有机电致发光材料和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及有机电致发光材料和装置。公开了含有在吡啶或嘧啶环上稠合、与部分氟化的侧链组合的五元环的用于金属络合物的新颖配位体，其展现改进的外部量子效率和寿命。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请是非临时美国专利申请，根据35U.S.C.§119(e)(1)要求2015年5月15日提交的美国专利申请第62/161,948号的优先权，所述美国专利申请的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(Universal Display Corporation)。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二极管/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。或者，OLED可经设计以发射白光。在常规液晶显示器中，使用吸收滤光器滤过来自白色背光的发射以产生红色、绿色和蓝色发射。相同技术也可以用于OLED。白色OLED可以是单EML装置或堆叠结构。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：在此结构式和本文后面的结构式中，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些实施例，公开了一种化合物，其包含式I的配位体LA，其中环A是5元或6元碳环或杂环；其中R稠合到环B并且具有式II的结构：其中波形线表示与环B的键；其中R1表示单取代基、二取代基、三取代基或四取代基或无取代基；其中R2表示单取代基或二取代基或无取代基；其中X1、X2、X3和X4各自独立地是碳或氮；其中至少两个相邻X1、X2、X3和X4是碳并且稠合到R；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R1、R2、R3、R4、R'和R\各自独立地选自由以下组成的群组：氢、氘、卤素、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、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合；并且其中任两个相邻取代基任选地连接以形成环；其中R3和R4中的至少一者包含选自由以下组成的群组的化学基团：烷基、环烷基、部分氟化的烷基、部分氟化的环烷基和其组合；其中所述配位体LA配位到金属M；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；并且其中M任选地配位到其它配位体。根据一些实施例，公开了一种第一OLED，其包含阳极、阴极和安置于所述阳极与所述阴极之间的有机层，所述有机层包括包含式I的配位体LA的化合物。根据一些实施例，还公开了一种调配物，其包括包含式I的配位体LA的化合物。附图说明图1展示了有机发光装置。图2展示了不具有单独电子输送层的倒转的有机发光装置。具体实施方式一般来说，OLED包含安置在阳极与阴极之间并且电连接到阳极和阴极的至少一个有机层。当施加电流时，阳极注入空穴并且阴极注入电子到有机层中。所注入的空穴和电子各自朝带相反电荷的电极迁移。当电子和空穴局限于同一分子上时，形成“激子”，其为具有激发能量状态的局部化电子-空穴对。当激子经由光电发射机制弛豫时，发射光。在一些情况下，激子可以局限于激元或激态复合物上。非辐射机制(例如热弛豫)也可能发生，但通常被视为不合需要的。最初的OLED使用从单态发射光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化合物，其包含式I的配位体LA：其中环A是5元或6元碳环或杂环；其中R稠合到环B并且具有式II的结构：其中波形线表示与环B的键；其中R1表示单取代基、二取代基、三取代基或四取代基或无取代基；其中R2表示单取代基或二取代基或无取代基；其中X1、X2、X3和X4各自独立地是碳或氮；其中至少两个相邻X1、X2、X3和X4是碳并且稠合到R；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R1、R2、R3、R4、R'和R各自独立地选自由以下组成的群组：氢、氘、卤素、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、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合；并且其中任两个相邻取代基任选地连接以形成环；其中R3和R4中的至少一者包含选自由以下组成的群组的化学基团：烷基、环烷基、部分氟化的烷基、部分氟化的环烷基和其组合；其中所述配位体LA配位到金属M；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；并且其中M任选地配位到其它配位体。...

【技术特征摘要】
2015.05.15 US 62/161,948;2016.03.21 US 15/076,0221.一种化合物，其包含式I的配位体LA：其中环A是5元或6元碳环或杂环；其中R稠合到环B并且具有式II的结构：其中波形线表示与环B的键；其中R1表示单取代基、二取代基、三取代基或四取代基或无取代基；其中R2表示单取代基或二取代基或无取代基；其中X1、X2、X3和X4各自独立地是碳或氮；其中至少两个相邻X1、X2、X3和X4是碳并且稠合到R；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R1、R2、R3、R4、R'和R\各自独立地选自由以下组成的群组：氢、氘、卤素、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、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合；并且其中任两个相邻取代基任选地连接以形成环；其中R3和R4中的至少一者包含选自由以下组成的群组的化学基团：烷基、环烷基、部分氟化的烷基、部分氟化的环烷基和其组合；其中所述配位体LA配位到金属M；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
\t位体；并且其中M任选地配位到其它配位体。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，其中所述配位体LA选自由以下组成的群组：4.根据权利要求1所述的化合物，其中所述配位体LA是：5.根据权利要求1所述的化合物，其中R3和R4中的至少一者是选自由以下组成的群组的化学基团：部分氟化的烷基、部分氟化的环烷基和其组合。6.根据权利要求1所述的化合物，其中R3和R4不是氢。7.根据权利要求1所述的化合物，其中X1、X2、X3和X4中的至少一者是氮。8.根据权利要求1所述的化合物，其中R3和R4中的至少一者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R3与R4连接以形成选自由以下组成的群组的环结构：10.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：11.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：如下定义的LA1到LA750：LA1到LA375基于式IV的结构，其中R3、F4和X定义为：并且LA376到LA750基于式V的结构，其中R3、R4和X定义为：其中RB1到RB4具有以下结构：12.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物具有式III的结构(LA)nIr(LB)3-n，其中LB是双齿配位体并且n是1、2或3。13.根据权利要求12所述的化合物，其中所述配位体LB选自由以下组成的群组：14.根据权利要求11所述的化合物，其中所述化合物选自由以下组成的群组：化合物1到化合物12,750；其中每种化合物x具有式Ir(LAk)2(LBj)；其中x＝750j+k-750，k是1到750的整数，并且j是1到17的整数；并且其中配位体LB1到LB17定义如下：15.一种第...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮埃尔吕克·T·布德罗，哈维·文特，夏传军，
申请(专利权)人：环球展览公司，
类型：发明
国别省市：美国;US