專利名稱：藍(lán)光發(fā)射化合物和采用該化合物作為顯色劑的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包含發(fā)射效率優(yōu)良的芴支鏈的藍(lán)光發(fā)射化合物，并且涉及一種采用該藍(lán)光發(fā)射化合物作為顯色劑的顯示裝置。
作為一種自發(fā)光型顯示器，電致發(fā)光(EL)裝置具有很多優(yōu)點(diǎn)，例如寬視角，良好的對(duì)比特性和快速響應(yīng)時(shí)間。取決于發(fā)射層所采用的材料，電致發(fā)光裝置被分成無機(jī)電致發(fā)光裝置和有機(jī)電致發(fā)光裝置。特別是，與無機(jī)電致發(fā)光裝置相比，有機(jī)電致發(fā)光裝置具有良好的亮度、開啟電壓和響應(yīng)時(shí)間特性，并且可顯示所有顏色。
一種普通的有機(jī)電致發(fā)光裝置包括陽極、空穴輸送層、發(fā)射層、電子輸送層和陰極，它們被依次堆積在一種基體上?？昭ㄝ斔蛯印l(fā)射層和電子輸送層是由一種有機(jī)化合物形成的有機(jī)薄膜。
根據(jù)下列操作原理來操作含這種結(jié)構(gòu)的有機(jī)電致發(fā)光裝置。當(dāng)在陽極和陰極之間外加電壓時(shí)，從陽極噴射出的空穴通過空穴輸送層遷移到發(fā)射層中。同時(shí)，從陰極噴射出的電子通過電子輸送層遷移到發(fā)射層中。在發(fā)射層中，通過載體重組產(chǎn)生激子，并且從激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)變成基態(tài)，這樣，發(fā)射層的熒光分子就發(fā)光，形成一種圖像。
伊斯門-柯達(dá)公司已經(jīng)發(fā)展了一種采用低分子量的芳香族二氨和鋁配合物的有機(jī)電致發(fā)光裝置(應(yīng)用物理通訊51，913，1987)。藍(lán)光發(fā)射物質(zhì)，例如二苯基蒽，四苯基丁二烯和二苯乙烯基苯衍生物，已經(jīng)被公開了，但是其不良穩(wěn)定性導(dǎo)致薄膜容易結(jié)晶。EP388,768講授了薄膜穩(wěn)定性得到改善的二苯基二苯乙烯基系列藍(lán)光發(fā)射材料，通過在其支鏈上采用苯基能夠阻礙薄膜結(jié)晶。Kyushu大學(xué)(日本)也已經(jīng)發(fā)展了電子受體和電子給體共存的二苯乙烯基蒽衍生物，它提高了薄膜的穩(wěn)定性(Pro.SPIE，1910，180(1993))。
但是，這些藍(lán)光發(fā)射化合物導(dǎo)致發(fā)射效率降低，并且需要改善薄膜穩(wěn)定性，這樣，對(duì)用于藍(lán)光發(fā)射裝置或全色光發(fā)射裝置的新型藍(lán)光發(fā)射化合物的需求就增大了。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種發(fā)射效率得到改善的藍(lán)光發(fā)射化合物。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種采用該藍(lán)光發(fā)射化合物作為顯色劑的顯示裝置。
通過一種含芴支鏈的藍(lán)光發(fā)射化合物可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一個(gè)目的，該化合物具有通式(1)
其中，a1和a2分別選自于由含1-20個(gè)碳原子的烷基、-SiR3和氫組成的基團(tuán)；b1和b2分別選自于由含1-20個(gè)碳原子的烷基、含6-20個(gè)碳原子的芳基和-SiR3組成的基團(tuán)；R是含1-10個(gè)碳原子的烷基。
優(yōu)選a1和a2分別選自于由叔丁基和三甲基甲硅烷基組成的基團(tuán)；b1和b2分別選自于由甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基和苯基組成的基團(tuán)。
通過一種采用含芴支鏈的發(fā)光化合物的顯示裝置可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二個(gè)目的。本發(fā)明第二個(gè)目的的實(shí)施方案提供了一種采用含芴支鏈的發(fā)光化合物作為顯色劑的有機(jī)電致發(fā)光裝置。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二個(gè)目的，提供了一種在一對(duì)電極之間含有有機(jī)層的有機(jī)電致發(fā)光裝置，其中，有機(jī)層包括具有上述通式(1)的含芴支鏈的化合物。
參照附圖，通過詳細(xì)描述優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)將變得更為清楚，其中

圖1闡述了具有通式(2)的化合物的一條合成路線；圖2闡述了具有通式(3)的化合物的一條合成路線；圖3闡述了具有通式(4)的化合物的一條合成路線；圖4顯示出具有通式(2)的化合物的1H-NMR光譜；圖5顯示出具有通式(3)的化合物的1H-NMR光譜；圖6顯示出具有通式(4)的化合物的1H-NMR光譜。
在本發(fā)明的具有上述通式(1)的藍(lán)光發(fā)射化合物中，a1和a2可都為叔丁基，b1和b2可都為己基，這樣，可得到具有下列通式(2)的化合物。a1和a2可都為三甲基甲硅烷基，b1和b2可都為己基，這樣，可得到具有下列通式(3)的化合物。此外，a1和a2可都為氫，b1和b2可都為己基，這樣，可得到具有下列通式(4)的化合物。
具有通式(2)、(3)和(4)的化合物在它們的支鏈上含有二己基芴基團(tuán)。二己基芴基團(tuán)可防止相鄰化合物之間的π堆積，以及激子之間的相互作用，同時(shí)避免降低發(fā)射效率。因?yàn)槎夯虒?duì)于該化合物的主平面是扭曲的，并且二己基芴的二己基基團(tuán)在二己基芴基團(tuán)的平面周圍向相反方向延伸，這盡可能地阻礙了化合物的結(jié)晶并提高了薄膜的穩(wěn)定性。
下面將描述一種制備本發(fā)明有機(jī)電致發(fā)光裝置的方法。
首先，將一種陽極材料涂在一種基體上。此處，用于標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)電致發(fā)光裝置的典型基體，例如一種玻璃基體或一種透明塑料基體，其透明性、表面平滑性、便于處理和防水特性是令人滿意的。同樣，陽極是由一種導(dǎo)電性良好的透明材料制成的，例如銦-thin的氧化銦(ITO)，氧化錫(SnO2)和氧化鋅(ZnO)。
接著，將一種空穴輸送層材料真空沉積或旋涂在陽極上，形成空穴輸送層。不限制選擇任何材料用于空穴輸送層，但是優(yōu)選N，N’-二(3-甲基苯基)-N，N’-二苯基-[1，1’-聯(lián)苯基]-4，4’-二胺(TPD)，或者N，N’-二(萘-1-基)-N，N’-二苯基-聯(lián)苯胺(α-NPD)。
然后，將具有通式(1)的發(fā)光化合物真空沉積在空穴輸送層上，形成一層發(fā)射層，再將一種用于陰極的金屬真空沉積在該發(fā)射層上，這樣就得到了一種完整的有機(jī)電致發(fā)光裝置。該陰極可以是通過真空沉積一種單一金屬來制成的，例如鋰(Li)，鎂(Mg)，鋁(Al)或鈣(Ca)，或者是通過同時(shí)真空沉積兩種金屬來制成的，例如鋁和鋰，鎂和銦(In)，或鎂和銀(Ag)。
在形成該陰極之前，可用一種典型的電子輸送層材料在所述發(fā)射層上形成一層電子輸送層。另外，在本發(fā)明有機(jī)電致發(fā)光裝置的陰極、空穴輸送層、發(fā)射層、電子輸送層和陰極的每?jī)蓪又g，可進(jìn)一步包括一層中間層，用于改善相應(yīng)兩層之間的性能。例如，可在陽極和空穴輸送層之間插入一層空穴噴射層，用于改善空穴輸送層(例如由α-NPD制成)和陽極(例如由ITO制成)之間的粘附強(qiáng)度。同樣地，空穴噴射層有助于將空穴從陽極噴入空穴輸送層中。
任何材料都可被用于空穴噴射層，但是優(yōu)選酞菁銅(II)(CuPc)，4，4’4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)三苯胺(m-MTDATA)，1-TDATA或2-TDATA，它們分別具有下列通式
酞菁(CuPc)
可通過依次堆積上述陽極、空穴輸送層、發(fā)射層、電子輸送層和陰極來形成本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光裝置。在各種情況中，可顛倒各層的堆積順序，這樣就可依次堆積陰極、電子輸送層、發(fā)射層、空穴輸送層和陽極。
下面，將根據(jù)下列實(shí)施例更加詳細(xì)地描述本發(fā)明。下列實(shí)施例是說明性的，不傾向于限制本發(fā)明的范圍。
合成實(shí)例1.具有通式(2)的化合物圖1闡述了反應(yīng)步驟。首先，將9，9’-二己基芴溶解在二氯甲烷中，并將氯化鋁加入到該溶液中。將反應(yīng)混合物冷卻至-5℃，再將4-溴苯甲酰氯滴加到該混合物中，攪拌1小時(shí)，得到一種化合物(A)，產(chǎn)率為95％。
將(4-溴苯甲基)三苯基鏻)溴化物加入化合物(A)中，經(jīng)過Wittig氏反應(yīng)，得到一種化合物(B)，產(chǎn)率為40％。
將化合物(B)溶解在四氫呋喃(THF)中，并將2當(dāng)量的4-叔丁基苯硼酸、四(三苯基膦)鈀和2摩爾的碳酸鉀(K2CO3)加入到該混合物中，在回流條件下反應(yīng)12小時(shí)，得到具有通式(2)的化合物，產(chǎn)率為90％。通過1H-NMR光譜來證實(shí)所得化合物的結(jié)構(gòu)，結(jié)果列于圖4。
合成實(shí)例2.具有通式(3)的化合物圖2闡述了反應(yīng)步驟。將化合物(B)溶解在THF中，然后，將2當(dāng)量的4-三甲基甲硅烷基苯硼酸、四(三苯基膦)鈀和2M的碳酸鉀(K2CO3)加入到該混合物中，在回流條件下反應(yīng)12小時(shí)，得到具有通式(3)的化合物，產(chǎn)率為90％。通過1H-NMR光譜來證實(shí)所得化合物的結(jié)構(gòu)，結(jié)果列于圖5。
合成實(shí)例3.具有通式(4)的化合物圖3闡述了反應(yīng)步驟。將化合物(B)溶解在THF中，然后，將2當(dāng)量的苯硼酸、四(三苯基膦)鈀和2M的碳酸鉀(K2CO3)加入到該混合物中，在回流條件下反應(yīng)12小時(shí)，得到具有通式(4)的化合物，產(chǎn)率為90％。通過1H-NMR光譜來證實(shí)所得化合物的結(jié)構(gòu)，結(jié)果列于圖6。
實(shí)施例1在一種玻璃基體上形成一個(gè)ITO電極之后，將N，N’-二(3-甲基苯基)-N，N’-二苯基-[1，1’-聯(lián)苯基]-4，4’-二胺(TPD)真空沉積在該ITO電極上，形成一層厚度為500的空穴輸送層。
接著，將具有上述通式(2)的化合物真空沉積在空穴輸送層上，形成一層厚度為280的發(fā)射層。然后，將具有下列通式(5)的化合物真空沉積在發(fā)射層上，形成一層厚度為350的電子輸送層。鋁和鋰被同時(shí)真空沉積在電子輸送層上，形成厚度為1,500的Al/Li電極，從而制得一種有機(jī)電致發(fā)光裝置。
實(shí)施例2在一種玻璃基體上形成一個(gè)ITO電極之后，將2-TDATA真空沉積在該ITO電極上，形成一層厚度為400的空穴噴射層，并將α-NPD真空沉積在空穴噴射層上，形成一層厚度為75的空穴輸送層。
接著，將具有上述通式(2)的化合物真空沉積在空穴輸送層上，形成一層厚度為350的發(fā)射層。然后，將一種具有上述通式(5)的化合物真空沉積在發(fā)射層上，形成一層厚度為350的電子輸送層。鋁和鋰被同時(shí)真空沉積在電子輸送層上，形成厚度為1,500的Al/Li電極，從而制得一種有機(jī)電致發(fā)光裝置。
實(shí)施例3除了用具有上述通式(3)的化合物替代具有通式(2)的化合物之外，按照實(shí)施例1的步驟制備一種有機(jī)電致發(fā)光裝置。
實(shí)施例4除了用具有上述通式(3)的化合物替代具有通式(2)的化合物之外，按照實(shí)施例2的步驟制備一種有機(jī)電致發(fā)光裝置。
測(cè)量由實(shí)施例1-4制備的有機(jī)電致發(fā)光裝置的開啟電壓、L-1效率、最大亮度和顏色特性。結(jié)果列于表1。
表1
表1顯示出由實(shí)施例1-4制備的有機(jī)電致發(fā)光裝置可以顯示藍(lán)色，并且具有良好的L-I效率、開啟電壓和亮度。
作為一種藍(lán)光發(fā)射物質(zhì)，本發(fā)明具有上述通式(1)的化合物被用于一種發(fā)射效率得到改善的顯示裝置中作為顯色劑。
本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光裝置采用具有通式(1)的化合物用于其有機(jī)層，例如發(fā)射層，結(jié)果，與普通藍(lán)光發(fā)射化合物相比，提高了發(fā)射效率和亮度。
盡管已經(jīng)參照優(yōu)選實(shí)施方案，特別地顯示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解在不脫離如所附權(quán)利要求書中所定義的本發(fā)明的主旨和范圍的情況下，可以在形式和細(xì)節(jié)方面進(jìn)行各種改變。
權(quán)利要求
1.一種含芴支鏈的藍(lán)光發(fā)射化合物，該化合物具有通式(1)
其中，a1和a2分別選自于由含1-20個(gè)碳原子的烷基、-SiR3和氫組成的基團(tuán)；b1和b2分別選自于由含1-20個(gè)碳原子的烷基、含6-20個(gè)碳原子的芳基和-SiR3組成的基團(tuán)；R是含1-10個(gè)碳原子的烷基。
2.權(quán)利要求1的藍(lán)光發(fā)射化合物，其中，a1和a2分別選自于由叔丁基和三甲基甲硅烷基組成的基團(tuán)和b1和b2分別選自于由甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基和苯基組成的基團(tuán)。
3.權(quán)利要求1的藍(lán)光發(fā)射化合物，其中，a1和a2都為叔丁基，并且b1和b2都為己基。
4.權(quán)利要求1的藍(lán)光發(fā)射化合物，其中，a1和a2都為三甲基甲硅烷基，并且b1和b2都為己基。
5.權(quán)利要求1的藍(lán)光發(fā)射化合物，其中，a1和a2都為氫，并且b1和b2都為己基。
6.在一對(duì)電極之間含一層有機(jī)層的一種有機(jī)電致發(fā)光裝置，其中，該有機(jī)層包括一種含芴支鏈的化合物，該化合物具有通式(1)
其中，a1和a2分別選自于由含1-20個(gè)碳原子的烷基、-SiR3和氫組成的基團(tuán)；b1和b2分別選自于由含1-20個(gè)碳原子的烷基、含6-20個(gè)碳原子的芳基和-SiR3組成的基團(tuán)；和R是含1-10個(gè)碳原子的烷基。
7.權(quán)利要求6的有機(jī)電致發(fā)光裝置，其中，a1和a2分別選自于由叔丁基和三甲基甲硅烷基組成的基團(tuán)；和b1和b2分別選自于由甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基和苯基組成的基團(tuán)。
8.權(quán)利要求6的有機(jī)電致發(fā)光裝置，其中，a1和a2都為叔丁基，并且b1和b2都為己基。
9.權(quán)利要求6的有機(jī)電致發(fā)光裝置，其中，a1和a2都為三甲基甲硅烷基，并且b1和b2都為己基。
10.權(quán)利要求6的有機(jī)電致發(fā)光裝置，其中，a1和a2都為氫，并且b1和b2都為己基。
11.權(quán)利要求6的有機(jī)電致發(fā)光裝置，其中，有機(jī)層為一層發(fā)射體層。
12.一種采用權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的電致發(fā)光化合物作為顯色劑的顯示裝置。
全文摘要
一種含芴支鏈的藍(lán)光發(fā)射化合物和一種采用該藍(lán)光發(fā)射化合物作為顯色劑的有機(jī)電致發(fā)光(EL)裝置。這種含芴支鏈的藍(lán)光發(fā)射化合物具有通式(1)。作為一種藍(lán)光發(fā)射物質(zhì),通式(1)的化合物被用于一種發(fā)射效率得到改善的顯示裝置中作為顯色劑。該有機(jī)電致發(fā)光裝置采用通式(1)的化合物用于其有機(jī)層,例如發(fā)射層,結(jié)果,與普通藍(lán)光發(fā)射化合物相比,改善了發(fā)射效率和亮度。
文檔編號(hào)C09K11/06GK1275604SQ0010874
公開日2000年12月6日 申請(qǐng)日期2000年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月31日
發(fā)明者金東炫, 柳漢成, 權(quán)淳基, 申東澈, 金潤(rùn)姬 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社