專利名稱：用于有機(jī)電致發(fā)光器件的材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明描述了茚并咔唑衍生物，其可優(yōu)選用作磷光摻雜劑的基質(zhì)材料或用作電子傳輸材料，特別用于在電致發(fā)光器件的發(fā)光和/或電荷傳輸層中使用。本發(fā)明還涉及包含這些化合物作為結(jié)構(gòu)單元的聚合物，和涉及用于制備本發(fā)明化合物的方法以及涉及包含這些化合物的電子器件。
背景技術(shù)：
正在開發(fā)用于許多不同類型的電子應(yīng)用場合的有機(jī)半導(dǎo)體。例如在US 4539507、 US 5151629,EP 0676461和WO 98/27136中描述了其中這些有機(jī)半導(dǎo)體用作功能材料的有機(jī)電致發(fā)光器件(OLED)的結(jié)構(gòu)。然而，仍需要進(jìn)一步改進(jìn)。因此，仍需要特別是關(guān)于有機(jī)電致發(fā)光器件的壽命、效率和工作電壓方面的改進(jìn)。此外，需要所述化合物具有高的熱穩(wěn)定性和高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以及需要在不分解的情況下能夠升華。特別是在磷光電致發(fā)光器件的情況下，上述性能的改進(jìn)仍是必要的。特別地，需要對磷光發(fā)光體的基質(zhì)材料進(jìn)行改進(jìn)，其同時導(dǎo)致良好的效率、長的壽命和低的工作電壓。特別地，所述基質(zhì)材料的性質(zhì)通常限制所述有機(jī)電致發(fā)光器件的壽命及效率。現(xiàn)有技術(shù)中通常將咔唑衍生物，例如二(咔唑基)聯(lián)苯，用作基質(zhì)材料。此處仍需要改進(jìn)，特別是關(guān)于材料的壽命及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度方面的改進(jìn)。此外，酮(W02004/093207,WO 2010/006680)、氧化膦和砜(W02005/003253)也被用作磷光發(fā)光體的基質(zhì)材料。特別是使用酮時，實(shí)現(xiàn)了低的工作電壓以及長的壽命。此處仍需要改進(jìn)，特別是關(guān)于效率和與包含酮酮化物配體的金屬絡(luò)合物的相容性方面的改進(jìn)， 所述酮酮化物配體例如乙酰丙酮化物。此外，金屬絡(luò)合物，例如BAlq或雙[2_(2_苯并噻唑基)苯酚]鋅(II)，也被用作磷光發(fā)光體的基質(zhì)材料。此處仍需要改進(jìn)，特別是關(guān)于工作電壓和化學(xué)穩(wěn)定性方面的改進(jìn)。 純粹的有機(jī)化合物通常比這些金屬絡(luò)合物更加穩(wěn)定。因此，這些金屬絡(luò)合物中的一些對水解靈敏，這使得操作所述絡(luò)合物更加困難。特別地，磷光發(fā)光體的基質(zhì)材料仍需要改進(jìn)，其同時導(dǎo)致高的效率、長的壽命和低的工作電壓，以及其還與帶有酮酮化物配體的磷光發(fā)光體相容。在電子傳輸材料的情況下同樣仍希望性能方面的改進(jìn)，因?yàn)樘貏e是電子傳輸材料的性能對有機(jī)電致發(fā)光器件的上述性能也具有重要的影響。特別地，需要對電子傳輸材料進(jìn)行改進(jìn)，其同時導(dǎo)致良好的效率、長的壽命和低的工作電壓。此處希望可利用導(dǎo)致更好地將電子注入到發(fā)光層中的電子傳輸材料，因?yàn)楦浑娮拥陌l(fā)光層導(dǎo)致更好的效率。另外，更好的注入能夠降低工作電壓。因此，電子傳輸材料的進(jìn)一步改進(jìn)對于該目的是必要的。使用AlA作為電子導(dǎo)體的電致發(fā)光器件已經(jīng)公開一段時間了，并早在1993年就描述于US 4，539，507中。從那以后經(jīng)常將AKi3用作電子傳輸材料，但其具有許多缺點(diǎn)不能在不留下殘余物的情況下將其氣相沉積，因?yàn)樗谏A溫度下部分分解，這代表特別是對于生產(chǎn)工廠而言的主要問題。這產(chǎn)生的結(jié)果是必須頻繁地清潔或更換氣相沉積源。此外， AlQ3的分解產(chǎn)物進(jìn)入0LED，在這里它們會引起壽命縮短以及量子和功率效率降低。另外， AlQ3具有低的電子遷移率，這導(dǎo)致較高的電壓，并因此導(dǎo)致較低的功率效率。為了避免顯示器中的短路，希望增加所述層的厚度；對于AlA這是不可能的，原因是低的載荷子遷移率以及所導(dǎo)致的電壓增加。其它的電子導(dǎo)體的載荷子遷移率(US4，539，507)同樣太低以致于無法以其形成較厚的層，結(jié)果OLED的壽命甚至比當(dāng)使用Α1( 3時更差。AlA的固有顏色(固態(tài)為黃色)，尤其是在藍(lán)色OLED的情況下，其由于再吸收和弱的再發(fā)光會導(dǎo)致彩色偏移，同樣證明是不利的。此處僅能夠在對效率和顏色定位有相當(dāng)大的不利影響下制備藍(lán)色0LED。因此，仍舊需要導(dǎo)致有機(jī)電致發(fā)光器件良好效率同時長壽命的電子傳輸材料。令人^(訝地，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)包括以下指出的某些茚并芴衍生物作為電子傳輸材料的有機(jī)電致發(fā)光器件具有優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的明顯改進(jìn)。使用這些材料，可以同時獲得高效率和長壽命，這在使用現(xiàn)有技術(shù)的材料時是不可能的。另外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)工作電壓能夠被進(jìn)一步顯著地降低， 這對應(yīng)于更高的功率效率。此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)包含這些作為電子傳輸材料的茚并芴衍生物與有機(jī)堿金屬化合物的組合的電子器件具有明顯的優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)。使用這種材料組合，實(shí)現(xiàn)了高效率和長壽命，同時降低了工作電壓。EP 1860097、WO 2006/100896、DE 102006025846、W02006/122630、WO 2008/132103、WO 2008/006449、WO 2008/056746、WO 2008/149691、WO 2008/146839 和 WO 2008/006449公開了用于在電子器件中使用的茚并芴衍生物。其中列舉了當(dāng)用作空穴傳輸材料或深藍(lán)色發(fā)光體時良好的壽命。然而，這些化合物中的一些由于材料的結(jié)晶度而存在問題，在大規(guī)模生產(chǎn)的氣相沉積期間它們會在氣相沉積源上結(jié)晶而阻塞所述氣相沉積源。 因此，在生產(chǎn)中使用這些材料伴隨有增加的技術(shù)復(fù)雜性。因此，此處還希望進(jìn)一步改進(jìn)。因此，仍舊不僅需要改進(jìn)磷光摻雜劑的基質(zhì)材料，而且需要改進(jìn)電子傳輸材料，所述基質(zhì)材料適合于改進(jìn)有機(jī)電致發(fā)光器件的效率，同時導(dǎo)致長壽命，并能夠在不出問題的情況下進(jìn)行工業(yè)加工。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供這樣的化合物。令人驚訝地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用本發(fā)明茚并咔唑衍生物的電致發(fā)光器件具有明顯的優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)，特別是當(dāng)用作磷光摻雜劑的基質(zhì)材料或用作電子傳輸材料時。由于界面形態(tài)的變化和可能由于電子遷移率改進(jìn)而導(dǎo)致的電壓對于傳輸層厚度的更低的依賴性， 因而一方面出現(xiàn)了更長的壽命，另一方面出現(xiàn)了更低的工作電壓。為此目的，本發(fā)明提供如下通式I的化合物
權(quán)利要求
1.通式I的化合物
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其特征在于Y在每次出現(xiàn)時相同或不同地是CR1，和特征在于W在每次出現(xiàn)時相同或不同地是CR2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的化合物，其特征在于E或者是共價單鍵或者是選自 N(R3)、C(R3)2、 和 S 的二價單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的化合物，其特征在于X在每次出現(xiàn)時相同或不同地是選自c(R3)2、s和0的二價單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的化合物，其特征在于Ar是具有5至10 個芳族環(huán)原子的二價或三價的單或多環(huán)的芳族或雜芳族單元，該芳族或雜芳族單元可被一個或多個基團(tuán)R4a取代，優(yōu)選亞苯基或亞萘基，它們各自可被一個或多個基團(tuán)I^a取代。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的化合物，其特征在于Ar1代表具有5至 10個芳族環(huán)原子的缺電子單或多環(huán)的雜芳族基團(tuán)，該雜芳族基團(tuán)可被一個或多個基團(tuán)R4b 取代。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的化合物，其特征在于Ar1選自吡啶、吡嗪、嘧啶、噠嗪、1，2， 4-三嗪、1，3，5-三嗪、喹啉、異喹啉、喹喔啉、吡唑、咪唑、苯并咪唑、噻唑、苯并噻唑、 惡唑或苯并噁唑，它們各自可被R4b取代。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的化合物，其特征在于L是共價單鍵或二價單元-Ar2-，其中Ar2優(yōu)選代表具有5至10個芳環(huán)環(huán)原子的二價單或多環(huán)的芳族或雜芳族單元，該芳族或雜芳族單元可被一個或多個基團(tuán)R4a或R4b取代。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的化合物，其特征在于標(biāo)記n+m的總和=Io
10.制備根據(jù)權(quán)利要求1至9中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的化合物的方法，該方法包括如下步驟a)使咔唑衍生物或芴衍生物與苯衍生物偶聯(lián)，和b)使咔唑氮芳基化以引入Ar1。
11.聚合物、低聚物或樹枝狀聚合物，其包含一種或多種根據(jù)權(quán)利要求1至9中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的化合物，其中以上定義的化合物的一個或多個基團(tuán)或H原子代表與所述聚合物、低聚物或樹枝狀聚合物結(jié)合的鍵。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的化合物或根據(jù)權(quán)利要求11所述的聚合物、低聚物或樹枝狀聚合物在電子器件中的用途。
13.電子器件，其包括至少一種根據(jù)權(quán)利要求1至9中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的化合物，或根據(jù)權(quán)利要求11所述的聚合物、低聚物或樹枝狀聚合物，其中所述電子器件優(yōu)選選自有機(jī)電致發(fā)光器件(OLED)、有機(jī)場效應(yīng)晶體管(O-FET)、有機(jī)薄膜晶體管(O-TFT)、有機(jī)發(fā)光晶體管(O-LET)、有機(jī)集成電路(O-IC)、有機(jī)太陽能電池(O-SC)、有機(jī)場猝熄器件(O-FQD)、發(fā)光電化學(xué)電池(LEC)、有機(jī)光感受器或有機(jī)激光二極管(O-Iaser)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于將根據(jù)權(quán)利要求1至9中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的化合物或根據(jù)權(quán)利要求U所述的聚合物、低聚物或樹枝狀聚合物用作發(fā)光層中磷光摻雜劑的基質(zhì)材料和/或用作電子傳輸層中的電子傳輸材料和/或用作空穴傳輸層中的空穴傳輸材料和/或用作空穴阻擋層中的空穴阻擋材料。
15.一種或多種根據(jù)權(quán)利要求1至9中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的化合物和/或一種或多種根據(jù)權(quán)利要求11所述的聚合物、低聚物或樹枝狀聚合物與一種或多種發(fā)光化合物，優(yōu)選磷光化合物的混合物。
16.一種制劑，其包含至少一種根據(jù)權(quán)利要求1至9中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的化合物和/ 或根據(jù)權(quán)利要求11所述的聚合物、低聚物或樹枝狀聚合物或根據(jù)權(quán)利要求15所述的混合物，以及至少一種有機(jī)溶劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及新的茚并芴衍生物，其可優(yōu)選用作磷光摻雜劑的基質(zhì)材料或者用作電子傳輸材料，特別用于在電致發(fā)光器件的發(fā)光和/或電荷傳輸層中使用。本發(fā)明還涉及包含所述化合物作為結(jié)構(gòu)單元的聚合物，和涉及用于制備本發(fā)明化合物的方法以及涉及包含其的電子器件。
文檔編號C07D513/04GK102471602SQ201080029223
公開日2012年5月23日 申請日期2010年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者克里斯托夫·普夫盧姆, 埃米爾·侯賽因·帕勒姆, 特雷莎·穆?？?費(fèi)爾瑙德, 阿爾內(nèi)·比辛, 霍爾格·海爾 申請人:默克專利有限公司