半导体化合物在有机发光器件中的用途制造技术

本发明专利技术涉及根据式1的化合物在电子器件中所包含的电子传输层或电子注入层中的用途，其中R1、R2、R1′、R2′中的每个独立地选自H、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基和C6-C10芳基，或者在氧杂蒽骨架的同一芳族环上的两个取代基是彼此连接以一起形成稠合的二价C2-C10烃基基团的烃基基团；X和X′独立地选自C和N，如果X为C则R5为H，如果X′为C则R5′为H，如果X为N则R5为孤电子对，如果X′为N则R5′为孤电子对，和R3、R4、R3′、R4′中的每个独立地选自H和C6-C10芳基，其条件是R3、R4和R3′、R4′都不同时为芳基，和如果X为C，则R3与R4不同时为H，和如果X′为C，则R3′与R4′不同时为H，或者同一苯环或吡啶环上的两个取代基是彼此连接以一起形成表示稠合的被取代或未被取代的六元芳族环的二价C4-C10烃基基团的烃基基团。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体化合物在有机发光器件中的用途
技术介绍
自从Tang等在1987年(C.W.Tang等,Appl.Phys.Lett.(应用物理快报)51(12),913(1987))公开有效的有机发光二极管(OLED)以来，OLED已从有前景的候选技术发展到高端商业显示器和灯具。OLED在两个电极之间包含基本上由有机材料制成的一系列薄层。该层通常具有在1nm至5μm范围内的厚度。该层通常借助于气相沉积在真空中形成或例如借助于旋涂或印刷由溶液形成。OLED在自阴极侧以电子形式以及自阳极侧以空穴形式将电荷载流子注入发光层中之后发光。基于所施加的外部电压来实现电荷载流子注入，然后在发光区形成激子，并且这些激子辐射复合。至少一个电极是透明或半透明的，在大多数情况下呈透明氧化物的形式，例如氧化铟锡(ITO)，或薄金属层。基于OLED的平板显示器可以作为无源矩阵和作为有源矩阵而实现。在无源矩阵显示器的情况下，通过例如连续地选择行并且提供在列上选择的图像信息项，来生成图像。然而，出于技术构造原因，这样的显示器被限制为约100行的尺寸。Duan等(DOI:10.1002/adfm.201100943)描述了用于显示器的OLED层堆叠的实例。Duan示出了蓝光OLED和白光OLED。他将具有一个发光层的器件改进成两个和三个发光层，从而实现了更长寿命，但代价是器件堆叠更加复杂。其它现有技术的堆叠公开于US6878469B2、WO2009/107596A1和US2008/0203905中。除了显示器之外，OLED也已经被用于照明，目前可用产品具有高达45lm/W的暖白光效率。效率正不断增加，工作寿命也是如此。随着工作寿命增加，可以以更高的电流密度驱动OLED并获得每单位面积更高的发光强度。即使器件具有高的功率转换效率，其仍远低于100％，因此高电流密度意味着更高的工作温度。解令海等描述了用于具有增加的热稳定性的用于OLED的基于螺氧杂蒽的材料(CN101440082A的摘要)。这篇文献描述了6种化合物，包括3种合成步骤，但是，未给出关于所公开化合物的具体数据(例如，其玻璃化转变温度或熔点)。然后将一种化合物用于OLED的发光层中。在所引用文献中提出一批包含螺氧杂蒽核的多种化合物以用于OLED用途，但是，仍然不清楚其中哪些通常可用于电子器件中，特别是其中哪些可适合于不与发光直接关联的特定功能，例如作为电子传输层。由于缺乏所报道化合物中用于空穴阻挡功能的深HOMO，尤其不确定的是其作为发光层与阴极之间的非掺杂层的普遍适用性。此外不清楚的是至少一些所公开化合物是否允许成功用于电掺杂层中，特别是与具有高分子量的技术上有利的分子掺杂剂组合。此外，鉴于数据缺失，还不清楚所提出的所有化合物是否使得使用它们的器件具有高的热稳定性。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供具有低工作电压和更好效率的电子器件，特别地，具有低工作电压、良好功率效率并且同时具有良好热特性的OLED。通过在电子器件中所包含的电子传输层或电子注入层中使用根据式1的化合物来解决所述问题：其中R1、R2、R1′、R2′中的每个独立地选自H、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基和C6-C10芳基，或者在氧杂蒽骨架的同一芳族环上的两个取代基是彼此连接以一起形成稠合的(anelated)二价C2-C10烃基基团的烃基基团；X和X′独立地选自C和N，如果X为C则R5为H，如果X′为C则R5′为H，如果X为N则R5为孤电子对，如果X′为N则R5′为孤电子对，和R3、R4、R3′、R4′中的每个独立地选自H和C6-C10芳基，其条件是-R3、R4和R3′、R4′都不同时为芳基，和-如果X为C，则R3与R4不同时为H，和如果X′为C，则R3′与R4′不同时为H，或同一苯环或吡啶环上的两个取代基是彼此连接以一起形成表示稠合的被取代或未被取代的六元芳族环的二价C4-C10烃基基团的烃基基团。所述电子器件可优选为有机发光器件。应理解，所述烷基可以是直链或支链的并且可包含环状结构。烷基取代基的实例为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、环戊基、环己基。卤代烷基的具体实例为全氟化烷基例如三氟甲基、全氟乙基、全氟叔丁基。所述芳基包含一个芳族环并且可以是被取代或未被取代的。应理解，如果存在任何取代基，则其包括于碳原子的总计数中。芳基的实例为苯基、甲苯基、二甲苯基、叔丁基苯基。优选的是如下的式1化合物，其中具有相同命名而仅基本标记(primesigh)不同的取代基，例如R1和R1′，是相同的。更优选的是使用如下化合物，其中R1、R2、R1′、R2′为H，或R1与R2和R1′与R2′形成稠合的苯并环。甚至优选的是使用如下化合物，其中，在式1中，R3和R3′选自H和苯基，或R3与R4和R3′与R4′形成稠合的苯并环。最优选的是使用如下具有式1的化合物，其中R3和R3′选自H和苯基，或R3与R4和R3′与R4′形成稠合的苯并环，R1、R2、R1′、R2′为H和X与X′为C。术语“稠合的苯并环”可以基于下文所给出实例的化合物C1和C4进行解释。C4可以被看成是C1衍生物，其中R1与R2和R1′与R2′形成稠合的苯并环。根据式1的化合物的第一优选用途是用于优选有机发光的电子器件中，所述电子器件包含在基底上的第一电极和第二电极，在第一电极与第二电极之间的发光层，在发光层与第一电极之间的不发光的第一电子传输层，该第一电子传输层包含根据式1的化合物。第一电子传输层优选由根据式1的化合物组成。第一电子传输层更优选由单物种化合物组成。在一个优选模式中，第一电子传输层是空穴阻挡层，这是指对于空穴自发光层注入第一电子传输层存在势垒。这种势垒足够高以抑制(阻挡)基本上所有空穴在正常工作条件下自发光层注入第一电子传输层中。条件可以是，该电子传输层是薄的，其标称厚度小于50nm，优选小于30nm。可选地或另外地，所述电子器件还包含在第一电子传输层与第一电极之间的第二电子传输层。在一个优选模式中，发光层、第一电子传输层和第二电子传输层形成连续序列的层，其中层间直接接触。另外，所述第二电子传输层包含至少2种不同的化合物，其中一种充当电子传输基质并且另一种充当电掺杂剂。电掺杂剂是改进器件中基质的电性质、特别是其导电性和/或其电荷注入性质的化合物。所述第二电子传输层优选包含电子传输基质和电掺杂剂。第二电子传输层中的电子传输基质甚至优选包含式1化合物。第一电子传输层另外优选包含电掺杂剂。本专利技术的另一个目的是包含至少一种电掺杂剂和式1化合物的电掺杂半导体材料。电掺杂剂优选是提高电子浓度的氧化还原n型掺杂剂，与仅由纯的电子传输基质组成的层相比，电子能够在掺杂层中迁移。本专利技术的另一个目的是包含具有式1的化合物的电子器件。本专利技术的另一个目的是包含本专利技术的电掺杂半导体材料的电子器件。本专利技术的另一个目的是包含如下电掺杂半导体材料的电子器件，其含有具有式1的基质。本专利技术的另一个目的是具有根据通式1的结构的化合物。专利技术效果表1总结了在实施例中更详细描述的器件实验的结果。该表显示，为了用于电子器件的电子传输层中，必须从在上述现有技术文献CN101440082A中一般建议供OLED使用的化合物中进行合理选择。表1已令人预料不到地发现，例如还具有非常相似的LUMO能级(根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种根据式1的化合物在电子器件中所包含的电子传输层或电子注入层中的用途，其中R1、R2、R1′、R2′中的每个独立地选自H、C1‑C6烷基、C1‑C6卤代烷基和C6‑C10芳基，或者在氧杂蒽骨架的同一芳族环上的两个取代基是彼此连接以一起形成稠合的二价C2‑C10烃基基团的烃基基团；X和X′独立地选自C和N，如果X为C则R5为H，如果X′为C则R5′为H，如果X为N则R5为孤电子对，如果X′为N则R5′为孤电子对，和R3、R4、R3′、R4′中的每个独立地选自H和C6‑C10芳基，其条件是‑R3、R4和R3′、R4′都不同时为芳基，和‑如果X为C，则R3与R4不同时为H，和如果X′为C，则R3′与R4′不同时为H，或同一苯环或吡啶环上的两个取代基是彼此连接以一起形成表示稠合的被取代或未被取代的六元芳族环的二价C4‑C10烃基基团的烃基基团。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.02 EP 12162907.5;2013.01.04 EP 13150284.11.一种电掺杂半导体材料，其包含至少一种电掺杂剂和式1化合物其中R1、R2、R1′、R2′中的每个独立地选自H、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基和C6-C10芳基，或者在氧杂蒽骨架的同一芳族环上的两个取代基是彼此连接以一起形成稠合的二价C2-C10烃基基团的烃基基团；X和X′独立地选自C和N，如果X为C则R5为H，如果X′为C则R5′为H，如果X为N则R5为孤电子对，如果X′为N则R5′为孤电子对，和R3、R4、R3′、R4′中的每个独立地选自H和C6-C10芳基，其条件是-R3、R4和R3′、R4′都不同时为芳基，和-如...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克·策尔纳，延斯·武特克，欧姆莱恩·法德尔，乌尔里希·登克尔，
申请(专利权)人：诺瓦尔德股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE