有機(jī)電致發(fā)光材料、裝置和調(diào)配物的制作方法
【專利說明】
[0001] 聯(lián)合研究協(xié)議的各方
[0002] 所要求的本發(fā)明是由達(dá)成聯(lián)合大學(xué)公司研究協(xié)議的W下各方中的一或多者，WW 下各方中的一或多者的名義和/或結(jié)合W下各方中的一或多者而作出：密歇根大學(xué)董事 會、普林斯頓大學(xué)、南加州大學(xué)和環(huán)宇顯示器公司化niversalDisplayCo巧oration)。所 述協(xié)議在作出所要求的本發(fā)明的日期當(dāng)天和之前就生效，并且所要求的本發(fā)明是因在所述 協(xié)議的范圍內(nèi)進(jìn)行的活動而作出。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明設(shè)及有機(jī)發(fā)光裝置。更具體來說，本發(fā)明設(shè)及發(fā)光材料，其包含具有連接到 巧挫的1位的含氮供體和=嗦作為受體的供體-受體化合物，用作有機(jī)發(fā)光二極管中的發(fā) 射體。
【背景技術(shù)】
[0004] 出于若干原因，利用有機(jī)材料的光學(xué)電子裝置變得越來越受歡迎。用W制造運(yùn)樣 的裝置的材料中的許多材料相對便宜，因此有機(jī)光學(xué)電子裝置具有獲得相對于無機(jī)裝置的 成本優(yōu)勢的潛力。另外，有機(jī)材料的固有性質(zhì)（例如其柔性）可W使其非常適合具體應(yīng)用， 例如在柔性襯底上的制造。有機(jī)光學(xué)電子裝置的實例包括有機(jī)發(fā)光裝置（OLED)、有機(jī)光電 晶體管、有機(jī)光伏打電池和有機(jī)光檢測器。對于OL邸，有機(jī)材料可W具有相對于常規(guī)材料的 性能優(yōu)點。舉例來說，有機(jī)發(fā)射層發(fā)射光的波長通常可W容易地用適當(dāng)?shù)臐B雜劑來調(diào)整。
[0005] OL邸利用有機(jī)薄膜，其在電壓施加于裝置上時發(fā)射光。OL邸正變?yōu)橛糜诶缙?板顯示器、照明和背光應(yīng)用中的越來越引人注目的技術(shù)。美國專利第5, 844, 363號、第 6, 303, 238號和第5, 707, 745號中描述若干OL邸材料和配置，所述專利W全文引用的方式 并入本文中。
[0006] 憐光性發(fā)射分子的一個應(yīng)用是全色顯示器。用于運(yùn)種顯示器的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)需要適于 發(fā)射具體色彩（稱為"飽和"色彩）的像素。具體地說，運(yùn)些標(biāo)準(zhǔn)需要飽和的紅色、綠色和 藍(lán)色像素。可W使用本領(lǐng)域中所熟知的CIE坐標(biāo)來測量色彩。
[0007] 綠色發(fā)射分子的一個實例是=(2-苯基化晚）銀、表示為Ir(ppy)3,其具有W下結(jié) 構(gòu)：
[0008]
[0009] 在此圖和本文后面的圖中，將從氮到金屬（此處，Ir)的配價鍵描繪為直線。
[0010] 如本文所用，術(shù)語"有機(jī)"包括聚合材料W及小分子有機(jī)材料，其可W用W制造有 機(jī)光學(xué)電子裝置。"小分子"是指不是聚合物的任何有機(jī)材料，并且"小分子"可能實際上相 當(dāng)大。在一些情況下，小分子可W包括重復(fù)單元。舉例來說，使用長鏈烷基作為取代基不會 將分子從"小分子"類別中去除。小分子還可W并入到聚合物中，例如作為聚合物主鏈上的 側(cè)基或作為主鏈的一部分。小分子還可W充當(dāng)樹枝狀聚合物的核屯、部分，所述樹枝狀聚合 物由建立在核屯、部分上的一系列化學(xué)殼層組成。樹枝狀聚合物的核屯、部分可W是巧光或憐 光小分子發(fā)射體。樹枝狀聚合物可W是"小分子"，并且據(jù)信當(dāng)前在OL邸領(lǐng)域中使用的所有 樹枝狀聚合物都是小分子。
[0011] 如本文所用，"頂部"意指離襯底最遠(yuǎn)，而"底部"意指離襯底最近。在將第一層描 述為"安置"在第二層"上"的情況下，第一層被安置為距襯底較遠(yuǎn)。除非規(guī)定第一層"與" 第二層"接觸"，否則第一與第二層之間可W存在其它層。舉例來說，即使陰極和陽極之間存 在各種有機(jī)層，仍可W將陰極描述為"安置在"陽極"上"。
[0012] 如本文所用，"溶液可處理"意指能夠W溶液或懸浮液的形式在液體介質(zhì)中溶解、 分散或輸送和/或從液體介質(zhì)沉積。
[0013] 當(dāng)據(jù)信配位體直接促成發(fā)射材料的光敏性質(zhì)時，配位體可W稱為"光敏性的"。當(dāng) 據(jù)信配位體并不促成發(fā)射材料的光敏性質(zhì)時，配位體可W稱為"輔助性的"，但輔助性的配 位體可W改變光敏性的配位體的性質(zhì)。
[0014] 如本文所用，并且如本領(lǐng)域技術(shù)人員一般將理解，如果第一能級較接近真空能級， 那么第一"最高占用分子軌道"（HOMO)或"最低未占用分子軌道"（LUMO)能級"大于"或"高 于"第二HOMO或LUMO能級。由于將電離電位（I巧測量為相對于真空能級的負(fù)能量，因此 較高HOMO能級對應(yīng)于具有較小絕對值的IP(負(fù)得較少的IP)。類似地，較高LUMO能級對 應(yīng)于具有較小絕對值的電子親和性（EA)(負(fù)得較少的EA)。在常規(guī)能級圖上，真空能級在 頂部，材料的LUMO能級高于同一材料的HOMO能級。"較高"HOMO或LUMO能級表現(xiàn)為比"較 低"HOMO或LUMO能級靠近運(yùn)個圖的頂部。
[0015] 如本文所用，并且如本領(lǐng)域技術(shù)人員一般將理解，如果第一功函數(shù)具有較高絕對 值，那么第一功函數(shù)"大于"或"高于"第二功函數(shù)。因為通常將功函數(shù)測量為相對于真空能 級的負(fù)數(shù)，因此運(yùn)意指"較高"功函數(shù)負(fù)得較多。在常規(guī)能級圖上，真空能級在頂部，將"較 高"功函數(shù)說明為在向下方向上距真空能級較遠(yuǎn)。因此，HOMO和LUMO能級的定義遵循與功 函數(shù)不同的慣例。
[0016] 可W在W全文引用的方式并入本文中的美國專利第7, 279, 704號中找到關(guān)于 OL邸和上文所述的定義的更多細(xì)節(jié)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，公開一種化合物，其具有根據(jù)下式1的結(jié)構(gòu)：
式I。在式I中，Ra到RB、Ri和R2獨立地選自由W下組成 的群組：氨、気、面基、烷基、環(huán)烷基、雜烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、娃烷基、締基、環(huán) 締基、雜締基、烘基、芳基、雜芳基、酷基、幾基、簇酸基、醋基、臘基、異臘基、硫基、亞橫酷基、 橫酷基、麟基和其組合。Ari到Ar3獨立地是被取代或未被取代的芳基或雜芳基并且可W連 接到彼此W形成稠合環(huán)。L是直接鍵或連接基團(tuán)。
[0019] 根據(jù)另一實施例，還公開一種第一裝置，其包含第一有機(jī)發(fā)光裝置。所述第一有機(jī) 發(fā)光裝置包含：陽極；陰極；和安置在所述陽極與所述陰極之間的發(fā)射層，其中所述發(fā)射層 包含具有根據(jù)式1的結(jié)構(gòu)的第一發(fā)射化合物：
式1。在式1中，Ra到RB、Ri和R2獨立地選自由W下組成 的群組：氨、気、面基、烷基、環(huán)烷基、雜烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、娃烷基、締基、環(huán) 締基、雜締基、烘基、芳基、雜芳基、酷基、幾基、簇酸基、醋基、臘基、異臘基、硫基、亞橫酷基、 橫酷基、麟基和其組合。Ari到Ar3獨立地是被取代或未被取代的芳基或雜芳基并且可W連 接到彼此W形成稠合環(huán)。L是直接鍵或連接基團(tuán)。
[0021] 根據(jù)另一實施例，還公開一種調(diào)配物，其包含具有根據(jù)式1的結(jié)構(gòu)的化合物。
[0022] 本發(fā)明的化合物可W在OL邸中在單色或多色裝置兩者中用作發(fā)射體、主體、電荷 輸送材料。所述化合物可W易于用于制造OL邸，因為所述化合物可W經(jīng)蒸氣蒸發(fā)或溶液處 理。所述化合物適用作發(fā)射體，因為其在不使用有機(jī)金屬化合物的情況下提供高效OL邸。
【附圖說明】
[0023] 圖1展示可W并有本文所公開的本發(fā)明主體材料的有機(jī)發(fā)光裝置。
[0024] 圖2展示可W并有本文所公開的本發(fā)明主體材料的倒轉(zhuǎn)的有機(jī)發(fā)光裝置。
[00巧]圖3展示如本文所公開的式1。
【具體實施方式】
[0026] -般來說，OL邸包含安置在陽極與陰極之間并且電連接到陽極和陰極的至少一個 有機(jī)層。當(dāng)施加電流時，陽極注入空穴并且陰極注入電子到有機(jī)層中。所注入的空穴和電 子各自朝帶相反電荷的電極遷移。當(dāng)電子和空穴局限于同一分子上時，形成"激子"，其為具 有激發(fā)能量狀態(tài)的局部化電子-空穴對。當(dāng)激子經(jīng)由光電發(fā)射機(jī)制弛豫時，發(fā)射光。在一 些情況下，激子可W局限于激元或激態(tài)復(fù)合物上。非福射機(jī)制（例如熱弛豫）也可能發(fā)生， 但通常被視為不合需要的。
[0027] 最初的OL邸使用從單態(tài)發(fā)射光（"巧光"）的發(fā)射分子，如例如美國專利第 4, 769, 292號中所公開，所述專利W全文引用的方式并入。巧光發(fā)射通常在小于10納秒的 時間范圍中發(fā)生。
[0028] 最近，已經(jīng)論證了具有從S重態(tài)發(fā)射光（"憐光"）的發(fā)射材料的OL邸。己 爾多度aldo)等人的"從有機(jī)電致發(fā)光裝置的高效憐光發(fā)射化i曲Iy Efficient Phosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices)"， 自然 (化化re)，第395卷，第151-154頁，1998 ;("己爾多-I")和己爾多等人的"基于電致憐光 的非常高效綠色有機(jī)發(fā)光裝置（Very hi曲-efficiency green organic Ii曲t-emitting devices based on electro地OS地orescence)"，應(yīng)用物理學(xué)報（Appl.Phys. Lett.)，第75 卷，第3期，第4-6頁（1999)("己爾多-II")，其W全文引用的方式并入。W引用的方式并 入的美國專利第7, 279, 704號第5-6列中更詳細(xì)地描述憐光。
[0029] 圖1展示了有機(jī)發(fā)光裝置100。圖不一定按比例繪制。裝置100可W包括襯底110、 陽極115、空穴注入層120、空穴輸送層125、電子阻擋層130、發(fā)射層135、空穴阻擋層140、 電子輸送層145、電子注入層150、保護(hù)層155、陰極160和屏障層170。陰極160是具有第 一導(dǎo)電層162和第二導(dǎo)電層164的復(fù)合陰極。裝置100可W通過依序沉積所描述的層來制 造。在W引用的方式并入的US7, 279, 704的第6-10列中更詳細(xì)地描述運(yùn)些各種層W及實 例材料的性質(zhì)和功能。
[0030] 運(yùn)些層中的每一者有更多實例。舉例來說，W全文引用的方式并入的美國專利第 5, 844, 363號中公開柔性并且透明的襯底-陽極組合。經(jīng)P滲雜的空穴輸送層的實例是