专利名称：发射磷光的二极管中的苯并[9,10]菲基质的制作方法
技术领域：
本发明涉及包含磷光物质和苯并[9，10]菲化合物的有机发射层，以及包括这样的发射层的器件。也提供了具体的苯并[9，10]菲化合物。在本发明的优选实施方案中，所述有机发射层包括磷光物质和任选被取代的苯并[9，10]菲化合物。所述取代基可以相同或不同，并且各自选自由如下基团组成的组烷基、芳基、取代的芳基、烯基、炔基和杂烷基。尤其优选的是可以在不分解的情况下真空蒸发的、分子量小于1400的苯并[9，10]菲化合物。按照本发明制作的器件显示了高效率和寿命。苯并[9，10]菲的高三重态能量使得苯并[9，10]菲化合物特别适合作为与深蓝色磷光掺杂剂一起使用的基质或共基质。
苯并[9，10]菲是具有高三重态能量和相对小的第一单线态和第一三重态能级间的能量差的多芳香烃。这表明，与具有相似三重态能量的其它芳族化合物(例如联苯)相比，苯并[9，10]菲具有相对容易接近的HOMO和LUMO能级。使用苯并[9，10]菲和其衍生物作为基质的优点是，其可以容纳红色、绿色和甚至蓝色磷光掺杂剂，以给出高效率而不会有能量猝灭。
优选地，本发明中的所述苯并[9，10]菲化合物具有的HOMO和LUMO能级间的能隙大于磷光物质的HOMO和LUMO能级间的能隙。
在一个优选实施方案中，本发明中的所述苯并[9，10]菲化合物具有至少约1.8eV的其HOMO能级和其LUMO能级间的能隙。
在另一个实施方案中，所述苯并[9，10]菲化合物具有比磷光物质的最高已占分子轨道低的最高已占分子轨道。
在另一个实施方案中，所述苯并[9，10]菲化合物具有比磷光物质的最低未占分子轨道高的最低未占分子轨道。
在一个实施方案中，本发明提供了包括磷光物质和苯并[9，10]菲化合物的有机发射层，以及包括所述发射层的器件，其中所述苯并[9，10]菲化合物包括多芳基取代的苯并[9，10]菲，优选具有如下结构的2，3，6，7，10，11-六芳基苯并[9，10]菲
其中R2、R3、R6、R7、R10和R11各自独立地是H或选自由下列基团组成的组的取代基芳基，取代的芳基，杂芳基，取代的杂芳基，烷基，芳烷基，杂烷基，烯基和炔基；并且其中所述苯并[9，10]菲化合物具有至少两个取代基。
R2、R3、R6、R7、R10和R11可以都是相同的，或者它们可以不同。在一个实施方案中，R2、R3、R6、R7、R10和R11中的每一个都选自芳基和取代的芳基。优选地，R2、R3、R6、R7、R10和R11中的至少一个选自芳基和取代的芳基。优选的是任选取代的苯基、萘基和联苯基。
优选的多芳基取代的苯并[9，10]菲化合物是可以在不分解的情况下被真空蒸发的那些苯并[9，10]菲化合物。实例包括但不局限于如下列结构所示的、其中R2、R3、R6、R7、R10和R11是苯基、萘基和联苯基的化合物
在另一个实例中，R2、R3、R6、R7、R10和R11都是取代的苯基。这样的实例包括但不局限于具有下列结构的化合物
在另一个实施方案中，本发明提供了包括磷光物质和具有含有苯并[9，10]菲部分的重复单元的化合物的有机发射层，以及包括所述发射层的器件。
具有含有苯并[9，10]菲部分的重复单元的化合物包括具有如下结构的亚芳基苯并[9，10]菲
其中 Ar选自芳基和取代的芳基， X是1-3， Y是1-3，和 n是1-3。
优选的亚芳基苯并[9，10]菲是具有如下结构的亚苯基苯并[9，10]菲
其中 X是1-3， Y是1-3，和 n是1-3。
更优选的亚芳基苯并[9，10]菲化合物是可以在不分解的情况下被真空蒸发的那些亚芳基苯并[9，10]菲化合物。实例包括但不局限于
具有含有苯并[9，10]菲部分的重复单元的化合物还包括具有如下结构的联苯并[9，10]菲(triphenylenylene)
优选的联苯并[9，10]菲化合物是低聚(亚苯并[9，10]菲基)，其中n≤5。更优选的是可以在不分解的情况下被真空蒸发的联苯并[9，10]菲化合物。实例包括但不局限于
具有含有苯并[9，10]菲部分的重复单元的化合物还包括其中苯并[9，10]菲部分具有如下结构的那些化合物
其中 R1、R2和R3各自独立地选自由下列基团组成的组H，芳基，取代的芳基，杂芳基，取代的杂芳基，烷基，芳烷基，杂烷基，烯基和炔基。
实例包括但不局限于其中苯并[9，10]菲部分具有下式的那些
其中n＞5 具有含有苯并[9，10]菲部分的重复单元的化合物还包括其中苯并[9，10]菲部分具有如下结构的那些化合物
其中n＞5，并且R1、R2、R3和R′各自独立地选自由下列基团组成的组芳基，取代的芳基，杂芳基，取代的杂芳基，烷基，芳烷基，杂烷基，烯基和炔基。
实例包括但不局限于其中苯并[9，10]菲部分具有下式的那些
在另一个实施方案中，本发明提供了包括磷光物质和苯并[9，10]菲化合物的有机发射层，以及包括所述发射层的器件，其中所述苯并[9，10]菲化合物具有多苯并苯并[9，10]菲结构。优选的多苯并苯并[9，10]菲是可以在不分解的情况下被真空蒸发的那些。实例包括但不局限于
在另一个实施方案中，本发明提供了包括磷光物质和苯并[9，10]菲化合物的有机发射层，以及包括所述发射层的器件，其中所述苯并[9，10]菲化合物具有稠合的苯并[9，10]菲结构。优选的稠合的苯并[9，10]菲结构包括但不局限于
应该理解，在这里描述的各种实施方案仅是作为实例，并且不是为了限制本发明的范围。例如，在不脱离本发明的精神的情况下，在这里描述的许多材料和结构可以被其它材料和结构取代。应该理解，关于本发明为什么发挥作用的各种理论并不是意图是限制性的。
材料定义 在这里使用的一些缩写是指如下材料 CBP4，4’-N，N-二咔唑-联苯 m-MTDATA4，4’，4’’-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯基胺 Alq3三(8-羟基喹啉)铝 Bphen4，7-二苯基-1，10-菲咯啉 n-BPhenn-掺杂的BPhen(用锂掺杂) F4-TCNQ四氟-四氰基-二甲基苯醌 p-MTDATAp-掺杂的m-MTDATA(用F4-TCNQ掺杂) Ir(ppy)3三(2-苯基吡啶)合铱 Ir(ppz)3三(1-苯基吡唑根，N，C(2’))合铱(III) BCP2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-菲咯啉 TAZ3-苯基-4-(1’-萘基)-5-苯基-1，2，4-三唑 CuPc铜酞菁 ITO氧化铟锡 NPDN，N’-二苯基-N，N’-二(1-萘基)-联苯胺 TPDN，N’-二苯基-N，N’-二(3-甲苯基)-联苯胺 BAlq双(2-甲基-8-羟基喹啉根)·4-苯基苯酚根合铝(III) mCP1，3-N，N-二咔唑-苯 DCM4-(二氰基亚乙基)-6-(4-二甲基氨基苯乙烯基-2-甲基)-4H-吡喃 DMQAN，N’-二甲基喹吖啶酮 PEDOTPSS聚(3，4-亚乙基二氧基噻吩)与聚苯乙烯磺酸盐(PSS)的水性分散体 HPT2，3，6，7，10，11-六苯基苯并[9，10]菲 2，7-DCP2，7-N，N-二咔唑菲 3，3’-DC-o-TerP3，3’-二咔唑-邻三联苯 4，4’-DC-o-TerP4，4’-二咔唑-邻三联苯 2，6’-DCN2，6-N，N-二咔唑萘 Ir(5-Phppy)3三[5’-苯基(2-苯基吡啶)]合铱(III) Ir(3-Meppy)3三(3-甲基-2-苯基吡啶)合铱(III) Ir(1-piq)3三(1-苯基异喹啉)合铱(III) Ir(3-Mepq)2(acac)二[3-甲基-2-苯基喹啉]合铱(III)乙酰丙酮化物 Ir(5-Phppy)3三[5-苯基(2-苯基吡啶)]合铱(III) Ir(pq)2(acac)二[2-苯基喹啉]合铱(III)乙酰丙酮化物 2，2-BT2，2-联苯并[9，10]菲 HPT2，3，6，7，10，11-六苯基苯并[9，10]菲 H1NT2，3，6，7，10，11-六(1-萘基)苯并[9，10]菲 H2BT2，3，6，7，10，11-六(2-联苯基)苯并[9，10]菲 现在将描述本发明的具体的代表性实施方案，包括这样的实施方案可以如何被制备。应该理解，所述的具体的方法、材料、条件、工艺参数、装置等不必然地限制本发明的范围。
多芳基取代的苯并[9，10]菲化合物的合成 2，3，6，7，10，11-六苯基苯并[9，10]菲(HPT)的合成
按照US20050025993合成2，3，6，7，10，11-六苯基苯并[9，10]菲。
2，3，6，7，10，11-六(4-叔丁基苯基)苯并[9，10]菲(4-叔丁基HPT)的合成 步骤1.2，3，6，7，10，11-六溴苯并[9，10]菲的制备 按照文献方法(Breslow等人，Tetrahedron，1982，38，863)制备2，3，6，7，10，11-六溴苯并[9，10]菲。将苯并[9，10]菲(3.0克，13.2mmol)溶于70毫升硝基苯中。添加0.27克Fe粉。通过滴液漏斗向该混合物中添加溴(18.6克，120mmol)在20毫升硝基苯中的溶液。将混合物在室温下搅拌12小时，并回流2小时。冷却后，过滤固体，用乙醇洗涤，并干燥。得到8.9克(96％)的粗产品。在沸腾1，2-二氯苯(～180℃)中的重结晶得到呈灰白色针状物的产物(8.64克，94％)。该产物通过质谱确认。
步骤22，3，6，7，10，11-六(4-叔丁基苯基)苯并[9，10]菲(化合物VII)的制备
将2，3，6，7，10，11-六溴苯并[9，10]菲(8.64克，12.3mmol)、4-叔丁基苯基硼酸(13.5克，111mmol)、三苯基膦(0.64克，2.46mmol)、Pd(OAc)2(0.14克，0.615mmol)、K2CO3(20.4克，147.6mmol)放入600毫升二甲苯和50毫升水中。将混合物用氮气吹扫5分钟，并在氮气氛下缓慢升温至回流。在几小时之内，TLC(CH2Cl2∶己烷～1∶2v/v，起始的六溴化合物不移动)显示新斑点的出现(二甲苯也显现在TLC上，但它比产物洗脱的更快)。将混合物回流12小时。冷却后，过滤固体，用乙醇洗涤，并干燥。粗品产率高于90％。在二甲苯中的重结晶(每3-4克产物～100毫升)得到白色晶体。真空升华得到产物(～4.5克)，该产物通过NMR和质谱确认。该物质在常见有机溶剂中极易溶，并且可以在溶液加工的器件中使用。例如，可以将4-叔丁基HPT在甲苯中的1％重量溶液在1000和2000rpm的速度下旋转涂布在硅晶片上，分别得到～60和～40nm厚的均匀薄膜。
2，3，6，7，10，11-六(2-萘基)苯并[9，10]菲(H2NT)的合成
将2.0克2，3，6，7，10，11-六溴苯并[9，10]菲(2.85mmol)、4.4克萘-2-基硼酸(25.6mmol)、0.15克三苯基膦(0.57mmol)、0.03克乙酸钯(0.14mmol)放在3颈1L圆底烧瓶中。然后添加250毫升二甲苯，接着添加250毫升0.1M的碳酸钾溶液。通过鼓入氮气30分钟，将混合物彻底脱气。然后将混合物在氮气氛中回流24小时。然后使反应自然冷却，并将内含物转入分液漏斗中。除去水层，将有机层用水洗涤。将有机层用硫酸镁干燥，而后真空除去溶剂。使用柱色谱纯化产物，用二氯甲烷/己烷(50/50)作为流动相。
2，3，6，7，10，11-六(1-萘基)苯并[9，10]菲(H1NT)的合成
将2.0克2，3，6，7，10，11-六溴苯并[9，10]菲(2.80mmol)、4.4克萘-1-基硼酸(25.6mmol)、0.22克二环己基(2’，6’-二甲氧基联苯-2-基)膦(0.5mmol)、0.14克三(二亚苄基丙酮)合钯(0)(0.15mmol)放在3颈1L圆底烧瓶中。然后添加250毫升二甲苯，接着添加250毫升0.1M的磷酸三钾溶液。通过鼓入氮气30分钟，将混合物彻底脱气。然后将混合物在氮气氛中回流24小时。然后使反应自然冷却，并将内含物转入分液漏斗中。除去水层，将有机层用水洗涤。将有机层用硫酸镁干燥，而后真空除去溶剂。使用柱色谱纯化产物，用二氯甲烷∶己烷(50∶50)作为流动相。
2，3，6，7，10，11-六(联苯-2-基)苯并[9，10]菲(H2BT)的合成
将1.0克2，3，6，7，10，11-六溴苯并[9，10]菲(1.4mmol)、2.5克联苯-2-基硼酸(25.6mmol)、0.11克二环己基(2’，6’-二甲氧基联苯-2-基)膦(0.26mmol)、0.07克三(二亚苄基丙酮)合钯(0)(0.076mmol)放在3-颈1L圆底烧瓶中。然后添加250毫升二甲苯，接着添加250毫升0.1M的磷酸三钾溶液。通过鼓入氮气30分钟，将混合物彻底脱气。然后将混合物在氮气氛中回流24小时。然后使反应自然冷却，并将内含物转入分液漏斗中。除去水层，将有机层用水洗涤。将有机层用硫酸镁干燥，而后真空除去溶剂。使用柱色谱纯化产物，用二氯甲烷∶己烷(50∶50)作为流动相。
通过Suzuki偶合，用相应的卤代苯并[9，10]菲和芳基硼酸，本领域技术人员可以合成其它多芳基取代的苯并[9，10]菲实例。
苯并[9，10]菲和2，3，6，7，10，11-六芳基苯并[9，10]菲的电化学概括在表1中。
表1
具有苯并[9，10]菲重复单元的化合物的合成 联苯并[9，10]菲化合物 2，2-联苯并[9，10]菲(2，2-BT)的合成
按照Organic Letters2001，3，811和UA20040076852A1合成2，2-联苯并[9，10]菲。
1，1-联苯并[9，10]菲(1，1-BT)的合成 可以按照Organometallics，2004，23，3079合成1，1-联苯并[9，10]菲。
亚芳基苯并[9，10]菲化合物 1，3-二(苯并[9，10]菲-2-基)苯的合成 步骤12-溴苯并[9，10]菲的合成
将3.2克(14mmol)苯并[9，10]菲溶于60毫升磷酸三甲酯中。在室温下，在N2氛围中，向该悬浮液中添加2.23克(14mmol)溴在10毫升磷酸三甲酯中的溶液。然后将混合物加热至80℃。通过HPLC监测反应。通过倾倒入冰水中来猝灭反应，然后用二氯甲烷提取，用饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤。用硫酸镁干燥之后，蒸发溶剂。使粗产品流过短的硅胶柱，使用二氯甲烷。真空干燥之后，得到3.0克产物。产物含有苯并[9，10]菲、1-溴苯并[9，10]菲、2-溴苯并[9，10]菲和二溴苯并[9，10]菲异构体的混合物。
步骤24，4，5，5-四甲基-2-(苯并[9，10]菲-2-基)-1，3，2-二氧杂硼杂环戊烷的合成
在室温下，在N2气氛下，将3.0克所述溴代苯并[9，10]菲混合物、2.8克(11mmol)二(频哪醇)二硼、0.24克Pd(dppf)2Cl2、3.0克(30mmol)乙酸钾和60毫升DMSO混合。将混合物脱气，而后加热至80℃，保持14小时。冷却至室温后，将混合物倾倒入冰水中。然后过滤收集沉淀物。将固体溶于乙醚中，用硫酸镁干燥。将粗产品用柱纯化，使用己烷和二氯甲烷的混合物作为洗脱液。分离出1.3克纯产物。
步骤31，3-二(苯并[9，10]菲-2-基)苯的合成
将得自前述步骤的1.23克(3.5mmol)苯并[9，10]菲硼酸酯、0.5克(1.5mmol)1，3-二碘苯、1.0克(7.5mmol)碳酸钾、30毫升甲苯和10毫升水在250毫升三颈烧瓶中混合。用氮气吹扫所述系统10分钟，而后添加0.05克Pd(PPh3)4。然后将混合物加热至87℃，同时强烈搅拌。24小时之后，向混合物中添加200毫升甲醇。过滤收集沉淀物。将固体用大量甲醇洗涤，然后用己烷洗涤。然后用80毫升二甲苯将固体重结晶。所述产物的最后纯化包括使所述物质在250℃升华。收集0.35克产物，为白色针形结晶。
3，3’-二(苯并[9，10]菲-2-基)联苯的合成 步骤12-氨基苯并[9，10]菲的合成 将在大约100毫升乙醇中的3.1克(11.3mmol)1-和2-硝基苯并[9，10]菲的混合物(按照J.Chem.Soc，1955，4482合成)、600毫克(0.57mmol)Pd/C(10％，在活性炭上)和2.3克(45.2mmol)肼一水合物加入到250毫升圆底烧瓶中。在氮气氛下，将反应混合物加热至回流，保持2小时。然后过滤反应混合物，将滤液浓缩，并使其通过硅胶柱，使用25％的乙酸乙酯己烷溶液作为洗脱液。分离1-和2-氨基苯并[9，10]菲，并通过MS和NMR确认。反应产率为100％。
步骤22-溴苯并[9，10]菲的合成
将0.5克(2.05mmol)2-氨基苯并[9，10]菲和0.24克(1.02mmol)无水溴化铜(II)放在100毫升圆底烧瓶中。将烧瓶用氮气吹扫并排气数次。将25毫升无水乙腈添加到所述固体中。然后将烧瓶放入冰/盐浴(-5℃)中。通过隔膜向所述溶液中滴加0.27毫升亚硝酸异戊酯。在所有的亚硝酸异戊酯添加完毕之后，搅拌混合物两个小时。然后从冰浴中移开烧瓶，在室温下搅拌一小时，而后在55℃加热2小时。然后冷却混合物，真空除去溶剂，并使用己烷/二氯甲烷(10％/90％)对产物进行柱色谱分离，得到0.36克(60％)产物。
步骤33，3’-二(苯并[9，10]菲-2-基)联苯的合成
将0.1克(0.32mmol)3，3’-二溴联苯、0.24克(0.66mmol)4，4，5，5-四甲基-2-(苯并[9，10]菲-2-基)-1，3，2-二氧杂硼杂环戊烷、0.03克(0.07mmol)2-二环己基膦基-2’，6’-二甲氧基联苯(S-Phos)和0.01克(0.01mmol)三(二亚苄基丙酮)合钯(0)放在3-颈100毫升圆底烧瓶中。然后将20毫升二甲苯和20毫升3M磷酸三钾一水合物溶液添加到混合物中。将双相溶液用氮气彻底吹扫半小时。将混合物回流18小时。当冷却时，产物沉淀出来。将产物过滤，并用水洗涤。然后将产物溶于二氯甲烷中，并通过硅胶柱。真空除去溶剂，得到0.17克(89％产率)产物。
具有下列结构的亚芳基苯并[9，10]菲苯并[9，10]菲化合物的合成
可以按照Angew.Chem.，Int.Ed.Engl.，1996，35，886合成具有上面结构的化合物。
其它联苯并[9，10]菲和亚芳基苯并[9，10]菲的实例可以由本领域技术人员通过1-或2-溴苯并[9，10]菲与4，4，5，5-四甲基-2-(1-或2-苯并[9，10]菲)-1，3，2-二氧杂硼杂环戊烷(可以按照上述的合成反应路线制备)的偶合来合成。
苯并[9，10]菲聚合物 聚(2-乙烯基苯并[9，10]菲)的制备 可以通过如下反应路线、基于本领域技术人员通常使用的合成化学来合成聚(2-乙烯基苯并[9，10]菲)。
聚[2-(4-乙烯基苯基)苯并[9，10]菲]的合成 可以按照如下反应路线、基于本领域技术人员通常使用的合成化学来合成聚[2-(4-乙烯基苯基)苯并[9，10]菲]。
聚(2，7-苯并[9，10]菲)的合成 可以按照如下反应路线、基于本领域技术人员通常使用的合成化学来合成聚(2，7-苯并[9，10]菲)。
聚(2，7-亚苯并[9，10]菲基-1，4-亚苯基)的合成 可以按照如下反应路线、基于本领域技术人员通常使用的合成化学来合成聚(2，7-亚苯并[9，10]菲基-1，4-亚苯基)。
苯并亚苯并[9，10]菲基苯并[9，10]菲化合物的合成 具有下列结构的苯并亚苯并[9，10]菲基苯并[9，10]菲化合物的合成
可以按照J.Org.Chem.，1996，61，7198合成具有上面结构的化合物。
具有下列结构的苯并亚苯并[9，10]菲基苯并[9，10]菲化合物的合成
可以按照Org.Lett.，2000，2，1629合成具有上面结构的化合物。稠合的苯并[9，10]菲化合物的合成 1，12-稠合的二苯并[9，10]菲(1，12-稠合的BT)的合成
1，12-稠合的BT 可以按照Organometallics，2004，23，3079合成1，12-稠合的二苯并[9，10]菲。
1，12-稠合的四苯并[9，10]菲(1，12-稠合的TT)的合成 可以按照下列反应路线合成1，12-稠合的四苯并[9，10]菲。
本领域技术人员可以理解，取代的前体可用于合成取代的苯并[9，10]菲产物，它们可以提供与未取代的类似物不同的性能，例如更高的溶解性、更低的蒸发温度、更高/更低的HOMO/LUMO能级，这在具体器件的制作、构造和应用中可能是有利的。
器件制作和测定 所有的器件是通过高真空(＜10-7托)热蒸发来制作的。阳极电极是～1200埃的氧化铟锡(ITO)。阴极由10埃的LiF和后面的1,000埃的Al组成。所有器件在制造之后马上在氮气手套箱(＜1ppm的H2O和O2)中用玻璃盖子封装并用环氧树脂密封，并且在包装内引入吸湿气剂。
器件实施例1-23和对比例1-6 有机堆叠体从ITO表面开始按顺序包括作为空穴注入层(HIL)的100埃厚的铜酞菁(CuPc)、作为空穴传输层(HTL)的300埃的4，4’-二[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(α-NPD)、作为发射层(EML)的300埃的掺杂有6或12wt％掺杂发射体的苯并[9，10]菲化合物或对比化合物。器件实施例1、4、7、10、13、16和22及对比器件实施例1、2、3和4包括100-150埃的二(2-甲基-8-羟基喹啉根)·4-苯基苯酚根合铝(III)(BAlq)作为ETL2和400-500埃的三(8-羟基喹啉根)合铝(Alq3)作为ETL1。器件实施例2、5、8、11、14、19、20、21和23及对比器件实施例5和6包括50-150埃的HPT作为ETL2和400-500埃的Alq3作为ETL1。器件实施例3、6、9、12、15和18包括400-500埃的Alq3作为ETL2，没有ETL1。确切的ETL层厚度示于表2中。HPT、2，2-BT和适合作为基质材料的苯并[9，10]菲化合物的附加实例的结构示于
图17中。
发红光器件在500cd/m2条件下的发光效率或发绿光器件在1000cd/m2条件下的发光效率概括在表2中。
作为基质材料，苯并[9，10]菲化合物显示了高的器件效率。与使用对比化合物CBP作为基质的那些器件相比较，使用HPT作为基质的器件显示了相当的或更高的效率。
测定选择的器件的电流-电压-发光度(IVL)特征和操作稳定性，并在图3-16和图18-31中画出。具有苯并[9，10]菲基质的器件的寿命与用对比化合物CBP作为基质的器件的寿命相当。
表2. 对于各种磷光掺杂剂，HPT、2，2-BT、H1NT和H2BT作为基质的器件结构和性能的总结。
具有很高器件效率的磷光器件在例如显示器、发光等的应用中是高度理想的。对于全色和发光应用，在红、绿和蓝色中高操作稳定性是必要的。由于蓝色磷光掺杂剂发射体的高三重态能量特性，需要高三重态能量的基质材料，以便可以获得高的器件效率。在OLED中，具有扩展的π-共轭作用的多芳香化合物通常显示相当长的寿命。然而，具有扩展的π-共轭作用的多芳香化合物通常也具有低的三重态能量。例如，蒽具有1.8eV的三重态能量，其比红色磷光掺杂剂例如Ir(1-piq)2(acac)的三重态能量低。结果，因为猝灭，用蒽化合物作为基质、用Ir(1-piq)2(acac)作为掺杂剂发射体的器件是非常低效率的。从蒽中减少一个稠合苯基环将得到萘，其是最小的稠合多芳香化合物。然而，它仍然具有2.6eV的三重态能量，该三重态能量比深蓝色磷光掺杂剂如Ir(4，6-F2-5CNppy)3的三重态能量低。然而，尽管苯并[9，10]菲具有四个稠合环的结构，其具有2.9eV的三重态能量，该三重态能量据信适合于深蓝色磷光掺杂剂如Ir(4，6-F2-5CNppy)3。苯并[9，10]菲可以用多种方式衍生化，例如添加烷基或芳基，通过不同位置连接多个苯并[9，10]菲或稠合苯并[9，10]菲，从而调节电子性能(例如共轭作用、三重态能量、HOMO/LUMO能级等)，结构性能(例如平面、非平面、手性)，和物理性能(例如升华温度、溶解性)。苯并[9，10]菲化合物提供了相对大的π-共轭程度但相对高的三重态能量的独特特性，使得它们非常适合于稳定和高效率的PHOLED。例如，六苯基苯并[9，10]菲(HPT)作为红色掺杂剂Ir(3-Mepq)2(acac)和Ir(1-piq)3的基质，给出有效的和高度稳定的器件，如图3-5和6-8中分别显示的。尽管具有2，2-联苯并[9，10]菲(2，2-BT)作为基质的器件显示了比具有对比化合物CBP作为基质的器件低的效率，但使用2，2-BT作为红色掺杂剂Ir(3-Mepq)2(acac)和Ir(1-piq)3的基质导致相对有效和高度稳定的器件，如图9-11(11-13)和12-14(14-16)中分别显示的。
权利要求
1.一种发射层，包含磷光物质和具有下式的苯并[9，10]菲化合物
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11和R12各自独立地是H或选自由下列基团组成的组的取代基芳基，取代的芳基，杂芳基，取代的杂芳基，烷基，芳烷基，杂烷基，烯基和炔基；并且其中所述苯并[9，10]菲化合物具有至少两个取代基和小于1400的分子量。
2.权利要求1的发射层，其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11和R12中的至少一个选自芳基和取代的芳基。
3.权利要求1的发射层，其中R1、R4、R5、R8、R9和R12都是H，并且R2、R3、R6、R7、R10和R11中的每一个独立地选自芳基和取代的芳基。
4.权利要求3的发射层，其中R2、R3、R6、R7、R10和R11全都相同。
5.权利要求3的发射层，其中R2、R3、R6、R7、R10和R11选自苯基、萘基和联苯基。
6.权利要求4的发射层，其中R2、R3、R6、R7、R10和R11选自苯基、萘基和联苯基。
7.权利要求1的发射层，其中所述苯并[9，10]菲化合物选自由如下化合物组成的组
8.权利要求1的发射层，其中所述苯并[9，10]菲化合物具有的其HOMO能级和LUMO能级间的能隙大于所述磷光物质的HOMO能级和LUMO能级间的能隙。
9.权利要求1的发射层，其中所述苯并[9，10]菲化合物具有至少大约1.8eV的其HOMO能级和其LUMO能级间的能隙。
10.权利要求1的发射层，其中所述苯并[9，10]菲化合物具有的最高已占分子轨道低于所述磷光物质的最高已占分子轨道。
11.权利要求1的发射层，其中所述苯并[9，10]菲化合物具有的最低未占分子轨道高于所述磷光物质的最低未占分子轨道。
12.一种发射层，其包含磷光物质和具有重复单元的化合物，所述重复单元含有苯并[9，10]菲部分，所述苯并[9，10]菲部分具有下式
或
其中
R1、R2和R3各自独立地选自由下列基团组成的组H，芳基，取代的芳基，杂芳基，取代的杂芳基，烷基，芳烷基，杂烷基，烯基和炔基。
13.权利要求12的发射层，其中所述苯并[9，10]菲部分是未取代的。
14.权利要求12的发射层，其中所述化合物具有下式
其中n≤5。
15.权利要求14的发射层，其中所述化合物具有下式
16.权利要求12的发射层，其中所述苯并[9，10]菲部分具有下列结构
其中R1、R2、R3和R′各自独立地选自由如下基团组成的组芳基，取代的芳基，烷基，杂烷基，烯基和炔基。
17.权利要求16的发射层，其中所述苯并[9，10]菲部分是未取代的。
18.权利要求12的发射层，其中所述化合物具有如下结构
其中
Ar选自芳基和取代的芳基；
X是1-3；
Y是1-3；和
n是1-3。
19.权利要求18的发射层，其中Ar是苯基或联苯基。
20.权利要求18的发射层，其中所述化合物具有如下结构
21.一种发射层，其包含磷光物质和具有苯并苯并[9，10]菲结构的苯并[9，10]菲化合物。
22.权利要求21的发射层，其中所述芳香苯并[9，10]菲化合物具有下列结构
23.一种发射层，其包含磷光物质和具有稠合的亚苯并[9，10]菲基结构的苯并[9，10]菲化合物。
24.权利要求23的发射层，其中所述苯并[9，10]菲化合物具有下列结构
25.权利要求12的发射层，其中所述苯并[9，10]菲部分具有的其HOMO能级和LUMO能级之间的能隙大于所述磷光物质的HOMO能级和LUMO能级之间的能隙。
26.权利要求12的发射层，其中所述苯并[9，10]菲部分具有至少大约1.8eV的其HOMO能级和其LUMO能级之间的能隙。
27.权利要求12的发射层，其中所述苯并[9，10]菲部分具有的最高已占分子轨道低于所述磷光物质的最高已占分子轨道。
28.权利要求12的发射层，其中所述苯并[9，10]菲部分具有的最低未占分子轨道高于所述磷光物质的最低未占分子轨道。
29.权利要求21的发射层，其中所述苯并[9，10]菲部分具有的其HOMO能级和LUMO能级之间的能隙大于所述磷光物质的HOMO能级和LUMO能级之间的能隙。
30.权利要求21的发射层，其中所述苯并[9，10]菲化合物具有至少大约1.8eV的其HOMO能级和其LUMO能级之间的能隙。
31.权利要求21的发射层，其中所述苯并[9，10]菲化合物具有的最高已占分子轨道低于所述磷光物质的最高已占分子轨道。
32.权利要求21的发射层，其中所述苯并[9，10]菲化合物具有的最低未占分子轨道高于所述磷光物质的最低未占分子轨道。
33.权利要求23的发射层，其中所述苯并[9，10]菲化合物具有的其HOMO能级和LUMO能级之间的能隙大于所述磷光物质的HOMO能级和LUMO能级之间的能隙。
34.权利要求23的发射层，其中所述苯并[9，10]菲化合物具有至少大约1.8eV的其HOMO能级和其LUMO能级之间的能隙。
35.权利要求23的发射层，其中所述苯并[9，10]菲化合物具有的最高已占分子轨道低于所述磷光物质的最高已占分子轨道。
36.权利要求23的发射层，其中所述苯并[9，10]菲化合物具有的最低未占分子轨道高于所述磷光物质的最低未占分子轨道。
37.有机场致发光器件，其包括
阳极，
阴极，和
在所述阳极和所述阴极之间的发射层，该发射层包含苯并[9，10]菲化合物和磷光物质，所述苯并[9，10]菲化合物具有下式
其中R1-R3各自独立地是H或选自由下列基团组成的组的取代基芳基，取代的芳基，杂芳基，取代的杂芳基，烷基，芳烷基，杂烷基，烯基和炔基。
38.有机场致发光器件，其包括
阳极，
阴极，和
在所述阳极和所述阴极之间的发射层，所述发射层包含磷光物质和具有重复单元的化合物，所述重复单元含有具有下式的苯并[9，10]菲部分
其中
R1、R2和R3各自独立地选自由下列基团组成的组H，芳基，取代的芳基，杂芳基，取代的杂芳基，烷基，芳烷基，杂烷基，烯基和炔基。
39.具有下面结构的化合物
全文摘要
本发明提供了一种有机发射层。还被提供的是一种器件，其中所述有机发射层布置在阳极和阴极之间。所述有机发射层包括磷光性物质和苯并[9，10]菲化合物或具有含有苯并[9，10]菲部分的重复单元的化合物。苯并[9，10]菲是任选取代的。取代基可以相同或不同，各自选自由烷基、芳基、稠合芳基、取代的芳基、烯基、炔基和杂烷基组成的组。本发明也提供了苯并[9，10]菲化合物。
文档编号C09K11/06GK101203583SQ200680018864
公开日2008年6月18日 申请日期2006年5月31日 优先权日2005年5月31日
发明者R·光, B·阿雷尼 申请人:通用显示公司