磷光oled和用于磷光oled的空穴傳輸材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及磯光有機(jī)發(fā)光器件，并且設(shè)及可W在該種器件中，尤其是在其空穴傳 輸和/或電子阻擋層中使用的化合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 在0LED中，使用某些有機(jī)材料的電致發(fā)光巧L)特性。在化器件中，施加電壓產(chǎn) 生合適的載流子，該載流子如果復(fù)合則形成激發(fā)態(tài)，該激發(fā)態(tài)通過(guò)發(fā)射光返回到基態(tài)。為了 改進(jìn)效率，有機(jī)發(fā)光二極管除了發(fā)光層外還經(jīng)常具有電荷傳輸層，所述電荷傳輸層用于將 負(fù)載流子和正載流子傳輸?shù)剿霭l(fā)光層中。根據(jù)傳輸?shù)妮d流子將該些電荷傳輸層分為空穴 導(dǎo)體和電子導(dǎo)體。非常相似的層組對(duì)于光伏器件諸如有機(jī)太陽(yáng)能電池是已知的。通過(guò)例如 在真空下蒸發(fā)或從溶液中沉積的已知方法能夠制造具有若干層的有機(jī)半導(dǎo)體器件。
[0003] 換而言之，在有機(jī)發(fā)光二極管的情況下，通過(guò)如下方式產(chǎn)生和發(fā)射光；作為外部施 加的電壓的結(jié)果，載流子從觸點(diǎn)注入到相鄰的有機(jī)層中，電子從一側(cè)注入，空穴從另一側(cè)注 入；隨后在有源區(qū)中形成激子（電子-空穴對(duì)）；W及該些激子的福射復(fù)合。
[0004] 在圖1中示意性示出最常見(jiàn)的0L邸結(jié)構(gòu)，其具有與基底相鄰的正電極（陽(yáng)極），其 中數(shù)字1~9代表W下層：
[0005] 1.基底
[000引 2.基電極，空穴注入（正極），通常透明
[0007] 3.空穴注入層
[0008] 4.空穴傳輸層（HTL)
[0009] 5.發(fā)光層巧L)
[0010] 6.電子傳輸層巧TL)
[0011] 7.電子注入層
[0012] 8.覆蓋電極（通常為具有低逸出功的金屬，電子注入（負(fù)極））
[001引9.封裝，排除環(huán)境影響
[0014] 盡管上述代表最典型的情況，但常?？蒞省去若干層，或者一個(gè)層可W組合若干 性能。
[0015] 有機(jī)半導(dǎo)體材料的重要性質(zhì)為其導(dǎo)電性。薄層樣品的導(dǎo)電性能夠通過(guò)例如所謂的 兩點(diǎn)法進(jìn)行測(cè)量。在此，將電壓施加到所述薄層上并且對(duì)流經(jīng)該層的電流進(jìn)行測(cè)量。通過(guò) 考慮觸點(diǎn)的幾何結(jié)構(gòu)和樣品層的厚度得出測(cè)量的電阻，相應(yīng)的導(dǎo)電性。
[0016] 在0L邸中，工作電壓（或更確切地，整體電阻）不僅由特定層的電阻和厚度給定， 而且由載流子從特定層注入相鄰層中的能量屏障而給定。器件的功率效率（電功率到在給 定波長(zhǎng)下或在給定顏色范圍內(nèi)的光通量的轉(zhuǎn)化）取決于由整體電阻給定的焦耳損失W及 取決于載流子到光子的轉(zhuǎn)換效率，該轉(zhuǎn)換效率取決于載流子（電子-空穴）平衡W及取決 于在器件中形成的電子-空穴對(duì)（激子）的福射復(fù)合的量子效率。
[0017]存在不懈的努力來(lái)開(kāi)發(fā)使焦耳損失最小化、確保載流子平衡和使量子效率最大化 的材料和OL邸設(shè)計(jì)。在使焦耳損失最小化中，顯著的改進(jìn)產(chǎn)生了特別電荷注入層的設(shè)計(jì)和 電滲雜的電荷傳輸層的引入。特定的電荷注入和阻擋層也能夠改進(jìn)載流子平衡。量子效率 的最重要的改進(jìn)產(chǎn)生了磯光發(fā)光體的引入，該使得不僅允許利用單線態(tài)激子而且還利用= 線態(tài)激子，在正常情況下，所述=線態(tài)激子在激子群中占統(tǒng)計(jì)學(xué)優(yōu)勢(shì)。
[0018] 在現(xiàn)有技術(shù)中，用于制備空穴傳輸層和/或電子/激子阻擋層的許多材料是已知 的。
[0019] 然而，盡管由于先前的材料和設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)而在0LED性能方面實(shí)現(xiàn)了令人矚目的結(jié) 果，但0L邸效率仍然顯著低于其理論極限且許多其它0L邸性能參數(shù)如發(fā)光度和壽命還能 夠進(jìn)一步改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020] 因此本發(fā)明的目的為提供改進(jìn)的磯光0L邸，其具有比使用現(xiàn)有技術(shù)的空穴傳輸和 電子阻擋基質(zhì)的器件更低的工作電壓和/或更高的效率。本發(fā)明的另一個(gè)目的為提供新化 合物，其能夠用作克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)的空穴傳輸層和/或電子/激子阻擋層用基質(zhì)材料， 和尤其能夠用在磯光0LED中。
[0021] 該個(gè)目的通過(guò)如下0L邸實(shí)現(xiàn)，其包含在陽(yáng)極和陰極之間至少一個(gè)發(fā)光層和至少 一個(gè)空穴傳輸層，所述發(fā)光層包含磯光發(fā)光體，所述空穴傳輸層包含由通式（I)表示的化 合物
[0022]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 有機(jī)發(fā)光器件，其包含在陽(yáng)極和陰極之間的至少一個(gè)發(fā)光層和至少一個(gè)空穴傳輸和 /或電子阻擋層，所述發(fā)光層包含磷光發(fā)光體，所述空穴傳輸和/或電子阻擋層包含由通式 (I)表示的化合物
其中，R1~R 2(1能夠獨(dú)立地選自氫、Cl~C20烷基或C3~C20環(huán)烷基、Cl~C20烷氧 基或C3~C20環(huán)烷氧基、C7~C20芳基烷基、C6~C20芳基和C2~C20雜芳基， i) R1~R 5中的至少一個(gè)和R 11~R 15中的至少一個(gè)為C6~C20芳基或C2~C20雜芳 基，或者 ii) R1與R 2以及R 11與R 12形成芳香環(huán)，或者 iii) R2與R 3以及R 12與R 13形成芳香環(huán)； R6~R 1(1中的至少兩個(gè)和R 16~R 2(1中的至少兩個(gè)為甲基，或R 6~R 1(1中的至少一個(gè)和 R16~R 2°中的至少一個(gè)選自C2~C20烷基、C3~C20環(huán)烷基、Cl~C20烷氧基、C3~C20 環(huán)烷氧基、C7~C20芳基烷基、C6~C20芳基和C2~C20雜芳基， 且 X為選自〇和1的整數(shù)，其中對(duì)于X = 〇, R22具有與R1~R2ci相同的含義，而對(duì)于X = 1，R21和R 22獨(dú)立地選自氫、Cl~ClO烷基、C3~ClO環(huán)烷基、Cl~ClO烷氧基和C3~ClO 環(huán)烷氧基。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中R1~R5中的至少一個(gè)和R11~R 15中的至少一個(gè)為C6~ C20芳基或C2~C20雜芳基，而其它的R1~R 5和R 11~R 15為氫。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1~2中任一項(xiàng)的器件，其中R1~R 5中的至少一個(gè)和R 11~R 15中的 至少一個(gè)為苯基，而其它的R1~R 5和R 11~R 15為氫。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)的器件，其中R6~R 1(1中的至少兩個(gè)和R 16~R2ci中的 至少兩個(gè)為甲基，或R6~R1(1中的至少一個(gè)和R 16~R 2°中的至少一個(gè)選自C2~C20烷基、 C3~C20環(huán)烷基、Cl~C20烷氧基、C3~C20環(huán)烷氧基、C7~C20芳基烷基、C6~C20芳 基和C2~C20雜芳基。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)的器件，其中X = 1且R21和R22獨(dú)立地選自甲基或甲 氧基。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)的器件，其中X = 1且R21與R 22相同。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)的器件，其中至少一個(gè)含有式（I)的化合物的層為電 摻雜的。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的器件，其中所述含有式（I)的化合物的層具有至少一個(gè)摻雜部分 和至少一個(gè)比所述摻雜部分更少摻雜的或未摻雜的部分。
9. 由通式⑴表示的化合物
其中，R1~R 2(1能夠獨(dú)立地選自氫、Cl~C20烷基或C3~C20環(huán)烷基、Cl~C20烷氧 基或C3~C20環(huán)烷氧基、C7~C20芳基烷基、C6~C20芳基和C2~C20雜芳基， i) R1~R 5中的至少一個(gè)和R 11~R 15中的至少一個(gè)為C6~C20芳基或C2~C20雜芳 基，或者 ii) R1與R 2以及R 11與R 12形成芳香環(huán)，或者 iii) R2與R 3以及R 12與R 13形成芳香環(huán)； R6~R 1(1中的至少兩個(gè)和R 16~R 2(1中的至少兩個(gè)為甲基，或R 6~R 1(1中的至少一個(gè)和 R16~R 2°中的至少一個(gè)選自C2~C20烷基、C3~C20環(huán)烷基、Cl~C20烷氧基、C3~C20 環(huán)烷氧基、C7~C20芳基烷基、C6~C20芳基和C2~C20雜芳基， 且 X為選自〇和1的整數(shù)，其中對(duì)于X = 〇, R22具有與R1~R2ci相同的含義，而對(duì)于X = 1，R21和R 22獨(dú)立地選自氫、Cl~ClO烷基、C3~ClO環(huán)烷基、Cl~ClO烷氧基和C3~ClO 環(huán)烷氧基。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的化合物，其中 i) R1~R 5中的至少一個(gè)和R 11~R 15中的至少一個(gè)為C6~C20芳基或C2~C20雜芳 基，或者 ii) R1與R 2以及R 11與R 12形成芳香環(huán)，或者 iii) R2與R 3以及R 12與R 13形成芳香環(huán)； R6~R 1(1中的至少兩個(gè)和R 16~R 2(1中的至少兩個(gè)為甲基，或R 6~R 1(1中的至少一個(gè)和 R16~R 2°中的至少一個(gè)選自C2~C20烷基、C3~C20環(huán)烷基、Cl~C20烷氧基、C3~C20 環(huán)烷氧基、07~020芳基烷基、06~020芳基和02~020雜芳基，而其它的1? 6~1?1°和 R16~R2tl為氫。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的化合物，其中 R1~R 5中的至少一個(gè)和R 11~R 15中的至少一個(gè)為C6~C20芳基或C2~C20雜芳基； R6~R 1(1中的至少兩個(gè)和R 16~R2(1中的至少兩個(gè)為甲基，或 R6~R 1(1中的至少一個(gè)和R 16~R 2°中的至少一個(gè)選自C2~C20烷基、C3~C20環(huán)烷 基、Cl~C20烷氧基、C3~C20環(huán)烷氧基、C7~C20芳基烷基、C6~C20芳基和C2~C20 雜芳基， 而其它的R1~R5、R6~R 1Q、R11~R15和R 16~R 2°為氫，且 X為選自〇和1的整數(shù)，其中對(duì)于X = 〇, R22具有與R1~R2ci相同的含義，而對(duì)于X = 1，R21和R22獨(dú)立地選自Cl~ClO烷基、C3~ClO環(huán)烷基、Cl~ClO烷氧基和C3~ClO環(huán) 烷氧基。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的化合物，其中 R1~R 5中的至少一個(gè)和R 11~R 15中的至少一個(gè)為苯基； R6~R 1(1中的至少兩個(gè)和R 16~R2(1中的至少兩個(gè)為甲基，或 R6~R 1(1中的至少一個(gè)和R 16~R 2°中的至少一個(gè)選自C2~C20烷基、C3~C20環(huán)烷 基、Cl~C20烷氧基、C3~C20環(huán)烷氧基、C7~C20芳基烷基、C6~C20芳基和C2~C20 雜芳基， 而其它的R1~R5、R6~R 1Q、R11~R15和R 16~R 2°為氫。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12的化合物，其由式（II)表示
Il 其中，R23為氫、Cl~C20烷基或C3~C20環(huán)烷基、Cl~ClO烷氧基或C3~C20環(huán)烷 氧基、C7~C20芳基烷基、C6~C20芳基和C2~C20雜芳基，且Ar選自4-叔丁基苯基、 3, 5-二甲基苯基和2, 4, 6-三甲基苯基。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1的化合物，其由式（III)表示
其中，Ar1選自4-叔丁基苯基、3, 5-二甲基苯基和2, 4, 6-三甲基苯基，且R24選自Cl~ ClO烷基、C3~ClO環(huán)烷基、Cl~ClO烷氧基和C3~ClO環(huán)烷氧基。
【專利摘要】本發(fā)明涉及磷光有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)，其包含空穴傳輸或空穴傳輸和電子阻擋層，該層包含N,N,N’,N’-四芳基-亞苯基-3,5-二胺或N,N,N’,N’-四芳基-1,1’-聯(lián)苯-3,3’-二胺基質(zhì)化合物；和涉及在磷光OLED中用作空穴傳輸和電子阻擋層基質(zhì)的新N,N,N’,N’-四芳基取代的間亞芳基二胺化合物。
【IPC分類】C07C211-44, H01L51-50, H01L51-54
【公開(kāi)號(hào)】CN104838517
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380054463
【發(fā)明人】邁克·策爾納, 延斯·武特克, 馬丁·布克哈特
【申請(qǐng)人】諾瓦爾德股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2013年10月17日
【公告號(hào)】EP2722908A1, EP2909872A1, WO2014060526A1