具有结合形成稠合环的取代基的苯并菲-苯并呋喃/苯并噻吩/苯并硒吩化合物的制作方法
【专利说明】具有结合形成稠合环的取代基的苯并菲-苯并呋喃/苯并 噻吩/苯并硒吩化合物
[0001] 本专利申请是优先权日为2010年4月28日、发明名称为"具有结合形成稠合 环的取代基的苯并菲-苯并呋喃/苯并噻吩/苯并硒吩化合物"的中国发明专利申请第 201180020942. 0号（国际专利申请号为PCT/US2011/034081)的分案申请。
[0002] 本申请要求2011年1月11日提交的美国申请No. 13/004,523的优先权，美国申 请No. 13/004, 523要求2010年4月28日提交的美国临时申请系列No. 61/343,402的优先 权，这些申请的公开内容以引用的方式全部明确地并入本文。
[0003] 要求保护的发明由联合大学合作研究协议的下述各方中的一方或多方作出，代表 其作出，和/或与其相关地作出：密歇根大学董事会、普林斯顿大学、南加利福尼亚大学和 通用显示公司（UniversalDisplayCorporation)。此协议在要求保护的发明的做出之日 或其之前有效，并且要求保护的发明作为在此协议范围内进行的活动的结果而作出的。
技术领域
[0004] 本发明涉及有机发光装置（0LED)。更特别地，本发明涉及包含苯并菲部分和苯并 咲喃、二苯并咲喃、苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并硒吩或二苯并硒吩部分的磷光材料。这些材 料可以提供具有改进的性能的装置。
【背景技术】
[0005] 由于许多原因，利用有机材料的光电装置日益变得合乎需要。因为用于制造此类 装置的许多材料相对廉价，所以有机光电装置在相对于无机装置的成本优势方面具有潜 力。另外，有机材料的固有性质（例如，其柔性）可以使有机材料良好地适用于特定应用， 例如，在柔性衬底上制造。有机光电装置的实施例包括有机发光装置（0LED)、有机光电晶 体管、有机光电池和有机光电探测器。对于0LED，有机材料可以具有优于常规材料的性能。 例如，有机发光层发射光的波长一般可以容易地用合适的掺杂剂进行调整。
[0006] 0LED利用当跨装置施加电压时发射光的有机薄膜。0LED正在成为在例如平板 显示器、照明和背光的应用中越来越有利的技术。若干0LED材料和配置描述于美国专利 No. 5, 844, 363、6, 303, 238和5, 707, 745中，所述专利的全部内容以引用的方式并入本文。
[0007] 磷光发光分子的一种应用是全色显示器。此类显示器的工业标准要求适于发射称 为"饱和"色彩的特定色彩的像素。特别地，这些标准要求饱和的红、绿和蓝色像素。色彩 可以使用本领域中熟知的CIE坐标来度量。
[0008] 发绿光分子的一个实施例是三（2-苯基吡啶）铱，其记为Ir(ppy)3,具有以下结 构：
[0009]
[0010] 在本文的此图以及后面的图中，我们将从氮到金属（此处为Ir)的配位键描绘成 直线。
[0011] 本文所用的术语"有机"包括可以用于制造有机光电装置的聚合物材料和小分子 有机材料。"小分子"指的是非聚合物的任何有机材料，并且"小分子"实际上可以相当大。 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并不会将分子排 除在"小分子"类别之外。小分子也可以并入聚合物，例如，作为聚合物主链的侧基或作为 主链的一部分。小分子也可以充当树枝状化合物的核心结构部分，所述化合物包括一系列 构建在核心结构部分上的化学壳。树枝状化合物的核心结构部分可以是荧光或磷光小分子 发光体。树枝状化合物可以是"小分子"，并且据信目前在0LED领域使用的所有树枝状化合 物都是小分子。
[0012] 本文所用的"顶部"指的是离衬底最远，而"底部"指的是离衬底最近。在将第一层 描述为"安置于第二层上"的情况下，第一层距离衬底更远。除非规定第一层与第二层"接 触"，否则可以在第一层与第二层之间存在其它层。例如，可以将阴极描述为"安置于阳极 上"，即使它们之间存在各种有机层。
[0013] 本文所用的"可溶液加工"指的是能够以溶液或悬浮液形式在液体介质中溶解、分 散或传递和/或从液体介质中沉积。
[0014] 当认为配体直接有助于发光材料的光敏性质时，可以将配体称为"光敏"的。在认 为配体不有助于发光材料的光敏性质时，可以将配体称为"辅助"的，然而辅助配体可以改 变光敏配体的性质。
[0015] 如本文所用，且如本领域技术人员一般了解，如果第一能级更接近于真空能级，那 么第一"最高已占分子轨道"（HOMO)或"最低未占分子轨道"（LUM0)能级"大于"或"高于" 第二HOMO或LUM0能级。因为相对于真空能级而言，电离电势（IP)被度量为负能量，所以 较高HOMO能级对应于具有较小绝对值的IP(具有较小负值的IP)。类似地，较高LUM0能级 对应于具有较小绝对值的电子亲合性（EA)(具有较小负值的EA)。在常规能级图上，真空能 级位于顶部，材料的LUM0能级高于相同材料的Η0Μ0能级。"较高"Η0Μ0或LUM0能级看来 比"较低"Η0Μ0或LUM0能级更接近于此图之顶部。
[0016] 如本文所用，且如本领域技术人员一般了解，如果第一功函数具有较高的绝对值， 那么第一功函数"大于"或"高于"第二功函数。因为相对于真空能级而言，功函数一般被 度量为负数，所以这意味着"较高"功函数具有较大负值。在常规能级图上，真空能级位于 顶部，将"较高"功函数图示为在向下的方向上离真空能级较远。因此，Η0Μ0和LUM0能级的 定义遵循与功函数不同的约定。
[0017] 关于0LED的更多细节和上文所述的定义可以见于美国专利No. 7, 279, 704中，所 述专利的全部内容以引用的方式并入本文。
【发明内容】
[0018] 提供了包含具有稠合取代基的苯并菲部分和苯并呋喃或二苯并呋喃、苯并噻吩或 二苯并噻吩、或苯并硒吩或二苯并硒吩部分的化合物。该化合物包含下式：
[0019]
[0020] R'pR' 2和1?' 3独立地选自由以下组成的组：氢、氘、烷基、烷氧基、氨基、烯基、炔 基、芳烷基、芳基和杂芳基。R'pR'jPR' 3中的每一个可以表示单取代基、二取代基、三取 代基或四取代基。化合物还包含苯并呋喃、苯并噻吩、苯并硒吩、二苯并呋喃、二苯并噻吩或 二苯并硒吩部分，所述部分还包含稠合于苯并咲喃、苯并噻吩、苯并硒吩、二苯并咲喃、二苯 并噻吩或二苯并硒吩部分的苯并环的另外的芳族环或杂芳族环。
[0021] 在一个方面，芳族环或杂芳族环是6元碳环或杂环。在另一个方面，芳族环是苯 环。
[0022] 在一个方面，化合物选自由以下组成的组：
?D
[0024]X是0、S或Se。在一个方面，X是S。在另一个方面，X是0。&、1?2和1^独立地选 自氣、宛、烷基、烷氧基、氣基、烯基、炔基、芳烷基、芳基和杂芳基。Ri和R2中的每个可以 表示单取代基、二取代基、三取代基或四取代基。&或1?2中的至少两个取代基结合形成稠 合环。&表示不能稠合形成苯并环的单取代基或二取代基。L表示间隔基或至具有另外的 稠合环的苯并咲喃、二苯并咲喃、苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并硒吩或苯并硒吩部分的直接 连接。
[0025] 优选地，该化合物具有下式：
[0026]
〇：
[0027] 在一个方面，L是直接连接。在另一个方面，L是具有下式的间隔基：
[0028]
[0029] A、B、C和D独立地选自由以下组成的组：
[0030]
[0031] A、B、C和D任选地被艮进一步取代。p、q、r和s中的每一个是0、1、2、3或4。 p+q+r+s是至少1。优选地，L是苯基。
[0032] 在一个方面，具有另外的稠合环的苯并咲喃、二苯并咲喃、苯并噻吩、二苯并噻吩、 苯并硒吩或二苯并硒吩部分选自由以下组成的组：
[0035] 提供了化合物的实例，且包括选自由式4-1至式4-28组成的组的化合物。
[0036] X是0、S或Se。mUR' pR'2和1?' 3独立地选自由以下组成的组：氢、 氘、烷基、烷氧基、氨基、烯基、炔基、芳烷基、芳基和杂芳基。RpRpRylVRrR'pR'jPR' 3 中的每一个可以表示单取代基、二取代基、三取代基或四取代基。L是间隔基或直接键合。
[0037] 所提供的化合物的具体实例包括选自由化合物1一化合物69组成的组的化合物。
[0038] X是0、S或Se。
[0039] 另外，提供了包括有机发光装置的第一装置。有机发光装置还包括阳极、阴极和布 置在阳极和阴极之间的有机层。有机层包括包含下式的化合物：
[0040]
[0041] R' i、R' 2，和R' 3独立地选自由以下组成的组：氢、氘、烷基、烷氧基、氨基、烯基、炔 基、芳烷基、芳基和杂芳基。R'pR'jPR' 3中的每一个可以表示单取代基、二取代基、三取 代基或四取代基。化合物还包含苯并呋喃、苯并噻吩、苯并硒吩、二苯并呋喃、二苯并噻吩或 二苯并硒吩部分，所述部分还包含稠合于苯并咲喃、苯并噻吩、苯并硒吩、二苯并咲喃、二苯 并噻吩或二苯并硒吩部分的苯并环的另外的芳族环或杂芳族环。
[0042] 在一个方面，化合物选自由以下组成的组：
[0043]
[0044] X是0、S或Se。&、RjPRa独立地选自氢、氘、烷基、烷氧基、氨基、烯基、炔基、芳 烷基、芳基和杂芳基。&和1? 2中的每一个可以表示单取代基、二取代基、三取代基或四取代 基。&或1?2中的至少两个取代基结合形成稠合环。Ra表示不能稠合形成苯并环的单取代 基或二取代基。L表示间隔基或至具有另外的稠合环的苯并呋喃、苯并噻吩或苯并硒吩部分 的直接连接。
[0045] 在一个方面，有机层是发光层，且具有式I的化合物是主体。在另一个方面，有机 层还包括发光化合物。在又一个方面，发光化合物是具有选自由以下组成的组的至少一个 配体的过渡金属络合物：
[0046]
[0047] R'a、R'b和R'。中的每一个可以表示单取代基、二取代基、三取代基或四取代基。 R'a、R'b和R'。中的每一个独立地选自由以下组成的组：氢、氘、烷基、杂烷基、芳基或杂芳 基。两个邻近取代基可以形成环。
[0048] 在另一个方面，装置包括不发光的第二有机层，且包含式I的化合物是第二有机 层中的不发光材料。
[0049] 在一个方面，第一装置是有机发光装置。在另一个方面，第一装置是消费类产品。【附图说明】
[0050] 图1示出有机发光装置。
[0051] 图2示出不具有单独的电子传递层的倒置有机发光装置。
[0052] 图3示出包含苯并菲部分和还被稠合