專利名稱:新的有機電致發(fā)光化合物以及使用該化合物的有機電致發(fā)光裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及新的有機電致發(fā)光化合物,以及在電致發(fā)光層中使用該化合物的有機電致發(fā)光裝置。具體地說,本發(fā)明的有機電致發(fā)光化合物的特征在于,其用化學式(1)或化學式(2)表示 化學式1
化學式2
其中, R1和R2獨立地表示氫,氘,(C1-C60)烷基,(C2-C60)烯基,(C2-C60)炔基,(C3-C60)環(huán)烷基,(C4-C60)三環(huán)烷基,(C7-C60)雙環(huán)烷基,(C6-C60)芳基,(C4-C60)雜芳基,含一個或多個選自N、O和S的雜原子的5-或6-元雜環(huán)烷基,螺環(huán)雙芴基,鹵素,氰基,(C1-C60)烷氧基,三(C1-C60)烷基甲硅烷基、二(C1-C60)烷基(C6-C60)芳基甲硅烷基或三(C6-C60)芳基甲硅烷基;R1和R2的烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、三環(huán)烷基、雙環(huán)烷基、芳基或雜芳基可以進一步被一個或多個選自氘、(C1-C60)烷基、(C1-C60)烷氧基、鹵素、三(C1-C60)烷基甲硅烷基、二(C1-C60)烷基(C6-C60)芳基甲硅烷基、三(C6-C60)芳基甲硅烷基、氰基、(C6-C60)芳基、(C6-C60)芳基(C1-C60)烷基、(C6-C60)芳基(C1-C60)烷氧基的取代基所取代; Ar1至Ar4獨立地表示含1-4個選自N、O和S的雜原子的5-或6-元雜芳基,條件是如果Ar1至Ar4的雜芳基表示吡啶基,則Ar1、Ar2、Ar3和Ar4中的至少兩個表示吡啶基。
圖1是有機發(fā)光二極管(OLED)的截面圖。
具體實施例方式 現(xiàn)在引用附圖,圖1說明了本發(fā)明OLED的截面圖,其含有玻璃1、透明電極2、空穴注入層3、空穴傳輸層4、電致發(fā)光層5、電子傳輸層6、電子注入層7和Al負極8。
R1和R2的術語“雜芳基”表示含有1至4個選自N、O和S的作為芳環(huán)骨架原子的雜原子、且剩余芳環(huán)骨架原子為碳原子的芳基。雜芳基可以是5-或6-元單環(huán)雜芳基或與一個或多個苯環(huán)稠和的多環(huán)雜芳基,并且其可以是部分飽和的。雜芳基可以包括二價芳基,其中雜原子可以被氧化或季銨化形成N-氧化物和季銨鹽。具體實例包括,單環(huán)雜芳基例如呋喃基、苯硫基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、噻二唑基、異噻唑基、異噁唑基、噁唑基、噁二唑基、三嗪基、四嗪基、三唑基、四唑基、呋咕基(furazanyl)、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基;多環(huán)雜芳基例如苯并呋喃基、苯并苯硫基、異苯并呋喃基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并異噻唑基、苯并異噁唑基、苯并噁唑基、異吲哚基、吲哚基、吲唑基、苯并噻二唑基、喹啉基、異喹啉基、噌啉基(cinnolinyl)、喹唑啉基、喹嗪基(quinolizinyl)、喹喔啉基、咔唑基、菲啶基和苯并間二氧雜環(huán)戊烯基;和相應的N-氧化物(例如,吡啶基N-氧化物、喹啉基N-氧化物)及其季銨鹽;但它們不局限于此。
Ar1-Ar4的術語“雜芳基”表示含有1至4個選自N、O和S作為5-或6-元芳環(huán)骨架原子的雜原子、且剩余芳環(huán)骨架原子為碳原子的芳基。雜芳基可以是5-或6-元單環(huán)雜芳基,并且其可以是部分飽和的。具體實例包括,呋喃基、苯硫基、吡咯基、吡喃基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、噻二唑基、異噻唑基、異噁唑基、噁唑基、噁二唑、三嗪基、四嗪基、三唑基、四唑基、呋咕基(furazanyl)、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基和噠嗪基。
術語“烷基”、“烷氧基”和含有“烷基”部分的其它取代基可以為直鏈和支鏈。
這里描述的術語“芳基”表示芳烴去掉一個氫原子獲得的有機基團。各個環(huán)包括含有4至7個,優(yōu)選5至6個環(huán)原子的單環(huán)系或稠環(huán)系。術語“芳基”還包括通過單鍵連接的多個芳基基團。具體的實例包括苯基、萘基、聯(lián)苯基、蒽基、茚基、芴基、菲基、亞三苯基(triphenylenyl)、芘基、苝基、屈基、四并苯基(naphthacenyl)和熒蒽基,但它們不局限于此。
所述萘基可以是1-萘基或者2-萘基;蒽基可以是1-蒽基、2-蒽基或9-蒽基;芴基可以是1-芴基、2-芴基、3-芴基、4-芴基或9-芴基。
這里描述的包括“(C1-C60)烷基”部分的取代基可以含有1至60個碳原子、1至20個碳原子或1至10個碳原子。包括“(C6-C60)芳基”部分的取代基可以含有6至60個碳原子、6至20個碳原子或6至12個碳原子。包括“(C3-C60)雜芳基”部分的取代基可以含有3至60個碳原子、4至20個碳原子或4至12個碳原子。包括“(C3-C60)環(huán)烷基”部分的取代基可以含有3至60個碳原子、3至20個碳原子或3至7個碳原子。包括“(C2-C60)烯基或炔基”部分的取代基可以含有2至60個碳原子、2至20個碳原子或2至10個碳原子。
本發(fā)明的化學式(1)或化學式(2)的有機電致發(fā)光化合物的特征在于其新穎的結(jié)構(gòu),其通過這些化合物達到在綠色電致發(fā)光裝置中最大化發(fā)光效率和器件壽命,這對于常規(guī)發(fā)明而言是不可預料的。
本發(fā)明的化學式(1)或化學式(2)的有機電致發(fā)光化合物采用了一種結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)顯示出宿主與摻雜劑之間的有效的能量傳遞機制,這能夠在改善電子密度分布的基礎上展現(xiàn)出具有可靠的高效率的電致發(fā)光特性。本發(fā)明的新型化合物的結(jié)構(gòu)能夠提供一種骨架,此骨架不僅對于綠色電致發(fā)光而且還在從藍到紅的范圍內(nèi)能夠高效地調(diào)節(jié)電致發(fā)光特性。本發(fā)明超越了使用諸如Alq等具有高電導率的宿主材料的理念,采用了具有合適的空穴電導率與電子電導率的平衡的宿主,由此克服了常規(guī)材料的問題(包括初始效率低和壽命短),并且確保了對于每種顏色都具有高效和長壽命的高性能的電致發(fā)光性質(zhì)。
在化學式(1)或(2)中,R1和R2獨立地表示甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、正己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基、癸基、十二基、十六基、三氟甲基、全氟乙基、三氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、苯甲基、乙烯基、苯基乙烯基、乙炔基、苯基乙炔基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、環(huán)辛基、二環(huán)[1.1.0]丁基、二環(huán)[1.1.1]戊基、二環(huán)[2.1.0]戊基、二環(huán)[2.1.1]己基、二環(huán)[3.2.0]己基、二環(huán)[3.2.0]庚基、二環(huán)[3.1.1]庚基、二環(huán)[4.1.0]庚基、二環(huán)[2.2.1]庚基、八氫苯并環(huán)戊二烯基(octahydropentalenyl)、二環(huán)[2.2.2]辛基、二環(huán)[4.2.0]辛基、二環(huán)[4.1.1]辛基、二環(huán)[3.2.1]辛基、八氫-1H-茚基、二環(huán)[5.2.0]壬基、二環(huán)[4.2.1]壬基、二環(huán)[3.3.1]壬基、二環(huán)[3.3.2]癸基、二環(huán)[4.3.1]癸基、二環(huán)[4.2.2]癸基、十氫萘基、二環(huán)[3.3.3]十一基、二環(huán)[4.3.2]十一基、二環(huán)[4.3.3]十二基、4-戊基二環(huán)[2.2.2]辛基、三環(huán)[2.2.1.0]庚基、三環(huán)[5.2.1.02,6]癸基、三環(huán)[5.3.1.1]十二基、三環(huán)[5.4.0.02,9]十一基、金剛烷基、三環(huán)[5.3.2.04,9]十二基、三環(huán)[4.4.1.11,5]十二基、三環(huán)[5.5.1.03,11]十三烷基、苯基、萘基、聯(lián)苯基、茚基、芴基、菲基、蒽基、熒蒽基、亞三苯基、芘基、屈基、四并苯基、苝基、吡啶基、吡咯基、呋喃基、苯硫基、咪唑基、苯并咪唑基、四唑基、吡嗪基、嘧啶基、喹啉基、苯并呋喃基、苯并苯硫基、吡唑基、吲哚基、咔唑基、噻唑基、噁唑基、苯并噻唑基、苯并噁唑基、嗎啉基、硫代嗎啉基、螺環(huán)雙芴基、氟、氰基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基、己氧基、三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三丙基甲硅烷基、三(叔丁基)甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、二甲基苯基甲硅烷基或三苯基甲硅烷基;并且苯基、萘基、聯(lián)苯基、芴基、菲基、蒽基、熒蒽基、亞三苯基、芘基、屈基、四并苯基、苝基、吡啶基、吡咯基、呋喃基、苯硫基、咪唑基、苯并咪唑基、吡嗪基、嘧啶基、喹啉基、苯并呋喃基、苯并苯硫基、吡唑基、吲哚基、咔唑基、噻唑基、噁唑基、苯并噻唑基或苯并噁唑基可以進一步被一個或多個選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、正己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基、癸基、十二基、十六基、三氟甲基、全氟乙基、三氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、甲氧基、乙氧基、丁氧基、己氧基、氟、氰基、苯基、萘基、9,9-二甲基-9H-芴基、9,9-二苯基-9H-芴基、蒽基、三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三丙基甲硅烷基、三(叔丁基)甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、二甲基苯基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、三苯甲基和三苯甲氧基的取代基所取代。
在化學式(1)或化學式(2)中,Ar1-Ar4獨立地表示吡咯基、吡唑基、咪唑基、噻唑基、異噻唑基、噻二唑基、噁唑基、異噁唑基、噁二唑基、呋喃基、呋咕基、噻吩基、四唑基、三唑基、吡啶基、嘧啶基、噠嗪基、吡嗪基、三嗪基或四嗪基;它們優(yōu)選為1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、1-吡唑基、3-吡唑基、4-吡唑基、5-吡唑基、1-咪唑基、2-咪唑基、4-咪唑基、5-咪唑基、2-噻唑基、4-噻唑基、5-噻唑基、3-異噻唑基、4-異噻唑基、5-異噻唑基、1,2,3-噻二唑-4-基、1,2,3-噻二唑-5-基、1,3,4-噻二唑-2-基、1,3,5-噻二唑-2-基、1,3,5-噻二唑-4-基、2-噁唑基、4-噁唑基、5-噁唑基、3-異噁唑基、4-異噁唑基、5-異噁唑基、1,2,3-噁二唑-4-基、1,2,3-噁二唑-5-基、1,3,4-噁二唑-2-基、1,3,5-噁二唑-2-基、1,3,5-噁二唑-4-基、2-呋喃基、3-呋喃基、3-呋咕基、2-噻吩基、3-噻吩基、1H-四唑-5-基、1H-四唑-1-基、2H-四唑-5-基、2H-四唑-2-基、1H-1,2,3-三唑-1-基、1H-1,2,3-三唑-4-基、1H-1,2,3-三唑-5-基、1H-1,2,4-三唑-1-基、1H-1,2,4-三唑-3-基、1H-1,2,4-三唑-5-基、2H-1,2,3-三唑-2-基、2H-1,2,3-三唑-4-基、2H-1,2,3-三唑-5-基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、5-嘧啶基、3-噠嗪基、4-噠嗪基、2-吡嗪基、1,2,3-三嗪-4-基、1,2,3-三嗪-5-基、1,2,4-三嗪-3-基、1,2,4-三嗪-5-基、1,2,4-三嗪-6-基、1,3,5-三嗪-2-基、1,2,3,4-四嗪-5-基和1,2,3,5-四嗪-4-基。
根據(jù)本發(fā)明的有機電致發(fā)光化合物可以具體地舉例為下述化合物,但不局限于此
其中,R1和R2獨立地表示甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、正己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基、癸基、十二基、十六基、三氟甲基、全氟乙基、三氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、苯甲基、乙烯基、苯基乙烯基、乙炔基、苯基乙炔基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、環(huán)辛基、二環(huán)[1.1.0]丁基、二環(huán)[1.1.1]戊基、二環(huán)[2.1.0]戊基、二環(huán)[2.1.1]己基、二環(huán)[3.2.0]己基、二環(huán)[3.2.0]庚基、二環(huán)[3.1.1]庚基、二環(huán)[4.1.0]庚基、二環(huán)[2.2.1]庚基、八氫苯并環(huán)戊二烯基、二環(huán)[2.2.2]辛基、二環(huán)[4.2.0]辛基、二環(huán)[4.1.1]辛基、二環(huán)[3.2.1]辛基、八氫-1H-茚基、二環(huán)[5.2.0]壬基、二環(huán)[4.2.1]壬基、二環(huán)[3.3.1]壬基、二環(huán)[3.3.2]癸基、二環(huán)[4.3.1]癸基、二環(huán)[4.2.2]癸基、十氫萘基、二環(huán)[3.3.3]十一基、二環(huán)[4.3.2]十一基、二環(huán)[4.3.3]十二基、4-戊基二環(huán)[2.2.2]辛基、三環(huán)[2.2.1.0]庚基、三環(huán)[5.2.1.02,6]癸基、三環(huán)[5.3.1.1]十二基、三環(huán)[5.4.0.02,9]十一基、金剛烷基、三環(huán)[5.3.2.04,9]十二基、三環(huán)[4.4.1.11,5]十二基、三環(huán)[5.5.1.03,11]十三烷基、苯基、萘基、聯(lián)苯基、茚基、芴基、菲基、蒽基、熒蒽基、亞三苯基、芘基、屈基、四并苯基、苝基、吡啶基、吡咯基、呋喃基、苯硫基、咪唑基、苯并咪唑基、四唑基、吡嗪基、嘧啶基、喹啉基、苯并呋喃基、苯并苯硫基、吡唑基、吲哚基、咔唑基、噻唑基、噁唑基、苯并噻唑基、苯并噁唑基、嗎啉代、硫代嗎啉基、或螺環(huán)雙芴基;并且 苯基、萘基、聯(lián)苯基、芴基、菲基、蒽基、熒蒽基、亞三苯基、芘基、屈基、四并苯基、苝基、吡啶基、吡咯基、呋喃基、苯硫基、咪唑基、苯并咪唑基、吡嗪基、嘧啶基、喹啉基、苯并呋喃基、苯并苯硫基、吡唑基、吲哚基、咔唑基、噻唑基、噁唑基、苯并噻唑基或苯并噁唑基可以進一步被一個或多個選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、正己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基、癸基、十二基、十六基、三氟甲基、全氟乙基、三氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、甲氧基、乙氧基、丁氧基、己氧基、氟、氰基、苯基、萘基、9,9-二甲基-9H-芴基、9,9-二苯基-9H-芴基、蒽基、三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三丙基甲硅烷基、三(叔丁基)甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、二甲基苯基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、三苯甲基和三苯甲氧基的取代基所取代。
更具體地,本發(fā)明的有機電致發(fā)光化合物可以具體地舉例為下述化合物,但本發(fā)明不局限于這些化合物
可根據(jù)反應方案(1)或反應方案(2)描述的方法制備本發(fā)明的有機電致發(fā)光化合物 反應方案1
反應方案2
其中,R1、R2、Ar1、Ar2、Ar3和Ar4如化學式(1)和(2)所定義。
此外,本發(fā)明還提供了有機太陽能電池,其包括一個或多個化學式(1)或化學式(2)表示的有機電致發(fā)光化合物。
本發(fā)明還提供了一種有機電致發(fā)光裝置,其由第一電極;第二電極;和至少一個插入第一電極和第二電極之間的有機層組成;其中,所述有機層包括一個或多個化學式(1)或化學式(2)表示的有機電致發(fā)光化合物。
本發(fā)明的有機電致發(fā)光裝置的特征在于,有機層包括一個電致發(fā)光層,該電致發(fā)光層包括一個或多個化學式(1)或化學式(2)表示的有機電致發(fā)光化合物作為電致發(fā)光摻雜劑,和一個或多個宿主。
對用于本發(fā)明的有機電致發(fā)光裝置的宿主沒有特別限定,但是優(yōu)選選自化學式(3)或(4)表示的化合物 化學式3 (Ar11)b-L1-(Ar12)c 化學式4 (Ar13)d-L2(Ar14)e 其中, L1表示(C6-C60)亞芳基或(C4-C60)亞雜芳基; L2表示亞蒽基; Ar11-Ar14獨立地選自氫,氘,(C1-60)烷基,(C1-60)烷氧基,鹵素,(C4-C60)雜芳基,(C5-C60)環(huán)烷基和(C6-C60)芳基;并且Ar11-Ar14的環(huán)烷基、芳基或雜芳基可以進一步被一個或多個選自(C6-C60)芳基或者(C4-C60)雜芳基(所述(C6-C60)芳基或者(C4-C60)雜芳基不具有取代基或具有至少一個取代基,該取代基選自氘、具有或不具有鹵素取代基的(C1-C60)烷基、(C1-C60)烷氧基、(C3-C60)環(huán)烷基、鹵素、氰基、三(C1-C60)烷基甲硅烷基、二(C1-C60)烷基(C6-C60)芳基甲硅烷基和三(C6-C60)芳基甲硅烷基),具有或不具有鹵素取代基的(C1-C60)烷基,(C1-C60)烷氧基,氘,(C3-C60)環(huán)烷基,鹵素,氰基,三(C1-C60)烷基甲硅烷基,二(C1-C60)烷基(C6-C60)芳基甲硅烷基和三(C6-C60)芳基甲硅烷基的取代基取代;以及 b、c、d和e獨立地表示0至4的整數(shù)。
化學式(3)或(4)表示的宿主可以被例舉為化學式(5)至(7)之一表示的衍生物。
化學式5
化學式6
化學式7
在化學式(5)至(7)中, R301和R302獨立地表示(C6-C60)芳基、(C4-C60)雜芳基、含有一個或多個選自N、O和S的雜原子的5-或6-元雜環(huán)烷基、或者(C3-C60)環(huán)烷基,并且R301和R302中的芳基或雜芳基可以進一步被一個或多個取代基取代,所述取代基選自(C6-C60)芳基、(C4-C60)雜芳基(所述(C6-C60)芳基或者(C4-C60)雜芳基具有或不具有一個或多個取代基,該取代基選自氘、具有或不具有鹵素取代基的(C1-C60)烷基、(C1-C60)烷氧基、(C3-C60)環(huán)烷基、鹵素、氰基、三(C1-C60)烷基甲硅烷基、二(C1-C60)烷基(C6-C60)芳基甲硅烷基和三(C6-C60)芳基甲硅烷基),具有或不具有鹵素取代基的(C1-C60)烷基,(C1-C60)烷氧基,氘,(C3-C60)環(huán)烷基,鹵素,氰基,三(C1-C60)烷基甲硅烷基,二(C1-C60)烷基(C6-C60)芳基甲硅烷基和三(C6-C60)芳基甲硅烷基的取代基取代; R303至R306獨立地表示氫、氘、(C1-C60)烷基、(C1-C60)烷基氧、鹵素、(C4-C60)雜芳基、(C5-C60)環(huán)烷基或者(C6-C60)芳基,并且R303至R306中的雜芳基、環(huán)烷基或芳基可以進一步被一個或多個取代基取代,所述取代基選自具有或不具有鹵素取代基的(C1-C60)烷基、(C1-C60)烷氧基、(C3-C60)環(huán)烷基、鹵素、氰基、三(C1-C60)烷基甲硅烷基、二(C1-C60)烷基(C6-C60)芳基甲硅烷基和三(C6-C60)芳基甲硅烷基; B和D獨立地表示化學鍵或者具有或不具有一個或多個取代基的(C6-C60)亞芳基,所述取代基選自氘、(C1-C60)烷基、(C1-C60)烷氧基、(C6-C60)芳基、(C4-C60)雜芳基和鹵素; Ar10和Ar30獨立地表示選自下列結(jié)構(gòu)的芳基,或者(C4-C60)雜芳基,Ar10或Ar30的芳基或雜芳基可以進一步被一個或多個取代基取代,所述取代基選自氘、(C1-C60)烷基、(C1-C60)烷氧基、(C6-C60)芳基、(C4-C60)雜芳基
其中,Ar20表示(C6-C60)亞芳基或(C4-C60)亞雜芳基,優(yōu)選選自亞苯基、亞萘基、亞蒽基、亞芴基、亞菲基、亞四并苯基(tetracenylene)、亞萘并苯基(naphthacenylene)、亞屈基、亞五并苯基、亞芘基、亞雜芳基,并且所述化合物由以下結(jié)構(gòu)式表示;Ar20的亞芳基或亞雜芳基可以進一步被一個或多個取代基取代,所述取代基選自氘、(C1-C60)烷基、(C1-C60)烷氧基、(C6-C60)芳基、(C4-C60)雜芳基和鹵素;
R331至R314獨立地表示氫、(C1-C60)烷基或者(C6-C60)芳基,或者它們中的每一個可以經(jīng)由具有或不具有稠和環(huán)的(C3-C60)亞烷基或(C3-C60)亞烯基與相鄰取代基連接形成一個脂環(huán)、或單環(huán)或多環(huán)芳環(huán); R321至R324獨立地表示氫、氘、(C1-C60)烷基、(C1-C60)烷氧基、(C6-C60)芳基、(C4-C60)雜芳基或鹵素,或者它們中的每一個可以經(jīng)由具有或不具有稠和環(huán)的(C3-C60)亞烷基或(C3-C60)亞烯基與相鄰取代基連接形成一個脂環(huán)、或單環(huán)或多環(huán)芳環(huán)。
所述電致發(fā)光層是指產(chǎn)生電致發(fā)光的層,此層可以為單層或?qū)盈B有兩層或兩層以上的多層。根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造,當采用宿主-摻雜劑混合物時,與僅使用化學式(1)或(2)的化合物的裝置相比,由于發(fā)光宿主的緣故可以證實電致發(fā)光效率的顯著改善。這可以以2-5wt%的摻雜濃度來實現(xiàn)。與其他常規(guī)宿主材料相比,本發(fā)明的宿主具有較高的空穴和電子的電導率以及優(yōu)異的材料穩(wěn)定性,從而改善了裝置壽命以及電致發(fā)光效率。
因此,如果將化學式(3)至化學式(7)之一表示的化合物用作發(fā)光宿主,則可以顯著地彌補本發(fā)明的化學式(1)或(2)的化合物的電學缺點。
化學式(3)至化學式(7)中之一表示的宿主化合物可以具體地舉例為下述化合物,但不局限于此。
本發(fā)明的有機電致發(fā)裝置可以進一步包含一個或多個選自芳胺和苯乙烯基芳胺的化合物,以及化學式(1)或化學式(2)表示的有機電致發(fā)光化合物。芳胺和苯乙烯基芳胺化合物的例子包括化學式(8)表示的化合物,但它們不局限于此。
化學式(8)
其中,Ar21和Ar22獨立地表示氫、氘、鹵素、(C1-C60)烷基、(C6-C60)芳基、(C4-C60)雜芳基、單或二(C6-C60)芳胺基、單或二(C1-C60)烷基胺基、含有一個或多個選自N、O和S的雜原子的5-或6-元雜環(huán)烷基、或(C3-C60)環(huán)烷基,或者Ar21和Ar22可以經(jīng)由具有或不具有稠和環(huán)的(C3-C60)亞烷基或(C3-C60)亞烯基連接形成一個脂環(huán)、或單環(huán)或多環(huán)芳環(huán); 當e是1時,Ar23表示(C6-C60)芳基、(C4-C60)雜芳基、或由以下化學式之一表示的取代基
當e是2時,Ar23表示(C6-C60)亞芳基、(C4-C60)亞雜芳基、或選自以下結(jié)構(gòu)的取代基
其中Ar24和Ar25獨立地表示(C6-C60)亞芳基或(C4-C60)亞雜芳基; R201至R203獨立地表示氫、鹵素、氘、(C1-C60)烷基或(C6-C60)芳基; f是1至4的整數(shù),g是0或1的整數(shù);并且 Ar21和Ar22的烷基、芳基、雜芳基、芳胺基、烷基胺基、環(huán)烷基或雜環(huán)烷基,或者Ar23的芳基、雜芳基、亞芳基或亞雜芳基,或者Ar24和Ar25的亞芳基或亞雜芳基,或者R201至R203的烷基或芳基可以進一步被一個或多個取代基取代,所述取代基選自氘、鹵素、(C1-C60)烷基、(C6-C60)芳基、(C4-C60)雜芳基、含有一個或多個選自N、O和S的雜原子的5-或6-元雜環(huán)烷基、(C3-C60)環(huán)烷基、三(C1-C60)烷基甲硅烷基、二(C1-C60)烷基(C6-C60)芳基甲硅烷基、三(C6-C60)芳基甲硅烷基、金剛烷基、(C7-C60)雙環(huán)烷基、(C2-C60)烯基、(C2-C60)炔基、氰基、單或二(C1-C60)烷基胺基、單或二(C6-C60)芳胺基、(C6-C60)芳基(C1-C60)烷基、(C6-C60)芳氧基、(C1-C60)烷氧基、(C6-C60)芳硫基、(C1-C60)烷硫基、(C1-C60)烷氧基羰基、(C1-C60)烷基羰基、(C1-C60)芳基羰基、羰基、硝基和羥基。
所述芳胺化合物和苯乙烯基芳胺化合物可以更具體地舉例為下述化合物,但不局限于此。
在本發(fā)明的有機電致發(fā)光裝置中,有機層可進一步包括一種或多種金屬,所述金屬選自元素周期表中1族、2族的有機金屬、第4周期和第5周期的過渡金屬、鑭系金屬和d-過渡金屬,以及化學式(1)或化學式(2)表示的有機電致發(fā)光化合物。除電致發(fā)光層外,有機層可以包括電荷生成層。
本發(fā)明可以實現(xiàn)具有獨立發(fā)光模式的像素結(jié)構(gòu)的電致發(fā)光裝置,其包括一個含有作為亞像素的化學式(1)或化學式(2)化合物的有機電致發(fā)光裝置,和一個或多個包括一個或多個選自Ir、Pt、Pd、Rh、Re、Os、T1、Pb、Bi、In、Sn、Sb、Te、Au和Ag的化合物的亞像素,同時并聯(lián)設計。
此外,所述有機電致發(fā)光裝置可以是一種有機顯示器,除了上述的有機電致發(fā)光化合物之外,其同時還包括一種或多種選自具有不大于500nm電致發(fā)光波長峰值的化合物,以及具有不小于560nm電致發(fā)光波長峰值的化合物。所述具有不大于500nm電致發(fā)光波長峰值的化合物,或具有不小于560nm電致發(fā)光波長峰值的化合物可以例舉為化學式(9)至(15)表示的化合物,但它們不限于此。
化學式9 M1L3L4L5 在化學式(9)中,M1選自元素周期表中第7、8、9、10、11、13、14、15和16族金屬,配體L3、L4和L5獨立地選自以下結(jié)構(gòu)
其中,R61至R63獨立地表示氫、氘、具有或不具有鹵素取代基的(C1-C60)烷基、具有或不具有(C1-C60)烷基取代基的(C6-C60)芳基、或者鹵素; R64至R79獨立地表示氫、氘、(C1-C60)烷基、(C1-C30)烷氧基、(C3-C60)環(huán)烷基、(C2-C30)烯基、(C6-C60)芳基、單或二(C1-C30)烷基胺基、單或二(C6-C30)芳胺基、SF5、三(C1-C30)烷基甲硅烷基、二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基甲硅烷基、三(C6-C30)芳基甲硅烷基、氰基或鹵素,并且R70和R76可以經(jīng)由(C2-C12)亞烷基或(C2-C12)亞烯基連接到相鄰取代基形成稠和環(huán)或多稠和環(huán);并且R64至R79的烷基、環(huán)烷基、烯基或芳基,或者R70和R76的稠和環(huán)或多稠和環(huán)可以進一步被一個或多個選自氘、(C1-C60)烷基、(C6-C60)芳基和鹵素的取代基取代。
R80至R83獨立地表示氫、氘、具有或不具有鹵素取代基的(C1-C60)烷基、具有或不具有(C1-C60)烷基取代基的(C6-C60)芳基; R84和R85獨立地表示氫、氘、(C6-C60)烷基、(C6-C60)芳基或者鹵素,或者R84和R85可以經(jīng)由具有或不具有稠和環(huán)的(C3-C12)亞烷基或(C3-C12)亞烯基連接形成一個脂環(huán)、或單環(huán)或多環(huán)芳環(huán);并且R84和R85的烷基或芳基,或者經(jīng)由具有或不具有稠和環(huán)的(C3-C12)亞烷基或(C3-C12)亞烯基連接形成的脂環(huán)、或單環(huán)或多環(huán)芳環(huán)可以進一步被取代基取代,所述取代基選自氘、具有或不具有鹵素取代基的(C1-C60)烷基、(C1-C30)烷氧基、鹵素、三(C1-C30)烷基甲硅烷基、三(C6-C30)芳基甲硅烷基和(C6-C60)芳基; R86表示(C1-C60)烷基、(C6-C60)芳基、(C5-C60)雜芳基或者鹵素; R87至R89獨立地表示氫、氘、(C1-C60)烷基、(C6-C60)芳基或者鹵素,并且R86至R89的烷基或芳基可以進一步被鹵素或(C1-C60)烷基取代; Z表示
或
R101至R112獨立地表示氫、氘、具有或不具有鹵素取代基的(C1-C60)烷基、(C1-C30)烷氧基、鹵素、(C6-C60)芳基、氰基或(C5-C60)雜烷基,或者R101至R112中的每一個可以經(jīng)由亞烷基或亞烯基連接到相鄰取代基形成(C5-C7)螺環(huán)或(C5-C9)稠和環(huán)、或者它們中的每一個可以經(jīng)由亞烷基或亞烯基連接到R67或R68形成(C5-C7)稠和環(huán)。
化學式10
在化學式(10)中,R91至R94獨立地表示(C1-C60)烷基或(C6-C60)芳基、或者它們中的每一個可以經(jīng)由具有或不具有稠和環(huán)的(C3-C60)亞烷基或(C3-C60)亞烯基連接到相鄰取代基形成一個脂環(huán)、或單環(huán)或多環(huán)芳環(huán);并且R91至R94的烷基或芳基,或者經(jīng)由具有或不具有稠和環(huán)的(C3-C60)亞烷基或(C3-C60)亞烯基連接形成的脂環(huán)、或單環(huán)或多環(huán)芳環(huán)可以進一步被一個或多個取代基取代,所述取代基選自氘、具有或不具有鹵素取代基的(C1-C60)烷基、(C1-C60)烷氧基、鹵素、三(C1-C60)烷基甲硅烷基、三(C6-C60)芳基甲硅烷基和(C6-C60)芳基。
化學式11
化學式12
化學式13 L11L12M2(Q)y 在化學式(13)中,配體L11和L12獨立地選自以下結(jié)構(gòu)
M2是二價或三價金屬; 當M2是二價金屬時y為0,而當M2是三價金屬時y為1; Q表示(C6-C60)芳氧基或三(C6-C60)芳基甲硅烷基,并且所述芳氧基和三芳基甲硅烷基可以進一步被(C1-C60)烷基或(C6-C60)芳基所取代; X表示O、S或Se; 環(huán)A表示噁唑、噻唑、咪唑、噁二唑、噻二唑、苯并噁唑、苯并噻唑、苯并咪唑、吡啶或喹啉; 環(huán)B表示吡啶或喹啉,并且環(huán)B可以進一步被(C1-C60)烷基、或者具有或不具有(C1-C60)烷基取代的苯基或萘基取代; R201至R204獨立地表示氫、氘、(C1-C60)烷基、鹵素、三(C1-C60)烷基甲硅烷基、三(C6-C60)芳基甲硅烷基或(C6-C60)芳基、或者它們中的每一個可以經(jīng)由(C3-C60)亞烷基或(C3-C60)亞烯基連接到相鄰取代基形成稠和環(huán),并且吡啶或喹啉可以與R201形成化學鍵從而形成稠和環(huán); 環(huán)A或R201至R204的芳基可以進一步被(C1-C60)烷基、鹵素、具有鹵素取代基的(C1-C60)烷基、苯基、萘基、三(C1-C60)烷基甲硅烷基、三(C6-C60)芳基甲硅烷基或胺基取代。
化學式14
在化學式(14)中,Ar41和Ar42獨立地表示氫、氘、鹵素、(C1-C60)烷基、(C6-C60)芳基、(C4-C60)雜芳基、單或二(C6-C60)芳胺基、單或二(C1-C60)烷基胺基、含有一個或多個選自N、O和S的雜原子的5-或6-元雜環(huán)烷基、或(C3-C60)環(huán)烷基,或者Ar41和Ar42可以經(jīng)由具有或不具有稠和環(huán)的(C3-C60)亞烷基或(C3-C60)亞烯基連接形成一個脂環(huán)、或單環(huán)或多環(huán)芳環(huán); 當i是1時,Ar43表示(C6-C60)芳基、(C4-C60)雜芳基或者由以下結(jié)構(gòu)式之一表示的芳基
當i是2時,Ar43表示(C6-C60)亞芳基、(C4-C60)亞雜芳基或者由以下結(jié)構(gòu)式之一表示的亞芳基
其中Ar44和Ar45獨立地表示(C6-C60)亞芳基或(C4-C60)亞雜芳基; R211至R213獨立地表示氫、氘、(C1-C60)烷基或(C6-C60)芳基;j是1至4的整數(shù),k是0或1的整數(shù);并且 Ar41和Ar22的烷基、芳基、雜芳基、芳胺基、烷基胺基、環(huán)烷基或雜環(huán)烷基,Ar41和Ar42通過亞烷基或亞烯基形成的單環(huán)或多環(huán)芳環(huán),Ar43的芳基、雜芳基、亞芳基或亞雜芳基,或者Ar44和Ar45的亞芳基或亞雜芳基,或者R211至R213的烷基或芳基可以進一步被一個或多個取代基取代,所述取代基選自氘、鹵素、(C1-C60)烷基、(C6-C60)芳基、(C4-C60)雜芳基、含有一個或多個選自N、O和S的雜原子的5-或6-元雜環(huán)烷基、(C3-C60)環(huán)烷基、三(C1-C60)烷基甲硅烷基、二(C1-C60)烷基(C6-C60)芳基甲硅烷基、三(C6-C60)芳基甲硅烷基、金剛烷基、(C7-C60)雙環(huán)烷基、(C2-C60)烯基、(C2-C60)炔基、氰基、單或二(C1-C60)烷基胺基、單或二(C6-C60)芳胺基、(C6-C60)芳基(C1-C60)烷基、(C6-C60)芳氧基、(C1-C60)烷氧基、(C6-C60)芳硫基、(C1-C60)烷硫基、(C1-C60)烷氧基羰基、(C1-C60)烷基羰基、(C6-C60)芳基羰基、(C6-C60)芳氧基羰基、(C1-C60)烷氧基羰基氧基、(C1-C60)烷基羰基氧基、(C6-C60)芳基羰基氧基、(C6-C60)芳氧基羰基氧基、(C1-C60)烷基羰基氧基、(C6-C60)芳基羰基氧基、羰基、硝基和羥基。
化學式15
在化學式(15)中,R601至R604獨立地表示氫、氘、鹵素、(C1-C60)烷基、(C6-C60)芳基、(C4-C60)雜芳基、含有一個或多個選自N、O和S的雜原子的5-或6-元雜環(huán)烷基、(C3-C60)環(huán)烷基、三(C1-C60)烷基甲硅烷基、二(C1-C60)烷基(C6-C60)芳基甲硅烷基、三(C6-C60)芳基甲硅烷基、金剛烷基、(C7-C60)雙環(huán)烷基、(C2-C60)烯基、(C2-C60)炔基、(C1-C60)烷氧基、氰基、(C1-C60)烷基胺基、(C6-C60)芳胺基、(C6-C60)芳基(C1-C60)烷基、(C6-C60)芳氧基、(C6-C60)芳硫基、(C1-C60)烷氧基羰基、(C1-C60)烷基羰基、(C6-C60)芳基羰基、(C6-C60)芳氧基羰基、(C1-C60)烷氧基羰基氧基、(C1-C60)烷基羰基氧基、(C6-C60)芳基羰基氧基、(C6-C60)芳氧基羰基氧基、(C1-C60)烷基羰基氧基、(C6-C60)芳基羰基氧基、羰基、硝基或羥基,或者R601至R604中的每一個可以經(jīng)由具有或不具有稠和環(huán)的(C3-C60)亞烷基或(C3-C60)亞烯基連接到鄰取代基形成一個脂環(huán)、或單環(huán)或多環(huán)芳環(huán); R601至R604的烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、芳基、雜芳基、芳基甲硅烷基、烷基甲硅烷基、烷基胺基或芳胺基,或者經(jīng)由具有或不具有稠和環(huán)的(C3-C60)亞烷基或(C3-C60)亞烯基連接到鄰取代基形成的脂環(huán)、或單環(huán)或多環(huán)芳環(huán)可以進一步被一個或多個取代基取代,所述取代基選自鹵素、氘、(C1-C60)烷基、(C6-C60)芳基、(C4-C60)雜芳基、含有一個或多個選自N、O和S的雜原子的5-或6-元雜環(huán)烷基、(C3-C60)環(huán)烷基、三(C1-C60)烷基甲硅烷基、二(C1-C60)烷基(C6-C60)芳基甲硅烷基、三(C6-C60)芳基甲硅烷基、金剛烷基、(C7-C60)雙環(huán)烷基、(C2-C60)烯基、(C2-C60)炔基、(C1-C60)烷氧基、氰基、(C1-C60)烷基胺基、(C6-C60)芳胺基、(C6-C60)芳基(C1-C60)烷基、(C6-C60)芳氧基、(C6-C60)芳硫基、(C1-C60)烷氧基羰基、(C1-C60)烷基羰基、(C6-C60)芳基羰基、(C6-C60)芳氧基羰基、(C1-C60)烷氧基羰基氧基、(C1-C60)烷基羰基氧基、(C6-C60)芳基羰基氧基、(C6-C60)芳氧基羰基氧基、(C1-C60)烷基羰基氧基、(C6-C60)芳基羰基氧基、(C6-C60)芳氧基羰基氧基、(C1-C60)烷基羰基氧基、(C6-C60)芳基羰基氧基、羰基、硝基和羥基。
具有不大于500nm電致發(fā)光波長峰值的化合物,或具有不小于560nm電致發(fā)光波長峰值的化合物,可以具體地舉例為下述化合物,但不局限于此。
在本發(fā)明的有機電致發(fā)裝置中,在電極對的至少一面的內(nèi)表面上,優(yōu)選放置一個或多個選自硫族化合物層、金屬鹵化物層和金屬氧化物層的層(在下文,提到為“表面層”)。具體地,優(yōu)選排列硅和鋁金屬(包括氧化物)的硫族化合物層在EL介質(zhì)層的陽極表面上,和金屬鹵化物層或金屬氧化物層在EL介質(zhì)層的陰極表面上。結(jié)果是,可以獲得操作穩(wěn)定性。
硫族化合物的例子優(yōu)選包括SiOx(1≤x≤2)、AlOx(1≤x≤1.5)、SiON、SiAlON等等。金屬鹵化物的例子優(yōu)選包括LiF、MgF2、CaF2、稀土金屬氟化物等等。金屬氧化物的例子優(yōu)選包括Cs2O、Li2O、MgO、SrO、BaO、CaO等等。
在根據(jù)本發(fā)明的有機電致發(fā)光裝置中,在由此制造的電極對的至少一個表面上,還優(yōu)選排列電子傳輸化合物和還原摻雜劑的混合區(qū)或者空穴傳輸化合物和氧化摻雜劑的混合區(qū)域。因此,電子傳輸化合物被還原成陰離子,從而易于從混合區(qū)域向EL介質(zhì)的電子注入和傳輸。另外,由于空穴傳輸化合物被氧化形成陽離子,因此易于從混合區(qū)域向EL介質(zhì)的空穴注入和傳輸。優(yōu)選氧化摻雜劑包括各種路易斯酸和受體化合物。優(yōu)選還原摻雜劑包括堿金屬、堿金屬化合物、堿土金屬、稀土金屬、以及它們的混合物。
本發(fā)明的具有高發(fā)光效率以及優(yōu)異光純度和材料壽命性質(zhì)的有機電致發(fā)光化合物,優(yōu)點在于其可以用于生產(chǎn)具有優(yōu)異使用壽命有機發(fā)光二極管(OLED’S)。
最佳方式 參照本發(fā)明的有機電致發(fā)光化合物的代表化合物、制備這些化合物的方法、以及由此制造得到的裝置的電致發(fā)光特性,進一步描述本發(fā)明,但提供這些實施例只是為了便于理解本發(fā)明并通過具體實施方式
進行說明,這并不意味著對本發(fā)明范圍的限制。
制備實施例 [制備實施例1]化合物(213)的制備
化合物A的制備 將3-氨基吡啶(20g,212.5mmol)、2-溴吡啶(31.09ml,318.7mmol)、Pd2(dba)3(3.8g,4.25mmol)、Pcy3(三環(huán)己基膦)(2.38,8.50mmol)、叔丁醇鈉(61.28,637.61mmol)和甲苯(500mL)加入到反應容器中,并將所得混合物在110℃下攪拌12小時。將反應混合物冷卻至室溫并用乙酸乙酯萃取。用蒸餾水洗滌萃取液,用無水硫酸鎂干燥,并在減壓條件下蒸發(fā)。柱層析(乙酸乙酯∶己烷=1∶1)純化得到化合物A(10g,27.48%)。
化合物(B)的制備 在-78℃下,將2-溴化萘(44.1g,270.7mmol)和正丁基鋰(2.5M溶液于正己烷中)(130.0mL,324.9mmol)緩慢滴加溶解到干燥的四氫呋喃溶劑(500mL)中。攪拌1小時后,加入2,7-二氯化蒽-9,10-二酮(30.0g,108.3mmol),并將混合物攪拌,同時緩慢升高溫度至室溫。17小時后,往其中加入水,并將所得的混合物攪拌30分鐘。用乙酸乙酯(500mL)萃取混合物,有機層用500mL的水洗滌并用無水硫酸鎂干燥。減壓下蒸餾并干燥得到化合物(B)(21.3g,47.8mmol)。
化合物(C)的制備 將化合物(B)(21.3g,47.8mmol)、碘化鉀(31.7g,191.2mmol)、亞磷酸氫鈉(40.5g,382.4mmol)和乙酸(300mL)加入到反應容器中,并將混合物在120℃回流下攪拌。15小時后,加入水(500mL)并將所得的混合物攪拌1小時。通過減壓過濾收集的沉淀物用水(300mL×3)和丙酮(300mL×1)洗滌,干燥得到化合物(C)(12.5g,30.4mmol)。
化合物(213)的制備 將化合物(C)(12.5g,30.4mmol)、化合物(A)(15.4g,91.2mmol)、醋酸鈀(0.34g,1.52mmol)、三丁基膦(0.6g,3.0mmol)、叔丁醇鈉(9.3g,97.3mmol)和甲苯(250mL)加入到反應容器中,并將混合物在氮氣氛圍下回流攪拌。8小時后,將反應混合物冷卻至室溫并用乙酸乙酯(400mL)萃取。將萃取物在減壓下干燥,并通過柱層析純化(二氯甲烷∶正己烷=5∶1)得到目標化合物(化合物213)(9.2g,44%)。
[制備實施例2]化合物(2589)的制備
化合物(A)的制備 將3-氨基吡啶(20g,212.5mmol)、2-溴吡啶(31.09ml,318.7mmol)、Pd2(dba)3(3.8g,4.25mmol)、Pcy3(三環(huán)己基膦)(2.38,8.50mmol)、叔丁醇鈉(61.28,637.61mmol)和甲苯(500mL)加入到反應容器中,并將所得混合物在110℃下攪拌12小時。冷卻至室溫后,反應混合物用乙酸乙酯萃取,萃取液用蒸餾水洗滌,用無水硫酸鎂干燥,并在減壓條件下蒸餾。柱層析(乙酸乙酯∶己烷=1∶1)純化得到化合物A(10g,27.48%)。
化合物(B)的制備 在-78℃下,將2-溴化萘(44.1g,270.7mmol)和正丁基鋰(2.5M溶液于正己烷中)(130.0mL,324.9mmol)緩慢加入溶解到干燥的四氫呋喃溶劑(500mL)中。攪拌1小時后,加入2,6-二溴蒽-9,10-二酮(30.0g,108.3mmol),將所得的混合物攪拌,同時緩慢升高溫度至室溫。17小時后,往其中加入水,將混合物攪拌30分鐘并用乙酸乙酯(500mL)萃取。萃取物用水(500mL)洗滌,所獲得的有機層用無水硫酸鎂干燥。減壓下蒸餾并干燥得到化合物(B)(21.3g,47.8mmol)。
化合物(C)的制備 將化合物(B)(7.0g,14.51mmol)、碘化鉀(KI)(9.64g,58.06mmol)、磷酸鈉一水合物(NaH2PO2·H2O)(9.24g,87.12mmol)溶解在乙酸(300mL)中,并將溶液在回流下攪拌。14小時后,將反應混合物冷卻至25℃,加入氫氧化鈉溶液(200mL)中和混合物。混合物用水(400mL)洗滌,并且用二氯甲烷溶劑(300mL)萃取。萃取物用硫酸鎂干燥,通過過濾器過濾,并在減壓下除去溶劑。所獲得的化合物通過柱層析(二氯甲烷/己烷=1/100)純化得到化合物(C)(4.49g,10.0mmol)。
化合物(2589)的制備 將化合物(C)(7g,11.89mmol)、化合物(A)(6.1g,35.69mmol)、Pd(OAc)2(0.13g,0.59mmol)、三叔丁基膦(50%于甲苯中)(0.58mL,1.18mmol)、叔丁醇鈉(4.57g,47.56mmol)和DMF(100mL)加入到反應容器中,并將混合物在140℃下攪拌12小時。冷卻至室溫后,往混合物中加入蒸餾水(100mL),所得的固體在減壓下過濾。過濾得到的固體通過柱層析純化(乙酸乙酯∶正己烷=2∶1)得到化合物(2589)(3.7g,40.47%)。
根據(jù)制備實施例1和2相同的步驟,制備得到表1和表2中列出的有機電致發(fā)光化合物(化合物1至4752),表3中列出了其1H NMR和MS/FAB數(shù)據(jù)。
表1
表2
表3
[實施例1]通過使用本發(fā)明的有機電致發(fā)光化合物制造OLED 通過使用本發(fā)明的電致發(fā)光化合物制造OLED裝置 首先,使用三氯乙烯、丙酮、乙醇和蒸餾水超聲波洗滌由OLED玻璃(1)(由三星-康寧公司(Samsung-Corning)生產(chǎn))制備的透明電極ITO薄膜(15Ω/□)(2),接著,在使用前儲存在異丙醇中。
然后,將ITO底物裝配到真空氣相沉積裝置的底物折疊器(substratefolder)中,并在真空氣相沉積裝置的室中放入4,4’,4”-三(N,N-(2-萘基)-苯氨基)三苯基胺(2-TNATA)(其結(jié)構(gòu)如下所示),其隨后被通風到10-6托室內(nèi)真空度。應用電流至室中以蒸發(fā)2-TNATA,從而提供空穴注入層(3)的氣相沉積,所述空穴注入層在ITO底物上具有60nm的厚度。
然后向真空氣相沉積裝置的另一個室中充入N,N’-雙(α-萘基)-N,N’-二苯基-4,4’-二胺(NPB)(其結(jié)構(gòu)如下所示),并應用電流至室中以蒸發(fā)NPB,從而提供空穴注入層上厚度為20nm的空穴傳輸層(4)的氣相沉積。
在形成空穴注入層和空穴傳輸層之后,如下述在其上氣相沉積電致發(fā)光層。向真空沉積裝置的一個室中充入H-62(其結(jié)構(gòu)如下所示)作為宿主,并向另一個室中充入本發(fā)明的化合物(化合物(2717))作為摻雜劑。以不同的速率蒸發(fā)這兩種物質(zhì)以便以2-5%摻雜(以重量計,基于宿主),從而在所述空穴輸送層上氣相沉積厚度為30nm的電致發(fā)光層(5)。
H-62化合物2717 然后,將三(8-羥基喹啉)鋁(III)(Alq)(其結(jié)構(gòu)如下所示)氣相沉積作為厚度為20nm的電子傳輸層(6),然后氣相沉積對苯二酚鋰(Liq)(其結(jié)構(gòu)如下所示)作為厚度為1至2nm的電子注入層(7)。其后,通過使用另一個真空氣相沉積裝置氣相沉積150nm厚度的Al陰極(8)從而制造得OLED。
通過在10-6torr下的真空升華,將用于各個材料的各化合物純化,并用作OLED用電致發(fā)光材料。
[對比實施例1]采用常規(guī)電致發(fā)光材料的OLED制備 根據(jù)與實施例1中所述相同的過程,制造空穴注入層(3)和空穴輸送層(4),并將二萘基蒽裝入所述真空氣相沉積裝置的一個室內(nèi),并將DSA-Ph(其結(jié)構(gòu)如下所示)裝入另一個室內(nèi)。同時加熱這兩個室以便以2-5%(以重量計)的氣相沉積率氣相沉積DSA-Ph,從而在空穴輸送層上形成厚度為30nm的電致發(fā)光層(5)。
然后,根據(jù)與實施例1中所述相同的過程,氣相沉積電子輸送層(6)和電子注入層(7),并使用另一個真空氣相沉積裝置來氣相沉積厚度為150nm的Al陰極(8),從而制得OLED。
[對比實施例2]采用常規(guī)電致發(fā)光材料的OLED制備 根據(jù)與實施例1中所述相同的過程制造空穴注入層和空穴輸送層后,將三(8-羥基喹啉)鋁(III)(Alq)作為電致發(fā)光宿主材料裝入所述真空氣相沉積裝置的另一個室內(nèi),同時將香豆素545T(C545T)裝入另一個室內(nèi)。以不同速率蒸發(fā)這兩種物質(zhì)以獲得摻雜,從而在所述空穴輸送層上氣相沉積厚度為30nm的電致發(fā)光層。摻雜濃度優(yōu)選1-3%(重量),基于Alq。
然后,根據(jù)與實施例1中所述相同的過程,氣相沉積電子輸送層和電子注入層,并使用另一個真空氣相沉積裝置來氣相沉積厚度為150nm的Al陰極,從而制得OLED。
[實施例2]所制得的OLED的電致發(fā)光特性 在5000cd/m2下測定包含本發(fā)明的有機電致發(fā)光化合物(實施例1)或常規(guī)電致發(fā)光化合物(對比實施例1-2)的OLED的電致發(fā)光效率,其結(jié)果示于表4中。
(表4)
從表4可以看出,與使用DNA:DSA-Ph的對比實施例1相比,使用本發(fā)明的有機電致發(fā)光化合物的藍色OLED顯示出相當?shù)陌l(fā)光效率,但更優(yōu)異的色純度,所以其“發(fā)光效率/Y”值(其具有與定量效率類似的趨勢)遠高于常規(guī)材料的值。具體地,與常規(guī)電致發(fā)光化合物相比,化合物(2717)顯示出提高約40%或更多的“發(fā)光效率/Y”值。
此外,當本發(fā)明的電致發(fā)光材料用于綠色電致發(fā)光裝置時,與使用常規(guī)的Alq:C545T的裝置(對比實施例2)相比,其顯示出大于兩倍的發(fā)光效率,這可以從表4中看出。
綜上所述,本發(fā)明的有機電致發(fā)光化合物可以作為高效的藍色或綠色電致發(fā)光材料。此外,使用該化合物作為摻雜材料的電致發(fā)光裝置在色純度方面顯示出顯著的提高。色純度和發(fā)光效率提高的結(jié)果證明本發(fā)明的電致發(fā)光材料具有優(yōu)異的性質(zhì)。
權利要求
1、一種由化學式(1)或化學式(2)表示的有機電致發(fā)光化合物
化學式1
化學式2
其中,
R1和R2獨立地表示氫,氘,(C1-C60)烷基,(C2-C60)烯基,(C2-C60)炔基,(C3-C60)環(huán)烷基,(C4-C60)三環(huán)烷基,(C7-C60)雙環(huán)烷基,(C6-C60)芳基,(C4-C60)雜芳基,含一個或多個選自N、O和S的雜原子的5-或6-元雜環(huán)烷基,螺環(huán)雙芴基,鹵素,氰基,(C1-C60)烷氧基,三(C1-C60)烷基甲硅烷基、二(C1-C60)烷基(C6-C60)芳基甲硅烷基或三(C6-C60)芳基甲硅烷基;R1和R2的烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、三環(huán)烷基、雙環(huán)烷基、芳基或雜芳基可進一步被一個或多個選自氘、(C1-C60)烷基、(C1-C60)烷氧基、鹵素、三(C1-C60)烷基甲硅烷基、二(C1-C60)烷基(C6-C60)芳基甲硅烷基、三(C6-C60)芳基甲硅烷基、氰基、(C6-C60)芳基、(C6-C60)芳基(C1-C60)烷基、(C6-C60)芳基(C1-C60)烷氧基的取代基所取代;
Ar1至Ar4獨立地表示含1-4個選自N、O和S的雜原子的5-或6-元雜芳基,條件是如果Ar1至Ar4的雜芳基表示吡啶基,則Ar1、Ar2、Ar3和Ar4中的至少兩個表示吡啶基。
2、如權利要求1所述的有機電致發(fā)光化合物,其中,R1和R2獨立地表示甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、正己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基、癸基、十二基、十六基、三氟甲基、全氟乙基、三氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、苯甲基、乙烯基、苯基乙烯基、乙炔基、苯基乙炔基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、環(huán)辛基、二環(huán)[1.1.0]丁基、二環(huán)[1.1.1]戊基、二環(huán)[2.1.0]戊基、二環(huán)[2.1.1]己基、二環(huán)[3.2.0]己基、二環(huán)[3.2.0]庚基、二環(huán)[3.1.1]庚基、二環(huán)[4.1.0]庚基、二環(huán)[2.2.1]庚基、八氫苯并環(huán)戊二烯基、二環(huán)[2.2.2]辛基、二環(huán)[4.2.0]辛基、二環(huán)[4.1.1]辛基、二環(huán)[3.2.1]辛基、八氫-1H-茚基、二環(huán)[5.2.0]壬基、二環(huán)[4.2.1]壬基、二環(huán)[3.3.1]壬基、二環(huán)[3.3.2]癸基、二環(huán)[4.3.1]癸基、二環(huán)[4.2.2]癸基、十氫萘基、二環(huán)[3.3.3]十一基、二環(huán)[4.3.2]十一基、二環(huán)[4.3.3]十二基、4-戊基二環(huán)[2.2.2]辛基、三環(huán)[2.2.1.0]庚基、三環(huán)[5.2.1.02,6]癸基、三環(huán)[5.3.1.1]十二基、三環(huán)[5.4.0.02,9]十一基、金剛烷基、三環(huán)[5.3.2.04,9]十二基、三環(huán)[4.4.1.11,5]十二基、三環(huán)[5.5.1.03,11]十三烷基、苯基、萘基、聯(lián)苯基、茚基、芴基、菲基、蒽基、熒蒽基、亞三苯基、芘基、屈基、四并苯基、苝基、吡啶基、吡咯基、呋喃基、苯硫基、咪唑基、苯并咪唑基、四唑基、吡嗪基、嘧啶基、喹啉基、苯并呋喃基、苯并苯硫基、吡唑基、吲哚基、咔唑基、噻唑基、噁唑基、苯并噻唑基、苯并噁唑基、嗎啉基、硫代嗎啉基、螺環(huán)雙芴基、氟、氰基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基、己氧基、三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三丙基甲硅烷基、三(叔丁基)甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、二甲基苯基甲硅烷基或三苯甲硅烷基;并且
苯基、萘基、聯(lián)苯基、芴基、菲基、蒽基、熒蒽基、亞三苯基、芘基、屈基、四并苯基、苝基、吡啶基、吡咯基、呋喃基、苯硫基、咪唑基、苯并咪唑基、吡嗪基、嘧啶基、喹啉基、苯并呋喃基、苯并苯硫基、吡唑基、吲哚基、咔唑基、噻唑基、噁唑基、苯并噻唑基或苯并噁唑基可進一步被一個或多個選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、正己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基、癸基、十二基、十六基、三氟甲基、全氟乙基、三氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、甲氧基、乙氧基、丁氧基、己氧基、氟、氰基、苯基、萘基、9,9-二甲基-9H-芴基、9,9-二苯基-9H-芴基、蒽基、三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三丙基甲硅烷基、三(叔丁基)甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、二甲基苯基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、三苯甲基和三苯甲氧基的取代基所取代。
3、如權利要求2所述的有機電致發(fā)光化合物,其中,Ar1至Ar4獨立地表示1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、1-吡唑基、3-吡唑基、4-吡唑基、5-吡唑基、1-咪唑基、2-咪唑基、4-咪唑基、5-咪唑基、2-噻唑基、4-噻唑基、5-噻唑基、3-異噻唑基、4-異噻唑基、5-異噻唑1,2,3-噻二唑-4-基、1,2,3-噻二唑-5-基、1,3,4-噻二唑-2-基、1,3,5-噻二唑-2-基、1,3,5-噻二唑-4-基、2-噁唑基、4-噁唑基、5-噁唑基、3-異噁唑基、4-異噁唑基、5-異噁唑基、1,2,3-噁二唑-4-基、1,2,3-噁二唑-5-基、1,3,4-噁二唑-2-基、1,3,5-噁二唑-2-基、1,3,5-噁二唑-4-基、2-呋喃基、3-呋喃基、3-呋咕基、2-噻吩基、3-噻吩基、1H-四唑-5-基、1H-四唑-1-基、2H-四唑-5-基、2H-四唑-2-基、1H-1,2,3-三唑-1-基、1H-1,2,3-三唑-4-基、1H-1,2,3-三唑-5-基、1H-1,2,4-三唑-1-基、1H-1,2,4-三唑-3-基、1H-1,2,4-三唑-5-基、2H-1,2,3-三唑-2-基、2H-1,2,3-三唑-4-基、2H-1,2,3-三唑-5-基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、5-嘧啶基、3-噠嗪基、4-噠嗪基、2-吡嗪基、1,2,3-三嗪-4-基、1,2,3-三嗪-5-基、1,2,4-三嗪-3-基、1,2,4-三嗪-5-基、1,2,4-三嗪-6-基、1,3,5-三嗪-2-基、1,2,3,4-四嗪-5-基和1,2,3,5-四嗪-4-基。
4、一種有機電致發(fā)光裝置,其包括第一電極;第二電極;和至少一個插入第一電極和第二電極之間的有機層;其中,所述有機層包括化學式(1)或化學式(2)表示的有機電致發(fā)光化合物
化學式1
化學式2
其中,
R1和R2獨立地表示氫,氘,(C1-C60)烷基,(C2-C60)烯基,(C2-C60)炔基,(C3-C60)環(huán)烷基,(C4-C60)三環(huán)烷基,(C7-C60)雙環(huán)烷基,(C6-C60)芳基,(C4-C60)雜芳基,含一個或多個選自N、O和S的雜原子的5-或6-元雜環(huán)烷基,螺環(huán)雙芴基,鹵素,氰基,(C1-C60)烷氧基,三(C1-C60)烷基甲硅烷基、二(C1-C60)烷基(C6-C60)芳基甲硅烷基或三(C6-C60)芳基甲硅烷基;R1和R2的烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、三環(huán)烷基、雙環(huán)烷基、芳基或雜芳基可進一步被一個或多個選自氘、(C1-C60)烷基、(C1-C60)烷氧基、鹵素、三(C1-C60)烷基甲硅烷基、二(C1-C60)烷基(C6-C60)芳基甲硅烷基、三(C6-C60)芳基甲硅烷基、氰基、(C6-C60)芳基、(C6-C60)芳基(C1-C60)烷基、(C6-C60)芳基(C1-C60)烷氧基的取代基所取代;
Ar1至Ar4獨立地表示含1-4個選自N、O和S的雜原子的5-或6-元雜芳基,條件是如果Ar1至Ar4的雜芳基表示吡啶基,則Ar1、Ar2、Ar3和Ar4中的至少兩個表示吡啶基;以及,一種或多種選自由化學式(3)或(4)表示的化合物的宿主,
化學式3
(Ar11)b-L1-(Ar12)c
化學式4
(Ar13)d-L2(Ar14)e
其中,
L1表示(C6-C60)亞芳基或(C4-C60)亞雜芳基;
L2表示亞蒽基;
Ar11至Ar14獨立地選自氫,氘,(C1-60)烷基,(C1-60)烷氧基,鹵素,(C4-C60)雜芳基,(C5-C60)環(huán)烷基和(C6-C60)芳基;并且Ar11至Ar14的環(huán)烷基、芳基或雜芳基可進一步被一個或多個選自(C6-C60)芳基或者(C4-C60)雜芳基,具有或不具有鹵素取代基的(C1-C60)烷基,(C1-C60)烷氧基,氘,(C3-C60)環(huán)烷基,鹵素,氰基,三(C1-C60)烷基甲硅烷基,二(C1-C60)烷基(C6-C60)芳基甲硅烷基和三(C6-C60)芳基甲硅烷基的取代基取代,其中,所述(C6-C60)芳基或者(C4-C60)雜芳基不具有取代基或具有至少一個取代基,該取代基選自氘、具有或不具有鹵素取代基的(C1-C60)烷基、(C1-C60)烷氧基、(C3-C60)環(huán)烷基、鹵素、氰基、三(C1-C60)烷基甲硅烷基、二(C1-C60)烷基(C6-C60)芳基甲硅烷基和三(C6-C60)芳基甲硅烷基;以及
b、c、d和e獨立地表示0至4的整數(shù)。
5、如權利要求4所述的有機電致發(fā)光裝置,其中,所述有機層包括一種或多種選自芳胺化合物和苯乙烯基芳胺化合物的化合物。
6、如權利要求4所述的有機電致發(fā)光裝置,其中,所述有機層包括一種或多種金屬,所述金屬選自元素周期表中1族、2族的有機金屬,第4周期和第5周期的過渡金屬,鑭系金屬和d-過渡金屬。
7、如權利要求4所述的有機電致發(fā)光裝置,其是一種有機電致發(fā)光顯示器,包括一種具有不大于500nm電致發(fā)光波長峰值的化合物和一種具有不小于560nm電致發(fā)光波長峰值的化合物。
8、如權利要求4所述的有機電致發(fā)光裝置,其中,所述有機層包括電致發(fā)光層和電荷生成層。
9、如權利要求4所述的有機電致發(fā)光裝置,其中,在電極對的一個或兩個電極的內(nèi)表面上,放置還原摻雜劑和有機物質(zhì)的混合區(qū)域,或者氧化摻雜劑和有機物質(zhì)的混合區(qū)域。
10、一種有機太陽能電池,其包括一個或多個由化學式(1)或化學式(2)表示的有機電致發(fā)光化合物
化學式1
化學式2
其中,
R1和R2獨立地表示氫,氘,(C1-C60)烷基,(C2-C60)烯基,(C2-C60)炔基,(C3-C60)環(huán)烷基,(C4-C60)三環(huán)烷基,(C7-C60)雙環(huán)烷基,(C6-C60)芳基,(C4-C60)雜芳基,含一個或多個選自N、O和S的雜原子的5-或6-元雜環(huán)烷基,螺環(huán)雙芴基,鹵素,氰基,(C1-C60)烷氧基,三(C1-C60)烷基甲硅烷基、二(C1-C60)烷基(C6-C60)芳基甲硅烷基或三(C6-C60)芳基甲硅烷基;R1和R2的烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、三環(huán)烷基、雙環(huán)烷基、芳基或雜芳基可進一步被一個或多個選自氘、(C1-C60)烷基、(C1-C60)烷氧基、鹵素、三(C1-C60)烷基甲硅烷基、二(C1-C60)烷基(C6-C60)芳基甲硅烷基、三(C6-C60)芳基甲硅烷基、氰基、(C6-C60)芳基、(C6-C60)芳基(C1-C60)烷基、(C6-C60)芳基(C 1-C60)烷氧基的取代基所取代;
Ar1至Ar4獨立地表示含1-4個選自N、O和S的雜原子的5-或6-元雜芳基,條件是如果Ar1至Ar4的雜芳基表示吡啶基,則Ar1、Ar2、Ar3和Ar4中的至少兩個表示吡啶基。
全文摘要
本發(fā)明涉及新的有機電致發(fā)光化合物,以及在電致發(fā)光層中使用該化合物的有機電致發(fā)光裝置。具體地說,根據(jù)本發(fā)明的有機電致發(fā)光化合物的特征在于,其由化學式(1)或化學式(2)表示如右所示。由于本發(fā)明的有機發(fā)光化合物具有良好發(fā)光效率以及優(yōu)異材料壽命性質(zhì),因此可以用于制造具有高色純度、高發(fā)光度和長壽命的OLED。
文檔編號C07D213/74GK101613316SQ20091020396
公開日2009年12月30日 申請日期2009年3月2日 優(yōu)先權日2008年2月29日
發(fā)明者金侈植, 趙英俊, 權赫柱, 金奉玉, 金圣珉, 尹勝洙 申請人:葛來西雅帝史派有限公司