咔唑系氧化膦化合物和包含該化合物的有機電致發光器件的製作方法
2023-07-29 13:03:16
專利名稱：咔唑系氧化膦化合物和包含該化合物的有機電致發光器件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種咔唑系氧化膦化合物，其能夠改善常規有機電致發光器件的熱穩定性並增大有機電致發光器件的效率特性，尤其是純藍色磷光器件，還涉及一種包含該化合物的有機電致發光器件。
背景技術：
與諸如液晶顯示器(IXD)、等離子體顯示面板(PDP)、場發射顯示器(FED)等其他平板顯示裝置相比，有機電致發光器件具有更簡單的結構、各種加工優勢、更高的亮度、優異的視角、更快的響應速度和更低的工作電壓，因而正在進行多種嘗試以將它們用作諸如壁掛電視等平板顯示裝置或用作顯示器、照明裝置、廣告牌等背光單元的光源。通常，當將直流電壓施加到有機電致發光器件上時，從陽極注入的空穴和從陰極注入的電子複合形成電子-空穴對，即，激子，其後激子返回到穩定的基態，並且相應的能量轉移到發光材料，從而轉換成光。在努力提高有機電致發光器件的效率和穩定性時，C. W. Tang等人，Eastman Kodak(C. W. Tang, S. A. Vanslyke, Applied Physics Letters, vol. 51, pp. 913,1987)報導稱，通過在兩個相對電極之間形成串聯的有機薄膜而製作在低電壓下操作的有機電致發光器件，並且正在對多層薄膜結構的有機電致發光器件用的有機材料進行深入研究。這種串聯有機電致發光器件的壽命與薄膜和材料的穩定性密切相關。例如，當材料的熱穩定性降低時，材料可能會在高溫或工作溫度下結晶，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電致發光器件的常規主體材料。這些包括三嗪系化合物、噁二唑系化合物、苯並咪唑系化合物、苯基吡啶系化合物和矽系化合物。然而，由於在有機電致發光器件中不能實現優異的效率特性，所以這類化合物存在問題，並且能夠在藍色磷光器件中表現出優異特性的主體材料相當有限。因此，發展解決這類問題的新型化合物是必需的。作為新型的主體材料，新型的氧化膦系化合物已有報導。然而，使用這種化合物，
很難獲得高效率。韓國專利公開No. 10-2006-0109524披露了一種芳基氧化膦系化合物、芳基硫化膦系化合物或芳基硒化膦系化合物以及使用它們的有機電致發光器件，但是由於在純藍色磷光器件中不能實現高效率，所以存在問題。Applied Physics Letter (Appl. Phys. Lett. 92,083308, 2008)披露了一種使用具有芴結構的氧化膦化合物的藍色磷光器件，但該器件的量子效率只有約9%，從而不希望地造成低器件效率。因此，有鑑於現有技術中的上述問題完成了本發明，本發明意圖研發一種新型的主體材料，g卩，具有咔唑結構的氧化膦化合物，並將其作為有機電致發光器件的主體材料
發明內容
技術問題為了解決常規有機電致發光器件的熱不穩定和低效率的問題，本發明採用了咔唑系氧化膦化合物，其表現出高的熱穩定性和優異的空穴輸送特性，從而可以應用於空穴輸送層，也可作為從紅色磷光到藍色磷光的任何發光層用的主體材料，還可以在純藍色磷光器件中實現高效率特性，因此，本發明的目的是提供一種咔唑系氧化膦化合物和包含該化合物的有機電致發光器件。技術方案因此，本發明提供一種由以下化學式1代表的有機電致發光器件用的化合物[化學式1]
權利要求
1. 一種由以下化學式1代表的有機電致發光器件用的化合物 [化學式1]
2.如權利要求1所述的化合物，其中Y1代表氧原子，Ar1和Ar2是相同或不同的取代基，每一個代表具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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，Ar3代表具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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， 和R1和R2中的部分或全部獨立地是氫原子，或者R1和R2是相同或不同的取代基，每一個代表滷原子、氰基、硝基、具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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，其中具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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獨立地形成或與相鄰基團形成飽和或不飽和的環，其中適於在Ar1 Ar3、R1或R2上取代的基團是滷原子、氰基、硝基、具有6 34個環碳原子的芳基、具有5 34個環原子的雜芳基、具有1 34個碳原子的烷基、具有3 34 個碳原子的環烷基、具有1 34個碳原子的硫基或具有1 34個碳原子的甲矽烷基。
3.如權利要求1所述的化合物，其中Y1代表氧原子，Ar1和Ar2每一個代表苯基，Ar3代表苯基和R1和R3每一個代表苯基。
4.一種由一下化學式2代表的有機電致發器件用的化合物
5.如權利要求4所述的化合物，其中Y2和Y3代表氧原子，Ar4 Ar7是相同或不同的取代基，每一個代表具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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，Ar8代表具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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， 和R3和R4中的部分或全部獨立地是氫原子，或者R3和R4是相同或不同的取代基，每一個代表滷原子、氰基、硝基、具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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，其中具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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獨立地形成或與相鄰基團形成飽和或不飽和的環，其中適於在Ar4 Ar8、R3或R4上取代的基團是滷原子、氰基、硝基、具有6 34個環碳原子的芳基、具有5 34個環原子的雜芳基、具有1 34個碳原子的烷基、具有3 34 個碳原子的環烷基、具有1 34個碳原子的硫基或具有1 34個碳原子的甲矽烷基。
6.一種由以下化學式3代表的有機電致發光器件用的化合物
7.如權利要求6所述的化合物，其中Y4代表氧原子，Ar9代表具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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， Ar10和Ar11是相同或不同的取代基，每一個代表具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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，和R5和R6中的部分或全部獨立地是氫原子，或者R5和R6是相同或不同的取代基，每一個代表滷原子、氰基、硝基、具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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，其中具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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獨立地形成或與相鄰基團形成飽和或不飽和的環，其中適於在Ar9 Ar11、R5和R6上取代的基團是滷原子、氰基、硝基、具有6 34個環碳原子的芳基、具有5 34個環原子的雜芳基、具有1 34個碳原子的烷基、具有3 34 個碳原子的環烷基、具有1 34個碳原子的硫基或具有1 34個碳原子的甲矽烷基。
8.一種由以下化學式4代表的有機電致發光器件用的化合物 [化學式4]
9.如權利要求8所述的化合物，其中Y5和Y6代表氧原子，Ar12 Ar15是相同或不同的取代基，每一個代表具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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，和R7 R9中的部分或全部獨立地是氫原子，或者R7 R9是相同或不同的取代基，每一個代表滷原子、氰基、硝基、具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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，其中具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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獨立地形成或與相鄰基團形成飽和或不飽和的環，其中適於在Ar12 Ar15和R7 R9上取代的基團是滷原子、氰基、硝基、具有6 34個環碳原子的芳基、具有5 34個環原子的雜芳基、具有1 34個碳原子的烷基、具有3 34個碳原子的環烷基、具有1 34個碳原子的硫基或具有1 34個碳原子的甲矽烷基。
10.一種由以下化學式5代表的有機電致發光器件用的化合物 [化學式5]
11.如權利要求10所述的化合物，其中Y7和Y8每一個代表氧原子，Ar16 Ar19是相同或不同的取代基，每一個代表具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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，和R10 R12中的部分或全部獨立地是氫原子，或者Rki R12是相同或不同的取代基，每一個代表滷原子、氰基、硝基、具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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，其中具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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獨立地形成或與相鄰基團形成飽和或不飽和的環，其中適於在Ar"5 Ar19和Rki R12上取代的基團是滷原子、氰基、硝基、具有6 34個環碳原子的芳基、具有5 34個環原子的雜芳基、具有1 34個碳原子的烷基、具有3 34個碳原子的環烷基、具有1 34個碳原子的硫基或具有1 34個碳原子的甲矽烷基。
12.—種由以下化學式6代表的有機電致發光器件用的化合物 [化學式6]
13.如權利要求12所述的化合物，其中Y9 Y11每一個代表氧原子，Ar20 Ar25是相同或不同的取代基，每一個代表具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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，和R13 R15中的部分或全部獨立地是氫原子，或者R13 R15是相同或不同的取代基，每一個代表滷原子、氰基、硝基、具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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，其中具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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獨立地形成或與相鄰基團形成飽和或不飽和的環，其中適於在Ar2° Af5和R13 R15上取代的基團是滷原子、氰基、硝基、具有6 34個環碳原子的芳基、具有5 34個環原子的雜芳基、具有1 34個碳原子的烷基、具有3 34個碳原子的環烷基、具有1 34個碳原子的硫基或具有1 34個碳原子的甲矽烷基。
14.一種由以下化學式7代表的有機電致發光器件用的化合物 [化學式7]其中Y12代表氧原子、硫原子或硒原子，Ar26和Ar27是相同或不同的取代基，每一個代表具有6 50個環碳原子的取代或未取代的芳基或者具有5 50個環原子的取代或未取代的雜芳基，和R16 R2tl中的部分或全部獨立地是氫原子，或者R16 R2°是相同或不同的取代基，每一個代表滷原子、氰基、硝基、具有6 50個環碳原子的取代或未取代的芳基、具有5 50個環原子的取代或未取代的雜芳基、具有1 50個碳原子的取代或未取代的烷基、具有3 50個碳原子的取代或未取代的環烷基、具有1 50個碳原子的取代或未取代的硫基或者具有1 50個碳原子的取代或未取代的甲矽烷基，其中具有6 50個環碳原子的取代或未取代的芳基、具有5 50個環原子的取代或未取代的雜芳基或者具有3 50個碳原子的取代或未取代的環烷基獨立地形成或與相鄰基團形成飽和或不飽和的環，其中適於在Ar26、Ar27和R16 R2°上取代的基團是滷原子、氰基、硝基、具有6 50個環碳原子的芳基、具有5 50個環原子的雜芳基、具有1 50個碳原子的烷基、具有3 50個碳原子的環烷基、具有1 50個碳原子的硫基或者具有1 50個碳原子的甲矽烷基。
15.如權利要求14所述的化合物，其中Y12代表氧原子，Ar26和Ar27是相同或不同的取代基，每一個代表具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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，和R16 R2°中的部分或全部獨立地是氫原子，或者R16 R2°是相同或不同的取代基，每一個代表滷原子、氰基、硝基、具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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，其中具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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獨立地形成或與相鄰基團形成飽和或不飽和的環，其中適於在Ar26、Ar27和R16 R2°上取代的基團是滷原子、氰基、硝基、具有6 34個環碳原子的芳基、具有5 34個環原子的雜芳基、具有1 34個碳原子的烷基、具有3 34個碳原子的環烷基、具有1 34個碳原子的硫基或具有1 34個碳原子的甲矽烷基。
16.一種由以下化學式8代表的有機電致發光器件用的化合物 [化學式8]
17.如權利要求16所述的化合物，其中Y13和Y14每一個代表氧原子，Ar28 Ar31是相同或不同的取代基，每一個代表具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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，和R21 R25中的部分或全部獨立地是氫原子，或者R21 R25是相同或不同的取代基，每一個代表滷原子、氰基、硝基、具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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，其中具有6 34個碳原子的取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯苯基、取代或未取代的三聯苯基、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獨立地形成或與相鄰基團形成飽和或不飽和的環，其中適於在Ar28 Ar31和R21 R25上取代的基團是滷原子、氰基、硝基、具有6 34個環碳原子的芳基、具有5 34個環原子的雜芳基、具有1 34個碳原子的烷基、具有3 34個碳原子的環烷基、具有1 34個碳原子的硫基或具有1 34個碳原子的甲矽烷基。
18.一種有機電致發光器件，包括 第一電極；第二電極；和形成在第一電極和第二電極之間的具有至少一個發光層的單一有機層或多個有機層， 其中所述有機層包含權利要求1 17中任一項所述的有機電致發光器件用的化合物。
19.如權利要求18所述的有機電致發光器件，其中所述發光層包含權利要求1 17中任一項所述的有機電致發光器件用的化合物。
20.如權利要求18所述的有機電致發光器件，其中所述有機層包括空穴輸送層，所述空穴輸送層包含權利要求1 17中任一項所述的有機電致發光器件用的化合物。
全文摘要
本發明涉及一種咔唑系氧化膦化合物和包含該化合物的有機電致發光器件。根據本發明，提供的有機電致發光器件用的化合物能夠改善作為有機電致發光器件用的已知化合物問題的熱不穩定和低效率特性，特別地，通過使用有機電致發光器件用的咔唑系氧化膦化合物，可以在純藍色磷光器件中實現優異的效率特性，還提供有機電致發光器件。根據本發明的一個方面，提供有機電致發光器件用的咔唑系氧化膦化合物，還提供能夠實現熱穩定性和高效率特性的包含該化合物的有機電致發光器件。
文檔編號H01L51/54GK102439111SQ200980159451
公開日2012年5月2日 申請日期2009年11月16日 優先權日2009年5月27日
發明者李俊燁, 田順玉, 金娛永, 陸庚修 申請人:檀國大學校產學協力團