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。
【背景技術】
[0002] 電致發光裝置(EL裝置)為自動發光裝置,其優點在于其提供較寬的視角、較大的 對比率和較快的響應時間。有機EL裝置最初由伊士曼柯達(EastmanKodak)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加以開發[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,已廣泛使用 螢光材料作為發光材料。然而,鑒于電致發光機制,因為與熒光材料相比磷光材料在理論上 使發光效率增強四(4)倍,所以磷光發光材料的開發得以廣泛研究。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)和雙(4,6-二氟苯基吡啶根-N, C2)吡啶甲酸銥(Firpic)分別作為發紅光、綠光和藍光的材料。
[0004] 目前,4,4' -N,f-二咔唑-聯二苯(CBP)是最廣泛已知的磷光主體材料。近 來,先鋒(Pioneer)(日本)等人開發了使用浴銅靈(BCP)和鋁(III)雙(2-甲基-8-喹啉 鹽)(4-苯基苯酚鹽)(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 空穴阻擋層材料。
[0005] 盡管這些材料提供良好發光特征,但其具有以下缺點:(1)由于其較低玻璃轉化 溫度和不良熱穩定性,其降解可能以在高溫沉積工藝期間在真空中發生。(2)有機EL裝置 的功率效率是通過[(π/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EL裝置提供高于包含熒光材料的有機EL裝置的電流效率(cd/ A),但顯著高驅動電壓是必需的。因此,不存在關于功率效率(lm/W)的優點。(3)此外,有 機EL裝置的使用壽命很短,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-苯氨基]聯二苯(NPB)、N, V-二苯基-N,f-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。
[0007] 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成問題。這是因 為,當有機EL裝置在高電流下驅動時,在陽極和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,因為用于空穴注入層的有機材料具有極高空穴迀移率,所 以空穴-電子電荷平衡會被打破且量子產率(cd/A)會降低。
[0008] 國際專利公開案第W0 2012/034627A1號公開二芳基氨基或雜芳基直接或經由芳 基鍵結到未經取代或經鹵素、烷基或芳基取代的螺[芴_9,9'-芴]主鏈的苯環的化合物 作為用于有機EL裝置的化合物。
[0009]美國專利第7, 714, 145B2號公開如二芳基氨基的取代基經由如芳基的連接子鍵 結到基于2,2^ -二取代的9,V-螺二芴的三芳基二胺的化合物作為用于有機EL裝置的 化合物。
[0010] 然而,以上參考文獻并未公開一或多個二芳基氨基直接或經由芳基鍵結到與芳基 或雜芳基稠合的螺[芴-9,9'-芴]主鏈的苯環的化合物,或苯環經吲哚基取代,也未公開 將所述化合物用于空穴傳輸層的有機EL裝置。
【發明內容】
[0011] 待解決的問題
[0012] 本發明的目標為提供一種具有極佳電流效率和發光效率的有機電致發光化合物。
[0013] 問題的解決方案
[0014] 本發明人發現以上目標可以通過由以下式1表示的有機電致發光化合物實現:
[0015]
[0016] 其中
[0017]A、B以及C各自獨立地表5
并且A、B以及C中的每一個為相 同或不同的;
[0018] 1^表示單鍵、經取代或未經取代的(C1-C30)烯烴、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到30元)亞雜芳基;
[0019]L2表示由經取代或未經取代的(C1-C30)非環烴、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到30元)芳香族雜環衍生的叔殘基;
[0020]ArjljAr6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到30元)雜芳基;或ArJPAr2、Ar3和Ar4、或Ar5和Ar6可以彼此鍵聯以形成經取 代或未經取代的(3到30元)單或多環、脂環族或芳香族環,其碳原子可用至少一個選自 氮、氧以及硫的雜原子替換;
[0021 ]X表不-〇-、-S-、-C(?) (R2)_ 或-N(R3)_ ;
[0022] RjljR3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到30元)雜芳基;或&和R2可彼此鍵聯以形成(3到30元)單或多 環、脂環族或芳香族環,其碳原子可用至少一個選自氮、氧以及硫的雜原子替換;
[0023] &到Rs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(3到7元)雜環烷基、經取代或未經取代的 (C6-C30)芳基(C1-C30)烷基、-N(R1Q) (Rn)、-Si(R12) (R13) (R14)、-S(R15)、-0(R16)、氰基、硝 基或羥基;或可鍵聯到相鄰取代基以形成(3到30元)單或多環、脂環族或芳香族環,其碳 原子可用至少一個選自氮、氧以及硫的雜原子替換;
[0024] &。到R16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到30元)雜芳基、經取代或未經 取代的(3到7元)雜環烷基或經取代或未經取代的(C3-C30)環烷基;或可鍵聯到相鄰取 代基以形成(3到30元)單或多環、脂環族或芳香族環,其碳原子可用至少一個選自氮、氧 和硫的雜原子替換;
[0025]a、c、d以及e各自獨立地表示1到4的整數;其中a、c、d或e為2或大于2的整 數,每個取代基為相同或不同的;
[0026] b表示1或2 ;
[0027]1、m以及η各自獨立地表示0到2的整數;
[0028] 1+m+n為1或大于1 ;并且
[0029] 所述雜環烷基和所述雜芳基(烯)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。
[0030] 本發明的作用
[0031] 通過使用根據本發明的有機電致發光化合物,可以制造具有極佳電流效率和發光 效率的有機電致發光裝置。
【具體實施方式】
[0032] 在下文中,將對本發明進行詳細描述。然而,以下描述旨在解釋本發明,并且不打 算以任何方式限制本發明的范圍。
[0033] 本發明涉及式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和 包含所述材料的有機電致發光裝置。
[0034] 將詳細地描述由以上式1表示的有機電致發光化合物。
[0035]在本文中,"(C1-C30)烷基(烯)"的意思是具有1到30個碳原子的直鏈或支鏈 烷基(烯),其中碳原子的數量優選地為1到10,更優選地為1到6,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"的意思是具有2到30個碳 原子的直鏈或支鏈烯基,其中碳原子的數量優選地為2到20,更優選地為2到10,并且包 括乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1- 丁烯基、2- 丁烯基、3- 丁烯基、2-甲基丁 -2-烯基等; "(C2-C30)炔基"的意思是具有2到30個碳原子的直鏈或支鏈炔基,其中碳原子的數量優選 地為2到20,更優選地為2到10,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"為具有3到30個碳原子的單或 多環烴,其中碳原子的數量優選地為3到20,更優選地為3到7,并且包括環丙基、環丁基、 環戊基、環己基等;"(3到7元)雜環烷基"為具有3到7個環主鏈原子的環烷基,所述環主 鏈原子包括至少一個選自B、N、0、S、P( = 0)、Si以及P的雜原子,優選地為0、S以及N,并 且包括四氫呋喃、吡咯啶、硫雜環戊烷、四氫吡喃等;"(C6-C30)芳基(烯)"為由具有6到 30個碳原子的芳香族烴衍生的單環或稠合環,其中碳原子的數量優選地為6到20,更優選 地為6到15,并且包括苯基、聯二苯、聯三苯、萘基、聯萘、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、茚基、聯三苯基、芘基、并四苯基、茈基、屈 基、稠四苯基、芴蒽基等;"(5到30元)雜芳基(烯)"為具有5到30個環主鏈原子的芳基, 所述環主鏈原子包括至少一個,優選地為1到4個選自由以下組成的群組的雜原子:Β、Ν、0、 S、P( = 0)、Si以及P;為單環或與至少一個苯環縮合的稠合環;可以為部分飽和的;可以為 經由單鍵將至少一個雜芳基或芳基鍵聯到雜芳基形成的基團;并且包括單環型雜芳基,其 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, 以及稠合環型雜芳基,其包括苯并呋喃基、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、菲 噁嗪基、菲啶基、苯并間二氧雜環戊烯基等。此外,"鹵素"包括F、Cl、Br以及I。
[0036] 由式1表示的化合物可以由選自式2到5的式表示:
[0037]
[0038] 其中
[0039]A、B、C、X、R4到R8、a、b、c、d以及e如中式 1 所定義。
[0040] 本文中,表述"經取代或未經取代的"中的"經取代的"的意思是某一官能團中的氫