 本发明的显示面板中,多层有机薄膜层中还可以包含其它功能层。作为示例,其它功能层可包括空穴阻挡层(HBL)。在一些实施方式中,空穴阻挡层(HBL)的空穴阻挡材料(HBM)可选自本领域公知的HBM(例如BCP、TPBi、TmPyPB、DPEPO、PO-T2T、TAZ等)和/或本发明任意一种或几种所述的化合物。
[0169]
[0170] 在一些实施方式中,其它功能层还可包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)、电子注入层(EIL)。各层的材料(如空穴注入材料HIM、空穴传输材料HTM、电子阻挡材料EBM、电子注入材料EIM)可分别选自本领域已知的相应材料。
[0171] 图1示出作为一个示例的有机发光器件,其中包括依次层叠的基板1、阳极2、空穴注入层3、空穴传输层4、发光层5、空穴阻挡层6、电子传输层7、电子注入层8、阴极9和盖帽层
10。图中的空穴传输层4为包括第一空穴传输层41和第二空穴传输层42的复合层结构。图中箭头表示出光方向。
[0172] 可采用本领域已知的方法制作显示面板。示例性制作方法包括:在透明或不透明的光滑的基板上形成阳极,在阳极上形成多层有机薄膜层,在有机薄膜层上形成阴极。形成有机薄膜层可采用如蒸、溅射、旋涂、浸渍、离子镀等已知的成膜方法。
[0173] 在另一方面的实施方式中,本发明提供一种显示装置,其包括本发明所述的显示面板。显示装置的示例包括但不限于手机(例如图2所示的手机100)、电脑、电视、智能手表、智能汽车、VR或AR头盔等,本发明对此不作特殊限定。
[0174] 实施例
[0175] 下述实施例更具体地描述了本发明公开的内容,这些实施例仅仅用于阐述性说明,因为在本发明公开内容的范围内进行各种修改和变化对本领域技术人员来说是明显
的。除非另有声明,以下实施例中所报道的所有份、百分比和比值都是基于重量计,而且实施例中使用的所有试剂都可商购获得或是按照常规方法进行合成获得,并且可直接使用而
无需进一步处理,以及实施例中使用的仪器均可商购获得。
[0176] 实施例1:化合物J53的制备
[0177] (一)
[0178] 氮气氛围下,于80mL乙酸中加入邻苯二胺(8.8mmol)、4,4'-二溴联苯酰(8mmol),搅拌升温,在100℃下反应24h。待反应结束后,冷却至室温,将其在搅拌下倒入中,进行抽滤,收集滤饼,将其溶于二氯甲烷中,并加水进行萃取,收集有机相并用无水Na2SO4干燥,抽滤收集滤液、旋除溶剂并进行柱层析纯化,得到中间体Me-1(收率85%)。
[0179] LC-MS:m/z:计算值:C20H12Br2N2:440.13,实测值:439.89。
[0180] (二)
[0181] 氮气氛围下,于250mL反应瓶中加入100mL甲苯:乙醇:水(10:1:1)的混合溶剂,依次加入K2CO3(2.5mmol),中间体Me-1(1mmol),二苯并呋喃-4-酸(1mmol),以及Pd(PPh3)4(0.05mmol),升温至90℃,反应过夜。待反应完成后,冷却至室温,加二氯甲烷/H2O进行萃取,将收集到的有机相用无水Na2SO4干燥,抽滤收集滤液、旋除溶剂并进行柱层析纯化,得到中间体Me-2(收率71%)。
[0182] LC-MS:m/z:计算值:C32H19BrN2O:527.41,实测值:527.19。
[0183] (三)
[0184] 氮气氛围下,于250mL反应瓶中加入100mL甲苯:乙醇:水(10:1:1)的混合溶剂,依次加入K2CO3(2.5mmol),蒽-9,10-二硼酸(1mmol),Re-1(1mmol),以及Pd(PPh3)4(0.05mmol),升温至90℃,反应过夜。待反应完成后,冷却至室温,加二氯甲烷/H2O进行萃取,将收集到的有机相用无水Na2SO4干燥,抽滤收集滤液、旋除溶剂并进行柱层析纯化,得到中间体Me-3(收率69%)。
[0185] LC-MS:m/z:计算值:C30H21BN2O2:452.31,实测值:452.09。
[0186] (四)
[0187] 氮气氛围下,于250mL反应瓶中加入100mL二氧六环溶剂,依次加入K2CO3(2.5mmol)水溶液,中间体Me-2(1mmol),中间体Me-3(1mmol),以及Pd(PPh3)4(0.05mmol),升温至100℃,反应过夜。待反应完成后,冷却至室温,加二氯甲烷/H2O进行萃取,将收集到的有机相用无水Na2SO4干燥,抽滤收集滤液、旋除溶剂并进行柱层析纯化,得到化合物J53(收率83%)。
[0188] LC-MS:m/z:计算值:C62H38N4O:854.99,实测值:854.78。
[0189] 化合物元素分析结果:计算值:C62H38N4O(%):C 87.10,H 4.48,N 6.55;测试值:C 87.11,H 4.47,N 6.56。
[0190] 实施例2:化合物J34的制备
[0191] (一)
[0192] 中间体Me-4与Me-3的制备方法类似,区别在于,将实施例1步骤(三)中的Re-1用等摩尔量的Re-2替换,最后得到中间体Me-4(收率65%)。
[0193] LC-MS:m/z:计算值:C29H20BN3O2:453.30,实测值:453.09。
[0194] (二)
[0195] 化合物J34与J53的制备方法类似,区别在于,将实施例1步骤(四)中的Me-3用等摩尔量的Me-4替换,最后得到化合物J34(收率80%)。
[0196] LC-MS:m/z:计算值:C61H37N5O:855.98,实测值:855.67。
[0197] 化合物元素分析结果:计算值:C61H37N5O(%):C 85.59,H 4.36,N 8.18;测试值:C 85.60,H 4.35,N 8.20。
[0198] 实施例3:化合物J12的制备
[0199] (一)
[0200] 中间体Me-5与Me-3的制备方法类似,区别在于,将实施例1步骤(三)中的Re-1用等摩尔量的Re-3替换,最后得到中间体Me-5(收率62%)。
[0201] LC-MS:m/z:计算值:C29H20BN3O2:453.30,实测值:453.12。
[0202] (二)
[0203] 化合物J33与J53的制备方法类似,区别在于,将实施例1步骤(四)中的Me-3用等摩尔量的Me-5替换,最后得到化合物J12(收率77%)。
[0204] LC-MS:m/z:计算值:C61H37N5O:855.98,实测值:855.63。
[0205] 化合物元素分析结果:计算值:C61H37N5O(%):C 85.59,H 4.36,N 8.18;测试值:C 85.58,H 4.35,N 8.21。
[0206] 实施例4:化合物E12的制备
[0207] (一)
[0208] 中间体Me-6与Me-2的制备方法类似,区别在于,将实施例1步骤(二)中的二苯并呋喃-4-硼酸用等摩尔量的二苯并噻吩-4-硼酸替换,最后得到中间体Me-6(收率70%)。
[0209] LC-MS:m/z:计算值:C32H19BrN2S:543.48,实测值:543.13。
[0210] (二)
[0211] 化合物E12与J12的制备方法类似,区别在于,将实施例3步骤(二)中的Me-2用等摩尔量的Me-6替换,最后得到化合物E12(收率75%)。
[0212] LC-MS:m/z:计算值:C61H37N5S:872.04,实测值:871.87。
[0213] 化合物元素分析结果:计算值:C61H37N5S(%):C 84.02,H 4.28,N 8.03;测试值:C 84.01,H 4.27,N 8.05。
[0214] 实施例5:化合物T12的制备
[0215] (一)
[0216] 中间体Me-7与Me-2的制备方法类似,区别在于,将实施例1步骤(二)中的二苯并呋喃-4-硼酸用等摩尔量的二苯并呋喃-3-硼酸替换,最后得到中间体Me-7(收率75%)。
[0217] LC-MS:m/z:计算值:C32H19BrN2O:527.41,实测值:527.13。
[0218] (二)
[0219] 化合物E12与J12的制备方法类似,区别在于,将实施例3步骤(二)中的Me-2用等摩尔量的Me-7替换,最后得到化合物T12(收率80%)。
[0220] LC-MS:m/z:计算值:C61H37N5O:855.98,实测值:855.73。
[0221] 化合物元素分析结果:计算值:C61H37N5O(%):C 85.59,H 4.36,N 8.18;测试值:C 85.60,H 4.35,N 8.19。
[0222] 实施例6:化合物Q34的制备
[0223] (一)
[0224] 氮气氛围下,于80mL乙酸中加入邻苯二胺(8.8mmol)、1,2-双(3-溴苯基)乙烷-1,2-二(8mmol),搅拌升温,在100℃下反应24h。待反应结束后,冷却至室温,将其在搅拌下倒入冰水中,进行抽滤,收集滤饼,将其溶于二氯甲烷中,并加水进行萃取,收集有机相并用无水Na2SO4干燥,抽滤收集滤液、旋除溶剂并进行柱层析纯化,得到中间体Me-8(收率81%)。
[0225] LC-MS:m/z:计算值:C20H12Br2N2:440.13,实测值:439.81。
[0226] (二)
[0227] 氮气氛围下,于250mL反应瓶中加入100mL甲苯:乙醇:水(10:1:1)的混合溶剂,依次加入K2CO3(2.5mmol),Me-8(1mmol),二苯并呋喃-4-硼酸(1mmol),以及Pd(PPh3)4(0.05mmol),升温至90℃,反应过夜。待反应完成后,冷却至室温,加二氯甲烷/H2O进行萃取,将收集到的有机相用无水Na2SO4干燥,抽滤收集滤液、旋除溶剂并进行柱层析纯化,得到中间体Me-9(收率70%)。
[0228] LC-MS:m/z:计算值:C32H19BrN2O:527.41,实测值:527.16。
[0229] (三)
[0230] 氮气氛围下,于250mL反应瓶中加入100mL二氧六环溶剂,依次加入K2CO3(2.5mmol)水溶液,Me-9(1mmol),Me-4(1mmol),以及Pd(PPh3)4(0.05mmol),升温至100℃,反应过夜。待反应完成后,冷却至室温,加二氯甲烷/H2O进行萃取,将收集到的有机相用无水Na2SO4干燥,抽滤收集滤液、旋除溶剂并进行柱层析纯化,得到化合物Q34(收率87%)。
[0231] LC-MS:m/z:计算值:C61H37N5O:855.98,实测值:855.79。
[0232] 化合物元素分析结果:计算值:C61H37N5O(%):C 85.59,H 4.36,N 8.18;测试值:C 85.58,H 4.35,N 8.20。
[0233] 实施例7:化合物Q12的制备
[0234]
[0235] 化合物Q12与Q34的制备方法类似,区别在于,将实施例6步骤(三)中的Me-4用等摩尔量的Me-5替换,最后得到化合物Q12(收率76%)。
[0236] LC-MS:m/z:计算值:C61H37N5O:855.98,实测值:855.57。
[0237] 化合物元素分析结果:计算值:C61H37N5O(%):C 85.59,H 4.36,N 8.18;测试值:C 85.58,H 4.35,N 8.20。
[0238] 实施例8:化合物X34的制备
[0239] (一)
[0240] 氮气氛围下,于80mL乙酸中加入2,3-二氨基吡啶(5.5mmol)、1,2-双(3-溴苯基)乙烷-1,2-二酮(5mmol),搅拌升温,在100℃下反应24h。待反应结束后,冷却至室温,将其在搅拌下倒入冰水中,进行抽滤,收集滤饼,将其溶于二氯甲烷中,并加水进行萃取,收集有机相并用无水Na2SO4干燥,抽滤收集滤液、旋除溶剂并进行柱层析纯化,得到中间体Me-10(收率
79%)。
[0241] LC-MS:m/z:计算值:C19H11Br2N3:441.12,实测值:440.93。
[0242] (二)
[0243] 氮气氛围下,于250mL反应瓶中加入100mL甲苯:乙醇:水(10:1:1)的混合溶剂,依次加入K2CO3(2.5mmol),Me-10(1mmol),二苯并呋喃-4-硼酸(1mmol),以及Pd(PPh3)4(0.05mmol),升温至90℃,反应过夜。待反应完成后,冷却至室温,加二氯甲烷/H2O进行萃取,将收集到的有机相用无水Na2SO4干燥,抽滤收集滤液、旋除溶剂并进行柱层析纯化,得到中间体Me-11(收率68%)。
[0244] LC-MS:m/z:计算值:C31H18BrN3O:528.40,实测值:528.19。
[0245] (三)
[0246] 氮气氛围下,于250mL反应瓶中加入100mL二氧六环溶剂,依次加入K2CO3(2.5mmol)水溶液,Me-11(1mmol),Me-5(1mmol),以及Pd(PPh3)4(0.05mmol),升温至100℃,反应过夜。待反应完成后,冷却至室温,加二氯甲烷/H2O进行萃取,将收集到的有机相用无水Na2SO4干燥,抽滤收集滤液、旋除溶剂并进行柱层析纯化,得到化合物X34(收率80%)。
[0247] LC-MS:m/z:计算值:C60H36N6O:856.97,实测值:856.76。
[0248] 化合物元素分析结果:计算值:C60H36N6O(%):C 84.09,H 4.23,N 9.81;测试值:C 84.08,H 4.22,N 9.83。
[0249] 实施例9:化合物X22的制备
[0250] (一)
[0251] 氮气氛围下,于80mL乙酸中加入3,4-二氨基吡啶(5.5mmol)、1,2-双(3-溴苯基)乙烷-1,2-二酮(5mmol),搅拌升温,在100℃下反应24h。待反应结束后,冷却至室温,将其在搅拌下倒入冰水中,进行抽滤,收集滤饼,将其溶于二氯甲烷中,并加水进行萃取,收集有机相并用无水Na2SO4干燥,抽滤收集滤液、旋除溶剂并进行柱层析纯化,得到中间体Me-12(收率
77%)。
[0252] LC-MS:m/z:计算值:C19H11Br2N3:441.12,实测值:440.89。
[0253] (二)
[0254] 氮气氛围下,于250mL反应瓶中加入100mL甲苯:乙醇:水(10:1:1)的混合溶剂,依次加入K2CO3(2.5mmol),Me-12(1mmol),二苯并呋喃-4-硼酸(1mmol),以及Pd(PPh3)4(0.05mmol),升温至90℃,反应过夜。待反应完成后,冷却至室温,加二氯甲烷/H2O进行萃取,将收集到的有机相用无水Na2SO4干燥,抽滤收集滤液、旋除溶剂并进行柱层析纯化,得到中间体Me-13(收率67%)。
[0255] LC-MS:m/z:计算值:C31H18BrN3O:528.40,实测值:528.21。
[0256] (三)
[0257] 氮气氛围下,于250mL反应瓶中加入100mL二氧六环溶剂,依次加入K2CO3(2.5mmol)水溶液,Me-13(1mmol),Me-5(1mmol),以及Pd(PPh3)4(0.05mmol),升温至100℃,反应过夜。待反应完成后,冷却至室温,加二氯甲烷/H2O进行萃取,将收集到的有机相用无水Na2SO4干燥,抽滤收集滤液、旋除溶剂并进行柱层析纯化,得到化合物X22(收率78%)。
[0258] LC-MS:m/z:计算值:C60H36N6O:856.97,实测值:856.81。
[0259] 化合物元素分析结果:计算值:C60H36N6O(%):C 84.09,H 4.23,N 9.81;测试值:C 84.07,H 4.22,N 9.82。
[0260] 实施例10:化合物X47的制备
[0261] (一)
[0262] 氮气氛围下,于80mL乙酸中加入4,5-二氨基嘧啶(4.4mmol)、1,2-双(3-溴苯基)乙烷-1,2-二酮(4mmol),搅拌升温,在100℃下反应24h。待反应结束后,冷却至室温,将其在搅拌下倒入冰水中,进行抽滤,收集滤饼,将其溶于二氯甲烷中,并加水进行萃取,收集有机相并用无水Na2SO4干燥,抽滤收集滤液、旋除溶剂并进行柱层析纯化,得到中间体Me-14(收率
75%)。
[0263] LC-MS:m/z:计算值:C18H10Br2N4:442.11,实测值:441.89。
[0264] (二)
[0265] 氮气氛围下,于250mL反应瓶中加入100mL甲苯:乙醇:水(10:1:1)的混合溶剂,依次加入K2CO3(2.5mmol),Me-14(1mmol),二苯并呋喃-4-硼酸(1mmol),以及Pd(PPh3)4(0.05mmol),升温至90℃,反应过夜。待反应完成后,冷却至室温,加二氯甲烷/H2O进行萃取,将收集到的有机相用无水Na2SO4干燥,抽滤收集滤液、旋除溶剂并进行柱层析纯化,得到中间体Me-15(收率67%)。
[0266] LC-MS:m/z:计算值:C30H17BrN4O:529.39,实测值:529.08。
[0267] (三)
[0268] 氮气氛围下,于250mL反应瓶中加入100mL二氧六环溶剂,依次加入K2CO3(2.5mmol)水溶液,Me-15(1mmol),Me-4(1mmol),以及Pd(PPh3)4(0.05mmol),升温至100℃,反应过夜。待反应完成后,冷却至室温,加二氯甲烷/H2O进行萃取,将收集到的有机相用无水Na2SO4干燥,抽滤收集滤液、旋除溶剂并进行柱层析纯化,得到化合物X47(收率76%)。
[0269] LC-MS:m/z:计算值:C59H35N7O:857.96,实测值:857.74。
[0270] 化合物元素分析结果:计算值:C59H35N7O(%):C 82.60,H 4.11,N 11.43;测试值:C 82.59,H 4.10,N 11.45。
[0271] 实施例11:化合物X59的制备
[0272] (一)
[0273] 氮气氛围下,于80mL乙酸中加入2,3-二氨基哌嗪(4.4mmol)、1,2-双(3-溴苯基)乙烷-1,2-二酮(4mmol),搅拌升温,在100℃下反应24h。待反应结束后,冷却至室温,将其在搅拌下倒入冰水中,进行抽滤,收集滤饼,将其溶于二氯甲烷中,并加水进行萃取,收集有机相并用无水Na2SO4干燥,抽滤收集滤液、旋除溶剂并进行柱层析纯化,得到中间体Me-16(收率
73%)。
[0274] LC-MS:m/z:计算值:C18H10Br2N4:442.11,实测值:441.84。
[0275] (二)
[0276] 氮气氛围下,于250mL反应瓶中加入100mL甲苯:乙醇:水(10:1:1)的混合溶剂,依次加入K2CO3(2.5mmol),Me-16(1mmol),二苯并呋喃-4-硼酸(1mmol),以及Pd(PPh3)4(0.05mmol),升温至90℃,反应过夜。待反应完成后,冷却至室温,加二氯甲烷/H2O进行萃取,将收集到的有机相用无水Na2SO4干燥,抽滤收集滤液、旋除溶剂并进行柱层析纯化,得到中间体Me-17(收率65%)。
[0277] LC-MS:m/z:计算值:C30H17BrN4O:529.39,实测值:529.04。
[0278] (三)
[0279] 氮气氛围下,于250mL反应瓶中加入100mL二氧六环溶剂,依次加入K2CO3(2.5mmol)水溶液,Me-17(1mmol),Me-4(1mmol),以及Pd(PPh3)4(0.05mmol),升温至100℃,反应过夜。待反应完成后,冷却至室温,加二氯甲烷/H2O进行萃取,将收集到的有机相用无水Na2SO4干燥,抽滤收集滤液、旋除溶剂并进行柱层析纯化,得到化合物X59(收率73%)。
[0280] LC-MS:m/z:计算值:C59H35N7O:857.96,实测值:857.73。
[0281] 化合物元素分析结果:计算值:C59H35N7O(%):C 82.60,H 4.11,N 11.43;测试值:C 82.58,H 4.10,N 11.45。
[0282] 对比例1:对比化合物1
[0283]
[0284] 化合物能级的模拟计算:运用密度泛函理论(DFT)对各实施例和对比例的化合物进行能级的模拟计算。通过Guassian 09程序包(Guassian Inc.),在B3LYP/6-31G(d)计算
水平下,优化并计算得到了分子前线轨道HOMO和LUMO的分布情况。结果如表1所示。
[0285] 表1
[0286]序号 化合物 HOMO(eV) LUMO(eV) Eg(eV)
实施例1 J53 -5.30 -2.00 3.30
实施例2 J34 -5.39 -2.03 3.36
实施例3 J12 -5.22 -1.96 3.26
实施例4 E12 -5.21 -1.96 3.25
实施例5 T12 -5.20 -1.97 3.23
实施例6 Q34 -5.37 -2.01 3.36
实施例7 Q12 -5.22 -1.95 3.27
实施例8 X34 -5.38 -2.09 3.29
实施例9 X22 -5.39 -2.10 3.29
实施例10 X47 -5.41 -2.13 3.28
实施例11 X59 -5.40 -2.15 3.25
对比例1 对比化合物1 -5.08 -1.78 3.30
[0287] 从表1可以看出,通过分子结构的特殊设计,本发明实施例中化合物的HOMO能级较深(例如,小于等于-5.20eV),可以较为有效地阻挡空穴,将其限制在发光区,利于扩宽发光区域,提升器件发光效率;且化合物LUMO能级较深,(例如,小于等于-1.95eV),有利于电子的注入,可以降低注入势垒,从而降低器件电压。同时,本发明的有机化合物还具有良好的热稳定性和薄膜稳定性,有利于器件的稳定性,提升器件寿命。
[0288] 化合物应用例1
[0289] 本实施例提供一种OLED器件(有机发光器件),如图1所示,其包括依次层叠的基板1、阳极2、空穴注入层3、空穴传输层4(包括第一空穴传输层41和第二空穴传输层42)、发光层5、空穴阻挡层6、电子传输层7、电子注入层8、阴极9、盖帽(Capping)层10。图中箭头表示出光方向。
[0290] 上述OLED器件的具体制备步骤如下:
[0291] 1)将带有氧化铟锡(ITO)阳极的玻璃基板(厚度为10nm)切成50mm×50mm×0.7mm的大小,分别在异丙醇和去离子水中超声处理30分钟,然后暴露在臭氧下约10min进行清
洁,将清洗后的玻璃基板安装到真空沉积设备上;
[0292] 2)在ITO阳极层上,通过真空蒸镀方式蒸镀空穴注入层材料化合物a,厚度为10nm,作为空穴注入层;
[0293] 3)在空穴注入层上真空蒸镀空穴传输材料化合物b,厚度为100nm,作为第一空穴传输层;
[0294] 4)在第一空穴传输层上真空蒸镀化合物c,厚度为10nm,作为第二空穴传输层;
[0295] 5)在第二空穴传输层上真空共同蒸镀发光主体材料化合物d和掺杂材料化合物e,掺杂比例为3%(质量比),厚度为20nm,作为发光层;
[0296] 6)在发光层上真空蒸镀化合物f,厚度5nm,作为空穴阻挡层;
[0297] 7)在空穴阻挡层上真空共同蒸镀本发明实施例1的化合物J53和Liq,质量比1:1,厚度30nm,作为电子传输层;
[0298] 8)在电子传输层上真空蒸镀化合物LiF,厚度5nm,作为电子注入层;
[0299] 9)在电子注入层上真空蒸镀镁银电极,其中,Mg:Ag质量比为1:9,厚度为10nm,作为阴极。
[0300] 10)在阴极上真空蒸镀化合物g,厚度为70nm,作为盖帽层。
[0301] 上述OLED器件制备过程中使用的化合物如下:
[0302]
[0303] 化合物应用例2~11和对照例1与化合物应用例1类似,区别在于,将步骤7)中用于电子传输层的化合物J53分别替换为实施例2~11的化合物和对比化合物1。
[0304] OLED器件的性能评价:用Keithley 2365A数字纳伏表测试OLED器件在不同电压下的电流,然后用电流除以发光面积得到OLED器件在不同电压下的电流密度;用
Konicaminolta CS-2000分光辐射亮度计测试OLED器件在不同电压下的亮度和辐射能流密
度;根据OLED器件在不同电压下的电流密度和亮度,测试各器件在相同电流密度(10mA/
cm2)下的发光效率CE/CIEy(cd/A),V工作为10mA/cm2下的工作电压;通过测量OLED器件的亮度达到初始亮度的95%时的时间而获得寿命LT95(在50mA/cm2测试条件下);测试数据如表2
所示。
[0305] 表2
[0306]OLED器件 化合物 V工作(V) CE/CIEy(cd/A) 寿命LT95(h)
应用例1 J53 3.79 150 60
应用例2 J34 3.70 154 64
应用例3 J12 3.74 158 70
应用例4 E12 3.76 157 68
应用例5 T12 3.73 160 67
应用例6 Q34 3.71 152 63
应用例7 Q12 3.77 156 66
应用例8 X34 3.72 157 67
应用例9 X22 3.71 156 68
应用例10 X47 3.71 158 69
应用例11 X59 3.70 159 68
对照例1 对比化合物1 3.85 145 55
[0307] 从表2可以看出,基于本发明提供的有机化合物为电子传输层材料制备的OLED器件具有较低的工作电压、较高的发光效率和使用寿命。例如,工作电压可小于等于3.79V,发光效率CE/CIEy可大于等于150cd/A,寿命LT95可大于等于60h。相对于对照例1,本发明应用例1~11提供的OLED器件的以上性能均具有明显的提升,这主要得益于本发明的有机化合
物作为电子传输材料具有较深的HOMO值,可以有效地阻挡空穴,将空穴限制在发光区与电
子进行复合,有利于扩宽发光复合区域,提升器件发光效率;且LUMO能级较深,使得电子注入更为顺利,从而降低器件工作电压;同时本发明提供的所述有机化合物具有良好的热稳
定性和成膜性,有利于器件的稳定性,提升器件寿命。
[0308] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
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