用于有机发光二极管中的组合物制造技术

本发明专利技术部分公开能够发出延迟荧光的化合物和这些化合物在有机发光二极管中的用途。

Composition for use in organic light emitting diodes

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于有机发光二极管中的组合物
相关申请本申请主张2017年6月23日申请的美国临时专利申请第62/523,948号、2017年6月23日申请的美国临时专利申请第62/523,954号、2017年6月23日申请的美国临时专利申请第62/523,957号、2017年7月12日申请的美国临时专利申请第62/531,401号和2018年4月6日申请的美国临时专利申请第62/653,880号的优先权。
技术介绍
有机发光二极管(OLED)是其中将有机化合物膜配置于两个导体之间的发光二极管(LED)，所述膜响应于例如电流的激发而发出光。OLED适用于显示器中，如电视屏幕、计算机监视器、移动电话和平板计算机。OLED显示器中固有的问题是有机化合物有限的寿命。尤其，与绿色或红色OLED相比，发出蓝光的OLED以显著增加的速率劣化。OLED材料依赖于由主体传输材料中电子与空穴的重组而产生的分子激发态(激子)的辐射去活。激发的性质引起电子与空穴之间的相互作用，使激发态分裂成亮单重态(总自旋为0)和暗三重态(总自旋为1)。因为电子与空穴的重组而产生4种自旋状态(一个单重态子级和3个三重态子级)的统计学混合物，所以传统的OLED的最大理论效率是25％。迄今为止，OLED材料的设计已经集中于从通常暗三重态收集剩余能量。通过用于开发高效磷光体(其从通常暗三重态发光)的最近研究已经得到了绿色和红色的OLED。然而，其他颜色(例如蓝色)需要更高能量激发态，所以加速OLED的劣化过程。三重态-单重态转变速率的基本限制因素是参数|Hfi/Δ|2的值，其中Hfi是因超精细或自旋轨道相互作用所致的耦合能量，Δ是单重态与三重态之间的能量分裂。传统的磷光OLED依赖于因自旋轨道(SO)相互作用所致的单重态与三重态的混合，增加Hfi和带来重金属原子与有机配体之间共用的最低发光态。这引起从所有高单重态和三重态进行能量收集和后接的磷光(相对较短寿命的从激发三重态的发光)。缩短的三重态寿命减少由电荷和其他激子进行的三重态激子湮灭。其他小组的最近研究表明，磷光材料的性能已经达到极限。
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题本专利技术涉及用于OLED的新颖材料。这些OLED能够达到高激发态而不产生快速的劣化。已经明确了，通过使Hfi达到最大和相反地使Δ减到最小的热激活延迟荧光(TADF)，能够在适当的时间标度(例如1到100μ秒)中在单重态能级与三重态子级之间实现分布转变。本专利技术中所描述的化合物能够在比上文所描述的化合物更高的能量激发态下发光。在一个方面中，本专利技术提供由下述通式(I)表示的化合物。[化学式1]通式(I)中，D独立地选自下述通式，[化学式2]XD独立地选自O、S、NRD’、C(O)、被取代或未被取代的亚甲基、被取代或未被取代的乙烯基、被取代或未被取代的亚乙烯基、被取代或未被取代的邻亚芳基和被取代或未被取代的邻杂亚芳基，亚甲基、乙烯基、亚乙烯基、邻亚芳基或邻杂亚芳基中的每一个可以被独立地选自氘、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的芳基和被取代或未被取代的杂芳基中的一或多个取代基取代，两个或超过两个XD彼此之间可以形成环体系，RD独立地选自氢、氘、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的烷氧基、被取代或未被取代的氨基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的芳氧基、被取代或未被取代的杂芳基、被取代或未被取代的杂芳氧基和硅烷基，两个或超过两个RD彼此之间可以形成环体系，RD’独立地选自氢、氘、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的氨基、被取代或未被取代的芳基和被取代或未被取代的杂芳基，两个或超过两个RD’和RD彼此之间可以形成环体系，LD独立地选自单键、被取代或未被取代的亚芳基及被取代或未被取代的杂亚芳基，亚芳基和杂亚芳基中的每一个可以被独立地选自氘、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的芳基和被取代或未被取代的杂芳基中的一或多个取代基取代，两个或超过两个这些取代基彼此之间可以形成环体系，Ar独立地选自被取代或未被取代的芳基和被取代或未被取代的杂芳基，所述被取代或未被取代的杂芳基不含有氮原子，芳基和杂芳基中的每一个可以被独立地选自氘、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的芳基和被取代或未被取代的杂芳基中的一或多个取代基取代，两个或超过两个这些取代基彼此之间可以形成环体系，Z是N或CR，R是H、CN、D或Ar，k是1到3，m是0到4，n是1到5，(k+m+n)是5或小于5，每一个“*”表示与通式(I)的键结点。在一个方面中，本专利技术提供由下述通式(II)表示的化合物。[化学式3]通式(II)中，X是N或CR6，R1、R2、R3、R4、R5和R6独立地选自由A、D、H和Ph组成的群组，R1、R2、R3、R4、R5和R6中的至少一个是A，R1、R2、R3、R4、R5和R6中的至少一个是D，A是CN，D由下述通式D1、D2或D3表示，[化学式4]Z独立地是H、Me或Ph。在一个方面中，本专利技术提供由下述通式(III)或(IV)表示的化合物。[化学式5]通式(III)或(IV)中，DA和DB独立地选自下述通式D1到D70，[化学式6]i是1、2或3，j是1、2、3、4或5，k是0、1、2、3或4，i+j+k是6或小于6，m是1、2或3，n是1、2、3或4，p是0、1、2或3，m+n+p是5或小于5。在一个方面中，本专利技术提供由下述通式(V)表示的化合物。[化学式7]通式(V)中，Ph是苯基，D及D’独立地选自下述通式，[化学式8]R独立地选自芳基、烷基和杂芳基，L独立地选自下述通式，[化学式9]n及m分别独立地是超过0的整数，k是0、1或2或3，n+m+k＝5，i和j独立地是0或1。在另一个方面中，本专利技术提供化合物在装置中的用途。在某一实施方式中，本专利技术提供一种有机发光二极管(OLED)，其包含阳极、阴极和处于所述阳极与所述阴极之间的包含发光层的至少一个有机层，其中所述发光层包含：主体材料；和由通式(I)、(II)、(III)、(IV)或(V)表示的化合物，由通式(I)、(II)、(III)、(IV)或(V)表示的所述化合物是发光材料。在某一实施方式中，通式(I)、(II)、(III)、(IV)或(V)的化合物用于屏幕或显示器中。在又另一个方面中，本专利技术涉及一种OLED显示器的制造方法，所述方法包含如下工序：在母板的基底衬底上形成阻挡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由下述通式(I)表示的化合物，/n[化学式1]/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170623 US 62/523,948;20170623 US 62/523,957;20171.一种由下述通式(I)表示的化合物，
[化学式1]



通式(I)中，
D独立地选自下述通式，
[化学式3]



XD独立地选自O、S、NRD’、C(O)、被取代或未被取代的亚甲基、被取代或未被取代的乙烯基、被取代或未被取代的亚乙烯基、被取代或未被取代的邻亚芳基和被取代或未被取代的邻杂亚芳基，亚甲基、乙烯基、亚乙烯基、邻亚芳基或邻杂亚芳基中的每一个可以被独立地选自氘、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的芳基和被取代或未被取代的杂芳基中的一或多个取代基取代，
两个或超过两个XD彼此之间可以形成环体系，
RD独立地选自氢、氘、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的烷氧基、被取代或未被取代的氨基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的芳氧基、被取代或未被取代的杂芳基、被取代或未被取代的杂芳氧基和硅烷基，
两个或超过两个RD彼此之间可以形成环体系，
RD’独立地选自氢、氘、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的氨基、被取代或未被取代的芳基和被取代或未被取代的杂芳基，
两个或超过两个RD’和RD彼此之间可以形成环体系，
LD独立地选自单键、被取代或未被取代的亚芳基及被取代或未被取代的杂亚芳基，亚芳基和杂亚芳基中的每一个可以被独立地选自氘、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的芳基和被取代或未被取代的杂芳基中的一或多个取代基取代，两个或超过两个这些取代基彼此之间可以形成环体系，
Ar独立地选自被取代或未被取代的芳基和被取代或未被取代的杂芳基，所述被取代或未被取代的杂芳基不含有氮原子，芳基和杂芳基中的每一个可以被独立地选自氘、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的芳基和被取代或未被取代的杂芳基中的一或多个取代基取代，两个或超过两个这些取代基彼此之间可以形成环体系，
Z是N或CR，
R是H、CN、D或Ar，
k是1到3，
m是0到4，
n是1到5，
(k+m+n)是5或小于5，
每一个“*”表示与通式(I)的键结点。


2.根据权利要求1所述的化合物，其中，
烷基是C1到C20的烷基。


3.根据权利要求1所述的化合物，其中，
烷基是C1到C12的烷基。


4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的化合物，其中，
芳基是C6到C40的芳基。


5.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的化合物，其中，
芳基是C6到C25的芳基。


6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的化合物，其中，
杂芳基是C2到C40的杂芳基。


7.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的化合物，其中，
杂芳基是C2到C25的杂芳基。


8.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的化合物，其中，
烷氧基是C1到C20的烷氧基。


9.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的化合物，其中，
烷氧基是C1到C12的烷氧基。


10.根据权利要求1到9中任一权利要求所述的化合物，其中，
芳氧基是C6到C40的芳氧基。


11.根据权利要求1到9中任一权利要求所述的化合物，其中，
芳氧基是C6到C25的芳氧基。


12.根据权利要求1到11中任一权利要求所述的化合物，其中，
杂芳氧基是C3到C40的杂芳氧基。


13.根据权利要求1到11中任一权利要求所述的化合物，其中，
杂芳氧基是C3到C25的杂芳氧基。


14.根据权利要求1到13中任一权利要求所述的化合物，其中，
D由下述通式表示，
[化学式5]





15.根据权利要求1到13中任一权利要求所述的化合物，其中，
D由下述通式表示，
[化学式6]





16.根据权利要求1到13中任一权利要求所述的化合物，其中，
D由下述通式表示，
[化学式7]





17.根据权利要求1到16中任一权利要求所述的化合物，其中，
Z是CR。


18.根据权利要求17所述的化合物，其中，
k是1。


19.根据权利要求18所述的化合物，其中，
(k+m+n)是5，m是2或大于2。


20.根据权利要求19所述的化合物，其中，
m是2。


21.根据权利要求20所述的化合物，其中，
由通式(I)表示的所述化合物由下述通式(Ia)表示，
[化学式11]








22.根据权利要求1所述的化合物，其中，
所述化合物选自下述通式，
[化学式12]





23.根据权利要求20所述的化合物，其中，
由通式(I)表示的所述化合物由下述通式(Ib)表示，
[化学式13]





24.根据权利要求1所述的化合物，其中，
所述化合物由下述通式表示，
[化学式14]





25.根据权利要求19所述的化合物，其中，
m是3。


26.根据权利要求25所述的化合物，其中，
由通式(I)表示的所述化合物由下述通式(Ic)表示，
[化学式15]





27.根据权利要求1所述的化合物，其中，
所述化合物选自下述通式
[化学式16]





28.根据权利要求1到27中任一权利要求所述的化合物，其中，
Ar是被取代或未被取代的芳基。


29.根据权利要求1到28中任一权利要求所述的化合物，其中，
LD是单键。


30.根据权利要求1到29中任一权利要求所述的化合物，其中，
D中的至少一个选自下述通式，
[化学式17]





31.根据权利要求18所述的化合物，其中，
n是3，
D由下述通式表示，
[化学式18]



RD”独立地选自氢、氘、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的烷氧基、被取代或未被取代的氨基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的芳氧基、被取代或未被取代的杂芳基、被取代或未被取代的杂芳氧基和硅烷基。


32.根据权利要求31所述的化合物，其中，
所述化合物选自下述通式，
[化学式19]





33.一种由下述通式(II)表示的化合物，
[化学式20]






通式(II)中，
X是N或CR6，
R1、R2、R3、R4、R5和R6独立地选自由A、D、H和Ph组成的群组，
R1、R2、R3、R4、R5和R6中的至少一个是A，
R1、R2、R3、R4、R5和R6中的至少一个是D，
A是CN，
D由下述通式D1、D2或D3表示，
[化学式21]



Z独立地是H、Me或Ph。


34.根据权利要求33所述的化合物，其中，X是CR6。


35.根据权利要求33所述的化合物，其中，X是N。


36.根据权利要求33到35中任一权利要求所述的化合物，其中，D是D1。


37.根据权利要求33到35中任一权利要求所述的化合物，其中，D是D2。


38.根据权利要求33到35中任一权利要求所述的化合物，其中，D是D3。


39.根据权利要求33到35和38中任一权利要求所述的化合物，其中，Z是H。


40.根据权利要求33到35和38中任一权利要求所述的化合物，其中，Z是Me。


41.根据权利要求33到35和38中任一权利要求所述的化合物，其中，Z是Ph。


42.根据权利要求33到41中任一权利要求所述的化合物，其中，存在仅一个A。


43.根据权利要求33到41中任一权利要求所述的化合物，其中，存在两个A。


44.根据权利要求33到41中任一权利要求所述的化合物，其中，存在3个A。


45.根据权利要求33到41中任一权利要求所述的化合物，其中，存在4个A。


46.根据权利要求33到44中任一权利要求所述的化合物，其中，存在两个D。


47.根据权利要求33到43中任一权利要求所述的化合物，其中，存在3个D。


48.根据权利要求33到42中任一权利要求所述的化合物，其中，存在4个D。


49.根据权利要求33到41中任一权利要求所述的化合物，其中，存在两个A，且存在两个D。


50.根据权利要求33到41中任一权利要求所述的化合物，其中，存在一个A，且存在3个D。


51.根据权利要求33到41中任一权利要求所述的化合物，其中，存在3个A，且存在两个D。


52.根据权利要求33到41中任一权利要求所述的化合物，其中，存在两个A，且存在3个D。


53.根据权利要求33到41中任一权利要求所述的化合物，其中，存在4个A，且存在两个D。


54.根据权利要求33到41中任一权利要求所述的化合物，其中，R1、R2、R3、R4、R5和R6中的至少一个是H。


55.根据权利要求33到41中任一权利要求所述的化合物，其中，R1、R2、R3、R4、R5和R6中的至少一个是Ph。


56.根据权利要求33到41中任一权利要求所述的化合物，其中，R1、R2、R3、R4、R5和R6中的至少一个是H，且R1、R2、R3、R4、R5和R6中的至少一个是Ph。


57.根据权利要求33所述的化合物，其中，
由通式(I)表示的所述化合物选自由以下组成的群组：
2,6-双(3,6-二苯基-9H-咔唑-9-基)-3,5-双(9-苯基-9H-咔唑-2-基)-[1,1'-联苯]-4-碳腈；...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·阿吉莱拉伊帕拉吉雷，R·戈麦斯博姆巴雷利，T·D·伊塞尔，郑硕贤，杨沑锡，能塚直人，铃木善丈，远藤礼隆，那须圭朗，曾秉权，
申请(专利权)人：九州有机光材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP