有機電致發光化合物和包含所述化合物的有機電致發光裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種有機電致發光化合物和一種包含所述化合物的有機電致發光裝 置。
【背景技術】
[0002] 電致發光(EL)裝置是一種自發光裝置,其優點在于其提供較寬視角、較大對比率 以及較快響應時間。有機EL裝置最初由伊士曼柯達(Eastman Kodak)通過使用小芳香 族二胺分子和鋁絡合物作為用于形成發光層的材料而開發[應用物理學報(Appl. Phys. Lett. )51,913,1987] 〇
[0003] 決定有機EL裝置中的發光效率的最重要因素是發光材料。迄今為止,熒光材料已 經廣泛用作發光材料。然而,鑒于電致發光機制,由于磷光材料在理論上與熒光材料相比使 發光效率增強四(4)倍,磷光發光材料得到廣泛研究。銥(III)絡合物已廣泛地被稱為磷 光材料,包括雙(2- ^ -苯并噻吩基)-吡啶根-N,C3 ^ )銥(乙酰基丙酮酸鹽)((acac) Ir (btp)2)、三(2-苯基吡啶)銥(Ir(ppy)3)以及雙(4,6-二氟苯基吡啶根-N,C2)吡啶甲 酸銥(Firpic)分別作為發紅光、綠光以及藍光的材料。
[0004] 發光材料可以主體材料與摻雜劑的組合形式使用來改進色純度、發光效率以及穩 定性。當使用主體材料/摻雜劑系統作為發光材料時,主體材料極大地影響EL裝置的效率 和性能,并且因此其選擇是至關重要的。目前,4,4' -N,N'-二咔唑-聯二苯(CBP)是用 于磷光材料的最廣泛已知的主體材料。最近,派尼爾(Pioneer)(日本)等人開發了使用浴 銅靈(bathocuproine,BCP)和雙(2-甲基-8-喹啉)(4-苯基苯酚)鋁(III) (BAlq)等作 為主體材料的高性能有機EL裝置,所述主體材料被稱為空穴阻擋材料。
[0005] 盡管這些磷光主體材料提供良好發光特征,但其具有以下缺點:(1)歸因于其低 玻璃轉移溫度和不良熱穩定性,其降解可在真空中在高溫沉積工藝期間出現。(2)有機EL 裝置的功率效率由[(π/電壓)X電流效率]給出,并且功率效率與電壓成反比。盡管包 含磷光主體材料的有機EL裝置提供比包含熒光材料的有機EL裝置高的電流效率(cd/A), 但驅動電壓也顯著較高。因此,不存在關于功率效率(lm/W)的優點。(3)此外,有機EL裝 置的使用壽命較短,并且仍需要改進發光效率。
[0006] 同時,使用銅酞菁(CuPc)、4,4'-雙[Ν-α-萘基)-N-苯基氨基]聯二苯(NPB)、 N,f -二苯基-N,N'-雙(3-甲基苯基)-(1,1'-聯二苯)-4,f -二胺(TPD)、4,4', 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EL裝置在量子效率和使用壽命方面是有問題的。這是因為,當在高電 流下驅動有機EL裝置時,在陽極與空穴注入層之間出現熱應力。熱應力顯著減少所述裝置 的使用壽命。此外,由于用于空穴注入層的有機材料具有極高空穴迀移率,空穴-電子電荷 平衡可被打破并且量子產率(cd/A)可降低。
[0007] WO 2012/034627公開螺二芴類三芳基胺化合物或具有鍵結到多環脂環或芳環的 螺二芴的化合物作為用于有機EL裝置的化合物。美國專利第7, 714, 145號公開經二取代 的螺二芴類三芳基二胺化合物作為用于有機EL裝置的化合物。然而,以上參考文獻的化合 物無法提供具有令人滿意的功率效率、發光效率、量子效率以及壽命的有機EL裝置。
【發明內容】
[0008] 技術問題
[0009] 本發明的目標是提供一種在發光效率和壽命方面顯示優點的有機電致發光化合 物,和一種在發光層或空穴傳輸層中包含本發明的有機電致發光化合物并且具有較高發光 效率和較長壽命的有機電致發光裝置。
[0010] 問題的解決方案
[0011] 本發明人發現以上目標可通過由下式1表示的化合物來實現:
[0013] 其中,
[0014] Rp R5以及R6各自獨立地表示氫、氘、鹵素、經取代或未經取代的(C1-C30)烷基、 經取代或未經取代的(C6-C30)芳基、經取代或未經取代的(5元到30元)雜芳基、經取代 或未經取代的(C3-C30)環烷基、經取代或未經取代的(5元到7元)雜環烷基、經取代或未 經取代的(C6-C30)芳基(C1-C30)烷基、-冊 1。1?11、-3丨1?121?131?14、-31? 15、-01?16、氰基、硝基或羥 基;
[0015] RjPR3各自獨立地表示氫、氘、鹵素、氰基、羧基、硝基、羥基、經取代或未經取代的 (C1-C30)烷基、經取代或未經取代的(C3-C30)環烷基、經取代或未經取代的(C3-C30)環 烯基、經取代或未經取代的(3元到7元)雜環烷基、經取代或未經取代的(C6-C30)芳基 或經取代或未經取代的(5元到30元)雜芳基;或可彼此稠合以形成經取代或未經取代的 (C3-C30)單環或多環、脂環或芳環;
[0016] RJPR7各自獨立地表示氫、氘、鹵素、經取代或未經取代的(C1-C30)烷基、經 取代或未經取代的(C3-C30)環烷基、經取代或未經取代的(5元到7元)雜環烷基、 經取代或未經取代的(C6-C30)芳基(C1-C30)烷基、氨基、單-或二-(C1-C30)烷基氨 基、-SiR 12R13R14、-SR15、-OR16、氰基、硝基或羥基;
[0017] X 表不化學鍵、_〇_、_S-、-C (R17R18)-Si (R19R20)-或-N (R21)-;
[0018] R1。到R21各自獨立地表示氫、氘、鹵素、經取代或未經取代的(C1-C30)烷基、經取 代或未經取代的(C6-C30)芳基、經取代或未經取代的(5元到30元)雜芳基、經取代或未 經取代的(5元到7元)雜環烷基或經取代或未經取代的(C3-C30)環烷基;或可連接到相 鄰取代基以形成(3元到30元)單環或多環、脂環或芳環,所述環的碳原子可經至少一個選 自氮、氧以及硫的雜原子置換;
[0019] a和d各自獨立地表示1到4的整數;其中a或d是2或更大的整數,R4SR 7中 的每一個可相同或不同;
[0020] b和c各自獨立地表示1或2的整數;其中b或c是2,1?5或R6中的每一個可相同 或不同;
[0021] A和B各自獨立地表示經取代或未經取代的(C6-C30)芳基、經取代或未經取代的 (5元到30元)雜芳基、
并且可相同或不同;1^表示單鍵、經取 代或未經取代的(C1-C30)亞烷基、經取代或未經取代的(C6-C30)亞芳基或經取代或未經 取代的(5元到30元)亞雜芳基;L2表示衍生自經取代或未經取代的(C1-C30)非環狀烴、 經取代或未經取代的(C6-C30)芳香族烴環或經取代或未經取代的(5元到30元)芳香族 雜環的叔殘基;Arglj Ar 6各自獨立地表示經取代或未經取代的(C6-C30)芳基或經取代或 未經取代的(5元到30元)雜芳基;或ArJP Ar 2、Ar 4或Ar 5和Ar 6可彼此連接以形 成經取代或未經取代的(3元到30元)單環或多環、脂環或芳環,所述環的碳原子可經至少 一個選自氮、氧以及硫的雜原子置換;
[0022] 1和m各自獨立地表示0到3的整數;其中1或m是2或更大的整數,A或B中的 每一個可相同或不同;
[0023] 所述雜環烷基和(亞)雜芳基各自獨立地含有至少一個選自B、N、0、S、P( = 0)、 Si以及P的雜原子。
[0024] 本發明的有利效果
[0025] 本發明的有機電致發光化合物可提供具有高發光效率和長使用壽命的有機電致 發光裝置。本發明的有機電致發光化合物可包含在發光層或空穴傳輸層中,并且可改進有 機電致發光裝置的電流特征,由此增強功率效率。
【具體實施方式】
[0026] 在下文中,將對本發明進行詳細描述。然而,以下描述意圖解釋本發明,并且不以 任何方式意味著限制本發明的范圍。
[0027] 本發明提供以上式1的有機電致發光化合物、包含所述化合物的有機電致發光材 料以及包含所述材料的有機電致發光裝置。
[0028] 本文中,"(C1-C30)(亞)烷基"指示具有1到30個,優選地1到20個,更優選地 1到10個碳原子的直鏈或支鏈(亞)烷基,并且包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、 異丁基、叔丁基等。"(C2-C30)烯基"指示具有2到30個,優選地2到20個,更優選地2到 10個碳原子的直鏈或支鏈烯基,并且包括乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1- 丁烯基、2- 丁稀 基、3- 丁烯基、2-甲基丁 -2-烯基等。"(C2-C30)炔基"指示具有2到30個,優選地2到20 個,更優選地2到10個碳原子的直鏈或支鏈炔基,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)環烷基"指示具有3到 30個,優選地3到20個,更優選地3到7個碳原子的單環或多環烴,并且包括環丙基、環丁 基、環戊基、環己基等。"(5元到7元)雜環烷基"指示具有5到7個環主鏈原子(包括至 少一個選自B、N、0、S、P( = 0)、Si以及P,優選地0、S以及N的雜原子)的環烷基,并且包 括四氫呋喃、吡咯烷、硫雜環戊烷、四氫吡喃等。此外,"(C6-C30)(雜)芳基"指示衍生自芳 香族烴并且具有6到30個,優選地6到20個,更優選地6到15個環主鏈碳原子的單環或 稠環基團,并且包括苯基、聯二苯、聯三苯、萘基、芴基、菲基、蒽基、茚基、三亞苯基、芘基、并 四苯基、茈基、屈基、稠四苯基、熒蒽基等。"(5元到30元)(亞)雜芳基"指示具有5到30 個,優選地5到20個,更優選地5到15個環主鏈原子(包括至少一個,優選地1到4個選 自由B、N、0、S、P ( = 0)、Si以及P組成的群組的雜原子)的芳基;可為單環或與至少一個 苯環稠合的稠環;可為部分飽和的;可為通過使至少一個雜芳基或芳基經由單鍵連接到雜 芳基所形成的基團;并且包括單環型雜芳基,如呋喃基、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,和稠環型雜芳基,如苯并呋喃基、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、吩噁嗪基、菲啶基、苯并間二氧雜環戊烯基等。此外,"鹵 素"包