CN107075363A - 多种主体材料和包含其的有机电致发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及多种主体材料和包含其的有机电致发光装置。通过包含多种主体化合物的特定组合，根据本发明的有机电致发光装置提供高效率和长寿命。

Description

多种主体材料和包含其的有机电致发光装置
技术领域
本发明涉及多种主体材料和包含所述多种主体材料的有机电致发光装置。
背景技术
电致发光装置(EL装置)是自动发光装置，其优点在于其提供较宽的视角、较大的对比率和较快的响应时间。第一个有机EL器件由伊士曼柯达(Eastman Kodak)通过使用小芳香族二胺分子和铝络合物作为用于形成发光层的材料而开发[《应用物理学报(Appl.Phys.Lett.)》51，913，1987]。
有机EL装置(OLED)为通过向有机电致发光材料施加电将电能改变成光的器件，且一般具有包含阳极、阴极及在阳极和阴极之间的有机层的结构。有机EL装置的有机层可包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层(其包含主体和掺杂剂材料)、电子缓冲层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层等，并且用于有机层的材料由它们在空穴注入材料、空穴传输材料、电子阻挡材料、发光材料、电子缓冲材料、空穴阻挡材料、电子传输材料、电子注入材料等中的功能分类。在有机EL装置中，由于施加了电压，空穴从阳极注入到发光层，电子从阴极注入到发光层，并且高能量的激子通过空穴和电子的再结合而形成。通过此能量，发光有机化合物达到激发态，且通过由于发光有机化合物的激发态回到基态的能量发射光而发生发光。
决定有机EL装置发光效率的最重要因素是发光材料。发光材料必须具有高量子效率、高电子及空穴迁移率，且形成的发光材料层必须均匀且稳定。发光材料根据发光的颜色分为发蓝光材料、发绿光材料及发红光材料，及另外的发黄光材料或发橙光材料。此外，发光材料还可根据其功能分为主体材料和掺杂剂材料。近来，开发具有高效率和长寿命的有机EL装置为紧迫问题。具体来说，考虑OLED的中等或大尺寸面板的EL特征需求，必须迫切地开发示出比常规材料特征好的材料。以固态用作溶剂且传递能量的主体材料需要具有高纯度及适于真空沉积的分子量。此外，主体材料需要具有实现热稳定性的高玻璃化转变温度及高热分解温度、实现长寿命的高电-化学稳定性、容易形成非晶形薄膜、与相邻层的材料良好粘附性及不迁移到其它层。
发光材料可以主体和掺杂剂的组合形式使用来改进色纯度、发光效率和稳定性。一般而言，具有优异特性的EL装置具有包含通过将掺杂剂掺杂到主体形成的发光层。因为当使用掺杂剂/主体材料体系作为发光材料时，主体材料极大地影响EL装置的效率和寿命，因此其选择是重要的。
国际公布第WO 2013/168688 A1号、日本专利第3139321号、韩国专利第10-1170666号、韩国专利申请公开第10-2012-0013173号、国际公布第WO2013/112557 A1号和第WO 2009/060757 A1号以及日本专利申请公开第2013-183036A号公开了有机电致发光装置，其包含掺杂剂/主体材料体系，并且使用双咔唑结构的化合物作为主体。然而，前述参考文献未能公开使用包含与茚、吲哚、苯并呋喃或苯并噻吩稠合的双咔唑化合物和包含含氮杂芳基的咔唑衍生物的多种主体的有机电致发光装置。
发明内容
待解决的问题
本发明的目标为提供一种具有高效率和长寿命的有机电致发光装置。
问题的解决方案
本发明人发现上述目标可通过一种有机电致发光装置来实现，所述有机电致发光装置包含在阳极与阴极之间的至少一个发光层，其中发光层包含主体和磷光掺杂剂，主体包含多种主体化合物，多种主体化合物的至少第一主体化合物由下式1表示并且第二主体化合物由下式2表示：
其中
A1和A2各自独立地表示经取代或未经取代的(C6-C30)芳基；
n表示0或1的整数；
其中n为1，包括Z1的5元环与咔唑的苯环稠合；
包括Z2的5元环与咔唑的苯环稠合；
L1和La各自独立地表示单键或经取代或未经取代的(C6-C30)亚芳基；
Z1和Z2各自独立地表示CR1R2、NR3、O或S；
X1到X6和R1到R3各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C2-C30)烯基、经取代或未经取代(C2-C30)炔基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的(C6-C60)芳基、经取代或未经取代的3到30元杂芳基、经取代或未经取代的三(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的三(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的单或二-(C1-C30)烷氨基或经取代或未经取代的单或二-(C6-C30)芳氨基；或相邻取代基可键联到彼此以形成经取代或未经取代的单环或多环、(C3-C30)脂环族环或芳香族环，其(一个或多个)碳原子可经选自氮、氧和硫的至少一个杂原子置换；
Ma表示经取代或未经取代的5到30元含氮杂芳基；
Xa到Xh各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C2-C30)烯基、经取代或未经取代的(C2-C30)炔基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的(C6-C60)芳基、经取代或未经取代的3到30元杂芳基、经取代或未经取代的三(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的三(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的单或二-(C1-C30)烷氨基或经取代或未经取代的单或二-(C6-C30)芳氨基；或相邻取代基可键联到彼此以形成经取代或未经取代的单环或多环、(C3-C30)脂环族环或芳香族环，其(一个或多个)碳原子可经选自氮、氧和硫的至少一个杂原子置换；
a和d各自独立地表示1到2的整数，b和e各自独立地表示1到3的整数，c和f各自独立地表示1到4的整数，其中a、b、c、d、e或f为2或更大的整数，X1中的每一个、X2中的每一个、X3中的每一个、X4中的每一个、X5中的每一个和X6中的每一个可相同或不同；并且
所述杂芳基含有选自B、N、O、S、Si以及P的至少一个杂原子。
本发明的有利作用
根据本发明，提供了一种具有高效率和长寿命的有机电致发光装置，且可制造使用有机电致发光装置的显示装置或照明装置。
具体实施方式
在下文中，将对本发明进行详细描述。然而，以下描述旨在解释本发明，并且不打算以任何方式限制本发明的范围。
由式1表示的化合物可由下式3到6中的一个表示：
其中
A1、A2、Z1、Z2、L1、X1到X6和a到f为如式1中所定义。
在上式1中，A1和A2各自独立地表示经取代或未经取代的(C6-C30)芳基；优选地，各自独立地表示经取代或未经取代的(C6-C18)芳基；更优选地各自独立地表示未经取代或经氰基、(C1-C6)烷基、(C6-C12)芳基或三(C6-C12)芳基硅烷基取代的(C6-C18)芳基，并且甚至更优选地各自独立地表示苯基、联苯基、联三苯基、萘基、萘基苯基、茀基、菲基、蒽基、茚基、联亚三苯基、芘基、并四苯基、苝基、屈基、稠四苯基或荧蒽基。
在上式1中，X1到X6和R1到R3各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C2-C30)烯基、经取代或未经取代的(C2-C30)炔基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的(C6-C60)芳基、经取代或未经取代的3到30元杂芳基、经取代或未经取代的三(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的三(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的单或二-(C1-C30)烷氨基，或经取代或未经取代的单或二-(C6-C30)芳氨基；或相邻取代基可键联到彼此以形成经取代或未经取代的单环或多环、(C3-C30)脂环族环或芳香族环，其(一个或多个)碳原子可经选自氮、氧和硫的至少一个杂原子置换；优选地各自独立地表示氢、经取代或未经取代的(C6-C20)芳基、经取代或未经取代的三(C6-C12)芳基硅烷基或经取代或未经取代的3到15元杂芳基；并且更优选地各自独立地表示氢、经取代或未经取代的(C6-C18)芳基、未经取代的三苯基硅烷基、经取代或未经取代的二苯并噻吩或经取代或未经取代的二苯并呋喃。
由式1表示的化合物可优选地由下式7到36中的一个表示：
其中
A1、A2、Z1、L1、X1到X6和a到f为如式1中所定义。
在上式1和2中，L1和La各自独立地表示单键或经取代或未经取代的(C6-C30)亚芳基；优选地各自独立地表示单键或经取代或未经取代的(C6-C12)亚芳基；并且更优选地各自独立地表示单键或未经取代或经三(C6-C10)芳基硅烷基或(C6-C12)芳基取代的(C6-C12)亚芳基。
此外，L1和La可各自独立地表示单键或下式37到49中的一个：
其中
Xi到Xp各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C2-C30)烯基、经取代或未经取代的(C2-C30)炔基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的(C6-C60)芳基、经取代或未经取代的3到30元杂芳基、经取代或未经取代的三(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的三(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的单或二-(C1-C30)烷氨基或经取代或未经取代的单或二-(C6-C30)芳氨基；或相邻取代基可键联到彼此以形成经取代或未经取代的单环或多环、(C3-C30)脂环族环或芳香族环，其(一个或多个)碳原子可经选自氮、氧和硫的至少一个杂原子置换；优选地各自独立地表示氢、氰基、经取代或未经取代的(C6-C15)芳基、经取代或未经取代的10到20元杂芳基或经取代或未经取代的三(C6-C10)芳基硅烷基；并且更优选地各自独立地表示氢、氰基、未经取代或经三(C6-C10)芳基硅烷基取代的(C6-C15)芳基或未经取代或经(C6-C15)芳基取代的10到20元杂芳基。
在上式2中，Ma表示经取代或未经取代的5到30元含氮杂芳基；优选地表示经取代或未经取代的6到15元含氮杂芳基；并且更优选地表示经选自以下各项组成的群组的取代基取代的6到15元含氮杂芳基：未经取代的(C6-C18)芳基、经氰基取代的(C6-C12)芳基、经(C1-C6)烷基取代的(C6-C12)芳基、经三(C6-C12)芳基硅烷基取代的(C6-C12)芳基、未经取代的6到15元杂芳基和经(C6-C12)芳基取代的6到15元杂芳基。
此外，Ma可表示单环型杂芳基如经取代或未经取代的吡咯基、经取代或未经取代的咪唑基、经取代或未经取代的吡唑基、经取代或未经取代的三嗪基、经取代或未经取代的四嗪基、经取代或未经取代的三唑基、经取代或未经取代的四唑基、经取代或未经取代的吡啶基、经取代或未经取代的吡嗪基、经取代或未经取代的嘧啶基、经取代或未经取代的哒嗪基等，或稠环型杂芳基如经取代或未经取代的苯并咪唑基、经取代或未经取代的异吲哚基、经取代或未经取代的吲哚基、经取代或未经取代的吲唑基、经取代或未经取代的苯并噻二唑基、经取代或未经取代的喹啉基、经取代或未经取代的异喹啉基、经取代或未经取代的噌啉基、经取代或未经取代的喹唑啉基、经取代或未经取代的萘啶基、经取代或未经取代的喹喏啉基、经取代或未经取代的咔唑基、经取代或未经取代的啡啶基等。优选地，Ma可表示经取代或未经取代的三嗪基、经取代或未经取代的嘧啶基、经取代或未经取代的吡啶基、经取代或未经取代的喹啉基、经取代或未经取代的异喹啉基、经取代或未经取代的喹唑啉基、经取代或未经取代的萘啶基或经取代或未经取代的喹喏啉基。
在上式2中，Xa到Xh各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C2-C30)烯基、经取代或未经取代的(C2-C30)炔基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的(C6-C60)芳基、经取代或未经取代的3到30元杂芳基、经取代或未经取代的三(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的三(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基硅烷基或经取代或未经取代的单或二-(C6-C30)芳氨基；或相邻取代基可键联到彼此以形成经取代或未经取代的单环或多环、(C3-C30)脂环族环或芳香族环，其(一个或多个)碳原子可经选自氮、氧和硫的至少一个杂原子置换；并且优选地各自独立地表示氢、氰基、经取代或未经取代的(C6-C15)芳基、经取代或未经取代的10到20元杂芳基或经取代或未经取代的三(C6-C10)芳基硅烷基；或相邻取代基可键联到彼此以形成经取代或未经取代的单环或多环、(C6-C20)芳香族环，其碳(一个或多个)原子可经选自氮、氧和硫的至少一个杂原子置换。更优选地，Xa到Xh各自独立地表示氢、氰基；未经取代或经10到20元杂芳基或三(C6-C10)芳基硅烷基取代的(C6-C15)芳基；未经取代或经(C6-C12)芳基或氰基(C6-C12)芳基取代的10到20元杂芳基；或未经取代的三(C6-C10)芳基硅烷基；或相邻取代基可键联到彼此以形成经取代或未经取代的苯、经取代或未经取代的吲哚、经取代或未经取代的苯并吲哚、经取代或未经取代的茚、经取代或未经取代的苯并呋喃或经取代或未经取代的苯并噻吩。
在本文中，“(C1-C30)(亚)烷基”意指具有构成链的1到30个碳原子的直链或支链烷基，其中碳原子数优选为1到20，更优选为1到10，并且包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基等；“(C2-C30)烯基”意指具有构成链的2到30个碳原子的直链或支链烯基，其中碳原子数优选为2到20，更优选为2到10，并且包括乙烯基1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、2-甲基丁-2-烯基等；“(C2-C30)炔基”意指具有构成链的2到30个碳原子的直链或支链炔基，其中碳原子数优选为2到20，更优选为2到10，并且包括乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、1-甲基戊-2-炔基等；“(C3-C30)环烷基”为具有3到30个环主链碳原子的单环或多环烃，其中碳原子数优选为3到20，更优选为3到7，并且包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基等；“3到7元杂环烷基”为具有3到7个环主链原子，优选地5到7个，包括选自B、N、O、S、Si和P的至少一个杂原子，优选为O、S、和N的环烷基，并且包括四氢呋喃、吡咯啶、硫杂环戊烷、四氢吡喃等；“(C6-C30)(亚)芳基”为衍生自具有6到30个环主链碳原子的芳香族烃的单环或稠环，其中碳原子数优选为6到20，更优选为6到15，并且包括苯基、联苯基、联三苯基、萘基、联萘、苯基萘基、萘基苯基、茀基、苯基茀基、苯并茀基、二苯并茀基、菲基、苯基菲基、蒽基、茚基、联亚三苯基、芘基、并四苯基、苝基、屈基、稠四苯基、荧蒽基等；“3到30元(亚)杂芳基”为具有3到30个环主链原子，优选地3到20个环主链原子，并且更优选地3到15个环主链原子，包括选自由B、N、O、S、Si和P组成的群组的至少一个，优选地1到4个杂原子的芳基；为单环或与至少一个苯环稠合的稠环；可部分饱和；可为通过经由(一个或多个)单键将至少一个杂芳基或芳基键联到杂芳基形成的环；并且包括单环型杂芳基，其包括呋喃基、苯硫基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、噻二唑基、异噻唑基、异噁唑基、噁唑基、噁二唑基、三嗪基、四嗪基、三唑基、四唑基、呋吖基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基等，和稠环型杂芳基，其包括苯并呋喃基、苯幷噻吩基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并异噻唑基、苯并异噁唑基、苯并噁唑基、异吲哚基、吲哚基、苯并吲哚基、吲唑基、苯并噻二唑基、喹啉基、异喹啉基、噌啉基、喹唑啉基、喹喏啉基、咔唑基、啡噁嗪基、啡啶基、苯并间二氧杂环戊烯基等；“含氮5到30元(亚)杂芳基”为具有5到30个环主链原子，优选地5到20个并且更优选地5到15个，包括至少一个杂原子N的芳基；为单环或与至少一个苯环稠合的稠环；可部分饱和；可为通过经由一个或多个单键将至少一个杂芳基或芳基键联到杂芳基形成的环；并且包括单环型杂芳基，其包括吡咯基、咪唑基、吡唑基、三嗪基、四嗪基、三唑基、四唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基等，和稠环型杂芳基，其包括苯并咪唑基、异吲哚基、吲哚基、吲唑基、苯并噻二唑基、喹啉基、异喹啉基、噌啉基、喹唑啉基、喹喏啉基、咔唑基、啡啶基等。另外，“卤素”包括F、Cl、Br和I。
在本文中，表述“经取代或未经取代的”中的“经取代的”意指某一官能团中的氢原子被另一个原子或基团(即取代基)替换。在式中的经取代的(亚)烷基、经取代的烯基、经取代的炔基、经取代的环烷基、经取代的(亚)芳基、经取代的杂芳基、经取代的三烷基硅烷基、经取代的三芳基硅烷基、经取代的二烷基芳基硅烷基、经取代的烷基二芳基硅烷基、经取代的单或二-烷氨基、经取代的单或二-芳氨基或经取代的单环或多环、(C3-C30)脂环族环或芳香族环的取代基各自独立地为选自由以下各项组成的群组的至少一个：氘、卤素、氰基、羧基、硝基、羟基、(C1-C30)烷基、卤(C1-C30)烷基、(C2-C30)烯基、(C2-C30)炔基、(C1-C30)烷氧基、(C1-C30)烷基硫基、(C3-C30)环烷基、(C3-C30)环烯基、3到7元杂环烷基、(C6-C30)芳氧基、(C6-C30)芳基硫基、未经取代或经(C6-C30)芳基取代的3到30元杂芳基、未经取代或经氰基取代的(C6-C30)芳基、3到30元杂芳基或三(C6-C30)芳基硅烷基、三(C1-C30)烷基硅烷基、三(C6-C30)芳基硅烷基、二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硅烷基、(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基硅烷基、氨基、单或二-(C1-C30)烷氨基、单或二-(C6-C30)芳氨基、(C1-C30)烷基(C6-C30)芳氨基、(C1-C30)烷基羰基、(C1-C30)烷氧基羰基、(C6-C30)芳基羰基、、二(C6-C30)芳基硼基、二(C1-C30)烷基硼基、(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硼基、(C6-C30)芳基(C1-C30)烷基和(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基，并且优选为选自由以下各项组成的群组的至少一个：氰基；(C1-C6)烷基；5到15元杂芳基；未经取代或经氰基或三(C6-C12)芳基硅烷基取代的(C6-C18)芳基；三(C6-C12)芳基硅烷基；和(C1-C6)烷基(C6-C12)芳基。
由式1表示的第一主体化合物包括(但不限于)以下化合物：
由式2表示的第二主体化合物包括(但不限于)以下化合物：
根据本发明有机电致发光装置包含阳极、阴极以及在阳极和阴极之间的至少一个有机层。有机层包含发光层，并且发光层包含主体和磷光掺杂剂。主体材料包含多种主体化合物，所述多种主体化合物的至少第一主体化合物由式1表示，并且第二主体化合物由式2表示。
发光层为发射光的层，并且可为单层或堆叠的两层或更多层的多层。在发光层中，优选的是以主体化合物计的掺杂剂化合物的掺杂浓度小于20wt％。
有机层包含发光层，并且可进一步包含选自由空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层、夹层、空穴阻挡层以及电子阻挡层组成的群组的至少一个层。
根据本发明的有机电致发光装置，第一主体材料与第二主体材料的重量比在1:99到99:1的范围内。
掺杂剂优选为至少一种磷光掺杂剂。施用到根据本发明的有机电致发光装置的掺杂剂材料不受限制，但可优选地选自铱、锇、铜以及铂的金属化络合物化合物，更优选地选自铱、锇、铜和铂的邻位金属化络合物化合物，且甚至更优选地为邻位金属化铱络合物化合物。
磷光掺杂剂优选地选自由下式101到103表示的化合物。
其中L选自以下结构：
R100表示氢、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基或经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基；
R101到R109和R111到R123各自独立地表示氢、氘、卤素、未经取代或经(一个或多个)卤素取代的(C1-C30)烷基、氰基、经取代或未经取代的(C3-C30)烷氧基、经取代或未经取代的(C6-C30)芳基或经取代或未经取代的(C1-C30)环烷基；R106到R109的相邻取代基可键联到彼此以形成经取代或未经取代的稠环，例如，未经取代或经烷基取代的茀、未经取代或经烷基取代的二苯并噻吩或未经取代或经烷基取代的二苯并呋喃；并且R120到R123的相邻取代基可键联到彼此以形成经取代或未经取代的稠环，例如，未经取代或经卤素、烷基或芳基取代的喹啉；
R124到R127各自独立地表示氢、氘、卤素、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基或经取代或未经取代的(C6-C30)芳基；并且R124到R127的相邻取代基可键联到彼此以形成经取代或未经取代的稠环，例如，未经取代或经烷基取代的茀、未经取代或经烷基取代的二苯并噻吩或未经取代或经烷基取代的二苯并呋喃；
R201到R211各自独立地表示氢、氘、卤素、未经取代或经(一个或多个)卤素取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基或经取代或未经取代的(C6-C30)芳基，并且R208到R211的相邻取代基可键联到彼此以形成经取代或未经取代的稠环，例如，未经取代或经烷基取代的茀、未经取代或经烷基取代的二苯并噻吩或未经取代或经烷基取代的二苯并呋喃；
r和s各自独立地表示1到3的整数；当r或s为2或更大的整数时，每个R100可相同或不同；并且
m表示1到3的整数。
具体来说，磷光掺杂剂材料包括以下：
根据本发明的有机电致发光装置可进一步包含选自由有机层中的芳基胺类化合物和苯乙烯基芳基胺类化合物组成的群组的至少一种化合物。
此外，在根据本发明的有机电致发光装置中，有机层可进一步包含选自由以下各项组成的群组的至少一种金属：周期表的第1族金属、第2族金属、第4周期过渡金属、第5周期过渡金属、镧系元素和d-过渡元素的有机金属，或包含所述金属的至少一种络合化合物。
根据本发明，至少一个层(下文中，“表面层”)优选地位于一个或两个电极的(一个或多个)内表面上；选自硫族化物层、金属卤化物层和金属氧化物层。具体来说，硅或铝的硫族化合物(包括氧化物)层优选地位于电致发光中间层的阳极表面上，并且金属卤化物层或金属氧化物优选地位于电致发光中间层的阴极表面上。此类表面层为有机电致发光装置提供操作稳定性。优选地，所述硫族化物包括SiOX(1≤X≤2)、AlOX(1≤X≤1.5)、SiON、SiAlON等；所述金属卤化物包括LiF、MgF2、CaF2、稀土金属氟化物等；并且所述金属氧化物包括Cs2O、Li2O、MgO、SrO、BaO、CaO等。
在阳极和发光层之间，可使用空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层或其组合。对于空穴注入层可使用多层以便降低从阳极到空穴传输层或电子阻挡层的空穴注入势垒(或空穴注入电压)。两种化合物可同时用于各层中。空穴传输层或电子阻挡层还可由多层形成。
在发光层和阴极之间，可使用选自电子缓冲层、空穴阻挡层、电子传输层或电子注入层或由其组合形成的层。对于电子缓冲层可使用多层以便控制电子的注入并且提高在发光层和电子注入层之间的界面特性。两种化合物可同时用于各层中。空穴阻挡层和电子传输层还可由多层形成，并且每一层可包含两种或更多种化合物。
在根据本发明的有机电致发光装置中，电子传输化合物和还原性掺杂剂的混合区、或空穴传输化合物和氧化性掺杂剂的混合区优选地位于一对电极的至少一个表面上。在这种情况下，电子传输化合物被还原为阴离子，且因此变得更容易从混合区注入并且传输电子至电致发光介质。另外，空穴传输化合物被氧化为阳离子，并且因此变得更容易从混合区注入并且传输空穴到电致发光介质。优选地，氧化性掺杂剂包括各种路易斯酸(Lewisacid)和受体化合物；并且还原性掺杂剂包括碱金属、碱金属化合物、碱土金属、稀土金属及其混合物。还原性掺杂剂层可用作电荷产生层以制备具有两个或更多个电致发光层并且发射白光的电致发光装置。
为了形成本发明的有机电致发光装置的每一层，可使用干膜形成方法，如真空蒸发、溅镀、等离子体以及离子电镀方法；或湿式成膜方法，如喷墨印刷、喷嘴印刷、狭缝涂布、旋转涂布、浸渍涂布以及流动涂布方法。本发明的第一主体化合物和第二主体化合物可经共-蒸发或混合物蒸发。
当使用湿式成膜方法时，薄膜可通过将形成每一层的材料溶解或扩散到任何适合的溶剂中来形成，所述溶剂如乙醇、氯仿、四氢呋喃、二噁烷等。溶剂可是形成每一层的材料可溶解或扩散于其中并且不存在成膜能力问题的任何溶剂。
在本文中，共蒸发指示用于使两种或更多种材料以混合物形式沉积的方法，通过将所述两种或更多种材料中的每一种引入相应坩埚单元中，并且向所述单元施加电流以便使所述材料中的每一种蒸发来进行。在本文中，混合物蒸发表示用于使两种或更多种材料以混合物形式沉积的方法，通过在沉积之前将所述两种或更多种材料在一个坩埚单元中混合，并且向所述单元施加电流以便使所述混合物蒸发来进行。
通过使用本发明的有机电致发光装置，可生产显示系统或照明系统。
在下文中，将参考以下实例详细说明包含本发明的主体化合物的装置的发光特性。
装置实例1-1到1-2：制备OLED装置，其中共-蒸发本发明的第一主体化合物和第二 主体化合物
使用本根据本发明的有机电致发光化合物制备OLED装置。依次用丙酮、乙醇和蒸馏水对在用于有机发光二极管(OLED)装置的玻璃衬底上的透明电极氧化铟锡(ITO)薄膜(10Ω/sq)(日本吉奥马(Geomatec))进行超声波洗涤，且然后储存于异丙醇中。然后将ITO衬底安装在真空气相沉积设备的衬底固持器上。将N4,N4'-二苯基-N4,N4'-双(9-苯基-9H-咔唑-3-基)-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺(化合物HI-1)引入到所述真空气相沉积设备的一个单元中，并且然后将所述设备的腔室中的压力控制为10-6托。此后，向所述单元施加电流以蒸发上文所引入的材料，从而在ITO衬底上形成厚度为80nm的第一空穴注入层。接着，将1,4,5,8,9,12-六氮杂三亚苯基-六甲腈(化合物HI-2)引入到所述真空气相沉积设备的另一单元中，且通过向所述单元施加电流蒸发，从而在第一空穴注入层上形成厚度为3nm的第二空穴注入层。然后，将N-([1,1'-联苯]-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-茀-2-胺(化合物HT-1)引入到所述真空气相沉积设备的另一单元中，并且通过向所述单元施加电流而蒸发，从而在第二空穴注入层上形成厚度为10nm的第一空穴传输层。然后，将([1,1'-联苯]-4-基)-N-(4-(9-(二苯并[b,d]呋喃-4-基)-9H-茀-9-基)苯基)-[1,1'-联苯]-4-胺(化合物HT-2)引入到所述真空气相沉积设备的另一单元，并且通过向所述单元施加电流而蒸发，从而在第一空穴传输层上形成的厚度为30nm的第二空穴传输层。将化合物F-13或F-31和化合物H2-125作为主体引入到所述真空气相沉积设备的两个单元中，并且将化合物D 136作为掺杂剂引入到另一个单元中。两种主体材料以1:1的相同速率蒸发，而掺杂剂以与主体材料不同的速率蒸发，使得掺杂剂以按主体和掺杂剂的总量计15wt％的掺杂量沉积，以在第二空穴传输层上形成厚度为40nm的发光层。然后，将2,4-双(9,9-二甲基-9H-茀-2-基)-6-(萘-2-基)-1,3,5-三嗪(化合物ET-1)和喹啉锂(化合物EI-1)分别引入到真空气相沉积设备的两个单元中，并且以4:6的速率蒸发在发光层上形成厚度为35nm的电子传输层。在电子传输层上将喹啉锂(化合物EI-1)沉积为厚度为2nm的电子注入层之后，通过另一真空气相沉积设备沉积厚度为80nm的Al阴极。由此，制备OLED装置。用于制备OLED装置的所有材料都是通过在10-6托下真空升华而纯化的那些材料。
比较实例1-1：制备仅包含作为主体的根据本发明的第一主体化合物的OLED装置
以与装置实例1-1中相同的方式制备OLED装置，不同之处在于仅使用第一主体化合物作为发光层的主体。
比较实例1-2：制备仅包含作为主体的根据本发明的第二主体化合物的OLED装置
以与装置实例1-1中相同的方式制备OLED装置，不同之处在于仅使用第二主体化合物作为发光层的主体。
在下表1中示出在1,000尼特下的驱动电压、发光效率、CIE颜色坐标和在15,000尼特及OLED的恒定电流下亮度从100％减少到97％花费的时间。
[表1]
装置实例2-1到2-3：制备OLED装置，其中共-蒸发本发明的第一主体化合物和第二 主体化合物
以与在装置实例1-1中相同的方式制备OLED装置，不同之处在于蒸发厚度40nm的第一空穴传输层，不蒸发第二空穴传输层，使用化合物D 25作为发光层的掺杂剂，并且使用用作发光层的主体的第一主体化合物和第二主体化合物的组合，如下表2中所列出。
比较实例2-1：制备仅包含作为主体的根据本发明的第二主体化合物的OLED装置
以与在装置实例2-1中相同的方式制备OLED装置，不同之处在于使用第二主体化合物作为发光材料的主体，如下表2中所列出。
在下表2中示出在1,000尼特下的驱动电压、发光效率、CIE颜色坐标和在15,000尼特及OLED的恒定电流下亮度从100％减少到90％花费的时间。
[表2]
本发明的有机电致发光装置包含包含主体和磷掺杂剂的发光层。主体由多种主体化合物构成。多种主体化合物的至少第一主体化合物为包含芳基的特定咔唑-(稠合咔唑)衍生物，并且第二主体化合物为包含含氮杂芳基的特定咔唑衍生物。本发明的有机电致发光装置保持高发光效率，同时具有比常规装置长的寿命。

Claims (10)

1.一种包含在阳极与阴极之间的至少一个发光层的有机电致发光装置，其中所述发光层包含主体和磷光掺杂剂，所述主体包含多种主体化合物，所述多种主体化合物的至少第一主体化合物由下式1表示，并且第二主体化合物由下式2表示。
其中
A1和A2各自独立地表示经取代或未经取代的(C6-C30)芳基；
n表示0或1的整数；
其中n为1，包括Z1的5元环与咔唑的苯环稠合；
包括Z2的5元环与咔唑的苯环稠合；
L1和La各自独立地表示单键或经取代或未经取代的(C6-C30)亚芳基；
Z1和Z2各自独立地表示CR1R2、NR3、O或S；
X1到X6和R1到R3各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C2-C30)烯基、经取代或未经取代(C2-C30)炔基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的(C6-C60)芳基、经取代或未经取代的3到30元杂芳基、经取代或未经取代的三(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的三(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的单或二-(C1-C30)烷氨基或经取代或未经取代的单或二-(C6-C30)芳氨基；或相邻取代基可键联到彼此以形成经取代或未经取代的单环或多环、(C3-C30)脂环族环或芳香族环，其(一个或多个)碳原子可经选自氮、氧和硫的至少一个杂原子置换；
Ma表示经取代或未经取代的5到30元含氮杂芳基；
Xa到Xh各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C2-C30)烯基、经取代或未经取代的(C2-C30)炔基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的(C6-C60)芳基、经取代或未经取代的3到30元杂芳基、经取代或未经取代的三(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的三(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的单或二-(C1-C30)烷氨基或经取代或未经取代的单或二-(C6-C30)芳氨基；或相邻取代基可键联到彼此以形成经取代或未经取代的单环或多环、(C3-C30)脂环族环或芳香族环，其(一个或多个)碳原子可经选自氮、氧和硫的至少一个杂原子置换；
a和d各自独立地表示1到2的整数，b和e各自独立地表示1到3的整数，c和f各自独立地表示1到4的整数，其中a、b、c、d、e或f为2或更大的整数，X1中的每一个、X2中的每一个、X3中的每一个、X4中的每一个、X5中的每一个和X6中的每一个可相同或不同；并且
所述杂芳基含有选自B、N、O、S、Si以及P的至少一个杂原子。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，其中式1由下式3到6中的一个表示：
其中
A1、A2、Z1、Z2、L1、X1到X6和a到f如在权利要求1中所定义。
3.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，其中式1由下式7到36中的一个表示：
其中
A1、A2、Z1、L1、X1到X6和a到f如在权利要求1中所定义。
4.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，其中在式1和2中，
L1和La各自独立地表示单键，或下式37到49中的一个：
其中
Xi到Xp各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基、经取代或未经取代的(C2-C30)烯基、经取代或未经取代的(C2-C30)炔基、经取代或未经取代的(C3-C30)环烷基、经取代或未经取代的(C6-C60)芳基、经取代或未经取代的3到30元杂芳基、经取代或未经取代的三(C1-C30)烷基硅烷基、经取代或未经取代的三(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基硅烷基、经取代或未经取代的单或二-(C1-C30)烷氨基或经取代或未经取代的单或二-(C6-C30)芳氨基；或相邻取代基可键联到彼此以形成经取代或未经取代的单环或多环、(C3-C30)脂环族环或芳香族环，其(一个或多个)碳原子可经选自氮、氧和硫的至少一个杂原子置换。
5.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，其中在式1中，
A1和A2各自独立地表示苯基、联苯、联三苯、萘基、萘基苯基、茀基、菲基、蒽基、茚基、联亚三苯基、芘基、并四苯基、苝基、屈基、稠四苯基或荧蒽基。
6.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，其中在式1中，
X1到X6和R1到R3各自独立地表示氢、经取代或未经取代的(C6-C18)芳基、未经取代的三苯基硅烷基、经取代或未经取代的二苯并噻吩或经取代或未经取代的二苯并呋喃。
7.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，其中在式2，
Ma表示选自由以下各项组成的群组的单环型杂芳基：经取代或未经取代的吡咯基、经取代或未经取代的咪唑基、经取代或未经取代的吡唑基、经取代或未经取代的三嗪基、经取代或未经取代的四嗪基、经取代或未经取代的三唑基、经取代或未经取代的四唑基、经取代或未经取代的吡啶基、经取代或未经取代的吡嗪基、经取代或未经取代的嘧啶基和经取代或未经取代的哒嗪基，或选自由以下各项组成的群组的稠环型杂芳基：经取代或未经取代的苯并咪唑基、经取代或未经取代的异吲哚基、经取代或未经取代的吲哚基、经取代或未经取代的吲唑基、经取代或未经取代的苯并噻二唑基、经取代或未经取代的喹啉基、经取代或未经取代的异喹啉基、经取代或未经取代的噌啉基、经取代或未经取代的喹唑啉基、经取代或未经取代的萘啶基、经取代或未经取代的喹喏啉基、经取代或未经取代的咔唑基和经取代或未经取代的啡啶基。
8.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，其中在式2，
Xa到Xh各自独立地表示氢、氰基；未经取代或经10到20元杂芳基或三(C6-C10)芳基硅烷基取代的(C6-C15)芳基；未经取代或经(C6-C12)芳基或氰基(C6-C12)芳基取代的10到20元杂芳基；或未经取代的三(C6-C10)芳基硅烷基；或相邻取代基可键联到彼此以形成经取代或未经取代的苯、经取代或未经取代的吲哚、经取代或未经取代的苯并吲哚、经取代或未经取代的茚、经取代或未经取代的苯并呋喃或经取代或未经取代的苯并噻吩。
9.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，其中由式1表示的所述化合物选自由以下各项组成的群组：
10.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，其中由式2表示的所述化合物选自由以下各项组成的群组：
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