本發(fā)明揭示了一種化合物、一種有機(jī)光電裝置以及一種顯示設(shè)備。
背景技術(shù):
有機(jī)光電二極管(organic optoelectronic diode)是將電能轉(zhuǎn)換成光能的裝置,并且也是將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。
根據(jù)其驅(qū)動(dòng)原理,有機(jī)光電裝置可以分類(lèi)如下。一種是光電裝置,其中激子(exciton)由光能產(chǎn)生,分離成電子和空穴,并且電子和空穴轉(zhuǎn)移到不同電極以產(chǎn)生電能;并且另一種是發(fā)光裝置,其中將電壓或電流供應(yīng)到電極而從電能產(chǎn)生光能。
有機(jī)光電裝置的實(shí)例可以是有機(jī)光電裝置、有機(jī)發(fā)光二極管、有機(jī)太陽(yáng)能電池以及有機(jī)光導(dǎo)鼓(organic photo conductor drum)。
在這些當(dāng)中,由于對(duì)平板顯示裝置(flat panel display device)的需求增加,最近尤其注意到了有機(jī)發(fā)光二極管(organic light emitting diode;OLED)。這種有機(jī)發(fā)光二極管通過(guò)將電流施加到有機(jī)發(fā)光材料而將電能轉(zhuǎn)換成光。其具有有機(jī)層插入于陽(yáng)極(anode)與陰極(cathode)之間的結(jié)構(gòu)。在本文中,有機(jī)層可包含發(fā)射層且可選擇性地包含輔助層,且所述輔助層可包含例如從空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層、電子傳輸層、電子注入層以及空穴阻擋層中選出的至少一者,以增加有機(jī)發(fā)光二極管的效率及穩(wěn)定性。
有機(jī)發(fā)光二極管的性能可能受有機(jī)層的特征的影響,并且尤其可能主要受有機(jī)層的有機(jī)材料的特征的影響。
確切地說(shuō),需要開(kāi)發(fā)能夠增加空穴和電子遷移率并且同時(shí)增加電化學(xué)穩(wěn)定性的有機(jī)材料,以使得有機(jī)發(fā)光二極管可以應(yīng)用于大型平板顯示器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
【技術(shù)問(wèn)題】
一實(shí)施例提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)具有高效率和長(zhǎng)使用壽命的有機(jī)光電裝置的化合物。
另一實(shí)施例提供一種包含所述化合物的有機(jī)光電裝置。
再一實(shí)施例提供一種包含所述有機(jī)光電裝置的顯示設(shè)備。
【技術(shù)解決方案】
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,提供由化學(xué)式1表示的化合物。
[化學(xué)式1]
在化學(xué)式1中,
X1至X3獨(dú)立地是N或CRb,
X1至X3的至少一者是N,
Ra和Rb各自獨(dú)立地是氫、氘或經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1至C10烷基,以及
A1是由化學(xué)式I或化學(xué)式II表示,
其中,在化學(xué)式I和化學(xué)式II中,
Z1至Z6各自獨(dú)立地是N、C或CRc,
R1、R2和Rc各自獨(dú)立地是:氫、氘、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1至C30烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C3至C30環(huán)烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C2至C30雜芳基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C6至C30芳基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C6至C30芳胺基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1至C30烷氧基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C3至C40硅烷基、鹵素、含鹵素基團(tuán)、氰基、羥基、胺基、硝基、羧基、二茂鐵基或其組合,
L是單鍵、C6至C30亞芳基或C2至C30雜環(huán)基,
R3是氫、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C6至C30芳基或除了咔唑基以外經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C2至C30含氮雜環(huán)基,
當(dāng)L是單鍵時(shí),R1至R3的至少一者不是氫,以及
*是連接點(diǎn),
其中“經(jīng)取代”是指至少一個(gè)氫被氘、鹵素、羥基、胺基、C1至C30烷基、C6至C30芳基或C2至C30雜芳基取代。
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的化合物可用于有機(jī)光電裝置。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,有機(jī)光電裝置包含彼此面對(duì)的陽(yáng)極與陰極以及陽(yáng)極與陰極之間的至少一個(gè)有機(jī)層,其中所述有機(jī)層包含發(fā)射層以及至少一個(gè)輔助層,所述輔助層選自空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層、電子傳輸層、電子注入層以及空穴阻擋層,且所述輔助層包含所述化合物。
在本發(fā)明的又一實(shí)施例中,提供了包含有機(jī)光電裝置的顯示設(shè)備。
【發(fā)明效果】
可以實(shí)現(xiàn)具有高效率和長(zhǎng)使用壽命的有機(jī)光電裝置。
附圖說(shuō)明
圖1和圖2是呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光二極管的截面圖。
具體實(shí)施方式
在下文中,詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而,這些實(shí)施例為示范性的,本發(fā)明并不以此為限,且本發(fā)明是由權(quán)利要求書(shū)的范圍所定義。
在本說(shuō)明書(shū)中,當(dāng)不另外提供定義時(shí),術(shù)語(yǔ)“經(jīng)取代”是指被氘、鹵素、羥基、胺基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1到C30胺基、硝基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1到C40硅烷基、C1到C30烷基、C1到C10烷基硅烷基、C3到C30環(huán)烷基、C3到C30雜環(huán)烷基、C6到C30芳基、C6到C30雜芳基、C1到C20烷氧基、氟基、C1到C10三氟烷基(例如三氟甲基)或氰基取代,代替取代基或化合物的至少一個(gè)氫。
在本說(shuō)明書(shū)中,當(dāng)不另外提供特定定義時(shí),“雜”是指在一個(gè)官能團(tuán)中包含1個(gè)到3個(gè)選自N、O、S、P以及Si的雜原子,并且其余是碳。
在本說(shuō)明書(shū)中,當(dāng)不另外提供定義時(shí),“烷(alkyl)基”是指脂肪族烴基。烷基可以是不具有任何雙鍵或三鍵的“飽和烷(saturated alkyl)基”。
烷基可以是C1至C20烷基。具體言之,烷基可以是C1至C10烷基或是C1至C6烷基。舉例而言,C1至C4烷基在烷鏈中可具有1至4個(gè)碳原子,其可選自甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基及第三丁基。
烷基的特定實(shí)例可以是甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、戊基、己基、環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基等。
在本說(shuō)明書(shū)中,術(shù)語(yǔ)“芳(aryl)基”是指環(huán)的所有元素的p軌域形成共軛(conjugation)的取代基,并且可以是單環(huán)、多環(huán)或稠環(huán)多環(huán)(即,環(huán)共享相鄰碳原子對(duì))官能團(tuán)。
在本說(shuō)明書(shū)中,術(shù)語(yǔ)“雜環(huán)基(heterocyclic group)”是指包含至少一個(gè)選自N、O、S、P以及Si的雜原子并且其余是碳的環(huán)狀化合物,所述環(huán)狀化合物例如是芳基、環(huán)烷基、其稠環(huán)或其組合。當(dāng)雜環(huán)基是稠環(huán)時(shí),所述雜環(huán)基的整個(gè)環(huán)或每個(gè)環(huán)可以包含一個(gè)或多個(gè)雜原子。因此,雜環(huán)基是包含雜芳基的一般術(shù)語(yǔ)。
具體言之,經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C6到C30芳基和/或經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C2到C30雜環(huán)基可以是經(jīng)取代或未經(jīng)取代的苯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的萘基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的蒽基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的亞菲基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的稠四苯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芘基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的聯(lián)苯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的對(duì)聯(lián)三苯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的間聯(lián)三苯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的聯(lián)亞三苯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的苝基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的茚基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的呋喃基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的苯硫基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的吡咯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的吡唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的咪唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的三唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的惡唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的噻唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的惡二唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的噻二唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的吡啶基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的嘧啶基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的吡嗪基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的三嗪基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的苯并呋喃基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的苯并噻吩基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的苯并咪唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的吲哚基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的喹啉基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的異喹啉基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的喹唑啉基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的喹喔啉基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的萘啶基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的苯并惡嗪基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的苯并噻嗪基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的吖啶基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的啡嗪基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的啡噻嗪基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的啡惡嗪基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芴基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的咔唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的二苯并呋喃基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的苯并噻吩基、其組合或上述基團(tuán)的組合稠環(huán),但是并不限于此。
在本說(shuō)明書(shū)中,除了咔唑基以外經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C2至C30含氮雜環(huán)基是指經(jīng)取代或未經(jīng)取代的咪唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的三唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的四唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的惡二唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的惡三唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的噻三唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的苯并咪唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的苯并三唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的啶基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的嘧啶基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的三嗪基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的吡嗪基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的嘌呤基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的喹啉基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的異喹啉基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的酞嗪基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的萘啶基(naphpyridinyl group)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的喹惡啉基(quinoxalinyl group)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的喹唑啉基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的吖啶基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的啡啉基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的吩嗪基或其組合。
在本說(shuō)明書(shū)中,單鍵可指不具有碳的情況下除了碳以外的雜原子的直接連結(jié),且特別是當(dāng)L是單鍵時(shí),直接連接至L的取代基直接連接至核心。亦即,在本說(shuō)明書(shū)中,單鍵排除包含碳的亞甲基以及類(lèi)似物。
在本說(shuō)明書(shū)中,空穴特征是指由于根據(jù)最高占有分子軌域(highest occupied molecular orbital,HOMO)能階的導(dǎo)電特征,當(dāng)施加電場(chǎng)(electric field)時(shí)能夠供給電子以及在陽(yáng)極中形成的空穴容易被注入發(fā)射層中并且在發(fā)射層中傳輸?shù)奶卣鳌?/p>
另外,電子特征是指由于根據(jù)最低未占分子軌域(lowest unoccupied molecular orbital,LUMO)能階的導(dǎo)電特征,當(dāng)施加電場(chǎng)時(shí)能夠接收電子以及在陰極中形成的電子容易被注入發(fā)射層中并且在發(fā)射層中傳輸?shù)奶卣鳌?/p>
在下文中,描述根據(jù)一實(shí)施例的化合物。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,提供由化學(xué)式1表示的化合物。
[化學(xué)式1]
在化學(xué)式1中,
X1至X3獨(dú)立地是N或CRb,
X1至X3的至少一者是N,
Ra和Rb各自獨(dú)立地是氫、氘或經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1至C10烷基,以及
A1是由化學(xué)式I或化學(xué)式II表示,
在化學(xué)式I和化學(xué)式II中,
Z1至Z6各自獨(dú)立地是N、C或CRc,
R1、R2和Rc各自獨(dú)立地是:氫、氘、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1至C30烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C3至C30環(huán)烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C2至C30雜芳基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C6至C30芳基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C6至C30芳胺基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1至C30烷氧基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C3至C40硅烷基、鹵素、含鹵素基團(tuán)、氰基、羥基、胺基、硝基、羧基、二茂鐵基或其組合。
L是單鍵、C6至C30亞芳基、或C2至C30雜環(huán)基,
R3是氫、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C6至C30芳基或除了咔唑基以外經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C2至C30含氮雜環(huán)基,
當(dāng)L是單鍵時(shí),R1至R3的至少一者不是氫,以及
*是連接點(diǎn),
其中“經(jīng)取代”是指至少一個(gè)氫被氘、鹵素、羥基、胺基、C1至C30烷基、C6至C30芳基或C2至C30雜芳基取代。
由化學(xué)式1表示的化合物包含與含有至少一個(gè)氮作為其中心的雜芳基的核心形成雙軸對(duì)稱(chēng)的相同取代基。
形成雙軸對(duì)稱(chēng)的取代基可與核心在間(meta)位或鄰(ortho)位鍵結(jié)。
所述化合物包含至少一個(gè)含氮環(huán),且因此可具有當(dāng)對(duì)其施加電場(chǎng)時(shí)容易地接收電子的結(jié)構(gòu),且如此一來(lái),通過(guò)使用所述化合物制造的有機(jī)光電裝置的驅(qū)動(dòng)電壓降低。
再者,所述化合物包含形成雙軸對(duì)稱(chēng)的相同取代基,且因此容易且快速地通過(guò)少量步驟合成,亦變得更具晶性,因此通過(guò)容易地移除雜質(zhì)而具有高純度。
相較于具有三分支結(jié)構(gòu)的化合物,所述化合物的分子量較小,因此其結(jié)構(gòu)通過(guò)連接至各種取代基而具有理想的HOMO、LUMO及T1,并具有低沉積溫度。
具體來(lái)說(shuō),因?yàn)槿〈陂g(meta)位或鄰(ortho)位連結(jié)至核心,因此通過(guò)分離HOMO及LUMO的電子云可改善使用壽命,且因此空穴及電子的流動(dòng)平順。再者,當(dāng)取代基在間位或鄰位連結(jié)而非在對(duì)位連結(jié)時(shí),所述化合物可具有低沉積溫度。
另一方面,取代基在對(duì)(para)位連結(jié),因此形成扁平結(jié)構(gòu)(flat structure),此扁平結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)良好薄膜特征,因此在沉積期間具有堆積效應(yīng)(packing effect),結(jié)果經(jīng)堆積的膜可能對(duì)裝置的使用壽命帶來(lái)負(fù)面影響。
因此,當(dāng)將依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例在間(meta)位或鄰(ortho)位具有鍵結(jié)的化合物應(yīng)用至有機(jī)光電裝置時(shí),所述有機(jī)光電裝置可具有高效率、高使用壽命以及在低電壓下被驅(qū)動(dòng)的特征。
取決于末端取代基的鍵結(jié)位置,上述化學(xué)式1可由以下化學(xué)式I-a、化學(xué)式I-b、化學(xué)式I-c、化學(xué)式II-a、化學(xué)式II-b及化學(xué)式II-c中的一者表示。
在化學(xué)式I-a、化學(xué)式I-b、化學(xué)式I-c、化學(xué)式II-a、化學(xué)式II-b及化學(xué)式II-c中,
X1至X3、Ra、Rb、Z1至Z6、R1、R2、Rc、L以及R3與上述說(shuō)明相同。
在屬于化學(xué)式1的由化學(xué)式I或化學(xué)式II所表示的取代基中,Z1至Z6可以全部是碳,或可包含N。明確地,它們可以由化學(xué)式I-d、化學(xué)式I-e、化學(xué)式I-f、化學(xué)式II-d及化學(xué)式II-e的一者表示。
[化學(xué)式I-d]
[化學(xué)式I-e]
[化學(xué)式I-f]
[化學(xué)式II-d]
[化學(xué)式II-e]
在化學(xué)式I-d、化學(xué)式I-e、化學(xué)式II-d及化學(xué)式II-e中,
X1至X3、Ra、Rb、R1、R2、L以及R3與上述定義相同,以及
Rc1及Rc2與上述定義的R1相同。
在R3的定義中,除了咔唑基以外經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C2至C30含氮雜環(huán)基是指當(dāng)施加電場(chǎng)時(shí)具有接收電子的特征以及具有由于根據(jù)最低未占分子軌域(LUMO)能階的傳導(dǎo)特征容易將在陰極中形成的電子注入發(fā)射層中并且傳輸至發(fā)射層中的特征的取代基,且除了咔唑基以外經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C2至C30含氮雜環(huán)基可以例如是經(jīng)取代或未經(jīng)取代的咪唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的三唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的四唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的惡二唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的惡三唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的噻三唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的苯并咪唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的苯并三唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的吡啶基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的嘧啶基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的三嗪基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的吡嗪基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的嘌呤基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的喹啉基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的異喹啉基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的酞嗪基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的萘啶基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的喹惡啉基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的喹唑啉基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的吖啶基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的啡啉基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的吩嗪基或其組合。
R1、Rc1、Rc2、R2以及Rc可各獨(dú)立地是氫、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的苯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的聯(lián)苯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的聯(lián)三苯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的萘基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的啶基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的嘧啶基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的三嗪基,且
R3是氫、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的苯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的聯(lián)苯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的聯(lián)三苯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的聯(lián)四苯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的萘基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的蒽基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的菲基、取代或未經(jīng)取代的芘基(pyrenyl)、取代或未經(jīng)取代的聯(lián)亞三苯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的咪唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的三唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的四唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的惡二唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的惡三唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的噻三唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的苯并咪唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的苯并三唑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的吡啶基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的嘧啶基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的三嗪基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的吡嗪基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的嘌呤基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的喹啉基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的異喹啉基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的酞嗪基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的萘啶基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的喹惡啉基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的喹唑啉基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的吖啶基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的氮雜菲基(azaphenanthrenyl group)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的啡啉基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的啡嗪基或其組合。
具體而言,R3可選自群組I中經(jīng)取代或未經(jīng)取代的基團(tuán)。
[群組I]
在群組1中,
*是連接點(diǎn)。
在本文中,“經(jīng)取代”是指至少一個(gè)氫被氘、鹵素、羥基、胺基、C1至C30烷基、C6至C30芳基或C2至C30雜芳基取代。
具體來(lái)說(shuō),L可以是單鍵、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的亞苯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的亞聯(lián)苯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的萘基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的吡啶基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的嘧啶基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的三嗪基或其組合。舉例來(lái)說(shuō),L可選自群組II中經(jīng)取代或未經(jīng)取代的基團(tuán)。
[群組II]
在群組II中,
*是連接點(diǎn)。
在本文中,“經(jīng)取代”是指至少一個(gè)氫被氘、鹵素、羥基、胺基、C1至C30烷基、C6至C30芳基或C2至C30雜芳基取代。
由化學(xué)式1表示的化合物可以例如是下列的化合物,但是并不限于這些化合物。
所述化合物可以用于有機(jī)光電裝置。
在下文中,描述包含所述化合物的有機(jī)光電裝置。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,有機(jī)光電裝置包含彼此相對(duì)的陽(yáng)極和陰極以及至少一個(gè)在所述陽(yáng)極與所述陰極之間的有機(jī)層,其中所述有機(jī)層包含所述化合物。
有機(jī)層可包含發(fā)射層,且所述發(fā)射層可包含本發(fā)明的化合物。
具體而言,所述化合物可被包含以作為發(fā)射層的主體。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,有機(jī)層可包含至少一輔助層,所述輔助層選自空穴注入層(hole transport layer,HTL)、空穴傳輸層(hole transport layer,HTL)、空穴傳輸輔助層、電子傳輸輔助層、電子傳輸層(electron transport layer,ETL)以及電子注入層(electron injection layer,EIL),且所述輔助層包含所述化合物。
所述有機(jī)光電裝置可以是用于將電能轉(zhuǎn)換成光能(并且反之亦然)并且沒(méi)有特別限制,并且可以是例如有機(jī)光電裝置、有機(jī)發(fā)光二極管、有機(jī)太陽(yáng)能電池以及有機(jī)光導(dǎo)鼓。
在本文中,參看附圖描述作為有機(jī)光電裝置的一個(gè)實(shí)例的有機(jī)發(fā)光二極管。
圖1和圖2是根據(jù)一實(shí)施例的每一有機(jī)發(fā)光二極管的截面圖。
請(qǐng)參照?qǐng)D1,根據(jù)一實(shí)施例的有機(jī)光電裝置(100)包含彼此相對(duì)的陽(yáng)極(120)和陰極(110)以及插入于陽(yáng)極(120)與陰極(110)之間的有機(jī)層(105)。
陽(yáng)極(120)可以由具有大的功函數(shù)的導(dǎo)體制成,以用于幫助空穴注入,并且可以是例如金屬、金屬氧化物和/或?qū)щ娋酆衔?。?yáng)極(120)可以例如是金屬,例如鎳、鉑、釩、鉻、銅、鋅以及金或其合金;金屬氧化物,例如氧化鋅、氧化銦、氧化銦錫(indium tin oxide;ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide;IZO)等;金屬和氧化物的組合,例如ZnO和Al或SnO2和Sb;導(dǎo)電聚合物,例如聚(3-甲基噻吩)、聚(3,4-(亞乙基-1,2-二氧基)噻吩)(polyethylenedioxythiophene;PEDT)、聚吡咯以及聚苯胺,但是并不限于這些。
陰極(110)可以由具有小的功函數(shù)的導(dǎo)體制成,以用于幫助電子注入,并且可以是例如金屬、金屬氧化物和/或?qū)щ娋酆衔?。陰極(110)可以是例如金屬或其合金,例如鎂、鈣、鈉、鉀、鈦、銦、釔、鋰、釓、鋁、銀、錫、鉛、銫、鋇等;多層結(jié)構(gòu)物質(zhì),例如LiF/Al、LiO2/Al、LiF/Ca、LiF/Al以及BaF2/Ca,但是并不限于這些。
有機(jī)層(105)包含發(fā)射層(130),發(fā)射層(130)包含所述化合物。
發(fā)射層(130)可以包含例如單獨(dú)的有機(jī)化合物或有機(jī)化合物中至少兩種的混合物,且可包含不同于所述化合物的另一種化合物。當(dāng)所述化合物與另一種化合物混合時(shí),它們可以例如是主體(host)與摻雜劑(dopant),且所述化合物可以例如是主體。主體可以例如是發(fā)磷光主體或發(fā)熒光主體,且可以例如是發(fā)磷光主體。
當(dāng)所述化合物是主體時(shí),摻雜劑可以是無(wú)機(jī)化合物、有機(jī)化合物或有機(jī)/無(wú)機(jī)化合物,且可選自已知摻雜劑。
請(qǐng)參照?qǐng)D2,除了發(fā)射層(230)以外,有機(jī)發(fā)光二極管(200)還包含空穴輔助層(140)。空穴輔助層(140)可改善陽(yáng)極(120)與發(fā)射層(230)之間的空穴注入和/或空穴遷移率,并且可阻擋電子??昭ㄝo助層(140)可包含例如空穴傳輸層、空穴注入層和/或電子阻擋層的至少一者。所述化合物可包含于空穴輔助層(140)中。
即使未示于圖1或圖2中,有機(jī)層(105)可還包含電子注入層、電子傳輸層、輔助電子傳輸層、空穴傳輸層、輔助空穴傳輸層、空穴注入層或其組合。本發(fā)明的化合物可包含于有機(jī)層中。有機(jī)發(fā)光二極管(100)和有機(jī)發(fā)光二極管(200)可以通過(guò)以下來(lái)制造:在基底上形成陽(yáng)極或陰極;根據(jù)干式涂布法(例如蒸鍍(evaporation)、濺鍍(sputtering)、等離子電鍍以及離子電鍍)或根據(jù)濕式涂布法(例如旋轉(zhuǎn)涂布(spin coating)、浸漬(dipping)以及流涂(flow coating))形成有機(jī)層;以及在其上形成陰極或陽(yáng)極。
有機(jī)發(fā)光二極管可以應(yīng)用于有機(jī)發(fā)光二極管(organic light emitting diode;OLED)顯示器。
在下文中,參照實(shí)例更詳細(xì)地說(shuō)明實(shí)施例。然而,這些實(shí)例不以任何意義被解釋為限制本發(fā)明的范圍。
(化合物的制備)
通過(guò)以下步驟合成化合物作為依據(jù)本發(fā)明的化合物的具體實(shí)例。
合成實(shí)例1:合成中間物L(fēng)-1
<反應(yīng)流程1>
將30克(162.68mmol)的2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪放入500mL燒瓶中,并溶解于325ml的四氫呋喃溶劑中。使用冰水使溶劑冷卻后,在氮?dú)饬飨峦ㄟ^(guò)滴液漏斗緩慢地將具有3M濃度的54.23ml(162.68mmol)的溴化苯基鎂滴入其中。當(dāng)溴化苯基鎂完全地加入其中時(shí),攪拌混合物30分鐘,接著將水加入其中,完成反應(yīng)。將水從四氫呋喃分離并移除,通過(guò)蒸餾器移除四氫呋喃,取得固體。以100ml甲醇攪拌固體,接著過(guò)濾。接著,再度以100ml己烷攪拌固體,接著過(guò)濾,獲得中間物L(fēng)-1(27克,73%產(chǎn)率)。
C9H5Cl2N3的計(jì)算值:C,47.82;H,2.23;Cl,31.37;N,18.59;實(shí)測(cè)值:C,47.56;H,2.12;Cl,31.42;N,18.43
合成實(shí)例2及合成實(shí)例3:合成中間物L(fēng)-2及中間物L(fēng)-3
依據(jù)以下反應(yīng)流程2以及反應(yīng)流程3在與合成實(shí)例1的L-1相同的方法中合成作為依據(jù)本發(fā)明的化合物的具體實(shí)例的中間物L(fēng)-2及中間物L(fēng)-3。
<反應(yīng)流程2>中間物L(fēng)-2的合成反應(yīng)流程
<反應(yīng)流程3>中間物L(fēng)-3的合成反應(yīng)流程
中間物L(fēng)-4、中間物L(fēng)-5及中間物L(fēng)-6的合成過(guò)程
<反應(yīng)流程4>
<反應(yīng)流程5>
<反應(yīng)流程6>
合成實(shí)例4:合成化合物,3-溴-1,1':3,1"-聯(lián)三苯
<反應(yīng)流程4-1>
將50.0克(252.49mmol)的中間物[1,1'-聯(lián)苯]-3-基硼酸、92.86克(328.23mmol)的1-溴-3-碘化苯、69.79克(504.97mmol)的碳酸鉀以及14.59克(12.62mmol)的Pd(PPh3)4(四(三苯基膦)鈀(0))加入2000ml燒瓶中的500ml的四氫呋喃與250ml的水中,且在氮?dú)饬飨录訜岵⒒亓骰旌衔?0小時(shí)。接著,過(guò)濾通過(guò)將1500ml的甲醇加入所獲得的混合物以結(jié)晶化的固體,并溶解于二氯甲烷中,且接著以硅氧凝膠/硅藻土(Celite)過(guò)濾,接著在移除有機(jī)溶劑后以適當(dāng)量的甲醇再結(jié)晶,獲得化合物A-1(55.32克,產(chǎn)率71%)。以下提供化合物3-溴-1,1':3,1"-聯(lián)三苯的元素分析結(jié)果。
C18H13Br的計(jì)算值:C,69.92;H,4.24;Br,25.84;實(shí)測(cè)值:C,69.62;H,4.11;Br,25.75
合成實(shí)例5:合成中間物L(fēng)-4
<反應(yīng)流程4-2>
將50.0克(161.71mmol)的中間物3-溴-1,1':3,1"-聯(lián)三苯、59.38克(210.22mmol)的雙聯(lián)頻哪醇硼酸酯(bispinacolato diboron)以及14.59克(12.62mmol)的Pd(dppf)Cl2加入1000ml燒瓶中的580ml的甲苯中,且在氮?dú)饬飨录訜岵⒒亓骰旌衔?0小時(shí)。接著,過(guò)濾通過(guò)將1500ml的甲醇加入所獲得的混合物以結(jié)晶化的固體,并溶解于二氯甲烷中,以硅氧凝膠/硅藻土過(guò)濾,接著在移除有機(jī)溶劑后以適當(dāng)量的己烷再結(jié)晶,獲得化合物L(fēng)-4(45.6克,產(chǎn)率79%)。以下提供化合物L(fēng)-4的元素分析結(jié)果。
C24H25BO2的計(jì)算值:C,80.91;H,7.07;B,3.03;O,8.98;實(shí)測(cè)值:C,80.87;H,7.13;B,3.24;O,8.76
合成實(shí)例6:合成中間物L(fēng)-5
<反應(yīng)流程5-1>
將50.0克(188.86mmol)的中間物5-氯-1,1':3,1"-聯(lián)三苯、62.35克(245.51mmol)的雙聯(lián)頻哪醇硼酸酯、55.60克(566.67mmol)的乙酸鉀以及9.25克(11.33mmol)的Pd(dppf)Cl2加入1000ml燒瓶中的670ml的二甲基甲酰胺中,且在氮?dú)饬飨录訜岵⒒亓骰旌衔?0小時(shí)。接著,過(guò)濾通過(guò)將1500ml的甲醇加入所獲得的混合物以結(jié)晶化的固體,并溶解于二氯甲烷中,以硅氧凝膠/硅藻土過(guò)濾,接著在移除有機(jī)溶劑后以適當(dāng)量的己烷再結(jié)晶,獲得化合物L(fēng)-5(46.34克,產(chǎn)率69%)。以下提供化合物L(fēng)-5的元素分析結(jié)果。
C24H25BO2的計(jì)算值:C,80.91;H,7.07;B,3.03;O,8.98;實(shí)測(cè)值:C,80.34;H,7.53;B,3.21;O,8.64
合成實(shí)例7:合成化合物3-溴-5'-苯基-1,1':3,1"-聯(lián)三苯
<反應(yīng)流程6-1>
將70.0克(196.48mmol)的中間物L(fēng)-5、72.26克(255.42mmol)的1-溴-3-碘化苯、54.31克(392.96mmol)的碳酸鉀以及11.35克(9.82mmol)的Pd(PPh3)4(四(三苯基膦)鈀(0))加入2000ml燒瓶中的400ml的四氫呋喃與200ml的水中,且在氮?dú)饬飨录訜岵⒒亓骰旌衔?0小時(shí)。接著,過(guò)濾通過(guò)將1500ml的甲醇加入所獲得的混合物以結(jié)晶化的固體,并溶解于二氯甲烷中,且接著以硅氧凝膠/硅藻土過(guò)濾,接著在移除有機(jī)溶劑后以適當(dāng)量的甲醇再結(jié)晶,獲得化合物3-溴-5'-苯基-1,1':3,1"-聯(lián)三苯(58.63克,產(chǎn)率77%)。以下提供化合物3-溴-5'-苯基-1,1':3,1"-聯(lián)三苯的元素分析結(jié)果。
C24H17Br的計(jì)算值:C,74.81;H,4.45;Br,20.74;實(shí)測(cè)值:C,74.65;H,4.35;Br,20.87
合成實(shí)例8:合成中間物L(fēng)-6
<反應(yīng)流程6-2>
將50.0克(139.55mmol)的中間物3-溴-5'-苯基-1,1':3,1"-聯(lián)三苯、46.07克(181.41mmol)的雙聯(lián)頻哪醇硼酸酯、41.09克(418.64mmol)的乙酸鉀以及6.84克(8.37mmol)的Pd(dppf)Cl2加入1000ml燒瓶中的500ml的甲苯中,且在氮?dú)饬飨录訜岵⒒亓骰旌衔?0小時(shí)。接著,過(guò)濾通過(guò)將1500ml的甲醇加入所獲得的混合物以結(jié)晶化的固體,并溶解于二氯甲烷中,且接著以硅氧凝膠/硅藻土過(guò)濾,接著在移除有機(jī)溶劑后以適當(dāng)量的己烷再結(jié)晶,獲得化合物L(fēng)-6(51.23克,產(chǎn)率85%)。以下提供化合物L(fēng)-6的元素分析結(jié)果。
C24H25BO2的計(jì)算值:C,80.91;H,7.07;B,3.03;O,8.98;實(shí)測(cè)值:C,80.87;H,7.13;B,3.24;O,8.76
合成中間物L(fēng)-7、中間物L(fēng)-8、中間物L(fēng)-9及中間物L(fēng)-10
依據(jù)合成實(shí)例4至合成實(shí)例8依據(jù)與中間物L(fēng)-4、中間物L(fēng)-5及中間物L(fēng)-6相同的方法(三種基本反應(yīng):鈴木(Suzuki)反應(yīng)、Br硼化(Boration)反應(yīng)、Cl的硼化反應(yīng))合成作為依據(jù)本發(fā)明的化合物的具體實(shí)例的中間物L(fēng)-7、中間物L(fēng)-8、中間物L(fēng)-9及中間物L(fēng)-10。
<反應(yīng)流程7>
<反應(yīng)流程8>
<反應(yīng)流程9>
<反應(yīng)流程10>
合成實(shí)例1:合成化合物A-1
<反應(yīng)流程11>
將5.0克(22.12mmol)的中間物L(fēng)-1(2,4-二氯-6-苯-s-三嗪)、18.12克(50.87mmol)的中間物L(fēng)-4、7.64克(55.30mmol)的碳酸鉀以及1.28克(1.11mmol)的Pd(PPh3)4(四(三苯基膦)鈀(0))加入250ml燒瓶中的100ml的四氫呋喃與30ml的水中,且在氮?dú)饬飨录訜岵⒒亓骰旌衔?0小時(shí)。接著,過(guò)濾通過(guò)將500ml的甲醇加入所獲得的混合物以結(jié)晶化的固體,并溶解于一氯化苯(monochlorobenzene)中,且接著以硅氧凝膠/硅藻土過(guò)濾,接著在移除有機(jī)溶劑后以適當(dāng)量的甲醇再結(jié)晶,獲得化合物A-1(11.3克,產(chǎn)率83%)。以下提供化合物A-1的元素分析結(jié)果。
C45H31N3的計(jì)算值:C,88.06;H,5.09;N,6.85;實(shí)測(cè)值:C,87.94;H,5.12;N,6.76
合成實(shí)例2:合成化合物A-2
<反應(yīng)流程12>
將5.0克(22.12mmol)的中間物L(fēng)-1(2,4-二氯-6-苯-s-三嗪)、18.12克(50.87mmol)的中間物L(fēng)-5、7.64克(55.30mmol)的碳酸鉀以及1.28克(1.11mmol)的Pd(PPh3)4(四(三苯基膦)鈀(0))加入250ml燒瓶中的100ml的四氫呋喃與30ml的水中,且在氮?dú)饬飨录訜岵⒒亓骰旌衔?0小時(shí)。接著,過(guò)濾通過(guò)將500ml的甲醇加入所獲得的混合物以結(jié)晶化的固體,并溶解于一氯化苯中,以硅氧凝膠/硅藻土再次過(guò)濾,接著在移除有機(jī)溶劑后以適當(dāng)量的甲醇再結(jié)晶,獲得化合物A-2(8.5克,產(chǎn)率63%)。以下提供化合物A-2的元素分析結(jié)果。
C45H31N3的計(jì)算值:C,88.06;H,5.09;N,6.85;實(shí)測(cè)值:C,88.16;H,5.23;N,6.63
合成實(shí)例3:合成化合物A-5
<反應(yīng)流程13>
將5.0克(22.12mmol)的中間物L(fēng)-1(2,4-二氯-6-苯-s-三嗪)、21.99克(46.60mmol)的中間物L(fēng)-6、7.64克(55.30mmol)的碳酸鉀以及1.28克(1.11mmol)的Pd(PPh3)4(四(三苯基膦)鈀(0))加入250ml燒瓶中的100ml的四氫呋喃與30ml的水中,且在氮?dú)饬飨录訜岵⒒亓骰旌衔?0小時(shí)。接著,過(guò)濾通過(guò)將所獲得的混合物加入500ml的甲醇以結(jié)晶化的固體,并溶解于一氯化苯中,以硅氧凝膠/硅藻土再次過(guò)濾,接著在移除有機(jī)溶劑后以適當(dāng)量的甲醇再結(jié)晶,獲得化合物A-5(13.0克,產(chǎn)率77%)。以下提供化合物A-5的元素分析結(jié)果。
C57H39N3的計(jì)算值:C,89.38;H,5.13;N,5.49;實(shí)測(cè)值:C,89.21;H,5.04;N,5.53
合成實(shí)例4:合成化合物A-7
<反應(yīng)流程14>
將5.0克(22.12mmol)的中間物L(fēng)-1(2,4-二氯-6-苯-s-三嗪)、21.99克(46.60mmol)的中間物L(fēng)-7、7.64克(55.30mmol)的碳酸鉀以及1.28克(1.11mmol)的Pd(PPh3)4(四(三苯基膦)鈀(0))加入250ml燒瓶中的100ml的四氫呋喃與30ml的水中,且在氮?dú)饬飨录訜岵⒒亓骰旌衔?0小時(shí)。接著,過(guò)濾通過(guò)將500ml的甲醇加入所獲得的混合物以結(jié)晶化的固體,并溶解于一氯化苯中,以硅氧凝膠/硅藻土再次過(guò)濾,接著在移除適有機(jī)溶劑后以當(dāng)量的甲醇再結(jié)晶,獲得化合物A-7(14.2克,產(chǎn)率84%)。以下提供化合物A-7的元素分析結(jié)果。
C57H39N3的計(jì)算值:C,89.38;H,5.13;N,5.49;實(shí)測(cè)值:C,89.48;H,5.33;N,5.41
合成實(shí)例5:合成化合物A-25
<反應(yīng)流程15>
將5.0克(22.12mmol)的中間物L(fēng)-1(2,4-二氯-6-苯-s-三嗪)、21.99克(46.60mmol)的中間物L(fēng)-8、7.64克(55.30mmol)的碳酸鉀以及1.28克(1.11mmol)的Pd(PPh3)4(四(三苯基膦)鈀(0))加入250ml燒瓶中的100ml的四氫呋喃與30ml的水中,且在氮?dú)饬飨录訜岵⒒亓骰旌衔?0小時(shí)。接著,過(guò)濾通過(guò)將所獲得的混合物加入500ml的甲醇以結(jié)晶化的固體,并溶解于一氯化苯中,以硅氧凝膠/硅藻土再次過(guò)濾,接著在移除適當(dāng)量的有機(jī)溶劑后再結(jié)晶,獲得化合物A-25(12.2克,產(chǎn)率72%)。以下提供化合物A-25的元素分析結(jié)果。
C57H39N3的計(jì)算值:C,89.38;H,5.13;N,5.49;實(shí)測(cè)值:C,89.71;H,5.46;N,5.24
合成實(shí)例6:合成化合物B-5
<反應(yīng)流程16>
將5.0克(22.12mmol)的中間物L(fēng)-1(2,4-二氯-6-苯-s-三嗪)、18.12克(50.87mmol)的中間物L(fēng)-9、7.64克(55.30mmol)的碳酸鉀以及1.28克(1.11mmol)的Pd(PPh3)4(四(三苯基膦)鈀(0))加入250ml燒瓶中的100ml的四氫呋喃與30ml的水中,且在氮?dú)饬飨录訜岵⒒亓骰旌衔?0小時(shí)。接著,通過(guò)將所獲得的混合物加入500ml的甲醇以結(jié)晶化的固體溶解于一氯化苯中,以硅氧凝膠/硅藻土過(guò)濾,接著在移除有機(jī)溶劑后以適當(dāng)量的甲醇再結(jié)晶,獲得化合物B-5(10.3克,產(chǎn)率76%)。以下提供化合物B-5的元素分析結(jié)果。
C45H31N3的計(jì)算值:C,88.06;H,5.09;N,6.85;實(shí)測(cè)值:C,87.84;H,5.134;N,6.75
合成實(shí)例7:合成化合物B-4
<反應(yīng)流程17>
將5.0克(22.12mmol)的中間物L(fēng)-1(2,4-二氯-6-苯-s-三嗪)、21.99克(46.60mmol)的中間物L(fēng)-10、7.64克(55.30mmol)的碳酸鉀以及1.28克(1.11mmol)的Pd(PPh3)4(四(三苯基膦)鈀(0))加入250ml燒瓶中的100ml的四氫呋喃與30ml的水中,且在氮?dú)饬飨录訜岵⒒亓骰旌衔?0小時(shí)。接著,過(guò)濾通過(guò)將所獲得的混合物加入500ml的甲醇以結(jié)晶化的固體,并溶解于一氯化苯中,以硅氧凝膠/硅藻土再次過(guò)濾,接著在移除有機(jī)溶劑后以適當(dāng)量的甲醇再結(jié)晶,獲得化合物B-4(13.2克,產(chǎn)率78%)。以下提供化合物B-4的元素分析結(jié)果。
C57H39N3的計(jì)算值:C,89.38;H,5.13;N,5.49;實(shí)測(cè)值:C,89.77;H,5.36;N,5.14
合成實(shí)例8:合成化合物A-34
<反應(yīng)流程18>
將5.0克(22.12mmol)的中間物L(fēng)-2(2,4-二氯-6-苯-s-三嗪)、18.28克(51.32mmol)的中間物L(fēng)-5、7.71克(55.78mmol)的碳酸鉀以及1.29克(1.12mmol)的Pd(PPh3)4(四(三苯基膦)鈀(0))加入250ml燒瓶中的100ml的四氫呋喃與30ml的水中,且在氮?dú)饬飨录訜岵⒒亓骰旌衔?0小時(shí)。接著,過(guò)濾通過(guò)將所獲得的混合物加入500ml的甲醇以結(jié)晶化的固體,并溶解于一氯化苯中,以硅氧凝膠/硅藻土再次過(guò)濾,接著在移除有機(jī)溶劑后以適當(dāng)量的甲醇再結(jié)晶,獲得化合物A-34(9.65克,產(chǎn)率71%)。以下提供化合物A-34的元素分析結(jié)果。
C47H33N的計(jì)算值:C,92.27;H,5.44;N,2.29;實(shí)測(cè)值:C,92.12;H,5.23;N,2.26
合成實(shí)例9:合成化合物A-36
<反應(yīng)流程19>
將5.0克(22.31mmol)的中間物L(fēng)-2、21.99克(51.32mmol)的中間物L(fēng)-7、7.71克(55.78mmol)的碳酸鉀以及1.29克(1.12mmol)的Pd(PPh3)4(四(三苯基膦)鈀(0))加入250ml燒瓶中的100ml的四氫呋喃與30ml的水中,且在氮?dú)饬飨录訜岵⒒亓骰旌衔?0小時(shí)。接著,過(guò)濾通過(guò)將所獲得的混合物加入500ml的甲醇以結(jié)晶化的固體,并溶解于一氯化苯中,以硅氧凝膠/硅藻土再次過(guò)濾,接著在移除有機(jī)溶劑后以適當(dāng)量的甲醇再結(jié)晶,獲得化合物A-36(14.3克,產(chǎn)率84%)。以下提供化合物A-36的元素分析結(jié)果。
C59H41N的計(jì)算值:C,92.76;H,5.41;N,1.83;實(shí)測(cè)值:C,92.66;H,5.23;N,1.75
合成實(shí)例10:合成化合物A-55
<反應(yīng)流程20>
將5.0克(22.22mmol)的中間物L(fēng)-3、22.09克(51.1mmol)的中間物L(fēng)-6、7.68克(55.54mmol)的碳酸鉀以及1.28克(1.11mmol)的Pd(PPh3)4(四(三苯基膦)鈀(0))加入250ml燒瓶中的100ml的四氫呋喃與30ml的水中,且在氮?dú)饬飨录訜岵⒒亓骰旌衔?0小時(shí)。接著,過(guò)濾通過(guò)將所獲得的混合物加入500ml的甲醇以結(jié)晶化的固體,并溶解于一氯化苯中,以硅氧凝膠/硅藻土再次過(guò)濾,接著在移除有機(jī)溶劑后以適當(dāng)量的甲醇再結(jié)晶,獲得化合物A-55(12.68克,產(chǎn)率75%)。以下提供化合物A-55的元素分析結(jié)果。
C58H40N2的計(jì)算值:C,91.07;H,5.27;N,3.66;實(shí)測(cè)值:C,91.12;H,5.17;N,3.56
合成實(shí)例11:合成化合物A-54
<反應(yīng)流程21>
將5.0克(22.22mmol)的中間物L(fēng)-3、22.09克(51.1mmol)的中間物L(fēng)-7、7.68克(55.54mmol)的碳酸鉀以及1.28克(1.11mmol)的Pd(PPh3)4(四(三苯基膦)鈀(0))加入250ml燒瓶中的100ml的四氫呋喃與30ml的水中,且在氮?dú)饬飨录訜岵⒒亓骰旌衔?0小時(shí)。接著,過(guò)濾通過(guò)將所獲得的混合物加入500ml的甲醇以結(jié)晶化的固體,并溶解于一氯化苯中,以硅氧凝膠/硅藻土再次過(guò)濾,接著在移除有機(jī)溶劑后以適當(dāng)量的甲醇再結(jié)晶,獲得化合物A-54(13.12克,產(chǎn)率77%)。以下提供化合物A-54的元素分析結(jié)果。
C58H40N2的計(jì)算值:C,91.07;H,5.27;N,3.66;實(shí)測(cè)值:C,91.01;H,5.12;N,3.48
比較例1:合成CBP
以與國(guó)際公開(kāi)案WO 2013032035中所揭示相同的方法合成由以下化學(xué)式a表示的化合物。
化學(xué)式a
所制備化合物的仿真特征比較
通過(guò)使用超級(jí)計(jì)算機(jī)GAIA(IBM power 6)以高斯09方法(Gaussian 09method)計(jì)算各材料的能階,并將結(jié)果提供在以下表1中。
[表1]
如表1中所示,由于當(dāng)化合物具有模擬中所需HOMO/LUMO能階(HOMO為-5.0eV至-6.2eV且LUMO為-1.65eV至-2.1eV)時(shí)展示電子傳輸特征,比較例1滿(mǎn)足HOMO能階但未滿(mǎn)足LUMO能階,且因此與化合物A-1、化合物A-2、化合物A-5、化合物A-7、化合物A-25、化合物B-4、化合物B-5、化合物B-13、化合物A-51、化合物A-52、化合物A-54及化合物A-55相比,預(yù)期空穴與電子之間的不平衡。
本發(fā)明的化合物與比較例1相比具有適當(dāng)能階,且因此預(yù)期展示極好的效率及使用壽命。
有機(jī)發(fā)光二極管(包含電子傳輸輔助層的裝置)的制造
裝置實(shí)例1
使用蒸餾水以超聲波洗滌涂布ITO(indium tin oxide,氧化銦錫)至厚的玻璃基板。接下來(lái),以諸如異丙醇、丙酮、甲醇等的溶劑超聲波洗滌玻璃基板,移動(dòng)至等離子清潔器,使用氧氣等離子清潔10分鐘,接著移動(dòng)至真空沉積器。獲得的此ITO透明電極用作陽(yáng)極,且將HT13真空沉積于ITO基板上以形成厚的空穴注入層。通過(guò)真空沉積作為藍(lán)熒光發(fā)光主體(摻雜有5wt%的9,10-雙(2-萘)蒽(9,10-di(2-naphthyl)anthracene,ADN)及BD01作為摻雜劑)的9,10-雙(2-萘)蒽(ADN),以在其上形成厚的發(fā)射層。下方展示AND及BD01的結(jié)構(gòu)。在發(fā)射層上真空沉積合成實(shí)例1的A-1以形成厚的電子傳輸輔助層。在電子傳輸輔助層上真空沉積三-(8-羥基喹啉)鋁(Tris(8-hydroxyquinoline)aluminum,Alq3)以形成厚的電子傳輸層(ETL),并在電子傳輸層(ETL)上依序地真空沉積Liq及Al以形成陰極,制造有機(jī)發(fā)光二極管。
有機(jī)發(fā)光二極管具有五層有機(jī)薄膜結(jié)構(gòu),且具體而言,
ITO/HT13//EML[ADN:BD01=95:5wt%]/化合物A-1/Alq3/Liq/Al
裝置實(shí)例2
根據(jù)與實(shí)例1相同的方法制造有機(jī)發(fā)光二極管,除了使用合成實(shí)例2的A-2代替合成實(shí)例1的A-1。
裝置實(shí)例3
根據(jù)與實(shí)例1相同的方法制造有機(jī)發(fā)光二極管,除了使用合成實(shí)例3的A-5代替合成實(shí)例1的A-1。
裝置實(shí)例4
根據(jù)與實(shí)例1相同的方法制造有機(jī)發(fā)光二極管,除了使用合成實(shí)例4的A-7代替合成實(shí)例1的A-1。
裝置實(shí)例5
根據(jù)與實(shí)例1相同的方法制造有機(jī)發(fā)光二極管,除了使用合成實(shí)例5的A-25代替合成實(shí)例1的A-1。
裝置比較例1
根據(jù)與實(shí)例1相同的方法制造有機(jī)發(fā)光二極管,除了不使用電子傳輸輔助層。
評(píng)估
測(cè)量隨根據(jù)裝置實(shí)例1、裝置實(shí)例2、裝置實(shí)例3、裝置實(shí)例4及裝置實(shí)例5以及裝置比較例1的每一有機(jī)發(fā)光二極管的電壓、發(fā)光效率及使用壽命而變的電流密度和亮度變化。
以下為具體測(cè)量方法,并且結(jié)果提供在表1中。
(1)測(cè)量隨電壓變化而變的電流密度變化
在使用電流-電壓計(jì)(吉時(shí)利(Keithley)2400)使電壓從0V增加到10V的同時(shí),測(cè)量所獲得的有機(jī)發(fā)光二極管的單元裝置中流動(dòng)的電流值,所測(cè)量的電流值除以面積以得出結(jié)果。
(2)測(cè)量隨電壓變化而變的亮度變化
在使有機(jī)發(fā)光二極管電壓從0V增加至10V的同時(shí),使用亮度計(jì)(美能達(dá)Cs-1000A(Minolta Cs-1000A))測(cè)量亮度。
(3)測(cè)量發(fā)光效率
通過(guò)使用來(lái)自項(xiàng)目(1)和項(xiàng)目(2)的亮度、電流密度以及電壓(V)計(jì)算在相同電流密度(10mA/cm2)下的電流效率(cd/A)。
(5)使用壽命
實(shí)例1以及比較例1的有機(jī)發(fā)光二極管的T97使用壽命是測(cè)量為在以750cd/m2作為初始亮度(cd/m2)發(fā)光之后當(dāng)其亮度相對(duì)于初始亮度(cd/m2)降低至97%的時(shí)間,并以Polanonix使用壽命測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量其隨時(shí)間降低的亮度。
[表2]
請(qǐng)參照表2,相較于依據(jù)裝置比較例1的有機(jī)發(fā)光二極管的使用壽命,依據(jù)裝置實(shí)例4的有機(jī)發(fā)光二極管展示增加約1.7倍的使用壽命,且相較于依據(jù)裝置比較例1的有機(jī)發(fā)光二極管的使用壽命,依據(jù)裝置實(shí)例1、裝置實(shí)例2、裝置實(shí)例3及裝置實(shí)例5的有機(jī)發(fā)光二極管展示增加約1.5倍的使用壽命。因此,證明電子傳輸輔助層改善有機(jī)發(fā)光二極管的使用壽命特征。
制造有機(jī)發(fā)光二極管(使用化合物作為主體的裝置)
裝置比較例2
具體地說(shuō)明制造有機(jī)發(fā)光裝置的方法:通過(guò)將具有15Ω/cm2薄層電阻的ITO玻璃基底切割成50mm×50mm×0.7mm的尺寸以制造陽(yáng)極,分別在丙酮、異丙醇以及純水中以超聲波洗滌經(jīng)切割的基底15分鐘,接著以紫外臭氧將其清潔30分鐘。
接下來(lái),真空沉積以下HTM化合物,以在此ITO透明電極上形成厚的空穴注入層作為厚的陽(yáng)極。
[HTM]
真空沉積摻雜有作為磷光綠摻雜劑的7wt%的以下PhGD化合物的作為發(fā)射層主體的4,4-N,N-二咔唑基聯(lián)苯(4,4-N,N-dicarbazolebiphenyl,CBP)以形成厚的發(fā)射層。
[PhGD]
接下來(lái),層迭雙(2-甲基-8-羥基喹啉-N1,O8)-(1,1'-聯(lián)苯-4-羥基)鋁(bis(2-methyl-8-quinolinolato-N1,O8)-(1,1'-Biphenyl-4-olato)aluminum,BAlq)至厚,且接著層迭Alq3至厚,以在發(fā)射層上形成電子傳輸層。
在電子傳輸層上,依序地真空沉積LiF及Al分別至厚及厚以形成陰極,制造有機(jī)發(fā)光裝置。
裝置實(shí)例6
根據(jù)與裝置比較例2相同的方法制造有機(jī)發(fā)光裝置,除了使用根據(jù)合成實(shí)例1的化合物A-1作為發(fā)射層的主體。
裝置實(shí)例7
根據(jù)與裝置比較例2相同的方法制造有機(jī)發(fā)光裝置,除了使用根據(jù)合成實(shí)例2的化合物A-2作為發(fā)射層的主體。
裝置實(shí)例8
根據(jù)與裝置比較例2相同的方法制造有機(jī)發(fā)光裝置,除了使用根據(jù)合成實(shí)例3的化合物A-5作為發(fā)射層的主體。
裝置實(shí)例9
根據(jù)與裝置比較例2相同的方法制造有機(jī)發(fā)光裝置,除了使用根據(jù)合成實(shí)例4的化合物A-7作為發(fā)射層的主體。
裝置實(shí)例10
根據(jù)與裝置比較例2相同的方法制造有機(jī)發(fā)光裝置,除了使用根據(jù)合成實(shí)例5的化合物A-25作為發(fā)射層的主體。
(有機(jī)發(fā)光二極管的效能測(cè)量)
測(cè)量根據(jù)裝置實(shí)例6、裝置實(shí)例7、裝置實(shí)例8、裝置實(shí)例9及裝置實(shí)例10以及裝置比較例2的每一有機(jī)發(fā)光二極管的電流密度變化、亮度變化以及發(fā)光效率。
以下為具體測(cè)量方法,結(jié)果展示于下方表3中。
(1)測(cè)量隨電壓變化而變的電流密度變化
在使用電流-電壓計(jì)(吉時(shí)利2400)使電壓從0V增加到10V的同時(shí),測(cè)量所獲得的有機(jī)發(fā)光二極管的單元裝置中流動(dòng)的電流值,所測(cè)量的電流值除以面積以得出結(jié)果。
(2)測(cè)量隨電壓變化而變的亮度變化
在使有機(jī)發(fā)光二極管電壓從0V增加至10V的同時(shí),使用亮度計(jì)(美能達(dá)Cs-1000A)測(cè)量亮度。
(3)測(cè)量發(fā)光效率
通過(guò)使用來(lái)自項(xiàng)目(1)和項(xiàng)目(2)的亮度、電流密度以及電壓(V)計(jì)算在相同電流密度(10mA/cm2)下的電流效率(cd/A)。
(4)使用壽命
在使亮度(cd/m2)維持為5000cd/m2的同時(shí),測(cè)量當(dāng)電流效率(cd/A)降低至90%時(shí)的時(shí)間。
[表3]
如表3所示,當(dāng)使用依據(jù)本發(fā)明的化合物作為發(fā)射層的主體時(shí),裝置整體展示4V的早期驅(qū)動(dòng)電壓,相較之下,裝置比較例2的驅(qū)動(dòng)電壓升高,且相較于裝置比較例2的發(fā)光效率,所述裝置展示增加約1.5倍的發(fā)光效率。再者,依據(jù)本發(fā)明的化合物展示經(jīng)改良的特征,因此相較于裝置比較例2展示出偏長(zhǎng)的使用壽命。換言之,所述化合物在驅(qū)動(dòng)電壓、發(fā)光效率和/或動(dòng)力效率方面展示經(jīng)改良的特征。
雖然已經(jīng)結(jié)合目前被認(rèn)為是實(shí)用的示例性實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述,但是應(yīng)當(dāng)理解到,本發(fā)明并不限于所公開(kāi)的實(shí)施方式,相反地,旨在涵蓋包括在所附權(quán)利要求書(shū)的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等同安排。因此,上述實(shí)施方式應(yīng)該理解為是示范性的,但不以任何方式限制本發(fā)明。
【符號(hào)說(shuō)明】
100:有機(jī)發(fā)光裝置 200:有機(jī)發(fā)光裝置
105:有機(jī)層
110:陰極
120:陽(yáng)極
130:發(fā)射層 230:發(fā)射層
140:空穴輔助層