CN106068261A - 电子缓冲材料和有机电致发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电子缓冲材料，和有机电致发光装置，其包含第一电极、面向第一电极的第二电极、在第一电极与第二电极之间的发光层，以及在发光层与第二电极之间的电子传输区域和电子缓冲层。包含本发明的电子缓冲材料的有机电致发光装置具有低驱动电压、极佳发光功效和长使用寿命。

Description

电子缓冲材料和有机电致发光装置
技术领域
本发明涉及电子缓冲材料和有机电致发光装置。
背景技术
首先由Eastman Kodak的Tang等人在1987年提出发射绿光的有机电致发光装置(OLED)，其使用TPD/Alq3的双层，所述双层由发光层和电荷传输层组成。随后，快速地研究有机电致发光装置，并且如今已变得商品化。目前，磷光材料(其具有极佳的发光功效)主要用于有机电致发光装置的面板。已通过使用磷材料将发射红光或绿光的有机电致发光装置成功地商品化。然而，用于发射蓝光的磷材料具有以下缺点，其阻碍实现全色显示：由于损失过度形成激子，衰减率在高电流下降低，从而降低表现；发蓝光的磷材料本身在使用寿命的长期稳定性方面存在问题；并且色彩纯度随时间流逝而快速降低。
截至本发明，已经使用荧光材料，但具有若干问题。首先，当在面板制造过程期间暴露于高温时，电流特征可变化，其可引起亮度变化。此外，归因于结构特征，发光层与电子注入层之间的界面特征可劣化，其可引起亮度降低。此外，荧光材料与磷光材料相比提供较低的效率。因此，已尝试通过研发特定荧光材料(如蒽类主体与芘类掺杂剂的组合)来改良效率。然而，所提出的组合使得电洞变得大量被捕获，其可引起发光层中的发光位点偏移到靠近电洞传输层的一侧，从而在界面处发出光。界面处的发光可降低装置的使用寿命，并且效率不令人满意。
通过改良发光材料本身来解决荧光材料的前述问题并不简单。因此，最近，已研究解决所述问题，其包括改良电荷传输材料以改变电荷传输特征，以及研发最佳装置结构。
韩国特许公开专利申请案第10-2012-0092550号披露一种有机电致发光装置，其中阻挡层***在电子注入层与发光层之间，其中阻挡层包含有包含吖嗪环的芳族杂环衍生物。然而，先前技术参考文献未披露包含以下化合物的电子缓冲材料：其中茀连接到咔唑或与吲哚稠合以形成化合物的主链，以及在电子缓冲层中使用所述化合物的有机电致发光装置。
发明内容
待解决的问题
本发明的目标是提供电子缓冲材料，其可提供具有低驱动电压、极佳发光功效和长使用寿命的有机电致发光装置；和包含所述电子缓冲材料的有机电致发光装置。
问题的解决方案
本发明人发现以上目标可通过以下各者实现：包含由以下式1表示的化合物的电子缓冲材料；和一种有机电致发光装置，其包含第一电极、面向第一电极的第二电极、在第一电极与第二电极之间的发光层，以及在发光层与第二电极之间的电子传输区域和电子缓冲层，其中所述电子缓冲层包含由以下式1表示的化合物。
其中
A表示经取代或未经取代的(5元到30元)杂芳基；
L表示单键、经取代或未经取代的(C6-C30)亚芳基或经取代或未经取代的(5元到30元)亚杂芳基；
R1表示以下式2a或2b：
R2表示氢、氘、卤素、氰基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基、经取代或未经取代的(5元到30元)杂芳基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷氧基、经取代或未经取代的三(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的三(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的单或二(C1-C30)烷基氨基、经取代或未经取代的单或二(C6-C30)芳基氨基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基或以下式3；或可与咔唑主链稠合以形成经取代或未经取代的苯并咔唑；
X表示O、S、CR11R12、NR13或SiR13R14；
R3表示氢、氘、卤素、氰基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基、经取代或未经取代的(5元到30元)杂芳基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷氧基、经取代或未经取代的三(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的三(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的单或二(C1-C30)烷基氨基、经取代或未经取代的单或二(C6-C30)芳基氨基或经取代或未经取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基；
R4、R5、R7和R10各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基、经取代或未经取代的(5元到30元)杂芳基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷氧基、经取代或未经取代的三(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的三(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的单或二(C1-C30)烷基氨基、经取代或未经取代的单或二(C6-C30)芳基氨基或经取代或未经取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基；或可键联到相邻取代基以形成经取代或未经取代的(C3-C30)、单环或多环、脂环族或芳族环，其碳原子可以由至少一个选自氮、氧和硫的杂原子置换；
R6、R8和R9各自独立地表示经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基、经取代或未经取代的(5元到30元)杂芳基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的单或二(C1-C30)烷基氨基、经取代或未经取代的单或二(C6-C30)芳基氨基或经取代或未经取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基；
R11到R14各自独立地表示经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基或经取代或未经取代的(5元到30元)杂芳基；或可键联到相邻取代基以形成经取代或未经取代的(C3-C30)、单环或多环、脂环族或芳族环，其碳原子可由至少一个选自氮、氧和硫的杂原子置换；
a、c、d、e和f各自独立地表示0到4的整数；其中a、c、d、e或f是2或更大的整数，R2、R4、R5、R7或R10中的每一个可相同或不同；
b表示0到3的整数；其中b是2或更大的整数，每个R3可相同或不同；
n表示0或1的整数；m表示1或2的整数；
*表示对咔唑主链的键结位点；并且
(亚)杂芳基含有一个或多个选自B、N、O、S、P(＝O)、Si和P的杂原子。
本发明的作用
通过使用本发明的电子缓冲材料，有机电致发光装置可具有低驱动电压、极佳发光功效和长使用寿命。
附图说明
图1是说明根据本发明的一个实施例的有机电致发光装置的结构的示意性截面图；
图2是根据本发明的一个实施例的有机电致发光装置的电洞传输层、发光层、电子缓冲层和电子传输区域中的能带图；和
图3是电流效率与实例1到3和比较实例1的有机电致发光装置的亮度之间的关系的图。
具体实施方式
在下文中，将详细地描述本发明。然而，以下描述意图说明本发明，并且不意味以任何方式限制本发明的范围。
LUMO(“最低未占用分子轨域(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)”)和HOMO(“最高占用分子轨域(Highest Occupied Molecular Orbital)”)具有负性能级。然而，为方便起见，在本发明中由绝对值来指示LUMO能级和HOMO能级。因此，当比较LUMO能级与HOMO能级时，基于其绝对值来进行比较。在本发明中，通过密度泛函理论(Density FunctionalTheory；DFT)计算LUMO能级和HOMO能级。
本文中，“(C1-C30)(亚)烷基”表示具有1到30个，优选1到20个并且更优选1到10个碳原子的直链或分支链(亚)烷基，并且包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基等。“(C2-C30)烯基”表示具有2到30个，优选2到20个并且更优选2到10个碳原子的直链或分支链烯基，并且包括乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、2-甲基丁-2-烯基等。“(C2-C30)炔基”表示具有2到30个，优选2到20个并且更优选2到10个碳原子的直链或分支链炔基，并且包括乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、1-甲基戊-2-炔基等。“(C3-C30)环烷基”表示具有3到30个、优选3到20个并且更优选3到7个碳原子的单环或多环烃，并且包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。“(3元到7元)杂环烷基”表示具有3到7个，优选5到7个环主链原子(包括至少一个选自B、N、O、S、P(＝O)、Si以及P，优选O、S以及N的杂原子)的环烷基，并且包括四氢呋喃、吡咯烷、硫杂环戊烷、四氢吡喃等。此外，“(C6-C30)(亚)芳基”表示来源于芳族烃并且具有6到30个，优选6到20个并且更优选6到15个环主链碳原子的单环或稠环，并且包括苯基、联二苯、联三苯、萘基、联萘、苯基萘基、萘基苯基、茀基、苯基茀基、苯并茀基、二苯并茀基、菲基、苯基菲基、蒽基、茚基、联伸三苯基、芘基、并四苯基、苝基、屈基、稠四苯基、茀蒽基、螺芴基等。“(5到30元)(亚)杂芳基”表示具有5到30个环主链原子并且包括至少一个，优选1到4个选自由B、N、O、S、P(＝O)、Si以及P组成的群组的杂原子的芳基；可以是单环或与至少一个苯环稠合的稠环；可以是部分饱和的；可以是通过使至少一个杂芳基或芳基经单键连接到杂芳基所形成的基团；并且包括单环型杂芳基，如呋喃基、苯硫基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、噻二唑基、异噻唑基、异噁唑基、噁唑基、噁二唑基、三嗪基、四嗪基、***基、四唑基、呋吖基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基等，以及稠环型杂芳基，如苯并呋喃基、苯并噻吩基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并萘并呋喃基、苯并萘并噻吩基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并异噻唑基、苯并异噁唑基、苯并噁唑基、异吲哚基、吲哚基、吲唑基、苯并噻二唑基、喹啉基、异喹啉基、噌啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、萘啶基、咔唑基、苯并咔唑基、啡噁嗪基、啡啶基、苯并间二氧杂环戊烯基、二氢吖啶基等。此外，“卤素”包括F、Cl、Br和I。
本文中，表述“经取代或未经取代的”中的“经取代的”意指某一官能团中的氢原子由另一个原子或基团，即取代基置换。本发明的式1的A、L和R2到R14中经取代的(C1-C30)烷基、经取代的(C1-C30)烷氧基、经取代的(C3-C30)环烷基、经取代的(C6-C30)(亚)芳基、经取代的(5元到30元)(亚)杂芳基和经取代的(C6-C30)芳基(C1-C30)烷基的取代基各自独立地是至少一个选自由以下组成的群组的基团：氘、卤素、氰基、羧基、硝基、羟基、(C1-C30)烷基、卤基(C1-C30)烷基、(C2-C30)烯基、(C2-C30)炔基、(C1-C30)烷氧基、(C1-C30)烷硫基、(C3-C30)环烷基、(C3-C30)环烯基、(3元到7元)杂环烷基、(C6-C30)芳氧基、(C6-C30)芳基硫基、未经取代或经(C6-C30)芳基取代的(3元到30元)杂芳基、未经取代或经(3元到30元)杂芳基取代的(C6-C30)芳基、三(C1-C30)烷基硅烷基、三(C6-C30)芳基硅烷基、二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硅烷基、(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基硅烷基、氨基、单或二(C1-C30)烷基氨基、单或二(C6-C30)芳基氨基、(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基、(C1-C30)烷基羰基、(C1-C30)烷氧羰基、(C6-C30)芳基羰基、二(C6-C30)芳基硼基、二(C1-C30)烷基硼基、(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硼基、(C6-C30)芳基(C1-C30)烷基以及(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基；并且优选各自独立地是至少一个选自由以下组成的群组的基团：(C1-C30)烷基、未经取代或经(C6-C30)芳基取代的(3元到30元)杂芳基、未经取代或经(3元到30元)杂芳基取代的(C6-C30)芳基、(C6-C30)芳基(C1-C30)烷基和(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基。
根据本发明的一个方面，提供包含由式1表示的化合物的电子缓冲材料。电子缓冲材料表示控制电子流的材料。因此，电子缓冲材料可以是例如捕获电子、阻挡电子或降低电子传输区域与发光层之间的能量势垒的材料。具体来说，电子缓冲材料可用于有机电致发光装置。在有机电致发光装置中，电子缓冲材料可用于制备电子缓冲层，或可添加到另一区域(如电子传输区域或发光层)中。可在发光层与电子传输区域之间或在电子传输区域与有机电致发光装置的第二电极之间形成电子缓冲层。电子缓冲材料可以是混合物或组合物，其可进一步包含用于制备有机电致发光装置的常规材料。
式1化合物可优选由下式4到10中的任一个，并且具体地说，由以下式4、5或7中的任一个表示。
其中、A、L、R2到R9、a、b、c、d、e、m和n如式1中定义。
在式1和4到10中，A可优选地表示经取代或未经取代的含氮(5元到30元)杂芳基；并且更优选表示经取代或未经取代的含氮(6元到20元)杂芳基。具体来说，A可表示经取代或未经取代的吡啶基、经取代或未经取代的嘧啶基、经取代或未经取代的三嗪基、经取代或未经取代的吡嗪基、经取代或未经取代的喹啉基、经取代或未经取代的异喹啉基、经取代或未经取代的喹啉基、经取代或未经取代的喹唑啉基、经取代或未经取代的喹喏啉基或经取代或未经取代的萘啶基；并且更确切地说，经取代或未经取代的吡啶基、经取代或未经取代的嘧啶基、经取代或未经取代的三嗪基或经取代或未经取代的吡嗪基。优选的是，A中的经取代的杂芳基的取代基可以是至少一个选自由以下组成的群组的基团：(C1-C10)烷基；未经取代或经氘、氰基、卤素、(C1-C10)烷基、(C6-C20)环烷基、(C6-C20)芳基、(6元到20元)杂芳基、二(C6-C20)芳基氨基或三(C6-C20)芳基硅烷基取代的(C6-C20)芳基；和未经取代或经氘、氰基、卤素、(C1-C10)烷基、(C6-C20)环烷基、(C6-C20)芳基、(6元到20元)杂芳基、二(C6-C20)芳基氨基或三(C6-C20)芳基硅烷基取代的(6元到20元)杂芳基。
在式1和4到10中，L可优选地表示单键或经取代或未经取代的(C6-C20)亚芳基；并且更优选表示单键或未经取代的(C6-C18)亚芳基。具体来说，L可表示单键、经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的萘基、经取代或未经取代的联二苯、经取代或未经取代的联三苯、经取代或未经取代的苯基萘基或经取代或未经取代的萘基苯基。
在式1和4到10中，R2可优选地表示氢、氘、经取代或未经取代的(C6-C20)芳基、经取代或未经取代的(5元到20元)杂芳基、经取代或未经取代的单或二(C6-C20)芳基氨基或式3，或可与咔唑主链稠合以形成经取代或未经取代的苯并咔唑。具体来说，R2可表示氢，或经取代或未经取代的(C6-C20)芳基。更确切地说，R2可表示氢、经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的二苯并噻吩基、经取代或未经取代的二苯并呋喃基、经取代或未经取代的咔唑基、经取代或未经取代的二苯基氨基、经取代或未经取代的茀基或式3，或可与咔唑主链稠合以形成经取代或未经取代的苯并咔唑。
在式3中，X可优选地表示O、S、CR11R12或NR13。R10可优选地表示氢或(C1-C20)烷基。R11到R14各自独立地可优选地表示氢、经取代或未经取代的(C1-C10)烷基、经取代或未经取代的(C6-C20)芳基或经取代或未经取代的(5元到20元)杂芳基；并且具体来说，可表示氢、(C1-C6)烷基、苯基、萘基或联二苯。
在式1和4到10中，R3、R4、R5和R7各自独立地可优选地表示氢或经取代或未经取代的(C1-C20)烷基。具体来说，R3、R4、R5和R7可表示氢。
在式1和4到10中，R6、R8和R9各自独立地可优选地表示经取代或未经取代的(C1-C20)烷基、经取代或未经取代的(C6-C20)芳基或经取代或未经取代的(6元到20元)杂芳基；并且更优选可表示经取代或未经取代的(C6-C20)芳基。具体来说，R6、R8和R9可各自独立地表示经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的联二苯或经取代或未经取代的萘基。
在式1和4到10中，具体来说，a可表示0或1；b可表示0；c、d、e和f可各自独立地表示0到2的；n可表示0或1；并且m可表示1。
根据本发明的一个实施例，A表示经取代或未经取代的含氮(5元到30元)杂芳基；L表示单键或经取代或未经取代的(C6-C20)亚芳基；R1表示式2a或2b；R2表示氢、氘、经取代或未经取代的(C6-C20)芳基、经取代或未经取代的(5元到20元)杂芳基、经取代或未经取代的单或二(C6-C20)芳基氨基或式3，或与咔唑主链稠合以形成经取代或未经取代的苯并咔唑；X表示O、S、CR11R12或NR13；R10表示氢或(C1-C20)烷基；R3、R4、R5和R7各自独立地表示氢或经取代或未经取代的(C1-C20)烷基；R6、R8和R9各自独立地表示经取代或未经取代的(C1-C20)烷基、经取代或未经取代的(C6-C20)芳基或经取代或未经取代的(6元到20元)杂芳基；R11到R14各自独立地表示氢、经取代或未经取代的(C1-C10)烷基、经取代或未经取代的(C6-C20)芳基或经取代或未经取代的(5元到20元)杂芳基；并且杂芳基含有一个或多个选自N、O和S的杂原子。
具体来说，式1化合物包括(但不限于)以下化合物。
本发明的化合物可通过所属领域的技术人员已知的合成方法制备。举例来说，其可根据以下反应方案1或2来制备。
[反应方案1]
[反应方案2]
在以上反应方案1和2中，A、L、R2到R9、a、b、c、d、e、m和n如式1中定义，并且Hal表示卤素。关于更多的用于制备本发明化合物的特定方法，请参考韩国专利申请案第2013-0149733号。
电子缓冲材料可进一步包含由以下式11表示的化合物。
其中
Ar5和Ar6各自独立地表示经取代或未经取代的(5元到30元)杂芳基，或经取代或未经取代的(C6-C30)芳基；
L'表示单键、经取代或未经取代的(C6-C30)亚芳基或经取代或未经取代的(3元到30元)亚杂芳基；
X1到X3各自独立地表示N或C，其限制条件是X1到X3中的至少一个表示N；
R15和R16各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、羧基、硝基、羟基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基、经取代或未经取代的(5元到30元)杂芳基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烯基、经取代或未经取代的(3元到7元)杂环烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷氧基、经取代或未经取代的三(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的三(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的单或二(C1-C30)烷基氨基、经取代或未经取代的单或二(C6-C30)芳基氨基或经取代或未经取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基，或可键联到相邻取代基以形成经取代或未经取代的(C3-C30)、单环或多环、脂环族或芳族环，其碳原子可由至少一个选自氮、氧和硫的杂原子置换；
(亚)杂芳基和杂环烷基各自独立地含有一个或多个选自B、N、O、S、P(＝O)、Si和P的杂原子；并且
s和t各自独立地表示1到4的整数；其中s或t是2或更大的整数，R15或R16中的每一个可相同或不同。
在式11中，Ar5和Ar6优选可各自独立地表示经取代或未经取代的(6元到20元)杂芳基，或经取代或未经取代的(C6-C20)芳基。具体来说，Ar5和Ar6各自独立地表示经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的联二苯、经取代或未经取代的萘基、经取代或未经取代的联三苯、经取代或未经取代的苯基萘基、经取代或未经取代的萘基苯基、经取代或未经取代的蒽基、经取代或未经取代的菲基、经取代或未经取代的茀基、经取代或未经取代的咔唑基、经取代或未经取代的二苯并噻吩基或经取代或未经取代的二苯并呋喃基。优选的是，Ar5和Ar6中经取代的杂芳基和经取代的芳基的取代基可以各自独立地是(C1-C10)烷基、(C6-C20)芳基、(6元到20元)杂芳基或二(C6-C20)芳基氨基。
在式11中，L'优选可表示单键，或经取代或未经取代的(C6-C20)亚芳基。具体来说，L'可表示单键、经取代或未经取代的亚苯基、经取代或未经取代的亚萘基或经取代或未经取代的亚联苯基。
在式11中，R15和R16优选可各自独立地表示氢、经取代或未经取代的(C6-C20)芳基或经取代或未经取代的(5元到20元)杂芳基，或可键联到相邻取代基以形成经取代或未经取代的(C5-C20)、单环或多环芳环，其碳原子可由至少一个选自氮、氧和硫的杂原子置换；并且s和t表示1。在式11中，R15和R16可不为经取代或未经取代的茀基。在式11中，R15和R16可各自独立地不与连接到R15和R16的咔唑主链的苯环形成经取代或未经取代的茀环。具体来说，R15和R16可各自独立地表示氢、经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的萘基、经取代或未经取代的联二苯、经取代或未经取代的二苯并噻吩基、经取代或未经取代的二苯并呋喃基或经取代或未经取代的咔唑基，或可键联到相邻取代基以形成经取代或未经取代的苯环、经取代或未经取代的茚环、经取代或未经取代的吲哚环、经取代或未经取代的苯并噻吩环或经取代或未经取代的苯并呋喃环。优选的是，经取代的基团(如R15和R16中的经取代的杂芳基和经取代的芳基)的取代基可各自独立地是(C1-C10)烷基、(C6-C20)芳基、未经取代或经(C6-C20)芳基、二(C6-C20)芳基氨基或三(C6-C20)芳基硅烷基取代的(6元到20元)杂芳基。
根据本发明的一个实施例，Ar5和Ar6可各自独立地表示经取代或未经取代的(6元到20元)杂芳基，或经取代或未经取代的(C6-C20)芳基；L'表示单键，或经取代或未经取代的(C6-C20)亚芳基；R15和R16各自独立地表示氢、经取代或未经取代的(C6-C20)芳基，或经取代或未经取代的(5元到20元)杂芳基，或可键联到相邻取代基以形成经取代或未经取代的(C5-C20)、单环或多环芳环，其碳原子可由至少一个选自氮、氧和硫的杂原子置换；并且s和t可表示1。
具体来说，式11化合物包括(但不限于)以下化合物：
根据本发明的另一方面，提供一种有机电致发光装置，其包含第一电极、面向第一电极的第二电极、在第一电极与第二电极之间的发光层以及在发光层与第二电极之间的电子传输区域和电子缓冲层，其中电子缓冲层包含由以上式1表示的化合物。
通过在包含第一和第二电极和发光层的有机电致发光装置中的发光层与第二电极之间***电子缓冲层，可通过电子缓冲层的电子亲和性LUMO能量来控制电子注入。
除式1化合物以外，有机电致发光装置中的电子缓冲层可进一步包含式11化合物。鉴于驱动电压和发光功效，式1化合物与式11化合物之间的重量比在1:99到99:1，优选10:90到90:10并且更优选30:70到70:30范围内。
当电子缓冲层包含式1化合物和式11化合物时，电子缓冲层中的这些化合物可共同蒸发或混合蒸发。在本文中，共同蒸发表示用于使两种或更多种材料以混合物形式沉积的方法，通过将所述两种或更多种材料中的每个引入相应坩埚单元中，且向所述单元施加电流以便每种材料蒸发来进行。在本文中，混合物蒸发表示用于使两种或更多种材料以混合物形式沉积的方法，通过将所述两种或更多种材料在一个坩埚单元中混合，随后沉积，且向所述单元施加电流以便所述混合物蒸发来进行。
在有机电致发光装置中，发光层可包含主体化合物和掺杂剂化合物。主体化合物可以是磷光主体化合物或荧光主体化合物。掺杂剂化合物可以是磷光掺杂剂化合物或荧光掺杂剂化合物。优选的是，主体化合物和掺杂剂化合物可以分别是荧光主体化合物和荧光掺杂剂化合物。电子缓冲层的LUMO能级可高于主体化合物的LUMO能级。具体来说，电子缓冲层与主体化合物之间的LUMO能级差异可以是0.7eV或更低。举例来说，电子缓冲层和主体化合物的LUMO能级可以分别是1.9eV和1.6eV，并且因此LUMO能级差异可以是0.3eV。尽管主体化合物与电子缓冲层之间的LUMO势垒可引起驱动电压增加，但电子可由于电子缓冲层中所包含的式1化合物而更容易地转移到主体化合物中。因此，本发明的有机电致发光装置可具有低驱动电压、高发光功效和长使用寿命。在本文中，具体来说，电子缓冲层的LUMO能级可表示电子缓冲层中所包含的式1化合物的含量。
电子缓冲层的LUMO能级可优选在1.6到2.3eV范围内，并且更优选在1.75到2.05eV范围内。当电子缓冲层的LUMO能级在上述范围内时，电子无法容易地注射到另一个层中。然而，如果电子缓冲层包含式1化合物，则有机电致发光装置可具有低驱动电压、高发光功效和长使用寿命。
在本发明的有机电致发光装置中，电子传输区域表示将电子从第二电极传输到发光层的区域。电子传输区域可包含电子传输化合物、还原性掺杂剂或其组合。电子传输化合物可以是至少一种选自由以下组成的群组的化合物：噁唑类化合物、异噁唑类化合物、***类化合物、异噻唑类化合物、噁二唑类化合物、噻二唑类化合物、苝类化合物、蒽类化合物、铝络合物和镓络合物。还原性掺杂剂可以是至少一种选自由以下组成的群组的掺杂剂：碱金属、碱金属化合物、碱土金属、稀土金属以及其卤化物、氧化物和络合物。电子传输区域可包含电子传输层、电子注入层或这两者。电子传输层和电子注入层可以各自独立地由两个或更多个层组成。电子缓冲层的LUMO能级可高于或低于电子传输区域的LUMO能级。举例来说，电子缓冲层和电子传输区域的LUMO能级可以分别是1.9eV和1.8eV，并且其LUMO能级之间的差异可以是0.1eV。当电子缓冲层具有所述数值范围内的LUMO能级时，电子可通过电子缓冲层容易地注射到发光层中。电子传输区域的LUMO能级可以是1.7eV或更高，或1.9eV或更高。在本发明中，具体来说，电子传输区域的LUMO能级可表示电子传输区域中所包含的电子传输材料的含量。当电子传输区域具有两个或更多个层时，电子传输区域的LUMO能级可以是层中所包含的一种材料，所述材料在电子传输区域中并且与电子缓冲层相邻。
具体来说，电子缓冲层的LUMO能级可高于主体化合物和电子传输区域的LUMO能级。举例来说，LUMO能级可具有以下关系：电子缓冲层>电子传输区域>主体化合物。根据前述LUMO关系，在发光层与电子缓冲层之间捕获电子，其抑制电子注射到发光层中，并且因此可引起驱动电压增加。然而，包含式1化合物的电子缓冲层可容易地将电子传递到发光层中，并且因此本发明的有机电致发光装置可具有低驱动电压、高发光功效和长使用寿命。
可容易地通过已知的许多方法测量LUMO能级。通常，可使用循环伏安法(cyclicvoltametry)或紫外线光电子光谱法(ultraviolet photoelectron spectroscopy；UPS)。因此，所属领域的技术人员可容易地了解和测定电子缓冲层、主体材料和电子传输区域中何者满足LUMO能级的前述关系，使得其可容易地实践本发明。可按照与LUMO能级相同的方式容易地测量HOMO能级。
本发明的有机电致发光装置中的层可按照发光层、电子缓冲层、电子传输区域和第二电极的顺序或按照发光层、电子传输区域、电子缓冲层和第二电极的顺序形成。
在下文中，参考图1，将详细地描述有机电致发光装置的结构，和用于制备其的方法。
图1展示有机电致发光装置100，其包含衬底101、形成于基板101上的第一电极110、形成于第一电极110上的有机层120以及形成于有机层120上并且面向第一电极110的第二电极130。
有机层120包含电洞注入层122、形成于电洞注入层122上的电洞传输层123、形成于电洞传输层123上的发光层125、形成于发光层125上的电子缓冲层126以及形成于电子缓冲层126上的电子传输区域129；并且电子传输区域129包含形成于电子缓冲层126上的电子传输层127，和形成于电子传输层127上的电子注入层128。
衬底101可以是用于有机电致发光装置的任何常规衬底，如玻璃衬底、塑料衬底或金属衬底。
第一电极110可以是阳极，并且可以用高功函数材料制备。第一电极110可由所属领域中已知的任何方法形成，如真空沈积、溅镀等。
电洞注入层122可以用所属领域中已知的任何电洞注入材料制备。举例来说，电洞注入层122可以由以下式12表示的化合物形成。
其中R可选自由以下组成的群组：氰基(-CN)、硝基(-NO2)、苯磺酰基(-SO2(C6H5))、经氰基或硝基取代的(C2-C5)烯基和经氰基或硝基取代的苯基。
式12化合物具有待结晶的特征。因此，通过使用所述化合物，电洞注入层122可具有强度。式12化合物的实例包括以下式的HAT-CN(1,4,5,8,9,11-六氮杂苯并菲-六甲腈)：
电洞注入层122可以是单层，或可由两个或更多个层组成。在后一种情况下，两个或更多个层中的一个可包含式12化合物。电洞注入层122的厚度可在约1nm到约1,000nm范围内，并且优选是约5nm到约100nm。可使用已知的许多方法在第一电极110上形成电洞注入层122，如真空沈积、湿膜形成法、激光诱导热成像等。
电洞传输层123可由所属领域中已知的任何电洞传输材料制备。电洞传输层123可以是单层，或可由两个或更多个层组成。电洞传输层123的厚度可在约1nm到约100nm范围内，并且优选是约5nm到约80nm。可使用已知的许多方法在电洞注入层122上形成电洞传输层123，如真空沈积、湿膜形成法、激光诱导热成像等。
发光层125可由主体化合物和掺杂剂化合物制备。主体化合物可以是磷光主体化合物或荧光主体化合物。掺杂剂化合物可以是磷光掺杂剂化合物或荧光掺杂剂化合物。所使用的主体化合物和掺杂剂化合物的类别不受特定限制，并且可以是具有前述LUMO能级和选自所属领域中已知的化合物的化合物。优选的是，主体化合物可以是荧光主体化合物。荧光主体化合物可以是由以下式13表示的蒽类化合物。
其中Ar1和Ar2各自独立地表示经取代或未经取代的(C6-C30)芳基，或经取代或未经取代的(5元到30元)杂芳基；Ar3和Ar4各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、硝基、羟基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基、经取代或未经取代的(5元到30元)杂芳基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷氧基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基(C1-C30)烷基硅烷基或-NR21R22；R21和R22各自独立地表示氢、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基或经取代或未经取代的(5元到30元)杂芳基，或可彼此结合以形成(3元到30元)、单环或多环、脂环族或芳族环，其碳原子可由至少一个选自氮、氧和硫的杂原子置换；g和h各自独立地表示1到4的整数；并且其中g或h是2或更大的整数，Ar3或Ar4中的每一个可相同或不同。
在式13中，Ar1和Ar2可各自独立地优选地表示经取代或未经取代的(C6-C30)芳基。具体来说，Ar1和Ar2可各自独立地表示经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的联二苯、经取代或未经取代的萘基、经取代或未经取代的蒽基、经取代或未经取代的菲基、经取代或未经取代的稠四苯基、经取代或未经取代的茀蒽基、经取代或未经取代的芘基或经取代或未经取代的屈基。在式13中，Ar3和Ar4可各自独立地优选地表示氢、经取代或未经取代的(C6-C21)芳基、经取代或未经取代的(5元到21元)杂芳基或-NR21R22。
具体来说，式13化合物包括(但不限于)以下化合物：
优选的是，掺杂剂化合物可以是荧光掺杂剂化合物。鉴于需要发射的光颜色，荧光掺杂剂化合物可优选地选自胺类化合物、芳族化合物、螯合剂络合物(如三(8-喹啉)铝络合物)、香豆素衍生物、四苯基丁二烯衍生物、双苯乙烯基亚芳基、噁二唑衍生物等；更优选是苯乙烯胺化合物、苯乙烯基二胺化合物、芳基胺化合物和芳基二胺化合物；并且甚至更优选是稠合多环酰胺衍生物。荧光掺杂剂可单独使用或以两种或更多种化合物的组合形式使用。
荧光掺杂剂化合物可以是由以下式14表示的稠合多环胺衍生物。
其中Ar21表示经取代或未经取代的(C6-C50)芳基或苯乙烯基；L1表示单键、经取代或未经取代的(C6-C30)亚芳基或经取代或未经取代的(3元到30元)亚杂芳基；Ar22和Ar23各自独立地表示氢、氘、卤素、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基或经取代或未经取代的(3元到30元)杂芳基，或可键联到相邻取代基以形成(3元到30元)、单环或多环、脂环族或芳族环，其碳原子可由至少一个选自氮、氧和硫的杂原子置换；j表示1或2；并且其中j是2，每个可相同或不同。
优选Ar21的芳基包括经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的茀基、经取代或未经取代的蒽基、经取代或未经取代的芘基、经取代或未经取代的屈基、经取代或未经取代的苯并茀基和螺[茀-苯并茀]等。
具体来说，式14化合物包括(但不限于)以下化合物：
当发光层125包含主体和掺杂剂时，按掺杂剂和发光层的主体的总量计，掺杂剂可按小于约25重量％并且优选小于17重量％的量掺杂。发光层125的厚度可在约5nm到约100nm范围内，并且优选是约10nm到约60nm。在发光层125处发生发光。发光层125可以是单层，或可由两个或更多个层组成。当发光层125由两个或更多个层组成时，可制备每个层以发出彼此不同的颜色。举例来说，可通过制备三个分别发出蓝光、红光和绿光的发光层125使装置发出白光。可使用已知的许多方法在电洞传输层123上形成发光层125，如真空沈积、湿膜形成法、激光诱导热成像等。
电子缓冲层126使用本发明的式1化合物。式1化合物的细节如先前描述。电子缓冲层126的厚度是1nm或更多，但不受特定限制。具体来说，电子缓冲层126的厚度可在2nm到200nm范围内。可使用已知的许多方法在发光层125上形成电子缓冲层126，如真空沈积、湿膜形成法、激光诱导热成像等。
电子传输层127可由所属领域中已知的任何电子传输材料制备，所述材料包括(但不限于)噁唑类化合物、异噁唑类化合物、***类化合物、异噻唑类化合物、噁二唑类化合物、噻二唑类化合物、苝类化合物、蒽类化合物、铝络合物和镓络合物。蒽类化合物可以是由以下式15表示的化合物。
其中R31到R35各自独立地表示氢、卤素、羟基、氰基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷氧基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基羰基、(C1-C30)烷基羰基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷氧羰基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基羰基、经取代或未经取代的(C2-C30)烯基、经取代或未经取代的(C2-C30)炔基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基或经取代或未经取代的(3元到30元)杂芳基，或可键联到相邻取代基以形成(3元到30元)、单环或多环、脂环族或芳族环，其碳原子可由至少一个选自氮、氧和硫的杂原子置换；L2表示单键、经取代或未经取代的(C1-C30)亚烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)亚芳基或经取代或未经取代的(3元到30元)亚杂芳基；Q1到Q9各自独立地表示氢、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基或经取代或未经取代的(3元到30元)杂芳基；并且k表示1到10的整数。
在式15中，优选的是，R31到R35中的一个可以是经取代或未经取代的(C6-C18)芳基，或经取代或未经取代的(5元到18元)杂芳基，其余的R31到R35可以是氢；Q2和Q7可各自独立地表示经取代或未经取代的(C6-C30)芳基或经取代或未经取代的(3元到30元)杂芳基；Q1、Q3到Q6、Q8和Q9可表示氢；并且k可表示1。
特定的式15化合物包括以下化合物：
优选的是，电子传输层127可以是包含电子传输化合物和还原性掺杂剂的混合层。在这种情况下，电子传输化合物还原成阴离子，并且因此其变得更易于向电致发光介质注入和传递电子。混合层的电子传输化合物不受特定限制，并且可以是任一种前述已知的电子传输材料。还原性掺杂剂可选自碱金属、碱金属化合物、碱土金属、稀土金属以及其卤化物、氧化物和络合物。具体来说，还原性掺杂剂包括(但不限于)喹啉锂、喹啉钠、喹啉铯、喹啉钾、LiF、NaCl、CsF、Li2O、BaO和BaF2。电子传输层127的厚度可在约5到约100nm范围内，并且优选是约10到约60nm。可使用已知的许多方法在电子缓冲层126上形成电子传输层127，如真空沈积、湿膜形成法、激光诱导热成像等。
电子注入层128可由所属领域中已知的任何电子注入材料制备，所述材料包括(但不限于)喹啉锂、喹啉钠、喹啉铯、喹啉钾、LiF、NaCl、CsF、Li2O、BaO和BaF2。电子注入层的厚度可在约0.1到约10nm范围内，并且优选是约0.3到约9nm。可使用已知的许多方法在电子传输层上形成电子注入层128，如真空沈积、湿膜形成法、激光诱导热成像等。
第二电极130可以是阴极，并且可由低功函数材料制备。第二电极130的材料包括铝(Al)、钙(Ca)、镁(Mg)、银(Ag)、铯(Cs)、锂(Li)和其组合。第二电极130可由所属领域中已知的任何方法形成，如真空沈积、溅镀等。
前述关于图1中所展示的有机电致发光装置的说明意图说明本发明的一个实施例，并且不意欲以任何方式限制本发明的范围。有机电致发光装置可按另一种方式构筑。举例来说，除发光层和电子缓冲层以外，图1的有机电致发光装置可不包含任一个任选的组件，如电洞注入层。此外，其中可进一步包含任选的组件，其包括杂质层，如n型掺杂层和p型掺杂层。有机电致发光装置可以是双侧发射型，其中在杂质层的两侧的每一侧上安置发光层。杂质层上的两个发光层可发出不同颜色。有机电致发光装置可以是底部发射型，其中第一电极是透明电极并且第二电极是反射电极。有机电致发光装置可以是顶部发射型，其中第一电极是反射电极并且第二电极是透明电极。有机电致发光装置可具有颠倒型结构，其中在衬底上依序堆叠阴极、电子传输层、发光层、电洞传输层、电洞注入层和阳极。
图2说明根据本发明的一个实施例的有机电致发光装置的电洞传输层、发光层、电子缓冲层和电子传输区域中的能带图。
在图2中，依序堆叠电洞传输层123、发光层125、电子缓冲层126和电子传输区域129。由阴极注入的电子通过电子传输区域129和电子缓冲层126传输到发光层中。电子缓冲层126的LUMO能级可高于发光层125和电子传输层127的主体化合物和掺杂剂化合物的LUMO能级。具体来说，LUMO能级可具有以下关系：电子缓冲层>电子传输区域>主体化合物。根据先前技术，发光层中的发光位点由于电洞捕捉而偏移到电洞传输层，由此在界面处发光。然而，根据本发明，电子由于前述电子缓冲层126的LUMO能级而被捕获，使得发光层中的发光位点可偏移到电子传输区域129中，并且因此可改良有机电致发光装置的使用寿命和效率。同时，电子缓冲层126的HOMO能级高于发光层125的主体化合物和掺杂剂化合物的HOMO能级，但可低于或高于电子传输区域129的HOMO能级。
在下文中，将参考以下实例详细地说明根据本发明的一个实施例的有机电致发光装置的制备方法和所述装置的发光特性。
[比较实例1]制造发蓝光的OLED，其中不包含电子缓冲层
如下制造OLED。OLED(Samsung Corning)的玻璃衬底上的透明电极氧化铟锡(ITO)薄膜(15Ω/sq)经历依序用三氯乙烯、丙酮、乙醇和蒸馏水进行的超声波洗涤，并且接着储存于异丙醇中。接着将ITO衬底安装在真空气相沉积设备的衬底固持器上。将N4,N4'-二苯基-N4,N4'-双(9-苯基-9H-咔唑-3-基)-[1,1'-联二苯]-4,4'-二胺引入真空气相沉积设备的单元中，并且接着控制所述设备的腔室中的压力是10-6托。随后，向所述单元施加电流以使上述引入之材料汽化，由此在ITO基板上形成厚度为60nm的第一电洞注入层。接着，向所述真空气相沉积设备的另一单元引入1,4,5,8,9,11-六氮杂三亚苯基-六甲腈(HAT-CN)，并且通过向所述单元施加电流蒸发，由此在第一电洞注入层上形成厚度为5nm的第二电洞注入层。接着将N-([1,1'-联二苯]-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-茀-2-胺(HT-1)引入真空气相沉积设备的另一单元，并且通过向所述单元施加电流蒸发，由此在第二电洞注入层上形成厚度为20nm的第一电洞传输层。接着，将化合物HT-2引入真空气相沉积设备的另一单元中，且通过向所述单元施加电流蒸发，由此在第一电洞传输层上形成厚度为5nm的第二电洞传输层。随后，将化合物H-1引入真空气相沉积设备的一个单元中作为主体材料，并且将化合物D-38引入另一个单元中作为掺杂剂。使两种材料按不同比率汽化，使得掺杂剂按主体和掺杂剂的总量计2重量％的掺杂量沉积，以在电洞传输层上形成厚度为20nm的发光层。接着将2-(4-(9,10-二(萘-2-基)蒽-2-基)苯基)-1-苯基-1H-苯并[d]咪唑引入一个单元，并且将喹啉锂引入另一个单元。以相同速率使两种材料汽化，使得其分别以50重量％的掺杂量沉积，以在发光层上形成厚度为35nm的电子传输层。在电子传输层上沉积喹啉锂作为厚度为2nm的电子注入层后，接着通过另一个真空气相沉积设备在所述电子注入层上沉积厚度为80nm的Al阴极。由此制造OLED。用于制造OLED装置的所有材料都是通过在10-6托下真空升华而纯化的材料。
图3展示说明所制造的有机电致发光装置的电流效率与亮度的关系的图。此外，以下表1中展示发光功效、CIE颜色座标、在1,000nit亮度下的驱动电压以及在2,000nit和恒定电流下10小时的使用寿命。
[实例1到3]制造发蓝光的OLED，其包含根据本发明的电子缓冲材料的电子缓冲层
除了电子传输层的厚度是30nm，并且在发光层与电子传输层之间***具有5nm厚度的电子缓冲层以外，按照与比较实例1中相同的方式制造和评估OLED。实例1到3中使用的电子缓冲材料展示于以下表1和4中。图3展示说明所制造的有机电致发光装置的电流效率与亮度的关系的图。此外，实例1到3中制造的装置的评估结果展示于以下表1中。
[比较实例2和3]制造发蓝光的OLED，其包含常规电子缓冲材料的电子缓冲层
除了BF-1和BF-65用于电子缓冲材料并且HT-3用于第二电洞传输层以外，按照与实例1中相同的方式制造和评估OLED。比较实例2和3中制造的装置的评估结果展示于以下表1中。
[表1]
由以上表1，应认识到，由于本发明的电子缓冲材料的电流较迅速，实例1到3的装置与比较实例1到3的装置相比展示更高的效率和更长的使用寿命，其中所述比较实例1到3的装置中不包含电子缓冲层或未使用本发明的电子缓冲材料制备电子缓冲层。实例1到3的电子缓冲层的LUMO能级是约1.9eV；主体化合物的LUMO能级是约1.6eV；并且电子传输层的LUMO能级是约1.8eV。由图3，应认识到，实例1到3的有机电致发光装置与比较实例1的有机电致发光装置相比在全范围亮度内展示更高的电流效率。
[比较实例4]制造发蓝光的OLED，其中不包含电子缓冲层
除了第二电洞传输层的化合物变成以下表4中所展示的HT-3以外，按照与比较实例1中相同的方式制造OLED。以下表2中展示发光功效、CIE颜色座标、在1,000nit亮度下的驱动电压以及在2,000nit和恒定电流下亮度从100％降低到90％所花费的时间。
[实例4到8]制造发蓝光的OLED，其包含根据本发明的电子缓冲材料的电子缓冲层
除了电子传输层的厚度是30nm，并且在发光层与电子传输层之间***厚度为5nm且包含电子缓冲材料的电子缓冲层以外，按照与比较实例4中相同的方式制造和评估OLED。实例4到8中使用的电子缓冲材料展示于以下表2和4中。实例4到8中制造的装置的评估结果展示于以下表2中。
[表2]
应认识到，由于本发明的电子缓冲材料的电流较迅速，实例4到8的装置具有与比较实例4中的一个类似的电流特征，但与比较实例4相比展示更高的效率和更长的使用寿命。
[比较实例5]制造发绿光的OLED，其中不包含电子缓冲层
除了第一电洞传输层的厚度是10nm；使用HT-4在第一电洞传输层上形成具有30nm厚度的第二电洞传输层；和分别使用H-44和D-88作为主体和掺杂剂以外，按照与比较实例1中相同的方式制造和评估OLED。根据发光功效、CIE颜色座标、在1,000nit亮度下的驱动电压以及在2,000nit和恒定电流下亮度从100％降低到90％所花费的时间来评估所制造的OLED，并且结果展示于以下表3中。
[实例9到10]制造发绿光的OLED，其包含根据本发明的电子缓冲材料的电子缓冲层
除了电子传输层的厚度是30nm，并且在发光层与电子传输层之间***厚度为5nm且包含电子缓冲材料的电子缓冲层以外，按照与比较实例5中相同的方式制造和评估OLED。实例9和10中使用的电子缓冲材料以及所制造的装置的评估结果展示于以下表3中。
[表3]
应认识到，由于本发明的电子缓冲材料的电流较迅速，实例9到10的装置具有与比较实例5中的一个(其中不包含电子缓冲层)类似的电流特征，但与比较实例5相比展示更高的效率和更长的使用寿命。
[表4]比较实例和实例的电洞传输层的化合物
[实例11到16]制造发蓝光的OLED，其包含根据本发明的电子缓冲材料的电子缓冲层
除了使用以下表5中所展示的化合物作为电子缓冲材料以外，按照与实例1相同的方式制造OLED。通过表5中所展示的两种化合物的共同蒸发来形成电子缓冲层。根据发光功效、CIE颜色座标、在1,000nit亮度下的驱动电压以及在2,000nit和恒定电流下10小时的使用寿命来评估所制造的OLED，并且结果展示于以下表5中。
[表5]
由以上表5，应认识到，由于本发明的电子缓冲材料的电流较迅速，实例11到16的装置与表1中所展示的比较实例1到3的装置相比展示更高的功效和更长的使用寿命，其中所述比较实例1到3的装置中不包含电子缓冲层或未使用本发明的电子缓冲材料制备电子缓冲层。
[实例17到18]制造发蓝光的OLED，其包含根据本发明的电子缓冲材料的电子缓冲层
除了使用以下表6中所展示的化合物作为电子缓冲材料以外，按照与实例1相同的方式制造OLED。通过共同蒸发形成实例17的电子缓冲层，而通过混合蒸发形成实例18的电子缓冲层。根据发光功效、CIE颜色座标、在1,000nit亮度下的驱动电压以及在2,000nit和恒定电流下10小时的使用寿命来评估所制造的OLED，并且结果展示于以下表6中。
[表6]
由以上表6，应认识到，由于本发明的电子缓冲材料的电流较迅速，实例17和18的装置与表1中所展示的比较实例1到3的装置相比展示更高的功效，其中所述比较实例1到3的装置中不包含电子缓冲层或未使用本发明的电子缓冲材料制备电子缓冲层。具体来说，使用寿命显著增强97.4％。此外，B-145和BF-6具有相同沉积温度，并且因此适用于混合蒸发。实例18展示可通过与材料的混合蒸发来形成电子缓冲层。真空气相沉积设备中化合物的各别沉积温度展示于以下表7中。电子缓冲层的混合蒸发方法的优势在于可保持装置特征直到坩埚中的全部材料耗尽。
[表7]
参考数字说明
100：有机电致发光装置 101：衬底
110：第一电极 120：有机层
122：电洞注入层 123：电洞传输层
125：发光层 126：电子缓冲层
127：电子传输层 128：电子注入层
129：电子传输区域 130：第二电极

Claims (9)

1.一种电子缓冲材料，其包含由以下式1表示的化合物：
其中
A表示经取代或未经取代的(5元到30元)杂芳基；
L表示单键、经取代或未经取代的(C6-C30)亚芳基或经取代或未经取代的(5元到30元)亚杂芳基；
R1表示以下式2a或2b：
R2表示氢、氘、卤素、氰基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基、经取代或未经取代的(5元到30元)杂芳基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷氧基、经取代或未经取代的三(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的三(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的单或二(C1-C30)烷基氨基、经取代或未经取代的单或二(C6-C30)芳基氨基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基或以下式3；或可与咔唑主链稠合以形成经取代或未经取代的苯并咔唑；
X表示O、S、CR11R12、NR13或SiR13R14；
R3表示氢、氘、卤素、氰基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基、经取代或未经取代的(5元到30元)杂芳基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷氧基、经取代或未经取代的三(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的三(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的单或二(C1-C30)烷基氨基、经取代或未经取代的单或二(C6-C30)芳基氨基或经取代或未经取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基；
R4、R5、R7和R10各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基、经取代或未经取代的(5元到30元)杂芳基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷氧基、经取代或未经取代的三(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的三(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的单或二(C1-C30)烷基氨基、经取代或未经取代的单或二(C6-C30)芳基氨基或经取代或未经取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基；或可键联到相邻取代基以形成经取代或未经取代的(C3-C30)、单环或多环、脂环族或芳族环，其碳原子可以由至少一个选自氮、氧和硫的杂原子置换；
R6、R8和R9各自独立地表示经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基、经取代或未经取代的(5元到30元)杂芳基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的单或二(C1-C30)烷基氨基、经取代或未经取代的单或二(C6-C30)芳基氨基或经取代或未经取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基；
R11到R14各自独立地表示经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基或经取代或未经取代的(5元到30元)杂芳基；或可键联到相邻取代基以形成经取代或未经取代的(C3-C30)、单环或多环、脂环族或芳族环，其碳原子可由至少一个选自氮、氧和硫的杂原子置换；
a、c、d、e和f各自独立地表示0到4的整数；其中a、c、d、e或f是2或更大的整数，R2、R4、R5、R7或R10中的每一个可相同或不同；
b表示0到3的整数；其中b是2或更大的整数，每个R3可相同或不同；
n表示0或1的整数；m表示1或2的整数；
*表示对所述咔唑主链的键结位点；并且
所述(亚)杂芳基含有一个或多个选自B、N、O、S、P(＝O)、Si和P的杂原子。
2.根据权利要求1所述的电子缓冲材料，其中A表示经取代或未经取代的含氮(5元到30元)杂芳基；L表示单键或经取代或未经取代的(C6-C20)亚芳基；R1表示式2a或2b；R2表示氢、氘、经取代或未经取代的(C6-C20)芳基、经取代或未经取代的(5元到20元)杂芳基、经取代或未经取代的单或二(C6-C20)芳基氨基或式3，或可与所述咔唑主链稠合以形成经取代或未经取代的苯并咔唑；X表示O、S、CR11R12或NR13；R10表示氢或(C1-C20)烷基；R3、R4、R5和R7各自独立地表示氢或经取代或未经取代的(C1-C20)烷基；R6、R8和R9各自独立地表示经取代或未经取代的(C1-C20)烷基、经取代或未经取代的(C6-C20)芳基或经取代或未经取代的(6元到20元)杂芳基；R11到R14各自独立地表示氢、经取代或未经取代的(C1-C10)烷基、经取代或未经取代的(C6-C20)芳基或经取代或未经取代的(5元到20元)杂芳基；并且所述杂芳基含有一个或多个选自N、O和S的杂原子。
3.根据权利要求1所述的电子缓冲材料，其中所述式1化合物选自由以下组成的群组：
4.根据权利要求1所述的电子缓冲材料，其中进一步包含由以下式11表示的化合物：
其中
Ar5和Ar6各自独立地表示经取代或未经取代的(5元到30元)杂芳基，或经取代或未经取代的(C6-C30)芳基；
L'表示单键、经取代或未经取代的(C6-C30)亚芳基或经取代或未经取代的(3元到30元)亚杂芳基；
X1到X3各自独立地表示N或C，其限制条件是X1到X3中的至少一个表示N；
R15和R16各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、羧基、硝基、羟基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基、经取代或未经取代的(5元到30元)杂芳基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烯基、经取代或未经取代的(3元到7元)杂环烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷氧基、经取代或未经取代的三(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的三(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的单或二(C1-C30)烷基氨基、经取代或未经取代的单或二(C6-C30)芳基氨基或经取代或未经取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基；或可键联到相邻取代基以形成经取代或未经取代的(C3-C30)、单环或多环、脂环族或芳族环，其碳原子可由至少一个选自氮、氧和硫的杂原子置换；
(亚)杂芳基和杂环烷基各自独立地含有一个或多个选自B、N、O、S、P(＝O)、Si和P的杂原子；并且
s和t各自独立地表示1到4的整数；其中s或t是2或更大的整数，R15或R16中的每一个可相同或不同。
5.根据权利要求4所述的电子缓冲材料，其中Ar5和Ar6可各自独立地表示经取代或未经取代的(6元到20元)杂芳基，或经取代或未经取代的(C6-C20)芳基；L'表示单键，或经取代或未经取代的(C6-C20)亚芳基；R15和R16各自独立地表示氢、经取代或未经取代的(C6-C20)芳基，或经取代或未经取代的(5元到20元)杂芳基，或可键联到相邻取代基以形成经取代或未经取代的(C5-C20)、单环或多环芳环，其碳原子可由至少一个选自氮、氧和硫的杂原子置换；并且s和t可表示1。
6.根据权利要求4所述的电子缓冲材料，其中所述式11化合物选自由以下组成的群组：
7.一种有机电致发光装置，其包含第一电极、面向所述第一电极的第二电极、在所述第一电极与所述第二电极之间的发光层以及在所述发光层与所述第二电极之间的电子传输区域和电子缓冲层，其中所述电子缓冲层包含根据权利要求1所述的由式1表示的化合物。
8.根据权利要求7所述的有机电致发光装置，其中所述电子缓冲层进一步包含根据权利要求4所述的由式11表示的化合物。
9.根据权利要求8所述的有机电致发光装置，其中所述电子缓冲层中的所述由式1表示的化合物和所述由式11表示的化合物被共同蒸发或混合蒸发。
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