使用邻苯二甲酰亚胺化合物的有机电子器件的制作方法

专利名称：使用邻苯二甲酰亚胺化合物的有机电子器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及有机电子器件。
背景
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潜能。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 件的实例包括有机发光器件(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。
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引入。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。
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号 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。
0LED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用于有机光电器件。例如，透明电极材料，如 氧化铟锡(IT0),可以用作底部电极。还可以使用透明顶部电极，如在 美国专利号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，顶部电极不必是透明的，并且可以由具有高导电性的、厚且反 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。
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
10以被描述为"布置在"阳极上，即使在两者之间有各种有机层。
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，所述液体介质呈溶液或悬浮液的形 式。
在这里使用时并且如本领域技术人员通常理解的，笫一 "最高已
占分子轨道"(H0M0)或"最低未占分子轨道"(LUM0)能级"大于"或 "高于，，第二H0M0或LUM0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H0M0能级。"较高的，，H0M0或LUM0能级比"较低的，，H0M0或LUM0 能级更接近于这样的图的顶部。
在一个方面，本发明提供了有机电子器件，其包含阳极，阴极， 和布置在所述阳极和阴极之间的有机层，其中所述有机层包含具有下式 的邻苯二甲酰亚胺化合物
其中Ri表示位于所述环的任何位置上的一个或多个独立选择的取代 基，其中各取代基是氢，含有最多15个碳原子的烷基，或芳基，并且其
中R是苯基或含有邻苯二曱酰亚胺的基团。
在另一个方面，本发明提供了有机电子器件，其包含阳极，阴极， 和布置在所述阳极和阴极之间的有机层，其中所述有机层包含具有下式 的邻苯二甲酰亚胺化合物
发明概述其中RA表示位于所述环的任何位置上的一个或多个独立选择的取代 基，其中各取代基是氢，含有最多15个碳原子的烷基，或芳基；其中Rb 表示位于所述环的任何位置上的一个或多个独立选择的取代基，其中各 取代基是氢，含有最多15个碳原子的烷基，或芳基；并且其中L是在所 述两个邻苯二曱酰亚胺基团之间的六元环或单键。
附图简要说明
图l显示了一种具有单独的电子传输层、空穴传输层和发射层以及 其它层的有机发光器件。
图2显示了 一种不具有单独的电子传输层的颠倒的有机发光器件。 图3显示了器件A1-A3的量子效率对电流密度的图。 图4显示了器件A1-A3的亮度对电压的图。 图5显示了器件A1-A3的电流密度对电压的图。 图6显示了器件A1-A3的电致发光光谙。 图7显示了器件B1-B4的量子效率对电流密度的图。 图8显示了器件B1-B4的亮度对电压的图。 图9显示了器件B1-B4的电流密度对电压的图。

图10显示了器件B1-B4的电致发光光谱。 图11显示了器件C1-C4的量子效率对电流密度的图。 图12显示了器件C1-C4的电致发光光谱。
详细描述
一般地，0LED包括布置在阳极和阴极之间并且电连接到阳极和阴 极上的至少一个有机层。当施加电流时，阳极注入空穴和阴极注入电 子到所述有机层中。注入的空穴和电子各自向着带相反电荷的电极迁 移。当电子和空穴定域在同一分子上时，形成了 "激子"，所述激子 是具有激发能态的定域的电子-空穴对。当激子通过光发射机理松驰 时，光被发射。在一些情况下，所述激子可以定域在受激准分子或激态复合物上。非辐射机理如热弛豫也可能发生，但一般被认为是不希望的。
采用从发射分子的单线态发光("荧光")的发射分子的初始OLED 被公开在例如美国专利号4,769,292中，该专利全部内容通过引用结 合到本文中。荧光发射通常在小于IO纳秒的时间范围内发生。
最近，已经证实了具有从三重态发光("磷光，，)的发射材料的OLED。 Baldo等人, "Highly Efficient Phosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices" ， Nature, 395巻，151-154， 1998 ( "Baldo-I");和Baldo等人，"Very high-efficiency green organic 1 ight-emi11ing devices based on
electrophosphorescence" , Appl. Phys. Lett., 75巻，第1期，4-6 (1999) ( "Baldo-II")，它们的全部内容通过引用结合在本文中。磷
光可以^^.称为"受禁"跃迁，因为该跃迁要求自旋状态的改变，并且 量子力学指出这样的跃迁不是有利的。结果，磷光一般在超过至少IO
纳秒，典型地大于100纳秒的时间范围内发生。如果磷光的自然辐射寿 命太长，则三重态可能通过非辐射机理衰减，这样没有光被发射。在 非常低的温度下，在含有具有未共享电子对的杂原子的分子中也常常 观察到有机磷光。2， 2，-联吡啶是这样的分子。非辐射衰减机理典型 地是温度依赖性的，这样在液态氮温度下显示磷光的有机材料典型地 在室温下不显示磷光。但是，如Baldo所证明的，这一问题可以通过选 择在室温下发磷光的磷光化合物来解决。代表性的发射层包括掺杂或 未掺杂的磷光有机金属材料，例如在美国专利6， 303， 238和6， 310， 360; 美国专利申请出版物2002-0034656， 2002-0182441， 2003-0072964; 和WO-02/074015中所公开的。
一般地，在OLED中的激子被认为是以约3: 1的比率产生，即大约75% 三重态和25%单线态。参见Adachi等人，"Nearly 100% Internal Phosphorescent Efficiency In An Organic Light Emitting Device"， J. Appl. Phys. , 90， 5048 (2001)，它的全部内容通过引用结合在本 文中。在很多情况下，单线态激子可以容易地通过"系统间穿越(intersystem crossing)"将它们的能量转移到三重激发态，而三重 态激子不能够容易地将它们的能量转移到单线激发态。结果，采用磷 光0LED， 100%的内量子效率在理论上是可能的。在荧光器件中，三重 态激子的能量一般损失到加热该器件的无辐射衰变过程，导致低得多 的内量子效率。利用从三重激发态发射的磷光材料的OLED被公开在例 如美国专利6， 303，238中，它的全部内容通过引用结合在本文中。
从三重激发态到从其发生发射衰减的中间非三重态的跃迁可以先 于磷光发射。例如，配位于镧系元素上的有机分子常常从定域在镧系 金属上的激发态发射磷光。然而，这样的材料不直接从三重激发态发 射磷光，而是从以镧系金属离子为中心的原子激发态发射。铕二酮化 物络合物举例说明了一组这些类型的物质。
通过将有机分子束縛(优选通过键接)在高原子序数的原子近处可 以相对于焚光增强来自三重态的磷光。这一被称作重原子效应的现象 是通过被称为自旋轨道耦合的机理产生的。这样的磷光跃迁可以从有 机金属分子如三(2-苯基吡啶)铱(III)的已激发的金属到配位体电荷 转移(MLCT)状态观察到。
在这里使用的术语"三重态能量"是指与在给定材料的磷光光谱 中可辨别的最高能量特征相对应的能量。所述最高能量特征不必是在 磷光光语中具有最大强度的峰，并且它例如可以是在这样的峰的高能 量侧的清楚肩部的局部最大值。
图1显示了有机发光器件100。这些图不一定按比例画出。器件IOO 可包括基材110，阳极115，空穴注入层120,空穴传输层125，电子封 闭层130，发射层135,空穴封闭层140，电子传输层145，电子注入层 150,保护层155,和阴极160。阴极160是具有第一导电层162和第二导 电层164的复合阴极。器件100可以通过按照顺序沉积所述层来制造。
基材110可以是提供所需的结构性能的任何合适基材。基材110可以 是柔性或刚性的。基材110可以是透明、半透明或不透明的。塑料和玻 璃是优选的刚性基材材料的实例。塑料和金属箔是优选的柔性基材材料 的实例。基材110可以是半导体材料，以帮助电路的制造。例如，基材110可以是硅晶片(在它之上制造电路)，能够控制随后沉积在基材上的 0LED。可以使用其它基材。可以选择基材110的材料和厚度，以获得所 需的结构和光学性质。
阳极。阳极115的材料优选具有高于约4 eV的功函数("高功函数材 料")。优选的阳极材料包括导电性金属氧化物，如氧化铟锡(ITO)和 氧化铟锌(IZ0)，氧化锌铝(AlZnO)，和金属。阳极115 (和基材110) 可以是足够透明的，以制造底部发光的器件。 一种优选的透明基材和 阳极组合是可商购的、沉积在玻璃或塑料(基材)上的IT0(阳极)。柔 性和透明的基材-阳极组合公开在美国专利号5， 844， 363和6， 602， 540 B2中，它们的全部内容通过引用结合在本文中。阳极115可以是不透 明的和/或反射性的。反射性阳极115对于一些顶部发光型器件可能是 优选的，以增加从器件的顶部发射出的光量。可以选择阳极115的材 料和厚度，以获得所需的导电性和光学性质。当阳极115是透明的时， 对于一种具体的材料可能有一定的厚度范围，即厚度要足够厚以提供 所需的导电性，同时要足够薄以提供所需的透明度。可以使用其它阳 极材料和结构。
空穴传输层125可以包括能够传输空穴的材料。空穴传输层130可 以是本征的(未掺杂的)，或者掺杂的。掺杂可以用于增强导电性。cc -NPD和TPD是本征空穴传输层的实例。p-掺杂的空穴传输层的一个实例 是按照50: l的摩尔比率掺杂了F广TCNQ的m-MTDATA,如在Forrest等人 的美国专利申请公开号2003-0230980中所公开的，该文献的全部内容 通过引用结合在本文中。可以使用其它空穴传输层。
发射层135可以包括当有电流在阳极115和阴极160之间通过时能 够发射光的有机材料。优选地，发射层135含有磷光发光材料，虽然荧 光发光材料也可以使用。磷光材料因为与此类材料有关的更高发光效 率而是优选的。发射层135还可以包括能够传输电子和/或空穴、掺杂 了发光材料的主体材料，该发光材料可以捕获电子、空穴和/或激子， 使得激子经由光发射机理从发光材料松驰。发射层135可以包括兼有传输和发光性能的单一材料。不论发光材料是掺杂剂或主要成分，发射
层135可以包括其它材料，如调节发光材料的发射的掺杂剂。发射层135 可以包括能够在组合时发射所需光镨的光线的多种发光材料。磷光发 光材料的例子包括Ir(ppy)3。荧光发光材料的例子包括DCM和DMQA。主 体材料的例子包括Alq3， CBP和mCP。发光和主体材料的例子公开在 Thompson等人的美国专利号6, 303，238中，该专利的全部内容通过引 用结合在本文中。可以以许多方式将发光材料包括在发射层135中。例 如，发光小分子可以被引入聚合物中。这可以通过几种方式来实现 通过将小分子作为单独的和不同的分子物种掺杂到聚合物中；或通过 将小分子引入到聚合物的骨架中，以形成共聚物；或通过将小分子作 为侧基键接在聚合物上。可以使用其它发射层材料和结构。例如，小 分子发光材料可以作为树状分子的芯存在。
许多有用的发光材料包括键接于金属中心上的一个或多个配位 体。如果一个配位体直接对有机金属发光材料的光活性性能有贡献， 该配位体可以被称为"光活性的，，。"光活性的"配位体与金属一起 可以提供能级，在发射光子时电子从所迷能级出来或进入所述能级。 其它配位体可以被称为"辅助的"。辅助的配位体可以改变分子的光 活性性能，例如通过使光活性配位体的能级发生位移，但是辅助的配 位体不直接提供在光发射中牵涉到的能级。在一个分子中是光活性的 配位体在另一个分子中可以是辅助的。这些"光活性的"和"辅助的"
的定义并不是限制性的理论。
电子传输层145可以包括能够传输电子的材料。电子传输层145 可以是本征的(未掺杂的)，或者掺杂的。掺杂可以被用于增强导电性。 Alq3是本征电子传输层的一个例子。n-掺杂的电子传输层的一个例子 是按照1: 1的摩尔比率掺杂了 Li的BPhen,如在Forrest等人的美国 专利申请出版物2003-0230980号中所公开的，该文献的全部内容通过 引用结合在本文中。可以使用其它电子传输层。
可以选择电子传输层的电荷携带组分，使得电子能够有效地从阴 极注入到电子传输层的LUMO(最低未占分子轨道)能级。"电荷携带组
16分"是提供实际上传输电子的LUMO能级的材料。这一组分可以是基础 材料，或者它可以是掺杂剂。有机材料的LUMO能级一般可以由该材料 的电子亲合势来表征，而阴极的相对电子注入效率一般可以由阴极材 料的功函数来表征。这意味着电子传输层和相邻的阴极的优选性能可 以根据ETL的电荷携带组分的电子亲合势和阴极材料的功函数来确定。 特别地，为了实现高的电子注入效率，阴极材料的功函数优选不比电 子传输层的电荷携带组分的电子亲合势大大约0.75 eV以上，更优选 地，不比电子传输层的电荷携带组分的电子亲合势大大约O. 5 eV以上。 类似的考虑适用于有电子注入其中的任何层。
阴极160可以是现有技术中已知的任何合适的材料或材料组合，使 得阴极160能够传导电子和将电子注入器件100的有机层中。阴极160 可以是透明的或不透明的，并且可以是反射性的。金属和金属氧化物 是合适的阴极材料的例子。阴极160可以是单个层，或可以具有复合结 构。图1显示了具有薄的金属层162和较厚的导电性金属氧化物层164 的复合阴极160。在复合阴极中，用于所述较厚层164的优选材料包括 ITO， IZO和现有技术已知的其它材料。美国专利号5， 703,436， 5,707,745， 6， 548, 956 B2和6， 576，134 B2 (它们的全部内容通过引 用结合在本文中)公开了包括复合阴极在内的阴极的例子，所述复合 阴极具有金属如Mg: Ag的薄层，在所述金属薄层上具有层叠的透明的、 导电的、、溅射沉积的ITO层。阴极160的与下面的有机层接触的部分(不 论它是单层阴极160、复合阴极的薄金属层162或一些其它部分)优选由 具有小于约4 eV的功函数的材料("低功函数材料")制成。可以使用 其它阴极材料和结构。
封闭层可以用于减少离开发射层的电荷载流子(电子或空穴)和/ 或激子的数目。电子封闭层130可以布置在发射层135和空穴传输层 125之间，以在空穴传输层125的方向上阻断电子离开发射层135。类 似地，空穴封闭层140可以布置在发射层135和电子传输层145之间， 以在电子传输层145的方向上阻断空穴离开发射层135。封闭层还可 以用来阻断激子从发射层中扩散出来。封闭层的理论和使用更详细地描述在美国专利号6,097,147和美国专利申请出版物2003-0230980 号(Forrest等人)中，它们的全部内容通过引用结合在本文中。
在这里使用并且如本领域技术人员理解的，术语"封闭层"是指 提供显著地抑制电荷载流子和/或激子传输通过器件的阻隔性的层，但 并不暗示该层必定完全地阻断电荷载流子和/或激子。这样的封闭层在
器件中的存在可以导致比没有封闭层的类似器件明显更高的效率。同 时，封闭层可以用来将发射限制到OLED的希望的区域中。
一般地，注入层是由可以改进电荷载流子从一层(如电极或有机层) 注入到相邻有机层中的材料组成的。注入层也可以发挥电荷传输功能。 在器件100中，空穴注入层120可以是改进空穴从阳极115注入空穴传输 层125中的任何层。CuPc是可用作从IT0阳极115和其它阳极注射空穴的 空穴注入层的材料的一个实例。在器件100中，电子注入层150可以是 改进电子向电子传输层145中的注入的任何层。LiF/Al是可用作从相邻 层中注射电子到电子传输层中的电子注入层的材料的一个实例。其它 材料或材料组合可以用于注入层。取决于具体器件的构型，注入层可 以被布置在与在器件100中所示的那些位置不同的位置。在美国专利申 请序列号09/931, 948 (Lu等人)中提供了注入层的更多实例，所述文献 的全部内容通过引用结合在本文中。空穴注入层可以包括溶液沉积的 材料，如旋涂的聚合物，例如PEDOT:PSS，或者它可以是蒸气沉积的小 分子材料，例如CuPc或MTDATA。
空穴注入层(HIL)可以平面化或润湿阳极表面，以提供从阳极到空 穴注射材料中的有效的空穴注入。空穴注入层还可以含有电荷携带组 分，该电荷携带组分具有的HOMO(最高已占分子轨道)能级有利地与在 HIL的一侧上的相邻阳极层和在HIL的相对侧上的空穴传输层相匹配， 如由它们的在这里所述的相对电离电位(IP)能量所定义的。该"电荷 携带组分"是提供实际上传输空穴的HOMO能级的材料。这一组分可以 是HIL的基础材料，或者它可以是掺杂剂。使用掺杂的HIL允许因为掺 杂剂的电性能而选择掺杂剂，并且允许因为形态特性如润湿性、柔性、 韧性等而选择主体。HIL材料的优选性能使得空穴能够高效地从P日极注入到HIL材料中。特别地，HIL的电荷携带组分的IP优选不比阳极材料 的IP大大约O. 7 eV以上。更优选地，所述电荷携带组分的IP不比阳极 材料的IP大大约O. 5 eV以上。类似的考虑适用于空穴注入其中的任何 层。HIL材料还不同于通常用于0LED的空穴传输层中的普通空穴传输材 料，因为这样的HIL材料可以具有明显低于普通空穴传输材料的空穴传 导率的空穴传导率。本发明的HIL的厚度可以足够厚，以帮助平面化或 润湿阳极层的表面。例如，对于非常光滑的阳极表面来说，小至10nm 的HIL厚度可以是可接受的。然而，因为阳极表面往往是非常粗糙的， 在一些情况下高达50 nm的HIL厚度可能是希望的。
保护层可以被用来在后续制造过程中保护底层。例如，用于制造 金属或金属氧化物顶部电极的过程可能损伤有机层，而保护层可用于 减少或消除此类损伤。在器件100中，保护层155可以在阴极160的制造 过程中减少对底下的有机层的损伤。优选地，保护层对于它所传输的 载流子类型(在器件100中为电子)来说具有高的载流子迁移率，使得它 不显著地增加器件100的工作电压。CuPc、 BCP和各种金属酞菁是可用 于保护层中的材料的实例。可以使用其它材料或材料组合。保护层155 的厚度优选是足够厚的，使得有很少或没有因在有机保护层160沉积之 后进行的制造工艺所导致的对底下的层的损伤；然而保护层155的厚度 不应该厚到显著增加器件100的工作电压的程度。保护层1H可以被掺 杂，以提高它的传导性。例如，CuPc或BCP保护层160可以掺杂Li。保 护层的更详细的描述可以在Lu等人的美国专利申请序列号O9/931，948
中找到，它的全部内容通过引用结合在本文中。
图2显示了颠倒的0LED 200。该器件包括基材210，阴极215，发射 层220，空穴传输层225，和阳极230。器件200可以通过按照顺序沉积 所述层来制造。因为最常见的OLED构型具有布置在阳极上的阴极，并 且器件200具有布置在阳极230下的阴极215，因此器件200可以被称为 "颠倒的，，OLED。与讨论器件100时所描述的那些材料类似的材料可用 于器件200的相应层中。图2提供了如何从器件100的结构中省略掉一些
层的一个实例。在图1和2中示出的简单层状结构是作为非限制性实例提供的， 并且可以理解，本发明的实施方案可以与各种其它结构相结合使用。 所述的具体材料和结构是举例性质的，并且其它材料和结构可以被使 用。功能化的OLED可以通过以不同的方式组合所述的各种层来实现， 或者某些层可以被完全省略，基于设计、性能和成本因素。没有具体 描述的其它层也可以被包括。可以使用不同于具体描述的那些材料的 材料。虽然在这里提供的许多实施例将各种层描述为包括单一一种材 料，但是可以理解，可以使用材料的组合，如主体和掺杂剂的混合物， 或更一般地混合物。还有，这些层可具有各种亚层。在这里给予各种 层的名称并不是意图严格限制的。例如，在器件200中，空穴传输层225 传输空穴并将空穴注入到发射层220中，因此可以被描述为空穴传输层 或空穴注入层。在一个实施方案中，OLED可以被描述为具有设置在阴 极和阳极之间的"有机层，，。该有机层可以包括单个层，或者可以进 一步包括例如讨论图1和2时所述的不同有机材料的多个层。
没有具体描述的结构和材料也可以使用，例如由聚合物材料组成 的OLED(PLED)，如公开在美国专利号5，247，190(Friend等人)中的 PLED,该专利的全部内容通过引用结合在本文中。作为另一个例子， 可以使用具有单个有机层的OLED。 OLED可以被堆叠，例如如在美国专 利号5， 707, 745 (Forrest等人)中所述，该专利的全部内容通过引用结 合在本文中。OLED结构可以背离在图1和2中图示说明的简单层状结 构。例如，基材可以包括有角度的反射面以改进外偶联，如在Forrest 等人的美国专利号6， 091， 195中所述的台式结构，和/或在Bulovic等人 的美国专利号5， 834, 893中描述的坑形结构，所述专利的全部内容通过 引用结合在本文中。
除非另作说明，各种实施方案的这些层中的任何一层可以通过任 何合适的方法沉积。对于有机层，优选的方法包括热蒸发，墨喷(如 在美国专利号6， 013， 982和6， 087， 196中所述的，所述专利的全部内容 通过引用结合在本文中)，有机气相沉积(OVPD)(如在Forrest等人的 美国专利号6， 337， 102中所述的，该专利的全部内容通过引用结合在本文中)，和通过有机蒸气喷印(OVJP)的沉积(如在美国专利申请号 10/233， 470中所述的，该专利申请的全部内容通过引用结合在本文 中)。其它合适的沉积方法包括旋涂和其它溶液型工艺。溶液型工艺 优选在氮或惰性气氛中进行。对于其它层，优选的方法包括热蒸发。 优选的图案化方法包括通过掩模的沉积，冷焊(如在美国专利号 6， 294， 398和6， 468， 819中描述的方法，所述专利的全部内容通过引用 结合在本文中)，和与某些沉积方法如墨喷和OVJD联合的图案化。其 它方法也可以使用。被沉积的材料可以被改性，以使得它们与具体的 沉积方法相容。例如，取代基如支化或未支化的烷基和芳基可以用于 小分子中，以提高它们经历溶液加工的能力。具有不对称结构的材料 可以比具有对称结构的那些材料有更好的溶液加工性，因为不对称材 料可以有更低的重结晶倾向。树状分子取代基可用来提高小分子经历 溶液加工的能力。
在不脱离本发明的范围的情况下，在这里公开的分子可以以许多 不同的方式被取代。例如，取代基可以被加到具有三个二齿配位体的 化合物上，使得在加上所述取代基之后，所述二齿配位体中的一个或 多个^皮连在一起以形成例如四齿或六齿配位体。可以形成其它这样的 连接。据信，相对于没有连接的类似化合物，这一类型的连接可以提 高稳定性，这是由于在本领域中通常理解为"螯合效应"的作用。
根据本发明的实施方案制造的器件可以结合到各种各样的消费产 品中，包括平板显示器，计算机显示器，电视，广告牌，内部或外部 照明和/或发信号的光源，平视显示器(heads up display)，全透明 显示器，柔性显示器，激光打印机，电话，移动电话，个人数字助理 (PDA),膝上型计算机，数字式摄象机，摄像放像机，取景器，微型显 示器，车辆，大面积幕墙，戏院或露天运动场屏幕，或标牌。各种控
制机构可用来控制根据本发明制造的器件，包括无源矩阵和有源矩阵。 许多的器件预计在人感觉舒适的温度范围如18'C到30'C的范围中使
用，更优选在室温(20-25TC)使用。
在一个方面，本发明提供了有机电子器件，该有机电子器件使用具有下式的邻苯二曱酰亚胺化合物:
其中R,表示位于所述环的任何位置上的一个或多个独立选择的取 代基，其中各取代基是氢，含有最多15个碳原子的烷基，或芳基，并 且其中R是苯基或含有邻苯二曱酰亚胺的基团。
本文中使用的术语"芳基"是指含有至少一个芳族环的结构，包括 单环基团以及多环环体系。所述多环环可以具有其中两个原子被两个相 邻的环共有的两个或更多个环(即所述环是稠合的)，其中至少一个环 是芳香族的。适合在本发明中用作取代基的芳基包括苯基和低聚芳基如 萘基、联苯基和菲基。
在某些情况下，R是由下式表示的含有邻苯二甲酰亚胺的基团
其中R2表示位于所述环的任何位置上的一个或多个独立选择的取 代基，其中各取代基是氲，含有最多15个碳原子的烷基，或芳基，其 中Rs表示位于所述环的任何位置上的取代基，其中Rs是由下式表示的 邻苯二曱酰亚胺
并且其中R3表示位于所述环的任何位置上的一个或多个独立选择 的取代基，其中各取代基是氢，含有最多15个碳原子的烷基，或芳基。 所述两个邻苯二甲酰亚胺基团可以在所述中心苯基环上的邻、间或对位。
在某些情况下，所述两个邻苯二甲酰亚胺基团在所述中心苯基环上的对位。在某些情况下，每个R3选自下组氢、甲基、乙基、丙基、 异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、苯基、萘基、联苯基和菲基。在某 些情况下，每个R2选自下组氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、 异丁基、叔丁基、苯基、萘基、联苯基和菲基。在某些情况下，每个 R,选自下组氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁 基、苯基、萘基、联苯基和菲基。
在某些情况下，R是由下式表示的含有邻苯二甲酰亚胺的基团
其中R4表示位于所述环的任何位置上的一个或多个独立选择的取 代基，其中各取代基是氢，含有最多15个碳原子的烷基，或芳基，并 且其中R5表示位于所述环的任何位置上的取代基，其中Rs由下式表示
其中R6表示位于所述环的任何位置上的一个或多个独立选择的取 代基，其中各取代基是氢，含有最多15个碳原子的烷基，或芳基。所 述两个邻苯二甲酰亚胺基团可以在所述环己烷环上的邻、间或对位。
在某些情况下，所述两个邻苯二甲酰亚胺基团在所述环己烷环上的 邻位。在某些情况下，每个1独立地选自下组氢、曱基、乙基、丙 基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、苯基、萘基、联苯基和菲基。 在某些情况下，每个1独立地选自下组氢、甲基、乙基、丙基、异 丙基、丁基、异丁基、叔丁基、苯基、萘基、联苯基和菲基。
在某些情况下，R是苯基环，其具有或不具有含有最多15个碳原子 的烷基取代基或芳基取代基。在某些情况下，所述取代基可以选自下组 氢、曱基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、苯基、萘 基、联苯基和菲基。在某些情况下，所述苯基环没有取代基。
适合用于本发明的邻苯二甲酰亚胺化合物的实例包括下列<formula>formula see original document page 24</formula>在另一方面，本发明提供了有机电子器件，该有机电子器件使用具
有下式的邻苯二曱酰亚胺化合物<formula>formula see original document page 24</formula>
其中RA表示位于所述环的任何位置上的一个或多个独立选择的取 代基，其中各取代基是氢，含有最多15个碳原子的烷基，或芳基，其 中RB表示位于所述环的任何位置上的一个或多个独立选择的取代基，其 中各取代基是氢，含有最多15个碳原子的烷基，或芳基，并且其中L 是六元环或在所述两个邻苯二甲酰亚胺基团之间的单键。
在某些情况下，L是由下式表示的环己烷环
其中Re表示位于所述环的任何位置上的一个或多个独立选择的取
代基，其中各取代基是氢，含有最多15个碳原子的烷基，或芳基，并且其中所述两个邻苯二曱酰亚胺基团在所述环己烷环上的邻、间或对位。
在某些情况下，在所述环己烷环上的所述两个邻苯二曱酰亚胺基团
处于邻位。在某些情况下，在环己烷上的每个Re是氢。在某些情况下， 每个RA独立地选自下组氩、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异 丁基、叔丁基、苯基、萘基、联苯基和菲基。在某些情况下，每个RB 独立地选自下组氢、曱基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、 叔丁基、苯基、萘基、联苯基和菲基。在某些情况下，毎个Ra是叔丁
基，和毎个Rb是叔丁基。
在某些情况下，L是由下式表示的苯基环
其中R。表示位于所述环的任何位置上的一个或多个独立选择的取 代基，其中各取代基是氢，含有最多15个碳原子的烷基，或芳基，并 且其中所述两个邻苯二甲酰亚胺基团在所述苯基环上的邻、间或对位。
在某些情况下，在所述苯基环上的所述两个邻苯二甲酰亚胺基团处 于对位。在某些情况下，在环己烷上的每个R。是氢。在某些情况下，在 环己烷上的每个R。是甲基。在某些情况下，每个L独立地选自下组 氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、苯基、萘 基、联苯基和菲基。在某些情况下，每个RB独立地选自下组氢、甲 基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、苯基、萘基、联 苯基和菲基。在某些情况下，毎个Ra是叔丁基，和毎个Rb是叔丁基。
本文公开的邻苯二甲酰亚胺化合物是电子传输物质，其具有大的 H0M0-LUM0能隙、高的三重态能量、大的还原电势和/或热和化学稳定性。 这样，这些邻苯二甲酰亚胺化合物适合用于各种有机电子器件中的任何 一种，例如OLED和太阳能电池。在0LED中，所述邻苯二甲酰亚胺化合 物可以用在0LED的各层中的任何一层中。例如，所述邻苯二曱酰亚胺 化合物可以用在发射层中(例如作为主体材料)。在另一个实例中，所
25述邻苯二甲酰亚胺化合物可以用在空穴封闭层中(例如作为空穴封闭材 料)。在另一个实例中，所述邻苯二甲酰亚胺化合物可以用在电子封闭 层中。所述邻苯二曱酰亚胺化合物还可以用在太阳能电池中。例如，所 述化合物可以用在太阳能电池的激子封闭层中。 化合物合成实施例
如在下面的反应路线中显示的，目标化合物(6-9)的合成在一个 步骤中，从市售的邻苯二甲酸酐1; 4-叔丁基邻苯二曱酸酐2;苯基 -1，2-二胺3; 2，3，5，6-四甲基苯基-l，2-二胺4;和环己烷-l,4-二胺5 开始进行。所有反应在微波反应器内，在不含溶剂的环境中进行。邻苯 二曱酰亚胺化合物6和7通过在两个不同的反应中辐射酸酐1与胺3或 胺4的混合物来合成。叔丁基邻苯二甲酰亚胺化合物8和9以类似的方 式，通过使叔丁基酸酐2分别与胺4或胺5在微波条件下反应来制备。
1:R = H 3:R，-H P-2p (6): R - H, R， = H
2:R-t-Bu 4:R, = CH3 TMPP (7): R - H, R, = CH3
TMPP*附R - t-Bu. R, - CH:
通用程序在合成前将反应物酸酐和胺以两种不同的方式混合。这 些反应物被干混并用研钵和研扦研磨成细粉末，或者被与二氯甲烷混
合，搅拌io分钟和然后真空浓缩。
苯基-1, 4-双邻苯二甲酰亚胺(化合物P-2p):使苯基-1， 2-二胺3 (1当量)和邻苯二曱酸酐1 (3当量)的混合物在250°C下经历孩吏波 (300W)辐射40分钟。然后将深色的不溶性材料在265°C下升华，给出邻苯二甲酰亚胺化合物P-2p的灰白色晶体，收率为80%。分析数据 ^腿(250 MHz, CDC13): 5 8.01 (dd， 4H) ， S 7.80 (dd， 4H)。元 素分析结果C-7L 55; H-3. 20; N-7. 61，而C22H12N204的计算值为C=71. 74; H=3.28.， N=7.61。
2， 3，5，6-四甲基苯基-1，4-双邻苯二甲酰亚胺(化合物TMPP):将 2，3，5，6-四甲基苯基-1，2-二胺4 (1当量)和邻苯二甲酸酐l (3当量) 的固溶体放在300W的微波反应器内，并加热至250。C，维持40分钟。 然后将深棕色的材料在285°C下升华，给出邻苯二甲酰亚胺化合物TMPP 的浅黄色晶体，收率为80%。分析数据Mp(DSC)为462。C。 4 NMR (250 MHz， CDC13): S 8.01 (dd， 4H) ， 5 7.80 (dd, 4H) ， 5 1.57 (s， 12H)。 元素分析结果C=73. 70; H-4. 66; N=6. 60,而C26H2。N204的计算值为 0=73.57; H=4. 75; N=6. 60。
2， 3,5,6-四甲基苯基-l，4-双(4-^L丁基邻苯二甲酰亚胺)(化合物 TMPP'):将2， 3， 5， 6-四甲基苯基-1， 2-二胺4 (1当量)和4-叔丁基邻 苯二甲酸酐2( 3当量)的混合物放在300W的微波反应器内，并在120°C 辐射40分钟。然后使黄色粗产物通过使用二氯曱烷的短硅胶柱。将洗 脱液浓缩，然后进行粗产物的快速层析纯化(二氧化硅，二氯曱烷)， 给出邻苯二曱酰亚胺化合物TMPP'，为白色粉末，收率为85%。分析数 据Mp(DSC)为413。C，L(DSC)为88。C， Tc (DSC)为189。CjHNMR (360 MHz， CDC13): 5 8.01 (d， J=0. 003Hz， 2H) ， 5 7.90 (dd， J-O. 043Hz， 4H)， S2.09 (s， 12H)， S1.43 (s， 18H)。元素分析结果C-76. 31; H=6. 75; N=5. 31,而(:34113^04的计算值为C=76. 09; H-6. 76; N=5. 22。
1，2-双(4-叔丁基邻苯二甲酰亚胺)环己烷(化合物CH-2p):将环 己烷-1，4-二胺5 (1当量)与4-叔丁基邻苯二甲酸酐2 (3当量)在二 氯甲烷(20ml)中混合。然后将反应混合物搅拌10分钟，真空浓缩， 并使其在250°C经历微波(300W)反应30分钟。然后使暗黄色粗产物 通过硅胶过滤器，浓缩，和经历使用二氯曱烷的快速层析(硅胶)，给 出邻苯二甲酰亚胺化合物CH-2p的纯黄色晶体，收率为60%。分析数据 Mp(DSC)为388。C， L(DSC)为88°C。
NMR (360 MHz， CDC13): 5 7. 70(宽的m, 6H), S 5.07 (m， J=0. 008Hz， 2H) ， 5 2.37 (宽的m， 2H) ， 5 L88 (宽的m， 4H)， 5 1.57 (宽的m， 2H) ， 5 1.31 (s， 18H)。元素分 析结果C-74. 11; H-6. 99; N=5. 78，而C3。H34NA的计算值为C-74. 05; H=7. 04; N=5. 76。
所述各种邻苯二甲酰亚胺化合物的溶液光物理数据显示在下表1 中。这些数据表明，所述邻苯二甲酰亚胺化合物具有高的三重态能量和 在微秒范围内的寿命。 表1
U大(298K)). (腿)「TsU大(77K) (nm)阔
NPP一313/3邻—4T0.420.442667:
TMPP一313/3.96—426,44B426/2.91360
TMPP*447"一318G.90一316,445,380,456430/2.94S0
P-2p十313/3.96:356,432,稀432/2.87
P-1p—.322/3.85一360,4招449/2.76224
GH~2p.400:.....-318^90<53&452452/2.745犯
器件实施例
邻苯二甲酰亚胺化合物TMPP和TMPP'被用于制造0LED。所有OLED 在涂覆有ITO的玻璃基材上制造，并且电路图被通过光刻法印在所述 基材上，为间距lmm的2mm宽的条。所述IT0涂层的表面电阻率据测 定为大约\然后将所述IT0涂覆的基材用丙酮漂洗，在皂水溶 液中超声波处理，和在三氯乙烷、丙酮和乙醇中各煮沸5分钟。之后， 将所述基材在UV-臭氧清洁室中处理IO分钟。
所述0LED在配有低温泵、两个晶体监测器和两个粉末源的高真空 室(Kurt J. Lesker)中制造。有机膜在3 - 4微托间的压力下，从钽 舟中热蒸发到IT0基材上。所有有机材料的沉积速率每次都维持在2 -4埃/秒的范围内。在沉积阴极前，将所述室通氮气，并且将由2隱 条带组成的遮蔽掩膜放在所述基材上。 一旦压力达到3. 0微托，以0. 2 埃/秒的速率沉积IO埃的氟化锂(LiF),然后以4-5埃/秒的速率沉 积1200埃的铝层。
在ITO基材上制造三组具有如下结构的器件(A， B和C):作为 空穴传输层的400埃的NPD层；作为发射层的250埃的主体掺杂剂
28层；作为空穴封闭层的150埃的空穴封闭材料层；作为电子传输层的 150埃的Alq3层；和作为阴极的LiF (IO埃)/Al ( 1200埃)。
在器件组A中，面式-三(2-苯基吡啶根合-N， C2 )铱(III ) (Irppy) 被用作发射层中的掺杂剂。在器件A1 (对照)中，CBP被用作发射层 中的主体材料，并且BCP被用作空穴封闭材料。在器件A2中，CBP被 用作发射层中的主体材料，并且TMPP'被用作空穴封闭材料。在器件 A 3中，TMPP'被用作发射层中的主体材料，并且BCP被用作空穴封闭层。
在器件组B中，双(2-苯基喹啉基-N，C2)铱(III) (PQIr)被用 作发射层中的掺杂剂。在器件B1 (对照)中，CBP被用作发射层中的 主体材料，并且BCP被用作空穴封闭材料。在器件B2中，CBP被用作 发射层中的主体材料，并且TMPP'被用作空穴封闭材料。在器件B3中， TMPP'被用作发射层中的主体材料，并且BCP被用作空穴封闭材料。在 器件B4中，TMPP'被用作发射材料中的主体材料并且被用作空穴封闭 材料。
在器件组C中，PQIr被用作发射层中的掺杂剂。器件C1(对照) 与器件B1相同。在器件C2中，CBP被用作发射层中的主体材料，并 且TMPP被用作空穴封闭材料。在器件n中，TMPP被用作发射层中的 主体材料，并且BCP被用作空穴封闭材料。在器件(M中，TMPP被用
作发射材料中的主体材料并且被用作空穴封闭材料。
所有OLED在室温和压力下在开放的环境中测试。LabVIEW程序被 用于测量所述器件的亮度和电流-电压(I-V)特性。使用Keithley 2400 电源表(source meter )来向所述OLED力口电(power-up )，并且从所 述器件的前方发射的光通过配有Newpot 1835-C光计量器(optical meter)的UV-818 Si光阴极收集。所述器件的电致发光光谱使用 C-60SE型分光焚光计记录。
图3显示了器件A1-A3的量子效率对电流密度的图。在发射层中 使用TMPP'作为主体材料和使用Irppy作为掺杂剂的器件A3 (三角)
具有低的量子效率，这是因为由掺杂剂导致的主体材料电子传输猝灭。 在空穴封闭层中使用TMPP'的器件A2 (半充满的圓圈)具有高的效率，
29这是由于TMPP'的空穴/激子封闭能力。在该例中，器件A2具有对照器 件A1 (方块)的效率的两倍以上的效率。
图4显示了器件Al-A3的亮度对电压的图。器件A3是暗的，因 为Irppy对TMPP'主体材料的猝灭增加了激发的掺杂剂的非辐射松弛。 器件A2是明亮的，因为TMPP'对空穴/激子的封闭增加了平衡的再结合 并减少激子的非辐射松弛。在该例中，器件A2比对照器件Al暗，但 是二者具有大致相同的开启电压。
图5显示了器件A1-A3的电流密度对电压的图。器件A3具有电 流泄漏和高的开启电压。从激发的掺杂剂至TMPP'主体材料的电子传输 产生过量的空穴。因为I-V由电子流动支配，电子具有低的迁移率， 并且过量的空穴不得不等待更长时间来与电子再结合。还有，在空间 电荷限制(SCLC)区中的过量的空穴可能因内电场的轻微充电而产生 对输入的电子的阻隔。这些因素可以延长器件的开启电压。相反，器 件A2显示了最小的短路或电流泄漏。在该例中，器件A2的I-V曲线 形状和开启电压与对照器件Al相当。
图6显示了器件A1-A3的电致发光光i普。器件A3显示了可归因 于Irppy的515nm的入最大，另一个541的U大可能可归因于在TMPP'和 NPD间形成的激发复合体的发射。器件A2显示了可归因于Irppy的 512mn的X最大。仅观察到来自掺杂剂的电致发光。这一数据证明，TMPP' 作为电子传输体和空穴封闭体很好地发挥了作用。
图7显示了器件Bl - B4的量子效率对电流密度的图。在发射层中 使用TMPP'作为主体材料和使用PQIr作为掺杂剂的器件B3 (倒三角)
具有低的量子效率，这是因为由掺杂剂导致的主体材料电子传输猝灭。 使用TMPP'作为发射材料中的主体材料和作为空穴封闭材料的器件B4 (正三角)具有非常低的量子效率和非常短的寿命。与对照器件Bl(方 块)相比，器件B2 (圆圏)由于TMPP'的空穴/激子封闭能力而是非常 有效的。在该例中，器件B2具有对照器件B1的效率的1.5倍以上的 效率。
图8显示了器件B1-B4的亮度对电压的图。器件B3是暗的，因为Irppy掺杂剂对TMPP'主体材料的猝灭增加了激发的掺杂剂的非辐 射松弛。同样，由于所述猝灭效应，器件B4是暗的。在TMPP'和NPD 间形成的激发复合体(发射性的或非发射性的)也可能导致效率的降 低。器件B2因为TMPP'的空穴/激子封闭能力而是明亮的和有效的， TMPP'的空穴/激子封闭能力增加了平衡的再结合并减少了激子的非辐 射松弛。因为TMPP'的三重态能量比PQIr的三重态能量高得多，能量 传输是更有效的，并且所述器件更亮。在该例中，器件B2比对照器件 Bl亮。
图9显示了器件Bl-B4的电流密度对电压的图。器件B2的I-V 曲线形状和开启电压与对照器件Bl类似。器件4的I-V图显示了不足， 但是器件3的I-V图是好的。图10显示了器件B1-B3的电致发光光 谱。这些器件中的每一个都仅显示了 PQIr发射。
图11显示了器件CI -C4的量子效率对电流密度的图。在发射层 中使用TMPP作为主体材料和使用PQIr作为掺杂剂的器件。(倒三角)
具有低的量子效率，这是因为由掺杂剂导致的主体材料电子传输猝灭。 使用TMPP作为发射材料中的主体材料和作为空穴封闭材料的器件B4 (正三角)也因为由掺杂剂导致的主体材料电子传输猝灭而具有低的 量子效率。还有，因为TMPP不具有玻璃化转变温度Tg，在沉积时可能 形成晶态岛，其减少了从TMPP至PQIr的能量传递，使得从Alq3的发
射变成是占优势的。
图12显示了器件C1-C4的电致发光光语。器件C1-C3仅显示了 PQIr发射(Ut- 595認)。器件C4除PQIr发射外还显示了 Alq3发射 (入聂大=510nm)。
上述结果证明，在有机发光器件中使用本文公开的邻苯二甲酰亚 胺化合物可以改进器件的性能和效率。 材料定义
在这里使用的一些缩写是指如下材料 CBP: 4,4， -N，N，-二啼唑-联苯
m-MTDATA 4,4， ，4，，-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯基胺Alq3:三(8-羟基喹啉)铝
Bphen: 4， 7-二苯基-1， 10-菲咯啉
n-Bphen: n-掺杂的Bphen(用锂掺杂)
F广TCNQ:四氟-四氰基-二甲基苯醌
p-MTDATA: p-掺杂的m-MTDATA (用F广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)
BCP: 2， 9-二甲基-4， 7-二苯基-1， 10-菲咯啉
TAZ: 3-苯基-4-(l'-萘基)-5-苯基-1， 2， 4-三唑
CuPc:铜酞菁
IT0
氧化铟锡
NPD: N，N， -二苯基-N，N， -二(l-萘基)-联苯胺
TPD: N，N， -二苯基-N，N， -二 (3-甲苯基)-联苯胺
BA1 q:双(2-曱基_8-羟基喹啉根).4-苯基苯酚根合铝(III)
mCP: 1， 3-N，N-二呼唑-苯
DCM: 4-(二氰基亚乙基)-6-(4-二甲基氨基苯乙烯基-2-甲 基)-4H-吡喃
DMQA: N, N， — 二甲基查吖咬酮
权利要求
1. 一种有机电子器件，其包含阳极，阴极，和布置在所述阳极和阴极之间的有机层，其中所述有机层包含具有下式的邻苯二甲酰亚胺化合物其中R1表示位于所述环的任何位置上的一个或多个独立选择的取代基，其中各取代基是氢，含有最多15个碳原子的烷基，或芳基，并且其中R是苯基或含有邻苯二甲酰亚胺的基团。
2.权利要求l的器件，其中R由下式表示其中R2表示位于所述环的任何位置上的一个或多个独立选择的取 代基，其中各取代基是氢，含有最多15个碳原子的烷基，或芳基，其中L表示位于所述环的任何位置上的取代基，其中Rs由下式表其中R3表示位于所述环的任何位置上的一个或多个独立选择的取代 基，其中各取代基是氢，含有最多15个碳原子的烷基，或芳基。
3.权利要求2的器件，其中每个R3选自下组氢、甲基、乙基、丙 基、异丙基、丁基、异丁基和叔丁基。
4. 权利要求2的器件，其中每个R2选自下组氢、曱基、乙基、丙 基、异丙基、丁基、异丁基和叔丁基。
5. 权利要求2的器件，其中每个R3选自下组氢、甲基、乙基、丙 基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、苯基、萘基、联苯基和菲基。
6. 权利要求2的器件，其中每个R2选自下组氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、苯基、萘基、联苯基和菲基。
7. 权利要求2的器件，其中所述两个邻苯二甲酰亚胺基团在所述苯 基环上的对位。
8. 权利要求l的器件，其中每个Ri选自下组氢、曱基、乙基、丙 基、异丙基、丁基、异丁基和叔丁基。
9. 权利要求l的器件，其中每个R:选自下组氢、甲基、乙基、丙 基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、苯基、萘基、联苯基和菲基。
10. 权利要求l的器件，其中R由下式表示其中R,表示位于所述环的任何位置上的一个或多个独立选择的取 代基，其中各取代基是氢，含有最多15个碳原子的烷基，或芳基，并 且其中R5表示位于所述环的任何位置上的取代基，其中Rs由下式表其中R6表示位于所述环的任何位置上的一个或多个独立选择的取代 基，其中各取代基是氢，含有最多15个碳原子的烷基，或芳基。
11. 权利要求10的器件，其中所述两个邻苯二甲酰亚胺基团在所述 环己烷环上的邻位。
12. 权利要求10的器件，其中每个R4独立地选自下组氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基和叔丁基。
13.权利要求10的器件，其中每个R6独立地选自下组氩、甲基、 乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基和叔丁基。
14.权利要求10的器件，其中每个R4独立地选自下组氩、曱基、 乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、苯基、萘基、联苯基和菲基。
15. 权利要求10的器件，其中每个116独立地选自下组氢、曱基、 乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、苯基、萘基、联苯基和菲基。
16. 权利要求r的器件，其中r由下式表示其中r7表示位于所述环的任何位置上的一个或多个独立选择的取 代基，其中各取代基是氢，含有最多15个碳原子的烷基，或芳基。
17. 权利要求16的器件，其中每个R7独立地选自下组氢、曱基、 乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基和叔丁基。
18. 权利要求16的器件，其中每个R7独立地选自下组氢、甲基、 乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、苯基、萘基、联苯基 和菲基。
19. 权利要求l的器件，其中r由下式表示其中119表示位于所述环的任何位置上的一个或多个独立选择的取 代基，其中各取代基是氢，含有最多15个碳原子的烷基，或芳基。
20. 权利要求19的器件，其中每个R,是氢。
21. 权利要求l的器件，其中所述邻苯二甲酰亚胺化合物是双邻苯 二甲酰亚胺。
22.权利要求1的器件，其中所述邻苯二甲酰亚胺化合物选自下组:
23.权利要求l的器件，其中所述邻苯二曱酰亚胺化合物选自下组:
24. 权利要求l的器件，其中所述器件是有机发光器件。
25. 权利要求24的器件，其中所述有机层是发射层。
26. 权利要求25的器件，其中所述邻苯二甲酰亚胺化合物是主体 材料。
27. 权利要求24的器件，其中所述有机层是空穴封闭层。
28. 权利要求24的器件，其中所述有机层是电子传输层。
29. 权利要求l的器件，其中所述器件是太阳能电池。
30. 权利要求29的器件，其中所述有机层是激子封闭层。
31. —种有机电子器件，其包含 阳极，阴极，和布置在所述阳极和阴极之间的有机层，其中所述有机层包含具有下 式的邻苯二曱酰亚胺化合物其中RA表示位于所述环的任何位置上的一个或多个独立选择的取 代基，其中各取代基是氢，含有最多15个碳原子的烷基，或芳基，
32.其中RB表示位于所述环的任何位置上的一个或多个独立选择的取 代基，其中各取代基是氢，含有最多15个碳原子的烷基，或芳基，和 其中L是六元环或在所述两个邻苯二甲酰亚胺基团之间的单键。 32.权利要求31的器件，其中L是由下式表示的环己烷环其中Rc表示位于所述环的任何位置上的一个或多个独立选择的取 代基，其中各取代基是氢，含有最多15个碳原子的烷基，或芳基，和 其中所述两个邻苯二甲酰亚胺基团在所述环己烷环上的邻、间或对
33.权利要求31的器件，其中L是由下式表示的苯基环:其中RD表示位于所述环的任何位置上的一个或多个独立选择的取 代基，其中各取代基是氢，含有最多15个碳原子的烷基，或芳基，和 其中所述两个邻苯二甲酰亚胺基团在所述苯基环上的邻、间或对位。
34. 权利要求31的器件，乙基、丙基、异丙基、丁基、
35. 权利要求31的器件，乙基、丙基、异丙基、丁基、
36. 权利要求31的器件，基。
37. 权利要求31的器件， 乙基、丙基、异丙基、丁基、 和菲基。
38. 权利要求31的器件，乙基、丙基、异丙基、丁基、 和菲基。
39. 权利要求33的器件其中所述两个邻苯二甲酰亚胺基团在对位。
40.权利要求39的器件，其中L由下式表示:
41.权利要求39的器件，其中L由下式表示:其中每个RA独立地选自下组氢、甲基、 异丁基和叔丁基。其中每个RB独立地选自下组氬、甲基、 异丁基和叔丁基。其中毎个Ra是叔丁基，和毎个Rb是叔丁其中每个RA独立地选自下组氢、甲基、 异丁基、叔丁基、苯基、萘基、联苯基其中每个RB独立地选自下组氢、甲基、 异丁基、叔丁基、苯基、萘基、联苯基,其中L由下式表示
42.权利要求32的器件，其中L由下式表示:其中所述两个邻苯二甲酰亚胺基团在邻位。
43.权利要求42的器件，其中L由下式表示:
44. 权利要求31的器件，其中所述器件是有机发光器件。
45. 权利要求44的器件，其中所述有机层是发射层。
46. 权利要求45的器件，其中所述邻苯二甲酰亚胺化合物是主体材料。
47. 权利要求44的器件，其中所述有机层是空穴封闭层。
48. 权利要求44的器件，其中所述有机层是电子传输层。
49. 权利要求31的器件，其中所述器件是太阳能电池。
50. 权利要求49的器件，其中所述有机层是激子封闭层。
全文摘要
包含邻苯二甲酰亚胺化合物的有机电子器件。本文公开的邻苯二甲酰亚胺化合物是电子传输物质，其具有大的HOMO-LUMO能隙、高的三重态能量、大的还原电势和/或热和化学稳定性。这样，这些邻苯二甲酰亚胺化合物适合用于各种有机电子器件中的任何一种，例如OLED和太阳能电池。在OLED5中，所述邻苯二甲酰亚胺化合物可以发挥各种功能，例如作为发射层中的主体材料，作为空穴封闭材料，或作为电子传输材料。在太阳能电池中，所述邻苯二甲酰亚胺化合物可以发挥各种功能，例如作为激子封闭材料。公开了可以适用于本发明的邻苯二甲酰亚胺化合物的各种实例。
文档编号H01L51/50GK101454921SQ200780019524
公开日2009年6月10日 申请日期2007年4月12日 优先权日2006年4月13日
发明者A·M·哈桑, M·E·汤普森 申请人:南加利福尼亚大学