CN101386630B - 有机电致发光装置 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及可用作发光材料的铂络合物及使用所述铂络合物的有机电致发光装置(下文可称为“有机EL装置”)。
背景技术
近年来对有机电致发光装置的研究和开发非常活跃,因为它们能在低的驱动电压下提供高亮度发射。通常而言,有机EL装置具有包括发光层的有机层和将所述有机层夹在中间的一对电极。由阴极注入的电子和来自阳极的空穴在发光层重新结合,由此形成的激子用于发光。
磷光材料(phosphorescent material)的使用经促进了装置效率的提高。作为磷光材料,已知铱络合物和铂络合物(JP-A-2005-220136)。
已有报导使用具有四配位基的铂络合物来得到发射效率和耐久性改善的有机EL装置(国际专利公开No.04-108857)。在这些铂络合物中,与具有苯基吡啶骨架的络合物相比,具有吡啶基吡啶骨架的络合物使发射波长变短,因此有希望作为发出从浅蓝至蓝色光的发光材料。然而,难以控制络合副产物的形成,因此需要建立实用的制备方法。
还报导了具有吡啶基吡唑骨架的发蓝光材料及使用该材料的有机EL装置(JP-A-2007-19462),但是该开发没有成功获得同时满足高效率和耐久性的装置,特别是在其用作高亮度装置时。考虑到将有机EL装置用于发光设备,然而需要将其用作高亮度装置。因此要求开发甚至在用于所述高亮度装置时还显示优异耐久性的发蓝光材料。
发明内容
本发明的目的是提供可提高络合步骤产率的具有特定结构的吡啶基吡啶铂络合物的制备方法;通过该制备方法制备的铂络合物;具有特定结构的吡啶基吡啶络合物;以及当用作高亮度装置时具有优异耐久性的有机电致发光装置。
为了克服上述问题本发明人进行了研究,并考虑到吡啶基吡啶配体与铂(II)盐的络合步骤的低产率是由吡啶环的氮原子与铂的配位造成的。结果发现,可以通过相对于吡啶环的氮原子的α位引入吸电子取代基以控制氮原子与铂的配位(用于减小由空间排斥引起的氮原子和铂的配位并减小氮原子的电子密度),而高产率地合成吡啶基吡啶络合物。还发现与已知的发蓝光材料相比,得到的吡啶基吡啶络合物在用于有机EL装置时在高亮度下耐久性改善,从而完成了本发明。因此本发明通过如下方式实现。
(1)制备由下式(1)表示的铂络合物的方法,该方法包括:
使由下式(B-2)表示的化合物和由下式(B-2′)表示的化合物与由下式(A-0)表示的化合物反应,以得到由下式(C-0)表示的化合物;并且
使由下式(C-0)表示的化合物与铂盐反应:
式(1)
其中:R11、R12、R13、R14、R15、R16、RA和RB各自独立地代表氢原子或取代基,
R17、R18、R19和R20各自独立地代表氢原子或取代基,条件是R17和R18的至少一个代表吸电子取代基,且R19和R20的至少一个代表吸电子取代基,并且
L1代表单键或二价连接基团,
式(B-2)
其中:R17和R18各自独立地代表氢原子或取代基,条件是R17和R18的至少一个代表吸电子取代基,并且
RA代表氢原子或取代基,
式(B-2′)
其中:R19和R20各自独立地代表氢原子或取代基,条件是R19和R20的至少一个代表吸电子取代基,并且
RB代表氢原子或取代基,
式(A-0)
其中,R11、R12、R13、R14、R15和R16各自独立地代表氢原子或取代基,L1代表单键或二价连接基团,并且
X代表卤原子,
式(C-0)
其中:R11、R12、R13、R14、R15、R16、RA和RB各自独立地代表氢原子或取代基,
R17、R18、R19和R20各自独立地代表氢原子或取代基,条件是R17和R18的至少一个代表吸电子取代基,且R19和R20的至少一个代表吸电子取代基,并且
L1代表单键或二价连接基团。
(2)由下式(1)表示的铂络合物:
式(1)
其中:R11、R12、R13、R14、R15、R16、RA和RB各自独立地代表氢原子或取代基,
R17、R18、R19和R20各自独立地代表氢原子或取代基,条件是R17和R18的至少一个代表吸电子取代基,且R19和R20的至少一个代表吸电子取代基,并且
L1代表单键或二价连接基团。
(3)在(2)中描述的铂络合物,其中:
所述式(1)由下式(2)表示:
式(2)
其中:
R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、RA和RB的意义与式(1)中的定义相同,并且
R21和R22各自独立地代表氢原子或取代基。
(4)通过(1)描述的方法得到的铂络合物。
(5)有机电致发光装置,其包含:
一对电极;和
在所述电极对之间的至少一个有机层,其含有至少一种在(2)、(3)和(4)中所述的铂络合物。
(6)有机电致发光装置,其包含:
一对电极;和
在所述电极对之间的至少一个有机层,其包含含有至少一种在(2)、(3)和(4)中所述的铂络合物的发光层。
发明详述
根据本发明,可以高产率地制备由式(1)和(2)表示的各铂络合物。此外,可以通过将这些铂络合物引入有机层中,而得到当用作高亮度装置时具有优异耐久性的有机电致发光装置。
在本说明书中,取代基组B定义如下。
(取代基组B)
取代基组B包括烷基(优选C1-30,更优选C1-20,特别优选C1-10烷基,例如甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、环丙基、环戊基和环己基)、烯基(优选C2-30,更优选C2-20,特别优选C2-10烯基,例如乙烯基、烯丙基、2-丁烯基和3-戊烯基)、炔基(优选C2-30,更优选C2-20,特别优选C2-10炔基,例如丙炔基和3-戊炔基)、芳基(优选C6-30,更优选C6-20,特别优选C6-12芳基,例如苯基、对甲基苯基、萘基和蒽基)、氨基(优选C0-30,更优选C0-20,特别优选C0-10氨基,例如氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二苄基氨基、二苯基氨基和联甲苯基氨基)、烷氧基(优选C1-30,更优选C1-20,特别优选C1-10烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、丁氧基和2-乙基己氧基)、芳氧基(优选C6-30,更优选C6-20,特别优选C6-12芳氧基,例如苯氧基、1-萘氧基和2-萘氧基)、杂环氧基(优选C1-30,更优选C1-20,特别优选C1-12杂环氧基,例如吡啶氧基、吡唑氧基、嘧啶氧基和喹啉氧基),
酰基(优选C1-30,更优选C1-20,特别优选C1-12酰基,例如乙酰基、苯甲酰基、甲酰基和新戊酰基)、烷氧基羰基(优选C2-30,更优选C2-20,特别优选C2-12烷氧基羰基,例如甲氧基羰基和乙氧基羰基)、芳氧基羰基(优选C7-30,更优选C7-20,特别优选C7-12芳氧基羰基,例如苯氧基羰基)、酰氧基(优选C2-30,更优选C2-20,特别优选C2-10酰氧基,例如乙酰氧基和苯酰氧基)、酰胺基(优选C2-30,更优选C2-20,特别优选C2-10酰氨基,例如乙酰氨基和苯甲酰氨基)、烷氧基羰基胺基(优选C2-30,更优选C2-20,特别优选C2-12烷氧基羰基氨基,例如甲氧基羰基氨基)、芳氧基羰基氨基(优选C7-30,更优选C7-20,特别优选C7-12芳氧基羰基氨基,例如苯氧基羰基氨基)、磺酰基氨基(优选C1-30,更优选C1-20,特别优选C1-12磺酰基氨基,例如甲磺酰基氨基和苯磺酰基氨基)、氨磺酰基(优选C0-30,更优选C0-20,特别优选C0-12氨磺酰基,例如氨磺酰基、甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基和苯基氨磺酰基)、氨基甲酰基(优选C1-30,更优选C1-20,特别优选C1-12氨基甲酰基,例如氨基甲酰基、甲基氨基甲酰基、二乙基氨基甲酰基和苯基氨基甲酰基)、烷基硫基(优选C1-30,更优选C1-20,特别优选C1-12烷基硫基,例如甲硫基和乙硫基)、芳基硫基(优选C6-30,更优选C6-20,特别优选C6-12芳基硫基,例如苯硫基)、杂环硫基(优选C1-30,更优选C1-20,特别优选C1-12杂环硫基,例如吡啶基硫基、2-苯并咪唑基硫基、2-苯并噁嗪基硫基和2-苯并噻唑基硫基)、磺酰基(优选C1-30,更优选C1-20,特别优选C1-12磺酰基,例如甲磺酰基和甲苯磺酰基),
亚硫酰基(优选C1-30,更优选C1-20,特别优选C1-12亚硫酰基,例如甲亚硫酰基和苯亚硫酰基)、脲基(优选C1-30,更优选C1-20,特别优选C1-12脲基,例如脲基、甲基脲基和苯基脲基)、磷酸酰胺基(优选C1-30,更优选C1-20,特别优选C1-12磷酸酰胺基,例如二乙基磷酸酰胺基和苯基磷酸酰胺基)、羟基、巯基、卤原子(氟原子、氯原子、溴原子和碘原子)、氰基、硫基、羧基、硝基、异羟肟酸基、亚磺基、肼基、亚氨基、杂环基(杂芳基)(优选C1-30,更优选具有例如氮原子、氧原子或硫原子作为杂原子的C1-12杂环基,具体实例包括咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、噻吩基、哌啶基、吗啉基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、咔唑基和氮杂环庚三烯基(azepinyl))、甲硅烷基(优选C3-40,更优选C3-30,特别优选C3-24甲硅烷基,例如三甲代甲硅烷基和三苯基硅烷基)、甲硅烷氧基(优选C3-40,更优选C3-30,特别优选C3-24甲硅烷基,例如三甲基甲硅烷氧基和三苯基甲硅烷氧基)。这些取代基可以进一步被取代。
下面说明由式(1)表示并具有四配位基的铂络合物。
在式(1)和(2)描述中的氢原子包括同位素(氘原子),构成取代基的原子也包括所述同位素。
式(1)
在式(1)中,R11、R12、R13、R14、R15和R16各自独立地代表氢原子或取代基。由各个R11、R12、R13、R14、R15和R16代表的取代基具有与取代基组B相同的意义。如果可以,R11、R12、R13、R14、R15和R16可以偶联在一起形成环。
R11和R16各自优选代表氢原子、烷基、芳基、氨基、烷氧基、芳氧基、酰基、烷氧基羰基、烷基硫基、磺酰基、羟基、卤原子、氰基、硝基或杂环基,更优选氢原子、烷基、芳基、卤原子、氰基、或杂环基,还更优选氢原子、甲基、叔丁基、三氟甲基、苯基、氟原子、氰基或吡啶基,还更优选氢原子、甲基或氟原子,特别优选氢原子。
R13和R14各个优选具有与R11和R16优选范围相同的意义。
R12和R15各自优选代表氢原子、烷基、芳基、氨基、烷氧基、芳氧基、烷基硫基、芳基硫基、卤原子、氰基或杂环基,更优选氢原子、烷基、芳基、氨基、烷氧基、芳氧基、卤原子或杂环基,还更优选氢原子、烷基、氨基、烷氧基、卤原子或杂环基,还更优选氢原子、甲基、叔丁基、二烷基氨基、二苯基氨基、甲氧基、苯氧基、氟原子、咪唑基、吡咯基或咔唑基,特别优选氢原子、甲基、氟原子、甲氧基或苯氧基,最优选氢原子或甲基。
R17、R18、R19和R20各自独立地代表氢原子或取代基。由各个R17、R18、R19和R20代表的取代基具有与取代基组B相同的意义,条件是R17和R18的至少一个代表吸电子取代基,且R19和R20的至少一个代表吸电子取代基。
优选方案包括R17和R20各自代表吸电子取代基的方案,R18和R19各自代表吸电子取代基的方案,R17、R18、R19和R20各自代表吸电子取代基的方案。更优选的方案包括R17、R18、R19和R20各自代表吸电子取代基的方案。这些取代基可以相同或不同。
这里使用的术语“吸电子取代基”表示Hammett σmm常数或Hammettσp常数大于0的取代基。在本说明书中,将满足Hammett σm常数大于0和Hammett σp常数大于0中至少一个的取代基定义为吸电子基团。Hammettσ常数的定义和数值在文献中有报导(例如,Chem.Rev.,91,165-195(1991))。
R17、R18、R19和R20各自的实例包括氢原子、卤原子、氟代苯基、氟代烷氧基、全氟代烷基、氰基、硝基、芳氧基、烷基、芳基、甲硅烷基、三烷基甲硅烷基和三芳基甲硅烷基。
R17、R18、R19和R20各自优选代表氢原子、卤原子、氟代苯基、氟代烷氧基、全氟代烷基、氰基、硝基或芳氧基,更优选氢原子、氟原子、氟代苯基、三氟甲氧基、三氟甲基、氰基或苯氧基,还更优选氢原子、氟原子、全氟代苯基、三氟甲基、氰基或由吸电子取代基取代的苯氧基,特别优选氢原子、氟原子或由吸电子取代基取代的苯氧基,最优选氢原子或氟原子。
所述由吸电子取代基取代的苯氧基优选由氟原子、三氟甲基或氰基作为吸电子取代基而取代的苯氧基,更优选由氟原子或三氟甲基取代的苯氧基。吸电子取代基的数目优选为1-5,更优选为1-3,最优选为1或2。
RA和RB各自代表氢原子或取代基。RA和RB可以彼此连接。
RA和RB各自优选代表氢原子、烷基、芳基、氨基、烷氧基、芳氧基、酰基、烷氧基羰基、烷基硫基、磺酰基、羟基、卤原子、氰基、硝基或杂环基,更优选氢原子、烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、烷基硫基、卤原子或氰基,还更优选氢原子、烷基、全氟代烷基、芳基、卤原子或氰基,还更优选氢原子、甲基、三氟甲基或氰基,特别优选氢原子、三氟甲基、氟原子或氰基,最优选氢原子。
L1代表单键或二价连接基团。对所述二价连接基团没有特别限定,但优选由碳原子、氮原子、氧原子、硫原子或硅原子组成的连接基团。如下为二价连接基团的具体实例,但是本发明并不限于这些实例。
在上式中,Ro代表选自取代基组B的取代基,优选烷基,更优选C1-6烷基;m代表0-5的整数,优选0-4,更优选0-3。
L1优选代表二烷基亚甲基、二芳基亚甲基或二杂芳基亚甲基,更优选二甲基亚甲基、甲基苯基亚甲基或二苯基亚甲基,还更优选二甲基亚甲基。
这些连接基团可以由氢原子取代。在这种情况下取代基的实例对应取代基组B的那些。当所述连接基团具有两个或多个取代基时,所述取代基可以偶联在一起形成环。
下面说明式(B-2)和(B-2′)。
式(B-2)
式(B-2′)
式(B-2)和(B-2′)中的R17、R18、R19、R20、RA和RB的意义与式(1)中所定义的相同,且它们的优选范围也与式(1)中的那些相同。
下面说明式(A-0)。
式(A-0)
式(A-0)中的R11、R12、R13、R14、R15、R16和L1的意义与式(1)中所定义的相同,且优选范围也与式(1)的那些相同。X代表氢原子。卤原子优选氟原子、氯原子、溴原子或碘原子,更优选氯原子、溴原子或碘原子,还更优选氯原子或溴原子。
下面说明式(C-0)。
式(C-0)
式(C-0)中的R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、RA、RB和L1的意义与式(1)中所定义的相同,且优选范围也与式(1)的那些相同。
由式(1)表示的铂络合物优选为由式(2)表示的络合物。
式(2)
式(2)中的R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、RA和RB的意义与式(1)中所定义的相同,且优选范围也与式(1)的那些相同。R21和R22各自独立地代表氢原子或取代基。由R21和R22各自代表的取代基具有与取代基组B相同的意义。可选地,R21和R22可以彼此连接以形成环状结构,例如环己烷环或环戊烷环。
R21和R22各自优选为氢原子、烷基、芳基、卤原子或杂环基,更优选氢原子、甲基、苯基、氟原子或吡啶基,还更优选甲基、苯基或氟原子,最优选甲基或苯基。
由式(1)或(2)表示的铂络合物可以是低分子量化合物、低聚物、剩余部分连接至聚合物链的高分子量化合物(质量平均分子量优选为1000-5000000,更优选为5000-2000000,还更优选为10000-1000000)或者在主链上具有本发明铂络合物结构的高分子量化合物(质量平均分子量优选为1000-5000000,更优选为5000-2000000,还更优选为10000-1000000)。当其为高分子量化合物时,其可以为均聚物或与另一种聚合物的共聚物。所述共聚物可以为无规共聚物或嵌段共聚物。所述共聚物可以在其聚合物中具有带有发光功能的化合物和/或具有电荷传输功能的化合物。
下面是由式(1)表示的本发明的络合物的具体实例,但是本发明并不限于这些实例。
下面说明本发明的制备方法。
由式(1)表示的铂络合物的制备方法包括使由式(B-2)和式(B-2′)表示并在吡啶环的特定位置(相对于吡啶氮原子的α位)具有取代基的各化合物与由式(A-0)表示的化合物反应,以得到由式(C-0)表示的化合物;并使由式(C-0)表示的化合物与铂盐反应。
在以上反应图式中,R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、RA、RB和L1的意义与式(1)中所定义的相同。X代表卤原子。
在吡啶环的特定位置(相对于吡啶的氮原子的α位)具有取代基的化合物(B-2)可以由化合物(B-3)或(B-4)经过锂化而合成(描述于Org.Lett.,6,277(2004)中)。化合物(B-2′)可以以相似方式合成。
在以上反应图式中,R17、R18和RA的意义与式(1)中所定义的相同。
由式(C-0)表示的化合物可以通过使由式(B-2)表示的化合物和由式(B-2′)表示的化合物与由式(A-0)表示的化合物在溶剂中,在钯催化剂、配体(如果需要的)及碱存在下反应而合成。
对于每mol的由式(A-0)表示的化合物,由式(B-2)表示的化合物和由式(B-2′)表示的化合物各自用量为1.0-10mol,优选1.0-6mol,更优选1.0-3mol。
所述反应通常在常压下进行,但可以根据需要在加压下或减压下进行。所述反应可以在空气中进行,但优选在惰性气氛(如氮气或氩气)中进行,以避免钯催化剂的失活。
对用于以上反应的溶剂没有特殊限制,但实例包括水、芳族烃(如苯、甲苯和二甲苯)、卤代烃(如二氯甲烷和氯仿)、醚类(如四氢呋喃、1,2-二甲氧基乙烷、1,4-二氧六环和二乙醚)、醇类(如甲醇、乙醇和异丙醇)和酯类(如乙酸乙酯和乙酸丁酯)。其中,优选水、芳族烃和醚类。这些溶剂可以单独或组合使用。
溶剂的用量应可以进行搅拌,基于化合物(A-0)的重量,该用量通常为1-200重量倍,优选2-100重量倍。
为进行所述反应,二价钯盐或零价钯盐用作钯催化剂。二价钯盐的实例包括乙酸钯和双(三苯基膦)二氯化钯,零价钯盐的实例包括四(三苯基膦)钯和双(二亚苄基丙酮)钯。
对于每mol化合物(A-0),钯盐的用量通常为0.0001-0.5mol,优选为0.001-0.2mol,更优选为0.005-0.1mol。
以上反应可以在按需要加入配体下进行。配体的实例包括膦配体和卡宾配体。其中,优选膦配体。
相对于用于所述反应的每mol钯催化剂,配体的用量通常为0.5-20mol,优选为1-10mol,更优选为1-5mol。
对于反应中使用的碱没有特殊限制,且具体实例包括碱金属氢氧化物(如氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾);碱土金属氢氧化物(如氢氧化钙和氢氧化钡);碱金属碳酸氢盐(如碳酸氢钠和碳酸氢钾);碱土金属碳酸氢盐(如碳酸氢钙和碳酸氢钡);碱金属碳酸盐(如碳酸钠和碳酸钙);碱土金属碳酸盐(如碳酸钙和碳酸钡)以及磷酸盐(如磷酸钠和磷酸钾)。其中,优选碱金属碳酸氢盐、碱金属碳酸盐和磷酸盐。
对于每mol化合物(A-0),所述碱的用量通常为0.1-50mol,优选为1-20mol,更优选为2-10mol。
对以上反应的温度没有特别限制,且通常为0至溶剂的沸点。当产物不发生降解时,反应在接近溶剂沸点的温度下进行以提高反应速率。
由式(1)表示的铂络合物可以通过使由式(C-0)(其在下文称为“配体”)表示的化合物与铂盐在溶剂存在下反应而获得。
在本发明的制备方法中,用于在铂盐和配体之间形成络合物的反应且含有二价铂的铂盐的实例包括氯化铂、溴化铂、碘化铂、乙酰丙酮化铂、双(氰苯)二氯化铂、双(乙腈)二氯化铂、二氯(1,5-环辛二烯)铂、二溴双(三苯基膦)铂、二氯(1,10-邻二氮杂菲)铂、二氯双(三苯基膦)铂、二氨基二氯化铂、二氨基二碘化铂、四溴铂酸钾、四氯铂酸钾和四氯铂酸钠。在这些铂盐之中,优选氯化铂、双(氰苯)二氯化铂(II)和双(乙腈)二氯化铂(II)。
这些金属化合物可以含有结晶水、结晶溶剂或配位溶剂。对金属的化合价没有特别限制,但金属优选为二价或零价,更优选为二价。
在本发明的制备方法中,当所述铂盐含有一个用于形成相应络合物的铂原子时,对每mole配体,用于在铂盐和配体之间形成络合物的反应的铂盐的量通常为0.1-10mol,优选为0.5-5mol,还更优选为1-3mol。当所述铂盐含有n个用于形成相应络合物的铂原子时,所述用量可以为1/n mol。
本发明方法中用于铂盐和配体间的络合反应的溶剂的实例包括酰胺类(如N,N-二甲基甲酰胺、甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺)、腈类(如乙腈、丙腈、丁腈和苯氰)、氯代烃(如二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、四氯化碳、氯苯和邻二氯苯)、脂族烃(如戊烷、己烷、辛烷和癸烷)、芳族烃(如苯、甲苯、二甲苯和1,3,5-三甲基苯)、醚类(如二乙醚、二异丙基醚、丁醚、叔丁基甲醚、1,2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃和1,4-二氧六环)、酮类(如丙酮、甲乙酮和甲基异丁基酮)、醇化合物(如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、叔丁醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、乙二醇和丙三醇)、羧酸类(如乙酸和丙酸)以及水。在这些溶剂之中,特别优选腈类(如乙腈、丙腈、丁腈和苯氰),以及芳族烃(如苯、甲苯、二甲苯和1,3,5-三甲基苯)。这些溶剂可以单独使用或它们中的两种或更多种混合使用。
在本发明的制备方法中,对用于在铂盐和配体间形成络合物的反应的溶剂的量没有特别限制,只要反应可以充分进行。其用量通常为反应中使用的配体体积的1-200体积倍,优选为5-100体积倍。
在本发明的制备方法中,在铂盐和配体间形成络合物的反应过程中形成了酸性物质(比如氯代氢),该反应可以在碱性物质存在下进行。碱性物质的实例包括叔胺(如三乙胺、二异丙基乙基胺)和吡啶、金属醇氧化物(如甲醇钠和乙醇钠)及无机碱(如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾和碳酸氢钾)。可选地,可以通过将惰性气体(如氮气或氩气)吹入反应溶液而将络合过程中产生的酸性物质(如卤化氢)从反应溶液中除去或降低其在反应溶液中的含量。
在本发明的制备方法中,在铂盐和配体间形成络合物的反应优选在惰性气氛中进行。惰性气体的实例包括氮气和氩气。
在本发明的制备方法中,在铂盐和配体间形成络合物的反应的反应温度、反应时间和反应压力根据原料或溶剂的不同而各自变化。反应温度通常为20-300℃,优选为50-250℃,还更优选为80-220℃;反应时间通常为30分钟至24小时,优选为1-12小时,更优选为2-10小时;反应压力通常为常压,但可以根据需要在加压下或减压下进行。
在本发明的制备方法中,对铂盐和配体间形成络合物的反应所使用的加热装置没有限制。例如可以使用油浴加热、在覆套式电阻加热器中加热或通过暴露于微波下加热。
下面具体描述由下式(D-1)表示的化合物(其为本发明的络合物)的制备方法。
其中,R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R21、R22和RA的意义与式(2)中定义的相同。
本发明的络合物可以通过G.R.Newkome等在Journal of OrganicChemistry,53,786(1988)的789页中由左栏的53行至右栏的第7行中描述的方法或同一文献中的790页中由左栏的18行至第38行以及右栏的第19行至第30行中描述的方法或它们的合而得到。化合物(A-1)用作起始物质。在0℃至室温下,向化合物(A-1)的N,N-二甲基甲酰胺溶液中加入1-1.2当量的碱(比如二异丙氨基锂、叔丁醇钾或氢化钠)。将所得混合物在0℃至室温下反应约30分钟。向该反应混合物中加入1.5-4当量的由R21X代表的卤代烷烃(R21的意义与上面对式(2)所定义的相同,X表示卤原子),使混合物在室温下反应约30分钟以得到相应的单烷基。在类似条件下,使1-1.2当量的碱与过量的卤代烷烃R22X(R22的意义与上面对式(2)所定义的相同,X代表卤原子),从而可以获得产率为70-99%的二烷基取代的化合物(B-1)。具有环戊烷环的化合物(B-1)可以通过使用1,4-二溴丁烷等作为卤代烷烃而合成,而具有环己烷环的化合物(B-1)可以通过使用1,5-二溴戊烷等作为卤代烷烃而合成。
可以通过使用Synth.Commun.,11,513(1981)中描述的方法合成目标化合物,作为由化合物(B-1)得到化合物(C-1)的步骤。
本发明的化合物(D-1)可以以如下方式由化合物(C-1)得到。可以通过将化合物(C-1)和1-1.5当量的氯化铂溶解于苯氰中,将所得溶液由130℃加热至回流温度(苯氰的沸点:191℃),并将该反应混合物搅拌30分钟至4小时而合成。化合物(D-1)可以通过从氯仿或乙酸乙酯重结晶、硅胶柱色谱法或升华而提纯。
在本发明的铂络合物之中,由下式(H-1)表示的络合物可以通过如下制备方法合成。
在以上反应图式中,R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18和RA的意义与式(2)中定义的相同;Ro代表选自取代基组B的取代基,m代表0-5的整数。
可以使用Synth.Commun.,11,513(1981)所述的方法合成目标化合物,作为由化合物(E-1)获得化合物(F-1)的步骤或作为由化合物(E-2)获得化合物(F-2)的步骤。
可以使用Angew.Chem.Int.Ed.,42,2051-2053(2003)所述的方法合成目标化合物,作为由化合物(F-1)或化合物(F-2)获得化合物(G-1)的步骤。
本发明的化合物(H-1)可以通过将化合物(G-1)和1-1.5当量的氯化铂溶解于苯氰中,将所得溶液由130℃加热至回流温度(苯氰的沸点:191℃),并将该反应混合物搅拌30分钟至4小时而由化合物(G-1)合成。化合物(H-1)可以通过从氯仿或乙酸乙酯重结晶、硅胶柱色谱法或升华而提纯。
在上述制备方法中,当所述取代基在某些合成方法条件下有所改变或不适于实行该方法时,可以例如通过保护官能团或脱保护官能团(例如,Protective Groups in Organic Synthesis,written by T.W.Greene,published byJohn Wiley&Sons,Inc.in1981)而容易地制备目标化合物。如果需要,可以根据需要而改变反应步骤(如引入取代基)的次序。
下面详细描述本发明的装置。
本发明的装置为具有一对电极及在其中间具有一个或多个有机层的有机电致发光装置,其中在所述一个或多个有机层中含有至少一种本发明的铂络合物。当所述装置具有一个有机层时,则发光层作为有机层。从装置的性质来看,电极(即阳极和阴极)中的至少一个优选为透明的或半透明的。
本发明的装置的特征在于所述其一个或多个有机层含有具有特定结构的四配位基配体的络合物。对所述有机层没有特别限制,但除发光层外,所述装置可以具有空穴注入层、空穴传输层、电子注入层、电子传输层、空穴阻隔层、电子阻隔层、激子阻隔层和保护层。这些层各自可以同时具有其他功能。
作为本发明中有机层的层叠模式,优选其中空穴传输层、发光层和电子传输层依次由阳极侧层叠的模式。此外,所述装置可以在空穴传输层和发光层之间或在发光层和电子传输层之间具有电荷阻隔层。所述装置可以在阳极和空穴传输层之间具有空穴注入层。相似地,所述装置可以在阴极和电子传输层之间具有电子注入层。各层可以分为多个次级层(secondarylayer)。
当所述装置具有两个或更多个有机层时,可以在这些层的任何层中含有本发明的络合物。优选地本发明的络合物包含在发光层中,更优选地作为发光材料或主体材料(host material)包含在发光层中,还更优选地作为发光材料包含在发光层中,特别优选地与至少一种主体材料一起包含在发光层中。
当将本发明的络合物引入发光层以外的层(例如电子传输层)中时,其在层中的含量优选为10-100质量%,更优选为30-100质量%。
下面将对构成本发明装置的各个元件进行具体说明。
<基底>
用于本发明的基底优选不会使有机层发射的光散射或减弱。具体实例包括无机材料(如钇稳定的锆(YSZ)和玻璃);和有机材料(如聚酯类,比如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚萘二甲酸乙二酯、聚苯乙烯类、聚碳酸酯类、聚醚砜类、聚芳基化合物(polyarylates)、聚酰亚胺、聚环烯类、降冰片烯树脂和聚(氯三氟乙烯))。
例如,当用玻璃作为基底时,优选使用无碱玻璃以使从玻璃洗脱的离子最少。当使用碱石灰玻璃时,优选使用由例如二氧化硅涂覆阻隔层的碱石灰玻璃。优选由有机材料制成的基底,因为它们的耐热性、尺寸稳定性、耐溶剂性、电绝缘性和加工性能优异。
对基底的形状、结构和尺寸没有特殊限制,且可以根据发光装置的目标用途或目的而按需要进行选择。通常,基底优选呈板状,且可以具有单层结构或多层结构。其可以由单一部件或两个或更多个部件组成。
虽然基底可以为无色透明或者有色透明,但优选无色透明的基底,这是因为该类基底即不会使由有机发光层发射的光散射也不会使其减弱。
所述基底可以在其表面或背面上具有防湿气渗透层(气体阻隔层)。
作为用于防湿气渗透层(气体阻隔层)的材料,无机物质(如氮化硅和氧化硅)是合适的。防湿气渗透层(气体阻隔层)可以通过例如RF溅射形成。
当使用热塑性基底时,如果需要其还可以具有硬的涂层或底涂层。
<阳极>
对阳极的形状、结构或尺寸一般没有特殊限制,只要其具有作为电极向有机层提供空穴的功能。可以根据发光装置的目标用途或目的而按需要从已知电极材料中选择阳极材料。如上所述,阳极通常以透明阳极形成。
阳极材料的实例包括金属、合金、金属氧化物和导电化合物以及它们的混合物。阳极材料的具体实例包括导电金属氧化物(如掺杂了锑和氟的氧化锡(如ATO和FTO)、氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO);金属(如金、银、铬和镍),这些金属和导电金属氧化物的混合物或层叠体;无机导电物质(如碘化铜和硫化铜);有机导电材料(如聚苯胺、聚噻吩和聚吡咯),以及这些材料与ITO的层叠体。在这些材料之中,从生产率和高电导率、透明度的观点来看优选导电金属氧化物,特别优选ITO。
考虑到其对构成阳极的材料的适用性,可以按需要通过选自湿法(比如印刷和涂覆)、物理方法(比如真空沉积、溅射和离子电镀)以及化学方法(比如CVD和等离子CVD)的方法在基底上形成阳极。当选择ITO作为阳极材料时,可以通过DC溅射、RF溅射、真空沉积或离子电镀形成阳极。
在本发明的有机电致发光装置中,对阳极的形成位置没有特殊限制,其可以根据发光装置的目标用途或目的而按需要进行选择。但优选在基底上形成。在这种情况中,阳极可以在基底的一个整个表面上或在其部分上形成。
当形成阳极时,可以通过使用照相平板印刷的化学刻蚀或用激光曝光的物理刻蚀形成图案。还可以通过真空沉积或溅射通过层叠的掩模、剥离方法(lift-off process)或印刷方法来形成阳极。
虽然可以根据构成阳极的材料而按需要选择阳极的厚度,而不能以大批量方式进行规定,但厚度通常为约10nm-50μm,优选为50nm-20μm。
阳极的电阻率优选为103Ω/sq或更低,更优选为102Ω/sq。阳极可以无色或有颜色,只要其为透明的。阳极的透过率优选为60%或更大,更优选为70%或更大,以由透明阳极侧得到发光。
关于透明阳极的详细说明在Development of Transparent ConductiveFilms,supervised by Yutaka Sawada,published by CMC(1999)中给出,并可以用于本发明。当使用耐热性低的塑料底料时,优选使用ITO或IZO在低至150℃或更低的温度下形成的透明阳极。
<阴极>
通常对阴极的形状、结构或尺寸没有特殊限制,只要其具有作为电极向有机层提供电子的功能。可以根据发光装置的目标用途或目的而按需要从已知电极材料中选择阴极材料。
组成阴极的例如为金属、合金、金属氧化物和导电化合物以及它们的混合物。具体实例包括碱金属(如Li、Na、K和Cs)、碱土金属(如Mg和Ca)、金、银、铅、铝、钠-钾合金、锂-铝合金、镁-银合金以及稀土金属(如铟和镱)。这些材料可以单独使用。然而,从同时满足稳定性和电子注入性的观点来看,可以优选其中两种或更多种的组合。
其中,从电子注入性的观点来看,优选碱金属和碱土金属作为构成阴极的材料,而优选主要由铝组成的材料,由于其优异的储存稳定性。
术语“主要由铝组成的材料”是指单一铝物质以及由铝和0.01-10质量%的碱金属或碱土金属组成的混合物或合金(比如锂-铝合金和镁-铝合金)。
阴极的材料具体描述于JP-A-2-15595和JP-A-5-121172中,并且其中描述的材料也可以用于本发明中。
对形成阴极的方法没有特殊限制,且其可以以已知方式形成。考虑到对上述组成阴极的材料的适应性,可以按需要而根据选自湿法(比如印刷和涂覆)、物理方法(比如真空沉积、溅射和离子电镀)以及化学方法(比如CVD和等离子CVD)的方法形成阴极。当选择金属作为阴极的材料时,可以通过同时或连续溅射一种或多种所述金属而形成阴极。
当形成阴极时,可以通过使用照相平板印刷的化学刻蚀或用激光曝光的物理刻蚀形成图案。还可以通过真空沉积或溅射通过层叠的掩模、或通过剥离方法或印刷方法形成阴极。
在本发明中,对阴极的形成位置没有特殊限制,可以在有机层的整个表面或在其一部分上形成。
可以在阴极和有机层之间插入例如由碱金属或碱土金属的氟化物或氧化物组成且厚度为0.1nm-5nm的介电层。该介电层也可以视为一种电子注入层。其可以通过例如真空沉积、溅射或离子电镀形成。
阴极的厚度可以根据构成阴极的材料而按需要进行选择,而不能以大批量形式确定。厚度通常为约10nm-5μm,优选50nm-1μm。
阴极可以为透明或不透明的。透明阴极可以通过使阴极材料形成厚度为1-10nm的薄膜,然后在其上层叠透明导电材料(如ITO或IZO)而获得。
<有机层>
下面说明本发明的有机层。本发明的装置含有一个或多个包括发光层的有机层。如上所述,除有机发光层之外的有机层的实例包括空穴传输层、电子传输层、空穴阻隔层、电子阻隔层、空穴注入层和电子注入层。
-有机层的形成-
构成本发明有机电致发光装置的一个或多个有机层的各个层可优选通过任何一种干燥成膜方法(如真空沉积或溅射、转移方法及印刷方法)形成。
-发光层-
发光层是当施加电压时,具有从阳极、空穴注入层或空穴传输层获得空穴,从阴极、电子注入层或电子传输层获得电子,并提供空穴和电子的再结合位以引起发光的功能的层。
本发明的发光层可以仅由发光材料组成。可选地,其可以由主体材料和发光材料的混合层组成。作为发光材料,优选使用本发明的络合物作为发光材料和主体材料。
发光层可以为单层,或者为两个或更多个层的组合。在后者的情况下,这些层可以发出不同颜色的光。
虽然对发光层的适当厚度没有特殊限制,但通常为1-500nm,优选为5-200nm,更优选为10-100nm。
<发光材料>
发光材料可以为荧光材料或磷光材料。可以仅使用一种发光材料或可以使用两种或更多种发光材料。
用于本发明的发光材料可以含有两种或更多种发光材料,以增强颜色纯度并扩大发光的波长范围。
(荧光材料)
可用于本发明的荧光材料的实例包括苯并噁唑衍生物、苯并咪唑衍生物、苯并噻唑衍生物、苯乙烯基苯衍生物、聚苯衍生物、二苯基丁二烯衍生物、四苯基丁二烯衍生物、萘酰亚胺衍生物、香豆素衍生物、芳族稠合化合物、紫环酮(perinone)衍生物、噁二唑衍生物、噁嗪衍生物、醛连氮衍生物、pyralidine衍生物、环戊二烯衍生物、双(苯乙烯)蒽衍生物、喹吖啶酮衍生物、吡咯基吡啶衍生物、噻二唑吡啶衍生物、环戊二烯衍生物、苯乙烯基胺衍生物、二酮吡咯并吡咯衍生物、芳族二次甲基化合物、各种以8-羟基喹啉(8-quinolynol)的络合物和吡咯甲川衍生物的络合物为代表的络合物、高分子化合物(如聚噻吩、聚亚苯基和聚苯基乙烯以及有机硅烷衍生物)。
(磷光材料)
可用于本发明的磷光材料的实例包括在例如下述专利文献中描述的磷光化合物:U.S.Pat.No.6,303,238B1和6,097,147、WO00/57676、WO0/70655、WO01/08230、WO01/39234A2、WO01/41512A1、WO02/02714A2、WO02/15645A1、WO02/44189A1和WO05/19373A2以及JP-A-2001-247859、JP-A-2002-302671、JP-A-2002-117978、JP-A-2003-133074、JP-A-2002-235076、JP-A-2003-123982、JP-A-2002-170684、EP1211257、JP-A-2002-226495、JP-A-2002-234894、JP-A-2001-247859、JP-A-2001-298470、JP-A-2002-173674、JP-A-2002-203678、JP-A-2002-203679、JP-A-2004-357791、JP-A-2006-256999、JP-A-2007-19462、JP-A-2007-84635和JP-A-2007-96259。其中,发光掺杂剂的更优选实例包括Ir络合物、Pt络合物、Cu络合物、Re络合物、W络合物、Rh络合物、Ru络合物、Pd络合物、Os络合物、Eu络合物、Tb络合物、Gd络合物、Dy络合物和Ce络合物,其中特别优选Ir络合物、Pt络合物和Re络合物。其中,优选各含有至少一个金属-碳键、金属-氮键、金属-氧键和金属-硫键的配位模式的Ir络合物、Pt络合物和Re络合物。此外,从发光效率、运行耐久性和色度的观点来看,特别优选各含有三齿或更多齿的配体的Ir络合物、Pt络合物和Re络合物。
相对于发光层的总质量,可用于本发明的磷光材料的含量(本发明的络合物和/或磷光材料组合使用)优选为0.1-60质量%,更优选为0.2-50质量%,还更优选为0.3-40质量%,特别优选为0.5-30质量%。
当本发明的络合物与其他磷光材料结合使用时,本发明的络合物在总的磷光材料中的比例优选为0.1-60质量%,更优选为0.2-50质量%,还更优选为0.3-40质量%,特别优选为0.5-35质量%。
<主体材料>
主体材料优选电荷传输材料。主体材料可以由一种材料或两种或更多种材料组成。例如主体材料可以含有呈混合物形式的可传输电子的主体材料和可传输空穴的主体材料。此外,在发光层中可以包括即没有传输电荷性也不具有发光性质的材料。
术语“主体材料”是指在发光层中主要起到电荷注入体(charge injector)和电荷传输体(charge transporter)的作用且其本身基本不发光的化合物。在本说明书中,表述“基本不发光”是指由基本不发光的化合物发射的光的量优选为整个装置发射的光的总量的至多5%,更优选至多3%,还更优选至多1%。
对在发光层中含有的主体材料的比例没有特殊限制,但是优选主体材料为发光层中的主要组分(含量最高的组分),更具体而言,主体材料的含量优选为50-99.9质量%,更优选为70-99.8质量%,还更优选为80-99.7质量%,特别优选为90-99.5质量%。
主体材料的玻璃化转变温度优选为100-500℃,更优选为110-300℃,还更优选120-250℃。
在本发明中,在发光层中以膜状态存在的主体材料的荧光波长优选为400-650nm,更优选为420-600nm,还更优选为440-550nm。
适用于本发明的主体材料的实例包括JP-A-2002-100476中段落[0113]-[0161]中公开的化合物和JP-A-2004-214179中段落[0087]-[0098]公开的化合物,但所述主体材料不限于这些化合物。
根据本发明在发光层中含有的主体材料的实例包括具有咔唑骨架的材料、具有二芳基胺骨架的那些、具有吡啶骨架的那些、具有吡嗪骨架的那些、具有三嗪骨架的那些和具有芳基硅烷骨架的那些,并且还包括在下面空穴注入层、电子注入层和电子传输层部分列举的材料。在这些材料之中,具有叔胺骨架、咔唑骨架或吲哚骨架的材料比其他材料更为优选。特别优选具有咔唑骨架的材料。
-空穴注入层、空穴传输层-
空穴注入层或空穴传输层具有从阳极或阳极侧得到空穴并将其传输至阴极侧的功能。空穴注入层或空穴传输层优选含有咔唑衍生物、氮杂咔唑衍生物、吲哚衍生物、氮杂吲哚衍生物、咪唑衍生物、聚芳烷衍生物、吡唑啉衍生物、吡唑啉酮衍生物、苯二胺衍生物、芳胺衍生物、氨基取代的查耳酮衍生物、苯乙烯蒽衍生物、芴酮衍生物、腙衍生物、1,2-二苯乙烯衍生物、硅氮烷衍生物、芳族叔胺化合物、苯乙烯基胺衍生物、芳族二次甲基化合物、紫菜碱衍生物、有机硅烷衍生物、碳、或由具有苯基吡咯(phenylazole)或苯基吖嗪作为配体的Ir络合物代表的各种金属络合物。
本发明的有机EL装置的空穴注入层或空穴传输层可以含有电子受体掺杂剂。作为引入空穴注入层或空穴传输层的电子受体掺杂剂,可使用任何无机化合物及有机化合物,只要其可以接受电子并氧化有机化合物。
所述无机化合物的具体实例包括金属卤化物(如氯化铁、氯化铝、氯化镓、氯化铟和五氯化锑)和金属氧化物(如五氧化钒和三氧化钼)。
作为所述有机化合物,优选具有硝基、卤原子、氰基或三氟甲基作为取代基的化合物;苯醌化合物,酸酐化合物和富勒烯。
此外,优选在JP-A-6-212153,JP-A-11-111463、JP-A-11-251067、JP-A-2000-196140、JP-A-2000-286054、JP-A-2000-315580、JP-A-2001-102175、JP-A-2001-160493、JP-A-2002-252085、JP-A-2002-56985、JP-A-2003-157981、JP-A-2003-217862、JP-A-2003-229278、JP-A-2004-342614、JP-A-2005-72012、JP-A-2005-166637和JP-A-2005-209643中描述的那些。
其中,特别优选六氰基丁二烯、六氰基苯、四氰基乙烯、四氰基醌二甲烷(tetracyanoquinodimethane)、四氟四氰基醌二甲烷、对四氟苯喹啉、对四氯苯醌、对四溴苯醌、对苯醌、2,6-二氯苯醌、2,5-二氯苯醌、1,2,4,5-四氰基苯、1,4-二氰基四氟苯、2,3-二氯-5,6-二氰基苯醌、对二硝基苯、间二硝基苯、邻二硝基苯、1,4-萘醌、2,3-二氯萘醌、1,3-二硝基萘、1,5-二硝基萘、9,10-蒽醌、1,3,6,8-四硝基咔唑、2,4,7-三硝基-9-芴酮、2,3,5,6-四氰基吡啶和富勒烯C60。其中,更优选六氰基丁二烯、六氰基苯、四氰基乙烯、四氰基醌二甲烷、四氟四氰基醌二甲烷、对四氟苯喹啉、对四氯苯醌、对四溴苯醌、2,6-二氯苯醌、2,5-二氯苯醌、2,3-二氯萘醌、1,2,4,5-四氰基苯、2,3-二氯-5,6-二氰基苯醌和2,3,5,6-四氰基吡啶,特别优选四氟四氰基醌二甲烷。
这些电子受体掺杂剂可以单独使用或组合使用。根据材料的种类,电子受体掺杂剂的量可以变化,但是所述量优选为空穴传输层材料的0.01-50质量%,更优选为0.05-20质量%,特别优选为0.1-10质量%。
空穴注入层和空穴传输层中每一个的厚度优选为500nm或更低,以减小驱动电压。
空穴传输层的厚度优选为1-500nm,更优选为5-200nm,还更优选10-100nm。空穴注入层的厚度优选为0.1-200nm,更优选为0.5-100nm,还更优选为1-100nm。
空穴注入层和空穴传输层各自可以为由一种或多种上述材料组成的单一层或者为由多个具有相同组成或不同组成的层组成的多层。
-电子注入层、电子传输层-
电子注入层或电子传输层具有从阴极或阴极侧得到电子并将其传输至阳极侧的功能。
具体而言,电子注入层或电子传输层优选为含有三唑衍生物、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、芴酮衍生物、蒽醌二甲烷衍生物、蒽酮衍生物、二苯基醌衍生物、噻喃衍生物、碳二亚胺衍生物、亚芴基甲烷衍生物、联苯乙烯基吡嗪衍生物、芳族环状四羧酸酐(如萘和二萘嵌苯)、由8-羟基喹啉衍生物、金属酞菁的络合物及具有苯并噁唑或苯并噻唑作为配体的络合物代表的各种络合物、以及有机硅烷衍生物的层。
本发明的有机EL装置的电子注入层或电子传输层可以含有给电子掺杂剂(electron donating dopant)。所述引入到电子注入层或电子传输层的给电子掺杂剂可以为任何材料,只要其具有给电子性质并因此能够还原有机化合物。优选碱金属(比如Li)、碱土金属(比如Mg)、含有稀土金属的过渡金属和还原性有机化合物。作为金属,特别优选功函数不大于4.2eV的那些。其具体实例包括Li、Na、K、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Y、Cs、La、Sm、Gd和Yb。还原性有机化合物是例如含氮化合物、含硫化合物和含磷化合物。
此外,可以使用JP-A-6-212153、JP-A-2000-196140、JP-A-2003-68468、JP-A-2003-229278和JP-A-2004-342614中描述的材料。
这些给电子掺杂剂可以单独使用或者组合使用。根据材料的种类而改变掺杂剂的量,但所述量优选为电子传输层材料的0.1-99质量%,更优选为1.0-80质量%,特别优选为2.0-70质量%。
电子注入层和电子传输层的厚度各优选为500nm或更小,以减小驱动电压。
电子传输层的厚度优选为1-500nm,更优选为5-200nm,还更优选为10-100nm。电子注入层的厚度优选为0.1-200nm,更优选为0.2-100nm,还更优选为0.5-50nm。
电子注入层和电子传输层各自可以是由一种或多种上述材料组成的单一层或者为由多个具有相同组成或不同组成的层组成的多层。
-空穴阻隔层-
空穴阻隔层为具有阻止由阳极侧传输至发光层的空穴通过到阴极侧的功能的层。在本发明中,所述空穴阻隔层可以作为与阴极侧上的发光层相邻的有机层而形成。
构成空穴阻隔层的有机化合物的实例包括铝络合物(如双(2-甲基-8-喹啉)4-联苯氧基铝(III)(简称为BAlq))、三唑衍生物和邻二氮杂菲衍生物(如2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10邻二氮杂菲(简称为BCP))。空穴阻隔层的厚度优选为1-500nm,更优选为5-200nm,还更优选为10-100nm。
空穴阻隔层可以为由一种或多种上述材料组成的单一层或者为由多个具有相同组成或不同组成的层组成的多层。
<保护层>
在本发明中,整个有机EL装置可以由保护层保护。
保护层中可以加入任何材料,只要其具有防止物质(如水或氧)侵入装置的功能,所述物质侵入将加速装置的劣化。
所述材料的具体实例包括金属(比如In、Sn、Pb、Au、Cu、Ag、Al、Ti和Ni);金属氧化物(比如MgO、SiO、SiO2、Al2O3、GeO、NiO、CaO、BaO、Fe2O3、Y2O3和TiO2);金属氮化物(比如SiNx和SiNxOy);金属氟化物(比如MgF2、LiF、AlF3和CaF2);聚乙烯;聚丙烯;聚(甲基丙烯酸甲酯);聚酰亚胺;聚脲;聚四氟乙烯;聚氯三氟乙烯;聚二氯二氟乙烯;氯三氟乙烯/二氯二氟乙烯共聚物;可通过使含有四氟乙烯和至少一种共聚单体的单体混合物共聚而获得的共聚物;在共聚物主链上具有环结构的含氟共聚物;吸水率为1%或更高的吸水性材料以及吸水率为0.1%或更低的防潮材料。
对用于形成保护层的方法没有特殊限制。可使用的成形方法包括真空沉积法、溅射法、反应溅射法、MBE(分子束外延)法、簇离子束方法、离子电镀法、等离子聚合法(高频激发的离子电镀法)、等离子CVD法、激光CVD法、热CVD法、气体源CVD法、涂覆方法、印刷法和转移方法。
<密封容器>
本发明的整个装置可以使用密封容器密封。
密封容器和所述装置之间的空间可以由吸湿剂或惰性液体填充。对吸湿剂没有特殊限制。其实例包括氧化钡、氧化钠、氧化钾、氧化钙、硫酸钠、硫酸钙、硫酸镁、五氧化二磷、氯化钙、氯化镁、氯化铜、氟化铯、氟化铌、溴化钙、溴化钒、分子筛、沸石和氧化镁。对惰性液体没有特殊限制,其实例包括石蜡、液体石蜡、氟基溶剂(如全氟代烷烃、全氟代胺类和全氟代醚类)、氯基溶剂和硅油。
<驱动>
通过在本发明装置的阳极和阴极间施加直流(如果需要可以含有交流成分)电压(通常为2-15V)或直流电,可获得发光。
用于驱动本发明装置的方法的实例包括JP-A-2-148687、JP-A6-301355、JP-A-5-29080、JP-A-7-134558、JP-A-8-234685和JP-A-8-241047,日本专利2784615及美国专利No.5,828,429和6,023,308中描述的那些。
<电荷产生层>
本发明的有机EL元件可以在两个或更多个发光层之间具有电荷产生层,以提高发光效率。
所述电荷产生层在施加电压时具有产生电荷(空穴和电子)的功能,同时具有将由此产生的电荷注入到与电荷产生层相邻的层中的功能。
用于形成电荷产生层的材料可以是任何材料,只要其具有上述功能。电荷产生层可以由单一化合物或多种化合物形成。
具体地,所述材料可以为导电性或半导电性材料,例如掺杂的有机层。其还可以为绝缘材料。实例包括JP-A-11-329748、JP-A-2003-272860和JP-A-2004-39617种描述的材料。
更具体地,实例可包括透明的导电材料(如ITO和IZO(氧化铟锌))、富勒烯(如C60)、导电有机材料(如低聚噻吩)、导电有机材料(如金属酞菁、不含金属的酞菁、金属卟啉和不含金属的卟啉)、金属材料(如Ca、Ag、Al、Mg:Ag合金、Al:Li合金和Mg:Li合金)、空穴导电材料和电子导电材料以及它们的混合物。
空穴导电材料的实例包括通过用吸电子氧化剂(如F4-TCNQ、TCNQ或FeCl3)掺杂空穴传输有机材料(如2-TNATA或NPD)而得到的材料、P型导电聚合物和P型半导体。电子导电材料的实例包括通过用功函数小于4.0eV的金属或金属化合物掺杂电子传输有机材料而得到的材料、N型导电聚合物和N半导体。N型半导体的实例包括N型Si、N型CdS和N型ZnS。P型半导体的实例包括P型硅、P型CdTe和P型CuO。
此外,绝缘材料(如V2O5)可用于电荷产生层。
电荷产生层可以为单层或多个层的层叠体。后者的实例包括具有其中透明导电材料、导电材料(比如金属材料)、和空穴导电材料或电子导电材料依次层叠的结构的层;以及具有其中空穴导电材料和电子导电材料依次层叠的结构的层。
通常优选选择膜厚度或电荷产生层材料,使透光率为50%或更高。对厚度没有特殊限制,但优选为0.5-200nm,更优选为1-100nm,还更优选为3-50nm,特别优选为5-30nm。
对电荷产生层的形成方法没有特殊限制,可以使用上述有机化合物层的形成方法。
将电荷产生层插入两个或更多个发光层之间。电荷产生层在阳极侧和其阴极侧可以含有具有将电荷注入相邻层的功能的材料。为了改善对阳极侧的相邻层的电子注入性能,可以将电子注入化合物(如BaO、SrO、Li2O、LiCl、LiF、MgF2、MgO或CaF2)层叠在电荷产生层的阳极侧上。
可选地,可以根据JP-A-2003-45676及美国专利No.6,337,492、6,107,734和6,872,472的说明书选择电荷产生层的材料。
本发明的装置可适用于显示装置、显示器、背光灯、电子摄影、用于照明的光源、用于记录的光源、用于曝光的光源、用于读取的光源、标识、标识牌、内部装饰及光学通信。
实施例
实施例1
<示例化合物1的合成>
化合物J2的合成
在氮气气氛下将由化合物A1(3.56g,10.0mmol)、2-氟吡啶-3-硼酸(4.23g,30.0mmol)、乙酸钯(0.11g,0.5mmol)、三苯基膦(0.52g,2.0mmol)、碳酸钠(10.6g,0.1mol)、1,2-二甲氧基乙烷(100mL)和水(100mL)组成的混合物在80℃下搅拌5个小时。冷却至室温之后,过滤反应混合物,然后用氯仿萃取。合并有机层、干燥并浓缩。将由此得到的剩余物用柱色谱法进行提纯。然后从乙醇中进行重结晶,得到1.90g呈白色晶体形式的化合物J2。产率为49%。
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ:1.93(s,6H),7.21(d,J=9.0Hz,2H),7.30(m,2H),7.69(t,J=9Hz,2H),7.78(d,J=6.0Hz,2H),8.23(m,2H),8.64(m,2H)。
示例化合物1的合成
在氮气气氛下,在苯基氰中(50mL)中将氯化铂(2.2g,5.0mmol)和化合物J2(2.2g,5.0mmol)在加热和回流条件下搅拌4个小时。然后将溶剂从反应混合物中蒸除。将由此得到的剩余物用柱色谱法提纯并重结晶,得到2.6g黄色粉末形式的示例化合物1。产率:76%。
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ:2.11(s,6H),7.57(d,J=8.4Hz,2H),7.93(t,J=8.1Hz,2H),8.00(dd,J=5.1,3.0Hz,2H),8.06(dd,J=5.7,5.1Hz,2H),8.20(d,J=8.4Hz,2H)。
实施例2
<示例化合物2的合成>
化合物S2的合成
在氮气气氛下将由化合物A1(0.83g,2.3mmol)、6-氟吡啶-3-硼酸(1.0g,7.0mmol)、乙酸钯(26mg,0.12mmol)、三苯基膦(121mg,0.46mmol)、碳酸钠(2.4g,23mmol)、1,2-二甲氧基乙烷(25.0mL)和水(25.0mL)组成的混合物在85℃下搅拌1.5个小时。冷却至室温后,用铈硅石过滤反应混合物,然后用乙酸乙酯萃取。合并有机层、干燥,然后浓缩。将由此得到的剩余物用柱色谱法提纯,从而得到0.7g呈白色固体形式的化合物S2。产率为85%。
示例化合物2的合成
在氮气气氛下,在加热和回流条件下,将氯化铂(137mg,0.52mmol)和化合物S2(200mg,0.52mmol)在苯氰中(5mL)中搅拌6.5个小时。将反应混合物冷却至室温,并过滤出通过添加甲醇而沉淀出的固体,并用甲醇洗涤。这样得到呈黄色固体形式的示例化合物2。
实施例3
<示例化合物3的合成>
化合物A2的合成
在氮气气氛下,在三口烧瓶中加入化合物A1(2.0g,5.62mmol)、2,6-二氟吡啶-3-硼酸(2.14g,11.24mmol)、乙酸钯(63mg,0.281mmol)、三苯基膦(294mg,1.12mmol)、碳酸钠(5.96g,56.2mmol)、1,2-二甲氧基乙烷(40ml)和水(40ml)。将所得混合物在搅拌的同时在回流下加热6小时30分钟。冷却至室温之后,将反应混合物用乙酸乙酯萃取。将由此得到的有机层通过硫酸钠干燥并过滤,然后浓缩。将所得剩余物用硅胶柱色谱法(氯仿)提纯,得到1.81g(产率:76%)呈白色晶体形式的化合物A2。
1H-NMR(CD2Cl2,300MHz)δ:1.95(s,6H),7.00(ddd,J=0.9,3.0,8.1Hz,2H),7.30(dd,J=2.4,6.6Hz,2H),7.74-7.80(m,4H),8.72(dt,J=8.1,9.6Hz,2H)。
示例化合物3的合成
在氮气气氛下,在100mL茄形烧瓶中加入化合物A2(1.5g,3.53mmol)、氯化铂(0.94g,3.53mmol)和苯氰(50mL)。将所得混合物在180℃下搅拌6个小时。冷却至室温之后,将150mL甲醇加入反应混合物中。通过过滤收集由此沉淀出的固体并在减压下干燥,得到1.75g(产率:80%)呈黄色晶体形式的示例化合物3。其λmax为461nm(二氯甲烷溶液)。
1H-NMR(CD2Cl2)300MHz,δ:1.94(s,6H),7.34(tt,J=1.8,J(Pt-H)=56.4Hz,2H),7.48(dd,J=0.9,7.8Hz,2H),7.84(t,J=8.1Hz,2H),7.96(d,J=8.4Hz)。
实施例4
<示例化合物25的合成>
化合物B2的合成
在氮气气氛下,将由化合物B1(2.2g,5.0mmol)、2,6-二氟吡啶-3-硼酸(2.4g,15.0mmol)、乙酸钯(56.1mg,0.25mmol)、三苯基膦(262.0mg,1.0mmol)、碳酸钠(5.3g,50.0mmol)、1,2-二甲氧基乙烷(50mL)和水(50mL)组成的混合物在80℃下搅拌5个小时。冷却至室温之后,过滤反应混合物,然后用氯仿萃取。合并有机层、干燥,然后浓缩。将由此得到的剩余物用柱色谱法提纯,得到2.61g呈黄色油形式的化合物B2。产率为化学计量的。1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ:0.61(d,J=6.6Hz,12H),1.63(quint,J=6.0Hz,2H),2.45(d,J=5.4Hz,4H),6.96(d,J=9.0Hz,2H),7.78(dd,J=7.5,0.3Hz,2H),7.64(t,J=7.8Hz,2H),7.69(t,J=7.5Hz,2H),8.69(dd,J=8.7,8.4Hz,2H)。
示例化合物25的合成
在氮气气氛下,在苯氰中(50mL)中将氯化铂(2.2g,5.0mmol)和化合物B2(2.2g,5.0mmol)在加热和回流条件下搅拌4个小时。将溶剂从反应混合物中蒸除。将由此得到的剩余物用柱色谱法提纯并重结晶,得到2.6g呈黄色粉末形式的示例化合物25。产率:76%。
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ:0.51(d,J=6.6Hz,12H),1.17(quint,J=6.3Hz,2H),2.44(d,J=6.4Hz,4H),7.58(s,2H),7.78(d,J=8.7Hz,2H),8.06(t,J=8.1Hz,2H),8.22(d,J=8.1Hz,2H)。
实施例5
<示例化合物26的合成>
化合物K2的合成
在氮气气氛下将由化合物K1(2.3g,6.0mmol)、2,6-二氟吡啶-3-硼酸(2.86g,18.0mmol)、乙酸钯(0.07g,0.3mmol)、三苯基膦(0.32g,1.2mmol)、碳酸钠(6.38g,60.0mol)、1,2-二甲氧基乙烷(60mL)和水(60mL)组成的混合物在80℃下搅拌5个小时。冷却至室温之后,过滤反应混合物,然后用氯仿萃取。合并有机层、干燥、然后浓缩。将由此得到的剩余物用柱色谱法提纯,得到2.10g呈白色晶体形式的化合物K2。产率为77%。
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ:1.78(m,4H),2.67(m,2H),6.99(d,J=9.0Hz,2H),7.24(d,J=6.0Hz,2H),7.66(t,J=6.0Hz,2H),7.69(d,J=6.0Hz,2H),6.78(dd,J=9.8,9.8,2H)。
示例化合物26的合成
在氮气气氛下,在苯氰中(80mL)中将氯化铂(1.90g,4.2mmol,1.0当量)和化合物K2(1.12g,4.2mmol,1.0当量)在加热和回流条件下搅拌6个小时。将溶剂从反应混合物中蒸除。将剩余物通过重结晶进行提纯,得到2.05g呈黄色晶体形式的示例化合物26。产率:75%。
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ:1.77(m,4H),2.76(m,4H),7.49(m,4H),7.92(t,J=8.7Hz,2H),8.08(d,J=9.5Hz,2H)。
实施例6
<示例化合物27的合成>
化合物M2的合成
在氮气气氛下,将由化合物M1(3.4g,8.6mmol)、2,6-二氟吡啶-3-硼酸(4.2g,26.4mmol)、乙酸钯(96.2mg,0.43mmol)、三苯基膦(445.5mg,1.7mmol)、碳酸钠(9.2g,86mol,5.0当量)、1,2-二甲氧基乙烷(80.0mL)和水(80.0mL)组成的混合物在80℃下搅拌1.5个小时。冷却至室温之后,过滤反应混合物,然后用氯仿萃取。合并有机层、干燥、然后浓缩。将由此得到的剩余物用柱色谱法提纯,得到3.4g(产率:84%)呈白色固体形式的化合物M2。
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ:1.61-1.52(m,6H),2.62-2.58(m,4H),6.97(dd,J=8.1,2.7Hz,2H),7.30-7.26(m,2H),7.69-7.67(m,4H),8.76(q,J=9.3Hz,2H)。
示例化合物27的合成
在氮气气氛下,在苯氰中(70mL)中将氯化铂(2.66g,10.0mmol)和化合物M2(3.4g,7.3mmol)在加热和回流条件下搅拌2.5个小时。将反应混合物冷却至室温。将由此沉淀出的固体过滤,并用甲醇洗涤,得到3.2g呈黄色粉末形式的示例化合物27。产率:75%。
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ:1.22(br,2H),1.47(br,2H),1.92(br,2H),2.61(br,2H),2.99(br,2H),7.48(m,J(Pt-H)=60.0Hz,2H),7.56-7.53(m,2H),7.95(t,J=9.0Hz,2H),8.08(d,J=9.0Hz,2H)。
实施例7
<示例化合物31的合成>
化合物N2的合成
在氮气气氛下,在三口烧瓶中加入化合物N1(3.0g,6.24mmol)、2,6-二氟吡啶-3-硼酸(2.38g,15mmol)、乙酸钯(70mg,0.31mmol)、三苯基膦(327mg,1.24mmol)、碳酸钠(6.61g,62.4mmol)、1,2-二甲氧基乙烷(50ml)和水(50ml)。将所得混合物在搅拌的同时在回流下加热6小时。冷却至室温之后,将反应混合物用乙酸乙酯萃取。将由此得到的有机层通过硫酸钠干燥并过滤,然后浓缩。将所得剩余物用硅胶柱色谱(氯仿)法提纯,得到呈浅褐色固体形式的化合物N2。
示例化合物31的合成
在氮气气氛下,在100mL茄形烧瓶中加入化合物N2(1g,1.82mmol)、氯化铂(484mg,1.82mmol)和苯氰(30mL),将所得混合物在180℃下搅拌6个小时。冷却至室温之后,将反应混合物与50mL乙醇混合以沉淀出固体。将由此沉淀出的固体过滤并在减压下干燥,从而得到600mg(产率:44%)呈黄色晶体形式的示例化合物31。
1H-NMR(CD2Cl2)300MHzδ:6.63-6.70(m,4H),7.08-7.19(m,2H),7.32-7.42(m,8H),7.91(t,J=8.1Hz,2H),8.25(d,J=8.4Hz,2H)。
实施例8
<示例化合物37的合成>
化合物E2的合成
在氮气气氛下,将由化合物E1(700mg,1.35mmol)、2,6-二氟吡啶-3-硼酸(2.1g,13.5mmol)、乙酸钯(30.3mg,0.14mmol)、三苯基膦(142.0mg,0.54mmol)、碳酸钾(1.9g,13.5mmol)、1,2-二甲氧基乙烷(7.0ml)和水(7.0ml)组成的混合物在80℃下搅拌8.5个小时。冷却至室温之后,将反应混合物过滤,然后用乙酸乙酯萃取。将由此得到的有机层合并、干燥,然后浓缩。将所得剩余物用柱色谱法提纯,得到501.1mg(产率:63%)呈黄色油状物质形式的化合物E2。
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ:1.30(s,18H),6.78(dd,J=8.1,3.0Hz,2H),7.12-7.07(m,4H),7.38(t,J=1.8Hz,1H),7.56(dd,J=7.5,1.8Hz,2H),7.67(t,J=7.8Hz,2H),8.35(t,J=8.1Hz,1H),8.39(t,J=8.1Hz,1H)。
示例化合物37的合成
在氮气气氛下,在苯氰中(10mL)中将氯化铂(300mg,0.86mmol)和化合物E2(501.1mg,0.86mmol)在加热和回流条件下搅拌7个小时。将溶剂从反应混合物中蒸除,并过滤出所得的剩余物,用甲醇洗涤,从而得到490mg呈黄色粉末形式的铂络合物。产率:73%。
1H-NMR(300MHz,CD2Cl2)δ:1.31(s,18H),6.58(d,J=8.7Hz,2H),7.19(d,J=1.8Hz,2H),7.43(tt,J=1.5Hz,J(Pt-H)=55.8Hz,2H),7.52(m,1H),7.76(t,J=8.7Hz,2H),7.88(d,J=8.1Hz,2H)。
实施例9
<示例化合物43的合成>
化合物O2的合成
在氮气气氛下,在三口烧瓶中加入化合物O1(1.25g,3.2mmol)、2,6-二氟吡啶-3-硼酸(1.22g,7.68mmol)、乙酸钯(71.7mg,0.32mmol)、三苯基膦(340mg,1.28mmol)、碳酸钾(5.91g,42.2mmol)、四氢呋喃(30ml)和水(30ml)。将所得混合物在搅拌的同时在回流下加热6个小时。冷却至室温之后,将反应混合物用乙酸乙酯萃取。将由此得到的有机层用硫酸钠干燥并过滤,然后浓缩。将所得剩余物用硅胶柱色谱法提纯,得到0.94g呈白色固体形式的化合物O2。
示例化合物43的合成
在氮气气氛下,在100mL茄形烧瓶中加入化合物O2(450mg,0.98mmol)、氯化铂(260mg,0.98mmol)和苯氰(10mL),将所得混合物在180℃下搅拌2个小时。冷却至室温之后,将反应混合物与50mL乙醇混合以沉淀出固体。将由此沉淀出的固体过滤并在减压下干燥,从而得到270mg呈黄色晶体形式的示例化合物43。
1H-NMR(CD2Cl2)300MHzδ:2.08(s,6H),7.41(dd,J=2.4,9.3Hz,2H),7.51(s,J(H-Pt)=57.6Hz,2H),7.89(dt,J=1.8,9.0Hz,2H)。
实施例10
<示例化合物46的合成>
化合物F2的合成
在氮气气氛下,在三口烧瓶中加入化合物F1(0.8g,2.25mmol)、2,6-二氟吡啶-3-硼酸(858mg,5.4mmol)、乙酸钯(25mg,0.11mmol)、三苯基膦(118mg,0.45mmol)、碳酸钠(2.38g,22.5mmol)、1,2-二甲氧基乙烷(20ml)和水(20ml)。将所得混合物在搅拌的同时在回流下加热6个小时。冷却至室温之后,将反应混合物用乙酸乙酯萃取。将由此得到的有机层用硫酸钠干燥并过滤,然后浓缩。将所得剩余物用硅胶柱色谱(氯仿)法提纯,得到0.86g(产率:79%)呈浅褐色固体形式的化合物F2。
1H-NMR(CDCl3)300MHzδ:1.86(s,6H),3.84(s,6H),6.73(d,J=2.1Hz,2H),6.94(ddd,J=0.6,3.0,8.4Hz,2H),7.26-7.29(m,2H),8.74(dt,J=8.1,12.8Hz,2H)。
示例化合物46的合成
在氮气气氛下,在100mL茄形烧瓶中加入化合物F2(700mg,1.44mmol)、氯化铂(383mg,1.44mmol)和苯氰(35mL),将所得混合物在180℃下搅拌2个小时。冷却至室温之后,将反应混合物与50mL甲醇混合以沉淀出固体。将由此沉淀出的固体过滤并在减压下干燥,从而得到457mg(产率:48%)呈黄色晶体形式的示例化合物46。
1H-NMR(CD2Cl2,300MHz)δ:2.03(s,6H),4.05(s,6H),7.14(d,J=2.4Hz,2H),7.50(brs,J(H-Pt)=57.0Hz,2H),7.62(t,J=2.1Hz,2H)。
实施例11
<示例化合物47的合成>
化合物P2的合成
在氮气气氛下,将由化合物P1(1.0g,2.9mmol)、2,6-二氟吡啶-3-硼酸(1.4g,8.5mmol)、二氯双(三苯基膦)钯(II)(200mg,0.94mmol)、碳酸钾(2.4g,6.0mmol)、水(102mg,5.7mmol)和二氧六环(30.0mL)组成的混合物在回流下搅拌4.5个小时。将反应混合物冷却至室温,过滤,与水混合,然后用乙酸乙酯萃取。将有机层合并、干燥,并进一步浓缩。将所得剩余物用柱色谱法提纯,得到730mg(产率:50%)呈白色固体形式的化合物P2。
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ:1.86(s,6H),3.01(s,12H),6.43(s,2H),6.93(dd,J=3.0,8.4Hz,2H),7.02(s,2H),8.79(dt,J=8.1,9.6Hz,2H)。
示例化合物47的合成
在氮气气氛下,在苯氰中(7.0mL)中将氯化铂(193mg,0.72mmol)和化合物P2(370mg,0.72mmol)在加热和回流条件下搅拌3个小时。将反应混合物冷却至室温,过滤出通过添加甲醇而沉淀出的固体,并用甲醇洗涤。这样得到370mg呈浅黄色粉末形式的示例化合物47。产率:73%。
1H-NMR(300MHz,CD2Cl2)δ:2.02(s,6H),3.20(s,12H),6.75(d,J=2.4Hz,2H),7.30(t,J=2.4Hz,2H),7.48(t,J(H-H)=2.1Hz,J(Pt-H)=54.6Hz,2H)。
实施例12
<示例化合物54的合成>
化合物I2的合成
在氮气气氛下,在三口烧瓶中加入化合物I1(0.95g,2.03mmol)、2,6-二氟吡啶-3-硼酸(1.28g,8.12mmol)、乙酸钯(23mg,0.11mmol)、三苯基膦(106mg,0.41mmol)、碳酸钾(2.80g,20.3mmol)、四氢呋喃(20ml)和水(10ml)。将所得混合物在搅拌的同时在回流下加热5个小时。冷却至室温之后,将反应混合物用乙酸乙酯萃取。将由此得到的有机层用硫酸钠干燥并过滤,然后浓缩。将所得剩余物用硅胶柱色谱法(己烷/乙酸乙酯=20/1)进行提纯,得到1.04g(产率:95%)呈白色固体形式的化合物I2。
1H-NMR(CD2Cl2,300MHz)δ:1.21(s,9H),1.81(s,6H),7.00(ddd,J=0.6,3.0,8.4Hz,2H),7.15(d,J=1.8Hz,2H),7.63(t,J=1.8Hz,2H),8.59(dt,J=8.1,9.6Hz,2H)。
示例化合物54的合成
在氮气气氛下,在100mL茄形烧瓶中加入化合物I2(830mg,1.55mol)、氯化铂(411mg,1.55mmol)和苯氰(40mL),将所得混合物在180℃下搅拌2个小时。冷却至室温之后,将50mL甲醇加入反应混合物中。将由此沉淀出的固体过滤并在减压下干燥,得到736mg(产率:65%)呈黄色晶体形式的示例化合物54。
1H-NMR(CD2Cl2,300MHz)δ:1.44(s,9H),2.12(s,6H),7.51(tt,J=1.5Hz,J(Pt-H)=56.4Hz,2H),7.63(d,J=1.5Hz,2H),8.14(t,J=1.5Hz,2H)。
实施例13
<示例化合物55的合成>
化合物G2的合成
在氮气气氛下,将由化合物G1(2.16g,4.0mmol)、2,6-二氟吡啶-3-硼酸(1.90g,12.0mmol)、乙酸钯(45mg,0.2mmol)、三苯基膦(0.21g,0.8mmol)、碳酸钠(4.24g,40.0mmol)、1,2-二甲氧基乙烷(40mL)和水(40mL)组成的混合物在80℃下搅拌5个小时。冷却至室温之后,将反应混合物过滤,然后用氯仿萃取。将有机层合并、干燥并浓缩。将所得剩余物用柱色谱法提纯,得到2.26g呈白色晶体形式的化合物G2。产率:93%。
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ:1.85(s,6H),6.85(s,2H),6.92(dd,J=5.1,3.0Hz,2H),7.06(d,J=6.3Hz,4H),7.23(t,J=7.2Hz,2H),7.34-7.44(m,6H),8.66(dt,J=9.3,7.8Hz,2H)。
示例化合物55的合成
在氮气气氛下,在苯氰中(30mL)中将氯化铂(0.79g,3.0mmol)和化合物G2(1.82g,3.0mmol,1.0当量)在加热和回流条件下搅拌4个小时。将溶剂从反应混合物中蒸除。将所得剩余物用柱色谱法和重结晶进行提纯,得到1.8g呈浅色粉末形式的示例化合物55。产率:76%。
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ:1.94(s,6H),7.11(t,J=4.8Hz,4H),7.16(s,2H),7.33(t,J=7.5Hz,2H),7.45(d,J=7.2Hz,4H),7.50(s,2H),7.53(t,J=2.1Hz,2H)。
实施例14
<示例化合物86的合成>
化合物H2的合成
在氮气气氛下,将由化合物H1(3.0g,5.0mmol)、2,6-二氟吡啶-3-硼酸(2.4g,15.0mmol)、乙酸钯(56.1mg,0.25mmol)、三苯基膦(262.0mg,1.0mmol)、碳酸钠(5.3g,50.0mmol)、1,2-二甲氧基乙烷(50mL)和水(50mL)组成的混合物在80℃下搅拌5个小时。冷却至室温之后,将反应混合物过滤,然后用氯仿萃取。将有机层合并、干燥并浓缩。将所得剩余物用柱色谱法提纯,得到3.3g呈白色晶体形式的化合物H2。产率:98%。
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ:1.78(s,6H),2.02(s,12H),6.53(s,2H),6.90(dd,J=5.4,3.0Hz,2H),7.04(s,4H),7.09(s,2H),8.63(dt,J=9.6,8.1Hz,2H)。
示例化合物86的合成
在氮气气氛下,在苯氰(42mL)中中将氯化铂(1.12g,4.2mmol)和化合物H2(2.80g,4.2mmol,1.0当量)在加热和回流条件下搅拌4个小时。将溶剂从反应混合物中蒸除。将所得剩余物用柱色谱法和重结晶进行提纯,得到2.4g呈黄色粉末形式的示例化合物86。产率:66%。
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ:1.97(s,6H),2.15(s,12H),7.06(s,12H),7.18(s,4H),7.31(s,2H),7.54(t,J=28.2Hz,2H)。
实施例15
<示例化合物87>
化合物Q2的合成
在氮气气氛下,在三口烧瓶中加入化合物Q1(1.77g,4.23mmol)、2,6-二氟吡啶-3-硼酸(1.6g,10mmol)、乙酸钯(48mg,0.22mmol)、三苯基膦(221mg,0.846mmol)、碳酸钠(4.48g,42.3mmol)、1,2-二甲氧基乙烷(25ml)和水(25ml)。将所得混合物在搅拌的同时在回流下加热6个小时。冷却至室温之后,将反应混合物用乙酸乙酯萃取。将由此得到的有机层用硫酸钠干燥并过滤,然后浓缩。将所得剩余物用硅胶柱色谱法提纯,得到2.1g呈浅褐色固体形式的化合物Q2。
示例化合物87的合成
在氮气气氛下,在100mL茄形烧瓶中加入化合物Q2(2.1g,4.31mmol)、氯化铂(1.148g,4.31mmol)和苯氰(30mL),将所得混合物在180℃下搅拌2个小时。冷却至室温之后,将反应混合物与50mL甲醇混合以使固体沉淀出。将由此沉淀出的固体过滤并在减压下干燥,得到1.52g(产率:52%)呈黄色晶体形式的示例化合物87。
1H-NMR(CD2Cl2)300MHzδ:2.20(s,3H),6.60-6.66(m,2H),7.22-7.33(m,3H),7.39(t,J=1.8Hz,J(Pt-H)=55.8Hz,2H),7.58-7.61(m,2H),8.05(t,J=8.1Hz,2H),8.20(d,J=8.1Hz,2H)。
实施例16
<示例化合物96的合成>
示例化合物96的合成通过与示例化合物43合成中所用的相同方法而进行,不同之处在于使用化合物R1作为原料代替化合物O1,从而得到呈黄色晶体形式的示例化合物96。
1H-NMR(CD2Cl2)300MHzδ:2.15(s,3H),3.61(s,3H),7.51(s,J(Pt-H)=57Hz,2H),7.70(dd,J=2.4,6.3Hz,2H),7.94(dt,J=2.4,6.3Hz,2H)。
实施例17
<示例化合物97的合成>
化合物S2的合成
在氮气气氛下,在三口烧瓶中加入化合物A1(2.0g,5.62mmol)、2,6-二甲氧基吡啶-3-硼酸(2.41g,13.5mmol)、乙酸钯(63mg,0.28mmol)、三苯基膦(294mg,1.12mmol)、碳酸钠(5.96g,56.2mmol)、1,2-二甲氧基乙烷(40ml)和水(40ml)。将所得混合物在搅拌的同时在回流下加热4个小时。冷却至室温之后,将反应混合物用乙酸乙酯萃取。将由此得到的有机层用硫酸钠干燥并过滤,然后浓缩。将所得剩余物用硅胶柱色谱法提纯,得到2.25g呈浅褐色固体形式的化合物S2。
示例化合物97的合成
在氮气气氛下,在100mL茄形烧瓶中加入化合物S2(2.05g,4.34mmol)、K2PtCl4(1.8g,4.34mmol)和乙酸(50mL),将所得混合物在100℃下搅拌8个小时。冷却至室温之后,将反应混合物与水混合并用氯仿萃取。将所得有机层用硫酸钠干燥、过滤,然后浓缩。将由此得到的剩余物用硅胶柱色谱法提纯,得到0.38g呈黄色晶体的示例化合物97。
1H-NMR(CDCl3)300MHzδ:2.04(s,3H),4.00(s,6H),4.08(s,6H),7.23(s,2H),7.31(dd,J=0.8,8.1Hz,2H),7.75(t,J=8.1Hz,2H),8.55(dd,J=0.6,8.1Hz,2H)。
对比例1
合成了国际专利公开No.2004-108857中公开的化合物(55)的配体C2和配体D2(它们各自在形成铂-碳键的各吡啶环的α-位上不带有取代基),并对它们中每个根据实施例1和2中的方法进行络合反应。但在每个情况下,形成了大量的副产物,目标络合物的产率为1%或更低。
配体C2 国际专利公开No.2004-108857
中公开的化合物55
配体D2 络合物D3
实施例18
将干净的ITO基底置于蒸汽沉积设备中,并在该基底上沉积厚度为10nm的酞菁铜。在其上沉积厚度为40nm的NPD((N,N’-二-α-萘基-N,N′-二苯基)对二氨基联苯)。在其上沉积厚度为67nm的比例(质量比)为85:15的mCP(主体材料)和本发明的示例化合物3,并在其之上沉积厚度为40nm的BAlq。在其上沉积厚度为3nm的氟化锂,然后在其之上沉积厚度为60nm的铝。以此方式制成EL装置。当通过借助Source Measure Unit2400(ToyoCorporation制造)对EL装置施加直流恒定电压而使EL装置发光时,所发射的光为来自示例化合物3的蓝光。当所述装置以360cd/m2驱动时(发射面积:4mm2),该装置的亮度半衰期(亮度降至起始亮度的50%所需要的时间)为对比例2的装置的1.05倍。相比之下,当所述装置在1,000cd/m2的较高亮度条件下驱动时(发射面积:4mm2),该装置的亮度半衰期为对比例2的装置的1.8倍。
实施例19至实施例27
以与实施例18相同的方式制成EL装置,不同之处在于使用表1所示的材料作为主体材料和各发光层中的发光材料,分别测量了装置以360cd/m2(发射面积:4mm2)和1,000cd/m2(发射面积:4mm2)驱动的条件下的各装置的亮度半衰期。所得结果示于表1中。
表1
EL装置 | 发光层中使用的主体材料 | 发光层中的发光材料 | 以相对值表示的亮度半衰期(在360cd/m2的驱动下),以对比例2的值为1 | 以相对值表示的亮度半衰期(在1,000cd/m2的驱动下),以对比例2的值为1 |
实施例1 | mCP | 化合物2 | 1 | 1 |
实施例18 | mCP | 示例化合物3 | 1.05 | 1.8 |
实施例19 | mCP | 示例化合物1 | 1.05 | 1.3 |
实施例20 | mCP | 示例化合物27 | 1.1 | 1.7 |
实施例21 | mCP | 示例化合物31 | 1.2 | 2.0 |
实施例22 | mCP | 示例化合物43 | 1.05 | 1.5 |
实施例23 | mCP | 示例化合物47 | 1.1 | 1.3 |
实施例24 | mCP | 示例化合物54 | 1.05 | 1.3 |
实施例25 | mCP | 示例化合物87 | 1.15 | 1.9 |
实施例26 | 主体1 | 示例化合物3 | 1.3 | 2.2 |
实施例27 | 主体1 | 示例化合物87 | 1.4 | 2.3 |
对比例2
将干净的ITO基底置于蒸汽沉积设备中,并且在该基底上沉积厚度为10nm的酞菁铜。在其上沉积厚度为40nm的NPD((N,N′-二-α-萘基-N,N’-二苯基)对二氨基联苯)。在其上沉积厚度为67nm的比例(质量比)为85:15的mCP(主体材料)和JP-A-2007-19462中公开的化合物2,并在其之上沉积厚度为40nm的BAlq。在其上沉积厚度为3nm的氟化锂,然后在其之上沉积厚度为60nm的铝。以此方式制成EL装置。当通过借助Source Measure Unit2400(Toyo Corporation制造)对EL装置施加直流恒定电压而使EL装置发光时,所发射的光为来自化合物2的蓝光。当该装置以360cd/m2驱动时(发射面积:4mm2),该装置的亮度半衰期为100小时,而当该装置在1,000cd/m2的较高亮度条件下驱动时(发射面积:4mm2),亮度半衰期为35小时。
下面是酞菁铜、NPD、JP-A-2007-19462中公开的化合物2、mCP、主体1和BAlq的化学结构。
使用本发明的其他铂络合物而得到的有机电致发光装置也显示出优异的耐久性,甚至在其用作高亮度装置时也如此。
本发明中要求外国优先权的权益的各外国专利申请的全部公开在此以引用的方式并入,如同全部阐述。
Claims (3)
1.由下式(2)表示的铂络合物:
式(2)
其中,R11和R16各自独立地代表氢原子,
R12和R15各自独立地代表氢原子、碳原子数为1-30的烷基、碳原子数为0-30的氨基、碳原子数为1-30的烷氧基、氟原子或碳原子数为6-30的芳氧基,
R13和R14各自独立地代表氢原子,
R17、R18、R19和R20各自独立地代表氢原子、氟原子或碳原子数为1-30的烷氧基,条件是R17和R18的至少一个代表吸电子取代基且R19和R20的至少一个代表吸电子取代基,
RA和RB各自独立地代表氢原子,并且
R21和R22各自独立地代表氢原子、碳原子数为1-30的烷基、碳原子数为6-30的芳基或碳原子数为1-30的烷氧基。
2.有机电致发光装置,其包含:
一对电极;和
在所述电极对之间的有机层,其含有权利要求1的铂络合物。
3.有机电致发光装置,其包含:
一对电极;和
在所述电极对之间的有机层,其包含含有权利要求1的铂络合物的发光层。
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