專利名稱：用于有機(jī)光電裝置的材料及有機(jī)光電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于有機(jī)光電裝置的材料和使用該材料的有機(jī)光電裝置。更具體地，本發(fā)明涉及具有熱穩(wěn)定性和良好的空穴和電子傳輸性能的有機(jī)光電裝置用材料以及使用該材料的有機(jī)光電裝置。

背景技術(shù)：
廣義上說，光電裝置是將光能轉(zhuǎn)變成電能，并反過來將電能轉(zhuǎn)變成光能的裝置。所述光電裝置例如為有機(jī)發(fā)光二極管、太陽能電池、晶體管等。
具體地，在這些光電裝置中，近來由于對(duì)平板顯示器的需求增加，采用有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的有機(jī)發(fā)光裝置已引起人們的注意。
有機(jī)發(fā)光裝置通過對(duì)有機(jī)發(fā)光材料施加電流來將電能轉(zhuǎn)變成光。它具有將功能性有機(jī)材料層插入陽極和陰極之間的結(jié)構(gòu)。
有機(jī)發(fā)光二極管具有與發(fā)光二極管(LED)相似的電學(xué)特性，其中空穴從陽極注入，電子從陰極注入，然后空穴和電子移動(dòng)到相反電極并再結(jié)合成高能量的激子。所形成的激子在轉(zhuǎn)變成基態(tài)時(shí)產(chǎn)生特定波長(zhǎng)的光。
1987年，伊斯曼柯達(dá)公司首先開發(fā)了包括低分子芳族二胺和鋁絡(luò)合物作為形成發(fā)光層的材料的有機(jī)發(fā)光二極管(Applied Physics Letters.51，913，1987)。1987年，C.W Tang等首先公開了作為有機(jī)發(fā)光二極管的可用裝置(Applied Physics Letters，5112，913-915，1987)。
根據(jù)該文獻(xiàn)，有機(jī)層具有堆疊二胺衍生物薄膜(空穴傳輸層(HTL))和三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)薄膜的結(jié)構(gòu)。Alq3的Alq3薄膜用作傳輸電子的發(fā)光層。
通常，有機(jī)發(fā)光二極管由依次形成在玻璃基板上的透明電極陽極、發(fā)光區(qū)的有機(jī)薄層和金屬電極(陰極)組成。所述有機(jī)薄層可包括發(fā)光層、空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、電子傳輸層(ETL)和電子注入層(EIL)。根據(jù)發(fā)光層的發(fā)光特性，可進(jìn)一步包括電子阻擋層或空穴阻擋層。
當(dāng)對(duì)有機(jī)發(fā)光二極管施加電場(chǎng)時(shí)，從陽極和陰極分別注入空穴和電子。所注入的空穴和電子通過空穴傳輸層(HTL)和電子傳輸層(ETL)在發(fā)光層上再結(jié)合以提供發(fā)光的激子。
所提供的發(fā)光的激子通過轉(zhuǎn)變成基態(tài)發(fā)光。
發(fā)光材料可分類為包括單線態(tài)激子的熒光材料和包括三線態(tài)激子的磷光材料。
最近，除熒光發(fā)光材料外，磷光發(fā)光材料也可用于發(fā)光材料已逐漸為人們所知(D.F.O′Brien et al.，Applied Physics Letters，743，442-444，1999；M.A.Baldo et al.，Applied Physics letters，751，4-6，1999)。這種磷光發(fā)光通過如下過程出現(xiàn)將電子從基態(tài)轉(zhuǎn)變成激發(fā)態(tài)、單線態(tài)激子通過系統(tǒng)間過渡成為三線態(tài)激子的非輻射轉(zhuǎn)變，以及將三線態(tài)激子轉(zhuǎn)變成基態(tài)而發(fā)光。
當(dāng)轉(zhuǎn)變?nèi)€態(tài)激子時(shí)，它不能直接轉(zhuǎn)變到基態(tài)。因此，電子自旋被反轉(zhuǎn)，然后再轉(zhuǎn)變成基態(tài)，從而提供了將壽命(發(fā)光周期)延長(zhǎng)至大于熒光壽命的特性。
換句話說，熒光發(fā)光周期極短，為幾納秒，而磷光發(fā)光周期較長(zhǎng)，例如為幾微秒，從而提供了將壽命(發(fā)光周期)延長(zhǎng)至大于熒光壽命的特性。
此外，進(jìn)行量子力學(xué)評(píng)價(jià)，當(dāng)從陽極注入的空穴與從陰極注入的電子再結(jié)合以提供發(fā)光的激子時(shí)，以1∶3的比例產(chǎn)生了單線態(tài)和三線態(tài)，其中有機(jī)發(fā)光二極管中三線態(tài)發(fā)光激子產(chǎn)生的量為單線態(tài)發(fā)光激子的量的三倍。
因此，如果為熒光材料，單線激發(fā)態(tài)的百分比為25％(三線態(tài)為75％)，因此其發(fā)光效率有限。另一方面，如果為磷光材料，能實(shí)現(xiàn)75％的三線激發(fā)態(tài)和25％的單線激發(fā)態(tài)，因而理論上內(nèi)量子效率可達(dá)100％。當(dāng)使用磷光發(fā)光材料時(shí)，具有其發(fā)光效率比熒光發(fā)光材料增加約4倍的優(yōu)點(diǎn)。
在上述有機(jī)發(fā)光二極管中，為了提高發(fā)光狀態(tài)的效率和穩(wěn)定性，可將發(fā)光著色劑(摻雜劑)加入發(fā)光層(主體)中。
在該結(jié)構(gòu)中，發(fā)光二極管的效率和性能取決于發(fā)光層中的主體材料。根據(jù)關(guān)于發(fā)光層(主體)的研究，有機(jī)主體材料可例如為包括萘、蒽、菲、并四苯、芘、苯并芘、1，2-苯并菲、苉、咔唑、芴、聯(lián)苯、三聯(lián)苯、苯并菲氧化物、二鹵代聯(lián)苯、三芪和1，4-二苯基丁二烯。
通常，主體材料包括玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為110℃或更低且熱分解溫度為400℃或更低的4，4-N，N-二咔唑基聯(lián)苯(CBP)，其中熱穩(wěn)定性低且對(duì)稱性過高。從而，根據(jù)裝置的耐熱性測(cè)試結(jié)果，這種主體材料易結(jié)晶并導(dǎo)致諸如短路和像素缺陷等問題。
此外，大多數(shù)包括CBP的主體材料是空穴傳輸性能強(qiáng)于電子傳輸性能的材料。換句話說，由于注入的空穴傳輸快于注入的電子傳輸，在發(fā)光層中不能有效形成激子。因此，所得裝置發(fā)光效率變差。
因此，為了實(shí)現(xiàn)效率高且壽命長(zhǎng)的有機(jī)發(fā)光裝置，需要開發(fā)具有高電學(xué)穩(wěn)定性和熱學(xué)穩(wěn)定性并能同時(shí)傳輸空穴和電子的磷光主體材料。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式提供了用于有機(jī)光電裝置的材料，所述材料具有熱穩(wěn)定性以及良好的空穴和電子傳輸性能，并能實(shí)現(xiàn)高效率有機(jī)光電裝置。
本發(fā)明的實(shí)施方式不限于上述技術(shù)目的，且本領(lǐng)域技術(shù)人員能理解其它技術(shù)目的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供一種包括由以下通式1表示的化合物的有機(jī)光電裝置用材料。所述材料為同時(shí)包括空穴傳輸單元和電子傳輸單元的雙極有機(jī)化合物。
[化學(xué)通式1]
在以上通式1中， HTU和HTU′獨(dú)立地為空穴傳輸單元，且 R1～R3獨(dú)立地為選自由氫、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C2～C30雜芳基、以及取代或未取代的C1～C30烷基組成的組中的取代基。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，提供一種包括陽極、陰極以及插入在陽極和陰極之間的有機(jī)薄層的有機(jī)光電裝置。所述有機(jī)薄層包括以上用于有機(jī)光電裝置的材料。
以下將詳細(xì)說明本發(fā)明的其它實(shí)施方式。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的用于有機(jī)光電裝置的材料具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和良好的空穴和電子傳輸性能。
所述用于有機(jī)光電裝置的材料能提供在低驅(qū)動(dòng)電壓下具有高發(fā)光效率的有機(jī)光電裝置。



圖1～5是包括根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施方式的有機(jī)化合物的有機(jī)光電裝置的截面圖； <圖中表示的主要元件的附圖標(biāo)記的說明> 100有機(jī)光電裝置110陰極 120陽極105有機(jī)薄層 130發(fā)光層 140空穴傳輸層(HTL) 150電子傳輸層(ETL) 160電子注入層(EIL) 170空穴注入層(HIL)
具體實(shí)施例方式 以下將詳細(xì)說明本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。然而，這些實(shí)施方式僅是示例性，且本發(fā)明不限于此。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式，用于有機(jī)光電裝置的材料由以下通式1表示。所述材料為同時(shí)包括空穴傳輸單元和電子傳輸單元的雙極有機(jī)化合物。
[化學(xué)通式1]
在以上通式1中， HTU和HTU′獨(dú)立地為空穴傳輸單元，且 R1～R3獨(dú)立地為選自由氫、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C2～C30雜芳基、以及取代或未取代的C1～C30烷基組成的組中的取代基。
在本說明書中，取代的芳基、取代的亞芳基、取代的烷基、取代的亞烷基、取代的雜芳基或取代的雜亞芳基分別是指被C1～C30烷基、鹵素、C1～C30鹵代烷基、C6～C30芳基或C2～C30雜芳基取代的芳基、亞芳基、烷基、亞烷基、雜芳基或雜亞芳基。
在本說明書中，雜芳基或雜亞芳基分別是指包括選自由氮(N)、氧(O)、硫(S)和磷(P)組成的組中的1～3個(gè)雜原子，且其余為碳的芳基和亞芳基。
上述用于有機(jī)光電裝置的材料可單獨(dú)使用，或可作為主體材料與摻雜劑結(jié)合使用。
以上通式1的雙極有機(jī)化合物可以是對(duì)稱的或不對(duì)稱的，且在一個(gè)分子中同時(shí)包括空穴傳輸單元和電子傳輸單元。在以上通式1的雙極有機(jī)化合物中，吡啶(C6H5N)用作電子傳輸單元。HTU和HTU′獨(dú)立地表示空穴傳輸單元，且彼此相同或不同。
以上通式1的雙極有機(jī)化合物可以是以下通式2的雙極有機(jī)化合物。
[化學(xué)通式2]
在以上通式2中， X和Y獨(dú)立地選自由氮、硫和氧組成的組中， Ar1和Ar2獨(dú)立地選自由取代或未取代的C6～C30芳基或亞芳基、取代或未取代的C1～C30烷基或亞烷基、以及取代或未取代的C2～C30雜芳基或雜亞芳基組成的組中， R1～R3獨(dú)立地選自于從由氫、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C2～C30雜芳基、以及取代或未取代的C1～C30烷基組成的組中選擇的取代基組成的組中， R5～R8獨(dú)立地選自由氫、取代或未取代的C6～C30芳基或亞芳基、取代或未取代的C2～C30雜芳基或雜亞芳基、以及取代或未取代的C1～C30烷基或亞烷基組成的組中， R5和R6獨(dú)立地為單獨(dú)的取代基或稠合在一起形成環(huán)，且R7和R8獨(dú)立地為單獨(dú)的取代基或稠合在一起形成環(huán)， 當(dāng)X選自由硫和氧組成的組中時(shí)，R5或R6中至少一個(gè)為孤對(duì)電子，且當(dāng)Y選自由硫和氧組成的組中時(shí)，R7或R8中至少一個(gè)為孤對(duì)電子， m和n為0～3的整數(shù)，m+n為1～6的整數(shù)，且 o和p為0～2的整數(shù)。
在以上通式2中，與Ar1和Ar2的側(cè)鏈連接的取代基起到空穴傳輸單元的作用。
具有以上通式1的雙極有機(jī)化合物可以是以下通式3的雙極有機(jī)化合物。
[化學(xué)通式3]
在以上通式3中， Ar1和Ar2獨(dú)立地選自由取代或未取代的C6～C30芳基或亞芳基、取代或未取代的C1～C30烷基或亞烷基、以及取代或未取代的C2～C30雜芳基或雜亞芳基組成的組中， R1～R3獨(dú)立地為選自由氫、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C2～C30雜芳基、以及取代或未取代的C1～C30烷基組成的組中的取代基， R5～R8獨(dú)立地選自由氫、取代或未取代的C6～C30芳基或亞芳基、取代或未取代的C2～C30雜芳基或雜亞芳基、以及取代或未取代的C1～C30烷基或亞烷基組成的組中， R5和R6獨(dú)立地為單獨(dú)的取代基或稠合在一起形成環(huán)，且R7和R8獨(dú)立地為單獨(dú)的取代基或稠合在一起形成環(huán)， m和n為0～3的整數(shù)，m+n為1～6的整數(shù)，且 o和p為0～2的整數(shù)。
以上通式3中用作空穴傳輸單元的與Ar1和Ar2的側(cè)鏈連接的取代基獨(dú)立地選自由以下通式4的取代基和以下通式5的取代基組成的組中。
[化學(xué)通式4]
在以上通式4中， Ar′和Ar ″獨(dú)立地選自由苯基、萘基、蒽基、菲基、并四苯基、芘基、聯(lián)苯基、聯(lián)三苯基、甲苯基、吡咯基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基、吡啶基、吲哚基、嘌呤基、苯并呋喃基、喹啉基、喹喔啉基、菲啶基、吖啶基、鄰二氮雜菲基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩噁嗪基、噁唑基、噁二唑基和噻吩基組成的組中。
[化學(xué)通式5]
在以上通式5中， X1～X8獨(dú)立地選自由CR′和N組成的組中，且 R′選自于從由氫、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C2～C30雜芳基、以及取代或未取代的C1～C30烷基組成的組中選擇的取代基組成的組中。
具有以上通式1的雙極有機(jī)化合物可以是以下通式6的雙極有機(jī)化合物。
[化學(xué)通式6]
在以上通式6中， Ar3和Ar6獨(dú)立地選自由取代或未取代的C6～C30芳基或亞芳基、取代或未取代的C1～C30烷基或亞烷基、以及取代或未取代的C2～C30雜芳基或雜亞芳基組成的組中， Ar4和Ar5獨(dú)立地選自由取代或未取代的C6～C30亞芳基、取代或未取代的C1～C30亞烷基、以及取代或未取代的C2～C30雜亞芳基組成的組中， R1～R3獨(dú)立地為選自由氫、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C2～C30雜芳基、以及取代或未取代的C1～C30烷基組成的組中的取代基， R5～R8獨(dú)立地選自由氫、取代或未取代的C6～C30芳基或亞芳基、取代或未取代的C2～C30雜芳基或雜亞芳基、以及取代或未取代的C1～C30烷基或亞烷基組成的組中， R5和R6獨(dú)立地為單獨(dú)的取代基或稠合在一起形成環(huán)，且R7和R8獨(dú)立地為單獨(dú)的取代基或稠合在一起形成環(huán)，且 m和n為0～3的整數(shù)，且m+n為1～6的整數(shù)。
具有以上通式1的雙極有機(jī)化合物可以是以下通式7的雙極有機(jī)化合物。
[化學(xué)通式7]
在以上通式7中， R1～R3獨(dú)立地為選自由氫、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C2～C30雜芳基、以及取代或未取代的C1～C30烷基組成的組中的取代基， R5～R10獨(dú)立地選自由氫、取代或未取代的C6～C30芳基或亞芳基、取代或未取代的C2～C30雜芳基或雜亞芳基、以及取代或未取代的C1～C30烷基或亞烷基組成的組中，且 R5和R6獨(dú)立地為單獨(dú)的取代基或稠合在一起形成環(huán)，R7和R8獨(dú)立地為單獨(dú)的取代基或稠合在一起形成環(huán)，且R9和R10獨(dú)立地為單獨(dú)的取代基或稠合在一起形成環(huán)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，用于有機(jī)光電裝置的材料具有120℃或更高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和400℃或更高的熱分解溫度(Td)。因此，用于有機(jī)光電裝置的材料具有足以用于有機(jī)光電裝置的熱穩(wěn)定性。
以上通式1、2、3、6和7的雙極有機(jī)化合物可示例為以下雙極有機(jī)化合物1-1～1-53。
[化學(xué)式1-1] [化學(xué)式1-2]
[化學(xué)式1-3] [化學(xué)式1-4]
[化學(xué)式1-5] [化學(xué)式1-6]
[化學(xué)式1-7] [化學(xué)式1-8]
[化學(xué)式1-9] [化學(xué)式1-10]
[化學(xué)式1-11] [化學(xué)式1-12]
[化學(xué)式1-13] [化學(xué)式1-14]
[化學(xué)式1-15] [化學(xué)式1-16]
[化學(xué)式1-17] [化學(xué)式1-18]
[化學(xué)式1-19] [化學(xué)式1-20]
[化學(xué)式1-21] [化學(xué)式1-22]
[化學(xué)式1-23] [化學(xué)式1-24]
[化學(xué)式1-25] [化學(xué)式1-26]
[化學(xué)式1-27] [化學(xué)式1-28]
[化學(xué)式1-29] [化學(xué)式1-30]
[化學(xué)式1-31] [化學(xué)式1-32]
[化學(xué)式1-33] [化學(xué)式1-34]
[化學(xué)式1-35][化學(xué)式1-36]
[化學(xué)式1-37][化學(xué)式1-38]
[化學(xué)式1-39][化學(xué)式1-40]
[化學(xué)式1-41][化學(xué)式1-42]
[化學(xué)式1-43][化學(xué)式1-44]
[化學(xué)式1-45] [化學(xué)式1-46]
[化學(xué)式1-47] [化學(xué)式1-48]
[化學(xué)式1-49] [化學(xué)式1-50]
[化學(xué)式1-51] [化學(xué)式1-52]
[化學(xué)式1-53]
以上通式1的雙極有機(jī)化合物可包含在選自由發(fā)光層、電子傳輸層(ETL)、電子注入層(EIL)、空穴傳輸層(HTL)、空穴注入層(HIL)、空穴阻擋層和它們的組合組成的組中的至少一層中。
當(dāng)將以上通式1的雙極有機(jī)化合物用于電子傳輸層(ETL)、電子注入層(EIL)、空穴傳輸層(HTL)、空穴注入層(HIL)或空穴阻擋層時(shí)，可單獨(dú)使用。當(dāng)將其用于發(fā)光層時(shí)，可作為能夠與摻雜劑結(jié)合的主體材料使用。
所述摻雜劑是自身具有高發(fā)光性能的化合物。然而，它通常微量加入主體中，因而也稱作客體或摻雜劑。
換句話說，摻雜劑是摻入主體材料以發(fā)光的材料，并通常包括因多線激發(fā)為三線態(tài)或更高態(tài)而發(fā)光的金屬絡(luò)合物。
當(dāng)將由以上通式1～5表示的有機(jī)化合物用作發(fā)光主體材料時(shí)，所有的紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)彩色和白色(W)熒光或磷光摻雜材料都可用作摻雜劑。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，摻雜劑包括磷光摻雜材料。通常，所述材料應(yīng)滿足發(fā)光量子效率高、不聚集且均勻地分散在主體材料中的要求。
所述磷光摻雜劑為包括選自由Ir、Pt、Os、Ti、Zr、Hf、Eu、Tb、Tm及它們的組合組成的組中的至少一種元素的有機(jī)金屬化合物。
具體地，紅色磷光摻雜劑可包括PtEOP(八乙基卟吩合鉑)、Ir(Piq)2(acac)(Piq＝1-苯基異喹啉，acac＝戊烷-2，4-二酮)、Ir(Piq)3和來自UDC的RD 61；綠色磷光摻雜劑可包括Ir(PPy)3(PPy＝2-苯基吡啶)、Ir(PPy)2(acac)和來自UDC的GD 48；且藍(lán)磷光摻雜劑可包括(4，6-F2PPy)2Irpic(參考Appl.Phys.Lett.，79，2082-2084，2001)。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式提供一種包括有機(jī)薄層的有機(jī)光電裝置，所述有機(jī)薄層包括在陽極和陰極間的上述材料。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述有機(jī)光電裝置可以是有機(jī)發(fā)光二極管。
以下將參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。然而，本發(fā)明能以多種不同方式實(shí)現(xiàn)，且不限于所述實(shí)施方式。
圖1～5是表示包括根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施方式的有機(jī)化合物的有機(jī)光電裝置的截面圖。
參照?qǐng)D1～5，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的有機(jī)光電裝置100、200、300、400和500包括插入陽極120和陰極110之間的至少一個(gè)有機(jī)薄層105。陽極120包括氧化銦錫(ITO)透明電極，且陰極110包括諸如鋁的金屬電極。
參照?qǐng)D1，有機(jī)光電裝置100包括僅含有發(fā)光層130的有機(jī)薄層105。
參照?qǐng)D2，雙層有機(jī)光電裝置200包括有機(jī)薄層105，該有機(jī)薄層105包括含有電子傳輸層(ETL)(未示出)的發(fā)光層230和空穴傳輸層(HTL)140。該空穴傳輸層(HTL)140為與諸如ITO等透明電極具有優(yōu)異的粘接性能或具有優(yōu)異的空穴傳輸性能的單獨(dú)層。
參照?qǐng)D3，三層有機(jī)光電裝置300包括有機(jī)薄層105，該有機(jī)薄層105包括電子傳輸層(ETL)150、發(fā)光層130和空穴傳輸層(HTL)140。發(fā)光層130獨(dú)立安裝，并將具有優(yōu)異的電子傳輸性能或優(yōu)異的空穴傳輸性能的層單獨(dú)堆疊。
如圖4所示，四層有機(jī)光電裝置400包括有機(jī)薄層105，該有機(jī)薄層105包括電子注入層(EIL)160、發(fā)光層130、空穴傳輸層(HTL)140和用于與ITO陰極粘接的空穴注入層(HIL)170。
如圖5所示，五層有機(jī)光電裝置500包括有機(jī)薄層105，該有機(jī)薄層105包括電子傳輸層(ETL)150、發(fā)光層130、空穴傳輸層(HTL)140和空穴注入層(HIL)170，并進(jìn)一步包括電子注入層(EIL)160以實(shí)現(xiàn)低電壓。
為了形成具有一至五層的有機(jī)薄層105，其方法可使用諸如蒸鍍、濺射、等離子鍍和離子鍍等干涂法，或諸如旋涂、浸漬和流涂等濕涂法。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，選自由發(fā)光層、電子傳輸層(ETL)、電子注入層(EIL)、空穴傳輸層(HTL)、空穴注入層(HIL)、空穴阻擋層及它們的組合組成的組中的至少一層包括以上通式1的雙極有機(jī)化合物。
所述有機(jī)薄層包括磷光發(fā)光化合物，例如因多線激發(fā)成三線態(tài)或更高態(tài)而發(fā)光的金屬絡(luò)合物。
以下，在下列實(shí)施例和對(duì)比例中，已合成了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于有機(jī)光電裝置的材料，并制作了采用所述用于有機(jī)光電裝置的材料的有機(jī)光電裝置以表現(xiàn)出發(fā)光效率改善和驅(qū)動(dòng)電壓降低的有機(jī)光電裝置。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能充分理解本發(fā)明未具體說明的部分。
實(shí)施例1用于有機(jī)光電裝置的材料合成 實(shí)施例1-1化合物(16)的合成 如以下反應(yīng)示意圖1所示合成以下化合物(16)。
[反應(yīng)示意圖1]
步驟1中間體(A)的合成 將40.4g(241mmol)的咔唑、38.0g(121mmol)的1，3，5-三溴苯、2.99g(30mmol)的氯化亞銅和66.7g(483mmol)的碳酸鉀懸浮在171ml的二甲亞砜中，并在氮?dú)夥罩屑訜峄亓?小時(shí)。
將回流的反應(yīng)液冷卻至室溫并用甲醇重結(jié)晶。通過過濾分離沉淀的晶體并用硅膠柱色譜提純得到的殘留物，得到36.7g一次晶體中間體(A)(產(chǎn)率62.4％)。
步驟2中間體(B)的合成 將35.0g(72mmol)的中間體(A)溶解在350ml四氫呋喃中，然后在-70℃的氬氣氛中將61.5ml(98mmol)的正丁基鋰己烷溶液(1.6M)加入其中。在-70℃～40℃下攪拌所得溶液1小時(shí)。將攪拌后的反應(yīng)液冷卻至-70℃，并將29.3ml(144mmol)的異丙基四甲基二氧硼烷緩慢滴入其中。將所得溶液在-70℃下攪拌1小時(shí)并加熱至室溫，然后攪拌6小時(shí)。將200ml的水加入得到的反應(yīng)液中并攪拌20分鐘。
將攪拌后的反應(yīng)液分為兩個(gè)液體層，并用無水硫酸鈉干燥其有機(jī)層。減壓去除有機(jī)溶劑后，用硅膠柱色譜提純所得殘留物以提供25.1g晶體中間體(B)(產(chǎn)率65.4％)。
步驟3中間體(C)的合成 將45.1g(84mmol)的中間體(B)、20.0g(84mmol)的3，5-二溴吡啶和2.44g(2.1mmol)的四-(三苯基膦)合鈀懸浮在600ml四氫呋喃和400ml甲苯中，然后加入23.3g(169mmol)的碳酸鉀溶于400ml水的溶液。將所得混合物加熱回流12小時(shí)。將回流后的反應(yīng)液分離成兩層，且其有機(jī)層用氯化鈉飽和水溶液清洗，并用無水硫酸鈉干燥。
隨后，減壓蒸餾去除有機(jī)溶劑，并用甲苯重結(jié)晶殘留物。所沉淀的晶體通過過濾分離，并用甲苯清洗以提供30.7g(64.4％)中間體(D)。
步驟4中間體(D)的合成 將10g(30mmol)的9，10-二溴苯、7.6g(30mmol)的1-萘硼酸和1.73g(1.5mmol)的四-(三苯基膦)合鈀懸浮在500ml甲苯中，然后加入4.14g(30mmol)的碳酸鉀溶于60ml水的溶液。將所得混合物加熱回流12小時(shí)。
將回流后的反應(yīng)液分離成兩層，且其有機(jī)層用氯化鈉飽和水溶液清洗，并用無水硫酸鈉干燥。減壓蒸餾去除有機(jī)溶劑，并用甲苯重結(jié)晶殘留物。所沉淀的晶體通過過濾分離，并用甲苯清洗以提供5.97g(52％)中間體(D)。
步驟5中間體(E)的合成 將5g(13mmol)的中間體(D)溶解在350ml四氫呋喃中，然后在-70℃的氬氣氛中將8.12(13mmol)的正丁基鋰己烷溶液(1.6M)加入其中。在-70℃～40℃下攪拌所得溶液1小時(shí)。將攪拌后的反應(yīng)液冷卻至-70℃，并將2.41g(13mmol)的異丙基四甲基二氧硼烷緩慢滴入其中。所得溶液在-70℃下攪拌1小時(shí)并加熱至室溫，然后攪拌6小時(shí)。將200ml的水加入得到的反應(yīng)液中并攪拌20分鐘。
將攪拌后的反應(yīng)液分為兩個(gè)液體層，并用無水硫酸鈉干燥其有機(jī)層。減壓去除有機(jī)溶劑后，用硅膠柱色譜提純所得殘留物以提供3.5g晶體中間體(E)(產(chǎn)率60％)。
步驟6化合物(16)的合成 將3g(5.3mmol)的中間體(C)、2.28(5.3mmol)的中間體(E)和0.3g(0.26mmol)的四-(三苯基膦)合鈀懸浮在100ml四氫呋喃和100ml甲苯中，然后加入0.73g(5.3mmol)的碳酸鉀溶于100ml水的溶液。將所得混合物加熱回流9小時(shí)。將回流后的反應(yīng)液分離成兩層，且其有機(jī)層用氯化鈉飽和水溶液清洗，并用無水硫酸鈉干燥。
減壓蒸餾去除有機(jī)溶劑，并用甲苯重結(jié)晶殘留物。所沉淀的晶體通過過濾分離，并用甲苯清洗以提供2.21g(53％)化合物(16)。
實(shí)施例1-2化合物(24)的合成 如以下反應(yīng)示意圖2所示合成以下化合物(24)。
[反應(yīng)示意圖2]
步驟1中間體(F)的合成 將15g(63mmol)的1，3-二溴苯、7.66g(44mmol)的1-萘硼酸、17.58g(127mmol)的碳酸鉀和1.83g(50mmol)的四-(三苯基膦)合鈀懸浮在200ml四氫呋喃、200ml甲苯和50ml純水中，并在氮?dú)夥罩屑訜峄亓?4小時(shí)。
將回流后的反應(yīng)液冷卻至室溫，并將該反應(yīng)液分成兩層。減壓去除有機(jī)層的有機(jī)溶劑后得到的溶液用柱色譜(己烷)分離，然后去除溶劑得到15g(83％)凝膠狀中間體(F)。
步驟2中間體(G)的合成 將7g(24mmol)的中間體(F)溶解在50ml四氫呋喃中，然后在-70℃的氬氣氛中將15ml(24mmol)的正丁基鋰己烷溶液(1.6M)加入其中。在-70℃下攪拌所得溶液30分鐘。將47.9ml(235mmol)的異丙基四甲基二氧硼烷緩慢滴入其中。所得溶液在-70℃下攪拌1小時(shí)并加熱至室溫，然后再攪拌6小時(shí)。將200ml的水加入得到的反應(yīng)液中并攪拌20分鐘。
將攪拌后的反應(yīng)液分為兩個(gè)液體層，并減壓去除有機(jī)溶劑。用硅膠柱色譜提純所得殘留物以提供6g中間體(G)(產(chǎn)率73％)。
步驟3化合物(24)的合成 將4g(7mmol)的中間體(C)、2.81g(8.5mmol)的中間體(G)、1.96g(14mmol)的碳酸鉀和0.41g(0.3mmol)的四-(三苯基膦)合鈀懸浮在200ml甲苯、200ml四氫呋喃和50ml純水中。加熱攪拌所得混合物24小時(shí)。
將攪拌后的反應(yīng)液冷卻至室溫，并分成兩個(gè)液體層，并減壓去除有機(jī)層的有機(jī)溶劑。得到的殘留物用硅膠柱色譜提純以提供4g化合物(24)(產(chǎn)率82％)。
實(shí)施例1-3化合物(26)的合成 如以下反應(yīng)示意圖3所示合成以下化合物(26)。
[反應(yīng)示意圖3]
將3g(5.3mmol)的中間體(C)、1.3g(5.3mmol)的芘-1-硼酸和0.3g(0.2mmol)的四-(三苯基膦)合鈀懸浮在150ml四氫呋喃和150ml甲苯中，然后加入1.38g(10mmol)碳酸鉀溶解在20ml水中的溶液。加熱回流所得混合物9小時(shí)。
將回流后的反應(yīng)液分離成兩個(gè)液體層，且其有機(jī)層用氯化鈉飽和水溶液清洗并用無水硫酸鈉干燥。減壓去除有機(jī)層的有機(jī)溶劑后，得到的殘留物用甲苯重結(jié)晶。所沉淀的晶體通過過濾分離并用甲苯洗滌，得到2.73g一次晶體化合物(26)(產(chǎn)率75％)。
實(shí)施例1-4化合物(51)的合成 如以下反應(yīng)示意圖4所示合成以下化合物(51)。
[反應(yīng)示意圖4]
步驟1中間體(H)的合成 將3g(9mmol)的3，6-二溴苯、2.25g(18mmol)的苯硼酸、5g(36mmol)的碳酸鉀和0.2g(0.18mmol)的四-(三苯基膦)合鈀懸浮在200ml甲苯和50ml純水中，并在氮?dú)夥罩屑訜峄亓?4小時(shí)。
將回流后的反應(yīng)液分離成兩層，且其有機(jī)層用氯化鈉飽和水溶液清洗并用無水硫酸鈉干燥。隨后，通過減壓蒸餾去除有機(jī)溶劑，并用甲苯重結(jié)晶殘留物。所沉淀的晶體通過過濾分離并用甲苯洗滌得到1.43g(50％)中間體(H)。
步驟2中間體(I)的合成 將5g(21mmol)的1，4-二溴苯、6.7g(21mmol)的中間體(H)、2.9g(21mmol)的碳酸鉀和200mg(0.018mmol)的氯化亞銅懸浮在200ml四氫呋喃和200ml二甲亞砜中，并在氮?dú)夥罩屑訜峄亓?4小時(shí)。
將回流后的反應(yīng)液分離成兩個(gè)液體層，且其有機(jī)層用氯化鈉飽和水溶液清洗，然后用無水硫酸鈉干燥。減壓去除有機(jī)溶劑后，用甲苯重結(jié)晶所得殘留物。所沉淀的晶體通過過濾分離并用甲苯洗滌得到4.28g一次晶體中間體(I)(產(chǎn)率43％)。
步驟3中間體(J)的合成 將5g(9.5mmol)的中間體(J)懸浮在200ml四氫呋喃中，然后在-76℃的氬氣氛中將5.93ml(9.5mmol)的正丁基鋰己烷溶液(1.6M)加入其中。30分鐘后，將1.76ml(9.5mmol)的異丙基四甲基二氧硼烷加入懸浮液中得到反應(yīng)液。然后將反應(yīng)液溫度升至室溫。
將所得反應(yīng)液分為兩層，且其有機(jī)層用氯化鈉飽和水溶液清洗并用無水硫酸鈉干燥。通過減壓蒸餾去除有機(jī)溶劑，并用甲苯重結(jié)晶殘留物。所沉淀的晶體通過過濾分離并用己烷洗滌以提供3.17g(64％)中間體(J)。
步驟4化合物(51)的合成 將3g(5.3mmol)的中間體(C)、2.76g(5.3mmol)的中間體(J)、1.96g(14mmol)的碳酸鉀和0.41g(0.3mmol)的四-(三苯基膦)合鈀懸浮在200ml甲苯和50ml純水中。攪拌所得懸浮液24小時(shí)。
將攪拌后的反應(yīng)液冷卻至室溫。然后將該溶液分成兩層，并通過減壓蒸餾去除有機(jī)溶劑以提供殘留物。得到的殘留物用硅膠柱色譜提純以提供3.49g化合物(51)(產(chǎn)率75％)。
實(shí)施例1-5化合物(53)的合成 如以下反應(yīng)示意圖5所示合成以下化合物(53)。
[反應(yīng)示意圖5]
步驟1中間體(K)的合成 將3.22g(13mmol)的3，6-二溴苯、3g(13mmol)的N-苯基-1-萘胺、1.24g(13mmol)的叔丁醇鈉、30mg(0.13mmol)的乙酸鈀和80mg(0.13mmol)的2，2′-雙(二苯基膦)-1，1′-聯(lián)萘懸浮在200ml甲苯中，并在氮?dú)夥罩屑訜峄亓?4小時(shí)。
將回流后的反應(yīng)液分成兩層，且其有機(jī)層用氯化鈉飽和水溶液清洗并用無水硫酸鈉干燥。隨后，通過減壓蒸餾去除有機(jī)溶劑，并用甲苯重結(jié)晶殘留物。所沉淀的晶體通過過濾分離并用甲苯洗滌得到2.04g(42％)中間體(K)。
步驟2中間體(L)的合成 將3g(8mmol)的中間體(L)懸浮在200ml的四氫呋喃中，然后在-76℃氬氣氛中將5ml(8mmol)的正丁基鋰己烷溶液(1.6M)加入其中。30分鐘后，將1.48g(8mmol)的異丙基四甲基二氧硼烷加入懸浮液中得到反應(yīng)液。然后將所得反應(yīng)液溫度升至室溫。
將反應(yīng)液分成兩層，且其有機(jī)層用氯化鈉飽和水溶液清洗并用無水硫酸鈉干燥。通過減壓蒸餾去除有機(jī)溶劑，并用甲苯重結(jié)晶得到的殘留物。所沉淀的晶體通過過濾分離并用己烷洗滌，得到2.62g(78％)中間體(L)。
步驟4化合物(53)的合成 將3g(5.3mmol)的中間體(C)、2.23g(5.3mmol)的中間體(L)、1.96g(14mmol)的碳酸鉀和0.41g(0.3mmol)的四-(三苯基膦)合鈀懸浮在200ml甲苯和50ml純水中。攪拌所得懸浮液24小時(shí)。
將攪拌后的反應(yīng)液冷卻至室溫。然后將所得溶液分成兩層，并通過減壓蒸餾去除有機(jī)溶劑以提供殘留物。所得殘留物用硅膠柱色譜提純得到2.68g化合物(53)(產(chǎn)率65％)。
實(shí)施例2有機(jī)光電裝置的制作 實(shí)施例2-1 將由實(shí)施例1-2制得的有機(jī)化合物(24)用作主體，并將Ir(PPy)3用作摻雜劑以提供有機(jī)光電裝置。
提供1000

厚的ITO用作陽極，并提供1000

厚的鋁(Al)用作陰極。
制造有機(jī)光電裝置的方法可詳細(xì)說明如下將薄層電阻值為15Ψ/cm2的ITO玻璃基板切成50mm×50mm×0.7mm大小用作陰極；分別在丙酮、異丙醇和純水中用超聲波清洗15分鐘；再用紫外線臭氧清洗30分鐘。在真空度為650×10-7pa、沉積速度為0.1～0.3nm/s的條件下，在基板的上表面上沉積DNTPD(N，N′-二(4-(N，N′-二苯基-氨基)苯基)-N，N′-二苯基聯(lián)苯胺)和NPD(N，N′-二-1-萘基-N，N′-二苯基聯(lián)苯胺)以提供900

厚的空穴傳輸層(HTL)。
隨后，在相同的真空沉積條件下，同時(shí)沉積實(shí)施例1-2的有機(jī)化合物(24)和磷光摻雜劑Ir(PPy)3以提供厚度為300

的發(fā)光層，其中PPy為2-苯基吡啶。
在該工藝中，同時(shí)沉積磷光摻雜劑，并基于所述發(fā)光層的總重量，將磷光摻雜劑的加入量調(diào)節(jié)為10wt％。
在相同的真空沉積條件下，將雙(2-甲基-8-喹啉)-4-(苯基苯酚)鋁(Balq)沉積在發(fā)光層的上表面上以提供厚度為50

的空穴阻擋層。隨后，在相同的真空沉積條件下沉積Alq3以提供200

厚的電子傳輸層。在電子傳輸層的上表面上先后沉積LiF和Al以提供有機(jī)光電裝置。
上述有機(jī)光電裝置具有如下五層結(jié)構(gòu)ITO/DNTPD(60nm)/NPD(30nm)/化合物(24)+Ir(PPy)3(10wt％)(30nm)/Balq(5nm)/Alq320nm/LiF/Al 100nm。
實(shí)施例2-2 將由實(shí)施例1-4制得的有機(jī)化合物(51)用作主體，并將Ir(Piq)2(acac)用作摻雜劑以提供有機(jī)光電裝置。
提供1000

厚的ITO用作陽極，并提供1000

厚的鋁(Al)用作陰極。
制造有機(jī)光電裝置的方法可詳細(xì)說明如下將薄層電阻值為15Ψ/cm2的ITO玻璃基板切成50mm×50mm×0.7mm大小用作陰極；分別在丙酮、異丙醇和純水中用超聲波清洗15分鐘；再用紫外線臭氧清洗30分鐘。
在真空度為650×10-7pa、沉積速度為0.1～0.3nm/s的條件下，在基板的上表面上沉積DNTPD和NPD以提供900

厚的空穴傳輸層(HTL)。
隨后，在相同的真空沉積條件下，同時(shí)沉積有機(jī)化合物(51)和磷光摻雜劑Ir(Piq)2(acac)以提供厚度為300

的發(fā)光層。
在該工藝中，同時(shí)沉積磷光摻雜劑，并基于所述發(fā)光層的總重量，將磷光摻雜劑的加入量調(diào)節(jié)為10wt％。
在相同的真空沉積條件下，將BCP(2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-菲咯啉)沉積在發(fā)光層的上表面上以提供厚度為50

的空穴阻擋層。隨后，在相同的真空沉積條件下沉積Alq3以提供200

厚的電子傳輸層。在電子傳輸層的上表面上先后沉積LiF和Al以提供有機(jī)光電裝置。
上述有機(jī)光電裝置具有如下五層結(jié)構(gòu)ITO/DNTPD(60nm)/NPD(30nm)/化合物(51)+Ir(Piq)2(acac)(10wt％，30nm)/BCP(5nm)/Alq3(20nm)/LiF/Al(100nm)。
實(shí)施例2-3 根據(jù)與實(shí)施例2-2相同的方法制作有機(jī)光電裝置，區(qū)別在于將根據(jù)實(shí)施例1-5的化合物(53)用作主體。
對(duì)比例1 根據(jù)與實(shí)施例2-1相同的方法制作有機(jī)光電裝置，區(qū)別在于用具有如下通式8的4，4-N，N-二咔唑聯(lián)苯(CBP)代替實(shí)施例2-1的有機(jī)化合物(24)作為主體。該有機(jī)光電裝置具有如下結(jié)構(gòu)ITO/DNTPD(60nm)/NPD(30nm)/CBP+Ir(PPy)3(10wt％，30nm)/Balq(5nm)/Alq3(20nm)/LiF/Al(100nm)。
[化學(xué)式8]
對(duì)比例2 根據(jù)與實(shí)施例2-2相同的方法制作有機(jī)光電裝置，區(qū)別在于用具有如上化學(xué)式8的4，4-N，N-二咔唑聯(lián)苯(CBP)代替實(shí)施例2-2的有機(jī)化合物(51)作為主體。該有機(jī)光電裝置具有如下結(jié)構(gòu)ITO/DNTPD(60nm)/NPD(30nm)/CBP+Ir(Piq)2(acac)(10wt％，30nm)/BCP(5nm)/Alq3(20nm)/LiF/Al100nm。
材料性能測(cè)定 用Bruker 300MHz對(duì)根據(jù)實(shí)施例1-2制得的材料分析1H-NMR。證實(shí)根據(jù)實(shí)施例1-2制得的材料為化合物(24)。
1H NMR(200MHz，CDCl3)δ8.95(2H，d)，8.21(5H，m)，8.1(2H，d)，7.91(3H，t)，7.7(2H，m)，7.4(19H，m)ppm。
用差示掃描量熱法(DSC)和熱重分析法(TGA)測(cè)定根據(jù)實(shí)施例1-2、1-4和1-5的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和熱分解溫度(Td)。根據(jù)實(shí)施例1-2的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和熱分解溫度(Td)示于表1中，實(shí)施例1-4和1-5的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和熱分解溫度(Td)示于表2中。
根據(jù)對(duì)比例1的材料CBP的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和熱分解溫度(Td)也用DSC和TGA測(cè)定。其結(jié)果示于表1和表2中。
有機(jī)光電裝置的性能測(cè)定 對(duì)根據(jù)實(shí)施例2-1、實(shí)施例2-2和對(duì)比例1的各有機(jī)光電裝置測(cè)量有關(guān)發(fā)光效率隨電壓的變化如下。
1)電流密度隨電壓變化 用電流-電壓計(jì)(Keithley 2400)對(duì)根據(jù)實(shí)施例2-1～2-3和對(duì)比例1和2的各有機(jī)光電裝置測(cè)定電壓從0V升至14V時(shí)通過單元裝置的電流值。其結(jié)果通過將測(cè)得的電流值除以面積來計(jì)算。
2)亮度隨電壓變化 用亮度計(jì)(Minolta Cs-1000A)對(duì)根據(jù)實(shí)施例2-1～2-3和對(duì)比例1和2的各有機(jī)光電裝置測(cè)定電壓從0V升至14V時(shí)的亮度。
3)發(fā)光效率 發(fā)光效率用由以上1)和2)測(cè)得的亮度、電流密度和電壓計(jì)算。實(shí)施例2-1和對(duì)比例1的結(jié)果示于表1中，且實(shí)施例2-2和2-3及對(duì)比例2的結(jié)果示于表2中。
[表1]
[表2]
*未測(cè)定 參照表1和表2，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，雙極性最強(qiáng)的有機(jī)化合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為120℃或更高，熱分解溫度(Td)為430℃或更高。因此，這些雙極有機(jī)化合物與根據(jù)對(duì)比例1和2的主體材料CBP(110℃)相比具有的熱穩(wěn)定性高。
根據(jù)實(shí)施例的有機(jī)光電裝置在100nit的亮度下表現(xiàn)出驅(qū)動(dòng)電壓為6V或更小，且與根據(jù)對(duì)比例1和2的有機(jī)光電裝置相比，發(fā)光效率相當(dāng)或得到改善。根據(jù)實(shí)施例2-1的有機(jī)光電裝置表現(xiàn)出比對(duì)比例1的有機(jī)光電裝置低約1.5V的低驅(qū)動(dòng)電壓。根據(jù)實(shí)施例2-2的有機(jī)光電裝置表現(xiàn)出比對(duì)比例2的有機(jī)光電裝置低約1.5V的低驅(qū)動(dòng)電壓，且根據(jù)實(shí)施例2-3的有機(jī)光電裝置表現(xiàn)出比對(duì)比例2的有機(jī)光電裝置低約0.5V的低驅(qū)動(dòng)電壓。
根據(jù)實(shí)施例2-1的有機(jī)光電裝置表現(xiàn)出比對(duì)比例1的有機(jī)光電裝置更改善了的裝置特性。如表2所示，根據(jù)實(shí)施例2-2的有機(jī)光電裝置表現(xiàn)出與對(duì)比例2的有機(jī)光電裝置相當(dāng)?shù)陌l(fā)光效率，且根據(jù)實(shí)施例2-3的有機(jī)光電裝置總體表現(xiàn)出比對(duì)比例2的有機(jī)光電裝置更改善的裝置特性。
所述用于有機(jī)光電裝置的材料具有熱穩(wěn)定性并提供了具有低驅(qū)動(dòng)電壓和高發(fā)光效率的有機(jī)光電裝置。由于無定形性能的提高以及較高的Tg和Td，它還改善了有機(jī)光電裝置的壽命。
本發(fā)明不限于附圖和表中示出的實(shí)施方式，而能夠以包含在所附權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等效方案實(shí)施，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能理解上述精神和范圍。因此，前述實(shí)施方式應(yīng)理解為示例性，而不以任何方式限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種用于有機(jī)光電裝置的材料，所述材料由以下通式1表示，并包括含有空穴傳輸單元和電子傳輸單元的雙極有機(jī)化合物
[化學(xué)通式1]
其中，在以上通式1中，
HTU和HTU′獨(dú)立地為空穴傳輸單元，且
R1～R3獨(dú)立地為選自由氫、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C2～C30雜芳基、以及取代或未取代的C1～C30烷基組成的組中的取代基，
其中，術(shù)語“取代的”是指被鹵素、C1～C30烷基、C1～C30鹵代烷基、C6～C30芳基、C2～C30雜芳基、C1～C20烷氧基或它們的組合取代。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中以上通式1的所述雙極有機(jī)化合物為以下通式2的化合物
[化學(xué)通式2]
其中，在以上通式2中，
X和Y獨(dú)立地選自由氮、硫和氧組成的組中，
Ar1和Ar2獨(dú)立地選自由取代或未取代的C6～C30芳基或亞芳基、取代或未取代的C1～C30烷基或亞烷基、以及取代或未取代的C2～C30雜芳基或雜亞芳基組成的組中，
R1～R3獨(dú)立地選自于由氫、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C2～C30雜芳基、以及取代或未取代的C1～C30烷基組成的組中選擇的取代基組成的組中，
R5～R8獨(dú)立地選自由氫、取代或未取代的C6～C30芳基或亞芳基、取代或未取代的C2～C30雜芳基或雜亞芳基、以及取代或未取代的C1～C30烷基或亞烷基組成的組中，
R5和R6獨(dú)立地為單獨(dú)的取代基或稠合在一起形成環(huán)，且R7和R8獨(dú)立地為單獨(dú)的取代基或稠合在一起形成環(huán)，
當(dāng)X選自由硫和氧組成的組中時(shí)，R5或R6中至少一個(gè)為孤對(duì)電子，且當(dāng)Y選自由硫和氧組成的組中時(shí)，R7或R8中至少一個(gè)為孤對(duì)電子，
m和n為0～3的整數(shù)，m+n為1～6的整數(shù)，且
o和p為0～2的整數(shù)，
其中，術(shù)語“取代的”是指被鹵素、C1～C30烷基、C1～C30鹵代烷基、C6～C30芳基、C2～C30雜芳基、C1～C20烷氧基或它們的組合取代。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中以上通式1的所述雙極有機(jī)化合物為以下通式3的化合物
[化學(xué)通式3]
其中，在以上通式3中，
Ar1和Ar2獨(dú)立地選自由取代或未取代的C6～C30芳基或亞芳基、取代或未取代的C1～C30烷基或亞烷基、以及取代或未取代的C2～C30雜芳基或雜亞芳基組成的組中，
R1～R3獨(dú)立地為選自由氫、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C2～C30雜芳基、以及取代或未取代的C1～C30烷基組成的組中的取代基，
R5～R8獨(dú)立地選自由氫、取代或未取代的C6～C30芳基或亞芳基、取代或未取代的C2～C30雜芳基或雜亞芳基、以及取代或未取代的C1～C30烷基或亞烷基組成的組中，
R5和R6獨(dú)立地為單獨(dú)的取代基或稠合在一起形成環(huán)，且R7和R8獨(dú)立地為單獨(dú)的取代基或稠合在一起形成環(huán)，
m和n為0～3的整數(shù)，m+n為1～6的整數(shù)，且
o和p為0～2的整數(shù)，
其中，術(shù)語“取代的”是指被鹵素、C1～C30烷基、C1～C30鹵代烷基、C6～C30芳基、C2～C30雜芳基、C1～C20烷氧基或它們的組合取代。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的材料，其中以上通式3中與Ar1和Ar2的側(cè)鏈連接的取代基獨(dú)立地選自由以下通式4的取代基和以下通式5的取代基組成的組中
[化學(xué)通式4]
其中，在以上通式4中，
Ar′和Ar″獨(dú)立地選自由苯基、萘基、蒽基、菲基、并四苯基、芘基、聯(lián)苯基、聯(lián)三苯基、甲苯基、吡咯基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基、吡啶基、吲哚基、嘌呤基、苯并呋喃基、喹啉基、喹喔啉基、菲啶基、吖啶基、鄰二氮雜菲基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩噁嗪基、噁唑基、噁二唑基和噻吩基組成的組中；
[化學(xué)通式5]
其中，在以上通式5中，
X1～X8獨(dú)立地選自由CR′和N組成的組中，且
R′選自于由氫、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C2～C30雜芳基、以及取代或未取代的C1～C30烷基組成的組中選擇的取代基組成的組中，
其中，術(shù)語“取代的”是指被鹵素、C1～C30烷基、C1～C30鹵代烷基、C6～C30芳基、C2～C30雜芳基、C1～C20烷氧基或它們的組合取代。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中以上通式1的所述雙極有機(jī)化合物為以下通式6的雙極有機(jī)化合物
[化學(xué)通式6]
其中，在以上通式6中，
Ar3和Ar6獨(dú)立地選自由取代或未取代的C6～C30芳基或亞芳基、取代或未取代的C1～C30烷基或亞烷基、以及取代或未取代的C2～C30雜芳基或雜亞芳基組成的組中，
Ar4和Ar5獨(dú)立地選自由取代或未取代的C6～C30亞芳基、取代或未取代的C1～C30亞烷基、以及取代或未取代的C2～C30雜亞芳基組成的組中，
R1～R3獨(dú)立地為選自由氫、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C2～C30雜芳基、以及取代或未取代的C1～C30烷基組成的組中的取代基，
R5～R8獨(dú)立地選自由氫、取代或未取代的C6～C30芳基或亞芳基、取代或未取代的C2～C30雜芳基或雜亞芳基、以及取代或未取代的C1～C30烷基或亞烷基組成的組中，
R5和R6獨(dú)立地為單獨(dú)的取代基或稠合在一起形成環(huán)，且R7和R8獨(dú)立地為單獨(dú)的取代基或稠合在一起形成環(huán)，且
m和n為0～3的整數(shù)，m+n為1～6的整數(shù)，
其中，術(shù)語“取代的”是指被鹵素、C1～C30烷基、C1～C30鹵代烷基、C6～C30芳基、C2～C30雜芳基、C1～C20烷氧基或它們的組合取代。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中以上通式1的所述雙極有機(jī)化合物為以下通式7的雙極有機(jī)化合物
[化學(xué)通式7]
其中，在以上通式7中，
R1～R3獨(dú)立地為選自由氫、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C2～C30雜芳基、以及取代或未取代的C1～C30烷基組成的組中的取代基，
R5～R10獨(dú)立地選自由氫、取代或未取代的C6～C30芳基或亞芳基、取代或未取代的C2～C30雜芳基或雜亞芳基、以及取代或未取代的C1～C30烷基或亞烷基組成的組中，且
R5和R6獨(dú)立地為單獨(dú)的取代基或稠合在一起形成環(huán)，R7和R8獨(dú)立地為單獨(dú)的取代基或稠合在一起形成環(huán)，且R9和R10獨(dú)立地為單獨(dú)的取代基或稠合在一起形成環(huán)，
其中，術(shù)語“取代的”是指被鹵素、C1～C30烷基、C1～C30鹵代烷基、C6～C30芳基、C2～C30雜芳基、C1～C20烷氧基或它們的組合取代。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中以上通式1的所述雙極有機(jī)化合物選自具有以下化學(xué)式1-1～1-53的雙極有機(jī)化合物中
[化學(xué)式1-1] [化學(xué)式1-2]
[化學(xué)式1-3] [化學(xué)式1-4]
[化學(xué)式1-5] [化學(xué)式1-6]
[化學(xué)式1-7] [化學(xué)式1-8]
[化學(xué)式1-9] [化學(xué)式1-10]
[化學(xué)式1-11] [化學(xué)式1-12]
[化學(xué)式1-13] [化學(xué)式1-14]
[化學(xué)式1-15] [化學(xué)式1-16]
[化學(xué)式1-17] [化學(xué)式1-18]
[化學(xué)式1-19] [化學(xué)式1-20]
[化學(xué)式1-21] [化學(xué)式1-22]
[化學(xué)式1-23] [化學(xué)式1-24]
[化學(xué)式1-25] [化學(xué)式1-26]
[化學(xué)式1-27] [化學(xué)式1-28]
[化學(xué)式1-29] [化學(xué)式1-30]
[化學(xué)式1-31] [化學(xué)式1-32]
[化學(xué)式1-33] [化學(xué)式1-34]
[化學(xué)式1-35] [化學(xué)式1-36]
[化學(xué)式1-37] [化學(xué)式1-38]
[化學(xué)式1-39] [化學(xué)式1-40]
[化學(xué)式1-41] [化學(xué)式1-42]
[化學(xué)式1-43] [化學(xué)式1-44]
[化學(xué)式1-45] [化學(xué)式1-46]
[化學(xué)式1-47] [化學(xué)式1-48]
[化學(xué)式1-49] [化學(xué)式1-50]
[化學(xué)式1-51] [化學(xué)式1-52]
[化學(xué)式1-53]
8.一種有機(jī)光電裝置，包括
陽極、陰極以及插入所述陽極和所述陰極之間的有機(jī)薄層，
其中，所述有機(jī)薄層包括權(quán)利要求1～7中任何一項(xiàng)所述的材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有機(jī)光電裝置，其中所述有機(jī)薄層為發(fā)光層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的有機(jī)光電裝置，其中所述發(fā)光層包括磷光或熒光主體、以及選自由紅、綠、藍(lán)和白色發(fā)光摻雜劑組成的組中的磷光或熒光摻雜劑，所述磷光或熒光主體包括以上通式1的雙極有機(jī)化合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有機(jī)光電裝置，其中所述有機(jī)薄層選自由發(fā)光層、空穴傳輸層(HTL)、空穴注入層(HIL)、電子傳輸層(ETL)、電子注入層(EIL)和它們的組合組成的組中。
全文摘要
本發(fā)明提供了包括雙極有機(jī)化合物的材料，所述材料由以下通式1表示并同時(shí)包括空穴傳輸單元和電子傳輸單元。所述材料具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性以及良好的空穴和電子傳輸性能。
文檔編號(hào)C09K11/06GK101809117SQ200880108515
公開日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月1日
發(fā)明者金永勛, 柳銀善, 金南洙, 蔡美榮 申請(qǐng)人:第一毛織株式會(huì)社