有机电致发光材料和装置制造方法及图纸

本申请针对有机电致发光材料和装置。公开一种磷光发射体化合物家族，其含有选自由以下组成的群组的碳烯配位体LA：式I和式II。这些化合物当并入于OLED中时增强其性能。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求2015年1月25日提交的美国临时申请第62/107,446号的优先权，其全部内容以引用的方式并入本文中。联合研究协议的各方所要求的本专利技术是由达成联合大学公司研究协议的以下各方中的一或多者，以以下各方中的一或多者的名义和/或结合以下各方中的一或多者而作出：密歇根大学董事会、普林斯顿大学、南加州大学和环宇显示器公司(UniversalDisplayCorporation)。所述协议在作出所要求的本专利技术的日期当天和之前就生效，并且所要求的本专利技术是因在所述协议的范围内进行的活动而作出。
本专利技术涉及适用作发射体的化合物；和包括其的装置，例如有机发光二极管。
技术介绍
出于若干原因，利用有机材料的光学电子装置变得越来越受欢迎。用以制造这样的装置的材料中的许多材料相对便宜，因此有机光学电子装置具有获得相对于无机装置的成本优势的潜力。另外，有机材料的固有性质(例如其柔性)可以使其非常适合具体应用，例如在柔性衬底上的制造。有机光学电子装置的实例包括有机发光装置(OLED)、有机光电晶体管、有机光伏打电池和有机光检测器。对于OLED，有机材料可以具有相对于常规材料的性能优点。举例来说，有机发射层发射光的波长通常可以容易地用适当的掺杂剂来调整。OLED利用有机薄膜，其在电压施加于装置上时发射光。OLED正变为用于例如平板显示器、照明和背光应用中的越来越引人注目的技术。美国专利第5,844,363号、第6,303,238号和第5,707,745号中描述若干OLED材料和配置，所述专利以全文引用的方式并入本文中。磷光性发射分子的一个应用是全色显示器。用于这种显示器的行业标准需要适于发射具体色彩(称为“饱和”色彩)的像素。具体地说，这些标准需要饱和的红色、绿色和蓝色像素。可以使用本领域中所熟知的CIE坐标来测量色彩。绿色发射分子的一个实例是三(2-苯基吡啶)铱、表示为Ir(ppy)3，其具有以下结构：在此图和本文后面的图中，将从氮到金属(此处，Ir)的配价键描绘为直线。如本文所用，术语“有机”包括聚合材料以及小分子有机材料，其可以用以制造有机光学电子装置。“小分子”是指不是聚合物的任何有机材料，并且“小分子”可能实际上相当大。在一些情况下，小分子可以包括重复单元。举例来说，使用长链烷基作为取代基不会将分子从“小分子”类别中去除。小分子还可以并入到聚合物中，例如作为聚合物主链上的侧基或作为主链的一部分。小分子还可以充当树枝状聚合物的核心部分，所述树枝状聚合物由建立在核心部分上的一系列化学壳层组成。树枝状聚合物的核心部分可以是荧光或磷光小分子发射体。树枝状聚合物可以是“小分子”，并且据信当前在OLED领域中使用的所有树枝状聚合物都是小分子。如本文所用，“顶部”意指离衬底最远，而“底部”意指离衬底最近。在将第一层描述为“安置”在第二层“上”的情况下，第一层被安置为距衬底较远。除非规定第一层“与”第二层“接触”，否则第一与第二层之间可以存在其它层。举例来说，即使阴极和阳极之间存在各种有机层，仍可以将阴极描述为“安置在”阳极“上”。如本文所用，“溶液可处理”意指能够以溶液或悬浮液的形式在液体介质中溶解、分散或输送和/或从液体介质沉积。当据信配位体直接促成发射材料的光敏性质时，配位体可以称为“光敏性的”。当据信配位体并不促成发射材料的光敏性质时，配位体可以称为“辅助性的”，但辅助性的配位体可以改变光敏性的配位体的性质。如本文所用，并且如本领域技术人员一般将理解，如果第一能级较接近真空能级，那么第一“最高占用分子轨道”(HOMO)或“最低未占用分子轨道”(LUMO)能级“大于”或“高于”第二HOMO或LUMO能级。由于将电离电位(IP)测量为相对于真空能级的负能量，因此较高HOMO能级对应于具有较小绝对值的IP(负得较少的IP)。类似地，较高LUMO能级对应于具有较小绝对值的电子亲和性(EA)(负得较少的EA)。在常规能级图上，真空能级在顶部，材料的LUMO能级高于同一材料的HOMO能级。“较高”HOMO或LUMO能级表现为比“较低”HOMO或LUMO能级靠近这个图的顶部。如本文所用，并且如本领域技术人员一般将理解，如果第一功函数具有较高绝对值，那么第一功函数“大于”或“高于”第二功函数。因为通常将功函数测量为相对于真空能级的负数，因此这意指“较高”功函数负得较多。在常规能级图上，真空能级在顶部，将“较高”功函数说明为在向下方向上距真空能级较远。因此，HOMO和LUMO能级的定义遵循与功函数不同的惯例。可以在以全文引用的方式并入本文中的美国专利第7,279,704号中找到关于OLED和上文所述的定义的更多细节。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，公开一种新颖化合物。所述化合物包含选自由以下组成的群组的碳烯配位体LA：其中X1是CRc2或N，X2是CRc3或N；其中Ra1、Ra2、Rb1、Rb2、Rb3、Rb4、Rc1、Rc2、Rc3、Rc4、R1和R2各自独立地选自由以下组成的群组：氢、氘、卤化物、烷基、卤烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、硫代烷氧基、芳氧基、硫代芳氧基、氨基、硅烷基、卤硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基、NCO、NCS、OCN、SCN、OCmF2m+1或SCmF2m+1，和其组合；其中R1、Ra1、Ra2、Rc1、Rc3和Rc4中的至少一者包含选自由以下组成的群组的受体基团：CN、直接连接到芳环的F、SimF2m+1、NCO、NCS、OCN、SCN、OCmF2m+1和SCmF2m+1，其中m≥1；其中Rb1、Rb2、Rb3和Rb4的任何相邻取代基任选地接合或稠合成环；其中所述配位体LA配位到金属M；并且其中所述配位体LA任选地与其它配位体键联以包含三齿、四齿、五齿或六齿配位体。根据本专利技术的另一方面，公开一种有机发光装置(OLED)。所述OLED可以包括阳极、阴极和安置于所述阳极与所述阴极之间的有机层。所述有机层包含第一化合物，所述第一化合物包含选自由以下组成的群组的碳烯配位体LA：其中X1是CRc2或N，X2是CRc3或N；其中Ra1、Ra2、Rb1、Rb2、Rb3、Rb4、Rc1、Rc2、Rc3、Rc4、R1和R2各自独立地选自由以下组成的群组：氢、氘、卤化物、烷基、卤烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、硫代烷氧基、芳氧基、硫代芳氧基、氨基、硅烷基、卤硅烷基、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化合物，其包含选自由以下各者组成的群组的碳烯配位体LA：其中X1是CRc2或N，X2是CRc3或N；其中Ra1、Ra2、Rb1、Rb2、Rb3、Rb4、Rc1、Rc2、Rc3、Rc4、R1和R2各自独立地选自由以下组成的群组：氢、氘、卤基、烷基、卤烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、硫代烷氧基、芳氧基、硫代芳氧基、氨基、硅烷基、卤硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基、NCO、NCS、OCN、SCN、OCmF2m+1或SCmF2m+1，和其组合；其中R1、Ra1、Ra2、Rc1、Rc3和Rc4中的至少一者包含选自由以下组成的群组的受体基团：CN、直接连接到芳环的F、SimF2m+1、NCO、NCS、OCN、SCN、OCmF2m+1和SCmF2m+1，其中m≥1；其中Rb1、Rb2、Rb3和Rb4的任何相邻取代基任选地接合或稠合成环；其中所述配位体LA配位到金属M；并且其中所述配位体LA任选地与其它配位体键联以构成三齿、四齿、五齿或六齿配位体。

【技术特征摘要】
2015.01.25 US 62/107,446;2015.12.29 US 14/982,1091.一种化合物，其包含选自由以下各者组成的群组的碳烯配位体LA：
其中X1是CRc2或N，X2是CRc3或N；
其中Ra1、Ra2、Rb1、Rb2、Rb3、Rb4、Rc1、Rc2、Rc3、Rc4、R1和R2各自独立地选
自由以下组成的群组：氢、氘、卤基、烷基、卤烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、
烷氧基、硫代烷氧基、芳氧基、硫代芳氧基、氨基、硅烷基、卤硅烷基、烯基、环
烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、
硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基、NCO、NCS、OCN、SCN、OCmF2m+1或SCmF2m+1，
和其组合；
其中R1、Ra1、Ra2、Rc1、Rc3和Rc4中的至少一者包含选自由以下组成的群组的
受体基团：CN、直接连接到芳环的F、SimF2m+1、NCO、NCS、OCN、SCN、
OCmF2m+1和SCmF2m+1，其中m≥1；
其中Rb1、Rb2、Rb3和Rb4的任何相邻取代基任选地接合或稠合成环；
其中所述配位体LA配位到金属M；并且
其中所述配位体LA任选地与其它配位体键联以构成三齿、四齿、五齿或六齿配
位体。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中M选自由以下组成的群组：Ir、Rh、Re、Ru、
Os、Pt、Au和Cu。
3.根据权利要求1所述的化合物，其中X1是CRc2且X2是CRc3。
4.根据权利要求1所述的化合物，其中X1是CRc2且X2是N。
5.根据权利要求1所述的化合物，其中X1是N且X2是CRc3。
6.根据权利要求1所述的化合物，其中X1是N且X2是N。
7.根据权利要求1所述的化合物，其中R1、Ra1、Ra2、Rc1、Rc3和Rc4中的至少一者
包含CN基团。
8.根据权利要求1所述的化合物，其中所述配位体LA选自由以下组成的群组：
9.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物具有式M(LA)n(LB)m-n：
其中M是Ir或Pt；
其中LB为双齿配位体；且
当M是Ir时，m是3，并且n是1、2或3；并且当M是Pt时，m是2，并且n

\t是1或2。
10.根据权利要求9所述的化合物，其中所述化合物具有式Ir(LA)3、Ir(LA)(LB)2或
Ir(LA)2(LB)；并且其中LB与LA不同。
11.根据权利要求9所述的化合物，其中LB选自由以下组成的群组：
其中每个X1到X13独立地选自由以下组成的群组：碳和氮；
其中X选自由以下组成的群组：BR'、NR'、PR'、O、S、Se、C＝O、S＝O、SO2、
CR'R”、SiR'R”和GeR'R”；
其中R'和R”任选地稠合或接合以形成环；
其中每个Ra、Rb、Rc和Rd可以表示单取代基到可能最大数目的取代基或无取代
基；
其中R'、R”、Ra、Rb、Rc和Rd各自独立地选自由以下组成的群组：氢、氘、卤
基、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环
烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、

\t硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合；并且
其中Ra、Rb、Rc和Rd的任两个相邻取代基任选地稠合或接合以形成环或形成多
齿配位体。
12.根据权利要求11所述的化合物，其中LB选自由以下组成的群组：
13.根据权利要求8所述的化合物，其中所述化合物是具有式Ir(LAi)3的化合物Ax，其
中x＝i并且i是整数1到273；或
其中所述化合物是具有式I...

【专利技术属性】
技术研发人员：邝志远，林石奎，林小童，曾结谊，李志航，格扎·西盖蒂，
申请(专利权)人：环球展览公司，
类型：发明
国别省市：美国;US