專利名稱：高效率的咔唑系化合物和包含它的有機(jī)電致發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高效率的咔唑系化合物，它能夠提高常規(guī)有機(jī)電致發(fā)光器件的低效率特性，特別是純藍(lán)色磷光器件的低效率特性，還涉及包含它的有機(jī)電致發(fā)光器件。
背景技術(shù)：
與諸如液晶顯示器(IXD)、等離子體顯示面板(rop)、場(chǎng)發(fā)射顯示器(FED)等其他平板顯示設(shè)備相比，有機(jī)電致發(fā)光器件具有較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、各種處理優(yōu)點(diǎn)、較高的亮度、優(yōu)異的視角、較快的響應(yīng)速度以及較低的工作電壓，從而正在進(jìn)行許多嘗試將它們用作諸如墻上安裝的電視等平板顯示器的光源，或者用作顯示器、照明器具和廣告牌等的背光單元。通常，當(dāng)直流電壓被施加到有機(jī)電致發(fā)光器件時(shí)，從陽極注入的空穴和從陰極注入的電子再結(jié)合而形成電子-空穴對(duì)，即，激子，其后，激子返回到穩(wěn)定的基態(tài)，并且相應(yīng)的能量被轉(zhuǎn)移到發(fā)光材料，由此轉(zhuǎn)換成光。在努力提高有機(jī)電致發(fā)光器件的效率和穩(wěn)定性方面，由于EastmanKodak Company的C. ff. Tang等人通過在兩個(gè)相對(duì)電極之間形成級(jí)聯(lián)的有機(jī)薄膜而使得有機(jī)電致發(fā)光器件在低電壓下操作(C. ff. Tang, S. A. Vanslyke, Applied Physics Letters, vol. 51, pp. 913，1987)，因此對(duì)于具有多層薄膜結(jié)構(gòu)的有機(jī)電致發(fā)光器件用的有機(jī)材料的深入研究正在進(jìn)行。這種級(jí)聯(lián)的有機(jī)電致發(fā)光器件的壽命與薄膜和材料的穩(wěn)定性密切相關(guān)。例如，當(dāng)材料的熱穩(wěn)定性降低時(shí)，材料可能在高溫下或者甚至在工作溫度下結(jié)晶，從而不希望地縮短了器件的壽命。各種已知的化合物用作有機(jī)電致發(fā)光器件的常規(guī)主體材料。這些包括三嗪系化合物、噁二唑系化合物、苯并咪唑系化合物、苯基吡啶系化合物和硅系化合物。然而，由于在有機(jī)電致發(fā)光器件中不能實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的效率特性，并且能夠在藍(lán)色磷光器件中表現(xiàn)出優(yōu)異特性的主體材料被大大限制，所以這類化合物存在問題。因此，需要開發(fā)新型化合物以解決這樣的問題。作為新型的主體材料，一種新型的膦氧化物系化合物已被報(bào)道。然而，使用這種化合物，很難獲得高效率。韓國(guó)專利公開No. 10-2006-0109524公開了一種芳基膦氧化物系化合物、芳基膦硫化物系化合物或芳基膦硒化物系化合物以及使用它們的有機(jī)電致發(fā)光器件，但是由于在純藍(lán)色磷光器件中不能獲得高效率而存在問題。Applied Physics Letter (Appl. Phys. Lett. 92,083308, 2008)公開了一種使用具有芴結(jié)構(gòu)的膦氧化物的藍(lán)色磷光器件，但是該器件的量子效率僅為約9%，從而不希望地導(dǎo)致低的器件效率。作為具有高的三重態(tài)能量的常規(guī)化合物，各種咔唑系化合物已被開發(fā)。咔唑系化合物由于其高的三重態(tài)能量而已被應(yīng)用于各種磷光器件，但是由于電子注入特性可能會(huì)劣化而存在問題，從而不希望地限制了其不同的應(yīng)用。在芳族結(jié)構(gòu)被引入以改善熱穩(wěn)定性的情況下，三重態(tài)能量可能會(huì)降低，從而不希望地導(dǎo)致了受限制的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題為了解決常規(guī)有機(jī)電致發(fā)光器件的低效率的問題，本發(fā)明采用了高效率的咔唑系化合物，其被構(gòu)造成使得芳族結(jié)構(gòu)設(shè)置在其中心，并且包括至少兩個(gè)咔唑單元和至少一個(gè)膦單元，因而可以表現(xiàn)出高的熱穩(wěn)定性和高的三重態(tài)能量，并且可以調(diào)節(jié)電子和空穴之間的平衡，從而可以用作從紅色到藍(lán)色磷光的任何發(fā)光層用的主體材料，還可以在純藍(lán)色磷光器件中獲得高效率特性，因此本發(fā)明的目的是提供一種高效率的咔唑系化合物和包含它的有機(jī)電致發(fā)光器件。技術(shù)方案本發(fā)明提供了一種有機(jī)電致發(fā)光器件用的化合物，由下面的化學(xué)式I代表。[化學(xué)式I]
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)電致發(fā)光器件用的化合物，由下面的化學(xué)式1代表 [化學(xué)式1]<img>其中Ar代表具有6 50個(gè)環(huán)碳原子的取代或未取代的芳基或者具有5 50個(gè)環(huán)原子的取代或未取代的雜芳基，Y1^Y5獨(dú)立地是氧原子、硫原子或硒原子，Ar1^Ar10是相同或不同的取代基，每一個(gè)代表具有6 50個(gè)環(huán)碳原子的取代或未取代的芳基或者具有5 50個(gè)環(huán)原子的取代或未取代的雜芳基，R1^R4每一個(gè)代表不會(huì)擴(kuò)展咔唑單元的共軛結(jié)構(gòu)的單元，并且一部分或全部的R^R4獨(dú)立地是氫原子，或者R^R4是相同或不同的取代基，每一個(gè)代表鹵原子、氰基、硝基、具有Γ50個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基、具有3 50個(gè)碳原子的取代或未取代的環(huán)烷基、具有Γ50個(gè)碳原子的取代或未取代的硫基或者具有廣50個(gè)碳原子的取代或未取代的甲硅燒基，其中適于在Ar、Ar1Irui和R1I4上取代的基團(tuán)是相同或不同的，并且代表鹵原子、氰基、硝基、具有6 50個(gè)環(huán)碳原子的芳基、具有5 50個(gè)環(huán)原子的雜芳基、具有f 50個(gè)碳原子的烷基、具有3 50個(gè)碳原子的環(huán)烷基、具有f 50個(gè)碳原子的硫基或者具有f 50個(gè)碳原子的甲娃燒基，η I 5獨(dú)立地是O或I,η1+η2+η3+η4+η5 Φ· O,和η6 η9獨(dú)立地是O或I。
2.如權(quán)利要求I所述的化合物，其中在化學(xué)式I中，Ar代表具有6 34個(gè)碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯(lián)苯基、取代或未取代的三聯(lián)苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的蒽基、取代或未取代的芘基、取代或未取代的二苯并呋喃、取代或未取代的二苯并噻吩、取代或未取代的二苯并磷雜環(huán)戊二烯、取代或未取代的二苯并磷雜環(huán)戍二烯氧化物、取代或未取代的苯并呋喃、取代或未取代的苯并噻吩、取代或未取代的咔唑、取代或未取代的苯基咔唑、取代或未取代的吲哚、取代或未取代的苯基吲哚、取代或未取代的吡啶、取代或未取代的噠嗪或者取代或未取代的嘧啶，I.一種有機(jī)電致發(fā)光器件用的化合物，由下面的化學(xué)式I代表[化學(xué)式I]Y1^Y5是氧原子，Ar1^Ar10是相同或不同的取代基，每一個(gè)代表具有6 34個(gè)碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯(lián)苯基、取代或未取代的三聯(lián)苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的蒽基或者取代或未取代的芘基，R1^R4每一個(gè)代表不會(huì)擴(kuò)展咔唑單元的共軛結(jié)構(gòu)的單元，并且一部分或全部的R^R4獨(dú)立地是氫原子，或者R^R4是相同或不同的取代基，每一個(gè)代表鹵原子、氰基、硝基、叔丁基、取代或未取代的三苯基甲基、取代或未取代的二苯基甲基、取代或未取代的苯基甲基、甲基甲娃燒基、取代或未取代的二苯基甲娃燒基、甲基、乙基或丙基，其中適于在Ar、Ar1Irui和R1I4上取代的基團(tuán)是相同或不同的，并且代表鹵原子、氰基、硝基、具有6 34個(gè)環(huán)碳原子的芳基、具有5 34個(gè)環(huán)原子的雜芳基、具有f 34個(gè)碳原子的烷基、具有3 34個(gè)碳原子的環(huán)烷基、具有f 34個(gè)碳原子的硫基或者具有f 34個(gè)碳原子的甲娃燒基，η I 5獨(dú)立地是O或I,η1+η2+η3+η4+η5 Φ· O,和η6 η9獨(dú)立地是O或I。
3.如權(quán)利要求I所述的化合物，其中在化學(xué)式I中，Ar是苯基，Y1I5是氧原子，Ar1Irui每一個(gè)代表苯基，R1 R4每一個(gè)代表氫原子，nl n5獨(dú)立地是O或1，η1+η2+η3+η4+η5 Φ 0，和η6 η9獨(dú)立地是O或I。
4.一種有機(jī)電致發(fā)光器件用的化合物，由下面的化學(xué)式2代表[化學(xué)式2]
5.如權(quán)利要求4所述的化合物，其中在化學(xué)式2中，Ar’代表具有6 34個(gè)碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯(lián)苯基、取代或未取代的三聯(lián)苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的蒽基、取代或未取代的苯基咔唑、取代或未取代的苯基吲哚、取代或未取代的芘基、取代或未取代的吡啶、取代或未取代的噠嗪或者取代或未取代的嘧啶，Y6 Y11是氧原子，Ar11Ir22是相同或不同的取代基，每一個(gè)代表具有6 34個(gè)碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯(lián)苯基、取代或未取代的三聯(lián)苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的蒽基或者取代或未取代的芘基，ITrici每一個(gè)代表不會(huì)擴(kuò)展咔唑單元的共軛結(jié)構(gòu)的單元，并且一部分或全部的ITrici獨(dú)立地是氫原子，或者R5Iltl是相同或不同的取代基，每一個(gè)代表鹵原子、氰基、硝基、叔丁基、取代或未取代的三苯基甲基、取代或未取代的二苯基甲基、取代或未取代的苯基甲基、甲基甲娃燒基、取代或未取代的二苯基甲娃燒基、甲基、乙基或丙基，其中適于在Ar’A11Ir22和ITRltl上取代的基團(tuán)是相同或不同的，并且代表鹵原子、氰基、硝基、具有6 34個(gè)環(huán)碳原子的芳基、具有5 34個(gè)環(huán)原子的雜芳基、具有f 34個(gè)碳原子的烷基、具有3 34個(gè)碳原子的環(huán)烷基、具有f 34個(gè)碳原子的硫基或者具有f 34個(gè)碳原子的甲娃燒基，nl(Tnl5獨(dú)立地是O或1，nl0+nll+nl2+nl3+nl4+nl5 幸 O,和η16 η21獨(dú)立地是O或I。
6.如權(quán)利要求4所述的化合物，其中在化學(xué)式2中，Ar’代表苯基，Y6Y 11是氧原子，Ar11Ir22每一個(gè)代表苯基，R5^R10每一個(gè)代表氫原子，nl(Tnl5獨(dú)立地是O或1，nl0+nll+nl2+nl3+nl4+nl5 幸 0，和 η16 n21 獨(dú)立地是 O 或 I。
7.—種有機(jī)電致發(fā)光器件,包括第一電極；第二電極；和包含主體和摻雜劑的發(fā)光層，其中所述主體包括如權(quán)利要求I或4所述的有機(jī)電致發(fā)光器件用的化合物。
8.如權(quán)利要求7所述的有機(jī)電致發(fā)光器件，還包括電子輸送層；和空穴輸送層。
9.如權(quán)利要求8所述的有機(jī)電致發(fā)光器件，其中所述空穴輸送層或所述電子輸送層包含如權(quán)利要求I所述的有機(jī)電致發(fā)光器件用的化合物。
10.一種有機(jī)電致發(fā)光器件，包括第一電極；第二電極；發(fā)光層；電子輸送層；和空穴輸送層，其中所述空穴輸送層或所述電子輸送層包含如權(quán)利要求I或4所述的有機(jī)電致發(fā)光器件用的化合物。
11.如權(quán)利要求10所述的有機(jī)電致發(fā)光器件，還包括選自空穴注入層和電子注入層的一個(gè)或多個(gè)層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高效率的咔唑系化合物以及包含它的有機(jī)電致發(fā)光器件。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種有機(jī)電致發(fā)光器件用的化合物以及包含該化合物的有機(jī)電致發(fā)光器件，其中作為有機(jī)電致發(fā)光器件用的化合物的咔唑系膦氧化物被用于克服有機(jī)電致發(fā)光器件用的常規(guī)化合物的問題，即，不穩(wěn)定的熱穩(wěn)定性和低效率，特別地，本發(fā)明的化合物在純藍(lán)色磷光器件中表現(xiàn)出優(yōu)異的效率。
文檔編號(hào)H01L51/50GK102959040SQ201180031514
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者李俊燁, 田順玉, 孫孝碩, 陸庚修, 張相億 申請(qǐng)人:檀國(guó)大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力團(tuán)