專利名稱:場致發光器件的制作方法
技術領域:
本發明涉及有機場致發光(EL)器件,特別是包含耐久、發藍光的有機場致發光層的EL器件。這種有機場致發光層包含一些2H-苯并三唑類化合物。
在開發適合于彩色顯示器的基于有機物的場致發光器件方面已經取得了進展。一般,EL器件包含一層或多層發光層和一對互相對面、把發光層夾在中間的電極。在電極之間施加電場導致電子和空穴注入體系中,結果以光的形式釋出能量。
然而有機EL器件尚未開發成具有在連續工作條件下的適當穩定性。具體地說,仍保留著對于發藍光的、穩定有機EL器件的需求。
美國專利No.5,104,740講授了一種場致發光元件,它包括含有香豆酸或氮雜香豆酸衍生物的熒光層和空穴傳輸層,二者均由有機化合物制成并且一種化合物層壓在另一種化合物的頂部。一些公開的香豆酸化合物具有2H-苯并三唑取代基。
美國專利No.6,280,859公開了一些聚芳香族有機化合物用作在有機場致發光器件中的發光材料。2H-苯并三唑部份被列在可能的兩價芳香連接基因的長表當中。
美國專利No.5,116,708是致力于用于EL器件中的空穴傳輸材料的。
美國專利No.5,518,824講授了一種EL裝置,它包含一層或多層有機層,其中至少有一層是通過熱或輻射誘導的交聯作用獲得的。一些苯并三唑類化合物被公開為合適的電荷傳輸化合物。
美國專利No.4,533,612公開了一種電子照相記錄材料,它含有某些2H苯并三唑類化合物作為電荷載體傳輸化合物。
JP 58009151公開了使用一些聚芳香族苯并三唑體系于電子照相光感受器的電荷傳輸層中。
美國專利No.5,629,389公開了一種場致發光器件,它有包含著2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-雙(1-甲基-1-苯乙基)苯酚的一層。
EP 764712公開了在EL器件中把鄰位羥基苯基-2H-苯并三唑作為穩定劑使用。
Tsutsui,等人在Synthetic Metals 1997(85)1201-1204頁公開了在一層電子傳輸層中用2-(2-羥基-5-甲基苯基)-2H-苯并三唑作為熒光猝滅劑。
美國專利No.2,784,183、2,713,056、2,784,197、3,288,786、3,341,530、5,006,662、GB-A-1150408、DE-A-1052405和DE-A-1919181公開了把萘并苯并三唑類化合物作為熒光增白劑。
美國專利No.3,793,315講授了把茋基苯并三唑衍生物用作熒光增白劑。Woessner等人在J.Phys.Chem.,1985(89),3629-3636一文中研究了2-(2-羥基-5-甲基苯基)-2H-苯并三唑及其甲氧基類似物的發射性能。
美國專利No.5,486,406講授了在有機發光器件中使用鄰位羥基苯基-2H-苯并三唑的金屬絡合物。
JP 00256667和JP 98140145公開了把鄰位羥基苯基-2H-苯并三唑的金屬絡合物用于場致發光器件中。
一些2H-苯并三唑衍生物被發現適宜用于有機場致發光器件中。具體地說,一些2H-苯并三唑衍生物是具有良好耐久性的合適藍光發射體。
本發明是致力于一種場致發光器件,它包含有機發光層,其中含有發藍光的2H-苯并三唑化合物。
這種2H-苯并三唑化合物包含,例如,一種或多種下式所示的2H-苯并三唑部分 其中Ar可以是任何形式的芳香或雜環芳香環(或環系)。即2H-苯并三唑化合物在本發明的上下文中是意指2H-苯并三唑或者雜-2H-苯并三唑,因為Ar可以是任何形式的芳香環(不僅是碳組成)。
具有上式的具體可能環系的實例有下面這些
或 例如,本發明的2H-苯并三唑類化合物可包含一、二、三或四個2H-苯并三唑部份。應該理解在2H-苯并三唑部份中的開放的價代表一個共價鍵,后者在它的取代中是不被限制的。按照本發明,這種EL器件包含至少一種2H-苯并三唑化合物,即它可能包含兩種或多種2H-苯并三唑類化合物。
這一種或多種2H-苯并三唑化合物應該發射約520納米波長以下的光線,具體應發射約380納米和約520納米之間的光線。這一種或多種2H-苯并三唑化合物應具有的NTSC坐標在約(0.12,0.05)和約(0.16,0.10)之間,特別是其NTSC坐標為大約(0.14,0.08)。
這一種或多種2H-苯并三唑化合物應具有的熔點在大約150℃以上,具體是在約200℃以上,更優選在大約250℃以上,最優選在大約300℃以上。
按此,本發明涉及一種場致發光器件(EL器件),它包含2H-苯并三唑化合物,具體是具有下式(I)的化合物 其中a值為0或1,b值為0或1,如果b值是1,則X1是具有下式的基團
如果b值為0,則X1是Y3,其中c值是0或1,X2和X3彼此獨立地是具有下式的基團 其中d值為0或1,Ar1、Ar2、Ar3彼此獨立地是芳基或雜環芳基,它可供選擇地被取代,具體地是可供選擇地被取代的C6-C30芳基或C2-C26雜環芳基,Y1和Y2彼此獨立地是一個二價連接基團,并且Y3和Y3′彼此獨立地是芳基或雜環基,它可供選擇地被取代,具體地是可供選擇地被取代的C6-C30芳基或C2-C26雜環芳基。
更詳細地說,本發明涉及一種電致發光器件,它包含下式所代表的2H-苯并三唑化合物 和/或
其中Ar1、Ar2、Ar3、X2、X3、Y1和Y2的定義如前所述,d值為0或1,Ar4代表C6-C30芳基或C2-C26雜環芳基,它可供選擇地被取代,Y3和Y3′彼此獨立地是C6-C30芳基或C2-C26雜環芳基,它可供選擇地被取代在式II中或式III中的基團 和 彼此獨立地是下式所示的那些基團 或 其中A21、A22、A23、A24、A11、A12、A13、A14、A15、A16、A17和A18彼此獨立地是H、鹵素、羥基、C1-C24烷基、被E取代和/或被D間斷的C1-C24烷基、C1-C24全氟烷基、C5-C12環烷基,被E取代和/或被-S-、-O-或-NR25-所間斷的C5-C12環烷基、NR25R26、C1-C24烷硫基、-PR32R32、C5-C12環烷氧基、被E取代的C5-C12環烷氧基、C6-C24芳基、被E取代的C6-C24芳基、C2-C20雜環芳基、被E取代的C2-C20雜環芳基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C1-C24烷氧基、被E取代和/或被D所間斷的C1-C24烷氧基,C7-C25芳烷基、被E所取代的C7-C25芳烷基、C7-C25芳烷氧基、被E所取代的C7-C25芳烷氧基或-COR28,或者A22和A23或A11和A23是下式所示基團
或 或者彼此相鄰的兩個基團A11、A12、A13、A14、A15、A16、A17和A18是下列基團 或 其中A31、A32、A33、A34、A35、A36和A37彼此獨立地是H、鹵素、羥基、C1-C24烷基、被E取代和/或被D間斷的C1-C24烷基、C1-C24全氟烷基、C5-C12環烷基,被E取代和/或被-S-、-O-或-NR25-所間斷的C5-C12環烷基、C5-C12環烷氧基、被E取代的C5-C12環烷氧基、C6-C24芳基、被E取代的C6-C24芳基、C2-C20雜環芳基、被E取代的C2-C20雜環芳基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C1-C24烷氧基、被E取代的和/或被D所間斷的C1-C24烷氧基、C7-C25芳烷基、被E所取代的C7-C25芳烷基、C7-C25芳烷氧基、被E所取代的C7-C25芳烷氧基或-COR28,D是-CO-;-COO-;-S-;-SO-;-SO2-;-NR25-;-SiR30R31-;-POR32-;-CR23=CR24-;或-C≡C-;并且E是-OR29;-SR29-;-NR25R26;-COR28;-COOR27;-CONR25R26;-CN;-OCOOR27;或鹵素;其中R23、R24、R25和R26彼此獨立地是H;C6-C18芳基;被C1-C24烷基或C1-C24烷氧基取代的C6-C18芳基;C1-C24烷基;或被-O-所間斷的C1-C24-烷基;或者R25和R26在一起形成一個五元或六元環,具體是如下式所示的環
或 R27和R28彼此獨立地是H;C6-C18芳基;被C1-C24烷基或C1-C24烷氧基取代的C6-C18芳基;C1-C24烷基;或被-O-間斷的C1-C24烷基,R29是H;C6-C18芳基;被C1-C24烷基或C1-C24烷氧基取代的C6-C18芳基;C1-C24烷基;或被-O-所間斷的C1-C24烷基,R30和R31彼此獨立的是C1-C24烷基、C6-C18芳基或被C1-C24烷基取代的C6-C18芳基,并且R32是C1-C24烷基、C6-C18芳基或被C1-C24烷基取代的C6-C18芳基。
最好是基團 和 彼此獨立地是下列式子所示基團 或 其中A21、A22、A23、A24彼此獨立地是H、鹵素、C1-C24烷基,C1-C24全氟烷基,C6-C18芳基,-NR25R26、-CONR25R26或-COOR27、或C2-C10雜環芳基,具體地是下式所示基團 或 或A22和A23是下式所示基團 或 A11、A12、A13、A14、A15、A16、A17和A18彼此獨立地是H、CN、C1-C24烷基、C1-C24烷氧基、C1-C24烷硫基、C6-C18芳基,-NR25R26、-CONR25R26或-COOR27、或C2-C10雜環芳基,其中E1是O、S或-NR25-,R25和R26彼此獨立地是H、C6-C18芳基、C7-C18芳烷基、或C1-C24烷基,R27是C1-C24烷基。
在式IV中的 和 基團彼此獨立地是下式所列出的那些基團 或 其中A41、A42、A43、A44、A51、A52、A53、A54、A55、A56、A57、A58、A59和A60彼此獨立地是H、鹵素、羥基、C1-C24烷基、被E取代和/或被D間斷的C1-C24烷基、C1-C24全氟烷基、C5-C12環烷基,被E取代和/或被-S-、-O-或-NR25-所間斷的C5-C12環烷基、NR25R26、C1-C24烷硫基、-PR32R32、C5-C12環烷氧基、被E取代的C5-C12環烷氧基、C6-C24芳基、被E取代的C6-C24芳基、C2-C20雜環芳基、被E取代的C2-C20雜環芳基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C1-C24烷氧基、被E取代和/或被D所間斷的C1-C24烷氧基、C7-C25芳烷基、被E取代的C7-C25芳烷基、C7-C25芳烷氧基、被E取代的C7-C25芳烷氧基或-COR28,或者A42和A43或A42和A51是下式所示基團 或 A51、A52、A53、A54、A55、A56、A57、A58、A59和A60中兩個彼此相鄰的基團是下式所示基團 或 其中A61、A62、A63、A64、A65、A66、A67、A68、A69、和A70彼此獨立地是H、鹵素、羥基、C1-C24烷基、被E取代和/或被D間斷的C1-C24烷基、C1-C24全氟烷基、C5-C12環烷基,被E取代和/或被-S-、-O-或-NR25-所間斷的C5-C12環烷基、C5-C12環烷氧基、被E取代的C5-C12環烷氧基、C6-C24芳基、被E取代的C6-C24芳基、C2-C20雜環芳基、被E取代的C2-C20雜環芳基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C1-C24烷氧基、被E取代的和/或被D所間斷的C1-C24烷氧基、C7-C25芳烷基、被E所取代的C7-C25芳烷基、C7-C25芳烷氧基、被E所取代的C7-C25芳烷氧基或-COR28,其中E、D、R25和R26的定義與前相同,并且A41、A42、A43、A44、A51、A52、A53、A54、A55、A56、A57、A58、A59、A60、A61、A62、A63、A64、A65、A66、A67、A68、A69和A70這些取代基中有一個代表一根單鍵,即連接到Y2的單鍵。
最好是,A43和A43不是同時代表基團-NR25R26。
在式II、IV和V中Y3和Y3′彼此獨立地是下列基團 或 其中R41,R42,R43,R44,R45,R46,R47,R48,R49,R50,R51,R52,R53,R54,R55,R56,R57,R58,R59,R60,R61,R62,R63,R64,R65,R66,R67,R70,R71,R72,R74,R75,R76,R77,R80,R81,R82,R83,R84,R85,R86和R87彼此獨立地地是H,C1-C24烷基,后者可供選擇地被E取代和/或被D所間斷,C1-C24烯基,后者可供選擇地被E所取代,可供選擇地被E取代的C5-C12環烷基,可供選擇地被E取代的C5-C12環烷氧基,可供選擇地被E取代的C6-C18芳基,可供選擇地被E取代或被D間斷的C1-C24烷氧基,可供選擇地被E所取代的C6-C18芳氧基,可供選擇地被E取代的C7-C18苯基烷氧基,可供選擇地被E取代和或被D間斷的C1-C24烷硫基,可供選擇地被E取代和/或被D間斷的C1-C24烷硒基,可供選擇地被E取代和/或被D間斷的C1-C24烷碲基,可被E取代的C2-C20雜環芳基,或可供選擇地被E取代的C6-C18芳烷基,或者R41,R42,R43,R44,R45,R46,R47,R48,R49,R50,R51,R52,R53,R54,R55,R56,R57,R58,R59,R60,R61,R62,R63,R64,R65,R66,R67,R70,R71,R72,R73,R74,R75,R76,R77,R80,R81,R82,R83,R84,R85,R86和R87當中彼此相鄰的兩個基團是下式所示基團
或 其中A90、A91、A92、A93、A94、A95、A96和A97彼此獨立地是H、鹵素、羥基、C1-C24烷基、被E取代和/或被D間斷的C1-C24烷基、C1-C24全氟烷基、C5-C12環烷基,被E取代和/或被-S-、-O-或-NR25-所間斷的C5-C12環烷基、C5-C12環烷氧基、被E取代的C5-C12環烷氧基、C6-C24芳基、被E取代的C6-C24芳基、C2-C20雜環芳基、被E取代的C2-C20雜環芳基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C1-C24烷氧基、被E取代和/或被D所間斷的C1-C24烷氧基、C7-C25芳烷基、被E取代的C7-C25芳烷基、C7-C25芳烷氧基、被E取代的C7-C25芳烷氧基或-COR28,R68、R69、R78、R79、R88和R89彼此獨立地是C1-C18烷基,被E取代和/或被D間斷的C1-C24烷基、C6-C24芳基、被E取代的C6-C24芳基、C2-C20雜環芳基、被E取代的C2-C20雜環芳基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C1-C24烷氧基、被E取代和/或被D間斷的C1-C24烷氧基、或C7-C25芳烷基,或者R68和R69、R78和R79和/或R88和R89形成一十環,具體地是一個五元環或六元環,或者R68和R70、R69和R73、R77和R78和/或R84和R89是下式所示的基團 或 其中D、E、R25和R28的定義與前相同。
最好是,Y3和Y3′彼此獨立地是下式所示基團
或 其中R41是氫、C1-C24烷氧基或OC7-C18芳烷基,R42是氫、或C1-C24烷基R43是氫、鹵素、-CONR25R26、-COOR27或下式所示基團 具體地是下式所示基團 或 其中E1是-S-、-O-或-NR25′-,其中R25′是C1-C24烷基或C6-C10芳基,R110是C1-C24烷基,或者R42和R43是具有下式的基團 或
R44是氫,或C1-C24烷基,R45是氫,或C1-C24烷基,A11 ′、A12′、A13′和A14′彼此獨立地是H、CN、C1-C24烷基、C1-C24烷氧基、C1-C24烷硫基、-NR25R26、-CONR25R26或-COOR27,R68和R69彼此獨立地是C1-C24烷基,特別是C4-C12烷基,具體地是己基、庚基、2-乙基己基和辛基,它們可以被一個或兩個氧原子間斷,R71、R72、R73、R74、R75、R76、R90、R91、R92和R93彼此獨立地是H、CN、C1-C24烷基、C6-C10芳基、C1-C24烷氧基、C1-C24烷硫基、-NR25R26、-CONR25R26或-COOR27,R25和R26彼此獨立地是H、C6-C18芳基、C7-C18芳烷基或C1-C24烷基,并且R27是C1-C24烷基。
在式III、IV和VI中的兩價連接基團Y1和Y2的實例是一根單鍵、-O-、-S-、或-NR25-或下列式子-O-,-S-,-NR25, 尤其是 尤其是 或 尤其是 尤其是
或 尤其是 或 其中n1、n2、n3、n4、n5、n6和n7的值為1、2或3,特別是1,
E1是-S-、-O-或-NR25′-,其中R25′是C1-C24烷基或C6-C10芳基,R6和R7彼此獨立地是H、鹵素、羥基、C1-C24烷基、被E取代和/或被D間斷的C1-C24烷基、C1-C24全氟烷基、C5-C12環烷基,被E取代和/或被-S-、-O-或-NR25-所間斷的C5-C12環烷基、C5-C12環烷氧基、被E取代的C5-C12環烷氧基、C6-C24芳基、被E取代的C6-C24芳基、C2-C20雜環芳基、被E取代的雜環芳基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C1-C24烷氧基、被E取代的和/或被D所間斷的C1-C24烷氧基、C7-C25芳烷基、被E所取代的C7-C25芳烷基、C7-C25芳烷氧基、被E所取代的C7-C25芳烷氧基或-CO-R28,R8是C1-C24烷基,被E取代和/或被D間斷的C1-C24烷基、C6-C24芳基或C7-C25芳烷基,R9和R10彼此獨立地是C1-C24烷基、被E取代和/或被D間斷的C1-C24烷基、C6-C24芳基、被E取代的C6-C24芳基、C2-C20雜環芳基、被E取代的C2-C20雜環芳基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C1-C24烷氧基、被E取代和/或被D間斷的C1-C24烷氧基、或C7-C25芳烷基、或者R9和R10形成一個環,具體地是一個五元環或六元環,R14和R15彼此獨立地是H、C1-C24烷基、被E取代和/或被D間斷的C1-C24烷基、C6-C24芳基、被E取代的C6-C24芳基、C2-C20雜環芳基、或被E取代的C2-C20雜環芳基,其中D、E、R25和R28的定義與前相同。
最好是,Y1是選自以下基團 和 其中R6是C1-C24烷氧基,或-O-C7-C25芳烷基,R7是H或C1-C24烷基。R9或R10彼此獨立地是C1-C24烷基,具體是C4-C12烷基,它可被一個或兩個氧原子所間斷,并且R25′是C1-C24烷基,或C6-C10芳基。
Y2最好是一根單鍵、-O-、-S-、-NR25-或下式所示基團 或 其中R25、R9和R10的定義與前相同。
在第一個方面,本發明涉及一種場致發光器件,其中2H-苯并三唑化合物是具有式II的化合物,特別是具有下式的化合物 或 其中A21、A22、A23和A24彼此獨立地是氫、鹵素、C1-C24烷基、C1-C24全氟烷基、C6-C18芳基、-NR25R26、-CONR25R26、或-COOR27、或者C2-C10雜環芳基,特別是如下所示基團
或 或A22和A23或A21和A23是下式所示基團 或 A11、A12、A13、A14、A15、A16、A17或A18彼此獨立地是H、CN、C1-C24烷基、C1-C24烷氧基、C1-C24烷硫基、C6-C18芳基、-NR25R26、-CONR25R26、或-COOR27,或C2-C10雜環芳基,其中R25和R26彼此獨立地是H、C6-C18芳基、C7-C18芳烷基、或C1-C24烷基,R27是C1-C24烷基,并且Y3是下式所示基團 或 其中R41是氫、C1-C24烷氧基,或-O-C7-C18芳烷基,R42是氫、或C1-C24烷基,R43是氫、鹵素、-CONR25R26,-COOR27或下式所示基團
或 其中E1是-S-、-O-或-NR25′-,其中R25′是C1-C24烷基或C6-C10芳基,R110是H、CN、C1-C24烷基、C1-C24烷氧基、C1-C24烷硫基、-NR25R26、-CONR25R26或-COOR27,或者R42和R41是下式所示基團 或 R44是氫或C1-C24烷基,R45是氫或C1-C24烷基,A11′、A12′、A13′和A14′彼此獨立地是H、CN、C1-C24烷基、C1-C24烷氧基、C1-C24烷硫基、-NR25R26、-CONR25R26、或-COOR27,R68和R69彼此獨立地是C1-C24烷基,特別是C4-C12烷基,具體地說是己基、庚基、2-乙基己基和辛基,它們可被一個或兩個氧原子間斷,R70、R71、R72、R73、R74、R75、R76、R90、R91、R92和R93彼此獨立地是H、CN、C1-C24烷基、C6-C10芳基、C1-C24烷氧基、C1-C24烷硫基、-NR25R26、-CONR25R26、或-COOR27,R25和R26彼此獨立地是H、C6-C18芳基、C7-C18芳烷基、或C1-C24烷基,并且R27是C1-C24烷基。
在式11a的化合物中,下列衍生物是優選的 和 其中A23是鹵素或C1-C24全氟烷基,R43和Y3的定義與前面相同,其中具有式11b、11c和11d的化合物是更優選的。
在一個進一步的實施方案中,那些具有式II特別是式IIa的化合物是優選的,其中的R41不同于羥基。
在這一方面,下面列出的化合物是最優選的 和 其中R111是氫、C1-C24烷基、C1-C24全氟烷基、或C6-C18芳基,并且A21、A22、A23、A24、A25、A26、R43和R110的定義與前相同。
具有下列通式的化合物中各取代基代表的基團被列在下表中
表中注解1)R44和R45是具有下式的基團
即, 具有下列通式的化合物中各取代基代表的基團被列在下表中
具有式IIa的本發明2H-苯并三唑化合物是,例如,已知的羥基苯基-2H-苯并三唑類化合物的衍生物。已知的2H-羥基苯基2H-苯并三唑化合物在商業上是用作紫外光吸收劑(UVA′s)的。2H-苯并三唑紫外光吸收劑的特征為具有一個鄰位羥基苯基-2H-苯并三唑部份,例如被公開于下列美國專利中的那些3,004,896;3,055,896;
3,072,585;3,074,910;3,189,615;3,218,332;3,230,194;4,127,586;4,226,763;4,275,004;4,278,589;4,315,848;4,347,180;4,383,863;4,675,352;4,681,905,4,853,471;5,268,450;5,278,314;5,260,124;5,319,091;5,410,071;5,436,349;5,516,914;5,554,760;5,563,242;5,574,166;5,607,987,5,977,219和6,166,218,其中有關部份在此引入作為參考。
本發明的2H-苯并三唑類化合物可通過簡單地把已知的2H-苯并三唑UV吸收劑的鄰位羥基(酚羥基)進行封端反應而獲得。這可以,例如,將酚羥基烷基化而獲得鄰位-烴氧基苯基-2H-苯并三唑,例如下式所示 已知的2H-苯并三唑紫外吸收劑可按上述美國專利中公開的方法來制備。本發明的苯并三唑類可以有在上述美國專利中公開的那些取代圖案。上述術語“烷基化”是指把羥基用任何合適的烴基“封端”。這就是說,鄰位羥基被鄰位烴氧基所取代。
術語“烴基”廣義地指一個一價烴基,其中的價是通過從一個碳原子上奪取一個氫而衍生的。烴基包括,例如,脂肪族(直鏈和帶支鏈的)、脂環族、芳香族以及混合類型的基團諸如C7-C25芳烷基、C7-C25烷芳基、C2-C24炔基、C5-C12環炔基。烴基包括這樣的基團諸如烷基、C5-C12環烷基、C6-C30芳基、C7-C25芳烷基、C7-C25烷芳基、C2-C24烯基、和C5-C12環烯基。一個烴基可供選擇地被羰基、羧基、氨基、酰胺基、硫基、亞砜基、砜基、和醚基所間斷,和/或可供選擇地被羥基、氨基、酰胺基、羧基和硫基所取代。
在第二方面,本發明涉及一種EL器件,其中包含具有式III的2H-苯并三唑化合物,具體是包含下列式(IIIa)、(IIIb)、(IIIc)或(IIId)的苯并三唑化合物
(IIIc),或 其中A41、A42、A43、A44彼此獨立地是氫、鹵素、C1-C24烷基、C1-C24全氟烷基、C6-C18芳基、-NR25R26、-CONR25R26、或-COOR27,或者C2-C20雜環芳基,后者具體地是下式所示基團 或 或者A42和A43是具有下式所示基團 或 A51、A52、A53、A54、A55、A56、A57、A58、A59、A60彼此獨立地是H、CN、C1-C24烷基、C1-C24烷氧基、C1-C24烷硫基、C6-C18芳基、-NR25R26、-CONR25R26、或-COOR27,或C2-C10雜環芳基,其中E1是O、S、或NR25,R25和R26彼此獨立地是H、C6-C18芳基、C7-C18芳烷基、或C1-C24烷基,R27是C1-C24烷基,并且Y1是下式所示的基團
和 其中R6是C1-C24烷氧基、或-O-C7-C25芳烷基,R7是H,或C1-C24烷基,R9和R10彼此獨立地是C1-C24烷基,特別是C4-C12烷基,后者可被一個或兩上氧原子所間斷,R25′是C1-C24烷基,或C6-C10芳基,在這一方面,下面列出的這些化合物是最優選的 或 其中Y1是選自 和 其中R6是C1-C24烷氧基、或-O-C7-C25芳烷基,R7是H、或C1-C24烷基,R9和R10彼此獨立地是C1-C24烷基、具體是C4-C12烷基,后者可被一個或兩個氧原子所間斷,并且R25′是C1-C24烷基,其中R6是C1-C24烷氧基,或-O-C7-C25芳烷基,R7是H或C1-C24烷基,R9和R10彼此獨立地是C1-C24烷基,特別是C4-C12烷基,后者可被一個或兩個氧原子所間斷; 在第三方面,本發明涉及一種EL器件,它包含具有式IV的2H-苯并三唑化合物,特別是具有下式(VIa)的 其中d值為0或1。
A43和A44的定義與前相同Y2是式子為-O-、-S-、-NR25-的基團,或具有下式的基團 或 Y3是具有下式的基團
其中R9和R10彼此獨立地是C1-C24烷基、特別是C4-C12烷基,后者可被一個或兩個氧原子所間斷,R41是C1-C24烷氧基、或C7-C15苯基烷氧基并且R44是H、C6-C10芳基、或C1-C24烷基。
在這一方面,下列化合物是最優選的 或
其中Y3、R9、R10、R41和R44的定義與前面相同;并且還有E1。
在第四方面,本發明涉及一種EL器件,它包含具有式(V)的2H-苯并三唑化合物,其中Ar1、Ar2、Y1、Y2和Y3′的定義與前相同。
在第五方面,本發明涉及一種EL器件,它包含具有式(VI)的2H-苯并三唑化合物,其中Ar1、Ar2、Ar3、Y1、Y2和Y3′的定義與前面相同。
具有式(IV)、式(V)和式(VI)的2H-苯并三唑類化合物可通過任何一種合適的方法來制備,例如,可通過Hartwig等人值Journalof Organic Chemistry 1999(64),5575頁所發表的胺化反應來制備,但也可以通過下面描述的方法來制備。如N.Miyaua和A.Suzuki在Chemical Reviews第95卷第45-2483頁(1995年)所報導的那樣,芳香族硼酸酯和溴化物的縮合反應,即普通稱之為“Suzuki反應”的,能夠容忍各種有機官能團的存在。
為制備相應于式(IV)的2H-苯并三唑,可將兩當量式子為 的溴化物與式子為 的一當量二硼酸或二硼酸酯或它們的混合物進行反應,其中X″彼此獨立地是表示出現-B(OH)2,-B(OY11)2或 其中Y″彼此獨立地表示出現C1-C10烷基,Y12彼此獨立地表示出現C2-C10亞烷基,諸如-CY13Y14-CY5Y6-,或-CY7Y8-CY9Y10-CY15Y16-,其中Y5、Y6、Y7、Y8、Y9、Y10、Y13、Y14、Y15和Y16彼此獨立地是氫、或C1-C10烷基,特別是-C(CH3)2C(CH3)2,或-C(CH3)2-CH2C(CH3)2-,反應在Pd和三苯基膦的催化作用下進行。這一反應一般在約70℃至120℃的溫度下,在諸如甲苯這類芳香烴溶劑中實施。其它溶劑諸如二甲基甲酰胺和四氫呋喃也可以單獨使用或者與芳香烴溶劑混合使用。一種堿水溶液,優選碳酸鈉或碳酸氫鈉水溶液,被用作HBr的清除劑。依賴于反應物的反應活性,聚合反應可能需要2至100小時。有機堿類,諸如,例如四烷基氫氧化銨,和相轉移催化劑諸如,例如TBAB,可促進硼的活性(參看,例如,Leadbeater& Macro;Angew.Chem.Int.Ed.,2003,42,1407及該文所引證的參考材料)。T.I.Wallow和B.M.Novak在Journal of Organic Chemistry,第59卷第5034-5037頁(1994);和M.Remmers,M Schulze,G.wegner在Macromolecular Rapid Communications,第17卷第239-252頁(1996)給出了該反應的其它反應條件的變化。式(IV)、(V)和(VI)的苯并三唑類化合物均可按此法制備。
鹵素是指氟、氯、溴和碘。
C1-C24烷基是帶支鏈或不帶支鏈的基諸如例如甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、2-乙基丁基、正戊基、異戊基、1-甲基戊基、1,3-二甲基丁基、正己基、1-甲基己基、正庚基、異庚基、1,1,3,3-四甲基丁基、1-甲基庚基、3-甲基庚基、正辛基、2-乙基己基、1,1,3-三甲基己基、1,1,3,3-四甲基戊基、壬基、癸基、十一碳烷基、1-甲基十一碳烷基、十二碳烷基、1,1,3,3,5,5-六甲基己基、十三碳烷基、十四碳烷基、十五碳烷基、十六碳烷基、十七碳烷基、十八碳烷基、廿碳烷或廿二碳烷基。
C1-C24全氟烷基是帶支鏈或不帶支鏈的基,諸如例如-CF3、-CF2CF3、-CF2CF2CF3、-CF(CF3)2、-(CF2)3CF3和-C(CF3)3。
C1-C24烷氧基是直鏈或帶支鏈的烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、異戊氧基或叔戊氧基、庚氧基、辛氧基、異辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一碳烷氧基、十二碳烷氧基、十四碳烷氧基、十五碳烷氧基、十六碳烷氧基、十七碳烷氧基和十八碳烷氧基。
C2-C24烯基是直鏈或帶支鏈的烯基,諸如例如乙烯基、烯丙基、甲基烯丙基、異丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、異丁烯基、正戊-2,4-二烯-3-甲基-丁-2-烯基、正辛-2-烯基、正十二碳-2-烯基、異十二碳烯基、正十二碳-2-烯基或正十八碳-4-烯基。
C2-C24炔基是直鏈或帶支鏈、并優選C2-C8炔基,后者可以是未被取代或被取代的,諸如,例如乙炔基、1-丙炔-3-基、1-丁炔-4-基、1-戊炔-5-基、2-甲基-3-丁炔-2-基、1,4-戊二炔-3-基、1,3-戊二炔-5-基、1-己炔-6-基、順式-3-甲基-2-戊烯-4-炔-1-基、反式3-甲基-2-戊烯-4-炔-1-基、1,3-己二炔-5-基、1-辛炔-8-基、1-壬炔-9-基、1-癸炔-10-基、或1-二十四炔-24-基。
C4-C18環烷基、特別是C5-C12環烷基,優選C5-C12環烷基或所說的被一至三個C1-C4烷基取代的環烷基有,諸如,例如環戊基、甲基環戊基、二甲基環戊基、環己基、甲基環己基、二甲基環己基、三甲基環己基、叔丁基環己基、環庚基、環辛基、環壬基、環癸基、環十二碳烷基。其中最優選的是環己基和環戊基。
被S、O、或NR25R26所間斷的C4-C18環烷基的實例有哌啶基、哌嗪基和嗎啉基。
C2-C24烯基是例如乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基或辛烯基。
芳基通常是C6-C30芳基,優選可供選擇地被取代的C6-C24芳基,諸如,例如苯基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基、萘基、聯苯基、2-芴基,菲基、蒽基、并四苯基、并五苯基、并六苯基、對三聯苯基或對四聯苯基;或者被一個至三個C1-C4烷基取代的苯基,例如鄰-、間-、或對位甲基苯基、2,3-二甲基苯基、2,4-二甲基苯基、2,5-二甲基苯基、2,6-二甲基苯基、3,4-二甲基苯基、3,5-二甲基芳基、2-甲基-6-乙基苯基、4-叔丁基苯基、2-乙基苯基或2,6-二乙基苯基。
C7-C24芳烷基優選C7-C15芳烷基,它可以被,諸如,例如,芐基、2-芐基-2-丙基、β-苯乙基、α-甲基芐基、α,α-二甲基芐基、ω-苯基丁基、ω-苯基辛基、ω-苯基-十二碳烷基所取代;或者是在苯環上被一個至三個C1-C4烷基取代的苯基-C1-C4烷基、諸如,例如,2-甲基芐基、3-甲基芐基、4-甲基芐基、2,4-二甲基芐基、2,6-二甲基芐基、或4-叔丁基芐基、或3-甲基-5-(1′,1′,3′,3′四甲基丁基)-芐基。
雜環芳基典型地是C2-C26雜環芳基,即具有五至七個環原子的環或一個稠環體系,其中氮、氧、硫是可能的雜原子,并且典型地是帶有5至30個原子的不飽和雜環基,其中含有至少六個共軛的兀電子,諸如噻吩基、苯并[b]噻吩基、二苯并[b,d]噻吩基、噻蒽基、呋喃基、呋喃甲基、2H-吡喃基、苯并呋喃基、異苯并呋喃基、二苯并呋喃基、苯氧噻吩基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、吡啶基、聯吡啶基、三嗪基、嘧啶基、吡嗪基、噠嗪基、中氮茚基、異吲哚基、吲唑基、嘌呤基、喹嗪基、喹啉基、異喹啉基、酞嗪基、1,5-二氮雜萘基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、喋啶基、咔唑基、咔啉基、苯并三唑基、苯并噁唑基、菲啶基、吖啶基、啶基、菲咯啉基、吩嗪基、異噻唑基、吩噻嗪基、異噁唑基、呋咱基或吩噁嗪基,它們可以是未被取代的或取代的。
C6-C18環烷氧基是,例如,環戊氧基、環己氧基、環庚氧基或環辛氧基,或所說的環烷氧基被一個至三個C1-C4烷基所取代,例如甲基環戊氧基、二甲基環戊氧基、甲基環己氧基、二甲基環己氧基、三甲基環己氧基、或叔丁基環己氧基。
C6-C24芳氧基典型地是苯氧基或被一至三個C1-C4烷基取代的苯氧基,諸如,例如鄰-、間-或對-位甲基苯氧基,2,3-二甲基苯氧基,2,4-二甲基苯氧基,2,5-二甲基苯氧基,2,6-二甲基苯氧基、3,4-二甲基苯氧基,3,5-二甲基苯氧基,2-甲基-6-乙基苯氧基,4-叔丁基苯氧基、2-乙基苯氧基或2,6-二乙基苯氧基。
C6-C24芳烷氧基典型地是苯基-C1-C9烷氧基,諸如、例如,芐氧基、α-甲基芐氧基、α,α-二甲基芐氧基或2-苯基乙氧基。
C1-C24烷硫基是直鏈或帶支鏈的烷硫基,諸如例如,甲硫基、乙硫基、丙硫基、異丙硫基、正丁硫基、異丁硫基、戊硫基、異戊硫基、己硫基、庚硫基、辛硫基、癸硫基、十四碳烷硫基、十六碳烷硫基、或十八碳烷硫基。
C1-C24烷硒基和C1-C24烷碲基分別是C1-C24烷基Se-和C1-C24烷基Te-。
分別由R9和R10以及R25和R26形成五元或六元環的實例是含有3至5個碳原子的雜環烷烴類和雜環烯烴類,其中可以還有另外一個選自氮、氧、硫的雜原子,例如下式所示的這些 或 它們可以是雙環體系中的一部分,例如下列所示雙環體系 或 在上述基團上可能的取代基有C1-C8烷基、羥基、巰基、C1-C8烷氧基、C1-C8烷硫基、鹵素、鹵代-C1-C8烷基、氰基、醛基、酮基、羧基、酯基、氨基甲酰基、氨基、硝基或甲硅烷基。
術語“鹵代烷基”意指給定的烷基中用鹵素部分地或全部地取代了上述烷基,諸如三氟甲基等。“醛基、酮基、酯基、氨基甲酰基和氨基”包括那些上述基團被C1-C24烷基、C4-C18環烷基、C6-C30芳基、C7-C24芳烷基和雜環基所取代的,其中這些烷基、環烷基、芳基、芳烷基和雜環基可以是未取代的或取代的。術語“甲硅烷基”意指式子為-SiR105R106R107的基團,其中的R105、R106和R107彼此獨立地是C1-C8烷基,特別是C1-C4烷基,C6-C24芳基或C7-C12芳烷基,諸如三甲基甲硅烷基。
如果一個取代基,諸如,例如R6和R7,在一個基團中不止一次出現,則它在每次出現時可以是不相同的。
如上所述,上述基團可以被E取代和/或,如果希望,被D所間斷。當然,間斷只有在含有至少兩個彼此用單鍵連接的碳原子的情況下才是可能的;C6-C18芳基不能被間斷,間斷的芳烷基和烷芳基是在烷基部分包含單元D。被一個或多個E取代和/或被一個或多個D間斷的C1-C24烷基有,例如,(CH2CH2O)n-Rx,其中n值在1-9范圍內并且Rx是H或C1-C10烷基或C2-C10烷酰基(例如CO-CH(C2H5)C4H9);CH2-CH(ORY′)-CH2-ORY,其中RY是C1-C24烷基、C5-C12環烷基、苯基、C7-C15苯基烷基,并且RY′的定義與RY相同或者是H;C1-C8亞烷基-COORZ、例如-CH2-COORZ、-CH(CH3)COORZ、-C(CH3)2COORZ,其中RZ是H、C1-C24烷基、(CH2CH2)1-9RX,RX的定義與前面相同。-CH2CH2-O-COCH=CH2;-CH2CH(OH)-CH2-O-CO-C(CH3)=CH2。
本發明發藍光的2H-苯并三唑所發射的光的波長低于約520納米,例如,在約380納米和約520納米之間。例如,本發明發射藍光的2H-苯并三唑所具有的NTSC坐標為大約(0.14,0.08),其中第一個坐標值在約0.12和約0.16之間,第二個坐標值在約0.05和約0.10之間。
本發明的式I化合物,包括那些具有式II、III、IV、V和VI的化合物以及鄰位烴氧基苯基-2H-苯并三唑類化合物,也可以起著除作為發射藍光的有機化合物以外的其它作用,例如它們也可以用作空穴注入、空穴傳輸、電子注入或電子傳輸材料。
本發明的EL器件具有明顯的工業價值,因為它可以被用作墻上電視顯示的平板顯示器、液晶顯示器或計數器的光源、信號板和信號燈顯示器等。
本發明的材料可被用于有機EL器件領域,電子照相光感受器領域、光電轉化器領域、太陽能電池以及影像傳感器領域中。
為獲得具有合適的Tg或玻璃化轉變溫度的本發明有機層,最好是使本發明的2H-苯并三唑具有高于約150℃的烷點,例如高于約200℃,例如高于約250℃、例如高于約300℃.
本發明的場致發光器件的其它方面在光領域中被指明是已知的,例如被描述于美國專利Nos.5,518,824、6,280,859、5,629,389、5,486,406、5,104,740和5,116,708中,其中的有關公開內容在此引入作為參考。
本發明涉及一種場致發光器件,它在陽極和陰極之間有式I的2H-苯并三唑類化合物,并且通過電能的作用發光。
最新的有機場致發光器件的典型構成有
(i)陽極/空穴傳輸層/電子傳輸層/陰極,其中式I的2H-苯并三唑類化合物或者是作為正的空穴傳輸化合物,它被開發形成發光層和空穴傳輸層,或者是作為電子傳輸化合物,它被開發形成發光層和電子傳輸層,(ii)陽極/空穴傳輸層/發光層/電子傳輸層/陰極,其中式I的2H苯并三唑類化合物形成發光層,無論在這一構成中它們是呈現為正的空穴性質還是電子傳輸性質,(iii)陽極/空穴注入層/空穴傳輸層/發光層/電子傳輸層/陰極,(iv)陽極/空穴注入層/發光層/正的空穴抑制層/電子傳輸層/陰極,(v)陽極/空穴注入層/空穴傳輸層/發光層/正的空穴抑制層/電子傳輸層/陰極,(vi)陽極/發光層/電子傳輸層/陰極,(vii)陽極/發光層/正空穴抑制層/電子傳輸層/陰極(viii)一種單層,它單獨包含發光材料或者是發光材料和任何一種空穴傳輸層材料、空穴阻擋層和/或電子傳輸層材料的組合,和(ix)在(ii)至(vii)中描述的多層結構,其中的發光層是在(viii)中所定義的單層。
具有式I的2H-苯并三唑類化合物原則上可以被用作任何有機層,諸如,例如,空穴傳輸層、發光層或電子傳輸層,但優選被用作發光層中的發光材料,供選擇地可作為主體或客體組分。
本發明的發光化合物在固態呈現出強的熒光,并具有優良的外加電場發光特性。進一步,本發明的這種發光化合物在從金屬電極注入空穴和空穴的傳輸性質方面是優良的;在從金屬電極注入電子和電子的傳輸性質方面也是優良的。它們被有效地用作發光材料,并且可以和其它空穴傳輸材料、其它電子傳輸材料或其它摻雜物結合起來使用。
本發明的這種2H-苯并三唑類化合物形成均勻的薄膜。這樣發光層可以單獨由本發明的2H-苯并三唑類化合物來形成。
另外,在需要時發光層可以含有已知的發光材料、已知的摻雜物、已知的空穴注入材料或已知的電子注入材料。在這種有機EL器件中,通過把它形成多層結構可以防止由于猝滅導致的亮度和壽命的降低。在需要時可以結合使用發光材料、摻雜物、空穴注入材料和電子注入材料。進一步,摻雜物可以改進發光亮度和發光效率,并能獲得紅色、綠色和藍色的發光。還有,在每個空穴注入區域,發光層和電子注入區域可以有至少兩層的層狀結構。在這種情況下,在空穴注入區域中空穴由電極注入的一層被稱為“空穴注入層”,而由空穴注入層接受空穴并把空穴傳送到發光層的一層被稱為“空穴傳輸層”。在電子注入區域,電子由電極注入的一層被稱為“電子注入層”,由電子注入層接受電子并把電子傳輸到發光層的一層被稱為“電子傳輸層”,這些層的選擇和使用依賴于一些因素,諸如材料的能級和耐熱性以及對于有機層或金屬電極的粘合性。
可以和本發明的2H-苯并三唑一起用于發光層中的發光材料或摻雜物,包括例如,蒽、萘、菲、芘、并四苯、蔻、、熒光黃、苝、酞苝、萘北、吡呤酮、酞吡呤酮、萘吡呤酮、二苯基丁二烯、四苯基丁二烯、香豆素、噁二唑、醛連氮、雙苯并噁唑啉、雙茋、吡嗪、環戊二烯、喹啉金屬絡合物、氨基喹啉金屬絡合物、苯并喹啉金屬絡合物、亞胺、二苯基乙烯、乙烯基蒽、二氨基咔唑、吡喃、噻喃、聚甲炔、部花青、一種咪唑螯合的含氧化合物、喹吖啶酮、紅熒烯、以及用于染料激光或用于增白用的那些熒光雜料。
本發明的2H-苯并三唑類化合物和能用于發光層中的上述一種或多種化合物,可以任何混合比率使用,來形成發光層。這就是說,本發明的2H-苯并三唑類化合物既可以為形成發光層提供主要組份,或者它們也可以是僅僅作為其它主要材料中的一種摻雜材料,這依賴于上述化合物與本發明的2H-苯并三唑類化合物的組合情況。例如,當把DPVBi[即4,4′-雙-(2,2-二苯基-1-乙烯基)聯苯]用作主體并把化合物B7用作客體時,可以獲得良好的結果。
薄膜型場致發光器件,通常主要是由一對電極和它們之間的至少一層電荷傳輸層所組成。通常有兩層電荷傳輸層存在,即空穴傳輸層(緊連著陽極)和電子傳輸層(緊連著陰極)。它們當中的一層包含—依賴于它是作為空穴傳輸材料或電子傳輸材料—作為發光材料的無機或有機的熒光物質。下述情況也是普通的,即發光材料被用作空穴傳輸層和電子傳輸層之間的另外一層。在上述器件結構中,空穴注入層可被構建在陽極和空穴傳輸層之間,和/或正的空穴抑制層可被構建在發光層和電子傳輸層之間。以便在發光層中使空穴和電子的占據數達到最大,使電荷重新結合和強的發光具有大的效率。
這種器件可以用一些方法來制備。通常,真空蒸發技術被用于制備中。最好是,這些有機層以上述次序被逐層迭壓在保持室溫的市售氧化銦錫(“ITO”)玻璃底物上,后者是作為上述構造中的陽極。膜厚度優選在1至10,000納米范圍內,更優選在1至1,000納米范圍內,最優選在1至500納米范圍內。陰極金屬,諸如mg/Ag合金、二元Li-Al或LiF和Al系統,厚度為50-200納米范圍內,被層迭在有機層的頂部。沉積過程中的真空度優選低于0.1333Pa(1×10-3托),更優選低于1.333×10-3Pa(1×10-5托),最優選低于1.333×10-4Pa(1×10-6)托。
作為陽極,可以使用通常的具有高功函值的陽極材料,諸如金、銀、銅、鋁、銦、鐵、鋅、錫、鉻、鈦、釩、鈷、鎳、鉛、錳、鎢等金屬類,鎂/銅、鎂/銀、鎂/鋁、鋁/銦等金屬合金類,諸如Si、Ge、GaAs等半導體類,諸如氧化銦錫(“ITO”)、ZnO等金屬氧化物類,諸如CuI等金屬化合物類,進一步還可以用電導性聚合物諸如聚乙炔、聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚對位亞苯基等,優選ITO、最優選在玻璃底物上的ITO。
在這些電極材料中,金屬、金屬合金、金屬氧化物和金屬化合物可以通過,例如,噴鍍方法轉變為電極。在使用金屬或金屬合金作為電極材料的情況下,電極也可通過真空沉積方法形成。進一步,在用金屬或金屬合金作為形成電極的材料的情況下,還可以通過化學鍍方法來形成電極[參看例如,電化學手冊(Hand-book ofElectrochemistry)第383-387頁,Mazuren,1985年]。在使用電導性高聚物的情況下,電極的制作可借助陽極氧化聚合方法使導電性高聚物在底物上形成一層薄膜,底物事先已提供有電導性涂層。電極在底物上形成的厚度并不限定一定的值,但是當底物是被用作發光平面時,電極厚度優選在1納米至300納米范圍內,更優選在5至200納米范圍內以保證它的透明性。
在一個優選的實施方案中,ITO被用在具有ITO薄膜厚度在10納米(100埃)至1微米(10,000埃)、優選20納米(200埃)至500納米(5,000埃)范圍內的底物上。一般,ITO膜的薄膜電阻被選擇在不高于100歐/厘米2范圍內,優選不高于50歐/厘米2。
這類陽極可從日本制造業買到,諸如從Geomatech CO.Let.,Samyo Vacuum CO.Ltd.,Nippon sheet Glass CO.Ltd.,等。
作為底物,可以用電導性或電絕緣材料。在用電導性底物的情況下,發光層或正性空穴傳輸層可直接在它上面形成,而在用電絕緣底物時,則首先要在它上面形成電極,然后再把發光層或正性空穴傳輸層疊加在它上面。
底物可以是透明的、半透明的或不透明的。不過,在用底物作為指示平面的情況下,底物必須是透明或半透明的。
透明的電絕緣底物有,例如,無機化合物諸如玻璃、石英等,有機聚合化合物諸如聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚乙烯基醇、聚醋酸乙烯基酯等。這些底物中的每一種都可通過上述方法中的一種為它提供電極而使之轉變為透明的導電性底物。
半透明電絕緣底物的實例,有無機化合物諸如氧化鋁、YSZ(鍵穩定化的鋯)等,有機高聚化合物諸如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、環氧樹脂等。這些底物中的每一種都可按上述方法中的一種為它提供電極而使之轉變為半透明的導電性底物。
不透明的導電性底物的實例,有金屬,諸如鋁、銦、鐵、鎳、鋅、錫、鉻、鈦、銅、銀、金、鉑等,各種電鍍金屬、金屬合金,諸如青銅、不銹鋼等,半導體諸如Si、Ge、GaAs等,導電性聚合物諸如聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚乙炔、聚對位亞苯基等。底物可通過把上面列出的底物材料形成所需的尺寸而獲得。優選底物具有平滑的表面。甚至,如果它具有粗糙表面,也不會導致實際應用中出現任何問題。前提是它具有的圓不平坦性的曲率不小于20微米。至于底物的厚度,只要它能保證底物具有足夠的機械強度就行,并沒有什么限制。
作為陰極,可以使用通常的具有低功函值的陰極材料,諸如堿金屬、堿土金屬、第13族元素、銀和銅,以及它們的合金或混合物,諸如鈉、鋰、鉀、鈣、氟化鋰(LiF)、鈉-鉀合金、鎂、鎂-銀合金、鎂-銅合金、鎂-鋁合金、鎂-銦合金、鋁、鋁-氧化鋁合金、鋁-鋰合金、銦、鈣以及在EP-A-499,011中示例說明的材料諸如電導性聚合物例如,聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚乙炔等,優選Mg/Ag合金,LiF-Al或Li-Al組合物。
在一個優選的實施方案中,使用了薄膜厚度在10納米(100埃)至1微米(10,000埃)、優選20納米(200埃)至500納米(5,000埃)的鎂-銀合金或鎂和銀的混合物,或鋰-鋁合金、氟化鋰-鋁合金或鋰和鋁的混合物薄膜。
這類陰極可用前面描述過的已知真空沉積技術被沉積在前面提到的電子傳輸層上。
在本發明的一個優選實施方案中,發光層可被用于空穴傳輸層和電子傳輸層之間。通常發光層是通過在空穴傳輸層上形成薄膜來制備的。
作為形成所說薄膜的方法,有例如,真空沉積法、旋涂法、鑄塑法、Langmuir-Blodgett(“LB”)法等。在這些方法中,真空沉積法、旋涂法和鑄塑法從易于操作和成本方面考慮是特別優選的。
在用組合物通過真空沉積法形成薄膜的情況下,真空沉積法實施時的條件通常強烈地依賴于化合物的性質、形狀和結晶狀態。不過,優化條件通常如下加熱舟皿的溫度100至400℃;底物溫度-100至350℃;壓力1.33×104Pa(1×102托)至1.33×10-4Pa(1×10-6托),沉降速率波米至6納米/秒。
在一種有機EL元件中,發光層的厚度是決定其發光性質的因素之一。例如,如果發光層不是足夠厚,則在夾著所說的發光層的兩個電極之間就可能相當容易地出現短路,從而不能獲得EL發射。相反,如果發光層太厚,則在發光層內將由于它的高電阻而出現大的電壓降,從而使EL發射的閾電壓增加。按此,有機發光層的厚度被限定在5納米至5微米范圍內,優選在10納米至500納米范圍內。
在用旋涂法或鑄塑法和噴墨印刷法形成發光層的情況下,涂布可用制備好的溶液來實施,即在一種合適的有機溶劑諸如苯、甲苯、二甲苯、四氫呋喃、甲基四氫呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、二甲亞砜等當中溶解組合物使其濃度為按重量計0.0001至90%。如果濃度超過按重量計90%,則溶液變得這樣粘稠,以至它不再能形成平滑和均勻的薄膜。相反,如果濃度低于按重量計0.0001%,則形成薄膜的效率太低,從而是不經濟的。按此,組合物優選的濃度在按重量計0.01至80%范圍內在使用上述旋涂法或鑄塑法的情況下,有可能通過往形成發光層的溶液中加入一種聚合物粘合劑來進一步改善得到的層的均勻性和機械強度。原則上,可以用任何聚合物粘合劑,前提是它能溶解于組合物在其中溶解的那種溶劑中。這類聚合物粘合劑的實例有聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯、聚醋酸乙烯基酯、環氧樹脂等。但是,如果聚合物粘合劑和組合物組成的固體內容物超過按重量計99%,則溶液的流動性一般會這樣地低,以致于它不可能形成均勻性優良的發光層。相反,如果組合物的含量大大小于聚合物粘合劑,所說層的電阻將很大,除非施以高電壓否則它不會發光。按此,聚合物粘合劑對組合物優選的比率應選擇在按重量計10∶1至1∶50范圍內,在溶液中兩種組份組成的固體內容物優選在按重量計0.01至80%范圍內,更優選是在按重量計0.1至60%范圍內。
作為空穴傳輸層,可以使用已知的有機空穴傳輸化合物,諸如下式所示的聚乙烯基咔唑 公開于J.Amer.Chem.Soc.,90(1968)3925頁的下述TPD化合物 其中Q1和Q2每個代表一個氫原子或甲基;公開于J.Appl.Phys.65(9)(1989)3610頁的下述化合物
一種基于茋的化合物 其中T和T1代表一個有機基;一種基于腙的化合物 其中Rx、Ry和Rz代表一個有機基,等。
被用作正性空穴傳輸材料的化合物不限于上面列出的那些化合物。任何具有能傳輸正性空穴性質的化合物都可以用作正性空穴傳輸物質。諸如三唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基烷烴衍生物、吡唑啉衍生物、吡唑啉酮衍生物、亞苯基二胺衍生物、芳基胺衍生物、氨基取代的查耳酮衍生物、噁唑衍生物、茋基蒽衍生物、芴酮衍生物、腙衍生物、茋衍生物、苯胺衍生物的共聚物,PEDOT[即聚(3,4-亞乙基二氧噻吩)]及其衍生物、導電性低聚物,特別是噻吩低聚物、卟啉類化合物、芳香族叔胺化合物、芪基胺化合物等。
具體地說,可以使用的芳香族叔胺類化合物有諸如N,N,N′,N′-四苯基-4,4′-二氨基聯苯、N,N′-二苯基-N,N′-雙(3-甲基苯基)-4,4′-二氨基聯苯(TPD)、2,2′-雙-(二一對位-甲苯基氨基苯基)丙烷、1,1′-雙-(4-二-甲苯基氨基苯基)-4-苯基環己烷、雙(4-二甲胺基-2-甲基苯基)苯基甲烷、雙(4-二-對位-甲苯基氨基苯基)苯基甲烷、N,N′-二苯基-N,N′-二(4-甲氧基苯基)-4,4′-二氨基聯苯、N,N,N′,N′--四苯基-4,4′-二氨基二苯基醚、4,4′-雙(二苯氨基)四聯苯、N,N,N-三(對甲苯基)胺、4-(二-對甲苯基氨基)-4′-[4-(二-對甲苯基氨基)苯乙烯基]茋、4-N,N-二苯氨基-(2-二苯基乙烯基)苯、3-甲氧基-4′-N,N-二苯基氨基茋、N-苯基咔唑等。
此外,也可以用4,4′-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯苯、后者被公開于US-B-5,061,569中,以及被公開于EP-A-508,562中的化合物,其中三個三苯胺單元被鍵合到氮原子上,諸如4,4′,4″-三-[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯胺。
正性空穴傳輸層可以通過在陽極上制備一層含有至少一種正性空穴傳輸材料的有機薄膜來形成。這層正性空穴傳輸層可通過真空沉積法、旋涂法、鑄塑法、噴墨印刷法、LB方法等方法來形成。在這些方法中,從容易操作和成本方面考慮,真空沉降法、旋涂法和鑄塑法是特別優選的。
在使用真空沉積法的情況下,沉積條件的選擇和形成發生光層(參見前面)時所描述的方法相同。如果想要形成包含多于一種正性空穴傳輸材料的正性空穴傳輸層,可以用所需要的化合物,通過共蒸發方法來實施。
在通過旋涂法或鑄塑法來形成正性空穴傳輸層的情況下,可以用形成發光層時所描述過的條件(參看前面)來形成該層。
像在形成發光層時的情況那樣,通過使用含有一種粘合劑和至少一種正性空穴傳輸材料,可以形成更平滑和更均勻的正性空穴傳輸層。應用這樣的溶液實施涂布可以用在發光層時描述過的相同方法來完成。可以使用任何聚合物粘合劑,只要它能溶解在這樣的溶劑中,該溶劑可至少溶解一種正性空穴傳輸材料。合適的聚合物粘合劑的實例以及合適并且優選的濃度已在描述發光層的形成過程中給出。
正性空穴傳輸層的厚度最好選擇在0.5至1000納米范圍內,優選1至100納米,更優選2至50納米。
作為空穴注入材料,可以使用已知的有機空穴傳輸化合物,諸如不含金屬的酞菁(H2Pc)、酞菁酮(Cu-Pc)以及它們的衍生物,如被描述于,例如,JP 64-7635中的那些。進一步,一些前面被定義為空穴傳輸材料的芳香胺類也可以使用,后者具有比空穴傳輸層更低的電離電位。
空穴注入層可通過在陽極層和空穴傳輸層之間制備一層含有至少一種空穴注入材料的有機薄膜來形成。這種空穴注入層可用真空沉積法、旋涂法、鑄塑法、LB方法等來形成。該層厚度優選在5納米至5微米、更優選為10納米至100納米之間。
電子傳輸材料,應該具有高的電子注入效率(從陰極)和高的電子遷移率,它們是例如金屬絡合化合物或含氮的五員雜環衍生物。下列材料可以作為電子傳輸材料的示例8-羥基喹啉合鋰、雙(8-羥基喹啉合)鋅、雙(8-)羥基喹啉合(銅)、雙(8-羥基喹啉合)錳、三(8-羥基喹啉合)鎵、三(8-羥工基喹啉合)鋁(III)及其衍生物,諸如,例如三(2-甲基-8-羥基喹啉合)鋁、雙(10-羥基-苯并[h]喹啉合)鈹(II)及其衍生物、雙(10-羥基苯并[h]喹啉合)鋅、雙(2-甲基-8-喹啉合)氯化鎵、雙(2-甲基-8-喹啉合)(鄰-甲酚合)鎵、雙(2-甲基-8-喹啉合)(1-萘酚合)鋁、雙(2-甲基-8-喹啉合)(2-萘酚合)鎵、雙(2-甲基-8-喹啉合)(酚合)鎵、雙[鄰-(2-苯并噁唑基)酚合]鋅、雙[鄰-(2-苯并噻唑基)酚合]鋅、雙[鄰-(2-苯并三唑基)酚合]鋅;噁二唑衍生物,諸如2-(4-聯苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑、2,5-雙(1-萘基)-1,3,4-噁二唑及其二聚物體系,諸如1,4雙[2-(5-苯基噁二唑基)]苯、1,4-雙-[2-(5-苯基噁二唑基)-4-叔丁基苯]、2,5-雙(1-苯基)-1,3,4-噁二唑、2-(4′-叔丁基苯基)-5-(4″-聯苯)-1,3,4-噁二唑、1,3-雙(4-叔丁基苯基-1,3,4-)噁二唑基)亞聯苯基和1,3-雙(4-叔丁基苯基-1,3,4-噁二唑基)亞苯基、噁唑衍生物、二噁唑衍生物、噻唑衍生物、噻二唑衍生物、三唑衍生物,諸如2,5-雙(1-苯基)-1,3,4-噁唑、1,4-雙[2-(4-甲基-5-苯基噁唑基)]苯、2,5,雙(1-苯基-1,3,4-噻唑、2-(4′-叔丁基苯基)-5-(4″聯苯基)-1,3,4-噻唑、2,5-雙-(1-萘基)-1,3,4-噻唑、1,4-雙[2-(5-苯基噻唑基)]苯2-(4′-叔丁基苯基)-5-(4″聯苯)-1,3,4-三唑、或2,5-雙-(1-萘基)-1,3,4-三唑和1,4-雙[2-(5-苯基三唑基)]苯、香豆素衍生物、咪唑并吡啶衍生物、菲洛啉衍生物或公開于Appl.Phys.Lett.,48(2)(1968)183頁的苝四羧酸衍生物等。
電子傳輸層可通過在空穴傳輸層上或在發光層上制備一層含有至少一種電子傳輸材料的有機薄膜來形成。這種電子傳輸層可用真空沉積法、旋涂法、鑄塑法、LB法等方法來形成。
優選用于正性空穴抑制層中的正性空穴抑制材料具有高的從電子傳輸層向發光層的電子注入/傳輸效率,也具有比發光層更高的電離電位,以防止正性空穴從發光層流出,從而避免發光效率的降低。
作為正性空穴抑制材料,可以用下列已知的材料,諸如Balq、TAZ和菲洛啉衍生物,例如浴銅靈(BCP)
正性空穴抑制層可通過在電子傳輸層和發光層之間制備一層包含至少一種正性空穴抑制材料的有機薄膜來形成。這種正性空穴抑制層可通過真空沉積法、旋涂法、鑄塑法、噴墨印刷法、LB法等來形成。層厚度的選擇最好是在5納米至2微米范圍內,更優選在10納米至100納米范圍內。
像在形成發光層或正性空穴傳輸層的情況那樣,通過使用包含一種粘合劑和至少一種電子傳輸材料的溶液,可以形成更光滑和更均勻的電子傳輸層。
電子傳輸層的厚度最好在0.5至1000納米范圍內,優選1至100納米范圍內,更優選2至50納米范圍內。
通過并入一種電子接受材料可使空穴注入材料靈敏度增加,通過并入一種給出電子的材料可使電子注入材料的靈敏度增加。
在本發明的有機EL器件中,發光層中除包含本發明的發光的2H-苯并三唑材料以外,還可包含至少一種其它發光材料、其它摻雜物、其它空穴注入材料和其它電子注入材料。為改進本發明有機EL器件對溫度、濕度和周圍氣氛的穩定性,可在該器件表面形成一層防護層,或者把器件作為整體用硅油密封等等。
用作陰極的電導性材料可適當地選自那些功函值小于4eV的材料。這些電導性材料包括鎂、鈣、錫、鉛、鈦、鐿、鋰、釕、錳、鋁和這些金屬的合金,雖然電導性材料不應僅限于這些。
合金的實例包括鎂/銀、鎂/銦和鋰/鋁,雖然合金不應僅限于這些。在需要時每個陽極和陰極都可以是由兩層或多層所形成的層狀結構。
為使有機EL器件有效地發光,電極中希望至少有一個在器件發光的波長區域內是足夠透明的。進一步,也希望底物是透明的。透明電極是由上述電導性材料通過沉積法或噴鍍法產生的,并保證產物具有預定的透光率。在發光表面一面上的電極應具有例如至少10%的透光率。底物沒有特別的限制,只要它具有合適的機械強度和熱強度并具有透明性。例如,它可選自玻璃底物和透明樹脂的底物,諸如聚乙烯底物、對苯二甲酸乙二醇酯底物、聚醚砜底物和聚丙烯底物。
在本發明的有機EL器件中,每層都可以用任何一種形成干膜的方法來生成,諸如真空沉積法、噴鍍法、等離子體法、離子電鍍法,以及形成濕膜的方法諸如旋涂法、浸涂法和流涂法等。每一層的厚度沒有特別地限制,雖然每一層需要有適當的厚度。當層的厚度太大時,需要施加無效的高電壓來達到預定的發光水平。而且當層的厚度太小時,層上容易有針孔等,以致在施加電場時很難獲得足夠的發光亮度。這樣,每層的厚度應在例如約5納米至約10微米范圍內,例如在約10納米至約0.2微米范圍內。
在形成濕膜的方法中,是把形成所需要的層的材料溶解或分散在一種合適的溶劑中,諸如乙醇、氯仿、四氫呋喃和二噁烷等,并且薄膜是從溶液或分散液中生成的。溶劑應不僅限于上述幾種溶劑。為改進薄膜的生成能力并防止在任何一層中出現孔洞,為形成層而使用的上述溶液或分散液中可包含適當的樹脂和適當的添加劑。可使用的樹脂包括絕緣樹脂諸如聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚酯、聚酰胺、聚氨基甲酸酯、聚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯和纖維素,以及這些聚合物的共聚物,光導性樹脂諸如聚-N-乙烯基咔唑和聚硅烷以及電導性聚合物諸如聚噻吩和聚吡咯。上述添加劑包括抗氧劑、紫外線吸收劑和增塑劑。
當本發明的發光苯并三唑材料被應用于有機EL器件的發光層中時,有機EL器件可在有機EL器件性能方面得到改進,諸如發光效率和最大發光亮度等。進一步,本發明的有機EL器件對于熱和電流明顯地更穩定,并且在低驅動電壓時能給出有用的發光亮度。普通這類器件成問題的變質現象可明顯地減少。
具有下式(I)的2H-苯并三唑類化合物是新的,并且形成本發明進一步的主題
其中a值為0,或1,b值為0,或1,如果b值為1,則X1是具有下式的基團 或者如果b值為0,則X1是Y3,其中c值為0,或1,X2或X3彼此獨立地是下式所示基團 其中d值為0,或1,Ar1、Ar2和Ar3彼此獨立地是芳基或雜環芳基,它可供選擇地被取代;具體地是可供選擇地被取代的C6-C30芳基或C2-C26雜環芳基,Y1和Y2彼此獨立地是一個兩價連接基團,并且Y3和Y3′彼此獨立地是芳基或雜環芳基,它可供選擇地被取代,具體地是可供選擇地被取代的C6-C30芳基或C2-C26雜環芳基。
在具有式IIa的化合物當中,下式所示的衍生物是優選的 和 其中Y3和A23的定義與前相同,其中具有式IIb、Iic和Iid的化合物是更優選的。
以下的實施例說明了本發明。在實施例以及貫穿本發明中,術語“發光材料”意指本發明的2H-苯并三唑類化合物。
實施例1 在裝有攪拌棒的500毫升圓底燒瓶中放入10.0克、44.4毫摩爾2-(2-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑,12.0克、86.8毫摩爾碳酸鉀,150毫升丙酮和5.3毫升、7.6克、44.6毫摩爾溴化芐。混合物被加熱到70℃(回流)并劇烈攪拌共8小時。把混合物冷卻到室溫并過濾。在真空下除去揮發性物質得一無色油狀物。把產物在5∶1的己烷∶丙酮(55毫升)中結晶得到無色固體。產量12.86克,40.8毫摩爾,92%。
Tm=68℃.1H NMR(ppm,CDCl3)7.97(m,2H),7.53(d,1H).7.42(m,2H),7.24(m,6H),7.04 (m,1H),5.14(s,2H),2.35(s,3H).
這種材料λmax發射在407納米,在溶液中CIE(0.159,0.037)。
實施例2 在裝有攪拌棒的250毫升圓底燒瓶中放入2.64克、11.7毫摩爾2-(2-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑,2.0克、14毫摩爾碳酸鉀,60毫升丙酮和2.66毫升、11.7毫摩爾9-氯甲基蒽。把混合物加熱到70℃(回流)并劇烈攪拌共32小時。把混合物冷卻到室溫并過濾。在真空下除去揮發性物質得一稍帶黃色的固體,4.83克,11.6毫摩爾,99%。把產物在己烷∶乙酸乙酯為5∶2的混合溶劑中研制過夜。過濾并在真空中除去揮發物即給出淡黃色固體,產量3.53克,8.50毫摩爾,73%。
Tm=132℃.1H NMR(ppm,CDCl3)8.41(s,1H),8.26(d,2H),7.94(dd,2H),7.87(m,2H),7.52(s,1 H),7.40(m,8H),6.04(s,2H),2.40(s,3H).
實施例3 在30毫升DMF中把3.00克、6.49毫摩爾2,2′-亞甲基雙-(6-(2H-苯并三唑基)-4-甲基苯酚)(參看US-B-4,937,348)制成淤漿。把混合物加熱到40℃并經注射器加入2.40毫升、13毫摩爾NaOMe在CH3OH中的5.4M溶液,于是形成橙黃色均相混合物。把混合物的溫度提升到70℃并經注射器加入1.70毫升、相應于2.44克、14.3毫摩爾的溴化芐。在100℃反應4小時后,在真空中除去揮發物給出一種半固體物。經柱色譜提純可得到產物,洗脫液為19∶1的己烷∶乙酸乙酯。產量3.32克,5.17毫摩爾,80%.
Tm=150℃.1H NMR(ppm,CDCl3)7.90(m,4H),7.42(d,2H),7.38(m,4H),7.08(m,6H),6.97(m,4H),6.90(d,2H),4.34(s,4H),2.26(s,6H).
實施例4
在裝有攪拌棒的250毫升圓底燒瓶中放入5.00克、13.6毫摩爾2-(5-羥基-2H-苯并三唑基)-4,6-二叔丁基苯酚,5.64克、40.8毫摩爾碳酸鉀,80毫升丙酮和40毫升DMF。經注射器加入4.2毫升、相應于9.6克、68毫摩爾碘甲烷。把混合物加熱到45℃反應17小時。在真空中除去揮發物,產物用甲苯提取。過濾并在減壓下除去甲苯,即以定量收率得到無色固體。把4.0克這種材料在硅膠色譜柱上分離,用己烷∶乙酸乙酯=19∶1的混合溶劑洗脫,給出3.8克、9.6毫摩爾產物,95%(提純一步)。
Tm=112℃.1H NMR(ppm,CDCl3)8.82(s,1H),8.09(m,2H),7.56(d,1H),7.51(d,1H),4.02(s,3H),3.10(s,3H),1.48(s,9H),1.37(s,9H)。
這種材料在445納米處有λmax發射,在溶液中的CIE(0.157,0.132)。
實施例5 把30.06克、83.99毫摩爾2-(5-氯-2H-苯并三唑基)-4,6-二叔丁基苯酚,23.3克、0.169摩爾碳酸鉀,200毫升丙酮以及26毫升、相應于59克、0.42摩爾碘甲烷(分幾部份加入)的混合物加熱到45℃并反應三天。冷卻混合物并在減壓下除去揮發物。產物用甲苯溶解,過濾后減壓除去揮發物即給出無色固體。產量31.18克,83.84毫摩爾,99.8%。
Tm=224℃.1H NMR(ppm,CDCl3)8.16(d,1H),8.12(d,1H),7.69(d,1H),73.63(d,1H),7.57(dd,1H),3.25(s,3H),1.62(s,9H),1.51(s,9H).
實施例6 把2.00克、5.38毫摩爾來自實施例5的化合物、2.23克、16.1毫摩爾碳酸鉀、以及0.98克、8.04毫摩爾苯基硼酸在30毫升甲苯中制成淤漿,并在氬氣保護下加熱到110℃,加入烯丙基三環己基膦基氯化鈀(參看WO 01/16057)20毫克,接著在110℃加熱24小時。把混合物冷卻到室溫、經硅膠墊板過濾,并用甲苯洗滌。減壓除去揮發性成份,粗產物在20毫升戊烷中研制15小時即得到干凈的產物。產量1.53克,3.70毫摩爾,69%。
Tm=152℃.1H NMR(ppm,CDCl3)8.28(s1H),8.18(d,1H),7.82 (m,3H),7.62(m,4H),7.37(m,1H),3.23(s,3H),1.58(s,9H),1.46(s,9H).
這種材料在413納米處有λmax發射,在溶液中的CIE(0.157,0.053)。
實施例7
在裝有攪拌棒和30毫升DMF的100毫升圓底燒瓶中放入2.10克、10.0毫摩爾5-氨基-2-苯基-2H-苯并三唑(kehrmann等人,Chem.Ber.1892年25,899頁),4.15克、30.0毫摩爾碳酸鉀和3.42克、20.0毫摩爾溴化芐。把混合物加熱到100℃反應15小時。冷卻燒瓶、加入乙酸乙酯。溶液用水提取和洗滌(5×250毫升)以除去DMF。用MgSO4干燥,過濾,減壓除去揮發組份,給出一綠黃色半固體。產物在4∶1的己烷∶乙酸乙酯中研制,接著從20毫升甲苯中結晶來純化。產量2.12克,5.43毫摩爾,54%。
Tm=158℃.1H NMR(ppm,CDCl3)8.24(d,2H),7.73(d,1H),7.49(t,2H),7.29(m,11H),7.17(dd,1H),6.91(d,1H),4.75(s,4H).
這種材料在溶液中的λmax發射在455納米和197納米。
實施例8 在裝有攪拌棒的100毫升圓底燒瓶中裝入2.00克、9.51毫摩爾5-氨基-2-苯基-2H-苯并三唑(kehrmann等人,Chem.Ber.1892年25,899頁),3.47克、25.1毫摩爾碳酸鉀和2.14克、4.76毫摩爾1,2,4,5四溴甲基苯。加入40毫升DMF并把反應混合物加熱到100℃。反應4小時后,發現有稠厚黃色沉淀形成,TLC顯示只有單一組份,R1值很低(展開劑為1∶1的己烷∶乙酸乙酯)。把燒瓶冷卻并加入30毫升水。過濾出產物,用水洗數次,然后用甲醇洗。在真空中除去殘留的揮發性物質即給出黃色固體產物。產量2.49克,4.56毫摩爾,96%。
Tm=384℃;Tg=167℃.MS(El)546(M+).
實施例9
a)把23.00克、139.2毫摩爾苯坐卡因在400毫升水中作成淤漿,加入29毫升、0.35摩爾濃HCl以形成均相溶液。把混合物冷卻到0℃,滴加10.09克、146.2毫摩爾亞硝酸鈉在50毫升水中的溶液。40分鐘后,加入3克、31毫摩爾氨基磺酸在20毫升水中的溶液以毀掉過量的亞硝酸鹽。在0℃,把重氮鹽通過插入套管引入含有31.08克、139.2毫摩爾1-萘胺-2-磺酸和29.5克、0.278摩爾碳酸鈉在800毫升水中形成的溶液的2.5立升反應容器中。在0℃至5℃反應2小時以后,過濾產物并用水洗滌(2×300毫升)以形成紅色固體。TLC顯示一個主要斑點和小量雜質的斑點。所有產物被用于下步b)中。
b)把步驟a)的產物和0.25克、1.38毫摩爾醋酸銅(II)在叔戊醇中做成淤漿。在加熱到80℃時,混合物成為均相,并在兩天內加入100毫升、相應于70克、0.78摩爾的叔丁基氫過氧化物。把混合物冷卻并過濾以除去產物。用叔戊醇洗滌并減壓除去揮發性物質即給出一種桃紅色固體。產量27.46克,86.53毫摩爾,62%。
Tm=161℃.1H NMR(ppm,CDCl3)8.42(d,1H),8.23(d,2H),8.01(d,2H),7.66(d,1H),7.55(m,2H),7.45(m,2H),4.21(q,2H),1.22(t,3H).
實施例10
把實施例9中得到的產物在700毫升1∶1的乙醇∶水的混合物中作成淤漿,并加入6.94克、0.174摩爾氫氧化鈉。混合物被加熱到回流(外部浴溫105℃)并維持4小時。把燒瓶冷卻到70℃并過濾,給出淺棕色的產物溶液。在冷卻到室溫過夜后形成結晶。濾出產物,用50毫升1∶1的乙醇∶水混合物洗滌,在高真空下干燥。這種材料無需進一步提純即可用于實施例11中。產量21.22克,68.17毫摩爾,79%。
實施例11 把3.00克、9.64毫摩爾來自實施例10的產物在室溫下、在含有幾滴DMF的40毫升二氯乙烷中作成淤漿。通過注射器加入2.4毫升、相應于3.9克、33毫摩爾的亞硫酰氯,這導致形成沉淀和放熱。燒瓶被加熱到外部浴溫為53℃并保持5小時,接著冷卻到室溫。在真空下除去揮發組份即給出淡棕色固體。在氬氣保護下往固體中滴加1.78克、9.66毫摩爾N-苯基-1,2-亞苯基二胺在20毫升N-甲基吡咯烷酮中形成的溶液。在室溫30分鐘以后,把混合物加熱到60℃維持2小時。將反應物傾入水中以析離產物,過濾,用水和25毫升甲醇洗滌。用高真空來析離這種材料。在真空(100毫巴)下把材料加熱到260℃ 3小時以形成產物的熔融體。冷卻到室溫后用二氯甲烷提取產物并通過硅膠墊過濾。減壓除去溶劑即給出接近無色的固體,它用TLC檢測(展開劑為1∶1的己烷∶乙酸乙酯)只顯示一個斑點。產量3.03克,6.93毫摩爾,72%。把這種材料通過在25毫升甲醇中研制過夜來提純。過濾并減壓除去揮發組份給出無色固體。產生2.48克,5.67毫摩爾,59%。
Tm=208℃.Tg=75℃.MS(EI)437(M+).1H NMR(ppm,CDCl3)8.54(d,1H),8.27(d,2H),7.84(m,2H),7.71(m,2H),7.67(d,1H),7.58(m,3H),7.46(m,3H),7.32(m,3H),7.23(m,2H).
實施例12 在500毫升反應容器中放入10.0克、50.4毫摩爾3,7-二氨基二苯并呋喃(參看Nimura,S.,等人,J.Phys.Chem.A 1997年,101,2083頁)、150毫升水和25毫升、0.30摩爾濃HCl。在0℃滴加7.00克、0.101摩爾亞硝酸鈉在28毫升水中所形成的溶液。在使溫度不超過5℃的條件下足夠慢地加入45毫升DMF。10分鐘以后,把這重氮鹽溶液滴加到14.4克、0.101摩爾2-萘胺在100毫升水、50毫升DMF和10毫升、0.12摩爾濃HCl所形成的溶液中,于是給出一深色反應混合物。在0℃往反應液中加入40克、0.29摩爾醋酸鈉三水合物,接著在室溫攪拌2小時。濾出雙偶氮中間體并用水洗滌。把這產物和225毫升吡啶、50克、0.25摩爾醋酸銅(II)一水合物一起放進1立升反應容器中。把混合物加熱至回流共6小時,然后冷卻到室溫。濾出米黃色產物用7×150毫升水洗滌,再用2×50毫升甲醇洗滌。減壓除去揮發物。化合物的提純是通過把它溶解在熱的三氯苯中、經活性碳(趁熱)過濾、然后冷卻到室溫,即給出黃色結晶。產量13.15克、26.2毫摩爾、52%.Tm=348℃.MS(EI)502(M+).
實施例13
a)在室溫把19.71克、78.5毫摩爾2,5-二溴苯胺溶解于130毫升EtOH中。在攪拌下經過注射器加入4.2毫升、相應7.7克、74毫摩爾的H2SO4,這引起沉淀形成。減壓除去揮發物即給出米黃色粉末。
在0℃把上述26.00克、77.0毫摩爾苯胺硫酸鹽在200毫升水和5毫升、60毫摩爾HCl的溶液中做成淤漿。滴加5.31克、77.0毫摩爾亞硝酸鈉在30毫升水中的溶液。反應物在0℃攪拌2小時。在0℃把這重氮鹽溶液分幾部份加到11.1克、77.0毫摩爾的2-萘酚在450毫升乙醇中形成的溶液中。橙色混合物攪拌3小時并溫熱至室溫。過濾出產物、用水(3×200毫升)洗滌后在真空下干燥。產物的提純是在19∶1的己烷∶乙酸乙酯混合物(200毫升)中進行研制,過濾,并在真空中干燥,即給出橙色固體。產量28.13克,69.27毫摩爾,90%。T分解=170℃。
1H NMR(ppm,CDCl3)8.63(d,1H),8.32(d,1H),7.85(d,1H),7.72(m,2H),7.62(d,1H),7.57(t,1H),7.35(dd,1H),6.93(d,1H).
b)在裝有攪拌棒和200毫升DMF的500毫升燒瓶中放入28.13克、69.27毫摩爾上述a)所得的產物,4.50克、69.3毫摩爾疊氮化鈉,和0.10克、0.69毫摩爾溴化銅(I)。混合物在80℃加熱2小時并冷卻到室溫。把溶液傾入500毫升水中,并用水洗(4×500毫升)。在真空下除去揮發物得到棕色固體,通過TLC提純(洗脫液1∶1的己烷∶乙酸乙酯)。產量21.1克,62.0毫摩爾,90%。
1H NMR(ppm,CDCl3)8.62(d,1H),8.22(s,1H),7.90(m,3H),7.60(m,2H),7.41(m,2H).
實施例14 在裝在攪拌棒和200毫升DMF的500毫升燒瓶中放入20.7克、60.9毫摩爾來自實施例13的產物,16.9克、122毫摩爾碳酸鉀。通過注射器加入7.8毫升、相應于17.8克、122毫摩爾的碘甲烷。燒瓶被加熱到50℃(外部浴溫)保持3小時。減壓除去揮發物,產物用甲苯∶水=1∶1的混合物1立升提取,分出有機相并干燥。過濾、減壓除去揮發物得棕色固體,TLC和NMR指示產物是純凈的。產量17.2克,48.6毫摩爾,80%。
Tm=116℃.1H NMR(ppm,CDCl3)8.22(s,1H),8.06(d,1H),7.92(d,1H),7.87(m,1H),7.56(dd,1H),7.41(m,3H),6.92(m,1H),3.88(s,3H).
實施例15 在裝有攪拌棒的250毫升燒瓶中放入5.00克、14.1毫摩爾來自實施例14的產物,2.39克、14.1毫摩爾二苯胺,2.71克、28.2毫摩爾叔丁氧化鈉,129毫克、0.141毫摩爾三(二亞芐基丙酮)二鈀(O)以及156毫克、0.281毫摩爾雙(二苯基膦基)二茂鐵。加入100毫升甲苯并把混合物加熱到100℃保持24小時。產物被吸附在氧化鋁上并用色譜法提純,洗脫劑是己烷∶乙酸乙酯=15∶1的混合物。產物可進一步通過升華提純。
Tm=214℃,Tg=78℃.MS(El)442(M+).1H NMR(ppm,CDCl3)8.14(d,1H),7.94(d,2H),7.51(m,4H),7.38(m,5H),7.28 (m,4H),7.16(m,3H),4.00(s,3H).
這種材料在溶液中的λmax發射在478納米。
實施例16 在0℃把10.85克、49.94毫摩爾3-氨基熒蒽懸浮在50毫升水和10毫升、0.12摩爾12M HCl中。在15分鐘內往其中滴加3.50克、50.7毫摩爾的亞硝酸鈉在10毫升水中形成的溶液。在0℃保持30分鐘后,把紅棕色溶液過濾。把11.15克、49.96毫摩爾托拜厄斯酸(2-萘胺-1-磺酸)溶解在50毫升吡啶中并冷卻到0℃。然后在0℃于30分鐘內滴加重氮鹽溶液。2小時后把懸浮液過濾,用水洗滌,在真空中干燥,給出紫紅色固體。
在1立升反應容器中把這種材料15.6克、42.0毫摩爾在250毫升吡啶中加熱到60℃。往這偶氮化合物中滴加26.4克、0.105摩爾硫酸銅(II)五水合物在100毫升水中的溶液。然后把溫度升至90℃保持4小時。混合物冷卻到室溫,過濾,得到淡棕色固體。這化合物可通過結晶來提純。產量7.9克、21.4毫摩爾,51%。Tm=155℃.MS(APCI)370.1(M+1)。這種材料在溶液中λmax發射在478納米。
實施例17
a)用31毫升、372毫摩爾HCl把4-溴苯胺23.63克、137.4毫摩爾溶解于250毫升水中。混合物被冷卻到0℃,并在30分鐘內滴加4.48克、137毫摩爾亞硝酸鈉在30毫升水中形成的溶液。45分鐘以后,在0℃,把這重氮鹽經套管插入法加到由30.66克、137.4毫摩爾托拜厄斯酸、25.1克、234毫摩爾碳酸鈉在600毫升水中所形成的溶液中。兩小時后,濾出紅色沉淀并用水洗滌(2×300毫升)。產物在真空中干燥后給出紅色固體。把這化合物在175毫升甲醇中研制過夜。過濾并減壓除去揮發物,給出紅色固體,TLC顯示它是純凈的。這種紅色染料被直接用于下一步中。
MS(EI)325(M+).1H NMR(ppm,CDCl3)8.74(d,1H),7.68(d,2H),7.59(d,2H),7.53(m,2H),7.47(t,1H),7.27(t,1H),6.77(d,1H).
b)在裝有攪拌棒的250毫升燒瓶中放入10.00克、30.66毫摩爾來自步驟a)的產物和50毫克、0.28毫摩爾醋酸銅(II)。加入100毫升叔戊醇并把反應混合物加熱到80℃,慢慢地加入叔丁基氫過氧化物13.7毫升、100毫摩爾并用TCL監測反應的進行。把燒瓶冷卻到室溫并濾出產物。用叔戊醇洗滌并在真空下除去揮發性物質即得到淡玫瑰色固體。產量7.82克、24.1毫摩爾,79%。
MS(EI)323(M+).1H NMR(ppm,CDCl3)8.49(d,1H),8.15(d,2H),7.76(d,1H),7.64(m,2H),7.55(m,4H).
實施例18 a)1.67克、68.7毫摩爾鎂屑在氬氣保護下于干燥狀態下攪拌一小時。加入32毫升乙醚、接著加入兩滴二溴乙烷。4-溴-4′-叔丁基聯苯(參見Murphy,S.,等人,J.Org.Chem.1995年60,2411頁)10.0克、34.6毫摩爾、在20毫升乙醚和25毫升四氫呋喃中形成的溶液在一小時內滴加于其中。混合物在37℃回流2小時。在分開的另一只燒瓶中,把9.4毫升、相應于7.7克、41毫摩爾硼酸三異丙基酯和30毫升四氫呋喃在氬氣保護下冷卻到-78℃。把上面制成的格氏試劑經插入套管方法加入,并允許反應物在-78℃攪拌一小時。把燒瓶溫熱到室溫并攪拌另外一小時。把混合物傾入合有HCl和水的燒瓶中并攪拌2小時。濾出米黃色產物并用水洗滌。在真空中除去揮發性物質即給出米色固體。產量5.67克,22.3毫摩爾,64%。
Tm=192℃.1H NMR(ppm,(CD3)2SO)7.80(d,2H),7.55(兩重疊雙峰,4H),7.41(d,2H),1.25(s,9H).
b)把2.00克、6.13毫摩爾來自上步a)的產物、2.54克、9.99毫摩爾來自實施例19的產物、2.36克、17.1毫摩爾碳酸鉀和50毫升甲苯一起在氬氣保護下攪拌30分鐘。加入40毫克烯丙基,三環己基氧膦基氯化鈀(參見WO 01/16057),接著在110℃加熱24小時。混合物冷卻到室溫并吸附到硅膠上。產物通過柱層析方法提純,用己烷∶乙酸乙酯為9∶1的混合溶劑作洗脫劑,給出褐色固體0.90克,1.98毫摩爾,32%。Tm=245℃。產物在溶液中的λmax發射在414納米,量子效率70%。
應用實施例1(器件)準備以下的器件結構ITO(陽極,ITO是氧化銦錫)CuPC(酞菁酮;空穴注入材料)NPD(4,4′-雙-(1-萘基-苯胺基)聯苯;空穴傳輸材料)DPVBi(4,4′-雙-(2,2-二苯基-1-乙烯基)聯苯)(主體)/實施例16的化合物(2.6%,客體)Alq3(三-8-喹啉根合鋁;電子傳輸材料)LiF/Al(陰極)。
用這種器件結構,在9V時觀察到最大亮度816cd/m2(0.89cd/A),發射λmax在489納米,類似于在溶液中的客體材料。
應用實施例2(器件)準備以下的器件結構ITO(陽極,ITO是氧化銦錫)CuPC(酞菁酮;空穴注入材料)NPD(4,4′-雙-(1-萘基苯胺基)聯苯;空穴傳輸材料)DPVBi(4,4′-雙-(2,2-二苯基-1-乙烯基)聯苯)(主體)/實施例15的化合物(2.2%,客體)Alq3(三-8-喹啉根合鋁;電子傳輸材料)LiF/Al(陰極)。
用這種器件結構,在11V時觀察到最大亮度3120cd/m2(1.8cd/A),其發射λmax在493納米,類似于在溶液中的客體材料。
應用實施例3(器件)準備以下的器件結構ITO(陽極,ITO是氧化銦錫)CuPC(酞菁酮;空穴注入材料)
NPD(4,4′-雙-(1-萘基-1-苯基氨基)聯苯;空穴傳輸材料)實施例12的化合物Alq3(三-8-喹啉根合鋁;電子傳輸材料)LiF/Al(陰極)。
用這種器件結構,在15V觀察到1230cd/m2的最大亮度(1.1cd/A),其發射λmax在471納米。
應用實施例4(器件)準備以下的器件結構ITO(陽極,ITO是氧化銦錫)CuPC(酞菁酮;空穴注入材料)NPD(4,4′-雙-(1-萘基-苯基氨基)聯苯;空穴傳輸材料)實施例11的化合物Alq3(三-8-喹啉根合鋁;電子傳輸材料)LiF/Al(陰極)。
用這種器件結構,在10V時觀察到最大亮度720cd/m2(0.71cd/A),其發射λmax在432納米。
應用實施例5(器件)準備以下的器件結構ITO(陽極,ITO是氧化銦錫)CuPC(酞菁酮;空穴注入材料)NPD(4,4′-雙-(1-萘基-苯基氨基)聯苯;空穴傳輸材料)DPVBi(4,4′-雙-(2,2-二苯基-1-乙烯基)聯苯)(主體)/實施例7的化合物(3.1%,客體)Alq3(三-8-喹啉根合鋁;電子傳輸材料)LiF/Al(陰極)。
用這種器件結構,在14V觀察到最大亮度4130cd/m2(2.1cd/A),其發射λmax在461納米,類似于在溶液中的客體材料。
在本發明實施例中獲得的有機場致發光器件顯示出優良的光發射亮度并且獲得很高的光發射效率。當上述實施例中獲得的有機場致發光器件被允許以3(毫安/厘米2)連續發光時,所有這些有機場致發光器件均能保持穩定。因為本發明的發光材料具有很高的熒光量子效率,用這些發光材料制成的有機場致發光器件在低電流應用區域仍能達到高亮度的光發射,并且當發光層額外使用一種摻雜材料時,這種有機場致發光器件在最大發射光亮度和最大光發射效率方面能得到改進。進一步,通過往本發明的發光材料中添加具有不同熒光顏色的摻雜材料,可以獲得具有能發射不同顏色光線的發光器件。
本發明的有機場致發光器件完成了在發光效率、發光亮度和更長的器件壽命方面的改進,并且沒有對發光材料、摻雜物、空穴注入材料、電子注入材料、敏化劑、樹脂和結合使用的電極材料以及生產這種器件的方法作任何限制。
使用本發明的材料作為發光材料的有機場致發光器件達成了和普通器件比較時具有更高光發射效率的高亮度光發射,并且壽命更長。
按照本發明的發光材料和本發明的場致發光器件,可以達成一種具有高亮度、高發光效率和長壽命的有機場致發光器件。
權利要求
1.一種場致發光器件,它包含一種2H-苯并三唑化合物,尤其是一種具有下式(I)的化合物 其中a值為0或1,b值為0或1,如果b值為1,則X1是具有下式的基團 如果b值為0,則X1是Y3,其中c值為0或1,X2和X3彼此獨立地是具有下式的基團 其中d值為0或1,Ar1、Ar2和Ar3彼此獨立地是芳基或雜環芳基,任選地被取代,尤其是C6-C30芳基或C2-C26雜環芳基,它任選地被取代,Y1和Y2彼此獨立地是一個兩價連接基團,Y3和Y3′彼此獨立地是芳基或雜環芳基,任選地被取代,尤其地說C6-C30芳基或C2-C26雜環芳基,它任選地被取代。
2.權利要求1的場致發光器件,它包含具有下式(II)、(III)、式(IV)、式(V)和/或式(VI)的2H-苯并三唑化合物 如/或 其中d、Ar1、Ar2和Ar3、Y1和Y2的定義與權利要求1中相同,Ar4代表C6-C30芳基或C2-C26雜環芳基,它任選地被取代,Y3和Y3′彼此獨立地是C6-C30芳基或C2-C26雜環芳基,它任選地被取代。
3.權利要求2的場致發光器件,其中在上面式II或式III中的 和 彼此獨立地具有下式的基團 或 其中A21、A22、A23、A24、A11、A12、A13、A14、A15、A16、A17和A18彼此獨立地是H、鹵素、羥基、C1-C24烷基、被E取代和/或被D間斷的C1-C24烷基、C1-C24全氟代烷基、C5-C12環烷基、被E取代和/或被-S-、-O-、-NR25-間斷的C5-C12環烷基、-NR25R26、C1-C24烷硫基、-PR32R32、C5-C12環烷氧基、被E取代的C5-C12環烷氧基、C6-C24芳基、被E取代的C6-C24芳基、C2-C20雜環芳基、被E取代的C2-C20雜環芳基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C1-C24烷氧基、被E取代和/或被D間斷的C1-C24烷氧基、C7-C25芳烷基、被E取代的C7-C25芳烷基、C7-C25芳烷氧基、被E取代的C7-C25芳烷氧基、或-CO-R28,或A22和A23或者A11和A23是下列兩個基團之一 或 或A11、A12、A12、A14、A15、A16、A17和A18中彼此相鄰的兩個基團是下式所示的兩個基團 或 其中A31、A32、A33、A34、A35、A36和A37彼此獨立地是H、鹵素、羥基、C1-C24烷基、被E取代和/或被D間斷的C1-C24烷基、C1-C24全氟烷基、C5-C12環烷基、被E取代和/或被-S-、-O-、或-NR25-間斷的C5-C12環烷基、C5-C12環烷氧基、被E取代的C5-C12環烷氧基、C6-C24芳基、被E取代的C6-C24芳基、C2-C20雜環芳基、被E取代的C2-C20雜環芳基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C1-C24烷氧基、被E取代和/或被D間斷的C1-C24烷氧基、C7-C25芳烷基、被E取代的C7-C25芳烷基、C7-C25芳烷氧基、被E取代的C7-C25芳烷氨基、或-COR28,D是-CO-、-COO-、-S-、-SO-、-SO2-、-O-、-NR25-、-SiR30R31-、-POR32-、-CR23=CR24-或-C≡C-;并且E是-OR29、-SR24、-NR25R26、-COR28、-COOR27、-CONR25R26、-CN、-O-COOR27、或鹵素;其中R23、R24、R25和R26彼此獨立地是H、C6-C18芳基、被C1-C24烷基或C1-C24烷氧基取代的C6-C18芳基、C1-C24烷基、或被-O-間斷的C1-C24烷基、或者R25、R26在一起形成一個五元或六元環,尤其是如下式所示 或 或者R27和R28彼此獨立地是H、C6-C18芳基、被C1-C24烷基或C1-C24烷氧基取代的C6-C18芳基、C1-C24烷基、或被-O-所間斷的C1-C24烷基,R29是H、C6-C18芳基、被C1-C24烷基或C1-C24烷氧基取代的C6-C18芳基、C1-C24烷基、或被-O-所間斷的C1-C24烷基,R30和R31彼此獨立地是C1-C24烷基、C6-C18芳基或被C1-C24烷基所取代的C6-C18芳基,R32是C1-C24烷基、C6-C18芳基或被C1-C24烷基所取代的C6-C18芳基。
4.權利要求2的場致發光器件,其中在式IV中的 和 彼此獨立地是具有下式的基團 或 其中A41、A42、A43、A44、A51、A52、A53、A54、A56、A56、A57、A58、A59和A60彼此獨立地是H、鹵素、羥基、C1-C24烷基、被E取代和/或被D所間斷的C1-C24烷基、C1-C24全氟烷基、C5-C12環烷基、被E取代和/或被-S-、-O-、或-NR25-所間斷的C5-C12環烷基、-NR25R26、C1-C24烷硫基、PR32R32、C5-C12環烷氧基、被E取代的C5-C12環烷氧基、C6-C24芳基、被E取代的C6-C24芳基、C2-C20雜環芳基、被E取代的C2-C20雜環芳基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C1-C24烷氧基、被E取代和/或被D所間斷的C1-C24烷氧基、C7-C25芳烷基、被E取代的C7-C25芳烷基、C7-C25芳烷氧基、被E取代的C7-C25芳烷氧基,或-COR28,或者A42和A43或A42和A51是下式所示的兩個基團之一 或 或A51、A52、A53、A54、A55、A56、A57、A58、A59和A60中彼此相鄰的兩個基團是下式所示的兩個基團之一 或 其中A61、A62、A63、A64、A65、A66、A67、A68、A69和A70彼此獨立地是H、鹵素、羥基、C1-C24烷基、被E取代和/或被D所間斷的C1-C24烷基、C1-C24全氟烷基、C5-C12環烷基、被E取代和/或被-S-、-O-、或-NR25所間斷的C5-C12環烷基、C5-C12環烷氧基、被E取代的C5-C12環烷氧基、C6-C24芳基、被E取代的C6-C24芳基、C2-C20雜環芳基、被E取代的C2-C20雜環芳基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C1-C24烷氧基、被E取代和/或被D所間斷的C1-C24烷氧基、C7-C25芳烷基、被E取代的C7-C25芳烷基、C7-C25芳烷氧基、被E取代的C7-C25芳烷氧基、或-COR28,D是-CO-、-COO-、-S-、-SO-、-SO2-、-O-、-NR25-、-SiR30R31-、-POR32-、-CR23=CR24-或-C≡C-,并且E是-OR29、-SR29、-NR25R26、-COR28、-COOR27、-CONR25R26、-CN、-OCOOR27或鹵素,其中R23、R24、R25和R26彼此獨立地是H、C6-C18芳基、被C1-C24烷基或C1-C24烷氧基取代的C6-C18芳基、C1-C24烷基或被-O-所間斷的C1-C24烷基,或者R25和R26在一起形成一個五元或六元環,尤其是如下式所示 或 R27和R28彼此獨立地是H、C6-C18芳基、被C1-C24烷基或C1-C24烷氧基取代的C6-C18芳基、C1-C24烷基或被-O-間斷的C1-C24烷基,R29是H、C6-C18芳基、被C1-C24烷基或C1-C24烷氧基取代的C6-C18芳基、C1-C24烷基或被-O-間斷的C1-C24烷基,R30和R31彼此獨立地是C1-C24烷基、C6-C18芳基、或被C1-C24烷基取代的C6-C18芳基,R32是C1-C24烷基、C6-C18芳基、或被C1-C24烷基取代的C6-C18芳基,其中取代基A41、A42、A43、A44、A51、A52、A53、A54、A55、A56、A57、A58、A59、A60、A61、A62、A63、A64、A65、A66、A67、A68、A69和A70當中之一代表一個單鍵。
5.權利要求2、3或4中的場致發光器件,其中Y3和Y3′彼此獨立地是具有以下式子的一個基團 或 其中R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48、R49、R50、R51、R52、R53、R54、R55、R56、R57、R58、R59、R60、R61、R62、R63、R64、R65、R66、R67、R68、R69、R70、R71、R72、R73、R74、R75、R76、R77、R80、R81、R82、R83、R84、R85、R86和R87彼此獨立地是H、C1-C24烷基、后者任選地被E所取代或被D所間斷,C1-C24烯基、后者任選地被E所取代,C5-C12環烷基、后者任選地被E所取代,C5-C12環烷氧基、后者任選地被E所取代,C6-C18芳基、后者任選地被E所取代,C1-C24烷氧基、后者任選地被E所取代和/或被D所間斷,C6-C18芳氧基、后者任選地被E所取代,C7-C18芳烷氧基、后者任選地被E所取代,C1-C24烷硫基、后者任選地被E所取代和/或被D所間斷,C1-C24烷硒基、后者任選地被E所取代和/或被D所間斷,C1-C24烷碲基、后者任選地被E所取代和/或被D所間斷,C2-C20雜環芳基、后者可被E所取代,或C6-C18芳烷基,后者任選地被E所取代,或者R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48、R49、R50、R51、R52、R53、R54、R55、R56、R57、R58、R59、R60、R61、R62、R63、R64、R65、R66、R67、R70、R71、R72、R73、R74、R75、R76、R77、R80、R81、R82、R83、R84、R85、R86和R87中彼此相鄰的兩個基團是下二式所示基團之一 或 其中A90、A91、A92、A93、A94、A95、A96和A97彼此獨立地是H、鹵素、羥基、C1-C24烷基、被E取代和/或被D間斷的C1-C24烷基、C1-C24全氟烷基、C5-C12環烷基、被E取代和/或被-S-、-O-、或-NR25-間斷的C5-C12環烷基、C5-C12環烷氧基、被E取代的C5-C12環烷氧基、C6-C24芳基、被E取代的C6-C24芳基、C2-C20雜環芳基、被E取代的C2-C20雜環芳基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C1-C24烷氧基、被E取代和/或被D所間斷的C1-C24烷氧基、C7-C25芳烷基、被E取代的C7-C25芳烷基、C7-C25芳烷氧基、被E取代的C7-C25芳烷氧基或者-COR28,R68、R69、R78、R79、R88、R89彼此獨立地是C1-C18烷基、被E取代和/或被D間斷的C1-C24烷基、C6-C24芳基、被E取代的C6-C24芳基、C2-C20雜環芳基、被E取代的C2-C20雜環芳基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C1-C24烷氧基、被E取代和/或被D所間斷的C1-C24烷氧基,或者C7-C25芳烷基,或者R68和R69、R78和R79和/或R88和R89形成一個環,尤其是一個五元或六元環,或者,R68和R70、R69和R73、R77和R78和/或R84和R89是下式所示基團 D是-CO-、-COO-、-S-、-SO-、-SO2-、-O-、-NR25、-SiR30R31-、-POR32-、-CR23=CR24-或-C≡C-,并且E是-OR29、-SR29、-NR25R26、-COR28、-COOR27、-CONR25R26、-CN、-OCOOR27、或鹵素,其中R23、R24、R25和R26彼此獨立地是H、C6-C18芳基、被C1-C24烷基或C1-C24烷氧基取代的C6-C18芳基、C1-C24烷基、或被-O-間斷的C1-C24烷基,或者R25和R26一起形成一個五元環或六元環,尤其是如下式所示的那些 或 R27和R28彼此獨立地是H、C6-C18芳基、被C1-C24烷基、或C1-C24烷氧基取代的C6-C18芳基,C1-C24烷基或被-O-間斷的C1-C24烷基,R29是H、C6-C18芳基、被C1-C24烷基、或C1-C24烷氧基所取代的C6-C18芳基、C1-C24烷基或被-O-間斷的C1-C24烷基,R30和R31彼此獨立地是C1-C24烷基、C6-C18芳基、或被C1-C24烷基所取代的C6-C18芳基,以及R32是C1-C24烷基、C6-C18芳基或被C1-C24烷基所取代的C6-C18芳基。
6.權利要求1至5中任意一項的場致發光器件,其中Y1和Y2彼此獨立地具有下式 尤其是 尤其是 或 尤其是 尤其是 或 尤其是 或 其中n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7的值為1、2或3、特別是1,E1是-S-、-O-、或-NR25′,其中R25′是C1-C24烷基,或C6-C10芳基,R6和R7彼此獨立地是H、鹵素、羥基、C1-C24烷基、被E取代和/或被D間斷的C1-C24烷基、C1-C24全氟烷基、C5-C12環烷基、被E取代和/或被-S-、-O-、或-NR25-所間斷的C5-C12環烷基、C5-C12環烷氧基、被E取代的C5-C12環烷氧基、C6-C24芳基、被E取代的C6-C24芳基、C2-C20雜環芳基、被E取代的C2-C20雜環芳基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C1-C24烷氧基、被E取代和/或被D間斷的C1-C24烷氧基、C7-C25芳烷基、被E取代的C7-C25芳烷基、C7-C25芳烷氧基、被E取代的C7-C25芳烷氧基、或-COR28,R8是C1-C24烷基、被E取代和/或被D間斷的C1-C24烷基、C6-C24芳基、或C7-C25芳烷基,R9和R10彼此獨立地是C1-C24烷基、被E取代和/或被D間斷的C1-C24烷基、C6-C24芳基、被E取代的C6-C24芳基、C2-C20雜環芳基、被E取代的C2-C20雜環芳基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C1-C24烷氧基、被E取代和/或被D間斷的C1-C24烷氧基或C7-C25芳烷基,或R9和R10形成一個環,尤其是一個五元或六元環,R14和R15彼此獨立地是H、C1-C24烷基、被E取代和/或被D間斷的C1-C24烷基、C6-C24芳基、被E取代的C6-C24芳基、C2-C20雜環芳基、被E取代的C2-C20雜環芳基,D是-CO-、-COO-、-S-、-SO-、-SO2-、-O-、-NR25-、-SiR30R31-、-POR32-、-CR23=CR24-或-C≡C-,并且E是-OR29、-SR29、-NR25R26、-COR28、-COOR27、-CONR25R26、-CN、-OCOOR27或鹵素,其中R23、R24、R25、R26彼此獨立地是H、C6-C18芳基、被C1-C24烷基取代的C6-C18芳基、C1-C24烷氧基、C1-C24烷基或被-O-間斷的C1-C24烷基,或R25和R26在一起形成一個五元或六元環,尤其如下式所示 或 R27和R28彼此獨立地是H、C6-C18芳基、被C1-C24烷基取代的C6-C18芳基、或C1-C24烷氧基、C1-C24烷基或被-O-間斷的C1-C24烷基,R29是H、C6-C18芳基、被C1-C24烷基取代的C6-C18芳基、C1-C24烷氧基、C1-C24烷基、或被-O-所間斷的C1-C24烷基,R30和R31彼此獨立地是C1-C24烷基、C6-C18芳基、或被C1-C24烷基取代的C6-C18芳基,以及R32是C1-C24烷基、C6-C18芳基或被C1-C24烷基取代的C6-C18芳基。
7.權利要求2、3、或5的場致發光器件,其中的2H-苯并三唑化合物是具有下式的化合物 或 其中A21、A22、A23、A24彼此獨立地是H、鹵素、C1-C24烷基、C1-C24全氟烷基、C6-C18芳基、-NR25R26、-CONR25R26或-COOR27、或C2-C10雜環芳基,尤其是如下式所示基團 或 或A22和A23或A11和A23是如下所示基團 或 或A11、A12、A13、A14、A15、A16、A17和A18彼此獨立地是H、CN、C1-C24烷基、C1-C24烷氧基、C1-C24烷硫基、C6-C18芳基、-NR25R26、-CONR25R26或-COOR27或C2-C10雜環芳基,其中R25和R26彼此獨立地是H、C6-C18芳基、C7-C18芳烷基、或C1-C24烷基;R27是C1-C24烷基,并且Y3是下式所示基團 或 其中R41是H、C1-C24烷氧基或OC7-C18芳烷基,R42是H或C1-C24烷基,R43是H、鹵素、-CONR25R26、-COOR27、或下式 尤其是下式 或 其中E1是-S-、-O-、或-NR25′,其中R25′是C1-C24烷基或C6-C10芳基,R110是H、CN、C1-C24烷基、C1-C24烷氧基、C1-C24烷硫基、-NR25R26、-CONR25R26或-COOR27,或者R42和R43是下式所示基團 或 R44是氫或C1-C24烷基,R45是氫或C1-C24烷基,A11′、A12′、A13′和A14′彼此獨立地是H、CN、C1-C24烷基、C1-C24烷氧基、C1-C24烷硫基、-NR25R26、-CONR25R26、或-COOR27,R68和R69彼此獨立地是C1-C24烷基、尤其是C4-C12烷基,特別是己基、庚基、2-乙基己基和辛基,它們可被一個或兩個氧原子間斷,R70、R71、R72、R73、R74、R75、R76、R90、R92和R93彼此獨立地是H、CN、C1-C24烷基、C6-C10芳基、C1-C24烷氧基、C1-C24烷硫基、-NR25R26、-CONR25R26、或-COOR27,R25和R26彼此獨立地是H、C6-C18芳基、C7-C18芳烷基或C1-C24烷基,并且R27是C1-C24烷基。
8.權利要求2、3或6的場致發光器件,其中的2H-苯并三唑化合物是下式所示的化合物 或 其中A41、A42、A43和A44彼此獨立地是H、鹵素、C1-C24烷基、C1-C24全氟烷基、C6-C18芳基、-NR25R26、-CONR25R26或-COOR27、或C2-C10雜環芳基,尤其是下式所示基團 或 或者A42和A43是下式所示基團 或 A51、A52、A53、A54、A55、A56、A57、A58、A59和A60彼此獨立地是H、CN、C1-C24烷基、C1-C24烷氧基、C1-C24烷硫基、C6-C18芳基、-NR25R26、-CONR25R26或-COOR27,或C2-C10雜環芳基,其中E1是O、S或-NR25′-,R25和R26彼此獨立地是H、C6-C18芳基、C7-C18芳烷基、或C1-C24烷基,R27是C1-C24烷基,以及Y1是下式所示基團 和 其中R6是C1-C24烷氧基、或-O-C7-C18芳烷基,R7是H或C1-C24烷基、R9和R10彼此獨立地是C1-C24烷基、尤其是C4-C12烷基,它可被一個或兩個氧原子所間斷,并且R25′是C1-C24烷基或C6-C10芳基-
9.權利要求2、4、5或6中的場致發光器件,其中的2H-苯并三唑化合物是下式(VIa)所示的化合物 其中d值為0或1,Y2是-O-、-S-、-NR25-及下式所示基團 或 Y3是下式所示基團 其中R9和R10彼此獨立地是C1-C24烷基、尤其是C4-C12烷基,它可被一個或兩個氧原子所間斷,R25是H、C6-C18芳基、C7-C18芳烷基、或C1-C24烷基,R41是C1-C24烷氧基或C7-C15苯基烷氧基,并且R44是H或C1-C24烷基。
10.具有下式(I)的2H-苯并三唑化合物 其中a值為0或1,b值為0或1,如果b值為1,則X1是下式所示基團 或者如果b值為0,則X1是Y3,其中c值為0或1,X2和X3彼此獨立地是下式所示基團 其中d值為0或1,Ar1、Ar2和Ar3彼此獨立地是芳基或雜環芳基,它任選地被取代,尤其地是C6-C30芳基或C2-C26雜環芳基,它們任選地被取代,Y1和Y2彼此獨立地是一個兩價連接基團,并且Y3和Y3′彼此獨立地是芳基或雜環芳基,它們任選地被取代,尤其地是C6-C30芳基或C2-C26雜環芳基,它們任選地被取代。
全文摘要
公開了包含有機層的場致發光器件,有機層中含有某些2H-苯并三唑類化合物。這些2H-苯并三唑類化合物是發射藍光、耐久的有機場致發光層的合適組份。這種場致發光器件可被用作彩色顯示面板,用于例如移動電話、電視和個人計算機顯示屏中。
文檔編號H01L51/00GK1659931SQ03813119
公開日2005年8月24日 申請日期2003年5月30日 優先權日2002年6月6日
發明者J·S·羅杰斯, A·D·德貝利斯, S·D·帕斯托爾, N·丹, F·邁克 申請人:西巴特殊化學品控股有限公司