CN1826841A - 有机电致发光元件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通过在空穴阻挡层中使用通式(1)的材料,磷光有机电致发光器件的改进。
Description
有机和有机金属化合物可以在一系列最宽广意义上属于电子工业应用场合中用作功能材料。所述有机电致发光器件(对于结构的一般说明,见US 4,539,507和US 5,151,629)和它们的独立的元件,有机发光二极管(OLEDs)已经引入市场,如Pioneer的有机显示器汽车收音机或者柯达的数字式摄象机所表明。不久将引入另外诸如此类的产品。然而,对于这些显示器仍有必要进行大幅改进以能够与目前领引市场的液晶显示器(LCDs)形成真正的竞争或者超越它们。
近几年来显现的发展是使用显示磷光而不是荧光的有机金属络合物(M.A.Baldo et al.,Appl.Phys.Lett.1999,75,4-6)。由于理论上自旋几率的缘故,使用有机金属化合物作为磷光发射体,高达四倍的能量效率和功率效率是可能的。对于磷光OLEDs的改进,不仅有机金属化合物本身的发展具有重大意义,而且特别更确切的是用于该目的特别需要的另外的构件,例如基质或者空穴阻挡材料具有重大意义。
通常,一种有机电致发光器件由多个通过真空法或者各种各样的印刷方法施加到彼此上的层组成。对于磷光有机电致发光器件,这些层具体地说是:
1.载板=底物(通常为玻璃或者高分子膜);
2.透明阳极(通常为氧化锡铟,ITO);
3.空穴注入层(空穴注入层=HIL):例如基于铜酞菁(CuPc)或者导电聚合物;
4.空穴传输层(空穴传输层=HTL):通常基于三芳基胺衍生物;
5.发射层(发射层=EML):在磷光器件中,通常由基质材料,例如4,4′-双(咔唑-9-基)联苯(CBP)组成,所述的基质材料掺杂有磷光染料,例如三(苯基吡啶基)铱(Ir(PPy)3)或者三(2-苯并硫代苯基吡啶基)铱(Ir(BTP)3);
6.空穴阻挡层(空穴阻挡层=HBL):通常由BCP(2,9-二甲基-4,7-联苯基-1,10-菲绕啉=深亚铜试剂)或者双(2-甲基-8-羟基喹啉醇合)(4-苯基苯酚合)铝(III)(BAlq)组成;
7.电子传递层(电子传递层=ETL):通常基于三-8-羟基喹啉铝(AlQ3);
8.另外的电子注入层(电子注入层=ELL,亦称绝缘体层=ISL):薄层由具有高介电常数的材料例如LiF、Li2O、BaF2、MgO、NaF组成;
9.阴极:通常使用具有低功函数的金属、金属组合物或者金属合金,例如Ca、Ba、Cs、Mg、Al、In、Mg/Ag,及有机无机的混合阴极;
取决于所述器件结构,这些多个层同样可以一致,而且这些层每一个不必要都存在。同样可以在两个活性层之间使用薄绝缘体层或者介质层。
然而,仍有相当大的问题迫切需要改进以能够实现高亮度全色应用场合:
1.例如,特别是OLEDs的有效寿命仍然太低,因此迄今为止仅能商业实现简单的应用。
2.短的寿命引起另外的问题:具体地对于全色应用场合说,当照目前的情况,单独的颜色具有不同的额定寿命值时,是特别不好的。在上述的寿命结束以前(所述寿命通常由减少到起始明亮度50%进行定义),导致白色点显著的改变,即显示器中图像色彩的真实性变得更差。
3.老化过程通常伴随电压的上升。该影响使电压驱动的有机电致发光器件变得困难或者是不可能的。然而,特别地在这种情况下,电压驱动寻址更复杂而且更昂贵。
4.特别地在高效磷光OLED的情况下,需要的工作电压相当高,因此必须减少以改善功率效率。
5.所述的磷光OLEDs的效率,尤其是功率效率(以lm/W度量)仍是可接受的,但是也仍希望进行改进。
6.由于许多的有机层,所述OLEDs的结构是复杂的,工艺也是复杂的;对于制造而言希望减少层的数量从而减少制造步骤,因此简化工艺增加产品可靠性。
由于上述的理由有必要改进OLEDs的制造。
在磷光OLEDs中,发射器层之后的空穴阻挡层(HBL)通常用于增加效率和寿命。通常根据最高效率的标准优化这些器件构造。使用的空穴阻挡材料常常是BCP(深亚铜试剂),利用该空穴阻挡材料可以实现良好的效率(例如D.F.O’Brien et al.,Appl.Phys.Lett.1999,74,442),但是有致命的缺点,该OLEDs寿命极低。T.Tsutsui等人(Japanese J.Appl.Phys.1999,38,L1502)给出了BCP低稳定性的理由,因此这些器件不能用于高亮度显示器。另外的空穴阻挡材料是双(2-甲基-8-羟基喹啉醇合)(4-苯基苯酚合)铝(III)(BAlq)。这可以使器件具有稳定性,显著改进器件的寿命,但是缺点是含有BAlq器件的量子效率比含有BCP(T.Watanabe et al.,Proc.SPIE 2001,4105,175)器件的量子效率显著的低(约40%)。Kwong等人(Appl.Phys.Lett.2002,81,162)使用它用三(苯基氮苯基)铱(III)作为发射体实现了在100cd/m2下10000h的寿命。然而,该器件仅显现19cd/A的效率,该效率远落后于现有技术。因此,尽管BAlq能够实现良好的寿命,但总的说来不是令人满意的空穴阻挡材料,因为实现的效率太低。
从该描述中显而易见迄今为止使用的空穴阻挡材料导致不能令人满意的结果。因此仍需要获得良好OLEDs效率的空穴阻挡材料,但是同时同样能够得到长寿命。目前发现令人惊奇的是包含某种以下详述的螺二芴衍生物作为空穴阻挡材料的OLEDs相对于现有技术具有显著的改善。利用这些空穴阻挡材料,可以同时得到高效率和良好的寿命,利用现有技术的材料不可能得到。另外,已经发现电子传递层不必要和新颖的空穴阻挡材料一起使用,这同样构成工艺学的优点。
使用简单的寡亚苯化合物(1,3,5-三(4-联苯基)苯和其衍生物)作为磷光OLEDs的空穴阻挡材料已经描述在文献中(for example K.Okumoto et al.,Chem.Mater.2003,15,699)。然而,这些化合物的玻璃化转变温度是低的,有时显著的低于100℃,这防碍在显示器应用场合使用该类化合物。而且,该器件构造实现的效率不优异,因此公认的是该空穴阻挡材料显而易见不适于制造高质量的器件。EP00676461描述了在荧光OLED的发射层或者在电荷迁移或者注入层中使用螺二芴-寡亚苯衍生物及其他螺二芴衍生物。然而,从该描述中不能显而易见地发现在磷光OLEDs中可以有利地如何使用这些化合物。
本发明提供一种有机电致发光器件,包括阳极、阴极和至少一个发射层,所述的发射层包括至少一种掺杂有至少一种磷光发射体的基质材料,特征在于在发射层和阴极之间加入至少一个包括至少一种通式(1)的化合物的空穴阻挡层:
(Formula 1)
其中使用的符号和标记是:
Aryl在每一情况下是相同或者不同的,是1-40个芳碳原子的芳香或者杂芳族环状体系,可以被一个或多个R基团取代;
R 在每一情况下是相同或者不同的,是H、F、Cl、Br、I、NO2、CN或者1-40个碳原子的直链、支链或者环状的烷基或者烷氧基,其中一个或多个不相邻的CH2基团可以被-R1C=CR1-,-C≡C-,Si(R1)2,Ge(R1)2,Sn(R1)2,-O-,-S-或者-NR1-取代,其中一个或多个氢原子可以被F或者芳香R1基团取代,其中两个或多个取代基R或者R和芳基可以形成另外的单或者多环的脂族或者芳环体系;
R1 在每一情况下是相同或者不同的,是H或者1-20个碳原子的脂族或者芳烃基团,其中两个或多个取代基R1或者R1和R和/或芳基可以同样形成另外的单或者多环的脂族或者芳环体系;
n 在每一情况下是相同或者不同的,是1、2、3或者4;
m 在每一情况下是相同或者不同的,是0,1,2,3或者4;
o 在每一情况下是相同或者不同的,是0,1,2或者3;
p 在每一情况下是相同或者不同的,是0,1,2,3或者4;
条件是每个环n+o的总和=4,m+p的总和=4,另外的附带条件是所述空穴阻挡材料不同于所述基质材料,另外的附带条件是芳基不包含任何二嗪、三嗪或者四嗪基团。
在该化合物中,所述芳基取代基可以在任一点连接至基础螺二芴骨架。
在本发明的范围内,芳香或者杂芳族环状体系应该理解为是指一种体系,该体系不必仅仅包含简单的芳香或者杂芳族基团,但也同样包含低聚和多环体系和稠合芳香单元,其中多个芳香或者杂芳族基团同样可以被短的非芳香性的单元例如sp3-杂化的C,O,N等等间断。例如芳香体系因此也应该理解为比如9,9′-螺二芴、9,9-二芳基芴、三芳胺、二苯醚等的体系。
所述OLED可以包括另外的层,例如空穴注入层、空穴传输层、电子注入层和/或电子传递层。在两个所述活性层之间含有绝缘体层同样是适当的。然而,指出不必要含有所有的这些层。例如,当不使用空穴注入层和/或不使用空穴传输层和/或不使用电子传递层和/或不使用电子注入层时,仍得到良好结果。例如已经发现包含通式(1)空穴阻挡层的创造性的OLEDs,当不使用电子注入和电子传递层时,仍能提供同等的在减少工作电压下的良好效率和寿命。
所述有创造性的空穴阻挡层优选包含至少50%的通式(1)的化合物,更优选至少80%;最优选它仅由通式(1)的化合物组成。
优选有机电致发光器件,其中对于通式(1)的化合物:
Aryl在每一情况下是相同或者不同的,是1-20个芳碳原子的芳香或者杂芳族环状体系,可以被一个或多个R基团取代;
R 在每一情况下是相同或者不同的,是H、F、Cl、NO2、CN、N(R1)2或者1-20个碳原子的直链、支链或者环状的烷基或者烷氧基,其中一个或多个不相邻的CH2基团可以被-R1C=CR1-,-C≡C-,Si(R1)2,Ge(R1)2,Sn(R1)2,-O-,-S-或者-NR1-取代,及其中一个或多个氢原子可以被F或者芳香R1基团取代,其中两个或多个R取代基可以形成另外的单或者多环的脂族或者芳环体系,
R1 如上定义;
n 在每一情况下是相同或者不同的,是1或者2;
m 在每一情况下是相同或者不同的,是0,1或者2;
o 在每一情况下是相同或者不同的,是2或者3;
p 在每一情况下是相同或者不同的,是2,3或者4;
在这些化合物中,所述芳基取代基优选通过位置2和/或4连接,或者如果存在,同样可以通过位置5,7,2′,4′,5′和/或7′连接。
优选有机电致发光器件,其中对于通式(1)的化合物:
Aryl在每一情况下是相同或者不同的,由苯基和/或吡啶基团组成,包含一共5-18个芳碳原子可以被一个或多个R基团取代;
R 在每一情况下是相同或者不同的,是H、F、NO2、CN或者1-10个碳原子的直链、支链或者环状的烷基或者烷氧基,其中一个或多个不相邻的CH2基团可以被-R1C=CR1-,-C≡C-,Si(R1)2,Ge(R1)2,Sn(R1)2,-O-,-S-或者-NR1-取代,及其中一个或多个氢原子可以被F或者芳香的R1基团取代,其中两个或多个R取代基可以形成另外的单或者多环的脂族或者芳环体系;
R1 如上定义;
n 在每一情况下是1;
m 在每一情况下是相同或者不同的,是0或者1;
o 在每一情况下是3;
p 在每一情况下是相同或者不同的,是3或者4;
在这些化合物中,所述芳基取代基和所述不是H的取代基R通过位置2连接,或经由位置7,2′和/或7′连接。
最优选,通式(1)的化合物包含一共两个通过位置2和7或者位置2和2′连接至螺二芴基团的芳基取代基,或者它们包含一共四个通过位置2,2′,7和7′连接至螺二芴单元的芳基取代基。
通式(1)的化合物的玻璃化转变温度优选>100℃,更优选>120℃,最优选>140℃。已经发现包含至少一个螺二芴单元的寡亚芳化合物的玻璃化转变温度通常在该范围之内,而简单的寡亚苯化合物的玻璃化转变温度常常低于该范围。不希望束缚于特定的理论,这可能是由分子结构的立体要求所引起的。相对于现有技术简单的寡亚苯化合物,这是优选这些材料的理由。
已经发现当所述空穴阻挡层的层厚度为1-50纳米,优选5-30纳米时可实现(效率和寿命)最好的结果。
同样发现当在空穴阻挡层和阴极或者电子注入层之间不加入电子传递层(ETL)时,可得到特别良好的结果,特别是工作电压和功率效率的良好结果。因此同样优选有创造性的不包含任何电子传递层的电致发光器件,其中空穴阻挡层直接邻接电子注入层或者阴极。这是令人惊讶的结果,因为含有BCP作为空穴阻挡材料而不含ETL的相同器件结构得到显著短的寿命。
通过随后的通式(1)空穴阻挡材料的实施例详细地说明本发明,而不以任何意图将本发明限制至实施例。本领域的普通技术人员从所述描述和实施例中,不需要任何有创造性的工作,可以得到另外有创造性的含有同样空穴阻挡材料的电场致发光器件。
磷光发射体的基质优选选自如下类的化合物:例如根据WO00/057676、EP01/202358和WO02/074015的咔唑,例如根据未出版的申请DE10317556.3的酮和亚胺,氧化膦,硫膦,硒化膦,膦嗪,砜,根据未出版的申请DE10330761.3的亚砜,硅烷,根据未出版申请DE10310887.4的多配体金属络合物,或者例如根据EP676461和WO99/40051的基于螺二芴的寡亚苯化合物;特别优选酮、氧化膦、亚砜和砜。
磷光发射体优选是具有至少一个原子序数大于36小于84的元素的化合物。更优选,所述磷光发射体包含至少一个原子序数大于56小于80的元素,最优选钼、钨、铼、钌、锇、铑、铱、钯、铂、银、金和/或铕,例如根据专利申请WO98/01011,US02/0034656,US03/0022019,WO00/70655,WO01/41512,WO02/02714,WO02/15645,EP1191613,EP1191612,EP1191614,WO03/040257和WO03/084972。
在所述有机电致发光器件中,一个或多个层优选通过升华方法涂层。在该方法中,通过在真空升华装置中在压力<10-5毫巴,优选<10-6毫巴,更优选<10-7毫巴下通过汽相淀积施加低分子量材料。
在所述有机电致发光器件中,一个或多个层同样优选通过OVPD方法(有机蒸气相沉积)或者借助于载气升华作用施加。在这些方法中,在压力为10-5毫巴-1巴之间施加低分子量材料。
在所述有机电致发光器件中,一个或多个层同样优选通过印刷方法例如柔性版印刷或者平板印刷施加,但是优选LITI(光诱导的热成像,热转移印刷)或者墨喷式印刷。
相对于现有技术,上述描述的发射器件因此具有以下令人惊讶的优点:
1.与现有技术的包括BAlq作为HBL的体系相比,对应器件的效率更高。
2.与包括BCP作为HBL的体系相比,对应器件的寿命更长。这可提供器件的寿命和效率可与现有技术最好的值相比,其中对于BAlq或者BCP的情况,不仅仅两个特性的一个提供良好结果。
3.所述有创造性的器件的工作电压比现有技术器件的工作电压更低。
4.简化了层状结构,因为不必一定使用另外的电子传递层。这是令人惊讶的结果,因为含有BCP而不是通式(1)化合物,不含另外电子传递层的相同器件结构的寿命效率显著的更差。
5.当不使用另外的电子传递层时,得到另外的优点:所述工作电压显著地更低;这大幅增加功率效率。这是令人惊讶的结果,因为含有BAlq而不是通式(1)化合物的相同器件结构的工作电压几乎不减少。
6.在不使用另外的电子传递层时制造的复杂性同样变得更低。这是在生产过程中相当大的工艺优点,因为在常规的生产方法中对于每一有机层需要单独的气相沉积装置。
在如下所述的实施例中有关于这里提及要点的详述。
本发明申请文本以及所述随后的实施例针对有机发光二极管和对应的显示器。不管描述的限制,本领域的普通技术人员可以在不需要任何另外有创造性工作的情况下可以将对应的有创造性的构件同样用于其他相关的应用场合中,例如用于有机太阳电池(O-SCs)、有机晶体管、有机集成电路、有机光感受器或有机激光器二极管(O激光器),仅举数例另外的应用场合。因此这些同样形成本发明申请主题的一部分。
实施例:
除非另有说明,随后的合成在保护气体氛围及干燥溶剂中进行。所述反应物(2-二苯基硼酸、4-二苯基硼酸、磷酸三钾、乙酸钯、三-o-甲苯基膦)从aldrich或者Lancaster购买。根据WO9842655制备2,2‘,7,7‘-四溴-9,9‘-螺二芴,根据WO02/077060制备2,7-二溴-2‘,7‘-二-叔-丁基-9,9′-螺二芴。
实施例1:合成2,7-双(4-二苯-1-基)-2‘,7‘-二-叔-丁基-螺-9,9′-二芴(HBM1)
在700ml的甲苯、100ml的二氧杂环己烷和500ml水的混合物中的73.3g(125mmol)2,7-二溴-2′,7′-二叔丁基-9,9′-螺二芴、69.3g(350mmol)4-二苯基硼酸和111.5g(525mmol)磷酸三钾的脱气悬浮液,与2.28g(7.5mmol)的三-o-甲苯基膦混合,随后与281mg(1.25mmol)的乙酸钯(II)混合。该悬浮液加热回流16小时。在冷却至室温以后沉淀出固体,过滤,溶解在1000ml的二氯甲烷中,随后通过硅胶短柱过滤。所述滤液浓缩至干,随后每一次从400ml的二氧杂环己烷中再结晶六次,在达到>99.9%的纯度(HPLC)以后在高真空下升华。纯度>99.9%(HPLC)的产率是70.8g(96mmol),相当于理论的77.3%。Tg=174℃。
1H NMR(CDCl3):[ppm]=7.97(m,2H),7.76(m,2H),7.70(m,2H),7.60-7.51(m,12H),7.42(m,6H),7.33(m,2H),7.01(s,2H),6.77(s,2H),1.17(s,18H).
实施例2:合成2,2′,7,7′-四(2-二苯-1-基)螺-9,9′-二芴(HBM2)
在400ml的甲苯、50ml的二氧杂环己烷和300ml水的混合物中的158.0g(80mmol)2,2′,7,7′-四溴-9,9′-螺二芴、75.1g(379mmol)2-二苯基硼酸和142.7g(672mmol)磷酸三钾的脱气悬浮液,与2.19g(7.2mmol)的三-o-甲苯基膦混合,随后与270mg(1.2mmol)的乙酸钯(II)混合。该悬浮液加热回流16小时。在冷却至室温以后沉淀出固体,过滤,溶解在1000ml的二氯甲烷中,随后通过硅胶短柱过滤。所述滤液浓缩至干,随后每一次从300ml的DMF中再结晶四次,在达到>99.9%的纯度(HPLC)以后在高真空下升华。纯度>99.9%(HPLC)的产率是52.0g(56mmol),相当于理论的70.4%。Tg=133℃。
1H NMR(CDCl3):[ppm]=7.45(m,4H),7.35-7.29(m,16H),7.00-6.96(m,20H),6.93-6.88(m,4H),6.55(d,4H)。
实施例3:器件结构
通过一般的方法制造OLEDs,在个别的情况改造一般的方法以适应具体的环境(例如层厚度变化用于优化效率和色彩)。为制造所述有创造性的器件,使用的空穴阻挡层是通式(1)的化合物,任选省去电子传递层。如例如在DE 10330761.3中的描述制造有创造性的电场致发光器件。
随后的实施例显示各种各样的含有通式(1)空穴阻挡材料和含有BCP和BAlq作为对比材料的OLEDs的结果。为了更好的可比较性,所述基本结构、使用材料和层厚度(除了HBLs)是相同的。
根据上述的一般的方法,得到具有以下结构的磷光OLEDs:
PEDOT(HIL)60纳米(从水中旋涂;从H.C.Starck作为BaytronP购买;聚合物[3,4-亚乙基二氧基-2,5-噻吩])
NaphDATA(HTL)20纳米(通过气相沉积施加;从SynTec购买NaphDATA;4,4′,4″-三(N-1-萘基-N-苯基氨基)三苯胺)
S-TAD(HTL)20纳米(通过气相沉积施加;根据WO99/12888制备;2,2′,7,7′-四(二苯胺)螺二芴)
(EML)30纳米(通过气相沉积施加);在双(9,9′-螺二芴-2-基)酮中的10%IrPPy作为基质材料
(HBL)材料和层厚度:见表1的实施例
AlQ3(ETL)在所有的器件中不存在(见表1);当存在时,通过气相沉积施加(从SynTec购买;三(8-羟基喹啉醇合)铝(III))
Ba-Al(阴极)其上3纳米的Ba,150纳米的Al。
以标准方式表征还有待于优化的这些OLEDs;为了该目的,确定电致发光光谱,及作为明亮度和寿命函数的效率(按cd/A计)和功率效率(按lm/W计)。所述寿命定义为以恒定的电流密度10mA/cm2OLED起始明亮度下降一半的时间。
表1总结了有创造性的OLEDs以及一些对比例(具有BCP和BAlq)(实施例4和5)的结果。所述表仅仅列出了空穴阻挡层和电子导体层(构造和层厚度)。其他层对应于以上给定的结构。
上述和表1中使用的缩写词对应于以下化合物:
Ir(PPy)3 bis(9,9′-spirobifluoren-2-yl)ketone
HBM1
HBM2
BCP BAlq
实施例4和5:有创造性的空穴阻挡材料(HBM1,HBM2)和现有技术对比的材料(BAlq和BCP)的对比。
电致发光光谱:
所述OLEDs都显示得自于Ir(PPy)3掺杂物具有CIE彩色座标(0.39;0.57)的绿色发射(表1,实施例4和5)。
作为明亮度函数的效率:
对于用HBM1制造的OLEDs,得到33.3cd/A的最佳效率(见图1(▲)和表1,实施例4a),及23.8lm/W的最佳功率效率(见图2(▲)和表1,实施例4a)。对于HBM2得到同样良好的31.6cd/A的效率和21.7lm/W的功率效率(表1,实施例4b)。在所述对比例中,所述效率(图1(■)和表1,实施例4c)和/或所述功率效率(图2(■)和表1,实施例4c和4d)显著得更差。BAlq(实施例4c)仅达到27.3cd/A和18.8lm/W,尽管BCP(实施例4d)达到32.6cd/A,但它仅达到18.2lm/W的功率效率。对于不使用AlQ3作为ETL及使用HBM2作为空穴阻挡层的OLEDs得到同样的良好性能,这可以从表1中看出。对于HBM2,得到31.0cd/A的效率,对于BAlq仅得到24.8cd/A,对于BCP甚至仅得到16.7cd/A。对于HBM2的功率效率是18.1lm/W,但是对于BAlq仅为14.7lm/W,对于BCP仅为8.7lm/W。
寿命对比:
表1显示出在10mA/cm2下HBM1(实施例4a)具有910h最好的寿命,随后是HBM2为650h。不使用AlQ3作为ETL的OLEDs都显示短的寿命,HBM2(实施例5a)得到580h最好的结果。所述寿命通常是指仅达到起始亮度50%的时间。从测定的寿命,然后可以计算起始明亮度为400cd/m2的寿命。在HBM1(实施例4a)情况下,得到的寿命超过60000h,对于HBM2(实施例5a)超过40000h,这显著大于显示器应用场合需要的10000h。
表1
实施例 | HBL | ETL | 最大效率(cd/A) | 在100cd/m2下的电压(v) | 最大效率时的功率效率(lm/W) | CIE(x,y) | 在10mA/cm2时的寿命 |
实施例4a | HBM1(10nm) | AlQ3(20Bnm) | 33.3 | 4.4 | 23.8 | 0.39/0.57 | 910 |
实施例4b | HBM2(10nm) | AlQ3(20nm) | 31.6 | 5.3 | 21.7 | 0.39/0.57 | 650 |
Example 4c(对比) | BAlq(10nm) | AlQ3(20nm) | 27.3 | 4.6 | 18.8 | 0.39/0.57 | 510 |
实施例4d(对比) | BCP(10nm) | AlQ3(20nm) | 32.6 | 4.8 | 18.2 | 0.39/0.57 | 360 |
实施例5a | HBM2(20nm) | - | 31.0 | 5.7 | 18.1 | 0.39/0.57 | 580 |
Example 5b(对比) | BAlq(20nm) | - | 24.8 | 5.2 | 14.7 | 0.39/0.57 | 240 |
实施例5c(对比) | BCP(20nm) | - | 16.7 | 4.8 | 8.7 | 0.39/0.57 | 80 |
总起来说,可以声称包括通式(1)空穴阻挡材料的OLEDs具有高的效率,同时具有长的寿命和低的工作电压,这可以从表1的实施例中容易地看出。
Claims (18)
1.一种有机电致发光器件,包括阳极、阴极和至少一个发射层,所述的发射层包括至少一种掺杂有至少一种磷光发射体的基质材料,特征在于在发射层和阴极之间加入至少一个包括至少一种通式(1)的化合物的空穴阻挡层:
其中使用的符号和标记是:
Aryl在每一情况下是相同或者不同的,是1-40个芳碳原子的芳香或者杂芳族环状体系,可被一个或多个R基取代;
R 在每一情况下是相同或者不同的,是H、F、Cl、Br、I、NO2、CN或者1-40个碳原子的直链、支链或者环状的烷基或者烷氧基,其中一个或多个不相邻的CH2基团可被-R1C=CR1-,-C≡C-,Si(R1)2,Ge(R1)2,Sn(R1)2,-O-,-S-或者-NR1-取代,其中一个或多个氢原子可被F或者芳香R1基团取代,其中两个或多个取代基R或者R和芳基可形成另外的单或者多环的脂族或者芳环体系;
R1在每一情况下是相同或者不同的,是H或者1-20个碳原子的脂族或者芳烃基团,其中两个或多个取代基R1或者R1和R和/或芳基可同样形成另外的单或者多环的脂族或者芳环体系;
n 在每一情况下相同或者不同,是1,2,3或者4;
m 在每一情况下相同或者不同,是0,1,2,3或者4;
在每一情况下相同或者不同,是0,1,2或者3;
p 在每一情况下相同或者不同,是0,1,2,3或者4;
条件是n+o的总和=4,m+p的总和=4,另外的条件是所述空穴阻挡材料不同于所述基质材料,及另外的条件是芳基不包含任何二嗪、三嗪或者四嗪基团。
2.如权利要求1的有机电致发光器件,特征在于含有空穴注入层和/或空穴传输层和/或电子注入层和/或电子传递层和任选另外的层。
3.如权利要求1和/或2的有机电致发光器件,特征在于所述空穴阻挡层包含至少50%通式(1)的化合物。
4.如权利要求3的有机电致发光器件,特征在于所述空穴阻挡层仅由通式(1)的化合物组成。
5.如权利要求1-4一项或多项的有机电致发光器件,特征在于对于通式(1)的化合物:
Aryl在每一情况下是相同或者不同的,是1-20个芳碳原子的芳香或者杂芳族环状体系,可被一个或多个R基团取代;
R 在每一情况下是相同或者不同的,是H、F、Cl、NO2、CN、N(R1)2或者1-20个碳原子的直链、支链或者环状的烷基或者烷氧基,其中一个或多个不相邻的CH2基团可以被-R1C=CR1-,-C≡C-,Si(R1)2,Ge(R1)2,Sn(R1)2,-O-,-S-或者-NR1-取代,其中一个或多个氢原子可以被F或者芳香R1基团取代,其中两个或多个取代基R可形成另外的单或者多环的脂族或者芳环体系;
R1 定义如权利要求1;
n 在每一情况下是相同或者不同的,是1或者2;
m 在每一情况下是相同或者不同的,是0,1或者2;
在每一情况下是相同或者不同的,是2或者3;
p 在每一情况下是相同或者不同的,是2,3或者4;
在这些化合物中,所述芳基取代基通过位置2和/或4连接,或者如果存在,同样可以通过位置5,7,2′,4′,5′和/或7′连接。
6.如权利要求5的有机电致发光器件,特征在于以下适用于通式(1)的化合物:
Aryl在每一情况下是相同或者不同的,由苯基和/或吡啶基团组成,包含一共5-18个芳碳原子,可被一个或多个非芳香性的R基团取代;
R 在每一情况下是相同或者不同的,是H、F、NO2、CN或者1-10个碳原子的直链、支链或者环状的烷基或者烷氧基,其中一个或多个不相邻的CH2基团可被-R1C=CR1-,-C≡C-,Si(R1)2,Ge(R1)2,Sn(R1)2,-O-,-S-或者-NR1-取代,其中一个或多个氢原子可以被F或者芳香R1基团取代,其中两个或多个取代基R可形成另外的单或者多环的脂族或者芳环体系;
R1定义如权利要求1;
n 在每一情况下是1;
m 在每一情况是相同或者不同的,是0或者1;
在每一情况下是3;
p 在每一情况下是相同或者不同的,是3或者4;
在这些化合物中,所述芳基取代基和所述不是H的取代基R通过位置2连接,或经由位置7,2′和/或7′连接。
7.如权利要求1-6一项或多项的有机电致发光器件,特征在于所述通式(1)的化合物具有一共两个芳基取代基,通过位置2和7或者通过位置2和2’连接至螺二芴单元,或者特征在于它们包含一共四个芳基取代基,通过位置2,2′,7和7′连接至螺二芴单元。
8.如权利要求1-7一项或多项的有机电致发光器件,特征在于所述通式(1)化合物的玻璃化转变温度>100℃。
9.如权利要求1-7一项或多项的有机电致发光器件,特征在于所述通式(1)化合物的玻璃化转变温度>140℃。
10.如权利要求1-9一项或多项的有机电致发光器件,特征在于所述空穴阻挡层的层厚度为1-50纳米。
11.如权利要求1-10一项或多项的有机电致发光器件,特征在于所述空穴阻挡层直接邻接阴极或者电子注入层而不使用电子传递层。
12.如权利要求1-11一项或多项的有机电致发光器件,特征在于所述基质材料选自如下类化合物:咔唑、酮、亚胺、氧化膦、硫膦、硒化膦、膦嗪、砜、亚砜、硅烷、多配体金属络合物或者基于螺二芴的寡亚苯化合物。
13.如权利要求1-12一项或多项的有机电致发光器件,特征在于所述磷光发射体含有至少一个原子序数大于36小于84的元素。
14.如权利要求13的有机电致发光器件,特征在于所述磷光发射体包含至少一个选自钼、钨、铼、钌、锇、铑、铱、钯、铂、银、金或者铕的元素。
15.如权利要求1-14一项或多项的有机电致发光器件,特征在于一个或多个层是通过升华方法涂层的。
16.如权利要求1-14一项或多项的有机电致发光器件,特征在于一个或多个层是通过OVPD方法(有机蒸气相沉积)或者借助于载气升华作用涂层的。
17.如权利要求1-14一项或多项的有机电致发光器件,特征在于一个或多个层是通过印刷方法施加的。
18.如权利要求1-17一项或多项所述的电子器件装置在有机晶体管、有机集成电路、有机太阳能电池、有机激光器二极管或者有机光感受器中的用途。
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Effective date of registration: 20061201 Address after: Darmstadt Applicant after: Merck Patent GmbH Address before: Frankfurt, Germany Applicant before: Merck & Co., Ltd. |
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GR01 | Patent grant |