TW201946918A - 具低lumo能量n-雜亞芳基化合物 - Google Patents

具低lumo能量n-雜亞芳基化合物 Download PDF

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Abstract

本發明涉及一種如式(1)的化合物:

Description

具低LUMO能量N-雜亞芳基化合物
本發明涉及具有低LUMO能量的N-雜亞芳基化合物,特別是具有苯并呋喃基或苯并噻吩基基團的N-雜亞芳基化合物,合適用於作為用於電子元件的層材料,並且其涉及包含至少一個其化合物的有機半導體層、以及涉及包括至少一個有機半導體層的有機電子元件、及其製造方法。
有機電子元件,諸如有機發光二極體OLED,是自發射元件,具有廣視角、優異的對比度、快速反應、高亮度、優異的操作電壓特性、以及色彩再現。典型的OLED包括陽極,電洞傳輸層HTL、發射層EML、電子傳輸層ETL以及陰極,它們順序堆疊在基板上。在這方面,HTL、EML和ETL是從有機化合物所形成的薄膜。
當電壓施加到陽極和陰極時,從陽極注入的電洞經由HTL移動到EML,以及從陰極注入的電子經由ETL移動到EML。電洞和電子在EML中重新組合以產生激子。當激子從激發態落入到基態時,光被發射。電洞和電子的注入和流動應為平衡,使得具有上述結構的OLED具有優異的效率及/或長生命期。
有機發光二極管的性能可能被有機半導體層的特性所影響,並且在該等特性之間,可能被有機半導體層的有機材料的特性所影響。
特別地,能夠增加電子遷移率並同時增加電化學穩定性的有機材料的開發為需要的,使得諸如有機發光二極管的有機電子元件可以應用於大尺寸平板顯示器。
進一步地,能夠在更高的電流密度並且因而在較高亮度具有延長的壽命的有機材料的開發為需要的。
仍然有需要去改善有機半導體層、有機半導體材料、及其有機電子元件的性能,特別是在較高電流密度達成增加的生命期,以及經由改善包括於其中的化合物的特性而具有較高的效率。
有需要替代的有機半導體材料和有機半導體層以及在較高電流密度具有增加的生命期、及/或在低操作電壓具有改進的效率的有機電子元件。
特別地,有需要在較高電流密度具有增加的生命期以及改善的效率的替代化合物,並且同時保持操作電壓並因而保持功率消耗低以提供例如移動電子元件的長電池生命。
此外,有需要具有低LUMO能量和在相對低的蒸發溫度(Tev )的高玻璃化轉換溫度(Tg )的替代化合物。
本發明的一方面提供一種式1的化合物:
(1),
其中
X為O或S;
R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R6 為獨立地選自H、取代或未取代的C6 至C38 芳基、取代或未取代的C3 至C36 雜芳基或C1 至C16 烷基基團,其中
該取代基為選自C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、具有R’為烷基、芳基或雜芳基的-PO(R’)2 、D、F或CN、C1 至C16 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷基、部分或全氘化的C1 -C16 烷基、C1 -C16 烷氧基、部分或全氟化的C1 -C16 烷氧基,部分或全氘化的C1 -C16 烷氧基;
m為選自0、1、2或3的整數;
n為選自0、1、2、3或4的整數;
Y為CR”或N,其中R”為H、取代或未取代的C6 至C38 芳基、取代或未取代的C3 至C36 雜芳基、或C1 至C16 烷基基團,其中
該取代基為選自C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、具有R’為烷基、芳基或雜芳基的-PO(R’)2 、D、F或CN、C1 至C16 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷基、部分或全氘化的C1 -C16 烷基、C1 -C16 烷氧基、部分或全氟化的C1 -C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 -C16 烷氧基;
Ar1 為選自取代或未取代的C6 至C38 芳基、取代或未取代的C3 至C36 雜芳基、或C1 至C16 烷基,其中
該取代基為選自C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、具有R’為烷基、芳基或雜芳基的-PO(R’)2 、D、F或CN、C1 至C16 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷基、部分或全氘化的C1 -C16 烷基、C1 -C16 烷氧基、部分或全氟化的C1 -C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 -C16 烷氧基;
Ar2 為選自取代或未取代的C6 至C38 亞芳基或式2,
(1),其中
該取代基為選自C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、具有R’為烷基、芳基或雜芳基的-PO(R’)2 、D、F或CN、C1 至C16 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷基、部分或全氘化的C1 -C16 烷基、C1 -C16 烷氧基、部分或全氟化的C1 -C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 -C16 烷氧基;
Z為選自O、S、Se、具有R’’’為選自C1 -C16 烷基或C6 -C18 芳基的CR’’’或NR’’’;
Ar3 為選自H、取代或未取代的芳基、選自包括吡啶、嘧啶、三嗪、喹啉、喹啉、苯并吖啶、二苯并吖啶、啡啉、咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩之群組的取代或未取代的雜芳基,其中
該取代基為選自C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、具有R’為烷基、芳基或雜芳基的-PO(R’)2 、D、F或CN、C1 至C16 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷基、部分或全氘化的C1 -C16 烷基、C1 -C16 烷氧基、部分或全氟化的C1 -C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 -C16 烷氧基;
Ar4 為選自H、取代或未取代的芳基、選自包括吡啶、嘧啶、三嗪、喹啉、喹啉、苯并吖啶、二苯并吖啶、啡啉、咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩之群組的取代或未取代的雜芳基,其中
該取代基為選自C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、具有R’為烷基、芳基或雜芳基的-PO(R’)2 、D、F或CN、C1 至C16 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷基、部分或全氘化的C1 -C16 烷基、C1 -C16 烷氧基、部分或全氟化的C1 -C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 -C16 烷氧基;
以及其中當Ar2 選擇式2時,Ar4 為H。
如果沒有另外陳述,H可以代表氫或氘。
如果沒有另行陳述,取代基可能為選自C1至C12烷基、C1至C12烷氧基、C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、具有R’為烷基、芳基或雜芳基的-PO(R’)2 、D、F或CN、C1 至C16 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷基、部分或全氘化的C1 -C16 烷基、C1 -C16 烷氧基、部分或全氟化的C1 -C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 -C16 烷氧基。
根據式1的化合物的一個實施例,其中R’可以獨立地選自烷基、芳基或雜芳基、D、F或CN、C1 至C16 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷基、部分或全氘化的C1 -C16 烷基、C1 -C16 烷氧基、部分或全氟化的C1 -C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 -C16 烷氧基。
根據式1的化合物的一個實施例,其中R’’可以獨立地選自H、取代或未取代的C6 至C38 芳基、取代或未取代的C3 至C36 雜芳基、或C1 至C16 烷基基團。
根據式1的化合物的一個實施例,其中R’’’可以獨立地選自C1 至C16 烷基或C6 至C18 芳基。
根據式1的化合物的一個實施例,其中式1的化合物可包含至少一個6員雜芳基環,其包括2個N原子至3個N原子,較佳地3個N原子。
根據式1的化合物的一個實施例,其中式1的化合物可包括至少兩個6員雜芳基環,其包括2個N原子至3個N原子,較佳地3個N原子。
根據式1的化合物的一個實施例,其中式1的化合物可包括至少三個6員雜芳基環,其包括2個N原子至3個N原子,較佳地3個N原子。
根據式1的化合物的一個實施例,其中式1的化合物可包括至少四個6員雜芳基環,其包括2個N原子至3個N原子,較佳地3個N原子。
根據式1的化合物的一個實施例,其中式1的化合物可包括至少一個5員雜芳基環,其包括O作為雜原子。
根據式1的化合物的一個實施例,其中式1的化合物可包括至少一個5員雜芳基環,其包括S作為雜原子。
根據式1的化合物的一個實施例,其中式1的化合物可包括至少一個5員雜芳基環,其包括Se作為雜原子。
根據式1的化合物的一個實施例,其中式1的化合物可包括至少兩個5員雜芳基環,其包括O作為雜原子。
根據式1的化合物的一個實施例,其中式1的化合物可包括至少兩個成員雜芳基環,其包括S作為雜原子。
根據式1的化合物的一個實施例,其中式1的化合物可包括至少兩個5員的雜芳基環,其包括Se作為雜原子。
根據式1的化合物的一個實施例,其中式1的化合物可包括員非雜芳基/亞芳基環的其中至少2到12個,較佳地6員非雜芳基/亞芳基環的其中至少3到10個,進一步較佳地6員非雜芳基/亞芳基環的其中4個至8個,以及此外較佳地6員非雜芳基環的其中5至6個。
根據式1的化合物的一個實施例:
(1),
其中
X為O;
R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R6 為獨立地選自H、取代或未取代的C6 至C38 芳基、取代或未取代的C3 至C36 雜芳基或C1 至C16 烷基基團,其中
該取代基為選自C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、具有R’為烷基、芳基或雜芳基的-PO(R’)2 、D、F或CN、C1 至C16 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷基、部分或全氘化的C1 -C16 烷基、C1 -C16 烷氧基、部分或全氟化的C1 -C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 -C16 烷氧基;
m為選自0、1、2或3的整數,較佳地為0;
n為選自0、1、2、3或4的整數,較佳地為0;
Y為N或CH;
Ar1 可以為選自取代或未取代的C6 至C38 芳基、取代或未取代的C3 至C36 雜芳基、或C1 至C16 烷基,其中
該取代基為選自C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、具有R’為烷基、芳基或雜芳基的-PO(R’)2 、D、F或CN、C1 至C16 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷基、部分或全氘化的C1 -C16 烷基、C1 -C16 烷氧基、部分或全氟化的C1 -C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 -C16 烷氧基;
Ar2 可以為選自取代或未取代的C6 至C38 亞芳基或式2,
(2),其中
該取代基為選自C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、具有R’為烷基、芳基或雜芳基的-PO(R’)2 、D、F或CN、C1 至C16 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷基、部分或全氘化的C1 -C16 烷基、C1 -C16 烷氧基、部分或全氟化的C1 -C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 -C16 烷氧基;
Z可以為選自O、S、Se、具有R’’’為選自C1 -C16 烷基或C6 -C18 芳基的CR’’’或NR’’’;
Ar3 可以為選自H、取代或未取代的芳基、選自包括吡啶、嘧啶、三嗪、喹啉、喹啉、苯并吖啶、二苯并吖啶、啡啉、咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩之群組的取代或未取代的雜芳基,其中
該取代基為選自C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、具有R’為烷基、芳基或雜芳基的-PO(R’)2 、D、F或CN、C1 至C16 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷基、部分或全氘化的C1 -C16 烷基、C1 -C16 烷氧基、部分或全氟化的C1 -C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 -C16 烷氧基;
Ar4 可以為選自H、取代或未取代的芳基、選自包括吡啶、嘧啶、三嗪、喹啉、喹啉、苯并吖啶、二苯并吖啶、啡啉、咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩之群組的取代或未取代的雜芳基,其中
該取代基為選自C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、具有R’為烷基、芳基或雜芳基的-PO(R’)2 、D、F或CN、C1 至C16 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷基、部分或全氘化的C1 -C16 烷基、C1 -C16 烷氧基、部分或全氟化的C1 -C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 -C16 烷氧基;
以及其中當Ar2 可以為選自式2時,Ar4 為H。
根據式1的化合物的一個實施例:
(1),
其中
X為O;以及當Ar2 可以為選自式2時,Ar4 為H。
根據式1的化合物的一個實施例:
(1),
其中
X為S;以及當Ar2 可以為選自式2時,Ar4 為H。
根據式1的化合物的一個實施例:
(1),
其中
R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R6 為獨立地選自H、取代或未取代的C6 至C12 芳基、取代或未取代的C3 至C11 雜芳基或C1 至C3 烷基基團,其中
該取代基為選自C6 至C12 芳基、C3 至C11 雜芳基、具有R’為烷基、芳基或雜芳基的-PO(R’)2 、D、F或CN、C1 至C16 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷基、部分或全氘化的C1 -C16 烷基、C1 -C16 烷氧基、部分或全氟化的C1 -C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 -C16 烷氧基。
根據式1的化合物的一個實施例:
(1),
其中
R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R6 為獨立地選自H、取代或未取代的C6 至C12 芳基、取代或未取代的C3 至C11 雜芳基或C1 至C3 烷基基團。
根據式1的化合物的一個實施例:
(1),
其中
R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R6 為獨立地選自H、取代或未取代的C6 ,較佳地為H。
根據式1的化合物的一個實施例,其中m為選自0、1或2的整數。
根據式1的化合物的一個實施例,其中m為0或1的整數。
根據式1的化合物的一個實施例,其中m為0。
根據式1的化合物的一個實施例,其中n為選自0、1、2或3的整數。
根據式1的化合物的一個實施例,其中n為選自0、1或2的整數。
根據式1的化合物的一個實施例,其中n為選自0或1的整數。
根據式1的化合物的一個實施例,其中n為0。
根據式1的化合物的一個實施例,其中該式1的化合物由式1a及/或1b表示
(1a);
(1b)。
根據式1的化合物的一個實施例,其中該式1的化合物由式1a表示:
(1a)。
根據式1的化合物的一個實施例,其中該式1的化合物由式1b表示:
(1b)。
根據式1的化合物的一個實施例,其中
X為O或S;
R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R6 為獨立地選自H、苯基、萘基或聯苯基;
m為0;
n為0;
Y為N或CH,較佳地為N;
Ar1 可以為選自苯基、萘基、聯苯基、菲基三苯基或蒽基基團;
Ar2 可以為選自二價亞苯基、亞萘基、亞聯苯基、亞菲基、亞三苯基或亞蒽基基團;
Z可以為選自O、S、Se、具有R’’’為選自C1 -C16 烷基或C6 -C18 芳基的CR’’’或NR’’’;
Ar3 可以為選自H、取代或未取代的芳基、選自包括吡啶、嘧啶、三嗪、喹啉、喹啉、苯并吖啶、二苯并吖啶、啡啉、咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩之群組的取代或未取代的雜芳基;
Ar4 可以為選自H、取代或未取代的芳基、選自包括吡啶、嘧啶、三嗪、喹啉、喹啉、啡啉、咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩之群組的取代或未取代的雜芳基。
根據式1的化合物的一個實施例,其中
Ar2 為選自式2;以及
Z為選自O、S、Se、具有R’’’為選自C1 至C16 烷基或C6 -C18 芳基的CR’’’或NR’’’,並且更佳地為選自具有R’’’為選自C1 至C16 烷基或C6 -C18 芳基的CR’’’。
根據式1的化合物的一個實施例,其中
Ar2 為選自式2;以及
Z為選自O、S、Se以及具有R’’’為選自C1 至C16 烷基或C6 -C18 芳基的CR’’’。
根據式1的化合物的一個實施例,其中
Ar2 為選自式2;以及
Z為選自O、S及Se。
根據式1的化合物的一個實施例,其中
X為O或S;
R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R6 為獨立地選自H、苯基、萘基或聯苯基;
m為0;
n為0;
Y為N或CH,較佳地為N;
Ar1 可以為選自苯基、萘基、聯苯基、菲基三苯基或蒽基基團;
Ar2 可以為選自二價亞苯基、亞萘基、亞聯苯基、亞菲基、亞三苯基或亞蒽基基團;
Z可以為選自O、S、Se、具有R’’’為選自C1 -C16 烷基或C6 -C18 芳基的CR’’’或NR’’’;
Ar3 可以為選自H、未取代的芳基、選自包括吡啶、嘧啶、三嗪、喹啉、喹啉、苯并吖啶、二苯并吖啶、啡啉、咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩之群組的未取代的雜芳基;
Ar4 可以為選自H、未取代的芳基、選自包括吡啶、嘧啶、三嗪、喹啉、喹啉、苯并吖啶、二苯并吖啶、啡啉、咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩之群組的未取代的雜芳基。
根據式1的化合物的一個實施例,其中式1的化合物包括:
- 至少約一個非雜苯環至約十二個非雜苯環,較佳的至少約二個苯環至約七個苯環;及/或
- 至少約一至四個、較佳地一至三個,進一步較佳地一或二個、以及更佳的一個雜芳族6員環,以及至少一至兩個、較佳地一個雜芳族5員環。
根據式1的化合物的一個實施例,其中,其中Ar1 和Ar3 及/或Ar4 為獨立地選自取代或未取代的C6 -C18 芳基、或取代或未取代的C5 -C18 雜芳基,其中取代的C6 至C18 芳基或取代的C5 至C18 雜芳基的取代基為獨立地選自C1 至C12 烷基、C1 至C12 烷氧基、部分或全氟化C1 至C12 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷氧基、部分或全氘代C1 至C12 烷基、部分或全氘化C1 至C16 烷氧基、C6 至C18 芳基,C3 至C25 雜芳基、D、F或CN,較佳地選自C1 至C12 烷基。
根據式1的化合物的一個實施例,其中Ar2 為選自取代或未取代的C6 -C18 亞芳基、或取代或未取代的C5 -C18 雜亞芳基,其中取代的C6 -C18 芳基或取代的C5 -C18 雜芳基的取代基為獨立地選自C1 至C12 烷基、C1 至C12 烷氧基、部分或全氟化C1 至C12 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷氧基、部分或全氘化C1 至C12 烷基、部分或全氘化C1 至C16 烷氧基、C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、D、F或CN,較佳地選自C1 至C12 烷基。
根據式1的化合物的另一個實施例,其中R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R6 獨立地選自:
- 取代或未取代的芳族基團,其包括至少約三個苯環至約二十個苯環,或
- 取代或未取代的芳族基團,其包括至少約兩個苯環至約二十個苯環、以及至少一個雜芳基環至約四個雜芳基環。
根據式1的化合物的另一個實施例,其中R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R6 為獨立地選自:
- 取代或未取代的芳族基團,其包括至少約三個苯環至約二十個苯環,或
- 取代或未取代的芳族基團,其包括至少約兩個苯環至約二十個苯環,和至少一個雜芳基環至約四個雜芳基環,其中該雜芳基環具有2至6個碳原子,較佳地4至5個碳原子,以及雜芳基環為5或7員環,較佳地6員環。
根據式1的化合物的另一個實施例,其中R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R6 為獨立地選自:
- 取代或未取代的芳族基團,其包含至少約四個苯環至七個苯環,或
- 取代或未取代的芳族基團,其包含至少約四個苯環至約七個苯環,以及至少約二個雜芳基環至約三個雜芳基環,其中雜芳基環具有2至6個碳原子,較佳地4至5個碳原子,以及雜芳環為5或7員環,較佳地6員環。
根據式1的化合物的另一個實施例,其中R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R6 為獨立地選自:
- 取代或未取代的芳族基團,其包括至少約3個取代或未取代的苯環至約12個取代或未取代的苯環,較佳的至少約4個取代或未取代的苯環至約10個取代或未取代的苯環,進一步較佳地至少約4個取代或未取代的苯環至約6個取代或未取代的苯環,其中取代的苯環的取代基為獨立地選自C1 -C12 烷基、C1 -C12 烷氧基、部分或全氟化C1 -C12 烷基、部分或全氟化C1 -C16 烷氧基、部分或全氘代C1 -C12 烷基、部分或全氘代C1 -C16 烷氧基、C6 -C18 芳基、C3 -C25 雜芳基、D、F或CN,較佳地選自C1 -C12 烷基;或者
- 取代或未取代的芳族基團,其包括至少約2個取代或未取代的苯環至約12個取代或未取代的苯環,較佳地至少約4個取代或未取代的苯環至約7個取代或未取代的苯環;以及至少1個取代或未取代的雜芳基環至約4個取代或未取代的雜芳基環,較佳地至少約2個取代或未取代的雜芳基環至約3個取代或未取代的雜芳基環,其中雜芳基環具有2至6個碳原子,較佳地4至5個碳原子,以及雜芳基環為5或7員環,較佳地為6員環,並且其中取代的苯基和取代的雜芳基環的取代基為獨立地選自C1 -C12 烷基、C1 -C12 烷氧基、部分或全氟化的C1 至C12 烷基、部分或全氟化的C1 至C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 至C12 烷基、部分或全氘化的C1 至C16 烷氧基、C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、D、F或CN,較佳地選自C1 至C12 烷基。
根據式1的化合物的另一個實施例,其中R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R6 為獨立地選自:
- 取代或未取代的芳族基團,其包括至少約2個取代或未取代的苯環至約12個取代或未取代的苯環,較佳地至少約4個取代或未取代的苯環至約7個取代或未取代的苯環,其中取代的苯基的取代基為獨立地選自C1 至C12 烷基、C1 至C12 烷氧基、部分或全氟化C1 至C12 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷氧基、部分或全氘化C1 至C12 烷基、部分或全氘化C1 至C16 烷氧基、C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、D、F或CN,較佳地選自C1 至C12 烷基。
根據式1的化合物的另一個實施例,其中R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R6 為獨立地選自:
- 取代或未取代的芳族基團,其包括至少1個取代或未取代的雜芳基基團至約4個取代或未取代的雜芳基環,較佳地至少約2個取代或未取代的雜芳基環至約3個取代或未取代的雜芳基環,其中雜芳基環具有2至6個碳原子,較佳地4至5個碳原子,以及雜芳基環為5或7員環,較佳地6員環,並且其中取代的雜芳基的取代基為獨立地選自C1 至C12 烷基、C1 至C12 烷氧基、部分或全氟化C1 至C12 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷氧基、部分或全氘化C1 至C12 烷基、部分或全氘化C1 至C16 烷氧基、C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、D、F或CN,較佳地選自C1 至C12 烷基。
根據式1的化合物的另一個實施例,其中R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R6 為獨立地選自:
- 取代或未取代的芳族基團,其包括至少約2個取代或未取代的苯環至約12個取代或未取代的苯環,較佳地至少約4個取代或未取代的苯環至約7個取代或未取代的苯環,其中取代的苯基的取代基為獨立地選自C6 至C18 芳基。
根據本發明,式1的化合物包括:
- 至少三個取代或未取代的苯環,其經由一或多個單鍵,經由乙烯基基團及/或稠環系統的一部分被連接;或者
- 至少兩個或至少三個或至少四個取代或未取代的苯環,其經由一或多個單鍵,經由乙烯基基團及/或稠環系統的一部分被連接。
根據本發明,式1的化合物可包括至少三個取代或未取代的苯環的第一苯環及/或第二苯環,該至少三個取代或未取代的苯環經由單鍵連接至第三苯環。
根據本發明,式1的化合物可包括至少三個取代或未取代的苯環的第一苯環、第二苯環和第三苯環的至少二或三個,該至少三個取代或未取代的苯環經由乙烯基基團被連接。
根據本發明,式1的化合物可包括至少三個取代或未取代的苯環的第一苯環、第二苯環和第三苯環的至少二或三個,該至少三個取代或未取代的苯環為稠環系統的一部分。
根據本發明,式1的化合物可包括至少三個取代或未取代的芳族基團的第一苯環及/或第二苯環,該至少三個取代或未取代的芳族基團經由單鍵連接至第三雜芳基環。
根據本發明,式1的化合物可包括至少三個取代或未取代的芳族基團的第一苯環、第二苯環和第三雜芳基環的至少二或三個,該至少三個取代或未取代芳族基團經由乙烯基基團被連接。
根據本發明,式1的化合物可包括至少三個取代或未取代的芳族基團的第一苯環、第二苯環和第三雜芳基環的至少兩個或三個,該至少三個取代或未取代的芳族基團為稠環系統的一部分。
如果芳族基團的至少三個苯環、或至少兩個苯環和至少一個雜芳基環為稠環系統的一部分,二或更多個苯環,或二或更多個苯環和一雜芳基環可以共用至少兩個碳原子,及/或苯環及/或雜芳基環可以與5員環稠合。
如果至少三個苯環是稠環系統的一部分,至少二或三個苯環可以共用至少兩個碳原子。
如果芳族基團的至少兩個苯環和至少一個雜芳基環是稠環系統的一部分,至少兩個環或三個環可以共用至少兩個碳原子。
如果至少兩個苯環和一雜芳基環是稠合環系統的一部分,二或更多個苯環及/或雜環可共用至少兩個碳原子及/或可與5員環稠合。
根據一個實施例,式1的化合物可包括:
- 取代或未取代的芳族基團,其包括至少約三個取代或未取代的苯環,其中該至少三個苯環經由單鍵被連接或為稠環系統的部分,或者
- 取代或未取代的芳族基團,其包括至少約兩個取代或未取代的苯環和約一個取代或未取代的雜芳基環,其中至少兩個苯環和一個雜芳基環經由單鍵被連接或為稠環系統的部分。
根據式1的化合物的另一個實施例,其中Ar1 可以為選自苯基、聯苯基、三聯苯基、萘基、菲基、三苯基、蒽基。
根據式1的化合物的另一個實施例,其中,
- Ar1 可為選自苯基、聯苯基、三聯苯基、萘基、菲基、三苯基、蒽基、以及較佳地選自C1至C8:
(C1)、(C2)、 (C3)、(C4)、(C5)、(C6)、(C7)、(C8);及/或
- Ar2 為選自亞苯基、亞聯苯基、亞三聯苯基、亞萘基、亞菲基、亞三苯基、亞蒽基、以及較佳地選自D1至D13:
(D1)、(D2)、(D3)、(D4)、
(D5)、(D6)、(D7)、
(D8)、(D9)、(D10)、
(D11)、(D12)、(D13);
- Ar3 可為獨立地選自E1至E28:
(E1)、(E2)、(E3)、
(E4)、(E5)、(E6)、
(E7)、(E8)、(E9)、

(E10)、(E11)、

(E12)、(E13)、(E14)、(E15)、(E16)、(E17)、(E18)、(E19)、(E20)、(E21)、

(E22)、(E23)、
(E24)、(E25) 、(E26)、(E27)、(E28)、及/或
- Ar4 可為獨立地選自F1至F9:
(F1)、(F2)、(F3)、(F4)、(F5)、
(F6)、(F7)、(F8)、(F9)。
星號“*”表示鏈結位置,在該鏈結位置,Ar1 、Ar2 、Ar3 和Ar4 的取代基鍵結於根據式1的化合物中。
根據式1的化合物的另一個實施例,其中該式1化合物可為選自G1至G70:
(G1)、(G2)、(G3)、(G4)、(G5)、(G6)、(G7)、(G8)、(G9)、(G10)、(G11)、(G12)、(G13)、(G14)、(G15)、(G16)、(G17)、(G18)、(G19)、(G20)、(G21)、(G22)、(G23)、(G24)、(G25)、(G26)、(G27)、(G28)、(G29)、(G30)、(G31)、(G32)、(G33)、(G34)、(G35)、(G36)、(G37)、(G38)、(G39)、(G40)、
(G41)、
(G42)、(G43)、(G44)、(G45)、(G46)、(G47)、(G48)、(G49)、(G50)、(G51)、(G52)、(G53)、(G54)、(G55)、(G57)、(G58)、(G59)、(G60)、(G61)、
(G62)、(G63)、
(G64)、(G65)、(G66)、(G67)、(G68)、(G69)、(G70)。
根據一個方面,式1的化合物可以被使用作為用於摻雜劑材料的基質材料。
根據一個實施例,有機半導體層可包括至少一種式1化合物。
根據一個方面,層材料可以為有機半導體層,其被使用於有機電子元件。例如,有機電子元件可以為OLED或其類似者。
由式1表示的化合物具有強電子傳輸特性,以增加電荷遷移率及/或穩定性,從而改進光度效率、電壓特性及/或生命期特性。
由式1表示的化合物具有高電子遷移率和低操作電壓。
在描述中,該表述“發射層”、“輔助ETL”以及“第一ETL”被同義地使用。ETL表示電子傳輸層。
由式1表示的化合物以及包括或包括的式1的化合物以及有機半導體層可為非放出的(non-emissive)。
在本說明書的上下文中,術語“基本上非放出的”或“非發射的”是指來自元件對於可見的發射光譜的化合物或層的貢獻相對於可見發射光譜小於10%,較佳地小於5%。可見發射光譜是具有約≥380 nm至約≤780 nm的波長的發射光譜。
較佳地,包括式1的化合物的有機半導體層為本質上是非放出的或非發射的。
術語“無”、“不含有”、“不包括”不排除在沉積之前可能存在於化合物中的雜質。關於本發明達成的目的,雜質沒有技術效果。
操作電壓,也稱為U,為在10毫安每平方厘米(mA/cm2 )以伏特(V)來測量。
燭光每安培效率,也稱為cd/A效率,為在10毫安每平方厘米(mA/cm2 )以燭光每安培來測量。
顏色空間是由坐標CIE-x和CIE-y(國際照明委員會1931)來描述。對於藍色發射,CIE-y為特別的重要,較小的CIE-y表示較深的藍色。
最高佔用分子軌域,也稱為HOMO,和最低未佔用分子軌域,也稱為LUMO,以電子伏特(eV)來測量。
速率開始溫度以℃來測量,並描述VTE源溫度,在該VTE源溫度該化合物的可測量蒸發在小於10-5 mbar的壓力開始。
術語“OLED”、“有機發光二極體”、“有機發光元件”、“有機光電元件”和“有機光發射二極體”同時被使用並具有相同的含義。
術語“過渡金屬”是指並包括元素週期表的d區中的任何元素,其包括元素週期表上的第3至12族元素。
術語“III至VI族金屬”是指並包括元素週期表的第III至VI族中的任何金屬。
如此處所使用,“重量百分比”,“wt.-%”,“重量的百分比”,“重量的%”及其變異是指組成、成分、物質或試劑作為分別的電子傳輸層的該組成、成分或試劑的重量除以其組合物的總重量並且乘以100。應理解,分別的電子傳輸層的所有成分,物質或試劑的總重量百分比的量可被選擇使得其不超過100 wt.-%。
如此處所使用,“體積百分比”,“vol.-%”,“體積的百分比”,“體積的%”及其變異是指元素金屬、組成、成分、物質或試劑作為分別的電子傳輸層的元素金屬、成分、物質或試劑的體積除以其分別的電子傳輸層的總體積並且乘以100。可以理解,分別的陰極電極層的所有元素金屬、成分、物質或試劑的總體積百分比的量可被選擇使得其不超過100 vol.%。
無論是否明確指出,所有數值在此處被假設以術語“大約”所修飾。如此處所使用,術語“大約”是指能發生之數值的量中的變異。
無論是否由術語“大約”修飾,申請專利範圍包括量的等同者。
應當注意的是,如在本說明書和所附申請專利範圍中被使用的,單數形式“一”,“一個”和“該”包括複數參照物,除非內容另有明確指定。
應當注意的是,如在本說明書和所附申請專利範圍使用的,如果沒有另外定義,“*”表示化學鍵結位置。
陽極電極和陰極電極可以被描述為陽極電極/陰極電極或陽極電極/陰極電極或陽極電極層/陰極電極層。
根據另一方面,有機光電元件包括彼此面對的陽極層和陰極層以及在陽極層和陰極層之間的至少一個有機半導體層,其中有機半導體層包括式1的化合物或由式1的化合物組成。
根據又一方面,一種包括可以為有機光電元件的有機電子元件的顯示元件被提供。
在本說明書中,當定義未被另外提供時,“烷基基團”可以指脂族烴基團。烷基基團可以指沒有任何雙鍵或三鍵的“飽和烷基基團”。較佳烷基基團可以是直鏈的、環的、或支鏈的烷基基團。
術語“烷基基團”包含C1 至C16 烷基、C3 至C16 支鏈烷基、和C3 至C16 環烷基。
烷基基團可以是C1 至C16 烷基基團、或較佳地C1 至C12 烷基基團。更具體地,烷基基團可以是C1 至C14 烷基基團、或較佳地C1 至C10 烷基基團或C1 至C6 烷基基團。例如,C1 -C4 烷基基團在烷基鏈中包括1-4個碳,並且可以為選自甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、仲丁基和t-丁基。
烷基基團的特定示例可以是甲基基團、乙基基團、丙基基團、異丙基基團、丁基基團、異丁基基團、叔丁基基團、戊基基團、己基基團、環丙基基團、環丁基基團、環戊基基團、環己基基團及類似者。
在本說明書中,“亞芳基基團”可以指具有至少一個烴芳族部分(moiety)的基團,並且烴芳族部分的所有元素可以具有形成共軛的p-軌域,例如苯基基團、萘基基團、蒽基基團、菲基基團、芘基基團、芴基基團及其類似者,如果沒有另外定義。
術語“雜亞芳基”,也稱為“雜芳基環”可以指具有至少一個雜原子的芳族雜環,並且烴雜芳族部分的所有元素可以具有形成共軛的p-軌域,如果沒有另外定義。雜原子可以為選自N、O、S、B、Si、P、Se,較佳地選自N、O和S。雜原子可以較佳地選自N,如果沒有另外定義。
雜亞芳基環可包括至少1至3個雜原子。較佳地雜亞芳基環可包括至少1至3個個別地選自N、S及/或O的雜原子。更佳地雜亞芳基環可包括至少1至3個可為N的雜原子。
除了式1的嘧啶或三嗪基團之外,進一步較佳地,至少一個另外的雜芳基/雜亞芳基環可以包括至少1至3個N原子、或至少1至2個N原子或至少一個N原子。
根據另一個較佳的實施例,根據式1的化合物可以包括:
- 至少6至25個芳族環、較佳地至少7至22個芳族環、進一步較佳地至少8至20個芳族環、另外較佳地至少9至15個芳族環以及更佳地至少10至14個芳族環;其中,
- 至少1至4個、較佳地1至4個或2至3個為雜芳族環。
根據一個實施例,根據式1的化合物:
- 包括至少約6至約20個芳族環、較佳地至少約7至約18個芳族環、進一步較佳地至少約9至約16個芳族環、另外較佳地至少約10至約15個芳族環以及更佳地至少約11至約14個芳族環;及/或
- 式1的化合物可包括至少約2至約6個、較佳地約3至約5個或約2至約4個雜芳族環,其中雜原子可為選自N、O、S;及/或
- 包括至少一個芴環(fluorene ring)和至少一個雜芴環,其中雜原子可以為選自N、O、S。
根據進一步較佳的實施例,式1的化合物可包括至少2至7個、較佳地2至5個、或2至3個雜芳族環。
根據進一步較佳的實施例,式1的化合物可包括至少2至7個、較佳地2至5個、或2至3個雜芳族環,其中至少一個芳族環是五員雜芳族環。
根據進一步較佳的實施例,式1的化合物可包括至少3至7個、較佳地3至6個、或3至5個雜芳族環,其中雜芳族環中的至少兩個是五員雜芳族環。
根據一個實施例,根據式1的化合物可包括至少6至12個非雜芳族環和2至3個雜芳族環。
根據一個較佳的實施例,根據式1的化合物可包括至少7至12個非雜芳族環和2至5個雜芳族環。
根據一個較佳的實施例,根據式1的化合物可包括至少7至11個非雜芳族環和2至3個雜芳族環。
熔點
熔點(mp)是被確定為峰值溫度,該峰值溫度來自上述TGA-DSC測量的DSC曲線或來自各別的DSC測量(MettlerToledo DSC822e,在純氮氣的氣流的情形下,以加熱速率10 K/min將樣品從室溫加熱至完全熔化。將4至6 mg的樣品量放入帶有蓋子的40 μL Mettler Toledo鋁盤中,一個 <1 mm的孔被刺入蓋子)。
根據另一個實施例,式1的化合物可具有約≥250 ℃且約≤380℃、較佳地約≥260 ℃且約≤370 ℃、進一步較佳地約≥270 ℃且約≤360 °C的熔點。
玻璃轉移溫度
玻璃轉移溫度為在氮氣下並且如在2010年3月公佈的DIN EN ISO 11357中所描述的在Mettler Toledo DSC 822e示差掃描熱析儀中使用每min 10 K的加熱速率來測量。
根據另一個實施例,式1的化合物可具有約≥115 ℃且約≤380℃、較佳地約≥130 ℃且約≤350 ℃、進一步較佳地約≥145 ℃且約≤320 ℃、另外較佳地約≥160 ℃且約≤220 ℃的玻璃轉移溫度Tg。
速率開始溫度
速率開始溫度藉由將100 mg的化合物裝載至VTE源中來確定。作為VTE來源,用於有機材料的點來源(如由Kurt J. Lesker Company(www.lesker.com)或CreaPhys GmbH(http://www.creaphys.com)所供應者)被使用。VTE源以15 K/min的恆定速率在小於10-5 mbar的壓力來加熱,且該源內的溫度以熱電偶在來測量。化合物的蒸發是以QCM檢測器來檢測,其檢測化合物在檢測器的石英晶體上的沉積。在石英晶體上的沉積速率以埃(Ǻngstrom)每秒來測量。為了確定速率開始溫度,沉積速率是對VTE源溫度作圖。速率開始為在QCM探測器上可辨沉積發生所在的溫度。為了準確的結果,VTE來源被加熱和冷卻三次,並且僅來自第二次和第三次運行的結果被使用來確定速率開始溫度。
為了達成在有機化合物的蒸發速率上的良好控制,速率開始溫度可以為在200 ℃至260 ℃的範圍內。如果速率開始溫度在200 ℃以下,蒸發可能太快並因此難以控制。如果速率開始溫度在260 ℃以上,蒸發速率可能太低,這可能導致低節拍時間(tact time),以及由於對高溫之延長的暴露,在VTE源中的有機化合物的分解可能發生。
速率開始溫度是化合物揮發性的間接度量。速率開始溫度越高,化合物的揮發性越低。
根據另一個實施例,式1的化合物可以具有約≥200 ℃且約≤350℃、較佳地約≥220 ℃且約≤350 ℃、進一步較佳地約≥240 ℃且約≤320 °C的速率開始溫度TRO
偶極矩
含有N原子的分子的偶極矩由下式給出:


其中是分子中原子i的部分電荷和位置。
偶極矩由半經驗分子軌域法來確定。分子結構的幾何是使用在氣相中具有6-31G*基礎組的混合功能性B3LYP來優化,如在程式套裝軟體TURBOMOLE V6.5(TURBOMOLE GmbH,Litzenhardtstrasse 19, 76135 Karlsruhe,德國)中所實施的。如果多於一種的構形是可見的,具有最低總能量的構形可以被選擇以確定分子的鍵長度。
根據一個實施例,根據式1的化合物可以具有從約≥0.1至約≤1.50、較佳地從約≥0.15至約≤1的範圍內的偶極矩(德拜)。
計算HOMO和LUMO
HOMO和LUMO是以程式套裝軟體TURBOMOLE V6.5來計算。分子結構的優化幾何和HOMO和LUMO能階是藉由在氣相中應用具有6-31G*基礎組的混合功能性的B3LYP來確定。如果多於一種的構形是可行的,具有最低總能量的構形可以被選擇。
根據一個實施例,根據式1的化合物可具有在從約- 2.30 eV至約- 1.70 eV、較佳地從約- 1.8 eV至約- 2.2 eV的範圍內的LUMO能階(eV)。
莫耳質量
以g/mol為單位的化合物的莫耳質量由形成化合物的原子的標準原子量(也稱為標準相對原子質量)之和乘以莫耳質量常數M u 來給出。M u 為1×10-3 kg/mol = 1 g/mol。
根據一個實施例,根據式1的化合物可具有在從約450 g/mol至約1800 g/mol、較佳地從約500至約1600 g/mol、進一步較佳地從約600 g/mol、至約1400 g/mol的範圍內的莫耳質量(g/mol)。
技術效果
令人驚奇的是,發現式1的化合物和本發明的有機電子元件藉由優於本領域已知的有機電致發光元件和化合物,特別地關於cd/A效率(也被被指稱為電流效率且被指稱為生命期),解決本發明基礎的問題。同時,工作電壓保持在相似或甚至改善的水準,這對於降低(例如移動顯示元件的)功率消耗和延長電池壽命是重要的。高cd/A效率對於高效率是重要的,並從而增加移動元件(例如移動顯示元件)的電池壽命。在高電流密度下的長生命期對於在高亮度被運行的元件的長壽性是重要的。
高玻璃轉移溫度可在高溫應用中提供技術益處,因為有機半導體層的形態較不可能劣化。令人驚奇的是,發現速率開始溫度仍在合適於量產的範圍內。
此外,發現儘管有高玻璃轉移溫度,式1的化合物提供低蒸發溫度,這可提供在量產應用中在先前技術之上的技術優勢。
發明人驚奇地發現,當使用有機電致發光元件作為熒光藍色元件時,特別良好的性能可以被達成。
在本文提及的具體配置被發現是特別有優點的。
同樣地,落入本發明的最廣泛定義的範圍內的一些化合物已經被令人驚奇地發現關於所提及的cd/A效率及/或生命期之性質的特別好的性能。在本文中討論的這些化合物是特別地較佳的。
進一步,具有高效率及/或長生命期的有機光電元件可以被實現。
陽極
用於陽極的材料可以為金屬或金屬氧化物、或有機材料,較佳地具有高於約4.8 eV、更佳地高於約5.1 eV、最佳地高於約5.3 eV的的功函數的材料。較佳的金屬為像是Pt、Au或Ag的貴金屬,較佳的金屬氧化物為可以有利地被使用於具有反射陰極的底部發射OLED中的像是ITO或IZO的透明金屬氧化物。
在包含透明金屬氧化物陽極或反射金屬陽極的元件中,陽極可以具有從約5 0nm至約100 nm的厚度,而半透明金屬陽極可以薄至從約5 nm至約15 nm,以及非透明金屬陽極可具有從約15 nm至約150 nm的厚度。
電洞注入層(HIL)
電洞注入層可以改善在陽極和被使用於電洞傳輸層的有機材料之間的介面性質,並且被應用於非平面化的陽極上,以及因此可以平面化陽極的表面。例如,電洞注入層可以包括在陽極材料的功函數和電洞傳輸層的HOMO的能階之間具有其最高佔用分子軌域(HOMO)的能階的中位數值的材料,以便調整在陽極的功函數和電洞傳輸層的HOMO的能階之間的差異。
當電洞傳輸區域包含電洞注入層36時,電洞注入層可以藉由多種方法(例如,真空沉積、旋轉塗佈、澆鑄、朗謬-布洛傑(Langmuir-Blodgett,LB)方法、或類似者)的任何一種在陽極上形成。
當電洞注入層使用真空沉積而形成時,真空沉積條件可以依照被使用於形成電洞注入層的材料、以及將形成的電洞注入層的期望結構和熱性質而變化,以及例如,真空沉積可以在約100 °C至約500 °C的溫度、約10-6 Pa至約10-1 Pa的壓力、以及約0.1至約10 nm/sec的沉積速率來執行,但沉積條件不限於此。
當電洞注入層使用旋轉塗佈而形成時,塗佈條件可以依照被使用於形成電洞注入層的材料、以及將形成的電洞注入層的期望結構和熱性質而變化。例如,塗佈速率可以在約2000 rpm至約5000 rpm的範圍內、以及在塗佈後進行熱處理以移除溶劑的溫度可以在約80 °C至約200 °C的範圍內,但是塗佈條件不限於此。
電洞注入層進一步可以包含p-摻雜物,以改善導電性及/或來自陽極的電洞注入。
p-摻雜物
在另一方面,p-摻雜物可以均勻地分散在電洞注入層中。
在另一方面,p-摻雜物可以於較靠近陽極處以更高的濃度、以及於較靠近陰極處以更低的濃度,存在於電洞注入層中。
p-摻雜物可以為醌衍生物或軸烯(radialene)化合物中的一種,但不限於此。p-摻雜物的非限制性範例為醌衍生物,像是四氰基醌二甲烷(TCNQ)、2,3,5,6-四氟-四氰基-1,4-苯并醌二甲烷(F4-TCNQ)、4,4',4''-((1E,1'E,1''E)-環丙烷-1,2,3-三亞基三(氰基甲基亞基)-三(2,3,5,6-四氟苯甲腈)(4,4',4''-((1E,1'E,1''E)-cyclopropane-1,2,3-triylidenetris(cyanomethanylylidene))- tris(2,3,5,6-tetrafluorobenzonitrile))。
根據另一個實施例,包括式1的化合物的元件可進一步包括包含軸烯化合物及/或醌二甲烷化合物的層。
在另一個實施例中,軸烯化合物及/或醌二甲烷化合物可以被一或多個鹵素原子及/或一或多個吸電子基團取代。吸電子基團可為選自腈基、鹵化烷基、或者替代地選自全鹵化烷基、替代地選自全氟化烷基。吸電子基團的其他示例可以是醯基、磺醯基或磷醯基。
替代地,醯基基團、磺醯基基團及/或磷醯基基團可包括鹵化及/或全鹵化烴基。在一個實施例中,全鹵化烴基可以是全氟化烴基。全氟化烴基的示例可以是全氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟異丙基、全氟丁基、全氟苯基、全氟甲苯基;包含鹵化烴基基團的磺醯基的示例可以是三氟甲基磺醯基、五氟乙基磺醯基、五氟苯基磺醯基、七氟丙基磺醯基、九氟丁基磺醯基、及類似者。
在一個實施例中,軸烯及/或醌二甲烷化合物可被包括在電洞注入、電洞傳輸及/或電洞產生層中。
在一個實施例中,軸烯化合物可具有式(XX)及/或醌二甲烷化合物可具有式(XXIa)或(XXIb):
(XX)(XXIa)(XXIb),
其中R1” 、R2” 、R3 、R4 、R5 、R6 、R7 、R8 、R11 、R12 、R15 、R16 、R20 、R21 為獨立地選自吸電子基團以及R9 、R10 、R13 、R14 、R17 、R18 、R19 、R22 、R23 和R24 為獨立地選自H、鹵素和吸電子基團。可以合適被使用的電子吸引基團如上該。
電洞傳輸層(HTL)
形成電洞傳輸層和電子阻擋層的條件可以基於上述電洞注入層的形成條件來定義。
電荷傳輸區域的電洞傳輸部分的厚度可以為從約10 nm至約1000 nm,例如,約10 nm至約100 nm。當電荷傳輸區域的電洞傳輸部分包括電洞注入層和電洞傳輸層時,電洞注入層的厚度可以為從約10 nm至約1000 nm,例如約10 nm至約100 nm,以及電洞傳輸層的厚度可以為從約5 nm至約200 nm,例如約10 nm至約150 nm。當電荷傳輸區域的電洞傳輸部分(HIL和HTL)的厚度在這些範圍內時,令人滿意的電洞傳輸特性可以在無操作電壓的實質增加的情況下獲得。
在電洞傳輸區域中被使用的電洞傳輸基質材料不被特別地限制。較佳的為包括至少6個非定域電子的共軛體系的共價化合物、較佳地為包括至少一個芳族環的有機化合物、更佳更佳地為包括至少兩個芳族環的有機化合物、甚至更佳更佳地為包括至少三個芳族環的有機化合物、最較佳地為包括至少四個芳族環的有機化合物。被廣泛使用於電洞傳輸層中的電洞傳輸基質材料的典型示例是多環芳烴、三芳基胺化合物和雜環芳族化合物。在電洞傳輸區域的各種層中有用的電洞傳輸基質的邊界軌域能階的合適範圍是眾所周知的。就HTL基質的氧化還原對(redox couple)HTL基質/陽離子自由基的氧化還原電位而言,較佳的值(如果例如藉由對二茂鐵/二茂鐵鹽氧化還原對(ferrocenium redox couple)作為參考的循環伏安法所測量)可以為在0.0 - 1.0 V的範圍內、更佳更佳地在0.2 - 0.7 V的範圍內、甚至更佳更佳地在0.3 - 0.5 V的範圍內。
緩衝層
電荷傳輸區域的電洞傳輸部分可進一步包含緩衝層。
可以合適被使用的緩衝層在US 6 140 763、US 6 614 176和US2016/248022中被揭露。
緩衝層可以根據從EML發射的光的波長來補償光的光學共振距離,並且因此可以增加效率。
發射層(EML)
發射層可以藉由使用真空沉積、旋轉塗佈、澆鑄、LB方法或類似者在電洞傳輸區域上形成。當發射層使用真空沉積或旋轉塗佈形成時,用於沉積和塗佈的條件可以與用於形成電洞注入層的條件類似,儘管沉積和塗佈的條件可以依照使用以形成發射層的材料而變化。發射層可以包含發射體主體(EML主體)和發射體摻雜物(進一步僅發射體)。
發射層的厚度可以為約100Ǻ至約1000Ǻ、例如約200Ǻ至約600Ǻ。當發射層的厚度在這些範圍內時,發射層可以具有改善的發射特性而無操作電壓的實質增加。
發射體主體
根據另一個實施例,發射層包含式1的化合物作為發射體主體。
發射體主體化合物具有至少三個芳族環,其為獨立地選自碳環的環和雜環的環。
可被使用作為發射體主體的其他化合物是由以下式400表示的蒽基質化合物:
式400。
在式400中,Ar111 和Ar112 每一個可以為獨立地取代或未取代的C6 -C60 亞芳基基團;Ar113 至Ar116 每一個可以為獨立地取代或未取代的C1 -C10 烷基基團或取代或未取代的C6 -C60 亞芳基基團;並且g、h、i和j每一個可以獨立地為從0至4的整數。
在一些實施例中,式400中的Ar111 和Ar112 每一個可以獨立地為亞苯基基團、亞萘基基團、亞菲基基團、或亞芘基基團中的一個;每一個以苯基基團、萘基基團或蒽基基團中的至少一者所取代的亞苯基基團、萘基基團、亞菲基基團、芴基基團或亞芘基基團。
在式400中,g、h、i和j可以每一個獨立地為0、1或2的整數。
在式400中,Ar113 至Ar116 可以每一個獨立地為以下其中一者:
- 以苯基基團、萘基基團或蒽基基團的至少一者所取代的C1 -C10 烷基基團;
- 苯基基團、萘基基團、蒽基基團、芘基基團、菲基基團、或芴基基團;
- 每一個被氘原子、鹵素原子、羥基基團、氰基基團、硝基基團、胺基基團、甲脒基基團、肼基團、腙基團、羧基基團或其鹽類的至少一者所取代的苯基基團、萘基基團、蒽基基團、芘基基團、菲基基團、或芴基基團,
- 磺酸基團或其鹽類、磷酸基團或其鹽類,
- C1 -C60 烷基基團、C2 -C60 烯基基團、C2 -C60 炔基基團、C1 -C60 烷氧基基團、苯基基團、萘基基團、蒽基基團、芘基基團、菲基基團,或
- 芴基基團
;或
- 式7或8

(7)、 (8)。
其中在式7和8中,X為選自氧原子和硫原子,但本發明的實施例不限於此。
在式7中,R11 至R14 的任何一者被使用於鍵結至Ar111 。不使用於鍵結至Ar111 的R11 至R14 以及R15 至R20 與R1 至R8 相同。
在式8中,R21 至R24 中的任何一者被使用於鍵結至Ar111 。不使用於鍵結至Ar111 的R21 至R24 以及R25 至R30 與R1 至R8 相同。
較佳地,EML主體包括介於一至三個選自由N、O或S所組成的群組的雜原子。更佳地EML主體包括選自S或O的一個雜原子。
發射體摻雜物
摻雜物以少量混合以導致光發射,並且可以一般為諸如藉由多次激發至三重態或更高而發射光的金屬錯合物的材料。摻雜物可以是例如無機、有機或有機/無機化合物,並且其中的一或多種可以被使用。
發射體可以為紅色、綠色或藍色發射體。
摻雜物可以是螢光摻雜物,例如三芴,該結構顯示如下。4.4'-雙(4-二苯基胺基苯乙烯基)聯苯(DPAVBI)、2,5,8,11-四叔丁基苝(TBPe)以及如下的化合物8是螢光藍色摻雜物的示例。
化合物8
摻雜物可以是磷光摻雜物,且磷光摻雜物的示例可以為包括Ir、Pt、Os、Ti、Zr、Hf、Eu、Tb、Tm、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd或其組合的有機金屬化合物。磷光摻雜物可以為例如由式Z表示的化合物,但不限於此:
J2 MX (Z)。
在式Z中,M為金屬,以及J和X為相同或不同、並且為與M形成錯化化合物的配位子。
M可以為例如Ir、Pt、Os、Ti、Zr、Hf、Eu、Tb、Tm、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd或其組合,以及J和X可以是例如雙牙配位子。
一或多個發射層可以被佈置在陽極和陰極之間。為了增加整體性能,二或更多個發射層可以存在。
電荷產生層
電荷產生層(也稱為CGL)可以被佈置在第一和第二發射層之間,以及第二和第三發射層之間(如果存在的話)。典型地,CGL包括n型電荷產生層(也稱為n-CGL或電子產生層)以及p型電荷產生層(也稱為p-CGL或電洞產生層)。中間層可以被佈置在n型CGL和p型CGL之間。
在一個方面,n型CGL可包括式1的化合物。n型CGL進一步包括金屬、金屬鹽或有機金屬錯合物,較佳地金屬。該金屬可為選自鹼金屬、鹼土金屬或稀土金屬。
p型CGL可包括二吡[2,3-f:2',3'-h]喹啉、醌化合物或軸烯化合物,較佳地二吡[2,3-f:2',3'-h]喹啉-2,3,6,7,10,11-六甲腈(dipyrazino[2,3-f:2',3'-h]quinoxaline-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile)或如上所述的式(XX)的化合物及/或式(XXIa)或(XXIb)的化合物。
在另一方面,n型和p型CGL為直接接觸。
電子傳輸層(ETL)
根據另一個實施例,包括式1的化合物的有機半導體層為電子傳輸層。在另一個實施例中,電子傳輸層可以由式1的化合物組成。
例如,根據本發明實施例的有機發光二極體包括至少一個電子傳輸層,並且在這情形下,電子傳輸層包括至少一個式1的化合物,或較佳地至少一個式G1到G70的化合物,較佳地為至少一個式G1、G11、G29或G45的化合物。
在另一個實施例中,有機電子元件包括由二或更多個電子傳輸層形成的有機層堆疊的電子傳輸區域,其中至少一個電子傳輸層包括式1的化合物。
電子傳輸層可以包含一或二或更多個不同的電子傳輸化合物。
根據另一個實施例,第一電子傳輸層包括至少一個根據本發明的式1的化合物,以及第二電子傳輸層包括基質化合物,該基質化合物可為選自不同於根據本發明的式1的化合物,並且可為選自:
- 基於蒽的化合物或基於雜取代的蒽化合物,較佳地2-(4-(9,10-二(萘-2-基)蒽-2-基)苯基)-1-苯基-1H-苯并[d]]咪唑及/或N4,N4”-二(萘-1-基)-N4,N4”-二苯基-[1,1’:4’,1’-三聯苯]-4,4”-二胺;及/或
- 基於三嗪的化合物,較佳地基於三嗪的化合物,其包括芳基及/或雜芳基取代基,較佳地芳基取代基,及/或
- 基於膦氧化物的化合物,較佳地(3-(二苯并[c,h]吖啶-7-基)苯基)二苯基膦氧化物及/或苯基雙(3-(芘-1-基)苯基)膦氧化物及/或3-苯基-3H-苯并[b]二萘酚并[2,1-d:1’,2’-f]磷雜環庚三烯-3-氧化物;或
- 被取代的啡啉化合物,較佳地2,4,7,9-四苯基-1,10-啡啉或2,9-二(聯苯-4-基)-4,7-二苯基-1,10-啡啉。
根據另一個實施例,第一電子傳輸層包括至少一個根據本發明的式1的化合物,以及第二電子傳輸層包括基質化合物,該基質化合物為選自不同於根據本發明的式1的化合物,並且可以為選自基於膦氧化物的化合物,較佳地(3-(二苯并[c,h]吖啶-7-基)苯基)二苯基膦氧化物及/或苯基雙(3-(芘-1-基)苯基)膦氧化物及/或3-苯基-3H-苯并[b]二萘酚并[2,1-d:1',2'-f]磷雜環庚三烯-3-氧化物。
第一電子傳輸層也可以被描述為輔助電子傳輸層或電洞阻擋層。
根據另一個實施例,第一和第二電子傳輸層包括式1的化合物,其中式1的化合物不被選為相同者。
電子傳輸層的厚度可以為從約0.5 nm至約100 nm,例如約2 nm至約40 nm,較佳地2至10 nm。第一電子傳輸層的厚度可以為從約0.5 nm至約100 nm,例如約2 nm至約40 nm,較佳地2至10 nm。
選用的第二電子傳輸層的厚度可為約1 nm至約100 nm,例如約2 nm至約50 nm,較佳地10至40 nm。當電子傳輸層的厚度為在這些範圍內時,電子傳輸層可以具有令人滿意的電子傳輸能力而無操作電壓的實質增加。
電子傳輸層可進一步包含一價或二價金屬鹵化物或有機一價或二價金屬錯合物,較佳地鹼金屬鹵化物及/或鹼金屬有機錯合物。
根據另一個實施例,第一和第二電子傳輸層包括式1的化合物,其中第二電子傳輸層進一步包括鹼金屬鹵化物及/或鹼金屬有機錯合物。
鹼鹵化物
鹼鹵化物,也稱為鹼金屬鹵化物,是具有式MX的無機化合物家族,其中M是鹼金屬以及X是鹵素。
M可為選自Li、Na、鉀、銣和銫。
X可為選自F、Cl、Br和J。
根據本發明的各種實施例,鹵化鋰可能是較佳的。鹵化鋰可為選自包括LiF、LiCl、LiBr和LiJ之群組。然而,最佳的是LiF。
鹼鹵化物本質上是非放出的或非放出的。
鹼有機錯合物
鹼有機錯合物包含鹼金屬和至少一種有機配位子。鹼金屬較佳地為選自鋰。
根據本發明的各種實施例,鋰有機錯合物的有機配位子是喹啉鹽、硼酸鹽、酚鹽、吡啶鹽或希夫鹼配位子;
- 較佳地喹啉鋰錯合物具有式III、IV或V:
(III),(IV),(V),
其中
A1至A6為相同或獨立地選自CH、CR、N和O;
R為相同或獨立地選自氫、鹵素、烷基或亞芳基或具有1-20個碳原子的雜亞芳基;以及更佳地A1至A6為CH;
- 較佳地基於硼酸鹽的有機配位子為四(1H-吡唑-1-基)硼酸鹽;
- 較佳地酚鹽為2-(吡啶-2-基)苯酚鹽、2-(二苯基磷醯基)苯酚鹽、咪唑酚鹽、或2-(吡啶-2-基)苯酚鹽以及更佳的2-(1-苯基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯酚鹽;
- 較佳地,吡啶鹽為2-(二苯基磷醯基)吡啶-3-鹽。
根據本發明的各種實施例,鹼有機錯合物的有機配位子,較佳的鋰有機錯合物,可以為喹啉鹽。可以合適被使用的喹啉鹽在WO 2013079217 A1中揭露,並且藉由引用被併入。
根據本發明的各種實施例,鋰有機錯合物的有機配位子可以是基於硼酸鹽的有機配位子,較佳地鋰有機錯合物為四(1H-吡唑-1-基)硼酸鋰。可以合適被使用的基於硼酸鹽的有機配位子在WO2013079676A1中揭露,並且藉由引用被併入。
根據本發明的各種實施例,鋰有機錯合物的有機配位子可以是酚鹽配位子,較佳地鋰有機錯合物為2-(二苯基磷醯基)苯酚鋰。可以合適被使用的酚鹽配位子在WO 2013079678 A1中揭露,並且藉由引用被併入。
進一步,酚鹽配位子可為選自吡啶鹽,較佳地2-(二苯基磷醯基)吡啶-3-鹽之群組。可以合適被使用的吡啶酚鹽配位子在JP 2008195623中揭露,並且藉由引用被併入。
此外,酚鹽配位子可為選自咪唑酚鹽,較佳地2-(1-苯基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)酚鹽之群組。可以合適被使用的咪唑酚鹽配位子在JP 2001291593中揭露,並且藉由引用被併入。
而且,酚鹽配位子可為選自唑酚鹽,較佳地2-(苯并[d]唑-2-基)酚鹽之群組。可以合適被使用的唑酚鹽配位子在US 20030165711中揭露,並且藉由引用被併入。
鹼有機錯合物可以基本上為非放出的。
電子注入層(EIL)
根據本發明的另一方面,有機電致發光元件可以進一步包括在電子傳輸層(第一ETL)和陰極之間的電子注入層。
電子注入層(EIL)可以促進來自陰極的電子的注入。
根據本發明的另一方面,電子注入層包括:
(i)選自實質元素形式的鹼金屬、鹼土金屬和稀土金屬的正電性金屬,較佳地選自Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、Eu和Yb、更佳地選自Li、Na、Mg、Ca、Sr和Yb,甚至更佳地選自Li和Yb,最佳地Yb;及/或
(ii)鹼金屬錯合物及/或鹼金屬鹽,較佳地Li錯合物及/或鹽,更佳地Li喹啉酸鹽,甚至更佳地8-羥基喹啉酸鋰,最佳地第二電子傳輸層(第二ETL)的鹼金屬鹽及/或錯合物與注入層的鹼金屬鹽及/或錯合物相同。
電子注入層可以包括選自LiF、NaCl、CsF、Li2 O和BaO的至少一者。
EIL的厚度可以為從約0.1 nm至約10 nm、或約0.3 nm至約9 nm。當電子注入層的厚度在這些範圍內時,電子注入層可以具有令人滿意的電子注入能力而無操作電壓的實質增加。
電子注入可以包含式1的化合物。
陰極
用於陰極的材料可以為金屬、合金、或具有低功函數的導電化合物、或其組合。用於陰極的材料的特定範例可以為鋰(Li)、鎂(Mg)、鋁(Al)、鋁-鋰(Al-Li)、鈣(Ca)、鎂-銦(Mg-In)、鎂-銀(Mg-Ag)、銀(Ag)等。為了製造具有沉積在基板上的反射陽極的頂發射的發光元件,陰極可以從例如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)或銀(Ag)來形成作為光透射的電極。
在包括透明金屬氧化物陰極或反射金屬陰極的元件中,陰極可以具有從約50 nm至約100 nm的厚度,而半透明金屬陰極可以薄至從約5 nm至約15 nm。
基板
基板可以進一步被設置在陽極下或陰極上。基板可以為在一般有機發光二極體中使用的基板,而且可以是玻璃基板或具有強機械強度、熱穩定性、透明度、表面光滑度、易於處理和防水性的透明塑膠基板。
在下文中,實施例參考示例而被更詳細地說明。然而,本揭露不限於以下示例。
現在將詳細參考示例性方面,其範例在附圖中說明出,其中,相同的參考符號始終指稱相同的元件。藉由參考圖式,示例性實施例描述於下以便解釋這些方面。
在本文中,當第一組件被指稱為被形成或設置在第二組件“上”時,第一組件可以被直接設置在第二組件上,或者一或更多其他組件可以設置其間。當第一組件被指稱為被“直接”形成或設置在第二組件上時,沒有其他組件被設置在其間。
術語“被夾在中間的接觸”指稱三層的安排,藉此在中間的層與兩個相鄰的層直接接觸。
根據本發明實施例的有機發光二極體可以包含電洞傳輸區域;發射層;和包括根據式1的化合物的第一電子傳輸層。
第1圖為根據本發明的示例性實施例的有機發光二極體100的示意剖視圖。OLED100包括發射層150、包括式1的化合物的電子傳輸層(ETL)161以及電子注入層180,藉此第一電子傳輸層161被直接設置在發射層150上並且電子注入層180被直接設置在第一電子傳輸層161上。
第2圖為根據本發明的示例性實施例的有機發光二極體100的示意剖視圖。OLED 100包括發射層150以及電子傳輸層堆疊(ETL)160,該電子傳輸層堆疊(ETL)160包括包含式1的化合物的第一電子傳輸層161(ETL1)以及第二電子傳輸層(ETL2)162,藉此第二電子傳輸層162被直接設置在第一電子傳輸層161上。替選地,電子傳輸層堆疊(ETL)160包括第一電子傳輸層161和包括式1的化合物的第二電子傳輸層162,從而第二電子傳輸層162被直接設置在第一電子傳輸層161上。
第3圖為根據本發明的示例性實施例的有機發光二極體100的示意剖視圖。OLED100包含發射層150和電子傳輸層堆疊(ETL)160,該電子傳輸層堆疊(ETL)160包括包含式1的化合物的第一電子傳輸層161(ETL1)、包括式1的化合物但不同於第一電子傳輸層的化合物的第二電子傳輸層162(ETL2)、以及第三電子傳輸層163(ETL3),藉此第二電子傳輸層162被直接設置在第一電子傳輸層161上以及第三電子傳輸層163被直接設置在第一電子傳輸層162上。
第4圖為根據本發明的示例性實施例的有機發光二極體100的示意剖視圖。OLED100包括基板110、第一陽極電極120、電洞注入層(HIL)130、電洞傳輸層(HTL)140、發射層(EML)150、一個第一電子傳輸層(ETL1)161、電子注入層(EIL)180、以及陰極電極190。第一電子傳輸層(ETL1)161包括式1的化合物以及隨選的鹼鹵化物或鹼有機錯合物。電子傳輸層(ETL 1)161被直接形成在EML150上。
第5圖為根據本發明的示例性實施例的有機發光二極體100的示意剖視圖。OLED100包括基板110、第一陽極電極120、電洞注入層(HIL)130、電洞傳輸層(HTL)140、發射層(EML)150、電子傳輸層堆疊(ETL)160、電子注入層(EIL)180、和陰極電極190。電子傳輸層(ETL)160包括第一電子傳輸層161和第二電子傳輸層162,其中第一電子傳輸層被安排接近於陽極(120)並且第二電子傳輸層被安排接近於陰極(190)。第一及/或第二電子傳輸層包括式1的化合物以及隨選的鹼鹵化物或鹼有機錯合物。
第6圖為根據本發明的示例性實施例的有機發光二極體100的示意剖視圖。OLED100包括基板110、第一陽極電極120、電洞注入層(HIL)130、電洞傳輸層(HTL)140、發射層(EML)150、電子傳輸層堆疊(ETL)160、電子注入層(EIL)180、以及第二陰極電極190。電子傳輸層堆疊(ETL)160包含第一電子傳輸層(ETL1)161、第二電子傳輸層(ETL2)162以第三電子傳輸層(ETL3)163。第一電子傳輸層161被直接形成在發射層(EML)150上。第一、第二及/或第三電子傳輸層包括對於每一層為不同的式1的化合物、和隨選的鹼鹵化物或鹼有機錯合物。
有機半導體層
根據另一方面,有機半導體層可包括至少一種式1及/或式1a或式1b的化合物。
根據一個實施例,有機半導體層可括至少一種式1的化合物,並且進一步包括金屬,金屬鹽或有機鹼金屬錯合物,較佳地鹼金屬錯合物,更佳地LiQ或鹼金屬硼酸鹽。
根據一個實施例,有機半導體層可包括至少一種式1的化合物,並且進一步包括金屬、金屬鹽或有機金屬錯合物,較佳地有機一價或二價金屬錯合物,更佳地LiQ或鹼金屬硼酸鹽。
根據一個實施例,有機半導體層可包括至少一種式1的化合物和LiQ。
根據一個實施例,有機半導體層可包括至少一種式1的化合物和鹼金屬硼酸鹽。
根據一個實施例,其中至少一個有機半導體層被佈置在發射層和陰極之間,較佳地在電子注入層和陰極之間。
在另一個實施例中,有機半導體層是第一電子傳輸層,並且它被佈置在發射層和第二電子傳輸層之間。
根據一個實施例,有機半導體層被佈置在第一和第二發射層之間。有機半導體層可以是電子傳輸層、發射層、電洞阻擋層、電荷產生層及/或電子注入層,較佳地電子傳輸層或電荷產生層,更佳地電子傳輸層。
根據一個實施例,有機半導體層可以被佈置在光活性層和陰極層之間,較佳地在發射層或光吸收層和陰極層之間,較佳地有機半導體層是電子傳輸層。
根據一個實施例,有機半導體層可包括至少一種鹼金屬鹵化物或鹼金屬有機錯合物。
有機半導體層包括根據式1、1a或1b的化合物為實質上非放出的或非發光的。
有機電子元件
根據本發明的有機電子元件包括至少一個有機半導體層,其中至少一個有機半導體層包括根據式1的化合物。
根據一個實施例的有機電子元件,其包括至少一個包括根據式1的化合物的有機半導體層,其中此層為實質上非放出的或非發射的。
根據一個實施例,有機電子元件可以包括至少一個包括式1的化合物的有機半導體層,其為電子傳輸層、發射層、電洞阻擋層、電荷產生層及/或電子注入層,較佳地電子傳輸層或電荷產生層,更佳地電子傳輸層。
根據一個實施例的有機電子元件可包括基板、陽極層、包括式1的化合物的有機半導體層、以及陰極層。
根據一個實施例的有機電子元件可以包括至少一個有機半導體層,其中包括式1的化合物的有機半導體層被佈置在光活性層和陰極層之間,較佳地在發射層或光吸收層以及陰極層之間,較佳地有機半導體層為電子傳輸層。
根據一個實施例的有機電子元件可以包括至少一個包括式1的化合物的有機半導體層,其中至少一個有機半導體層進一步包括至少一種鹼金屬鹵化物或鹼金屬有機錯合物。
根據一個實施例的有機電子元件包括至少一個包括至少一種式1的化合物的有機半導體層、至少一個陽極層、至少一個陰極層以及至少一個發射層,其中包括至少一種式1的化合物的有機半導體層較佳地被佈置在發射層和陰極層之間。
根據一個實施例的有機電子元件包括至少一個包括至少一種式1的化合物有機半導體層,以及進一步包括至少一種鹼金屬鹵化物或鹼金屬有機錯合物。
根據一個實施例的有機電子元件包括至少一個有機半導體層、至少一個陽極層、至少一個陰極層以及至少一個發射層,其中包括至少一種式1的化合物的有機半導體層較佳地被佈置在發射層和陰極層之間。較佳地,至少一個有機半導體層是電子傳輸層。
根據本發明的有機發光二極體(OLED)可包含陽極、電洞傳輸層(HTL)、發射層(EML)、包含至少一種式1的化合物的電子傳輸層(ETL)、以及陰極,其為順序地堆疊在基板上。在這方面,HTL、EML、以及ETL是由有機化合物所形成的薄膜。
根據一個實施例的有機電子元件可以是發光元件、薄膜電晶體、電池、顯示元件或光伏電池,並且較佳地發光元件。發光元件可以是OLED。
根據一個實施例,OLED可以具有以下的層結構,其中該層具有以下順序:
陽極層、電洞注入層、隨選的第一電洞傳輸層、隨選的第二電洞傳輸層、發射層、包含根據本發明的式1的化合物的電子傳輸層、電子注入層和陰極層。
根據本發明的另一方面,提供了一種製造有機電子元件的方法,該方法使用:
- 至少一個沉積來源,較佳地兩個沉積來源,更佳地至少三個沉積來源。
可以適用的沉積方法包括:
- 經由真空熱蒸發的沉積;
- 經由溶液處理的沉積,較佳地該處理可以為選自旋轉塗佈、印刷、澆鑄;及/或
- 狹縫模具塗佈。
根據本發明的各種實施例,提供了一種使用以下的方法:
- 第一沉積來源以釋放根據本發明的式1的化合物,以及
- 第二沉積來源,用於釋放鹼鹵化物或鹼有機錯合物,較佳地鹵化鋰或鋰有機錯合物;
該方法包括形成電子傳輸層堆疊的步驟;從而對於有機發光二極體(OLED):
- 第一電子傳輸層藉由從第一沉積來源和鹼鹵化物或鹼有機錯合物(較佳地來自第二沉積來源的鋰鹵化物或鋰有機錯合物)釋放根據本發明的式1的化合物而形成。
根據本發明的各種實施例,該方法可以進一步包含在陽極電極和第一電子傳輸層之間,在陽極電極上形成發射層和選自包括形成電洞注入層、形成電洞傳輸層、或形成電洞阻擋之群組中的至少一個層。
根據本發明的各種實施例,該方法可以進一步包含形成有機發光二極體(OLED)的步驟,其中
- 第一陽極電極在基板上形成,
- 發射層在第一陽極電極上形成,
- 電子傳輸層堆疊在發射層上形成,較佳地第一電子傳輸層在發射層上形成,並且第二電子傳輸層在第一電子傳輸層上形成以及第二電子傳輸層包括式1的化合物,
- 以及最終陰極電極形成,
- 隨選的電洞注入層、電洞傳輸層、以及電洞阻擋層在第一陽極電極和發射層之間以該順序形成,
- 隨選的電子注入層在電子傳輸層堆疊和陰極電極之間形成。
根據本發明的各種實施例,該方法可以進一步包括在第一電子傳輸層上形成電子注入層。然而,根據本發明的OLED的各種實施例,OLED可以不包含電子注入層。
根據各種實施例,OLED可具有以下的層結構,其中該層具有以下順序:
陽極、第一電洞傳輸層、第二電洞傳輸層、發射層、隨選的第二電子傳輸層、包含根據本發明的式1的化合物的第一電子傳輸層、隨選的第二電子傳輸層、隨選的電子注入層、以及陰極。
根據本發明的另一方面,提供了一種包含根據本申請通篇所說明的任何實施例的至少一個有機發光元件的電子元件,較佳地,該電子元件包含在本申請通篇所說明的實施例之一者中的有機發光二極體。更佳地,電子元件為顯示元件。
在下文中,實施例參考示例更詳細地描述。然而,本揭露不限於以下示例。示例性方面現在將詳細地作為參考。
式1的化合物的製備
式1的化合物可如WO2016171358、WO2017135510及以下該來製備。
式1的化合物,其中m為1、2或3,可使用以下化合物作為起始材料來合成:
2-(苯并[b]噻吩-2-基)-4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪的製備
燒瓶用氮氣沖洗並添加2,4-二氯-6-苯基-1,3,5-三嗪(79 g,351 mmol)、苯并[b]噻吩-2-基硼酸(50 g,281 mmol)、Pd(PPh34 (20g ,17.6 mmol)、和K2 CO3 (121 g,877 mmol)。脫氣的甲苯/THF/水(1:1:1,960 mL)的混合物被加入,並將反應混合物在氮氣氣氛下加熱至40℃持續4 h。冷卻至室溫後,所形成的沉澱物藉由抽氣過濾來收集並用水和甲苯洗滌。獲得的固體被溶解在熱氯仿中,並通過矽酸鎂(Florisil)的墊來過濾。以另外的氯仿潤洗後,將濾液在減壓下濃縮並且加入n-己烷。所獲得的沉澱物藉由抽氣過濾來收集並且以n-己烷洗滌。乾燥後,64 g(70%)的化合物被獲得。
式(1)的化合物,其中m為1、2或3,可如上該來合成,但使用以下化合物作為起始材料:
用於製備式1的化合物的通用程序1
燒瓶用氮氣沖洗並添加2-(苯并[b]噻吩-2-基)-4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪(15.5 g,48.1 mmol)、2-(9,9-二苯基-9H-芴-2-基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊硼烷(20.5 g,80.6 mmol),Pd(dppf)Cl2 (1 g,1.4 mmol)和K2 CO3 (16.6 g,120 mmol)。脫氣的THF/水(4:1,250 mL)的混合物被加入,並將反應混合物在氮氣氣氛下加熱以回流持續24 h。冷卻至室溫後,形成的沉澱物藉由抽氣過濾來收集並以THF和水洗滌。獲得的固體被溶解在二氯甲烷中,並通過Florisil的墊過濾。以另外的二氯甲烷沖洗後,濾液被蒸發至乾,並且甲苯被加入。所獲得的懸浮液以n-己烷稀釋,且沉澱物藉由抽氣過濾來收集並用n-己烷洗滌。乾燥後,17.9 g(60%)的化合物被獲得。HPLC/ESI-MS:100%,m/z=606([M+H]+ )。
化合物2-(苯并[b]噻吩-2-基)-4-苯基-6-(3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基)-1,3,5-三嗪(G45)可以如以上方案所示藉由2,4-二氯-6-苯基-1,3,5-三嗪與2-(9,9-二苯基-9H-芴-2-基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊硼烷的反應來製備。
2-氯-4-苯基-6-(3’,4’,5’-三苯基-[1,1’:2’,1’-三聯苯]-4-基)-1,3,5三嗪的製備
將燒瓶以氮氣沖洗並添加2,4-二氯-6-苯基-1,3,5-三嗪(29 g,128 mmol)、4,4,5,5-四甲基-2-(3’,4’,5’-三苯基-[1,1’:2’,1”-三聯苯]-4-基)-1,3,2-二氧雜環戊硼烷(60 g,103 mmol)、Pd(dppf)Cl2 (4.7 g,6.4 mmol)、和K2 CO3 (44 g,320 mmol)。脫氣的甲苯/THF/水(1:1:1,1050 mL)的混合物被加入,並且反應混合物在氮氣氣氛下被加熱至65℃持續22 h。冷卻至室溫後,溶劑被蒸發,並且將固體溶於氯仿和水中。有機相以水洗滌四次、透過MgSO4 乾燥並通過二氧化矽的墊過濾。在減壓下濾液被濃縮,並且n-己烷被加入。進一步純化藉由管柱層析法(二氧化矽、甲苯/n-己烷3:1)以及昇華來達成,以致8 g(11%)化合物被獲得。
用於式1的化合物的製備的通用程序2
將燒瓶以氮氣沖洗並添加2-氯-4-苯基-6-(3’,4’,5’-三苯基-[1,1’:2’,1”-三聯苯]-4-基)-1,3,5-三嗪(8 g,12.3 mmol)、苯并[b]噻吩-2-基硼酸(2.6 g,14.8 mmol),Pd(dppf)Cl2 (0.18 g,0.25 mmol)、和K2 CO3 (3.4 g,25 mmol)。脫氣的THF/水(4:1,200 mL)的混合物被加入,並將反應混合物在氮氣氣氛下加熱以回流持續70 h。冷卻至室溫後,形成的沉澱藉由抽氣過濾來收集、被溶解在氯仿中並以水洗滌三次。透過MgSO4 乾燥後,有機相通過二氧化矽的墊來過濾,並且濾液被蒸發至乾。獲得的固體與二氯甲烷/n-己烷研磨。隨後,粗產物被溶解在氯仿中,並通過二氧化矽的墊和Florisil過濾。以另外的氯仿潤洗後,濾液被蒸發,以致4.2 g(45%)的化合物被獲得。HPLC/ESI-MS:100%,m/z=746([M+H]+ )。
2-(苯并[b]噻吩-2-基)-4-(3-氯苯基)-6-苯基-1,3,5-三嗪的製備
將燒瓶以氮氣沖洗並添加2-氯-4-(3-氯苯基)-6-苯基-1,3,5-三嗪(50 g,165.5 mmol)、苯并[b]噻吩-2-基硼酸(30.9 g,173.8 mmol)、Pd(PPh3 )4 (5.7 g,4.9 mmol)、和K2 CO3 (68.5 g,49 6mmol)。脫氣的THF/水(4:1,1.25 L)的混合物被加入,並將反應混合物在氮氣氣氛下加熱至70℃持續兩天。冷卻至室溫後,溶劑被蒸發並且固體以水洗滌並乾燥。粗產物被溶解在熱氯苯中並通過矽膠的塞來過濾。有機相被濃縮並且將獲得的殘餘物與甲醇研磨。乾燥後, 59.5 g(90%)的化合物被獲得。
用於式1的化合物的製備的通用程序3
將燒瓶以氮氣沖洗並添加2-(苯并[b]噻吩-2-基)-4-(3-氯苯基)-6-苯基-1,3,5-三嗪(10 g,25 mmol)、2,4-二苯基-6-(3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊硼烷-2-基)苯基)-1,3,5-三嗪(13.1 g,30 mmol)、氯(巴豆基)(2-二環己基膦基-2’,6’-二甲氧基聯苯)鈀(II)(0.3 g,0.5 mmol)、和K3 PO4 (10.6 g,50 mmol)。脫氣的THF/水(10:1,385 mL)的混合物被加入,並將反應混合物在氮氣氣氛下加熱至45℃持續18 h。冷卻至室溫後,形成的沉澱藉由抽氣過濾來收集,並以THF、水和己烷洗滌。粗產物被溶解在熱氯苯中並通過矽膠的墊過濾。以另外的熱氯苯潤洗後,合併的濾液在真空中被濃縮,並且所獲得的沉澱物藉由抽氣過濾來隔離,並且以n-己烷和乙醇洗滌。以熱氯苯的過濾步驟再重複一次。然後獲得的固體從THF中再結晶並乾燥,以致6.6 g(39%)的化合物被獲得。HPLC/ESI-MS:100%,m/z=673([M+H]+ )。
2-(苯并[b]噻吩-2-基)-4-苯基-6-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊硼烷-2-基)苯基) -1,3,5-三嗪的製備
將燒瓶以氮氣沖洗並添加2-(苯并-[b]噻吩-2-基)-4-(4-氯苯基)-6-苯基-1,3,5-三嗪(20 g,50 mmol)、4,4,4’,4’,5,5,5’,5’-八甲基-2,2’-雙(1,3,2-二氧雜環戊硼烷)(15.2 g,60 mmol)、Pd2 (dba)3 (1.14 g,1.25 mmol)、XPhos(1.2 g,2.5 mmol)、和醋酸鉀(14.7 g,150 mmol)。乾燥和脫氣的1,4-二烷(300 mL)被加入,以及將反應混合物在氮氣氣氛下加熱以回流持續18 h。隨後,所有揮發物在減壓下被去除,並且殘餘物被溶於氯仿和水中。有機相以水洗滌五次,透過MgSO4 乾燥並藉由二氧化矽的墊過濾。濾液在減壓下被濃縮至一最小量並且n-己烷被加入。結果的沉澱物藉由抽氣過濾來來收集並被乾燥以產出22.3 g(91%)的化合物被獲得。
用於式1的化合物的製備的通用程序4
將燒瓶以氮氣沖洗並添加2-(苯并[b]噻吩-2-基)-4-苯基-6-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊硼烷)-2-基)苯基)-1,3,5-三嗪(11 g,22.4 mmol)、2-溴-9,9-二苯基-9H-芴(9.8 g,24.6 mmol)、Pd(PPh3 )4 (0.52 g,0.45 mmol)、和K2 CO3 (6.2 g,45 mmol)。脫氣的1,4-二烷/水(5:1,155mL)的混合物被加入,以及反應混合物在氮氣氣氛下加熱至90 ℃持續70 h。冷卻至室溫後,形成的沉澱物藉由抽氣過濾來收集並且以水洗滌。獲得的固體被溶解在氯仿中並以水洗滌四次。透過MgSO4 乾燥後,有機相通過二氧化矽的墊來過濾。濾液在減壓下被濃縮至最小量並且n-己烷被加入。結果的沉澱物藉由抽氣過濾來收集,並且從甲苯中再結晶,以產出9.9 g(65%)的化合物被獲得。HPLC/ESI-MS:99.9%,m/z=682([M+H]+ )。
G29、G1,G45和G11的示例1至4的式1和C1的比較性示例1的化合物之化學結構、莫耳質量、計算的HOMO、LUMO、偶極矩、熔點、玻璃轉移溫度和速率開始溫度為如表1所示。
表1
比較性示例1的化合物和示例1至示例12的式1的化合物的性質
OLED的製造的一般程序
對於頂部發射元件,化合物G29、G1、G45及G11的示例1至4以及比較性示例C1,玻璃基板被切割成50 mm × 50 mm × 0.7 mm的尺寸,以異丙醇超音波清潔持續5分鐘並且然後以純水清潔持續5分鐘,以及再用UV臭氧清潔持續30分鐘。在10-5 至10-7 mbar的壓力下, 100 nm Ag被沉積在玻璃基板上作為陽極,以形成陽極。
然後,92 vol.-%的聯苯-4-基(9,9-二苯基-9H-芴-2-基)-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-胺(CAS 1242056-42-3)用8 vol.-%的2,2’,2”-(環丙烷-1,2,3-三亞基)三(2-(p-氰基四氟苯基)乙腈)被真空沉積在陽極上,以形成具有10 nm厚度的電洞注入層(HIL)。然後,聯苯-4-基(9,9-二苯基-9H-芴-2-基)-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-胺被真空沉積在HIL上,以形成具有118 nm厚度的電洞傳輸層(HTL)。
然後,N,N-雙(4-(二苯并[b,d]呋喃-4-基)苯基)-[1,1’:4’,1”-三聯苯]-4-胺(CAS1198399-61-9)被真空沉積在HTL上,以形成具有5 nm厚度的電子阻擋層(EBL)。
然後,作為EML主體的97 vol.-%的ABH113(Sun Fine Chemicals)和作為螢光藍色摻雜物的3 vol.-%的NUBD370(Sun Fine Chemicals)被沉積在EBL上,以形成具有20 nm厚度的藍色發射的EML。
然後,第一電子傳輸層(ETL1)在發射層上具有5nm厚度藉由沉積2,4-二苯基-6-(4’,5’,6’-三苯基-[1,1’:2’,1”:3”,1”:3’’’,1’’’’]-五苯基]-3’’’’-基)-1,3,5-三嗪以在EML上形成具有5nm的厚度,見表2。
然後,第二電子傳輸層(ETL2)在第一電子傳輸層上具有31 nm厚度藉由沉積50 vol.-%的選自式1的G29、G1、G45和G11的化合物作為基質化合物以及50 vol.-%的鹼金屬有機錯合物LiQ而被形成,見表2;以及對於比較性示例,第二電子傳輸層在第一電子傳輸層上具有31 nm厚度藉由沉積50 vol.-%的比較性示例C1的化合物作為基質化合物和50 vol.-%的鹼性有機錯合物LiQ來形成,見表2。
表2
包括第一電子傳輸層以及包括式1的化合物以及C1的化合物的第二電子傳輸層的有機電致發光元件的性能。
然後,電子注入層在電子傳輸層上藉由沉積具有2 nm厚度的Yb而形成。
Ag在10-7 mbar以0.01至1 Å/s的速率蒸發以形成具有11 nm厚度的陰極。
具有75nm厚度的聯苯-4-基(9,9-二苯基-9H-芴-2-基)-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-胺的帽層(cap layer)在陰極上形成。
OLED堆疊藉由使用玻璃載片(glass slide)的元件的封裝來保護免受環境條件之擾。從而,包含用於進一步保護的集氣劑材料的空腔被形成。
為了評估與先前技術相比的本發明示例的性能,電流效率在20℃被測量。電流-電壓特性是使用Keithley 2635源測量單元來確定,其藉由以V提供電壓並以mA測量流過被測元件的電流。被施加到元件的電壓以0.1V的階躍在0V和10V之間的範圍變化。同樣地,照度-電壓特性和CIE座標是藉由使用Instrument Systems CAS-140CT陣列光譜儀對於電壓值之每一個以cd /m²測量照度來確定。
在10mA/cm2 的cd/A效率是藉由分別內插照度-電壓和電流-電壓特性來確定。
元件的生命期LT是使用Keithley 2400 sourcemeter在環境條件(20°C)和30mA/cm²來測量,並以小時記錄。
元件的亮度是使用校準的光二極體來測量。生命期LT被定義為直到元件的亮度被降低到其初始值的97%的時間。
本發明的技術效果
如在表2中可被看出者,與比較性示例1相比,本發明示例1至4的式1的化合物具有低蒸發溫度。
包括式1的化合物的有機電子元件的生命期被改善;勝過包括本領域已知的化合物C1的有機電子元件,參見示例1至4。
雖然本發明已經結合目前被認為是實用的示例性實施例而描述,應該理解的是,本發明不限於所揭露的具體實施例,但是,相反地,其旨在涵蓋包括在所附申請專利範圍的精神及範圍中的各種修飾及相同安排。因此,前述的具體實施例應被理解為示例性的,但不以任何方式限制本發明。
100‧‧‧有機發光二極體(OLED)
110‧‧‧基板
120‧‧‧第一陽極電極
130‧‧‧電洞注入層(HIL)
140‧‧‧電洞傳輸層(HTL)
150‧‧‧發射層(EML)
160‧‧‧電子傳輸層堆疊(ETL)
161‧‧‧第一電子傳輸層(ETL1)
162‧‧‧第二電子傳輸層(ETL2)
163‧‧‧第三電子傳輸層(ETL3)
180‧‧‧電子注入層(EIL)
190‧‧‧陰極電極
本發明的這些及/或其他方面以及優點,從示例性實施例的描述結合以下附圖,將變得明顯並且更快速理解,其中:
第1圖 為根據本發明的示例性實施例的有機發光二極體(OLED)的示意剖視圖,其具有一發射層、一個電子傳輸層和電子注入層;
第2圖 為根據本發明的示例性實施例的有機發光二極體(OLED)的示意剖視圖,其具有一發射層和兩個電子傳輸層;
第3圖 為根據本發明的示例性實施例的OLED的示意剖視圖,其具有一發射層和三個電子傳輸層;
第4圖 為根據本發明的示例性實施例的有機發光二極體(OLED)的示意剖視圖,其具有一發射層和一個電子傳輸層;
第5圖 為根據本發明的示例性實施例的有機發光二極體(OLED)的示意剖視圖,其具有一發射層和兩個電子傳輸層;
第6圖 為根據本發明的示例性實施例的OLED的示意剖視圖,其具有一發射層和三個電子傳輸層。

Claims (14)

  1. 一種根據式1的化合物:(1), 其中 X為O或S; R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R6 為獨立地選自H、取代或未取代的C6 至C38 芳基、取代或未取代的C3 至C36 雜芳基或C1 至C16 烷基基團,其中 該取代基為選自C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、具有R’為烷基、芳基或雜芳基的-PO(R’)2 、D、F或CN、C1 至C16 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷基、部分或全氘化的C1 -C16 烷基、C1 -C16 烷氧基、部分或全氟化的C1 -C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 -C16 烷氧基; m為選自0、1、2或3的整數; n為選自0、1、2、3或4的整數; Y為CR”或N,其中R”為H、取代或未取代的C6 至C38 芳基、取代或未取代的C3 至C36 雜芳基、或C1 至C16 烷基基團,其中 該取代基為選自C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、具有R’為烷基、芳基或雜芳基的-PO(R’)2 、D、F或CN、C1 至C16 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷基、部分或全氘化的C1 -C16 烷基、C1 -C16 烷氧基、部分或全氟化的C1 -C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 -C16 烷氧基; Ar1 為選自取代或未取代的C6 至C38 芳基、取代或未取代的C3 至C36 雜芳基、或C1 至C16 烷基,其中 該取代基為選自C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、具有R’為烷基、芳基或雜芳基的-PO(R’)2 、D、F或CN、C1 至C16 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷基、部分或全氘化的C1 -C16 烷基、C1 -C16 烷氧基、部分或全氟化的C1 -C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 -C16 烷氧基; Ar2 為選自取代或未取代的C6 至C38 亞芳基或式2,(2),其中 該取代基為選自C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、具有R’為烷基、芳基或雜芳基的-PO(R’)2 、D、F或CN、C1 至C16 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷基、部分或全氘化的C1 -C16 烷基、C1 -C16 烷氧基、部分或全氟化的C1 -C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 -C16 烷氧基; Z為選自O、S、Se、具有R’’’為選自C1 -C16 烷基或C6 -C18 芳基的CR’’’或NR’’’; Ar3 為選自H、取代或未取代的芳基、選自吡啶、嘧啶、三嗪、喹啉、喹啉、苯并吖啶、二苯并吖啶、啡啉、咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩所組成群組的取代或未取代的雜芳基,其中 該取代基為選自C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、具有R’為烷基、芳基或雜芳基的-PO(R’)2 、D、F或CN、C1 至C16 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷基、部分或全氘化的C1 -C16 烷基、C1 -C16 烷氧基、部分或全氟化的C1 -C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 -C16 烷氧基; Ar4 為選自H、取代或未取代的芳基、選自吡啶、嘧啶、三嗪、喹啉、喹啉、苯并吖啶、二苯并吖啶、啡啉、咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩所組成群組的取代或未取代的雜芳基,其中 該取代基為選自C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、具有R’為烷基、芳基或雜芳基的-PO(R’)2 、D、F或CN、C1 至C16 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷基、部分或全氘化的C1 -C16 烷基、C1 -C16 烷氧基、部分或全氟化的C1 -C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 -C16 烷氧基; 以及其中當Ar2 選擇式2時,Ar4 為H。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的式1的化合物,其中 X為O; R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R6 為獨立地選自H、取代或未取代的C6 至C38 芳基、取代或未取代的C3 至C36 雜芳基或C1 至C16 烷基基團,其中 該取代基為選自C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、具有R’為烷基、芳基或雜芳基的-PO(R’)2 、D、F或CN、C1 至C16 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷基、部分或全氘化的C1 -C16 烷基、C1 -C16 烷氧基、部分或全氟化的C1 -C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 -C16 烷氧基; m為選自0、1、2或3的整數; n為選自0、1、2、3或4的整數; Y為N或CH; Ar1 為選自取代或未取代的C6 至C38 芳基、取代或未取代的C3 至C36 雜芳基、或C1 至C16 烷基,其中 該取代基為選自C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、具有R’為烷基、芳基或雜芳基的-PO(R’)2 、D、F或CN、C1 至C16 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷基、部分或全氘化的C1 -C16 烷基、C1 -C16 烷氧基、部分或全氟化的C1 -C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 -C16 烷氧基; Ar2 為選自取代或未取代的C6 至C38 亞芳基或式2,(3),其中 該取代基為選自C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、具有R’為烷基、芳基或雜芳基的-PO(R’)2 、D、F或CN、C1 至C16 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷基、部分或全氘化的C1 -C16 烷基、C1 -C16 烷氧基、部分或全氟化的C1 -C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 -C16 烷氧基; Z為選自O、S、Se、具有R’’’為選自C1 -C16 烷基或C6 -C18 芳基的CR’’’或NR’’’; Ar3 為選自H、取代或未取代的芳基、選自吡啶、嘧啶、三嗪、喹啉、喹啉、苯并吖啶、二苯并吖啶、啡啉、咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩所組成群組的取代或未取代的雜芳基,其中 該取代基為選自C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、具有R’為烷基、芳基或雜芳基的-PO(R’)2 、D、F或CN、C1 至C16 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷基、部分或全氘化的C1 -C16 烷基、C1 -C16 烷氧基、部分或全氟化的C1 -C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 -C16 烷氧基; Ar4 為選自H、取代或未取代的芳基、選自吡啶、嘧啶、三嗪、喹啉、喹啉、苯并吖啶、二苯并吖啶、啡啉、咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩所組成群組的取代或未取代的雜芳基,其中 該取代基為選自C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、具有R’為烷基、芳基或雜芳基的-PO(R’)2 、D、F或CN、C1 至C16 烷基、部分或全氟化C1 至C16 烷基、部分或全氘化的C1 -C16 烷基、C1 -C16 烷氧基、部分或全氟化的C1 -C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 -C16 烷氧基。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的式1的化合物,其中該式1的化合物由式1a及/或1b表示:(1a);(1b)。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的式1的化合物,其中, X為O或S; R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R6 為獨立地選自H、苯基、萘基或聯苯基; m為0; n為0; Y為N或CH; Ar1 為選自苯基、萘基、聯苯基、菲基、三苯基或蒽基基團; Ar2 為選自二價亞苯基、亞萘基、亞聯苯基、亞菲基、亞三苯基或亞蒽基基團; Z為選自O、S、Se、具有R’’’為選自C1 -C16 烷基或C6 -C18 芳基的CR’’’或NR’’’; Ar3 為選自H、取代或未取代的芳基、選自吡啶、嘧啶、三嗪、喹啉、喹啉、苯并吖啶、二苯并吖啶、啡啉、咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩所組成群組的取代或未取代的雜芳基; Ar4 為選自H、取代或未取代的芳基、選自吡啶、喹啉、喹啉、啡啉、咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩所組成群組的取代或未取代的雜芳基。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的式1的化合物,其中 Ar2 為選自式2;以及 Z為選自O、S、Se、具有R’’’為選自C1 -C16 烷基或C6 -C18 芳基的CR’’’或NR’’’。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的式1的化合物,其中該式1的化合物包括至少約一個非雜苯環至約十二個非雜苯環。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的式1的化合物,其中該式1的化合物包括至少約一個至四個。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的式1的化合物,其中Ar1 和Ar3 及/或Ar4 為獨立地選自取代或未取代的C6 -C18 芳基、或取代或未取代的C5 -C18 雜芳基,以及Ar2 為獨立地選自取代或未取代的C6 至C18 亞芳基、或取代或未取代的C5 至C18 雜亞芳基,其中 取代的C6 至C18 芳基、取代的C5 至C18 雜芳基、取代的C6 至C18 亞芳基或取代的C5 至C18 雜亞芳基的該取代基為獨立地選自C1 至C12 烷基、C1 至C12 烷氧基、部分或全氟化C1 至C12 烷基、部分取代或全氟化的C1 至C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 至C12 烷基、部分或全氘化的C1 至C16 烷氧基、C6 至C18 芳基、C3 至C25 雜芳基、D、F或CN。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的式1的化合物,其中 -Ar1 為選自苯基、聯苯基、三聯苯基、萘基、菲基、三苯基、蒽基、以及較佳地選自C1至C9:(C1)、(C2)、(C3)、(C4)、(C5)、(C6)、(C7)、(C8)、(C9);及/或 -Ar2 為選自亞苯基、亞聯苯基、亞三聯苯基、亞萘基、亞菲基、亞三苯基、亞蒽基,以及較佳地選自D1至D13:(D1)、(D2)、(D3)、(D4)、(D5)、(D6)、(D7)、(D8)、(D9)、(D10)、(D11)、(D12)、(D13); -Ar3 為獨立地選自E1至E28:(E1)、(E2)、(E3)、(E4)、(E5)、(E6)、(E7)、(E8)、(E9)、(E10)、(E11)、(E12)、(E13)、(E14)、(E15)、(E16)、(E17)、(E18)、(E19)、(E20)、(E21)、(E22)、(E23)、(E24)、(E25);(E26)、(E27)、(E28), -Ar4 為獨立地選自F1至F9:(F1)、(F2)、(F3)、(F4)、(F5)、(F6)、(F7)、(F8)、(F9)。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的式1的化合物,其中該式1的化合物為選自G1至G70:(G1)、(G2)、(G3)、(G4)、(G5)、(G6)、(G7)、(G8)、(G9)、(G10)、(G11)、(G12)、(G13)、(G14)、(G15)、(G16)、(G17)、(G18)、(G19)、(G20)、(G21)、(G22)、(G23)、(G24)、(G25)、(G26)、(G27)、(G28)、(G29)、(G30)、(G31)、(G32)、(G33)、(G34)、(G35)、(G36)、(G37)、(G38)、(G39)、(G40)、(G41)、(G42)、(G43)、(G44)、(G45)、(G46)、(G47)、(G48)、(G49)、(G50)、(G51)、(G52)、(G53)、(G54)、(G55)、(G57)、(G58)、(G59)、(G60)、(G61)、(G62)、(G63)、(G64)、(G65)、(G66)、(G67)、(G68)、(G69)、(G70)。
  11. 一種有機半導體層,包括如申請專利範圍第1項所述的至少一個式1的化合物。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的有機半導體層,其中該有機半導體層還包括一金屬、金屬鹽或有機金屬錯合物。
  13. 一種有機電子元件,包括如前述申請專利範圍第11項或第12項中任一項所述的至少一個有機半導體層,其中該至少一個有機半導體層包括如前述申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述的一式1的化合物。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的有機電子元件,其中該電子元件為一發光元件、薄膜電晶體、一電池、一顯示元件或一光伏電池。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115636794A (zh) * 2021-07-19 2023-01-24 上海和辉光电股份有限公司 一种电子传输材料及其制备方法和应用
CN114702508A (zh) * 2022-02-23 2022-07-05 京东方科技集团股份有限公司 一种三嗪衍生物、发光器件和显示装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6800380B2 (en) 1998-06-23 2004-10-05 Nessdisplay Co., Ltd. Organometallic luminescent materials and organic electroluminescent device containing same
US6140763A (en) 1998-07-28 2000-10-31 Eastman Kodak Company Interfacial electron-injecting layer formed from a doped cathode for organic light-emitting structure
KR100329571B1 (ko) 2000-03-27 2002-03-23 김순택 유기 전자 발광소자
JP3945123B2 (ja) 2000-04-10 2007-07-18 三菱化学株式会社 有機電界発光素子
WO2007069569A1 (ja) * 2005-12-15 2007-06-21 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2008195623A (ja) 2007-02-08 2008-08-28 Chemiprokasei Kaisha Ltd 新規な複素環含有ヒドロキシフェニル金属誘導体およびそれを用いた電子注入材料、電子輸送材料および有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2013079217A1 (en) 2011-11-30 2013-06-06 Novaled Ag Display
CN108198947A (zh) 2011-11-30 2018-06-22 诺瓦尔德股份有限公司 有机电子器件
TWI558711B (zh) 2011-11-30 2016-11-21 諾瓦發光二極體有限公司 有機電子裝置
WO2014208755A1 (ja) * 2013-06-28 2014-12-31 東ソー株式会社 環状アジン化合物、その製造方法、及びそれを用いた有機電界発光素子
KR102231943B1 (ko) * 2014-07-08 2021-03-25 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102321381B1 (ko) 2015-02-23 2021-11-04 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자
KR101888934B1 (ko) 2015-04-24 2018-08-16 삼성에스디아이 주식회사 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시장치
KR102417039B1 (ko) * 2015-08-20 2022-07-05 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102111576B1 (ko) * 2015-08-20 2020-05-20 주식회사 엘엠에스 신규한 화합물 및 이를 포함하는 발광소자
KR101940169B1 (ko) 2016-02-04 2019-01-18 삼성에스디아이 주식회사 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR101837896B1 (ko) * 2016-04-12 2018-03-12 주식회사 엘지화학 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자
CN108191842A (zh) * 2017-12-11 2018-06-22 中节能万润股份有限公司 一种三嗪类oled材料、及其制备方法和应用

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