在磷光性發(fā)光二極管中的單苯并[9，10]菲生色團(tuán)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了新的苯并[9,10]菲化合物。具體的實(shí)例包括多芳基取代的苯并[9,10]菲。一組優(yōu)選的化合物是被具有一個(gè)或多個(gè)間位取代基的非稠合的芳基取代的苯并[9,10]菲，其中每個(gè)間位取代基是非稠合的芳基，其任選被選自非稠合的芳基和烷基的另外的取代基取代。另一組優(yōu)選的化合物是被具有一個(gè)或多個(gè)間位取代基的非稠合的雜芳基取代的苯并[9,10]菲，其中每個(gè)間位取代基是非稠合的芳基或雜芳基，其任選被選自非稠合的芳基、非稠合的雜芳基和烷基的另外的取代基取代。某些高三重態(tài)能量的類(lèi)似物預(yù)期可以與深藍(lán)色磷光摻雜劑一起工作。所述化合物可以被用于磷光有機(jī)發(fā)光器件。本發(fā)明還提供了有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光器件，該器件包含陽(yáng)極，陰極，和在所述陽(yáng)極和所述陰極之間的發(fā)射層，該發(fā)射層包含磷光材料和具有重復(fù)單元的化合物，所述重復(fù)單元包含苯并[9,10]菲結(jié)構(gòu)部分。
【專(zhuān)利說(shuō)明】在磷光性發(fā)光二極管中的單苯并[9, 10]菲生色團(tuán)
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2008年8月7日，申請(qǐng)?zhí)枮?00880105628.0，發(fā)明名稱為“在磷光性發(fā)光二極管中的單苯并[9，10]菲生色團(tuán)”的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)(PCT/US2008/072452)的分案申請(qǐng)。
[0002]本申請(qǐng)要求2007年8月8日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)60/963，944和2007年12月28日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)61/017，506的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，它們的內(nèi)容通過(guò)引用整體明確結(jié)合到本申請(qǐng)中。
[0003]所要求保護(hù)的發(fā)明是由一個(gè)或多個(gè)如下聯(lián)合的大學(xué)公司研究協(xié)議當(dāng)事人、代表這些當(dāng)事人和/或與這些當(dāng)事人相關(guān)而完成的:密歇根大學(xué)理事會(huì)，普林斯頓大學(xué)，南加州大學(xué)和Universal Display Corporation。所述協(xié)議在所要求保護(hù)的發(fā)明完成日和之前是有效的，并且所要求保護(hù)的發(fā)明是作為在所述協(xié)議的范圍內(nèi)采取的行動(dòng)的結(jié)果而完成的。
發(fā)明領(lǐng)域
[0004]本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光器件(OLED)，具體而言涉及用于這樣的器件中的磷光性有機(jī)材料。更具體而言，本發(fā)明涉及結(jié)合到OLED中的苯并[9，10]菲化合物。
【背景技術(shù)】
[0005]利用有機(jī)材料的光電器件由于許多理由越來(lái)越為人們所需求。用于制造此類(lèi)器件的許多材料是相對(duì)便宜的，因此有機(jī)光電器件具有在成本上比無(wú)機(jī)器件有優(yōu)勢(shì)的可能。另外，有機(jī)材料的固有性能如它們的柔性可以使得它們非常適合于特殊應(yīng)用，如在柔性基材上制造。有機(jī)光電器件的例子包括有機(jī)發(fā)光器件(OLED)、有機(jī)光敏晶體管、有機(jī)光生伏打電池和有機(jī)光檢測(cè)器。對(duì)于0LED，有機(jī)材料可以比常規(guī)材料有性能優(yōu)勢(shì)。例如，有機(jī)發(fā)射層發(fā)光的波長(zhǎng)一般可以容易地用合適的摻雜劑調(diào)節(jié)。
`[0006]在這里使用的術(shù)語(yǔ)“有機(jī)”包括可用來(lái)制造有機(jī)光電器件的聚合物材料以及小分子有機(jī)材料。“小分子”指不是聚合物的任何有機(jī)材料，并且“小分子”實(shí)際上可以是相當(dāng)大的。在一些情況下小分子可以包括重復(fù)單元。例如，使用長(zhǎng)鏈烷基作為取代基不會(huì)將一個(gè)分子從“小分子”類(lèi)型中排除。小分子也可以被引入聚合物中，例如作為在聚合物骨架上的側(cè)基或作為骨架的一部分。小分子也可以用作樹(shù)狀分子的芯結(jié)構(gòu)部分，該樹(shù)狀分子由在芯結(jié)構(gòu)部分上構(gòu)建的一系列化學(xué)殼組成。樹(shù)狀分子的芯結(jié)構(gòu)部分可以是熒光或磷光小分子發(fā)射體。樹(shù)狀分子可以是“小分子”，并且據(jù)信目前在OLED領(lǐng)域中使用的所有樹(shù)狀分子是小分子。通常，小分子具有明確定義的、有單一分子量的化學(xué)式，而聚合物的化學(xué)式和分子量在分子與分子之間可以不同。
[0007]OLED利用薄的有機(jī)膜，當(dāng)對(duì)器件施加電壓時(shí)所述有機(jī)膜會(huì)發(fā)光。OLED正在成為人們?cè)絹?lái)越感興趣的技術(shù)，用于諸如平板顯示器、照明和逆光照明之類(lèi)的應(yīng)用中。幾種OLED材料和構(gòu)造已被描述在美國(guó)專(zhuān)利5，844，363、6，303, 238和5，707, 745中，它們的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在本文中。
[0008]OLED器件一般(但并不總是)意圖通過(guò)電極中的至少一個(gè)發(fā)光，并且一個(gè)或多個(gè)透明電極可能被用于有機(jī)光電器件。例如，透明電極材料如氧化銦錫(ITO)可以被用作底部電極。還可以使用透明頂部電極，如在美國(guó)專(zhuān)利5，703，436和5，707，745中公開(kāi)的透明頂部電極，所述美國(guó)專(zhuān)利的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在本文中。對(duì)于打算僅通過(guò)底部電極發(fā)光的器件，頂部電極不需要是透明的，并且可以由具有高導(dǎo)電性的、厚的、反射性的金屬層組成。類(lèi)似地，對(duì)于打算僅通過(guò)頂部電極發(fā)光的器件，底部電極可以是不透明的和/或反射性的。當(dāng)一個(gè)電極不需要是透明的時(shí)，使用較厚的層可提供更好的導(dǎo)電性，并且使用反射性電極可以通過(guò)將光反射回透明電極來(lái)增加通過(guò)所述另一電極發(fā)射的光的量。也可以制造完全透明的器件，其中兩個(gè)電極都是透明的。還可以制造側(cè)邊發(fā)光的0LED，并且在此類(lèi)器件中一個(gè)或兩個(gè)電極可以是不透明的或反射性的。
[0009]在這里使用的“頂部”指最遠(yuǎn)離基材，而“底部”指最接近基材。例如，對(duì)于具有兩個(gè)電極的器件，底部電極是最接近基材的電極，并且一般是所制造的第一個(gè)電極。底部電極有兩個(gè)表面，即最接近基材的底面和遠(yuǎn)離基材的頂面。當(dāng)?shù)谝粚颖幻枋鰹椤安贾迷凇钡诙由希龅谝粚舆h(yuǎn)離基材來(lái)設(shè)置。在所述第一和第二層之間還可以有其它層，除非規(guī)定所述第一層與所述第二層“物理接觸”。例如，陰極可以被描述為“布置在”陽(yáng)極上，即使在兩者之間有各種有機(jī)層。
[0010]在這里使用的“可溶液處理的”是指能夠在液體介質(zhì)中溶解、分散或輸送和/或從液體介質(zhì)中沉積，無(wú)論呈溶液或懸浮液的形式。
[0011]在這里使用時(shí)，如本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的，第一“最高已占分子軌道”(HOMO)或“最低未占分子軌道”(LUMO)能級(jí)“大于”或“高于”第二 HOMO或LUMO能級(jí)，如果所述第一能級(jí)更接近于真空能級(jí)。因?yàn)殡婋x電位(IP)是作為相對(duì)于真空能級(jí)的負(fù)能量來(lái)測(cè)量的，較高的HOMO能級(jí)對(duì)應(yīng)于具有較小絕對(duì)值的IP (不太負(fù)性的IP)。類(lèi)似地，較高的LUMO能級(jí)對(duì)應(yīng)于具有較小絕對(duì)值的電子親合勢(shì)(EA)(不太負(fù)性的EA)。在真空能級(jí)在頂部的普通的能級(jí)圖上，材料的LUMO能級(jí)高于同一材料的HOMO能級(jí)?！拜^高的”HOMO或LUMO能級(jí)比“較低的”HOMO或LUMO能 級(jí)更接近于這樣的圖的頂部。
[0012]發(fā)明概述
[0013]本發(fā)明涉及可用于磷光性有機(jī)發(fā)光二極管的苯并[9，10]菲化合物。具體實(shí)例包括多芳基取代的苯并[9，10]菲。優(yōu)選的一組化合物是被具有一個(gè)或多個(gè)間位取代基的非稠合的芳基取代的苯并[9，10]菲，其中每個(gè)間位取代基是非稠合的芳基，其任選被選自非稠合的芳基和烷基的另外的取代基取代。某些高三重態(tài)能量的類(lèi)似物預(yù)期可以與深藍(lán)色磷光摻雜劑一起工作。
[0014]另外的優(yōu)選的化合物是被具有一個(gè)或多個(gè)間位取代基的非稠合的雜芳基取代的苯并[9，10]菲，其中每個(gè)間位取代基是非稠合的芳基或雜芳基，其任選被選自非稠合的芳基、非稠合的雜芳基和烷基的另外的取代基取代。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的方面，已證實(shí)含單苯并[9，10]菲生色團(tuán)的光電材料是有用的一類(lèi)主體材料和增進(jìn)層(enhancement layer)材料。對(duì)于用紅和綠色磷光發(fā)射材料摻雜的器件，這些化合物作為主體和封閉材料顯示了長(zhǎng)的器件壽命。當(dāng)用作磷光性主體材料時(shí)，與含有兩個(gè)苯并[9，10]菲生色團(tuán)的對(duì)比例主體相比，含單苯并[9，10]菲的化合物顯示了更小的摻雜劑發(fā)光的紅移。這種光學(xué)效果可以允許制造具有更飽和顏色的器件。含單苯并[9，10]菲的衍生物的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，它們可以更容易地合成，并且與含有兩個(gè)生色團(tuán)的許多衍生物相比它們?nèi)芙庑阅軌蚋谩＿@些材料的改進(jìn)的溶解性對(duì)于純化來(lái)說(shuō)是有幫助的，并且還可以允許這些材料被用作溶液加工或噴墨印刷的器件的主體材料。
[0016]本發(fā)明提供了有機(jī)發(fā)光器件中的發(fā)射層。所述發(fā)射層包括磷光材料和苯并[9，10]菲化合物。優(yōu)選地，所述苯并[9，10]菲化合物的HOMO和LUMO能級(jí)間的能隙大于所述磷光材料的HOMO和LUMO能級(jí)間的能隙。
[0017]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，在發(fā)射層中的所述苯并[9，10]菲化合物的HOMO能級(jí)和LUMO能級(jí)間的能隙至少為約1.8eV。
[0018]在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述苯并[9，10]菲化合物的最高已占分子軌道低于所述磷光材料的最高已占分子軌道。
[0019]在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述苯并[9，10]菲化合物的最低未占分子軌道高于所述磷光材料的最低未占分子軌道。
[0020]在一個(gè)實(shí)施方案中，所述發(fā)射層包含磷光材料和苯并[9，10]菲化合物，其中所述苯并[9，10]菲化合物具有下式:
[0021]
【權(quán)利要求】
1.式I的含苯并[9，10]菲核的化合物:

2.權(quán)利要求1的化合物，其中RpR2和R3中至少一個(gè)是具有至少一個(gè)間位取代基的非稠合的芳基或雜芳基，所述間位取代基是進(jìn)一步被一個(gè)或多個(gè)非稠合的芳基或雜芳基取代的非稠合的芳基或雜芳基。
3.權(quán)利要求1的化合物，其中至少一個(gè)間位取代基被至少兩個(gè)非稠合的芳基或雜芳基的鏈取代。
4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的化合物，其中RpR2和R3中至少兩個(gè)是具有至少一個(gè)間位取代基的非稠合的芳基或雜芳基，所述間位取代基是任選被選自非稠合的芳基、非稠合的雜芳基和烷基的另外的取代基取代的非稠合的芳基或雜芳基。
5.權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的化合物，其中RpR2和R3中的每一個(gè)包括不超過(guò)三個(gè)對(duì)位取代的苯基環(huán)。
6.權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的化合物，其具有不超過(guò)三個(gè)對(duì)位取代的苯基環(huán)，包括所述苯并[9，10]菲核的苯基環(huán)在內(nèi)。
7.權(quán)利要求1一 6中任一項(xiàng)的化合物，其中凡、R2和R3各自獨(dú)立地是H或具有一個(gè)或多個(gè)間位取代基的非稠合的芳基，其中Rp R2和R3中至少一個(gè)不是H，并且其中每個(gè)間位取代基是非稠合的芳基，其任選被選自非稠合的芳基和烷基的另外的取代基取代；并且其中Rp R2和R3中至少一個(gè)是具有至少一個(gè)間位取代基的非稠合的芳基，該間位取代基是未取代的非稠合的芳基。
8.有機(jī)發(fā)光器件，其包含: 陽(yáng)極； 陰極； 布置在所述陽(yáng)極和所述陰極之間的有機(jī)層，其中所述有機(jī)層包含權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的化合物。
9.權(quán)利要求8的有機(jī)發(fā)光器件,其中所述有機(jī)層是具有主體和發(fā)射摻雜劑的發(fā)光層，并且所述化合物是主體。
10.權(quán)利要求8或9的有機(jī)發(fā)光器件,其中所述發(fā)射摻雜劑是磷光性的。
11.權(quán)利要求8— 10中任一項(xiàng)的有機(jī)發(fā)光器件，其中RpR2和R3各自獨(dú)立地是H或具有一個(gè)或多個(gè)間位取代基的非稠合的芳基，其中Rp R2和R3中至少一個(gè)不是H，并且其中每個(gè)間位取代基是非稠合的芳基，其任選被選自非稠合芳基和烷基的另外的取代基取代；并且其中Rp R2和R3中至少一個(gè)是具有至少一個(gè)間位取代基的非稠合的芳基，該間位取代基是未取代的非稠 合的芳基。
【文檔編號(hào)】C09K11/06GK103601609SQ201310642138
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2008年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2007年8月8日
【發(fā)明者】J·布魯克斯, 夏傳軍, R·鄺, J·菲奧雷里索 申請(qǐng)人:通用顯示公司