本發明屬于有機電致發光材料,具體涉及一種吲哚并咔唑類氘代化合物、中間體和有機電致發光器件。
背景技術:
1、顯示器集電子、通信和信息處理技術于一體,被視為電子工業繼電子和計算機之后的又一個重大發展機會。顯示技術及顯示器在信息技術的發展過程中占據了十分重要的地位。電視、電腦、電話以及各類儀器儀表上的顯示器為人們的日常生活和工作提供者大量的信息。近年來,新型顯示技術,成為人們的研究重點,其中平板顯示器具有重量小、功耗低極易攜帶方便等優點,成為研究熱點。
2、在目前的多種平板顯示器中,液晶顯示器(lcd)具有重要地位,但是,液晶顯示器(lcd)具有許多不足:自身不發光,需要靠光源或借助環境光、存在視角問題、響應速度慢、分辨率不高等。因此,人們一直在尋找新的平板顯示技術。有機電致發光現象早在1963年就已經被發現,但在當時并未引起人們的重視;直到1987年美國柯達公司tang研究小組發表了以有機熒光材料和空穴材料制成直流低電壓驅動的高亮度、高效率的薄膜型有機電致發光器件(oled)后,該技術才重新得到關注,并開創了一個全新的研究領域。
3、oled具有突出的優勢,如功耗低、響應速度快、易彎曲、視角廣、可大面積顯示、發光色彩全等,并可與現有的多種標準、技術兼容制成低成本的發光器件,在實現彩色平板顯示方面展現出廣闊的應用前景。在過去的數十年里,oled作為一種新的顯示技術已經獲得了長足發展,在平板顯示、柔性顯示、固態照明和車載顯示領域中獲得了廣泛應用。
4、因此,開發更多種類、性能更加完善的oled材料,以滿足其在高性能oled器件的使用需求,是本領域的研究重點。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足,本發明的目的在于提供一種吲哚并咔唑類氘代化合物、中間體和有機電致發光器件。本發明中通過對吲哚并咔唑類氘代化合物的結構進行設計,由此吲哚并咔唑類氘代化合物作為oled器件發光層的主體材料,制備得到的oled器件具有較低的驅動電壓、較高的電流效率和較長的壽命。
2、為達此目的,本發明采用以下技術方案:
3、第一方面,本發明提供一種吲哚并咔唑類氘代化合物,所述吲哚并咔唑類氘代化合物具有如下式i所示結構:
4、
5、ar12選自c6-c40芳基、c6-c30的雜芳基中的任意一種;
6、m選自0-5之間的整數,n選自0-4之間的整數;
7、ar12中的氫原子各自獨立地可以被-d、-f、-cn、c6-c20芳基、三苯基甲基、三苯基硅基、c1-c12烷基或c1-c12烷氧基中的至少一種取代。
8、本發明中通過對吲哚并咔唑類氘代化合物的結構進行設計,由此吲哚并咔唑類氘代化合物作為oled器件發光層的主體材料,制備得到的oled器件具有較低的驅動電壓、較高的電流效率和較長的壽命。
9、本發明中,c6-c40可以是c6、c8、c10、c12、c16、c20、c24、c28、c30、c32、c36或c40等。
10、c6-c30可以是c6、c8、c10、c12、c16、c20、c24、c28或c30等。
11、c6-c20可以是c6、c8、c10、c12、c16或c20等。
12、c1-c12可以是c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10、c11或c12。
13、需要說明的是,本發明中,“d”表示氘原子,本發明中未單獨標明的,其中的h、氫均表示“氕”,下同。
14、以下作為本發明的優選技術方案,但不作為對本發明提供的技術方案的限制,通過以下優選的技術方案,可以更好的達到和實現本發明的目的和有益效果。
15、作為本發明的優選技術方案,所述c6-c40芳基選自苯基、聯苯基、三聯苯基、萘基、蒽基、菲基、芴基、苯并芴基、二苯并芴基、萘并芴基、芘基、苝基、螺芴基、三亞苯基、熒蒽基、氫化苯并蒽基、茚并芴基、苯并茚并芴基、二苯并茚并芴基、萘并芴基、三苯基甲烷基、三苯基硅烷基或苯并萘并芴基中的任意一種或至少兩種的組合。
16、作為本發明的優選技術方案,所述c6-c30雜芳基選自咔唑基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、萘并苯并呋喃基、萘并苯并噻吩基、二萘并呋喃基、二萘并噻吩基中的任意一種或至少兩種的組合。
17、優選地,所述c6-c20芳基選自苯基、萘基、聯苯基、蒽基、菲基、芴基、三亞苯基或熒蒽基中的任意一種。
18、優選地,所述c1-c12烷基選自甲基、乙基、丙基、正丁基、叔丁基、環戊基、環己基、辛基、金剛烷基中的任意一種。
19、優選地,所述c1-c12烷氧基選自甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、辛氧基中的任意一種。
20、作為本發明的優選技術方案,所述ar12選自苯基、聯苯基、三聯苯基、萘基、三亞苯基、熒蒽基、蒽基、菲基、9,9-二甲基芴基、咔唑基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基中的至少一種。
21、優選地,所述ar12選自苯基、聯苯基、三聯苯基或萘基中的任意一種。
22、優選地,所述ar12中的氫原子各自獨立地可以被-d、-f、-cn、苯基、萘基、甲基、乙基、丙基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、三苯基甲基、三苯基硅基、咔唑基中的至少一種取代。
23、作為本發明的優選技術方案,所述吲哚并咔唑類氘代化合物選自取代或者未取代的如下化合物中的任意一種:
24、
25、
26、所述取代是指上述吲哚并咔唑類氘代化合物中ar12相應位置基團上的氫原子各自獨立地可以被氘原子替代。
27、如中ar12相應位置基團為苯基,ar12相應位置基團上的氫原子全部被氘原子替代后得到
28、優選地,所述吲哚并咔唑類氘代化合物包括如下化合物:
29、
30、需要說明的是,本發明吲哚并咔唑類氘代化合物的制備方法不做任何特殊的限定,本領域常用的制備方法均適用。
31、舉例說明本發明吲哚并咔唑類氘代化合物的合成方法包括如下步驟:
32、
33、其中,x1選自-f、-cl、-br或-i中的任意一種;
34、ar12、m、n具有與上述相同的定義;
35、ar12中的氫原子各自獨立地可以被-d、-f、-cn、c6-c20芳基、三苯基甲基、三苯基硅基、c1-c12烷基或c1-c12烷氧基中的至少一種取代。
36、第二方面,本發明提供一種中間體,所述中間體具有如下式ma所示結構;
37、
38、其中,ar12具有與上述相同的定義;
39、ar12中的氫原子各自獨立地可以被-d、-f、-cn、c6-c20芳基、三苯基甲基、三苯基硅基、c1-c12烷基或c1-c12烷氧基中的至少一種取代;
40、所述中間體不包括如下化合物:
41、
42、
43、所述中間體用于制備如第一方面所述的吲哚并咔唑類氘代化合物。
44、作為本發明的優選技術方案,所述中間體包括如下化合物:
45、
46、第三方面,本發明提供一種有機電致發光器件,所述有機電致發光器件包括陽極、陰極以及設置于所述陽極和陰極之間的有機薄膜層;
47、所述有機薄膜層的材料包括如第一方面所述的吲哚并咔唑類氘代化合物。
48、優選地,所述有機薄膜層包括發光層;
49、所述發光層的主體材料包括如第一方面所述的吲哚并咔唑類氘代化合物。
50、作為本發明的優選技術方案,所述有機電致發光器件為綠光有機電致發光器件。
51、本發明中發光層包括發光層主體材料和摻雜材料,其中摻雜材料又叫染料或者磷光發光材料。發光層主體材料可以為單一化合物,也可以是由兩種或兩種以上化合物形成的混合物。
52、優選地,所述發光層包括磷光發光層,所述磷光發光層包括綠色磷光發光層、紅色磷光發光層、藍色磷光發光層。
53、磷光發光層中主體材料的體積百分含量為60%~99.9%(例如可以是60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%或99.9%等),優選為70%~99.5%,進一步優選為85%~95%。
54、本發明中,發光層的摻雜材料可選用磷光發光材料,所述磷光發光材料又稱三重態發光材料,指物質從三重激發態發出的光。本發明中歸于磷光材料的具體選擇不做特殊限定,本領域常用的發光層的摻雜材料均適用,示例性地包括但不限于:具有如式pd所示結構的化合物:
55、
56、其中,m選自ir、pt、pd、os、ti、zr、hf、eu、tb、tm、cu或au中的任意一種;
57、y1-y4各自獨立地選自碳或氮;
58、y1和y2之間可以通過單鍵或雙鍵連接,y3和y4之間可以通過單鍵或雙鍵連接;
59、cy1和cy2各自獨立地選自苯基、萘基、芴基、螺芴基、茚基、吡咯基、噻吩基、呋喃基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、異噻唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基、喹啉基、異喹啉基、苯并喹啉基、喹喔啉基、喹唑啉基、咔唑基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、異苯并噻吩基、苯并咪唑唑基、苯并唑基、三唑基、四唑基、二唑基、三嗪基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、n雜咔唑基、n雜二苯并呋喃基中的任意一種,其中cy1和cy2可任選地經由單鍵或有機連接基團彼此連接;
60、m的任意兩個配體之間、兩個以上配體之間可以通過單鍵、雙鍵連接,或者可以通過o、s橋接,或者可以通過任意化學基團或者化學結構連接以形成符合化學原理的結構形式;
61、r91和r92各自獨立地選自-h、-d、-f、-cl、-br、-i、羥基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧酸基團、羧酸鹽基團、磺酸基團、磺酸鹽基團、磷酸基團、磷酸鹽基團、-sf5、取代或未取代c1-c60(例如可以是c1、c5、c10、c15、c20、c25、c30、c35、c40、c45、c50、c55或c60等)烷基、取代或未取代c2-c60(例如可以是c2、c5、c10、c15、c20、c25、c30、c35、c40、c45、c50、c55或c60等)烯基、取代或未取代c2-c60(例如可以是c2、c5、c10、c15、c20、c25、c30、c35、c40、c45、c50、c55或c60等)炔基、取代或未取代c1-c60(例如可以是c1、c5、c10、c15、c20、c25、c30、c35、c40、c45、c50、c55或c60等)烷氧基、取代或未取代c2-c10(例如可以是c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9或c10)雜環烷基、取代或未取代c6-c60(例如可以是c6、c12、c15、c18、c24、c30、c32、c36、c40、c42、c54或c60等)芳基、取代或未取代c6-c60(例如可以是c6、c12、c15、c18、c24、c30、c32、c36、c40、c42、c54或c60等)芳氧基、取代或未取代c6-c60(例如可以是c6、c12、c15、c18、c24、c30、c32、c36、c40、c42、c54或c60等)芳硫基、取代或未取代單價非芳族稠合多環基團、取代或未取代單價非芳族稠合雜多環基團中的任意一種。
62、a1和a2各自獨立地為選自1-5的整數,例如可以是1、2、3、4或5;
63、b選自0-4的整數,例如可以是0、1、2、3或4;
64、a選自1、2或3;
65、l1為單價有機配體、二價有機配體或三價有機配體。
66、優選地,所述式pd化合物選自如下化合物中的任意一種:
67、
68、
69、
70、
71、第四方面,本發明提供一種顯示裝置,所述顯示裝置包括如第三方面所述的有機電致發光器件。
72、與現有技術相比,本發明具有以下有益效果:
73、本發明中通過對吲哚并咔唑類氘代化合物的結構進行設計,由此吲哚并咔唑類氘代化合物作為oled器件發光層的主體材料,制備得到的oled器件具有較低的驅動電壓、較高的電流效率和較長的壽命。