有機(jī)電致發(fā)光化合物和包含所述化合物的有機(jī)電致發(fā)光裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種有機(jī)電致發(fā)光化合物和一種包含所述化合物的有機(jī)電致發(fā)光裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 電致發(fā)光裝置(EL裝置)為自動(dòng)發(fā)光裝置，其優(yōu)點(diǎn)在于其提供較寬的視角、較大的 對(duì)比率和較快的響應(yīng)時(shí)間。有機(jī)EL裝置最初由伊士曼柯達(dá)(Eastman Kodak)通過(guò)使用小芳 香族二胺分子和鋁絡(luò)合物作為用于形成發(fā)光層的材料而加以開(kāi)發(fā)[應(yīng)用物理學(xué)報(bào) (Appl.Phys·Lett·)51，913，1987]。
[0003] 決定有機(jī)EL裝置中的發(fā)光效率的最重要因素是發(fā)光材料。到目前為止，熒光材料 已經(jīng)廣泛用作發(fā)光材料。然而，鑒于電致發(fā)光機(jī)制，由于磷光材料在理論上與熒光材料相比 使發(fā)光效率增強(qiáng)四（4)倍，因此磷光發(fā)光材料的開(kāi)發(fā)得到廣泛研究。銥（III)絡(luò)合物已廣泛 地被稱為磷光材料，包括雙（2-(27-苯并噻吩基）-吡啶根-103 7 )銥（乙?；猁}） ((acac)Ir(btp)2)、三(2-苯基吡啶)銥(Ir(ppy)3)和雙(4,6_二氟苯基吡啶根-N，C2)吡啶甲 酸銥(Firpic)分別作為發(fā)紅光、綠光和藍(lán)光的材料。
[0004] 目前，4，f -N，f -二咔唑-聯(lián)苯（CBP)是最廣泛已知的磷光主體材料。最近，先鋒 (Pioneer)(日本)等人開(kāi)發(fā)了使用浴銅靈(BCP)和鋁（III)雙(2-甲基-8-喹啉根基）（4-苯基 苯酚根基）（BAlq)等作為主體材料的高性能有機(jī)EL裝置，所述主體材料被稱為空穴阻擋層 材料。
[0005] 盡管這些材料提供良好發(fā)光特征，但其具有以下缺點(diǎn)：（1)由于其較低玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變 溫度和不良熱穩(wěn)定性，因此其可能在高溫沉積工藝期間在真空中發(fā)生降解，并且裝置的壽 命降低。（2)有機(jī)EL裝置的功率效率是通過(guò)[(V電壓）X電流效率]給出，且所述功率效率與 電壓成反比。盡管包含磷光主體材料的有機(jī)EL裝置提供比包含熒光材料的有機(jī)EL裝置高的 電流效率(cd/A)，但顯著高的驅(qū)動(dòng)電壓是必需的。因此，就功率效率（lm/W)來(lái)說(shuō)，不存在優(yōu) 點(diǎn)。（3)此外，有機(jī)EL裝置的使用壽命很短，且仍需要提高發(fā)光效率。
[0006] 同時(shí)，為了提高有機(jī)EL裝置的效率和穩(wěn)定性，其具有包含空穴注入層、空穴傳輸 層、發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層的多層結(jié)構(gòu)?？昭▊鬏攲又兴幕衔锏倪x擇稱 為改良裝置特征(例如到發(fā)光層的空穴傳輸效率、發(fā)光效率、壽命等)的方法。
[0007] 因此，使用銅酞菁(CuPc)、^-雙[Ν-α-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(ΝΡΒΚΝ,Υ-二 苯基-Ν,γ-雙(3-甲基苯基Μ1Υ-聯(lián)苯)-4^-二胺(Tro)、^，4〃_三(3-甲基苯基苯基 氨基)三苯基胺(MTDATA)等作為空穴注入和傳輸材料。然而，使用這些材料的有機(jī)EL裝置在 量子效率和使用壽命方面有問(wèn)題。這是因?yàn)椋?dāng)有機(jī)EL裝置在高電流下驅(qū)動(dòng)時(shí)，在陽(yáng)極和空 穴注入層之間出現(xiàn)熱應(yīng)力。熱應(yīng)力顯著降低所述裝置的操作壽命。此外，因?yàn)橛糜诳昭ㄗ⑷?層的有機(jī)材料具有極高空穴迀移率，所以空穴-電子電荷平衡可能被打破并且量子效率 (cd/A)可能降低。
[0008] 因此，仍需開(kāi)發(fā)用于提高有機(jī)EL裝置的耐久性的空穴傳輸層。
[0009] 日本專利第3065125 B號(hào)披露芴的2-位經(jīng)二芳基胺取代的化合物作為用于有機(jī)EL 裝置的化合物。然而，上述參考文獻(xiàn)不披露芴的9-位經(jīng)二芳基胺或雜芳基胺，和芴、二苯并 噻吩或二苯并呋喃取代的化合物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 打算解決的問(wèn)題
[0011] 本發(fā)明的目標(biāo)為提供一種具有極佳電流效率和功率效率以及長(zhǎng)壽命的有機(jī)電致 發(fā)光化合物。
[0012] 問(wèn)題的解決方案
[0013] 本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述目標(biāo)可以通過(guò)由下式1表示的有機(jī)電致發(fā)光化合物實(shí)現(xiàn)：
[0014]
[0015] 兵干
[0016] An和An各自獨(dú)立地表示經(jīng)取代或未經(jīng)取代的（C1-C30)烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代 的（C6-C30)芳基或經(jīng)取代或未經(jīng)取代的（3到30元）雜芳基;或與相鄰取代基連接形成單環(huán) 或多環(huán)(C3-C30)脂環(huán)族環(huán)或芳香族環(huán)，其碳原子可置換為至少一個(gè)選自氮、氧和硫的雜原 子；
[0017] X 表不-〇-、-S_ 或-C(R5) (R6)_;
[0018] RjljR4各自獨(dú)立地表示氫、氘、鹵素、氰基、羧基、硝基、羥基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的 (C1-C30)烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的（C2-C30)烯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的(C2-C30)炔基、經(jīng) 取代或未經(jīng)取代的（C1-C30)烷氧基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的（C3-C30)環(huán)烷基、經(jīng)取代或未經(jīng) 取代的（C3-C30)環(huán)烯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的（3到7元）雜環(huán)烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的 (C6-C30)芳基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的（3到30元）雜芳基、-NR7R8、-SiR 9R1QRn、-SR12、-0R13、-WR14或-B(0R 15)(0R16);或與相鄰取代基連接形成經(jīng)取代或未經(jīng)取代的單環(huán)或多環(huán)（C3-C30)脂環(huán)族環(huán)或芳香族環(huán)，其碳原子可置換成至少一個(gè)選自氮、氧和硫的雜原子；
[0019] RdljR16各自獨(dú)立地表示經(jīng)取代或未經(jīng)取代的（C1-C30)烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的 (C6-C30)芳基或經(jīng)取代或未經(jīng)取代的（3到30元)雜芳基；或與相鄰取代基連接形成經(jīng)取代 或未經(jīng)取代的單環(huán)或多環(huán)(C3-C30)脂環(huán)族環(huán)或芳香族環(huán)；
[0020] η為整數(shù)0到2;
[0021] 其中η為1或2，。表示單鍵、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的（C6-C30)亞芳基或經(jīng)取代或未經(jīng) 取代的（3到30元)亞雜芳基；
[0022] 其中η為0，Li表示經(jīng)取代或未經(jīng)取代的（C1-C30)烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的（C6- C30)芳基或經(jīng)取代或未經(jīng)取代的（3到30元)雜芳基；
[0023] a、b和d各自獨(dú)立地表示整數(shù)1到4，其中a、b或d為整數(shù)2或更大，每個(gè)Ri、每個(gè)R2和每 個(gè)R4可相同或不同；
[0024] c表示整數(shù)1到3,其中c為整數(shù)2或更大，每個(gè)R3可相同或不同；以及
[0025] 所述雜環(huán)烷基和所述(亞）雜芳基各自獨(dú)立地含有至少一個(gè)選自B、N、0、S、P(=0)、 Si以及P的雜原子。
[0026] 本發(fā)明的作用
[0027] 通過(guò)使用根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光化合物，有可能制造具有極佳電流和功率效 率和長(zhǎng)壽命的有機(jī)電致發(fā)光裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 在下文中，將對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。然而，以下描述旨在解釋本發(fā)明，并且不打 算以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
[0029] 本發(fā)明涉及式1的有機(jī)電致發(fā)光化合物、包含所述化合物的有機(jī)電致發(fā)光材料和 包含所述材料的有機(jī)電致發(fā)光裝置。
[0030] 本發(fā)明提供用于有機(jī)EL裝置中的可解決傳統(tǒng)技術(shù)問(wèn)題的空穴傳輸材料。理想空穴 傳輸材料需要高玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度、空穴注入能力和空穴傳輸能力，以及適合三重態(tài)能量和 LUM0能量。當(dāng)玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度較低時(shí)，可能由于形成薄膜期間或之后施加的熱應(yīng)力而產(chǎn)生 結(jié)晶，這可能直接影響裝置的壽命。盡管芳基胺衍生物顯示極佳空穴傳輸能力和低驅(qū)動(dòng)電 壓，但許多芳基胺衍生物需要通過(guò)引入大量取代基來(lái)具有增加的分子量，從而獲得適合玻 璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度。然而，在此情形下，π結(jié)合變得較長(zhǎng)以減少三重態(tài)能量或LUM0能量，并且因此 裝置的效能劣化。因?yàn)楦呷貞B(tài)能量有助于阻斷從主體傳輸?shù)娇昭▊鬏攲拥募ぷ樱⑶腋?LUM0能量有助于阻斷從電子傳輸層通過(guò)主體傳輸?shù)娇昭▊鬏攲拥碾娮印?br>[0031] 通過(guò)引入大量取代基而具有高分子量的空穴傳輸材料的另一問(wèn)題在于沉積不充 分。因?yàn)榉肿恿孔兊幂^高，所以沉積溫度也變得較高，并且分子可能分解成許多形狀或被破 壞。因此，通過(guò)引入適合量的取代基保持適當(dāng)玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度，并且為了高分子量而維持低 沉積溫度是重要的。因此，本發(fā)明提出向芴的9-位引入芳基胺和所選雜芳基或芴的解決方 案。
[0032] 向芴的9-位引入芳基胺和所選雜芳基或芴會(huì)增加玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度，但相較于向2 位引入取代基，沉積溫度增加的較少。這是因?yàn)榉肿拥木€性相對(duì)低。因?yàn)榉肿拥木€性變得較 高，所以分子間力變得較強(qiáng)，并且沉積溫度變得較高。
[0033]同時(shí)，向9-位而非2-位因?yàn)榉蓟返脑蚴菫榱送ㄟ^(guò)短結(jié)合獲得相對(duì)高三重態(tài)能 量。為了獲得高三重態(tài)能量，最佳不引入任何取代基。然而，盡管三重態(tài)能量變得略微較低， 但有可能通過(guò)引入芳基胺獲得極佳空穴注入能力/傳輸能力，高功率效率、長(zhǎng)壽命等。另外， 通過(guò)向9-位而非2-位引入雜芳基或芴，有可能獲得適當(dāng)玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度而不將沉積溫度提 高得過(guò)高，盡管由于降低分子的線性而獲得高分子量。
[0034] 將詳細(xì)地描述由以上式1表示的有機(jī)電致發(fā)光化合物。
[0035] 此處，"(C1-C30)烷基"打算是具有1到30個(gè)碳原子的直鏈或分支鏈烷基，其中碳原 子數(shù)優(yōu)選為1到10,更優(yōu)選為1到6,并且包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第 三丁基等；"(C2-C30)烯基"打算是具有2到30個(gè)碳原子的直鏈或分支鏈烯基，其中碳原子數(shù) 優(yōu)選為2到20，更優(yōu)選為2到10，并且包括乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、 3-丙烯基、2-甲基丁-2-烯基等；"(C2-C30)炔基"打算是具有2到30個(gè)碳原子的直鏈或分支 鏈炔基，其中碳原子數(shù)優(yōu)選為2到20,更優(yōu)選為2到10,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)環(huán)烷基"為具有3到30個(gè)碳 原子的單環(huán)或多環(huán)烴，其中碳原子數(shù)優(yōu)選為3到20,更優(yōu)選為3到7,并且包括環(huán)丙基、環(huán)丁 基、環(huán)戊基、環(huán)己基等；"(3到7元)雜環(huán)烷基"為具有3到7個(gè)環(huán)主鏈原子并且包括至少一個(gè)選 自8、10、5、？（=0)、51以及？，優(yōu)選0、5和_勺雜原子的環(huán)烷基，并且包括四氫呋喃、吡咯啶、 硫雜環(huán)戊烷、四氫吡喃等；"(C6-C30)(亞)芳基"為衍生自芳香族烴并且具有6到30個(gè)碳原子 的單環(huán)或稠環(huán)，其中碳原子數(shù)優(yōu)選為6到20,更優(yōu)選6到15,并且包括苯基、聯(lián)苯、三聯(lián)苯、萘 基、聯(lián)萘、苯基萘基、萘基苯基、芴基、苯基芴基、苯并芴基、二苯并芴基、菲基、苯基菲基、蒽 基、印基、二亞苯基、花基、桐四苯基、花基、屈基、桐四苯基、9?恩基等；"(5到30兀）（亞）雜芳 基"為具有5到30個(gè)環(huán)主鏈原子并且包括至少一個(gè)，優(yōu)選1到4個(gè)選自由B、N、0、S、P(=0)、Si 和P組成的群組的雜原子的芳基;為單環(huán)，或與至少一個(gè)苯環(huán)縮合的稠環(huán);可部分飽和;可為 通過(guò)將至少一個(gè)雜芳基或芳基通過(guò)單鍵連接到雜芳基的芳基;并且包括單環(huán)型雜芳基，包 括呋喃基、噻吩基、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、呋吖基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基等， 以及稠環(huán)型雜芳基，包括苯并呋喃基、苯并噻吩基、異苯并呋喃基、二苯并呋喃基、二苯并噻 吩基、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、喹唑啉基、喹喔啉基、咔唑基、啡噁嗪 基、B非啶基、苯并間二氧雜環(huán)戊烯基等。此外，"鹵素"包括F、Cl、Br以及I。
[0036]本文中，表述"經(jīng)取代或未經(jīng)取代的"中的"經(jīng)取代的"意思是某一官能團(tuán)中的氫原 子被另一個(gè)原子或基團(tuán)，即取代基置換。六。^^、1?1到1?16以及1^中的經(jīng)取代的（(：1-030)烷 基、經(jīng)取代的（C2-C30)烯基、經(jīng)取代的（C2-C30炔基、經(jīng)取代的（C1-C30)烷氧基、經(jīng)取代的 (03-030)環(huán)烷基、經(jīng)取代的（03-030)環(huán)烯基、經(jīng)取代的（3到7元）雜環(huán)烷基、經(jīng)取代的（06_ C30)(亞)芳基以及經(jīng)取代的（3到30元）（亞)雜芳基的取代基各自獨(dú)立地為選自由以下組成 的群組的至少一個(gè):氘、鹵素、氰基、羧基、硝基、羥基、（C1-C30)烷基、鹵基(C1-C30)烷基、 (C2-C30)烯基、（C2-C30)炔基、（C1-C30)烷氧基、（C1-C30)烷基硫基、（C3-C30)環(huán)烷基、（C3-C30)環(huán)烯基、（3到7元)雜環(huán)烷基、（C6-C30)芳氧基、（C6-C30)芳基硫基、未經(jīng)取代或經(jīng)(C6-C30)芳基取代的（3到30元）雜芳基、未經(jīng)取代或經(jīng)(3到30元)雜芳基取代的（C6-C30)芳基、 三(C1-C30)烷基硅烷基、三(C6-C30)芳基硅烷基、二（Cl -C30)烷基(C6-C30)芳基硅烷基、 (C1