稳定性OLED材料和具有改进的稳定性的器件制造技术

技术编号:35176743 阅读:41 留言:0更新日期:2022-10-12 17:43
本发明专利技术公开了稳定性OLED材料和具有改进的稳定性的器件。更具体地,本发明专利技术公开了有机发光材料和包含磷光金属络合物的器件,所述磷光金属络合物包括包含在两个邻位被取代的芳基或杂芳基的配位体。本发明专利技术公开了有机发光器件,该器件包括:阳极;空穴传输层;包括发射层主体和发射掺杂剂的有机发射层;电子阻碍层;电子传输层;和阴极,它们按列举顺序布置在基材上。材上。材上。

【技术实现步骤摘要】
稳定性OLED材料和具有改进的稳定性的器件
[0001]本申请是申请日为2006年5月4日、申请号为201710191044.0、 专利技术名称为“稳定性OLED材料和具有改进的稳定性的器件”的中国发 明专利申请的分案申请。
[0002]本分案申请是申请号为201210079273.0、申请日为2006年5月4 日,专利技术名称为“稳定性OLED材料和具有改进的稳定性的器件”的中 国专利申请的分案申请。
[0003]中国专利申请201210079273.0是申请号为200680017823.9、申 请日为2006年5月4日、专利技术名称为“稳定性OLED材料和具有改进 的稳定性的器件”(PCT/US2006/017286)的分案申请。
[0004]相关申请的交叉引用
[0005]本申请要求临时申请No.60/678,170(2005年5月6日提交);临 时申请No.60/701,929(2005年7月25日提交);临时申请 No.60/718,336(2005年9月20日提交)的优先权权益。所有三个申请 的内容通过引用整体结合到本申请中。
[0006]研究协议
[0007]所要求保护的专利技术是代表一个或多个如下联合的大学公司研究协 议当事人和/或与这些当事人相关而完成的:普林斯顿大学,南加州大 学和the Universal Display Corporation。所述协议在所要求保护 的专利技术完成日和之前是有效的,并且所要求保护的专利技术是作为在所述 协议的范围内采取的行动的结果而完成的。
>专利

[0008]本专利技术总体上涉及有机发光器件(OLED),和用于这些器件的有机 化合物,以及具有电子阻碍层的磷光OLED。

技术介绍

[0009]利用有机材料的光电器件由于许多理由越来越为人们所需求。用 于制造此类器件的许多材料是相对便宜的,因此有机光电器件具有在 成本上比无机器件有优势的可能。另外,有机材料的固有性能如它们 的柔性可以使得它们非常适合于特殊应用,如在柔性基材上制造。有 机光电器件的例子包括有机发光器件(OLED)、有机光敏晶体管、有机 光生伏打电池和有机光检测器。对于OLED,有机材料可以比常规材料 有性能优势。例如,有机发射层发光的波长一般可以容易地用合适的 掺杂剂调节。
[0010]在这里使用的术语“有机”包括可用来制造有机光电器件的聚合 物材料以及小分子有机材料。“小分子”指不是聚合物的任何有机材 料,并且“小分子”实际上可以是相当大的。在一些情况下小分子可 以包括重复单元。例如,使用长链烷基作为取代基不会将一个分子从
ꢀ“
小分子”类型中排除。小分子也可以被引入聚合物中,例如作为在 聚合物骨架上的侧基或作为骨架的一部分。小分子也可以用作树状分 子的芯结构部分,该树状分子由在芯结构部分上构建的一系列化学壳 组成。树状分子的芯结构部分可以是荧光或磷光小分子发射体。树状 分子可以是“小分子”,并且据信目前在OLED领域中使用的所有树状 分子是小分子。通常,小分子具有明确定义的、有单一分子量的化学 式,而聚合物的化学式和分
子量在分子与分子之间可以不同。在这里 使用的“有机”包括烃基和杂原子取代的烃基配位体的金属络合物。
[0011]OLED利用薄的有机膜,当对器件施加电压时所述有机膜会发光。 OLED正在成为人们越来越感兴趣的技术,用于诸如平板显示器、照明 和逆光照明之类的应用中。几种OLED材料和构造已被描述在美国专利 5,844,363、6,303,238和5,707,745中,它们的全部内容通过引用结 合在本文中。
[0012]OLED器件一般(但并不总是)意图通过电极中的至少一个发光,并 且一个或多个透明电极可能被用于有机光电器件。例如,透明电极材 料,如氧化铟锡(ITO),可以被用作底部电极。还可以使用透明顶部电 极,如在美国专利5,703,436和5,707,745中公开的透明顶部电极, 所述美国专利的全部内容通过引用结合在本文中。对于打算仅通过底 部电极发光的器件,顶部电极不需要是透明的,并且可以由具有高导 电性的、厚的并且反射性的金属层组成。类似地,对于打算仅通过顶 部电极发光的器件,底部电极可以是不透明的和/或反射性的。当一个 电极不需要是透明的时,使用较厚的层可提供更好的导电性,并且使 用反射性电极可以通过将光反射回透明电极来增加通过所述另一电极 发射的光的量。也可以制造完全透明的器件,其中两个电极都是透明 的。还可以制造侧边发射的OLED,并且在此类器件中一个或两个电极 可以是不透明的或反射性的。
[0013]在这里使用的“顶部”指最远离基材,而“底部”指最接近基材。 例如,对于具有两个电极的器件,底部电极是最接近基材的电极,并 且一般是所制造的第一个电极。底部电极有两个表面,即最接近基材 的底面和远离基材的顶面。当第一层被描述为“布置在”第二层上, 所述第一层远离基材来设置。在所述第一和第二层之间还可以有其它 层,除非规定所述第一层与所述第二层“物理接触”。例如,阴极可 以被描述为“布置在”阳极上,即使在两者之间有各种有机层。
[0014]在这里使用的“可溶液处理的”是指能够在液体介质中溶解、分 散或输送和/或从液体介质中沉积,无论呈溶液或悬浮液的形式。
[0015]如本领域技术人员通常理解的,在这里使用时,第一“最高已占 分子轨道”(HOMO)或“最低未占分子轨道”(LUMO)能级“大于”或“高 于”第二HOMO或LUMO能级,如果所述第一能级更接近于真空能级。 因为电离电位(IP)是作为相对于真空能级的负能量来测量的,较高的 HOMO能级对应于具有较小绝对值的IP(不太负性的IP)。类似地,较 高的LUMO能级对应于具有较小绝对值的电子亲合势(EA)(不太负性的 EA)。在真空能级在顶部的普通的能级图上,材料的LUMO能级高于同 一材料的HOMO能级。“较高的”HOMO或LUMO能级比“较低的”HOMO 或LUMO能级更接近于这样的图的顶部。
[0016]长寿命的发射蓝光的磷光掺杂剂的开发被认为是目前OLED研究 与开发的关键的未完成目标。尽管已经实现了发射峰在深蓝或近UV区 域中的磷光OLED器件,但是显示出100尼特初始发光度的发蓝光器 件的寿命已经是大约几百小时(其中“寿命”指在恒定电流下发光度衰 减到最初水平的50%的时间)。例如,衍生自N

甲基
‑2‑
苯基咪唑的二 齿配位体的铱(III)络合物能够被用于制备蓝光OLED器件,但是采用 这些掺杂剂,观察到非常短的寿命(在100尼特初始发光下约250小 时)。
[0017]因为大部分商业应用预计需要在200尼特初始发光下超过10,000 小时的寿命,所以人们正在寻求在蓝色磷光OLED器件寿命方面的重大 的改进。
[0018]专利技术概述
[0019]我们已经发现,结合了N

(2,6

二取代苯基)
‑2‑
苯基咪唑派生的 金属络合物的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.磷光化合物,其中所述磷光化合物是单齿、二齿、三齿、四齿、五齿或六齿配位体的中性金属络合物;其中所述配位体包括直接键接到金属上的至少一个第一芳基或杂芳基环;其中所述第一环被第二芳基或杂芳基环取代,该第二芳基或杂芳基环不直接键接于金属上并且在两个邻位上独立地被选自芳基或杂芳基的取代基取代;其中所述金属络合物是有机金属络合物;和其中所述金属选自原子序数大于40的非放射性金属组成的组。2.权利要求1的化合物,其具有以下特征至少之一:

所述金属选自如下金属组成的组:Re,Ru,Os,Rh,Ir,Pd,Pt,Cu和Au;

所述第二环进一步被一个或多个芳基、杂芳基或吸电子基团取代,优选地所述第二环进一步被选自苯并[9,10]菲基团和包含咔唑的基团的取代基取代;

在所述第二环的邻位上的取代基是二芳基氨基芳基;

该化合物在磷光发射光谱中在低于约480nm的波长处具有最高能量峰;

所述化合物是均配物或者杂配物;

所述化合物是可升华的化合物;和

所述第二环连接于所述第一环的氮原子上。3.权利要求1的化合物,其中所述第一环是选自下组中的一种:咪唑环,吡唑环,三唑环,吡啶环,和苯环。4.权利要求1的化合物,其中所述第一环被第三芳基或杂芳基环取代,该第三芳基或杂芳基环也直接键接于金属上,并且任选地所述第一和第三环一起构成单阴离子二齿配位体,或者所述第一和第三环被包括在单阴离子三齿配位体内,或者所述第一和第三环一起构成中性二齿配位体。5.权利要求4的化合物,其中所述第三环选自如下基团组成的组:任选被一个或两个氟基取代的苯基,吡啶基,噻吩基,呋喃基,吡咯基,三唑基和嘧啶基。6.权利要求1的化合物,其具有以下特征至少之一:

所述连接于第二环的邻位上的基团选自1组;

所述第二环选自2a

2d组;

所述第一环选自3a

3b组;

所述第三环选自4组;

所述配位体选自5a

5c组。

所述金属络合物选自6a

6c和6e组。7.权利要求1的化合物,其具有以下特征至少之一:

所述金属络合物包括二齿的、单阴离子的N,N

给体配位体;

所述金属络合物包括卡宾给体,该卡宾给体任选是二齿单阴离子配位体的一部分;

所述第二环被除氟之外的基团取代;

对应于所述第二环的芳烃或杂芳烃的三重态能量大于约2.5eV;

对应于所述第二环的芳烃或杂芳烃的分子量大于约230g/mol,或者大于约430g/mol,或者大于约530g/mol,或者大于约750g/mol;

计算的单线态

三重态能隙小于约0.4eV,或者小于约0.3eV,或者小于约0.2eV,或者
小于约0.1eV;

所述配位体的还原电位比有甲基代替第二环的相应配位体的还原电位少负至少约0.1V,或者少负至少约0.2V,或者少负至少约0.3V,或者少负至少约0.4V,或者少负至少约0.5V;

ΔE小于约0.6eV,或者小于约0.5eV,或者小于约0.4eV,或者小于约0.3eV,或者小于约0.2eV;其中:ΔE=(三重态能量)

(修饰的电化学能隙);三重态能量是在所述金属络合物的磷光发射光谱中的最高能量峰的能量,以eV为单位;和修饰的电化学能隙是在所述金属络合物的氧化电位与对应于所述配位体的中性化合物的还原电位之间的差。8.有机发光器件,它包括阳极、阴极和发射层,其中所述发射层位于阳极和阴极之间,并且所述发射层包含权利要求1

7中任一项所述的磷光化合物和任选地包含主体。9.磷光化合物,其中所述磷光化合物是单齿、二齿、三齿、四齿、五齿或六齿配位体的中性金属络合物;其中所述配位体包括直接键接到金属上的至少一个第一芳基或杂芳基环;其中所述第一环被第二芳基或杂芳基环取代,该第二芳基或杂芳基环不直接键接于金属上并且在两个邻位被除H或卤素以外的基团取代;其中所述第一环是咪唑、苯、萘、喹啉、异喹啉、吡啶、嘧啶、哒嗪、吡咯、噁唑、噻唑、噁二唑、噻二唑、呋喃或噻吩环;其中所述金属络合物是有机金属络合物;和其中所述金属选自原子序数大于40的非放射性金属组成的组。10.权利要求9的化合物,其具有以下特征至少之一:

所述第一环是经由第一氮配位于所述金属的咪唑;

所述第二环连接于所述第一环的第二氮上;

所述金属选自Re,Ru,Os,Rh,Ir,Pd,Pt,Cu和Au组成的组;

所述第二环被一个或多个芳基、杂芳基或吸电子基团取代,优选地所述第二环被选自苯并[9,10]菲基团和包含咔唑的基团的取代基取代;

所述除H或卤素之外的基团是烷基,例如包括两个或更多个碳的烷基;芳基;杂芳基;或者二芳基氨基芳基;

该化合物在磷光发射光谱中在低于约480nm的波长处具有最高能量峰;

该化合物是均配物或者杂配物;

该化合物是可升华的化合物。

所述第一环被第三芳基或杂芳基环取代,该第三芳基或杂芳基环也直接键接于金属上,并且任选地所述第一和第三环一起构成单阴离子二齿配位体、单阴离子三齿配位体或者中性二齿配位体,优选地所述第三环是苯、萘、喹啉、异喹啉、吡啶、嘧啶、哒嗪、吡咯、噁唑、噻唑、噁二唑、噻二唑、呋喃或噻吩环。
11.权利要求9的化合物,其具有以下特征至少之一:<...

【专利技术属性】
技术研发人员:林春P
申请(专利权)人:通用显示公司
类型:发明
国别省市:

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