化合物及使用其的有機電激發光裝置的制造方法

化合物及使用其的有機電激發光裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種化合物及使用其的有機電激發光裝置。本發明涉及一種化合物，其具有下列式(I)所示的結構。本發明也提供一種有機EL裝置，此裝置利用式(I)化合物作為熒光主體材料或磷光主體材料，可表現良好的效能，例如低驅動電壓及低功耗、效率及半衰期時間增加。
【專利說明】
化合物及使用其的有機電激發光裝置
技術領域
[0001] -般而言，本發明關于一種化合物以及一種使用此化合物的有機電激（以下稱有 機EL)發光裝置，尤其關于一種具有通式（I)結構的化合物，以及一種運用此化合物作為熒 光發光主體或磷光發光主體的有機EL裝置。
【背景技術】
[0002 ]有機電激發光(有機EL)是一種發光二極管（LED )，其中發光層是由有機化合物所 制成的薄膜，其可在相對應的電流下發出光線。有機化合物的發光層夾設于兩個電極之間。 有機EL由于其高照明、低重量、超薄外形、自照明而無須背光、低功耗、寬視角、高對比度、制 造方法簡單以及反應時間快速的特性而應用于平板顯示器中。
[0003]第一次觀察到有機材料電激發光的現象是在1950年代早期由安德烈貝納諾斯 (Andre Bernanose)和同事在法國南錫大學(Nancy-University)進行的。紐約大學（New York University)的馬丁蒲伯(Martin Pope)和其同事在1963年第一次在真空下于摻雜有 并四苯的蒽的單一純晶體上觀察直流電(DC)電激發光。
[0004] 第一個二極管裝置在1987年由伊士曼柯達（Eastman Kodak)的鄧青云（Ching W.Tang)和史蒂文凡斯萊克(Steven Van Slyke)所發表。該裝置使用具有分離設置的電洞 傳輸層和電子傳輸層的雙層結構，使得工作電壓降低并且改進效率，引領當今時代的有機 EL研究和裝置生產。
[0005] 典型地，有機EL是由位于兩個電極之間的有機材料層構成，其包括電洞傳輸層 (hole transporting layer，HTL)、發光層（emitting layer，EML)、電子傳輸層（electron transporting layer，ETL)。有機EL的基本機制涉及載子(carrier)的注入、載子的傳輸、重 組以及形成激子(exciton)以發光。當外部電壓施加到有機發光裝置時，電子和電洞分別自 陰極和陽極注入，電子將從陰極注入到最低未占用分子軌域（lowest unoccupied molecular orbital，LUM0)中，而電洞將從陽極注入到最高占用分子軌域（highest occupied molecular orbital，H0M0)中。當電子與電洞在發光層中重組時，形成激子并且 隨后發光。當發光分子吸收能量而達到激發態時，依據電子和電洞的自旋組合，激子可呈單 重態或三重態。75 %的激子通過電子和電洞的重組形成而達到三重激發態。從三重態衰減 是自旋禁阻（self forbidden)的。因此，熒光電激發光裝置僅具有25%的內部量子效率。相 較于熒光電致發光裝置，磷光有機發光二極管利用自旋-軌域相互作用（spin-orbit interaction)可促進單重態與三重態之間的系統間穿越(intersystem crossing)，因而獲 得來自單重態和三重態兩者的發光，且電激發光裝置的內部量子效率自25 %升至100 %。
[0006] 安達教授（Adachi )及其同事研發一種結合熱活化型延遲焚光（thermal ly activated delayed fluorescence，TADF)機制的新型焚光有機EL裝置，其是通過反向系統 間穿越(reverse intersystem crossing，RISC)機制，將自旋禁阻的三重態激子轉化至單 重態能階以獲得激子形成高效率的一種具有前景的方式。
[0007] 三重態及單重態激子均能被有機EL利用。由于與單重態激子相比，三重態激子具 有較長生命期及擴散長度，磷光有機EL-般需要在發光層(emitting layer，EML)與電子傳 輸層（electron transporting layer，ETL)之間設置額外的電洞阻擋層(hole blocking layer，HBL)或具有電洞阻擋能力的電子傳輸層（即為HBETL)，而非典型的ETL。使用HBL或 HBETL的目的是限制所注入的電洞及電子之間的重組，以及使位于EML內產生的激子呈現松 弛(relaxation)，因而得以改進裝置的效率。為了滿足這些作用，電洞阻擋材料必須具有適 合用來阻斷電洞自EML傳輸至ETL、以及將電子從ETL傳送到EML的HOMO與LUM0能階，此外還 需要材料具備良好的熱穩定性及電化學穩定性。
[0008] 對于能夠有效傳輸電子或電洞且可阻擋電洞，又可具有良好熱穩定性及高發光效 率的高效EML材料的需求是持續存在的。根據上述的原因，本發明的目的在于解決相關現有 技術如美國專利第20140131664號公開案、美國專利第20140175384號公開案及美國專利第 20140209866號公開案的技術問題。現有技術中的化合物利用二芳基（diaryl group)接上 諱并三亞苯(indenotriphenylene)結構核心的第12號碳的位置。本發明利用經二芳基取代 的亞芳基接上茚并三亞苯結構核心的13號位置，并提供熱穩定性、高亮度以及長半衰期時 間等方面都較現有技術優異的有機EL裝置。

【發明內容】

[0009] 本發明提供一種可以用來作為有機EL裝置的熒光發光主體或磷光發光主體的化 合物。該化合物可以克服現有技術如美國專利第20140131664號公開案、美國專利第 20140175384號公開案及美國專利第20140209866號公開案所涉及的材料的缺點，例如：低 效率、半衰期時間短及高功耗。
[0010] 本發明的一目的在于提供一種可以用來作為有機EL裝置的磷光發光主體或熒光 發光主體的化合物。
[0011] 本發明在工業上的實際應用具有經濟優勢。依據本發明，涉及一種可用于有機EL 裝置的有機化合物。所述的化合物具有如以下式(I)所示的結構：
[0013] 式（I)中，L表示單鍵、具有6至30個環碳原子的經取代或未經取代的二價亞苯基， ArLSAr2各自分別表示選自于由經取代或未經取代的苯基、經取代或未經取代的萘基、經取 代或未經取代的蒽基、經取代或未經取代的菲基、經取代或未經取代的芘基及經取代或未 經取代的屈基所組成的群組，m表示0至3的整數，n表示0至10的整數，且辦至以各自分別表示 選自由于氫原子、具有1至20個碳原子的經取代或未經取代的烷基、具有6至30個碳原子的 經取代或未經取代的芳基、具有6至30個碳原子的經取代或未經取代的芳烷基以及具有3至 30個經取代或未經取代的雜芳基所組成的群組。
[0014] 本發明另提供一種有機電機發光裝置，其包括一對由陽極及陰極組成的電極，以 及至少含有式(I)化合物的層，且該至少含有式(I)化合物的層設置在該對電極之間。
[0015] 依據本發明，前述至少含有式（I)化合物的層為發光層，一方面，前述發光層可用 作焚光主體材料或磷光主體材料;另一方面，前述發光層可以包括焚光摻雜劑、磷光摻雜劑 或其他可替代的物質。
[0016] 本發明的化合物可用于有機EL裝置中，以制備熱穩定性、亮度以及半衰期時間等 方面都較現有技術優異的有機EL裝置。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明中有機EL裝置的一實施例的不意圖。
[0018] 圖2為本發明一實施例的中間物I的1H NMR圖譜。
[0019] 主要附圖標號說明：
[0020] 6透明電極 7電洞注入層
[0021] 8電洞傳輸層 9焚光或磷光發光層
[0022] 10電洞阻擋層 11電子傳輸層
[0023] 12電子注入層 13金屬電極
【具體實施方式】
[0024] 本發明欲探究前述化合物以及使用該化合物的有機EL裝置。在下文中將提供生 產、結構以及要素的詳細描述以使本發明可充分地被理解。顯然本發明的應用并不限于本 領域的一般技術人員所熟悉的特定細節。另一方面，普遍周知的常見元素和過程并未詳細 描述于本發明中，且不應對本發明產生不必要的限制。現將在下文中更詳細地描述本發明 的一些較佳實施例。但是，應認知的是，本發明可以在除明確描述的實施例的外的廣泛多種 其它實施例中實踐，即，本發明還可以廣泛應用于其它實施例，并且除了如權利要求中所指 定外，本發明的范圍不受明確限制。
[0025] 在本發明的一實施例中，本發明涉及一種化合物，該化合物可應用于有機電機發 光裝置中，作為熒光發光主體或磷光發光主體。該化合物的結構可由下列式(I)表示：
[0027]式（I)中，L表示單鍵、具有6至30個環碳原子的經取代或未經取代的二價亞苯基， ArLSAr2各自分別表示選自于由經取代或未經取代的苯基、經取代或未經取代的萘基、經取 代或未經取代的蒽基、經取代或未經取代的菲基、經取代或未經取代的芘基及經取代或未 經取代的屈基所組成的群組，m表示0至3的整數，n表示0至10的整數，且辦至以各自分別表示 選自由于氫原子、具有1至20個碳原子的經取代或未經取代的烷基、具有6至30個碳原子的 經取代或未經取代的芳基、具有6至30個碳原子的經取代或未經取代的芳烷基以及具有3至 30個經取代或未經取代的雜芳基所組成的群組。
[0028]在一較佳的實施例中，依據前述式(I)化合物，式中L的結構可由下列通式所示：
[0030]在一較佳的實施例中，依據前述式(I)化合物，式中An的結構可由下列通式所示：
[0032]在一較佳的實施例中，依據前述式(I)化合物，式中Ar2的結構可由下列通式所示：
[0034]在一較佳的實施例中，本發明的化合物的結構可由下列通式表示：





[0041] 本發明中的化合物的詳細制備可以通過例示性實施例闡明，但本發明不限于例示 性實施例。實施例1至7顯示本發明的化合物的一些實施例的制備方式。實施例8至9顯示有 機EL裝置的制造及有機EL裝置測試報告的I-V-B、半衰期時間。
[0042] 請參見圖1所示，在以下具體實施例中，本發明所制備的有機電激發光裝置可包 括:一透明電極6、一電洞注入層7、一電洞傳輸層8、一發光層9、一電洞阻擋層10、一電子傳 輸層11、一電子注入層12以及一金屬電極13,該電洞注入層7形成于該透明電極6的一側，該 電洞傳輸層8形成于該電洞注入層7相對于該透明電極6的一側，該發光層9形成于該電洞傳 輸層8相對于該電子傳輸層7的一側，該電洞阻擋層10形成于該發光層9相對于該電洞傳輸 層8的一側，該電子傳輸層11形成于該電洞阻擋層10相對于該發光層9的一側，該電子注入 層12形成于該電子傳輸層11相對于該電洞阻擋層10的一側，該金屬電極13形成于該電子注 入層12相對于該電子傳輸層11的一側，其中該發光層9可發出熒光或磷光。實施例1
[0043] 2-(聯苯-2-基)-6-溴-9，9-二甲基-9H-芴的合成
[0045] 將35 ? 2g( lOOmmol )3，6-二溴-9，9-二甲基-9H-芴、21 ? 8g( 1 lOmmol)聯苯-2-基硼 酸、2.31g(2mmol)四（三苯基膦)鈀(Pd(PPh3)4)、75ml 2M碳酸鈉、150ml乙醇以及300ml甲苯 的混合物進行脫氣處理并且放置在氮氣下，并且隨后在l〇〇°C下加熱12小時。在完成反應之 后，使混合物冷卻到室溫。有機層用乙酸乙酯和水萃取，用無水硫酸鎂干燥，去除溶劑形成 殘余物，且通過以硅膠填充的管柱層析來純化殘余物，得到呈白色固體狀的產物（26.8g， 63.0_〇1，產率 63%)。
[0046] 13溴_10，10-二甲基-1011-茚并[2，1-13]三亞苯（中間體1)的合成
[0048] 在經過脫氣處理并且填充氮氣的3000ml三頸燒瓶中，26.8g(60mmol)2-(聯苯-2-基） _7_溴_9，9_二甲基-9H-荷溶解于無水二氯甲燒（anhydrous dichloromethane) (1500ml)中，隨后添加 97? 5g(600mmol)氯化鐵(III) (Iron(III)chloride)并且攪拌混合物 一小時。向混合物中添加 500ml甲醇并且分離有機層并且在真空中去除溶劑形成殘余物。通 過以硅膠填充的管柱層析（己烷-二氯甲烷）來純化殘余物，得到白色固體（10.7g， 25.3mmo 1，產率40 % )。請參照圖2所示，其為中間物I的1H匪R圖譜，顯示此中間物I的13號 位置的結構關系，可使后續制備所得的式（I)化合物具備新穎的茚并三亞苯類化合物結構 骨架。NMR(CDC1 3,500MHz):化學位移（ppm)8.93(s，lH)，8.77~8.71(m，2H)，8.67~8.65 (m，3H)，8.08(d，J=1.5Hz，lH)，7.71~7.64(m，4H)，7.49(dd，Jl = 8.5Hz，J2=1.5Hz，lH)， 7.37(d，J = 8.5Hz，lH)，1.62(s，6H)。
[0049] 2-(聯苯-3-基)-4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧雜硼環戊烷的合成
[0051 ]將14.4g(61.9mmol)3-溴聯苯、19g(75mmol)雙(頻哪醇根基)二硼、1.4g(l ? 2mmol) 四（三苯基膦)鈀、9.1g(93mmol)乙酸鉀以及450ml 1，4_二惡烷的混合物進行脫氣處理并且 放置在氮氣下，并且隨后在90°C下加熱24小時。在完成反應之后，使混合物冷卻到室溫。有 機層用乙酸乙酯和水萃取，再經用無水硫酸鎂干燥形成殘余物，去除溶劑且通過管柱層析 (沖提液為乙酸乙酯與己烷的混合溶液)來純化殘余物，得到11.8g淡白色產物(產率68%)。 [0052] 13_(聯苯-3-基)_10，10二甲基10H-茚并[l，2_b]三亞苯的合成
[0054] 將4.28g(10.1mmol)中間物1、3.48(12111111〇1)2-(聯苯-3-基）-4,4,5,5-四甲基-1， 3,2-二氧雜硼環戊烷、0.22 8(0.2111111〇1)四（三苯基膦）鈀、151111211碳酸鈣、201111乙醇以及 40ml甲苯的混合物進行脫氣處理并放置在氮氣下，且隨后在90°C下加熱過夜。在完成反應 之后，使混合物冷卻到室溫。溶液用l〇〇ml乙酸乙酯和500ml水萃取。經無水硫酸鎂干燥有機 層并且在減壓下蒸發溶劑形成殘余物。通過以硅膠填充的管柱層析(Hx-CH 2C12)來純化殘余 物得到2 ? 7g(產率54% )產物。MS(m/z，FAB+): 496 ? 3; 4 NMR(CDC13，500MHz):化學位移(ppm) 9.09(s，lH)，8.85~8.75(m，2H)，8.73(s，lH)，8.68~8.66(d，J = 8.5Hz，2H)，8.13~7.84 (m，6H)，7.78~7.63(m，4H)，7.56~7.48(m，6H)，1.72(s，6H)。
[0055] 實施例2
[0056] 4，4，5，5-四甲基-2-( 3 ' -間三聯苯)-3_基-1，3，2-二氧雜硼環戊烷的合成
[0058] 8 ? 3g(25mmol) 1，3-雙（4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧硼雜環戊烷-2-基）苯、5 ? 8g (25mmol )3_漠聯苯、0 ? 6g(0 ? 5mmol)四（三苯基勝)鈕、20ml 2M碳酸f丐、20ml乙醇以及50ml甲 苯的混合物進行脫氣處理并放置在氮氣下，且隨后在75°C下加熱過夜。在完成反應之后，使 混合物冷卻到室溫。將冷卻后的混合物用乙酸乙酯和水萃取，再經無水硫酸鎂干燥后，在真 空下蒸發溶劑形成殘余物。通過管柱層析(沖提液為己烷與乙酸乙酯的混合溶液)來純化殘 余物，得到3.8g淡白色產物(產率43 % )。
[0059] 實施例3
[0060] 10，10-二甲基-13-(3'-間三聯苯-3-基)-1011-茚并[1，2-13]三亞苯的合成
[0062] 使用與實施例1相同的方法，僅把2_(聯苯-3-基)_4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧雜 硼環戊烷替換成4,4,5,5_四甲基-2-(3'_間三聯苯)-3_基_1，3,2_二氧雜硼環戊烷，得到產 物（3 ? 3g，產率54% ) JSU/z，FAB+): 572 ? 3; 1H 匪R(CDC13，500MHz):化學位移（ppm)9 ? 03 (s，lH)，8.87~8.78(m，2H)，8.75(s，lH)，8.71~8.69(d，J = 8.5Hz，2H)，8.15~7.84(m， 7H)，7.81~7.61(m，5H)，7.55~7.38(m，8H)，1.75(s，6H)。
[0063] 實施例4
[0064] 4，4，5，5-四甲基_2_( 3-(芘-1-基)苯基)-1，3，2-二氧雜硼環戊烷的合成
[0066] 8.38(25謹〇1)1，3-雙（4,4,5,5-四甲基-1，3,2-二氧硼雜環戊烷-2-基）苯、7 8 (25mmol) 1_漠花、0.6g(0.5mmol)四（三苯基勝)鈕、20ml 2M碳酸f丐、20ml乙醇以及50ml甲苯 的混合物進行脫氣處理并放置在氮氣下，且隨后在75°C下加熱過夜。在完成反應之后，使混 合物冷卻到室溫。將冷卻后的混合物用乙酸乙酯和水萃取，再經無水硫酸鎂干燥后，在真空 下蒸發溶劑形成殘余物。通過管柱層析(沖提液為己烷與乙酸乙酯的混合溶液)來純化殘余 物，得到3.7g白色產物(產率37%)。
[0067] 10，10-二甲基-13-(3-(芘-1-基)苯基)_1011-茚并[1，2-13]三亞苯的合成
[0069] 將3.4g(8mmol)中間物I、3.7g(9.1mmol)4,4,5,5-四甲基-2-(3-(芘-1-基)苯基)-1，3,2-二氧雜硼環戊烷、0.2 8(0.17111111〇1)四（三苯基膦)鈀、151111211碳酸鈣、201111乙醇以及 40ml甲苯的混合物進行脫氣處理并放置在氮氣下，且隨后在90°C下加熱過夜。在完成反應 之后，使混合物冷卻到室溫。利用1 〇〇ml乙酸乙酯和500ml水萃取出有機層。有機層經無水硫 酸鎂干燥后，并在減壓下蒸發溶劑形成殘余物。通過以硅膠填充的管柱層析(Hx-CH 2C12)來 純化殘余物得到3. lg(產率63% )產物。MS(m/z，FAB+): 620.8;咕 NMR(CDC13，500MHz):化學 位移（？卩111)9.09(8，111)，8.85~8.84((1，11〇,8.78~8.76((1，11〇,8.71(8，11〇,8.69~8.65 (d，J = 8.5Hz，2H)，8.27~8.19(m，5H)，8.12~8.00(m，5H)，7.93~7.92(dd，J = 8.5Hz，2H)， 7.84~7.61(111，81〇，1.73(8,61〇。實施例5
[0070] 10，10-二甲基-13-(3-(芘-1-基)苯基)-1011-茚并[1，2-13]三亞苯的合成
[0072] 使用與實施例4相同的方法，僅把4,4,5,5_四甲基_2-(3-(芘-1-基)苯基)-1，3,2_ 二氧雜硼環戊烷替換成4,4,5,5_四甲基-2-(4-(芘-1-基)苯基)-1，3,2_二氧雜硼環戊烷， 得到產物（2.2 8，產率31%)。]\^(111/2^48+):620.8; 111匪1?(0)(：13,50010^):化學位移(口口111) 9.09(s，1H)，8.86~8.84(d，lH)，8.79~8.76(d，lH)，8.72(s，1H)，8.69~8.66(d，J= 8.5Hz，2H)，8.31~8.17(m，5H)，8.13~8.00(m，5H)，7.95~7.93(dd，J = 8.5Hz，2H)，7.79~ 7.63(m，8H)，1.73(s，6H)。
[0073] 實施例6
[0074] 4,4,5,5-四甲基-2-(3-(10-(萘-2-基)蒽-9-基)苯基)-1，3,2_二氧雜硼環戊烷的 合成
[0076] 將8.3g(25mmol)l，3-雙(4,4,5,5_ 四甲基-1，3,2-二氧雜硼環戊烷-2-基)苯、9.6g (25謹〇1)9-溴-10-(萘-2-基）蒽、0.68(0.5111111〇1)四（三苯基膦）鈀、201111211碳酸鈣、201111乙 醇以及50ml甲苯的混合物進行脫氣處理并放置在氮氣下，且隨后在75°C下加熱過夜。在完 成反應之后，使混合物冷卻到室溫。冷卻后的混合物利用乙酸乙酯和水萃取出有機層。有機 層經無水硫酸鎂干燥后，并在真空下蒸發溶劑形成殘余物。通過管柱層析(沖提液為己烷與 乙酸乙酯的混合溶液)來純化殘余物得到4.0g黃色產物(產率32% )。
[0077] 10，10-二甲基-13-(3-(10-(萘-2-基)蒽-9-基）苯基)-l〇H-茚并[l，2_b]三亞苯的 合成
[0079] 使用與實施例4相同的方法，僅把4,4,5,5_四甲基_2-(3-(芘-1-基)苯基)-1，3,2_ 二氧雜硼環戊烷替換成4，4，5，5-四甲基-2-(3-( 10-(萘-2-基)蒽-9-基)苯基)-1，3，2-二氧 雜硼環戊烷，得到產物(3.3g，產率47 % ) JSU/z，FAB+): 722.5;咕 NMR(CDC13，500MHz):化 學位移（Ppm)9.03(s，lH)，8.82~8.79(d，lH)，8.76~8.73(d，lH)，8.71(s，lH)，8.68~8.64 (d，J = 8.5Hz，2H)，8.31~8.17(m，5H)，8.13~7.91(m，7H)，7.85~7.63(m，10H)，7.51~ 7.47(m，4H)，1.73(s，6H)。
[0080] 實施例7
[0081 ] 10，10-二甲基-13-(10-(萘-1-基)蒽-9-基)-1011-茚并[1，2-13]三亞苯的合成
[0083] 使用與實施例4相同的方法，僅把4,4,5,5_四甲基-2-(3-(芘-1-基)苯基)-l，3,2-二氧雜硼環戊烷替換成1〇_(萘-1-基）蒽-9-基硼酸，得到產物(4.8g，產率eg^hMSU/z， FAB+): 646 ? 3;咕 NMR(CDC13，500MHz):化學位移（ppm)9 ? 04(s，1H)，8 ? 84~8 ? 81 (d，1H)，8 ? 79 ~8.76(d，lH)，8.73(s，lH)，8.67~8.64(d，J = 8.5Hz，2H)，8.31~8.17(m，5H)，8.13~7.91 (m，7H)，7.85~7.63(m，8H)，7.51~7.47(m，2H)，1.71(s，6H)。
[0084]產生有機EL裝置的一般方法
[0085] 依據本發明，提供一種經銦錫氧化物（indium tin 〇xide，IT0)涂布的玻璃（下文 IT0基材），其電阻為9歐姆/平方到12歐姆/平方且厚度為120nm到160nm，并且在超聲波浴中 利用多個清潔步驟(例如：清潔劑、去離子水)進行清潔。在進行有機層的氣相沉積過程之 前，通過UV和臭氧進一步處理經清潔后的IT0基材。用于IT0基材的所有前處理過程均于潔 凈室（100級)環境中進行。
[0086] 在諸如電阻加熱石英舟(resistively heated quartz boats)等的高真空單元 (1(T7托）中，利用氣相沉積將這些有機層依序涂布于IT0基材上。通過石英晶體監控器 (quartz-crystal monitor)的輔助，精確地監控或設定對應層的厚度及氣相沉積速率(0.1 納米/秒至0.3納米/秒）。如上所述，個別的有機層還可能由一種以上化合物所組成，意即一 般來說摻雜有摻雜劑材料的主體材料。這類型材料可透過從兩種或兩種以上來源進行共氣 化而達成。
[0087] 二吡嗪并[2,3-f:2,3_]喹喔啉-2,3,6,7，10，11-六甲腈（01口7抑2111〇[2,34 :2， 3-]quinoxaline_2，3，6，7，10，ll-hexacarbonitrile，HAT_CN)在有機EL裝置中可用來作為 電洞注入層。N，N-雙(萘-1-基)-N，N-雙(苯基)-聯苯胺0少-818(1^口11他 &1611-111)-叱1 bis (phenyl)-benzidine，NPB)最常用來作為電洞傳輸層。10,10-二甲基 _12-(4-(花-1-基） 苯基）-l〇H_諱并[l，2_b]三亞苯（10, l〇-Dimethyl-12-(4-(pyren_l-yl )phenyl )_10H_ indeno[l，2-b]triphenylene)(PT-312,參照美國專利第 20140175384 號公開案）或 10,10-二甲基-12-(10-(萘-2-基）蒽-9-基）-10H-茚并[l，2-b]三亞苯（10，10-(111116也71-12-(10-(naphthalene-2-yl )anthracen_9-yl )-10H_indeno[2，l_b] triphenylene) (PT-313，參照 美國專利第20140209866號公開案）可用來作為藍光發光主體(blue emitting host)，而 N1，N1，N6，N6-四間甲苯基芘-1,6-二胺(D1)可用作藍光客體(blue guest)。在有機EL裝置 中，2-(10，10_二甲基-10H-茆并[2，l-b]三亞苯-13-基)-9_苯基-1，10-菲羅啉（2-(10，10-dimethyl-10H_indeno[2，l-b]triphenylen_13-yl)-9_phenyl_l，l〇-phenanthroline)可 用來作為電子傳輸材料（以下稱之為ET1)并可與5%鋰金屬(Li)進行共沉積，2-(10,10-二 甲基-10H-茆并[2，l-b]三亞苯-12-基）-4,6_ 二苯基 _1，3,5_ 三嗪（2-(10，10-(1111^讓71-10H_indeno[2，l-b]triphenylen_12-yl)_4，6-di-phenyl_l，3，5_triazine)、2_(10，10-二 甲基-10H-茆并[2，l-b]三亞苯-13-基）-4,6_雙（5-間三聯苯-3-基）-1，3,5_三嗪（2-(10， l〇-dimethyl-10H-indeno[2,l~b]triphenylen-13-yl)-4,6-bis5-phenylbiphenyl-3-yl) _l，3,5_triazineto)、或 2,9_ _?(蔡 _2_ 基）_4,7__* 苯基-1，l〇-非羅 P林（2,9_di (11&卩11也&1611-211)-4,7-(11卩1161171-1，1〇-卩11611&1^111'〇1；[116)可用作電子傳輸材料（以下分 別稱之為612、￡13、￡14)并可與8-羥基喹卩林鋰(8-117(11'017-911；[11013如-1;[也;[11111，1^9)進行共 沉積。雙（2_甲基_8_ 喹淋）_4_(苯基苯酷）f§(Bis(2-methyl_8-quinolinolate)-4-(phenylpheno la to) aluminium，BAlq)用來作為電洞阻擋材料和磷光系統的磷光主體 (phosphorescent host)，三（2_苯基P比啶）銥（III) (Tris(2_phenylpyridinato)iridium (111))(02)用作磷光摻雜劑，4-(10，10-二甲基-1011-茆并[2，1-13]三亞苯-13-基）二苯并 [b，d]噻吩（4_( 10，l〇-dimethyl-10H_indeno[2，l_b] triphenylen-13-yl )di_benzo[b，d] thiophene)(Hl)尤其可用作發射磷光的有機EL裝置的電洞阻擋材料^用于產生標準有機EL 裝置控制組的現有技術的0LED材料和本發明用于比較現有技術的材料，其化學結構如下：




[0093] 典型的有機EL裝置可以包括由諸如六1、1%、0&、1^及1(等低功函數金屬，前述金屬并 能通過熱蒸鍍方式成為陰極，低功函數金屬可輔助電子從陰極注入至電子傳輸層。此外，為 了減少電子注入的屏障，并且改進有機EL裝置性能，在陰極與電子傳輸層之間引入薄膜電 子注入層。電子注入層的常規材料是具有諸如LiF、LiQ、MgO或Li 20等低功函數的金屬鹵化 物或金屬氧化物。另一方面，在有機EL裝置制造之后，通過使用PR650光譜掃描光譜儀 (PR650 spectra scan spectrometer)測量EL光譜（EL spectra)和CIE坐標（CIE coordination)。此外，利用吉時利2400可程序化電壓-電流源（Keithley 2400 programmable voltage-current source)l|Xf#%inL/%Ji(current/voltage) (luminescence/voltage)及良品率/電壓(yield/voltage)的特性。上述設備是于室溫(約 25°C)及大氣壓力環境中操作。
[0094] 實施例8
[0095]請參見圖1所示，使用與上述一般方法類似的工藝，產生具有裝置結構I及II的發 射藍色熒光（fluorescent blue-emitting)的有機EL裝置，裝置結構I:IT0/HAT-CN(20nm)/ NPB(l3〇nm)/摻雜 5%D1 的熒光發光主體（3〇nm)/ETM 摻雜 5%Li(35nm)/Al(l6〇nm);裝置結 構II:IT0/HAT-CN(20nm)/NPB(130nm)/摻雜 5%D1 的熒光發光主體（30nm)/ETM 共沉積 50% LiQ(40nm)/LiQ(lnm)/Al(160nm)。發射藍色熒光的有機EL裝置的測試報告中的I-V-B(于 1000尼特(nit)時）以及半衰期時間如表1及表2,半衰期被定義為lOOOcd/m 2的初始亮度降 到一半的亮度時所需的時間。
[0096]表 1

[0100] 實施例9
[0101] 請參見圖1所示，使用與上述一般方法類似的工藝，產生具有以下裝置結構的發射 磷光（phosphorescent emi tting)的有機EL裝置：IT0/HAT_CN(20nm)/NPB( 130nm)/慘雜5 % D1 的磷光發光主體（？肋〇8〇 + 12%02(30應）/111(1511111)/^12共沉積50%1^0(4011111)/1^0 (lnm)/Al(160nm)。發射磷光的有機EL裝置的測試報告中的I-V-B(于1000尼特(nit)時）以 及半衰期時間如表3,半衰期被定義為3000cd/m 2的初始亮度降到一半的亮度時所需的時 間。
[0102] 表3
[0104]請參見表1至表3所示，在以上有機EL裝置測試報告中的具體實施例中顯示，相較 于現有技術如美國專利第20140131664號公開案、美國專利第20140175384號公開案及美國 專利第20140209866號公開案所涉及的0LED材料，本發明中的式（I)化合物確實具有更加良 好的性能及更多用途(例如:A1、A2可用作磷光發光主體）。更特別的是，本發明的有機EL裝 置可搭配H1以及ET1、ET2、ET3作為電洞阻擋層及電子傳輸層，相較于使用現有技術的0LED 材料如ET4而言，可表現較低的功耗、較高的效率及較長的半衰期。
[0105]綜上所述，本發明涉及一種化合物，其可用于有機EL裝置。另一方面，本發明亦涉 及一種使用前述化合物作為熒光發光主體或磷光發光主體的有機EL裝置。所述化合物具有 下式(I)所示的結構：
【主權項】
1. 一種化合物，其具有下列通式(I)的化學結構：其中，L表示單鍵、或具有6至30個環碳原子的經取代或未經取代的二價亞芳基;ΑΓ1& Ar2分別為選自于由經取代或未經取代的苯基、經取代或未經取代的萘基、經取代或未經取 代的蒽基、經取代或未經取代的菲基、經取代或未經取代的芘基以及經取代或未經取代的 屈基所組成的群組;m表示整數，且0 S 3; η表示整數，且0 S n S10;辦至1?4分別為選自于氫 原子、具有1至20個碳原子的經取代或未經取代的烷基、具有6至30個碳原子的經取代或未 經取代的芳基、具有6至30個碳原子的經取代或未經取代的芳烷基以及具有3至30個經取代 或未經取代的雜芳基。2. 如權利要求1所述的化合物，其中，L具有選自于下列通式所示結構所組成的群組中 的一種：3. 如權利要求1所述的化合物，其中，An具有選自于由下列通式所示結構所組成的群組 中的一種：4. 如權利要求1所述的化合物，其中，Ar2具有選自于由下列通式所示結構所組成的群組 中的一種：5. 如權利要求1所述的化合物，其中，該化合物具有選自于下列通式所示結構所組成的 群組中的一種：6. -種有機電激發光裝置，其包括由陽極及陰極組成的對電極，以及至少包括如權利 要求1所述的化合物的層，且至少包括如權利要求1所述的化合物的層設置于所述對電極之 間。7. 如權利要求6所述的有機電激發光裝置，其中，所述至少包括如權利要求1所述的化 合物的層作為發光層。8. 如權利要求7所述的有機電激發光裝置，其中，所述發光層用作熒光主體材料或磷光 主體材料。9. 如權利要求7所述的有機電激發光裝置，其中，所述發光層還包括熒光摻雜劑或磷光 摻雜劑。10. 如權利要求9所述的有機電激發光裝置，其中，所述磷光摻雜劑為銥絡合物。11. 如權利要求10所述的有機電激發光裝置，其進一步包括電子傳輸層，且該電子傳輸 層包括一種化合物，其中所述化合物具有選自于下列通式所示結構所組成的群組中的一 種：12. 如權利要求11所述的有機電激發光裝置，其中，所述電子傳輸層進一步包括鋰、8-羥基喹啉-鋰或其組合。
【文檔編號】C09K11/06GK105820027SQ201510880399
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月3日
【發明人】顏豐文, 張正澔, 鄧進銘
【申請人】機光科技股份有限公司