专利名称：作为电子传输材料和/或主体材料的双(磺酰基)二芳基衍生物的制作方法
技术领域：
在此所披露，描述和/或提出权利要求的各种发明涉及双(磺酰基)二芳基化合物，该化合物有效地用作制造新颖有机电子器件的电子传输和/或空穴阻挡材料，其中具体应用包括有机发光二极管的电子传输/空穴阻挡层，或者作为用于制造有机发光二极管的发射层的磷光客体的电子传输主体材料。
背景技术：
使用廉价的和/或溶液可加工的有机半导体材料在普通基板上制造新颖电子器件的前景，一直是近年来大量研究的启示。己经引起了人们的兴趣，但仅取得不完全成功的研究的一个领域己经成为用于制造有机发光二极管(“OLEDs”)的新颖电子传输有机材料的领域。在此OLED器件中，分开的有机半导体层通常被用来分别提供负载流子和正载流子(所谓的电子和空穴)分别到包含客体磷光体的有机主体材料的发射层，其中形成激发态(也称为激发子)的客体和/或磷光体上的空穴和电子的转移在位于磷光体上时可以通过辐射重组而发光。虽然已经取得了很大进展来证实固体有机材料(小分子，低聚物或聚合物)能够以空穴形式传导电流，但是对于证实具有合适且稳定的物理特性的有机固体能够以电子形式传导电流的进展实质上受到更多的 限制。在
图1所示的图中示出了现有技术的OLED的典型结构。此OLED通常由5层组成，即I) 一个透明阳极，用于将空穴供给到器件(通常为玻璃或塑料基板上涂覆的一个铟锡氧化物层(IT0))，2) —个有机空穴传输层(HTL)，3) —个发射层(EL)，其包含掺杂有客体发射体(通常为磷光Ir或Pt配合物)的半导体有机主体材料，4) 一个电子传输/空穴阻挡层，其包含有机半导体电子传输材料，然后最后5) —个阴极层，用于将电子射入器件(通常为与铝接触的LiF薄层)。已经报道了许多OLED器件采用红光，绿光或蓝光发射体，但是在大多数现有技术的器件中，一些OLED层通常由昂贵的真空沉积方法制备，而不是由低成本的溶液法(如喷墨打印)制备，该溶液法可降低成本而足以能够用于许多新的应用。此外，使用蓝和/或绿磷光发射体的OLEDs的能源效率和/或长期稳定性(相比低能量的红光发射体)仍然需要显着的改进，以便允许经济且实用地制备大屏幕显示器和/或照明应用。对于在OLEDs的电子传输/空穴阻挡层中使用的显着更有效的和更化学、氧化、热和物理稳定性的电子传输材料，和/或在采用绿或蓝磷光发射体的OLEDs的发射层中使用的主体材料仍然存在一种需要。
制造在可见光谱的绿和蓝光部分发光的有机材料通常要求使用具有有限共轭长度的有机共轭电子传输主体材料，但此种短的共轭长度也会不利地影响电荷传输特性，如电子迁移率。其次，有机主体材料的电离能(IE)的值应是接近在相邻的空穴传输层中使用的空穴传输材料的该值，以有助于空穴注入到发射层中。在此，电离能(IE)近似为正数，并被定义为在作为参比的真空能级和最高占据分子轨道(HOMO)之间的能量差。电子亲和势(EA)近似为负数，并被定义为在作为参比的真空能级和最低占据分子轨道(LOMO)之间的能量差。因此，随着化合物的LUMO变得越来越稳定，EA的绝对值增加。最后，主体材料应该具有良好的热稳定性和氧化稳定性，并能够形成良好的非晶相膜。同时满足所有这些约束条件，特别是考虑到空穴传输材料、发射体和电子传输材料的许多可能的变化，可能是一个复杂且困难的问题，从而增加了 “调整”电子传输材料或主体材料的外周取代基的任何潜在能力，以“调整”所得到的电子传输材料的电子和物理特性。诸位申请人已经发现，本文所描述和提出权利要求的双(磺酰基)二芳基化合物可以出乎意料地解决此问题。Holt 和 Jeffreys, J.Chem.Soc.[化学会志]，1965，773，4204-4205 披露了如下所示的双砜化合物(I)的合成，但并未披露或说明任何作为电子载体或主体材料，或制造电子器件的用途。
权利要求
1.一种包含具有以下化学式的一种或多种化合物的电子器件:
2.根据权利要求1所述的电子器件，其中该一种或多种化合物具有以下化学式
3.根据权利要求1所述的电子器件，其中该一种或多种化合物具有以下化学式
4.根据权利要求1所述的电子器件，其中该一种或多种化合物具有以下化学式
5.根据权利要求1所述的电子器件，其中该一种或多种化合物具有以下化学式
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电子器件，其中每个RiH’-R4’和R7独立地选自氢!、氰1基、烧基和全氣烧基。
7.根据权利要求1或4所述的电子器件，其中X是C(R6)215
8.根据权利要求1或4所述的电子器件，其中X是C(Re)Ar。
9.根据权利要求1或4所述的电子器件，其中X是S、S(O)、SO2，或选自C(R6)2'C(Re)Ar、Si (R6)2' Si (R6)Ar 或 Si (Ar)2 基团的 C1-C30 有机基团。
10.根据权利要求8和9中任一项所述的电子器件，其中Ar是苯基、氟化的苯基、吡啶基、吡嗪基或哒嗪基。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的电子器件，其中R5和R5’独立地选自烷基或全氣烧基基团。
12.根据权利要求1至5中任一项所述的电子器件，其中R5和R5’独立地选自具有以下结构的芳基基团
13.根据权利要求1至12中任一项所述的电子器件，其中该化合物: a)具有在能量约2.27 eV或更高的最低单线态激发态，并且 b)具有在能量约2.17 eV或更高的最低三线态激发态。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的电子器件，其中该化合物: a)具有在能量约2.63 eV或更高的最低单线态激发态，并且 b)具有在能量约2.53 eV或更高的最低三线态激发态。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的电子器件，该电子器件是发光二极管。
16.根据权利要求15所述的电子器件，其中该发光二极管包含电子传输层，该电子传输层包含一种或多种化合物。
17.根据权利要求15所述的电子器件，其中该发光二极管包含发射层，该发射层包含作为主体材料的一种或多种化合物以及一种磷光发射体。
18.根据权利要求17所述的电子器件，其中该磷光发射体发出蓝光或绿光。
19.根据权利要求17所述的电子器件，其中该磷光发射体不发出红光。
20.根据权利要求17所述的电子器件，其中该一种或多种化合物的荧光发射光谱与该磷光发射体的吸收光谱重叠。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的电子器件，其中该器件是发光二极管，且该一种或多种化合物在制造该器件过程中通过真空沉积法涂覆。
22.根据权利要求1至20中任一项所述的电子器件，其中该一种或多种化合物在制造该器件过程中通过溶液沉积法涂覆。
23.一种具有以下化学式的化合物
24.根据权利要求23所述的化合物，所述化合物: a)具有在能量约2.48 eV或更高的最低单线态激发态，并且 b)具有在能量约2.40 eV或更高的最低三线态激发态。
25.根据权利要求23所述的化合物，所述化合物: a)具有在能量约2.75 eV或更高的最低单线态激发态，并且 b)具有在能量约2.70 eV或更高的最低三线态激发态。
26.一种具有以下化学式的化合物
27.根据权利要求26所述的化合物，其中X是S、S(O)、SO2，或选自C(R6)2'C(Re)Ar、Si (R6)2' Si (R6)Ar 或 Si (Ar)2 基团的 C1-C30 有机基团。
28.根据权利要求26所述的化合物，其中X是C(R6)215
29.根据权利要求28所述的化合物，其中R6独立地选自氢、氟、氰基、C1-C4烷基、C1-C4全氟烧基、苯基和全氟苯基。
30.根据权利要求26至29中任一项所述的化合物，所述化合物: a)具有在能量约2.48 eV或更高的最低单线态激发态，并且 b)具有在能量约2.40 eV或更高的最低三线态激发态。
31.根据权利要求25至28中任一项所述的化合物，所述化合物: a)具有在能量约2.75 eV或更高的最低单线态激发态，和 b)具有在能量约2.70 eV或更高的最低三线态激发态。
32.—种具有以下化学式的化合物
33.根据权利要求32所述的化合物，其中至少一个R1和R1’独立地选自任选取代的氟、氰基，或C1-C30烷基、烷氧基、全氟烷基、全氟烷氧基、芳基和杂芳基基团。
34.根据权利要求32所述的化合物，其中R1、! 1’、! 2和R2’中至少两个独立地选自任选取代的氟、氰基，或C1-C30烷基、烷氧基、全氟烷基、全氟烷氧基、芳基和杂芳基基团。
35.根据权利要求32所述的化合物，所述化合物: a)具有在能量约2.48 eV或更高的最低单线态激发态，并且 b)具有在能量约2.40 eV或更高的最低三线态激发态。
36.根据权利要求32所述的化合物，所述化合物: a)具有在能量约2.75 eV或更高的最低单线态激发态，并且 b)具有在能量约2.70 eV或更高的最低三线态激发态。
37.一种具有以下化学式的化合物
38.根据权利要求37所述的化合物，所述化合物: a)具有在能量约2.48 eV或更高的最低单线态激发态，并且 b)具有在能量约2.40 eV或更高的最低三线态激发态。
39.根据权利要求37所述的化合物，所述化合物: a)具有在能量约2.75 eV或更高的最低单线态激发态，并且 b)具有在能量约2.70 eV或更高的最低三线态激发态。
全文摘要
本发明涉及双(磺酰基)二芳基化合物，该化合物是用作制造新颖有机电子器件(包括有机发光二极管(“OLED”)的电子传输层)的电子传输材料，或者作为在OLED的发射层中的磷光客体的电子传输客体。
文档编号H05B33/14GK103249801SQ201180059097
公开日2013年8月14日 申请日期2011年12月7日 优先权日2010年12月8日
发明者J.勒罗伊, A.斯卡帕茨, S.巴洛, S.马德, 金成珍, B.基佩伦, 蔡登科 申请人:乔治亚州技术研究公司