專(zhuān)利名稱：作為電子傳輸材料和/或主體材料的雙(磺?；?二芳基衍生物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在此所披露，描述和/或提出權(quán)利要求的各種發(fā)明涉及雙(磺?；?二芳基化合物，該化合物有效地用作制造新穎有機(jī)電子器件的電子傳輸和/或空穴阻擋材料，其中具體應(yīng)用包括有機(jī)發(fā)光二極管的電子傳輸/空穴阻擋層，或者作為用于制造有機(jī)發(fā)光二極管的發(fā)射層的磷光客體的電子傳輸主體材料。
背景技術(shù)：
使用廉價(jià)的和/或溶液可加工的有機(jī)半導(dǎo)體材料在普通基板上制造新穎電子器件的前景，一直是近年來(lái)大量研究的啟示。己經(jīng)引起了人們的興趣，但僅取得不完全成功的研究的一個(gè)領(lǐng)域己經(jīng)成為用于制造有機(jī)發(fā)光二極管(“OLEDs”)的新穎電子傳輸有機(jī)材料的領(lǐng)域。在此OLED器件中，分開(kāi)的有機(jī)半導(dǎo)體層通常被用來(lái)分別提供負(fù)載流子和正載流子(所謂的電子和空穴)分別到包含客體磷光體的有機(jī)主體材料的發(fā)射層，其中形成激發(fā)態(tài)(也稱為激發(fā)子)的客體和/或磷光體上的空穴和電子的轉(zhuǎn)移在位于磷光體上時(shí)可以通過(guò)輻射重組而發(fā)光。雖然已經(jīng)取得了很大進(jìn)展來(lái)證實(shí)固體有機(jī)材料(小分子，低聚物或聚合物)能夠以空穴形式傳導(dǎo)電流，但是對(duì)于證實(shí)具有合適且穩(wěn)定的物理特性的有機(jī)固體能夠以電子形式傳導(dǎo)電流的進(jìn)展實(shí)質(zhì)上受到更多的 限制。在

圖1所示的圖中示出了現(xiàn)有技術(shù)的OLED的典型結(jié)構(gòu)。此OLED通常由5層組成，即I) 一個(gè)透明陽(yáng)極，用于將空穴供給到器件(通常為玻璃或塑料基板上涂覆的一個(gè)銦錫氧化物層(IT0))，2) —個(gè)有機(jī)空穴傳輸層(HTL)，3) —個(gè)發(fā)射層(EL)，其包含摻雜有客體發(fā)射體(通常為磷光Ir或Pt配合物)的半導(dǎo)體有機(jī)主體材料，4) 一個(gè)電子傳輸/空穴阻擋層，其包含有機(jī)半導(dǎo)體電子傳輸材料，然后最后5) —個(gè)陰極層，用于將電子射入器件(通常為與鋁接觸的LiF薄層)。已經(jīng)報(bào)道了許多OLED器件采用紅光，綠光或藍(lán)光發(fā)射體，但是在大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)的器件中，一些OLED層通常由昂貴的真空沉積方法制備，而不是由低成本的溶液法(如噴墨打印)制備，該溶液法可降低成本而足以能夠用于許多新的應(yīng)用。此外，使用藍(lán)和/或綠磷光發(fā)射體的OLEDs的能源效率和/或長(zhǎng)期穩(wěn)定性(相比低能量的紅光發(fā)射體)仍然需要顯著的改進(jìn)，以便允許經(jīng)濟(jì)且實(shí)用地制備大屏幕顯示器和/或照明應(yīng)用。對(duì)于在OLEDs的電子傳輸/空穴阻擋層中使用的顯著更有效的和更化學(xué)、氧化、熱和物理穩(wěn)定性的電子傳輸材料，和/或在采用綠或藍(lán)磷光發(fā)射體的OLEDs的發(fā)射層中使用的主體材料仍然存在一種需要。
制造在可見(jiàn)光譜的綠和藍(lán)光部分發(fā)光的有機(jī)材料通常要求使用具有有限共軛長(zhǎng)度的有機(jī)共軛電子傳輸主體材料，但此種短的共軛長(zhǎng)度也會(huì)不利地影響電荷傳輸特性，如電子遷移率。其次，有機(jī)主體材料的電離能(IE)的值應(yīng)是接近在相鄰的空穴傳輸層中使用的空穴傳輸材料的該值，以有助于空穴注入到發(fā)射層中。在此，電離能(IE)近似為正數(shù)，并被定義為在作為參比的真空能級(jí)和最高占據(jù)分子軌道(HOMO)之間的能量差。電子親和勢(shì)(EA)近似為負(fù)數(shù)，并被定義為在作為參比的真空能級(jí)和最低占據(jù)分子軌道(LOMO)之間的能量差。因此，隨著化合物的LUMO變得越來(lái)越穩(wěn)定，EA的絕對(duì)值增加。最后，主體材料應(yīng)該具有良好的熱穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性，并能夠形成良好的非晶相膜。同時(shí)滿足所有這些約束條件，特別是考慮到空穴傳輸材料、發(fā)射體和電子傳輸材料的許多可能的變化，可能是一個(gè)復(fù)雜且困難的問(wèn)題，從而增加了 “調(diào)整”電子傳輸材料或主體材料的外周取代基的任何潛在能力，以“調(diào)整”所得到的電子傳輸材料的電子和物理特性。諸位申請(qǐng)人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，本文所描述和提出權(quán)利要求的雙(磺?；?二芳基化合物可以出乎意料地解決此問(wèn)題。Holt 和 Jeffreys, J.Chem.Soc.[化學(xué)會(huì)志]，1965，773，4204-4205 披露了如下所示的雙砜化合物(I)的合成，但并未披露或說(shuō)明任何作為電子載體或主體材料，或制造電子器件的用途。
權(quán)利要求
1.一種包含具有以下化學(xué)式的一種或多種化合物的電子器件:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件，其中該一種或多種化合物具有以下化學(xué)式
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件，其中該一種或多種化合物具有以下化學(xué)式
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件，其中該一種或多種化合物具有以下化學(xué)式
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件，其中該一種或多種化合物具有以下化學(xué)式
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的電子器件，其中每個(gè)RiH’-R4’和R7獨(dú)立地選自氫!、氰1基、燒基和全氣燒基。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的電子器件，其中X是C(R6)215
8.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的電子器件，其中X是C(Re)Ar。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的電子器件，其中X是S、S(O)、SO2，或選自C(R6)2'C(Re)Ar、Si (R6)2' Si (R6)Ar 或 Si (Ar)2 基團(tuán)的 C1-C30 有機(jī)基團(tuán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8和9中任一項(xiàng)所述的電子器件，其中Ar是苯基、氟化的苯基、吡啶基、吡嗪基或噠嗪基。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的電子器件，其中R5和R5’獨(dú)立地選自烷基或全氣燒基基團(tuán)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的電子器件，其中R5和R5’獨(dú)立地選自具有以下結(jié)構(gòu)的芳基基團(tuán)
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的電子器件，其中該化合物: a)具有在能量約2.27 eV或更高的最低單線態(tài)激發(fā)態(tài)，并且 b)具有在能量約2.17 eV或更高的最低三線態(tài)激發(fā)態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的電子器件，其中該化合物: a)具有在能量約2.63 eV或更高的最低單線態(tài)激發(fā)態(tài)，并且 b)具有在能量約2.53 eV或更高的最低三線態(tài)激發(fā)態(tài)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的電子器件，該電子器件是發(fā)光二極管。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子器件，其中該發(fā)光二極管包含電子傳輸層，該電子傳輸層包含一種或多種化合物。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子器件，其中該發(fā)光二極管包含發(fā)射層，該發(fā)射層包含作為主體材料的一種或多種化合物以及一種磷光發(fā)射體。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電子器件，其中該磷光發(fā)射體發(fā)出藍(lán)光或綠光。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電子器件，其中該磷光發(fā)射體不發(fā)出紅光。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電子器件，其中該一種或多種化合物的熒光發(fā)射光譜與該磷光發(fā)射體的吸收光譜重疊。
21.根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的電子器件，其中該器件是發(fā)光二極管，且該一種或多種化合物在制造該器件過(guò)程中通過(guò)真空沉積法涂覆。
22.根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的電子器件，其中該一種或多種化合物在制造該器件過(guò)程中通過(guò)溶液沉積法涂覆。
23.一種具有以下化學(xué)式的化合物
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的化合物，所述化合物: a)具有在能量約2.48 eV或更高的最低單線態(tài)激發(fā)態(tài)，并且 b)具有在能量約2.40 eV或更高的最低三線態(tài)激發(fā)態(tài)。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的化合物，所述化合物: a)具有在能量約2.75 eV或更高的最低單線態(tài)激發(fā)態(tài)，并且 b)具有在能量約2.70 eV或更高的最低三線態(tài)激發(fā)態(tài)。
26.一種具有以下化學(xué)式的化合物
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的化合物，其中X是S、S(O)、SO2，或選自C(R6)2'C(Re)Ar、Si (R6)2' Si (R6)Ar 或 Si (Ar)2 基團(tuán)的 C1-C30 有機(jī)基團(tuán)。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的化合物，其中X是C(R6)215
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的化合物，其中R6獨(dú)立地選自氫、氟、氰基、C1-C4烷基、C1-C4全氟燒基、苯基和全氟苯基。
30.根據(jù)權(quán)利要求26至29中任一項(xiàng)所述的化合物，所述化合物: a)具有在能量約2.48 eV或更高的最低單線態(tài)激發(fā)態(tài)，并且 b)具有在能量約2.40 eV或更高的最低三線態(tài)激發(fā)態(tài)。
31.根據(jù)權(quán)利要求25至28中任一項(xiàng)所述的化合物，所述化合物: a)具有在能量約2.75 eV或更高的最低單線態(tài)激發(fā)態(tài)，和 b)具有在能量約2.70 eV或更高的最低三線態(tài)激發(fā)態(tài)。
32.—種具有以下化學(xué)式的化合物
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的化合物，其中至少一個(gè)R1和R1’獨(dú)立地選自任選取代的氟、氰基，或C1-C30烷基、烷氧基、全氟烷基、全氟烷氧基、芳基和雜芳基基團(tuán)。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的化合物，其中R1、! 1’、! 2和R2’中至少兩個(gè)獨(dú)立地選自任選取代的氟、氰基，或C1-C30烷基、烷氧基、全氟烷基、全氟烷氧基、芳基和雜芳基基團(tuán)。
35.根據(jù)權(quán)利要求32所述的化合物，所述化合物: a)具有在能量約2.48 eV或更高的最低單線態(tài)激發(fā)態(tài)，并且 b)具有在能量約2.40 eV或更高的最低三線態(tài)激發(fā)態(tài)。
36.根據(jù)權(quán)利要求32所述的化合物，所述化合物: a)具有在能量約2.75 eV或更高的最低單線態(tài)激發(fā)態(tài)，并且 b)具有在能量約2.70 eV或更高的最低三線態(tài)激發(fā)態(tài)。
37.一種具有以下化學(xué)式的化合物
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的化合物，所述化合物: a)具有在能量約2.48 eV或更高的最低單線態(tài)激發(fā)態(tài)，并且 b)具有在能量約2.40 eV或更高的最低三線態(tài)激發(fā)態(tài)。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的化合物，所述化合物: a)具有在能量約2.75 eV或更高的最低單線態(tài)激發(fā)態(tài)，并且 b)具有在能量約2.70 eV或更高的最低三線態(tài)激發(fā)態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及雙(磺?；?二芳基化合物，該化合物是用作制造新穎有機(jī)電子器件(包括有機(jī)發(fā)光二極管(“OLED”)的電子傳輸層)的電子傳輸材料，或者作為在OLED的發(fā)射層中的磷光客體的電子傳輸客體。
文檔編號(hào)H05B33/14GK103249801SQ201180059097
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者J.勒羅伊, A.斯卡帕茨, S.巴洛, S.馬德, 金成珍, B.基佩倫, 蔡登科 申請(qǐng)人:喬治亞州技術(shù)研究公司