有機(jī)電致發(fā)光材料和裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的奪叉引用
[0002] 本申請(qǐng)是根據(jù)35U.S.C. § 119(e)要求2014年3月18日提交的美國(guó)臨時(shí)專利 申請(qǐng)第61/954, 631號(hào)的優(yōu)先權(quán)的非臨時(shí)申請(qǐng)，所述專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以引用的方式并 入本文中。
[0003] 聯(lián)合研究協(xié)議的各方
[0004] 所要求的本發(fā)明是由達(dá)成聯(lián)合大學(xué)公司研宄協(xié)議的以下各方中的一或多者，以以 下各方中的一或多者的名義和/或結(jié)合以下各方中的一或多者而作出：密歇根大學(xué)董事 會(huì)、普林斯頓大學(xué)、南加州大學(xué)和環(huán)宇顯示器公司（UniversalDisplayCorporation)。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(dòng)而作出。
技術(shù)領(lǐng)域
[0005] 本發(fā)明涉及適用作有機(jī)發(fā)光二極管中的主體的化合物，和包括其的調(diào)配物和裝 置。
【背景技術(shù)】
[0006] 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(lái)越受歡迎。用以制造這樣 的裝置的材料中的許多材料相對(duì)便宜，因此有機(jī)光學(xué)電子裝置具有獲得相對(duì)于無(wú)機(jī)裝置的 成本優(yōu)勢(shì)的潛力。另外，有機(jī)材料的固有性質(zhì)（例如其柔性）可以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(shí)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(cè)器。對(duì)于0LED，有機(jī)材料可以具有相對(duì)于常規(guī)材料的 性能優(yōu)點(diǎn)。舉例來(lái)說(shuō)，有機(jī)發(fā)射層發(fā)射光的波長(zhǎng)通?？梢匀菀椎赜眠m當(dāng)?shù)膿诫s劑來(lái)調(diào)整。
[0007]OLED利用有機(jī)薄膜，其在電壓施加于裝置上時(shí)發(fā)射光。OLED正變?yōu)橛糜诶缙?板顯示器、照明和背光應(yīng)用中的越來(lái)越引人注目的技術(shù)。美國(guó)專利第5, 844, 363號(hào)、第 6, 303, 238號(hào)和第5, 707, 745號(hào)中描述若干OLED材料和配置，所述專利以全文引用的方式 并入本文中。
[0008] 磷光性發(fā)射分子的一個(gè)應(yīng)用是全色顯示器。用于這種顯示器的行業(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(shuō)，這些標(biāo)準(zhǔn)需要飽和的紅色、綠色和 藍(lán)色像素。可以使用本領(lǐng)域中所熟知的CIE坐標(biāo)來(lái)測(cè)量色彩。
[0009] 綠色發(fā)射分子的一個(gè)實(shí)例是三（2-苯基吡啶）銥、表示為Ir(Ppy)3，其具有以下結(jié) 構(gòu)：
[0010]
[0011] 在此圖和本文后面的圖中，將從氮到金屬（此處，Ir)的配價(jià)鍵描繪為直線。
[0012] 如本文所用，術(shù)語(yǔ)"有機(jī)"包括聚合材料以及小分子有機(jī)材料，其可以用以制造有 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(shí)際上相 當(dāng)大。在一些情況下，小分子可以包括重復(fù)單元。舉例來(lái)說(shuō)，使用長(zhǎng)鏈烷基作為取代基不會(huì) 將分子從"小分子"類別中去除。小分子還可以并入到聚合物中，例如作為聚合物主鏈上的 側(cè)基或作為主鏈的一部分。小分子還可以充當(dāng)樹枝狀聚合物的核心部分，所述樹枝狀聚合 物由建立在核心部分上的一系列化學(xué)殼層組成。樹枝狀聚合物的核心部分可以是熒光或磷 光小分子發(fā)射體。樹枝狀聚合物可以是"小分子"，并且據(jù)信當(dāng)前在OLED領(lǐng)域中使用的所有 樹枝狀聚合物都是小分子。
[0013] 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以存在其它層。舉例來(lái)說(shuō)，即使陰極和陽(yáng)極之間存 在各種有機(jī)層，仍可以將陰極描述為"安置在"陽(yáng)極"上"。
[0014] 如本文所用，"溶液可處理"意指能夠以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。
[0015] 當(dāng)據(jù)信配位體直接促成發(fā)射材料的光敏性質(zhì)時(shí)，配位體可以稱為"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(shí)，配位體可以稱為"輔助性的"，但輔助性的配 位體可以改變光敏性的配位體的性質(zhì)。
[0016] 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(jí)較接近真空能級(jí)， 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(jí)"大于"或"高 于"第二HOMO或LUMO能級(jí)。由于將電離電位（IP)測(cè)量為相對(duì)于真空能級(jí)的負(fù)能量，因此 較高HOMO能級(jí)對(duì)應(yīng)于具有較小絕對(duì)值的IP(負(fù)得較少的IP)。類似地，較高LUMO能級(jí)對(duì) 應(yīng)于具有較小絕對(duì)值的電子親和性（EA)(負(fù)得較少的EA)。在常規(guī)能級(jí)圖上，真空能級(jí)在 頂部，材料的LUMO能級(jí)高于同一材料的H0M0能級(jí)。"較高"H0M0或LUMO能級(jí)表現(xiàn)為比"較 低"H0M0或LUMO能級(jí)靠近這個(gè)圖的頂部。
[0017] 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(duì) 值，那么第一功函數(shù)"大于"或"高于"第二功函數(shù)。因?yàn)橥ǔ⒐瘮?shù)測(cè)量為相對(duì)于真空能 級(jí)的負(fù)數(shù)，因此這意指"較高"功函數(shù)負(fù)得較多。在常規(guī)能級(jí)圖上，真空能級(jí)在頂部，將"較 高"功函數(shù)說(shuō)明為在向下方向上距真空能級(jí)較遠(yuǎn)。因此，H0M0和LUMO能級(jí)的定義遵循與功 函數(shù)不同的慣例。
[0018] 可以在以全文引用的方式并入本文中的美國(guó)專利第7, 279, 704號(hào)中找到關(guān)于 OLED和上文所述的定義的更多細(xì)節(jié)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，描述一種化合物，其具有式I的結(jié)構(gòu)：
[0020]A-L-B-M-D，
[0021] 在式I的結(jié)構(gòu)中：
[0022]A選自由以下組成的群組：
[0023]
[0024] L是選自由以下組成的群組的連接基團(tuán)：?jiǎn)捂I、具有6-30個(gè)碳原子的芳基、具有 3-30個(gè)碳原子的雜芳基和其組合；
[0025] 當(dāng)L是芳基或雜芳基時(shí)，L任選地進(jìn)一步被一或多個(gè)選自以下的基團(tuán)取代：氫、氣、 烷基、環(huán)烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氣基、娃烷基、芳基、雜芳基和其組合；
[0026] L-B-M具有以下結(jié)構(gòu)：
[0027]
[0028] M選自由以下組成的群組：具有6-30個(gè)碳原子的芳基、具有3-30個(gè)碳原子的雜芳 基和其組合；
[0029] M任選地進(jìn)一步被一或多個(gè)選自以下的基團(tuán)取代：氣、沉、烷基、環(huán)烷基、芳烷基、 烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、芳基、雜芳基和其組合；
[0030] D具有以下結(jié)構(gòu)：
[0031]
[0032] X選自由以下組成的群組：0、S、Se和CR'R〃 ；
[0033] X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9、Y10、Y11、Y12、Z1、Z3、Z4、Z5、 Z6、Z7、Z8、Z11、Z12、Z13、Z14、Z15、Z16、Z17和Z18各自獨(dú)立地是N或CR;
[0034] 每個(gè)R、R'和R"獨(dú)立地選自由以下組成的群組：氫、氘、鹵基、烷基、環(huán)烷基、雜烷 基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氣基、娃烷基、條基、環(huán)條基、雜條基、炔基、芳基、雜芳基、醜基、 羰基、羧酸基、酯基、異腈基、硫基、亞磺?；⒒酋；?、膦基和其組合；
[0035] 相鄰R取代基可以形成稠合環(huán)；并且
[0036] R'和R"可以形成環(huán)。
[0037] 在一些實(shí)施例中，R'和R〃形成非芳香族環(huán)。在一些實(shí)施例中，非芳香族環(huán)是環(huán)烷 基環(huán)。在一些實(shí)施例中，R'和R〃形成芳香族環(huán)。
[0038] 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，還提供一種裝置，其包含一或多個(gè)有機(jī)發(fā)光裝置。所述一或多 個(gè)有機(jī)發(fā)光裝置中的至少一者可以包括陽(yáng)極；陰極；和安置在所述陽(yáng)極與所述陰極之間的 有機(jī)層，其中所述有機(jī)層可以包括式I化合物、選自化合物1到5的化合物或兩者。所述裝 置可以是消費(fèi)型產(chǎn)品、電子組件模塊、有機(jī)發(fā)光裝置和/或照明面板。
[0039] 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種調(diào)配物，其含有式I化合物、選自化合物1到5的化 合物或兩者。
【附圖說(shuō)明】
[0040] 圖1展示了有機(jī)發(fā)光裝置。
[0041] 圖2展示了不具有單獨(dú)電子輸送層的倒轉(zhuǎn)的有機(jī)發(fā)光裝置。
[0042] 圖3展示了如本文中所公開的式I以及取代基A、L-B-M和Z的結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0043] 一般來(lái)說(shuō)，OLED包含安置在陽(yáng)極與陰極之間并且電連接到陽(yáng)極和陰極的至少一個(gè) 有機(jī)層。當(dāng)施加電流時(shí)，陽(yáng)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迀移。當(dāng)電子和空穴局限于同一分子上時(shí)，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(duì)。當(dāng)激子經(jīng)由光電發(fā)射機(jī)制弛豫時(shí)，發(fā)射光。在一 些情況下，激子可以局限于激元或激態(tài)復(fù)合物上。非輻射機(jī)制（例如熱弛豫）也可能發(fā)生， 但通常被視為不合需要的。
[0044] 最初的OLED使用從單態(tài)發(fā)射光（"熒光"）的發(fā)射分子，如例如美國(guó)專利第 4, 769, 292號(hào)中所公開，所述專利以全文引用的方式并入。熒光發(fā)射通常在小于10納秒的 時(shí)間范圍中發(fā)生。
[0045] 最近，已經(jīng)論證了具有從三重態(tài)發(fā)射光（"磷光"）的發(fā)射材料的0LED。巴 爾多（Baldo)等人的"從有機(jī)電致發(fā)光裝置的高效磷光發(fā)射（HighlyEfficient PhosphorescentEmissionfromOrganicElectroluminescentDevices)"， 自然 (Nature)，第395卷，第151-154頁(yè)，1998 ;( "巴爾多-I"）和巴爾多等人的"基于電致磷光 的非常高效綠色有機(jī)發(fā)光裝置（Veryhigh-efficiencygreenorganiclight-emitting devicesbasedonelectrophosphorescence)"，應(yīng)用物理學(xué)報(bào)（Appl.Phys.Lett.)，第 75 卷，第3期，第4-6頁(yè)（1999)("巴爾多-II")，其以全文引用的方式并入。以引用的方式并 入的美國(guó)專利第7, 279, 704號(hào)第5-6列中更詳細(xì)地描述磷光。
[0046] 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可以包括襯底110、 陽(yáng)極115、空穴