CN104245716A - 蓝色发光化合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了具有式I的化合物，此处插入式I在式中：Ar为取代或未取代的芳基基团；并且R1-R8相同或不同，并且为H、D、烷基、芳基、甲硅烷基、氘代烷基、氘代芳基、或氘代甲硅烷基。

Description

蓝色发光化合物
相关申请资料
本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2012年4月23日提交的美国临时申请61/636849的优先权，所述文献以引用方式全文并入本文。
背景技术
技术领域
一般来讲，本公开涉及蓝色发光化合物以及它们在电子装置中的用途。
相关领域描述
发射光的有机电子装置例如构成显示器的发光二极管存在于许多不同种类的电子设备中在所有此类装置中，有机活性层均夹置在两个电接触层之间。电接触层中的至少一个为透光的，使得光可穿过电接触层。当在横跨电接触层施加电流时，有机活性层透过该透光的电接触层发射光。
熟知在发光二极管中将有机电致发光化合物用作活性组分。已知简单的有机分子诸如蒽、噻二唑衍生物和香豆素衍生物显示电致发光性。金属络合物，尤其是铱和铂络合物，也已知显示电致发光性。在一些情况下，这些小分子化合物作为掺杂剂存在于基质材料中以改善加工和/或电子性能。
持续存在对新发光化合物的需求。
发明内容
提供了具有式I的化合物
其中：
Ar为取代或未取代的芳基基团；并且
R1-R8相同或不同，并且选自H、D、烷基、芳基、甲硅烷基、氘代烷基、氘代芳基、和氘代甲硅烷基。
本发明还提供有机电子装置，该有机电子装置包含第一电接触层、第二电接触层和两者间的光敏层，该光敏层包含具有式I的化合物。
前面的综述和以下具体实施方式仅是示例性和说明性的，而不旨在限制本发明，如所附权利要求书中所限定。
附图说明
附图中示出了实施例，以改善对如本文所提出的概念的理解。
图1包括有机发光装置的例证。
图2包括有机发光装置的另一个例证。
技术人员理解，图中的物体是以简洁明了的方式示出的，并且不一定按比例绘制。例如，图中一些物体的尺寸相对于其它物体可能被放大，以帮助改善对实施例的理解。
具体实施方式
上文已描述了许多方面和实施例，并且仅为示例性的而非限制性的。在阅读本说明书后，技术人员应认识到，在不脱离本发明范围的情况下，其它方面和实施例也是可能的。
根据以下具体实施方式和权利要求书，任何一个或多个实施例的其它特征和有益效果将显而易见。具体实施方式首先定义和阐明术语，随后描述具有式I的化合物、合成、装置，并且最后描述实例。
1.术语的定义和阐明
在提出下述实施例的详情之前，定义或阐明一些术语。
术语“烷氧基”旨在表示具有式-OR的基团，所述基团经由氧附接，其中R为烷基。
术语“烷基”旨在表示衍生自脂族烃的基团，并且包括直链、支化或环状的基团。在一些实施例中，烷基具有1-20个碳原子。
术语“芳族化合物”旨在表示包含至少一个具有离域π电子的不饱和环状基团的有机化合物。该术语涵盖在至少一个环状基团内具有至少一个杂原子的杂芳族化合物。在一些实施例中，杂原子选自N、O、和S。
术语“芳基”旨在表示衍生自具有一个附接点的芳族烃的基团。该术语包括具有单个环的基团和具有能够通过单键接合或稠合在一起的多个环的那些，并且旨在涵盖杂芳基基团。术语“烃芳基”是指在环结构中仅具有一个碳的芳基。术语“杂芳基”是指在环结构中具有至少一个杂原子的芳基。术语“亚芳基”旨在表示衍生自具有两个附接点的芳族烃的基团。在一些实施例中，芳基基团具有3-60个碳原子。
术语“芳氧基”旨在表示具有式-OAr的基团，所述基团经由氧附接，其中Ar为芳基。
术语“联苯基”旨在表示具有两个苯环的基团，如下所示。
术语“咔唑基”是指包含以下单元的基团
其中R在每次出现时相同或不同，并且选自D、烷基、芳基、或附接点，x相同或不同，并且为0-4，并且Y为附接点、烷基、芳基、具有附接点的烷基、或具有附接点的芳基。术语N-咔唑基是指其中Y为附接点的咔唑基基团。
当涉及层、材料、构件、或结构时，术语“电荷传输”旨在表示此类层、材料、构件、或结构促进此类电荷以相对有效且小的电荷损失穿过此类层、材料、构件、或结构厚度的迁移。空穴传输材料有利于正电荷；电子传输材料有利于负电荷。尽管发光材料也可具有一些电荷传输性能，但术语“电荷传输层、材料、构件、或结构”不旨在包括其主要功能为发光的层、材料、构件、或结构。
术语“氘代”旨在表示至少一个H已被D替换。术语“氘代类似物”是指其中一个或多个可获得的氢已被氘替换的化合物或基团的结构类似物。当存在“氘代”时，材料是氘代的。在氘代化合物或氘代类似物中，氘以自然丰度水平的至少100倍存在。
术语“掺杂剂”旨在表示包含基质材料的层内材料，与不存在此类材料的情况下所述层的辐射发射、接收、或过滤的一种或多种电特性或一种或多种波长相比，所述掺杂剂改变了所述层的辐射发射、接收、或过滤的一种或多种电特性或一种或多种指标波长。
术语“吸电子的”当指取代基时，旨在表示将降低芳族环的电子密度的基团。在一些实施例中，吸电子基团(“EWG”)选自氟、氰基、全氟烷基、硝基、和—SO2R，其中R为烷基或全氟烷基。
前缀“杂”表示一个或多个碳原子已被不同的原子替换。在一些实施例中，不同的原子为N、O、或S。
术语“基质材料”旨在表示通常为层形式的材料，可向所述基质材料中加入掺杂剂。基质材料可或可不具有发射、接收、或过滤辐射的一种或多种电子特性或能力。
术语“发光材料”和“发射极”旨在表示当通过施加电压激活时发射光的材料(例如在发光二极管或发光电化学电池中)。术语“蓝色发光材料”旨在表示在大约445-490nm范围内的波长下具有最大发射的能够发射辐射的材料。术语“绿色发光材料”旨在表示在大约495-570nm范围内的波长下具有最大发射的能够发射辐射的材料。术语“橙色发光材料”旨在表示在大约590-620nm范围内的波长下具有最大发射的能够发射辐射的材料。术语“红色发光材料”旨在表示在大约620-750nm范围内的波长下具有最大发射的能够发射辐射的材料。术语“黄色发光材料”旨在表示在大约570-590nm范围内的波长下具有最大发射的能够发射辐射的材料。
术语“层”与术语“膜”可互换使用，并且是指覆盖所期望区域的涂层。该术语不受尺寸的限制。所述区域可大如整个装置，或者小如例如实际视觉显示的特定功能区域，或者小如单个子像素。层和膜可由任何常规的沉积技术形成，包括气相沉积、液相沉积(连续和不连续的技术)、以及热转移。连续的沉积技术包括但不限于旋涂、凹面涂布、帘式涂布、浸涂、槽模涂布、喷涂、和连续喷涂或喷印。不连续的沉积技术包括但不限于喷墨印刷、凹版印刷、和丝网印刷。
术语“有机电子装置”或有时仅“电子装置”旨在表示包括一个或多个有机半导体层或材料的装置。
术语“光敏”是指当通过所施加的电压激活时发射光(如在发光二极管或化学电池中)，或者响应于辐射能并且在或不在所施加的偏压下生成信号(如在光电探测器或光伏电池中)的材料或层。
术语“甲硅烷基”是指基团R3Si-，其中R为H、D、C1-20烷基、氘代烷基、氟代烷基、芳基、或氘代芳基。在一些实施例中，R烷基基团中的一个或多个碳被Si替换。在一些实施例中，烷基、氟代烷基或芳基基团是氘代的。
术语“三苯基”是指具有三个苯环的基团，如下所示。
除非另外指明，所有基团可为未取代或取代的。在一些实施例中，取代基选自烷基、烷氧基、芳基、以及它们的氘代类似物。
在本说明书中，除非在使用的背景下另外明确指明或相反指示，在本文主题的实施例被阐述或描述为包含、包括、含有、具有某些特征或元素、由某些特征或元素组成或由某些特征或元素构成时，除了明确阐述或描述的那些之外，一个或多个特征或元素也可存在于实施例中。所公开的主题的一个可供选择的实施例被描述为基本上由某些特征或元素组成，其中将会实质上改变操作原理或实施例区分特性的实施例特征或元素不存在于其中。所述主题的另外可供选择的实施例被描述为基本上由某些特征或元素组成，在所述实施例或其非本质变型中，仅存在所具体阐述或描述的特征或元素。
同样，采用“一个”或“一种”的使用来描述本文所描述的元素和组分。这样做仅是为了方便并且对本发明的范围给出一般意义。该描述应被理解为包括一个或至少一个，并且除非明显地另有所指，单数还包括复数。
对应于元素周期表内的列的族序号使用如“CRC Handbook ofChemistry and Physics”，第81版(2000-2001)中可见的“新命名法”公约。
除非另有定义，本文所用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域中普通技术人员通常所理解的相同含义。尽管与本文所述的那些类似或等同的方法和材料可用于本发明实施例的实践或测试中，但合适的方法和材料描述于下文。除非引用具体段落，本文提及的所有出版物、专利申请、专利、和其它参考文献全文以引用方式并入本文。如发生矛盾，以本说明书及其所包括的定义为准。此外，材料、方法和实例仅是例证性的，并且不旨在为限制性的。
至于本文未描述的有关特定材料、加工行为和电路的许多细节是常规的，并且可在有机发光二极管显示器、光电探测器、光伏电池、和半导体构件领域内的教科书和其它来源中找到。
2.具有式I的化合物
本文所述的新化合物具有式I
其中：
Ar为取代或未取代的芳基基团；并且
R1-R8相同或不同，并且选自H、D、烷基、芳基、甲硅烷基、氘代烷基、氘代芳基、和氘代甲硅烷基。在一些实施例中，具有式I的化合物可用作发光材料。在一些实施例中，化合物为蓝色发射性材料。它们可单独使用或在基质材料中用作掺杂剂。
具有式I的化合物可溶解于许多常用的有机溶剂中。这些化合物的溶液可使用例如上文论述的技术用于液相沉积。意外地，已发现具有式I中所示取代模式的化合物在装置中具有改善的效率。这对于减少所有类型装置、并且具体地用于照明装置的能量消耗是有利的。
在一些实施例中，Ar选自未取代的烃芳基基团，所述烃芳基基团具有6-20个碳。
在一些实施例中，Ar选自具有6-20个碳并具有至少一个取代基的芳基，取代基选自D、F、烷基、甲硅烷基、氘代烷基、和氘代甲硅烷基。
在一些实施例中，Ar选自苯基、联苯基、三苯基、萘基、和它们的取代衍生物。
在一些实施例中，Ar选自苯基、甲苯基、二甲苯基、三甲苯基、以及它们的氘代类似物。
在一些实施例中，Ar为未取代的杂芳基，其具有3-20个碳。
在一些实施例中，Ar为取代的杂芳基，其具有3-20个碳。
在一些实施例中，Ar为杂芳基或取代杂芳基，它是含氮基团。
在一些实施例中，Ar选自咔唑基、苯基取代咔唑基、烷基取代咔唑基、以及它们的氘代类似物。
在一些实施例中，Ar选自N-咔唑基、苯基取代N-咔唑基、烷基取代N-咔唑基、以及它们的氘代类似物。
在一些实施例中，R1-R8相同或不同，并且选自具有1-10个碳的烷基和具有1-10个碳的氘代烷基。
在一些实施例中，R1-R8相同或不同，并且选自具有6-20个碳的烷基基团和具有6-20个碳的氘代芳基基团。
在一些实施例中，R1-R8选自H和D。在一些实施例中，R1-R8全部为D。
在一些实施例中，R1为H或D，并且R2-R8中的至少一个为具有1-10个碳的烷基或具有1-10个碳的氘代烷基。
在一些实施例中，R1为H或D，并且R2-R5中的至少一个为具有1-10个碳的烷基或具有1-10个碳的氘代烷基。
在一些实施例中，R1为H或D，并且R6-R8中的至少一个为具有1-10个碳的烷基或具有1-10个碳的氘代烷基。
在具有式I的化合物的一些实施例中，可存在以下的任何组合：
(i)氘代存在于化合物的一个或多个部分中；
(ii)Ar为具有6-20个碳的未取代芳基基团，或者具有6-20个碳并具有至少一个取代基的芳基基团，该取代基选自D、F、烷基、甲硅烷基、氘代烷基、和氘代甲硅烷基、或苯基、联苯基、三苯基、萘基、或它们的取代衍生物、或具有3-20个碳的未取代杂芳基基团、或具有3-20个碳的取代杂芳基基团、或咔唑基、苯基取代的咔唑基、烷基取代的咔唑基或它们的氘代类似物；
(iii)R1为H、D、具有1-10个碳的烷基、或具有1-10个碳的氘代烷基；
(iv)R2为H、D、具有1-10个碳的烷基、或具有1-10个碳的氘代烷基；
(v)R3为H、D、具有1-10个碳的烷基、或具有1-10个碳的氘代烷基；
(vi)R4为H、D、具有1-10个碳的烷基、或具有1-10个碳的氘代烷基；
(vii)R5为H、D、具有1-10个碳的烷基、或具有1-10个碳的氘代烷基；
(viii)R6为H、D、具有1-10个碳的烷基、或具有1-10个碳的氘代烷基；
(ix)R7为H、D、具有1-10个碳的烷基、或具有1-10个碳的氘代烷基；
(x)R8为H、D、具有1-10个碳的烷基、或具有1-10个碳的氘代烷基；
(xi)R1-R8为H或D；
(xii)R1为具有6-20个碳的芳基基团或具有6-20个碳的氘代芳基；
(xiii)R2为具有6-20个碳的芳基基团或具有6-20个碳的氘代芳基；
(xiv)R3为具有6-20个碳的芳基基团或具有6-20个碳的氘代芳基；
(xv)R4为具有6-20个碳的芳基基团或具有6-20个碳的氘代芳基；
(xvi)R5为具有6-20个碳的芳基基团或具有6-20个碳的氘代芳基；
(xvii)R6为具有6-20个碳的芳基基团或具有6-20个碳的氘代芳基；
(xviii)R7为具有6-20个碳的芳基基团或具有6-20个碳的氘代芳基；
(xix)R8为具有6-20个碳的芳基基团或具有6-20个碳的氘代芳基。
上文实施例中的任一项可与其它实施例中的一个或多个组合，只要它们不是互相排斥的。例如，其中Ar为具有6-20个碳的芳基的实施例可与其中R2为具有6-20个碳的烷基的实施例组合。对于上文所论述的其它非相互排斥的实施例而言同样适用。技术人员将理解哪些实施例互相排斥，并将因此能够容易地确定由本发明所预期的实施例的组合。
具有式I的化合物的例子包括但不限于下文所示化合物B1至B8。
3.合成
在具有式I的化合物中的苯基-吡唑并吡啶配体一般能够使用已知的合成方法制备。在一个示例性方法中，取代或未取代的吡唑并菲啶是溴化的并且与取代或未取代的烷基或芳基硼酸反应。
前文提到的配体(“L”)可使用已知的合成技术与Ir(III)络合，例如Grushin等人的美国专利6,670,645和Komo等人的Chem.Lett.，32，252(2003)中所述。一种示例性方法使用三步合成。首先，通过氯化铱(III)水合物与过量配体L在2-乙氧基乙醇和水的受热混合物中的反应形成“L2IrCl二聚体”。接下来，可通过L2IrCl二聚体与三氟甲磺酸银的反应制备三氟甲磺酸铱。最后，三氟甲磺酸铱可与过量配体L在回流的2-乙氧基乙醇中反应以形成环金属化IrL3化合物。在一些情况下，形成面式异构体和经式异构体的混合物。在一些情况下，异构体的混合物可通过在极性溶剂中存在过量配体的情况下加热转化成面式异构体。
附加的细节存在于实例中。
4.装置
通过具有一个或多个包含本文所述具有式I的化合物的层而可获益的有机电子装置包括但不限于：(1)将电能转换为辐射的装置(例如发光二极管、发光二极管显示器、照明装置、照明设备或二极管激光器)，(2)通过电子方法探测信号的装置(例如光电探测器、光电导管、光敏电阻器、光控开关、光电晶体管、光电管、IR探测器、生物传感器)，(3)将辐射转换为电能的装置(例如光伏装置或太阳能电池)，以及(4)包括具有一个或多个有机半导体层的一个或多个电子元件的装置(例如晶体管或二极管)。
有机电子装置结构的一个例证示于图1中。装置100具有第一电接触层阳极层110和第二电接触层阴极层160、以及它们之间的光敏层140。与阳极相邻的是空穴注入层120。与空穴注入层相邻的是包含空穴传输材料的空穴传输层130。与阴极相邻的可为包含电子传输材料的电子传输层150。作为选项，装置可使用一个或多个邻近阳极110的附加的空穴注入层或空穴传输层(未显示)，和/或一个或多个邻近阴极160的附加电子注入层或电子传输层(未显示)。
层120至150单独或统称为活性层。
在一些实施例中，所述光敏层如图2中所示为像素化的。在装置200中，层140被分成在所述层之上重复的像素或子像素单元141、142和143。像素或子像素单元中的每一个表示不同的颜色。在一些实施例中，所述子像素单元为红色、绿色、和蓝色。尽管三个子像素单元在图中显示，但可使用两个或多于三个。
在一些实施例中，不同的层具有以下厚度范围：阳极110， 在一些实施例中，空穴注入层120，在一些实施例中，空穴传输层120，在一些实施例中，光敏层130，在一些实施例中，层140，在一些实施例中，阴极150，在一些实施例中，在装置中电子-空穴重组区域的位置，并且因此装置的发射光谱能够被每层的相对厚度所影响。所需的层厚度的比率将取决于所用材料的确切性质。
在一些实施例中，具有式I的化合物可用作光敏层140中的发射性材料，具有蓝色射线颜色。它们可单独使用或在一种或多种基质材料中用作掺杂剂。
在一些实施例中，在一个或多个光敏层中具有式I的化合物与其它发光材料组合可用作发光材料，从而产生白色发射颜色。
可将由上文所论述的实施例、具体实施例和实施例的组合表示的式I的化合物中的任一种用于装置中。
a.光敏层
在一些实施例中，光敏层基本上由具有式I的化合物组成。
在一些实施例中，光敏层包含基质材料和作为掺杂剂的具有式I的化合物。
在一些实施例中，光敏层包括第一基质材料、第二基质材料、和作为掺杂剂的具有式I的化合物。
在一些实施例中，光敏层基本上由基质材料和作为掺杂剂的具有式I的化合物组成。
在一些实施例中，光敏层基本上由第一基质材料、第二基质材料、和作为掺杂剂的具有式I的化合物组成。
在一些实施例中，具有式I的掺杂剂与总基质材料的重量比在1:99至40:60的范围内；在一些实施例中，5:95至30:70；在一些实施例中，10:90至20:80。
在一些实施例中，基质具有高于掺杂剂能级的三重峰能级，使得它不淬灭发射。在一些实施例中，基质选自咔唑、吲哚并咔唑、三嗪、芳基酮、苯基吡啶、嘧啶、菲咯啉、三芳基胺、它们的氘代类似物、它们的组合、以及它们的混合物。
在一些实施例中，光敏层旨在发射白光。
在一些实施例中，光敏层包括基质、式I的化合物、和一种或多种发射不同颜色的附加掺杂剂，使得总体射线为白色。
在一些实施例中，光敏层基本上由基质、具有式I的第一掺杂剂、和第二掺杂剂组成，其中第二掺杂剂发射与第一掺杂剂不同的颜色。
在一些实施例中，第二掺杂剂的射线颜色为黄色。
在一些实施例中，光敏层基本上由基质、具有式I的第一掺杂剂、第二掺杂剂、和第三掺杂剂组成。
在一些实施例中，第二掺杂剂的射线颜色为红色，并且第三掺杂剂的射线颜色为绿色。
任何种类的电致发光(“EL”)材料可用作第二和第三掺杂剂。EL材料包括但不限于小分子有机荧光化合物、发光金属络合物、共轭聚合物、以及它们的混合物。荧光化合物的例子包括但不限于、芘、苝、红荧烯、香豆素、蒽、噻二唑、它们的衍生物、它们的芳氨基衍生物、以及它们的混合物。金属络合物的例子包括但不限于金属螯合的8-羟基喹啉化合物，如三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)；环金属化铱和铂电致发光化合物，诸如在Petrov等人的美国专利6,670,645以及公布的PCT申请WO03/063555和WO 2004/016710中所公开的铱与苯基吡啶、苯基喹啉、或苯基嘧啶配体的络合物，以及在例如公布的PCT申请WO 03/008424、WO03/091688、和WO 03/040257中所述的有机金属络合物，以及它们的混合物。共轭聚合物的例子包括但不限于聚(苯撑乙烯)、聚芴、聚(螺二芴)、聚噻吩、聚(对亚苯基)、它们的共聚物、以及它们的混合物。
发出红光、橙光和黄光的材料的例子包括但不限于具有苯基喹啉或苯基异喹啉配体的铱的络合物、二茚并芘、荧蒽和苝。发射红光的材料已公开于例如美国专利6,875,524和公布的美国申请2005-0158577中。
在一些实施例中，第二和第三掺杂剂为Ir或Pt的环金属化络合物。
b.其它装置层
装置中的其它层可由已知可用于此类层中的任何材料制成。
阳极110为用于注入正电荷载体的尤其有效的电极。它可由例如包含金属、混合金属、合金、金属氧化物或混合金属氧化物的材料制成，或者它可为导电聚合物，或它们的混合物。合适的金属包括第11族金属，第4、5和6族中的金属，以及第8-10族过渡金属。如果阳极为透光的，则一般使用第12、13和14族金属的混合金属氧化物，例如氧化铟锡。阳极还可包含有机材料如聚苯胺，如“由可溶解的导电聚合物制成的柔性发光二极管，”Nature第357卷，第477-479页(1992年6月11日)中所述。阳极和阴极中的至少一者应为至少部分透明的，以允许生成的光被观察到。
空穴注入层120包含空穴注入材料，并且可具有有机电子装置中的一种或多种功能，包括但不限于下面层的平面化，电荷传输和/或电荷注入性能，杂质如氧或金属离子的清除，以及其它有利于或改善有机电子装置性能的方面。空穴注入层可用聚合物材料形成，如聚苯胺(PANI)或聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)，所述聚合物材料常常掺杂有质子酸。质子酸可为例如聚(苯乙烯磺酸)、聚(2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸)等。
空穴注入层可包含电荷转移化合物等，如铜酞菁和四硫富瓦烯-四氰基苯醌二甲烷体系(TTF-TCNQ)。
在一些实施例中，空穴注入层包含至少一种导电聚合物和至少一种氟化酸聚合物。
在一些实施例中，空穴注入层由掺杂有成胶聚合酸的导电聚合物的含水分散体制成。此类材料已描述于例如公布的美国专利申请US2004/0102577、US 2004/0127637、US 2005/0205860和公布的PCT申请WO2009/018009中。
用于层130的空穴传输材料的例子已概述于例如Y.Wang的《Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology》(1996年第四版第18卷)第837-860页中。空穴传输分子和空穴传输聚合物二者均可使用。常用的空穴传输分子为：N,N'-二苯基-N,N'-双(3-甲基苯基)-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺(TPD)、1,1-双[(二-4-甲苯基氨基)苯基]环己烷(TAPC)、N,N'-双(4-甲基苯基)-N,N'-双(4-乙基苯基)-[1,1'-(3,3'-二甲基)联苯]-4,4'-二胺(ETPD)、四(3-甲基苯基)-N,N,N',N'-2,5-苯二胺(PDA)、a-苯基-4-N,N-二苯基氨基苯乙烯(TPS)、对(二乙氨基)苯甲醛二苯腙(DEH)、三苯胺(TPA)、双[4-(N,N-二乙氨基)-2-甲基苯基](4-甲基苯基)甲烷(MPMP)、1-苯基-3-[对(二乙氨基)苯乙烯基]-5-[对(二乙氨基)苯基]吡唑啉(PPR或DEASP)、1,2-反式双(9H-咔唑-9-基)环丁烷(DCZB)、N,N,N',N'-四(4-甲基苯基)-(1,1'-联苯)-4,4'-二胺(TTB)、N,N'-双(萘-1-基)-N,N'-双-(苯基)联苯胺(α-NPB)和卟啉化合物，如铜酞菁。在一些实施例中，所述空穴传输层包含空穴传输聚合物。在一些实施例中，空穴传输聚合物为二苯乙烯基芳基化合物。在一些实施例中，芳基基团具有两个或更多个稠合的芳族环。在一些实施例中，芳基基团为并苯。如本文所用，术语“并苯”是指含两个或更多个以直线排列的邻位稠合苯环的烃母组分。其它常用的空穴传输聚合物为聚乙烯基咔唑、(苯基甲基)聚硅烷、以及聚苯胺。还可通过将空穴传输分子诸如上文提及的那些掺杂到聚合物诸如聚苯乙烯和聚碳酸酯中，来获得空穴传输聚合物。在一些情况下，使用三芳基胺聚合物，尤其是三芳基胺－芴共聚物。在一些情况下，所述聚合物和共聚物为可交联的。
在一些实施例中，所述空穴传输层还包含p-掺杂剂。在一些实施例中，所述空穴传输层掺杂有p-掺杂剂。p-掺杂剂的例子包括但不限于四氟四氰基苯醌二甲烷(F4-TCNQ)和苝-3,4,9,10-四羧酸-3,4,9,10-二酸酐(PTCDA)。
可用于层150的电子传输材料的例子包括但不限于金属螯合的8-羟基喹啉化合物，包括金属喹啉衍生物诸如三(8-羟基喹啉)铝(AlQ)、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(对苯基苯酚)铝(BAlq)、四(8-羟基喹啉)铪(HfQ)和四(8-羟基喹啉)锆(ZrQ)；和唑化合物诸如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-二唑(PBD)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1,2,4-三唑(TAZ)、和1,3,5-三(苯基-2-苯并咪唑)苯(TPBI)；喹喔啉衍生物诸如2,3-双(4-氟苯基)喹喔啉；菲咯啉诸如4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(DPA)和2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(DDPA)；以及它们的混合物。在一些实施例中，所述电子传输层还包含n-掺杂剂。n-掺杂剂材料为熟知的。n-掺杂剂包括但不限于第1族和第2族金属；第1族和第2族金属盐，如LiF、CsF和Cs2CO3；第1族和第2族金属有机化合物，如Li喹啉；以及分子n-掺杂剂，如无色染料、金属络合物，如W2(hpp)4(其中hpp＝1,3,4,6,7,8-六氢-2H-嘧啶并-[1,2-a]-嘧啶)和二茂钴、四硫杂萘并萘、双(亚乙基二硫基)四硫富瓦烯、杂环基团或杂环二基、以及杂环基团或杂环二基的二聚体、低聚物、聚合物、二螺化合物和多环。
阴极160为用于注入电子或负电荷载体尤其有效的电极。阴极可为具有比阳极的功函更低的任何金属或非金属。用于阴极的材料可选自第1族的碱金属(例如Li、Cs)、第2族(碱土)金属、第12族金属，包括稀土元素和镧系、以及锕系。可使用诸如铝、铟、钙、钡、钐和镁、以及组合的材料。
还可将含碱金属的无机化合物例如LiF、CsF、Cs2O和Li2O、或含Li的有机金属化合物沉积在有机层150和阴极层160之间，以降低操作电压。未显示的该层可称为电子注入层。
已知在有机电子装置中具有其它层。例如，在阳极110和空穴注入层120之间存在层(未显示)，以控制注入的正电荷的量和/或提供层的带隙匹配，或用作保护层。可使用本领域中已知的层，如铜酞菁、氮氧化硅、氟碳化合物、硅烷或超薄金属层如Pt。作为另外一种选择，阳极层110、活性层120、130、140和150、或阴极层160中的一些或全部可被表面处理，以增加电荷负载传输效率。优选通过平衡发射极层中的正电荷和负电荷来确定组件层中每一个的材料选择，以提供具有高电致发光效率的装置。
应当理解，每个功能层可由多于一个层构成。
c.装置制造
装置层可通过任何沉积技术或技术的组合形成，包括气相沉积、液相沉积和热转移。
在一些实施例中，所述装置由空穴注入层、空穴传输层和光敏层的液相沉积以及阳极、电子传输层、电子注入层和阴极的气相沉积制成。
空穴注入层可由其中溶解或分散空穴传输材料并且空穴传输材料将由其形成膜的任何液体介质沉积而成。在一些实施例中，液体介质基本上由一种或多种有机溶剂组成。在一些实施例中，液体介质基本上由水或水与有机溶剂组成。空穴注入材料可以按重量计0.5至10％的量存在于液体介质中。可通过任何连续或不连续的液相沉积技术来施加空穴注入层。在一些实施例中，空穴注入层通过旋涂施加。在一些实施例中，空穴注入层通过喷墨印刷施加。在一些实施例中，空穴注入层通过连续喷印施加。在一些实施例中，空穴注入层通过槽模涂布施加。液相沉积之后，液体介质可在室温下或在加热下，在空气中、在惰性气氛中、或通过真空去除。
空穴传输层可由其中溶解或分散空穴传输材料并且空穴传输材料将由其形成膜的任何液体介质沉积而成。在一些实施例中，液体介质基本上由一种或多种有机溶剂组成。在一些实施例中，液体介质基本上由水或水与有机溶剂组成。在一些实施例中，有机溶剂为芳族溶剂。在一些实施例中，有机液体选自氯仿、二氯甲烷、氯苯、二氯苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、苯甲醚、芳族醚、芳族酯、以及它们的混合物。空穴传输材料可以按重量计0.2至2％的浓度存在于液体介质中。
空穴传输层可通过任何连续或不连续的液相沉积技术来施加。在一些实施例中，空穴传输层通过旋涂施加。在一些实施例中，空穴传输层通过喷墨印刷施加。在一些实施例中，空穴传输层通过连续喷印施加。在一些实施例中，空穴传输层通过槽模涂布施加。液相沉积之后，液体介质可在室温下或在加热下，在空气中、在惰性气氛中、或通过真空去除。
光敏层可由其中溶解或分散光敏材料并且光敏材料将由其形成膜的任何液体介质沉积而成。在一些实施例中，液体介质基本上由一种或多种有机溶剂组成。在一些实施例中，液体介质基本上由水或水与有机溶剂组成。在一些实施例中，有机溶剂为芳族溶剂。在一些实施例中，有机溶剂选自氯仿、二氯甲烷、甲苯、苯甲醚、2-丁酮、3-戊酮、乙酸丁酯、丙酮、二甲苯、三甲苯、氯苯、四氢呋喃、二乙醚、三氟甲苯、芳族醚、芳族酯、以及它们的混合物。光敏材料可以按重量计0.2至2％的浓度存在于液体介质中。根据液体介质，可使用其它重量百分比的光敏材料。
光敏层可通过任何连续或不连续的液相沉积技术来施加。在一些实施例中，光敏层通过旋涂施加。在一些实施例中，光敏层通过喷墨印刷施加。在一些实施例中，光敏层通过连续喷印施加。在一些实施例中，光敏层通过槽模涂布施加。液相沉积之后，液体介质可在室温下或在加热下，在空气中、在惰性气氛中、或通过真空去除。
在一些实施例中，电子传输层通过气相沉积形成。所述电子传输层可通过任何气相沉积方法来沉积。在一些实施例中，通过在真空下热蒸发来沉积。
在一些实施例中，电子注入层通过气相沉积形成。所述电子注入层可通过任何气相沉积方法来沉积。在一些实施例中，通过在真空下热蒸发来沉积。
在一些实施例中，阴极通过气相沉积形成。所述阴极可通过任何气相沉积方法来沉积。在一些实施例中，通过在真空下热蒸发来沉积。
实例
本文所述的概念将在以下实例中进一步描述，所述实例不限制权利要求书中所述的本发明的范围。
合成实例1.
该实例示出了化合物B3的制备。
吡唑并[1,5-f]菲啶1(4.1g，18.7mmol)在二氯甲烷(200mL)中的溶液在冰浴中冷却至0℃，使用加液漏斗，经45分钟向其中滴加在二氯甲烷(600mL)中的溴(4.5g，20.0mmol)溶液。在完成溴溶液的添加时，移除冰浴，允许溶液温热至室温，并且然后搅拌2小时。加入硫酸钠的饱和溶液(300mL)并用二氯甲烷(3×200mL)提取有机层。用盐水洗涤组合的有机层、干燥(MgSO4)、过滤并浓缩。通过硅胶色谱法(0-10％乙酸乙酯/己烷)纯化材料以给出2白色固体(3.23g，73％)。
在干燥箱中的圆底烧瓶中，用磁性搅拌棒将3-溴甲基吡唑并[1,5-f]菲啶2(1.6g，5.4mmol)、2,6-二甲基苯基硼酸(2.4g，16.3mmol)和磷酸三钾(5.0g，21.7mmol)在20mL脱气甲苯中组合。加入预混的三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(1.2g，1.4mmol)和2-二环己基膦基-2',6'-二甲氧基联苯(2.2g，5.4mmol)的甲苯(40mL)溶液，并且将所得溶液从干燥箱转移到通风柜。反应混合物配有回流冷凝器，用氮气吹扫(3X's)，然后加热至120℃，保持4小时。将反应冷却至室温，通过柱过滤，用乙酸乙酯洗涤并浓缩成油性残余物。通过硅胶色谱法(0-10％乙酸乙酯/己烷)纯化，随后用己烷结晶，给出3白色泡沫(1.642g，94％)。
将3-(2,6-二甲基苯基)吡唑并[1,5-f]菲啶3(3.1g，9.5mmol)和乙酰丙酮铱(III)(0.9g，1.9mmol)加到长颈圆底烧瓶中并置于Kugelrohr中。反应用氮气吹扫(3X's)，然后加热至240℃，保持90小时。允许反应冷却至室温，溶解在二氯甲烷中并通过硅胶色谱法(0-2.5％乙酸乙酯/己烷)纯化以给出1.7g(78％)4黄色固体(经式异构体:面式异构体的1:1混合物)。
Ir(3-(2,6-二甲基苯基)吡唑并[1,5-f]菲啶)34(1:1面式异构体:经式异构体)(0.6g，0.5mmol)和3-(2,6-二甲基苯基)吡唑并[1,5-f]菲啶3(0.5g，1.6mmol)与乙二醇(20mL)在圆底烧瓶中组合并加热至200℃，保持24小时。允许反应冷却至室温，用H2O(200mL)稀释并用二氯甲烷(3X's 200mL)提取有机物。用盐水洗涤组合的有机层、干燥(MgSO4)、过滤并浓缩。用硅胶色谱法(0-3％乙酸乙酯/己烷)纯化，给出黄色固体，其具有98:2的面式异构体:经式异构体比率。将黄色固体溶解在少量二氯甲烷/甲苯混合物中并用戊烷结晶以给出5纯的仅有面式异构体的材料(68mg，10％)。
实例2
该实例示出了化合物B4的制备。
6-甲基吡唑并[1,5-f]菲啶6(4.6g，19.6mmol)在二氯甲烷(200mL)中的溶液在冰浴中冷却至0℃，使用加液漏斗，经45分钟向其中滴加在二氯甲烷(600mL)中的溴(4.7g，29.4mmol)溶液。在完成溴溶液的添加时，移除冰浴，允许溶液温热至室温，并且然后搅拌1小时。加入硫酸钠的饱和溶液(350mL)并用二氯甲烷(3×200mL)提取有机层。用盐水洗涤组合的有机层、干燥(MgSO4)、过滤并浓缩。通过硅胶色谱法(0-5％乙酸乙酯/己烷)纯化材料以给出7白色固体(4.7g，77％)。
在干燥箱中的圆底烧瓶中，用磁性搅拌棒将3-溴-6-甲基吡唑并[1,5-f]菲啶7(4.7g，15.1mmol)、2,6-二甲基硼酸(6.8g，45.4mmol)和磷酸三钾(13.9g，60.5mmol)在40mL脱气甲苯中组合。加入预混的三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(3.5g，3.8mmol)和2-二环己基膦基-2',6'-二甲氧基联苯(6.2g，15.1mmol)的甲苯(160mL)溶液，并且将所得溶液从干燥箱转移到通风柜。反应混合物配有回流冷凝器，用氮气吹扫(3X's)，然后加热至120℃，保持36小时。将反应冷却至室温，通过柱过滤，用乙酸乙酯洗涤并浓缩成油性残余物。通过硅胶色谱法(0-3％乙酸乙酯/己烷)纯化，随后用己烷结晶，给出纯8白色泡沫(4.1g，80％)。
将3-(2,6-二甲基苯基)-6-甲基吡唑并[1,5-f]菲啶8(2.3g，6.9mmol)和乙酰丙酮铱(III)(0.7g，1.4mmol)加到长颈圆底烧瓶中并置于Kugelrohr中。反应抽真空并用氮气回填(3X's)，然后加热至240℃，保持96小时。允许反应冷却至室温，溶解在二氯甲烷中并通过硅胶色谱法(0-10％乙酸乙酯/己烷)纯化。该材料仍包含一些杂质，因此它通过硅胶色谱法(0-5％乙酸乙酯/己烷)再纯化以给出0.15g(9％)9黄色固体(3.6:1的经式异构体:面式异构体)。
应注意的是，并不是所有的上文一般性描述或实例中所描述的活动都是必需的，一部分具体活动不是必需的，并且除了所描述的那些以外，还可执行一个或多个另外的活动。此外，所列活动的顺序不必为它们执行的顺序。
在前述说明书中，已参考具体的实例描述了概念。然而，本领域中普通技术人员认识到，在不脱离下文权利要求书中所示出的本发明范围的情况下可作出各种修改和变型。因此，说明书和图应被认为是例证性而非限制性意义的，并且所有此类修改形式均旨在包括于本发明的范围内。
上文已针对具体的实例描述了有益效果、其它优点和问题的解决方案。然而，有益效果、优点、问题的解决方案、以及可致使任何有益效果、优点或解决方案产生或变得更显著的任何一个或多个特征不可解释为是任何或所有权利要求的关键、必需或基本特征。
应当认识到，为清楚起见，本文单独实施例的上下文中所描述的某些特征也可在单个实施例中组合提供。反之，为简明起见，在单个实施例的上下文中所描述的各种特征也可单独或以任何子组合提供。此外，范围内提出的相关值包括所述范围内的每个值。

Claims (11)

1.化合物，所述化合物具有式I
其中：
Ar为取代或未取代的芳基基团；并且
R1-R8相同或不同，并且选自H、D、烷基、芳基、甲硅烷基、氘代烷基、氘代芳基、和氘代甲硅烷基。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中Ar选自未取代的烃芳基基团，所述烃芳基基团具有6-20个碳。
3.根据权利要求2所述的化合物，其中Ar选自苯基、联苯基、三苯基、和萘基。
4.根据权利要求1所述的化合物，其中Ar选自具有6-20个碳并具有至少一个取代基的芳基基团，所述取代基选自D、F、烷基、甲硅烷基、氘代烷基、和氘代甲硅烷基。
5.根据权利要求4所述的化合物，其中Ar选自取代的苯基、取代的联苯基、取代的三苯基、和取代的萘基。
6.根据权利要求4所述的化合物，其中Ar选自苯基、甲苯基、二甲苯基、三甲苯基、以及它们的氘代类似物。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的化合物，其中R1-R8选自H和D。
8.化合物，所述化合物选自化合物B1至化合物B8。
9.有机电子装置，包括第一电接触层、第二电接触层和两者间的光敏层，所述光敏层包含具有式I的化合物
其中：
Ar为取代或未取代的芳基基团；并且
R1-R8相同或不同，并且选自H、D、烷基、芳基、甲硅烷基、氘代烷基、氘代芳基、和氘代甲硅烷基。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述光敏层包含式I的化合物，并且还包括基质材料。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述光敏层基本上由式I的化合物和基质材料组成。
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