TWI603960B - 有機電激發光化合物及有機電激發光元件 - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種有機電激發光化合物，具體地，是有關於一種具有喹唑啉結構的有機電激發光材料。
有機發光現象係指利用有機物質將電能轉換為光能之現象。當有機物層位於陽極與陰極之間時，在二電極之間施加電壓時，陽極產生正電洞，陰極產生電子並各別注入有機物層。注入的正電洞與電子會合時形成激子，當激子由高能階狀態掉落回低能階狀態時會以發光的方式釋放出能量。
除此之外，若由外部於陽極與陰極分別注入正電洞及電子，例如無機薄膜發光元件，亦即施加一電壓使正負電荷生成正電洞與電子亦可以相同原理發光。
為了有效率製造有機發光元件，目前是在發光元件內之有機物層以多層構造替代單層來製造。目前使用之大部分有機發光元件是以蒸鍍電極以及在電極間以多層有機物層構造而成的結構，其中有機物層係由正電洞注入層、正電洞輸送層、發光層、電子輸送層及電子注入層等組成，而此多層有機物層結構正被大量使用中。
國際公開案WO2012/108879則揭露了用於有機電激發光元件的材料，並揭示其以二咔唑基芳基結構化合物作為其有機發光元件的材料，以及使用此等化合物之有機電致發光元件；國際公開案WO2012/134124則揭示了用於有機電致發光材料的化合物，所述化合物具有喹唑啉基團作為骨架，該化合物做成之有機電致發光元件具有相對於該案申請日之前的產品，有較長之使用期限(lifetime)，該篇前案指出以往的發光材料因為較低的玻璃轉化溫度(glass transition temperature,Tg)而導致熱穩定性不佳；以及，TW 201441206亦揭示了使用喹唑啉基團作為骨架的有機電致發光元件材料，該篇前案指出玻璃轉化溫度為105℃至170℃，但此篇公開號並未顯示更高的玻璃轉化溫度(Tg)。
換句話說，有機電激發光化合物以薄膜形式塗覆到電極後，還要面臨後續工藝，例如高溫封裝所產生的有機電激發光化合物之溫度降解，而如果能有更高的玻璃轉化溫度則會有更好的熱穩定性以防止高溫封裝時所產生的有機電激發光化合物之溫度降解。因此，為了確保有機電激發光化合物及有機電激發光元件的壽命，故亟需開發具有高發光效率及高玻璃轉化溫度之有機電激發光材料。
本發明係提供下列化學式(I)之化合物：
在前化學式(I)中，A與A'係各自獨立地為R0或R1；其中，R0係9,9'-螺二芴-2'-
基；R1係芳香基、雜芳香基、基、基或
基；X與X'各自獨立地可為S、O、NR2或CR3R4，且A與A'其中之一須為R0，或A與A'同為R0。
其中，R2係可為選自於由經取代或未經取代的烷基、氰基、經取代或未經取代的芳香基、經取代或未經取代的雜芳香基及經取代或未經取代的雜環基所組成的群組之至少一個基，其中前述R2之該基可具有一個以上取代基，並可以是相同或是不同的取代基。
其中，R3與R4係各自獨立地可為選自於由經取代或未經取代的烷基、氰基、經取代或未經取代的芳香基、經取代或未經取代的雜芳香基及經取代或未經取代的雜環基所組成的群組之至少一個基，或者R3與R4與其所連接的原子共同形成芴基，其中前述R3與R4之該基可具有一個以上取代基，並可以是相同或是不同的取代基。
而當化學式(I)化合物之A為R0時，A'非為9-苯基-7H-苯并[c]咔唑基。
本發明提供一種有機電激發光元件，其至少包括一陽極、一電洞注入層、一電洞傳輸層、一發光層、一電子傳輸層、一電子注入層及一陰極；其中，該電洞傳輸層更可包含一電洞傳輸層一及一電洞傳輸層二；其中，前述之各該層的至少其中一層之材料係包括化學式(I)所示之有機電激發光化合物，藉此達到該有機電激發光元件之高發光效率、高玻璃轉化溫度及高熱穩定性。
本發明之化學式(I)化合物係可為該電子傳輸層之材料，更可藉此達到該有機電激發光元件之高發光效率、高玻璃轉化溫度及高熱穩定性。
100‧‧‧有機電激發光元件
10‧‧‧陽極
20‧‧‧電洞注入層
30‧‧‧電洞傳輸層一
40‧‧‧電洞傳輸層二
50‧‧‧發光層
60‧‧‧電子傳輸層
70‧‧‧電子注入層
80‧‧‧陰極
第1圖 為本發明一實施例之有機電激發光元件之結構示意圖。
以下藉由較佳實施例詳細說明本發明，以使本領域之通常知識者易於了解本發明之說明書所揭示之益處及功效。然而，實施例為示例，本發明並不限於此。
第1圖為本發明一實施例之有機電激發光元件之結構示意圖。請參照第1圖，有機電激發光元件100至少包括一陽極10、一電洞注入層20、一電洞傳輸層、一發光層50、一電子傳輸層60、一電子注入層70及一陰極80；其中，該電洞傳輸層更可包含一電洞傳輸層一30及一電洞傳輸層二40；其中，前述之各該層的至少其中一層之材料係包含下列化學式(I)所示之有機電激發光化合物，可藉此達到該有機電激發光元件之高發光效率、高玻璃轉化溫度及高熱穩定性。尤其當該電子傳輸層60之材料包含下列化學式(I)所示之有機電激發光化合物時，更可藉此達到該有機電激發光元件之高發光效率、高玻璃轉化溫度及高熱穩定性。
本發明可應用於該有機電激發光元件之化合物係如化學式(I)所示。於該化學式(I)化合物中，A與A'係各自獨立地為R0或R1；其中，R0係9,9'-螺
二芴-2'-基；R1取代基係芳香基、雜芳香基、基、
基或基；X與X'各自獨立地可為S、O、NR2或CR3R4，且A與A'其中之一須為R0，或A與A'同為R0。
其中，R2係可為選自於由經取代或未經取代的烷基、氰基、經取代或未經取代的芳香基、經取代或未經取代的雜芳香基及經取代或未經取代的雜環基所組成的群組之至少一個基，其中前述R2之該基可具有一個以上取代基，並可以是相同或是不同的取代基。
其中，R3與R4係各自獨立地可為選自於由經取代或未經取代的烷基、氰基、經取代或未經取代的芳香基、經取代或未經取代的雜芳香基及經取代或未經取代的雜環基所組成的群組之至少一個基，或者R3與R4與其所連接的原子共同形成芴基，其中前述R3與R4之該基團可具有一個以上取代基，並可以是相同或是不同的取代基。
而當化學式(I)化合物之A為R0時，A'非為9-苯基-7H-苯并[c]咔唑基。
前述化學式(I)之化合物的一個例子，可以如下述化學式(II)之化合物：
其中，R5至R9互相可以相同亦可以不同，係各自獨立地可為選自於由氫、經取代或未經取代的烷基、氰基、經取代或未經取代的芳香基、經取代或未經取代的雜芳香基及經取代或未經取代的雜環基所組成的群組之至少一個基。
前述化學式(I)之化合物的其他例子有下述化學式(III)、化學式(IV)、化學式(V)之化合物：
在前述化學式(III)、化學式(IV)、化學式(V)中，X與X'如化學式(I)之定義。
前述化學式(I)之化合物的其他例子有下述化學式(VI)之化合物：
其中，R5'至R9'互相可以相同亦可以不同，係各自獨立地可為選自於由氫、經取代或未經取代的烷基、氰基、經取代或未經取代的芳香基、經取代或未經取代的雜芳香基及經取代或未經取代的雜環基所組成的群組之至少一個基。
前述化學式(I)之化合物的其他例子有下述化學式(VII)、化學式(VIII)、化學式(IX)之化合物：
在前述化學式(VII)、化學式(VIII)、化學式(IX)中，X與X'如化學式(I)之定義。
以下具體說明前述化學式(I)至化學式(IX)所述之取代基之例子，但是未只限定此等。
前述烷基以C1至C5烷基為佳，該C1至C5烷基係可以為直鏈烷基或分支鏈烷基，例如係甲基、乙基或丙基之直鏈烷基，或者係異丙基或三級丁基等分支鏈烷基。
前述芳香基則以苯基的單環芳香族環基，或者是具有芘(pyrene)基或苯并苊(fluoranthene)基的多環芳香族環基為佳。
前述雜芳香基則以吡啶基、咪唑基、吡唑基、噁唑基、異噁唑基或噻唑基之單環雜芳香環基，或者係為芘基、咔唑基、吡咯并吡啶基、吲唑基、吲哚基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、7H-二苯并[c,g]咔唑基或二苯并呋喃基等多環雜芳香環基為佳。
前述雜環基係為選自於由噻蒽基、9,9-二甲基芴(9,9-dimethylfluorene)基、9,9-二苯芴(9,9-diphenylfluorene)基及二苯并呋喃基所組成的群組之至少一個基。
前述化學式(I)至化學式(IX)之化合物的具體例子有如下述族群1所列之化合物，但並未只限定於此等。
然而上述族群1僅係用以舉例說明本發明而已，並非用以限制本發明。未在族群1中予以說明，但符合前述化學式(I)至化學式(IX)結構的化合物，俱屬本發明範圍。
本發明化合物可以通過所屬領域的技術人員已知的合成步驟例如硼化反應、Buchwald-Hartwi coupling、Suzuki coupling等方法來製備。舉例來說，其可以根據以下反應流程1或2來製備。而用於這些偶合反應的反應條件，對於該有機合成領域的技術人員是已知的。
以下藉由實施例詳細說明本發明之性質與功效。該實施例僅用於說明本發明之性質，本發明並不限定於該實施例所例示者。
合成化合物1的原料，9,9'-螺二芴-2'-基硼酸(化合物1A)：取10克2-溴-9,9'-螺二芴與100毫升無水的四氫呋喃加入1升長頸瓶，以液態氮冷卻至-78℃，攪拌下先後緩慢滴加20.2毫升正丁基鋰與硼酸三甲酯，加完後自然回到室溫，加入適量稀鹽酸水解，再以乙酸乙酯(Ethyl acetate)萃取，分離出有機層後以無水硫酸鈉乾燥，並減壓去除溶劑，以己烷析出產物7克。
合成化合物1的中間體，2-氯-4-[9,9'-螺二芴-2'-基]喹唑啉(化合物1B)：10克2,4-二氯喹唑啉(2,4-Dichloroquinazoline)、18克9,9'-螺二芴-2'-基硼酸(9,9'-Spirobi[fluoren]-2-yl boronic acid)(化合物1A)、2.3克四(三苯基磷)鈀(Tetrakis(triphenylphosphine)palladium)、150毫升甲苯(Toluene)、22毫升乙醇及65毫升2M之碳酸鉀水溶液(aqueous solution of potassium carbonate)之混合物加入500毫升長頸瓶，並回流16小時。以水淬滅反應，分離出有機層後，以無水硫酸鈉乾燥，且減壓去除溶劑以產生16克白色固體。
合成化合物1，2-苯-4-[9,9'-螺二芴-2'-基]喹唑啉：10克2-氯-4-[9,9’-螺二芴-2’-基]喹唑啉(化合物1B)、5.1克苯硼酸(Phenylboronic acid)、1.2克四(三苯基磷)鈀(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)、150毫升甲苯(toluene)、20毫升乙醇及65毫升2M之碳酸鉀水溶液(aqueous solution of potassium carbonate)之混合物加入
500毫升長頸瓶，並回流16小時。反應生成固體，以水淬滅反應後，再用水清洗固體去除鹼殘留。並以乙酸乙酯(Ethyl Acetate)清洗固體，則可得到10.3克白色固體之化合物。
合成化合物25，2,4-二[9,9'-螺二芴-2'-基]喹唑啉：10克2,4-二氯喹唑啉(2,4-Dichloroquinazoline)、38克9,9'-螺二芴-2'-基硼酸(9,9'-Spirobi[fluoren]-2-ylboronic acid)(化合物1A)、4.6克四(三苯基磷)鈀(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)、250毫升甲苯(Toluene)、50毫升乙醇及100毫升2M之碳酸鉀水溶液(aqueous solution of potassium carbonate)之混合物加入2升長頸瓶，並回流16小時。反應生成固體，以水淬滅反應後，再用水清洗固體去除鹼殘留，分離出有機層後，以無水硫酸鈉乾燥。並以乙酸乙酯(Ethyl Acetate)清洗固體，則可得到26克淡黃色固體之化合物。
合成化合物51的中間體，2-氯-4-[9,9-二甲基芴-2-基]喹唑啉(化合物51A)：30克2,4-二氯喹唑啉(2,4-Dichloroquinazoline)、35.9克9,9-二甲基芴-2-基硼酸(9,9-Dimethyl-9H-fluorene-2-yl boronic acid)、8.7克四(三苯基磷)鈀(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)、450毫升甲苯(Toluene)、65毫升乙醇及200毫升2M之碳酸鉀水溶液(aqueous solution of potassium carbonate)之混合物加入2升長頸瓶，並回流16小時。以水淬滅反應後，用水清洗有機層去除鹼殘留，分離出有機層後，以無水硫酸鈉乾燥，再將有機層濃縮，以甲醇做析出，得白色固體28克。
合成化合物51，2-[9,9'-螺二芴-2'-基]-4-[9,9-二甲基芴-2-基]喹唑啉：10克2-氯-4-[9,9-二甲基芴-2-基]喹唑啉(化合物51A)、20.2克9,9'-螺二芴-2'-基硼酸(9,9'-Spirobi[fluoren]-2-ylboronic acid)(化合物1A)、1.62克四(三苯基磷)鈀(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)、150毫升甲苯(Toluene)、25毫升乙醇及65毫升2M之碳酸鉀水溶液(aqueous solution of potassium carbonate)之混合物加入2升長頸瓶，並回流16小時。以水淬滅反應後，用水清洗有機層去除鹼殘留，分離出有機層後，以無水硫酸鈉乾燥，再將有機層濃縮，並以管柱層析術分離出產物，得白色固體13克。
合成化合物23，2-[9,9-二甲基芴-2-基]-4-[9,9'-螺二芴-2'-基]喹唑啉：10克2-氯-4-[9,9’-螺二芴-2’-基]喹唑啉(化合物1B)、5.5克9,9-二甲基芴-2-硼酸(9,9-Dimethyl-9H-fluorene-2-yl boronic acid)、1.2克四(三苯基磷)鈀(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)、150毫升甲苯(toluene)、20毫升乙醇及65毫升2M之碳酸鉀水溶液(aqueous solution of potassium carbonate)之混合物加入500毫升長頸瓶，並回流16小時。反應生成固體，以水淬滅反應後，再用水清洗固體去除鹼殘留。並以乙酸乙酯(Ethyl Acetate)清洗固體，則可得到9.3克白色固體之化合物。
合成化合物16，2-吡啶-3-基-4-[9,9'-螺二芴-2'-基]喹唑啉：10克2-氯-4-[9,9'-螺二芴-2'-基]喹唑啉(化合物1B)、5.1克3-吡啶基硼酸(3-pyridinyl boronic acid)、1.21克四(三苯基磷)鈀
(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)、150毫升甲苯(Toluene)、25毫升乙醇及65毫升2M之碳酸鉀水溶液(aqueous solution of potassium carbonate)之混合物加入2升長頸瓶，並回流16小時。以水淬滅反應後，用水清洗有機層去除鹼殘留分離出有機層後，以無水硫酸鈉乾燥，再將有機層濃縮，並以甲醇做析出，得白色固體。
合成化合物17，2-吡啶-4-基-4-[9,9'-螺二芴-2'-基]喹唑啉：10克2-氯-4-[9,9'-螺二芴-2'-基]喹唑啉(化合物1B)、5.1克4-吡啶基硼酸(4-pyridinyl boronic acid)、1.21克四(三苯基磷)鈀(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)、150毫升甲苯(Toluene)、25毫升乙醇及65毫升2M之碳酸鉀水溶液(aqueous solution of potassium carbonate)之混合物加入2升長頸瓶，並回流16小時。反應生成固體，以水淬滅反應後，分離出固體，以乙酸乙酯與正己烷做再結晶，得白色固體7.3克。
合成化合物5，2-[4-氰基苯基]-4-[9,9'-螺二芴-2'-基]喹唑啉：10克2-氯-4-[9,9’-螺二芴-2’-基]喹唑啉(化合物1B)、3.3克4-氰基苯硼酸(4-Cyanophenyl boronic acid)、1.2克四(三苯基磷)鈀(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)、150毫升甲苯(toluene)、22毫升乙醇及65毫升2M之碳酸鉀水溶液(aqueous solution of potassium carbonate)之混合物加入500毫升長頸瓶，並回流16小時。反應生成固體，以水淬滅反應後，再用水清洗固體去除鹼殘留。並以乙酸乙酯(Ethyl Acetate)清洗固體，則可得到9.3克白色固體之化合物。
合成化合物33的中間體，2-氯-4-[4-氰基苯基]喹唑啉(化合物33A)：
10克2,4-二氯喹唑啉(2,4-Dichloro-quinazoline)、7克4-氰基苯硼酸(4-Cyanophenyl boronic acid)、2.3克四(三苯基磷)鈀(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)、150毫升甲苯(toluene)、22毫升乙醇及65毫升2M之碳酸鉀水溶液(aqueous solution of potassium carbonate)之混合物加入500毫升長頸瓶，並回流16小時。以水淬滅反應，以鹽水洗滌甲苯層並以無水硫酸鈉乾燥，且減壓去除溶劑，產生8.1克淡黃色固體。
合成化合物33，2-[9,9'-螺二芴-2'-基]-4-[4-氰基苯基]喹唑啉：10克2-氯-4-[4-氰基苯基]喹唑啉(化合物33A)、17.1克9,9'-螺二芴-2'-基硼酸(9,9'-spirobi[9H-fluoren]-2'-yl Boronic acid)(化合物1A)、2克四(三苯基磷)鈀(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)、150毫升甲苯(toluene)、22毫升乙醇及65毫升2M之碳酸鉀水溶液(aqueous solution of potassium carbonate)之混合物加入500毫升長頸瓶，並回流16小時。反應生成固體，以水淬滅反應後，再用水清洗固體去除鹼殘留。並以乙酸乙酯(Ethyl acetate)清洗固體，則可得到16.5克白色固體之化合物。
合成化合物8，2-[4-(1-苯基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯基]-4-[9,9'-螺二芴-2'-基]喹唑啉：10克2-氯-4-[9,9'-螺二芴-2'-基]喹唑啉(化合物1B)、9.84克4-(1-苯基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯基硼酸(4-(1-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-2-yl)phenylboronic acid)、1.21克四(三苯基磷)鈀(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)、150毫升甲苯(Toluene)、25毫升乙醇及65毫升2M之碳酸鉀水溶液(aqueous solution of potassium carbonate)之混合物加入
2升長頸瓶，並回流16小時。反應生成固體，以水淬滅反應後，分離出固體，以甲苯加熱溶解後，在以己烷做析出，得白色固體12克。
合成化合物36的中間體，2-氯-4-[4-(1-苯基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯基]喹唑啉(化合物36A)：30克2,4-二氯喹唑啉(2,4-Dichloro-quinazoline)、47.35克4-(1-苯基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯基硼酸(4-(1-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-2-yl)phenylboronic acid)、8.7克四(三苯基磷)鈀(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)、450毫升甲苯(toluene)、66毫升乙醇及200毫升2M之碳酸鉀水溶液(aqueous solution of potassium carbonate)之混合物加入500毫升長頸瓶，並回流16小時。反應生成固體，以水淬滅反應後，分離出固體，以甲苯加熱溶解後，在以己烷做析出，產生53克淡黃色固體。
合成化合物36，2-(9,9'-螺二芴-2'-基)-4-[4-(1-苯基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯基]喹唑啉：10克2-氯-4-[4-(1-苯基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯基]喹唑啉(化合物36A)、9.99克9,9'-螺二芴-2'-基硼酸(9,9'-Spirobi[fluoren]-2-ylboronic acid)(化合物1A)、1.33克四(三苯基磷)鈀(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)、150毫升甲苯(Toluene)、25毫升乙醇及65毫升2M之碳酸鉀水溶液(aqueous solution of potassium carbonate)之混合物加入2升長頸瓶，並回流16小時。反應生成固體，以水淬滅反應後，分離出固體，以甲苯加熱溶解後，在以己烷做析出，得白色固體12克。
合成化合物52的原料，9,9-二苯芴-2-基硼酸(化合物52A)：
取10克2-溴-9,9-二苯芴與100毫升無水的四氫呋喃加入1升長頸瓶，以液態氮冷卻至-78℃，攪拌下先後緩慢滴加25.2毫升正丁基鋰與硼酸三甲酯，加完後自然回到室溫，加入適量稀鹽酸水解，再以乙酸乙酯(Ethyl acetate)萃取，分離出有機層後以無水硫酸鈉乾燥，並減壓去除溶劑，以己烷析出產物4克。
合成化合物52的中間體，2-氯-4-(9,9-二苯芴-2-基)喹唑啉(化合物52B)：20克2,4-二氯喹唑啉(2,4-Dichloro-quinazoline)、40克9,9-二苯芴-2-基硼酸(化合物52A)、5.8克四(三苯基磷)鈀(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)、300毫升甲苯(toluene)、44毫升乙醇及130毫升2M之碳酸鉀水溶液(aqueous solution of potassium carbonate)之混合物加入500毫升長頸瓶，並回流16小時。以水淬滅反應後，用水清洗有機層去除鹼殘留分離出有機層後，以無水硫酸鈉乾燥，再將有機層濃縮，並以甲醇做析出，得白色固體25克。
合成化合物52，2-(9,9'-螺二芴-2'-基)-4-(9,9-二苯芴-2-基)喹唑啉：10克2-氯-4-(9,9-二苯芴-2-基)喹唑啉(化合物52B)、11.23克9,9'-螺二芴-2'-基硼酸(9,9'-Spirobi[fluoren]-2-ylboronic acid)(化合物1A)、1.2克四(三苯基磷)鈀(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)、150毫升甲苯(Toluene)、25毫升乙醇及65毫升2M之碳酸鉀水溶液(aqueous solution of potassium carbonate)之混合物加入2升長頸瓶，並回流16小時。反應生成固體，以水淬滅反應後，分離出固體，以甲苯加熱溶解後，在以己烷做析出，得白色固體12克。
合成化合物10，2-[3-(7H-二苯[c,g]咔唑-7-基)苯基]-4-(9,9'-螺二芴-2'-基)喹唑啉：10克2-氯-4-[9,9’-螺二芴-2’-基]喹唑啉(化合物1B)、12.13克3-(7H-二苯[c,g]咔唑-7-基)苯硼酸、1.21克四(三苯基磷)鈀(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)、150毫升甲苯(Toluene)、25毫升乙醇及65毫升2M之碳酸鉀水溶液(aqueous solution of potassium carbonate)之混合物加入2升長頸瓶，並回流16小時。反應生成固體，以水淬滅反應後，分離出固體，以甲苯加熱溶解後，在以己烷做析出，得白色固體7.3克。
本發明之其他化合物可使用一或多個以上討論的反應來形成。藉由2,4-二氯喹唑啉與適合的硼酸進行鈴木偶合反應(Suzuki coupling)，或是其他適合的偶合化學作用，而將經取代的2-氯喹唑啉化合物轉變為最終產物。
有機電激發光元件之製造實施例1
於基底(ITO,Indium Tin Oxide)載入蒸鍍系統使用前，先以溶劑及紫外線臭氧清洗基底進行脫脂，此ITO基底做為有機電激發光元件之陽極10。之後，將基底傳送至真空沉積室，於基底之頂部沉積所有層。下列各層係由加熱的蒸鍍舟在約10-6托(Torr)之真空度依序沉積：a)電洞注入層20，厚度20奈米，HAT-CN(HAT-CN為台灣昱鐳光電科技股份有限公司之商品名)，其化學式標示於下列表1；b)電洞傳輸層一30，厚度170奈米，HT-1(HT-1為台灣昱鐳光電科技股份有限公司之商品名)，其化學式標示於下列表1；c)電洞傳輸層二40，厚度10奈米，HT-2(HT-2為台灣昱鐳光電科技股份有限
公司之商品名)，其化學式標示於下列表1；d)發光層50，厚度25奈米，包含摻雜有4%體積比BD之BH(BD和BH為台灣昱鐳光電科技股份有限公司之商品名)，其化學式標示於下列表1；e)電子傳輸層60，厚度25奈米，包含摻雜有喹啉鋰(Liq)之前述化合物52，Liq化學式標示於下列表1；f)電子注入層70，厚度0.5奈米，氟化鋰(LiF)；及g)陰極80，厚度約150奈米，包含鋁(Al)。
元件結構可表示如：ITO(Indium Tin Oxide)/HAT-CN(20奈米)/HT-1(170奈米)/HT-2(10奈米)/BH-4%BD(25奈米)/化合物52(25奈米)：Liq(1奈米)/氟化鋰(0.5奈米)/Al(150奈米)。
於沉積形成上述各層後，該有機電激發光元件自沉積室傳送至乾燥箱中，隨即以熱固化之樹脂及玻璃蓋板進行封裝。該有機電激發光元件具有3平方毫米之發光區域。於連接外部電源後，該有機電激發光元件於直流電壓下運作。
所有製成之有機發光元件之電激發光性質均使用定電流源(KEITHLEY 2400 Source Meter,made by Keithley Instruments,Inc.,Cleveland,Ohio)及光度計(PHOTO RESEARCH SpectraScan PR 650,made by Photo Research,Inc.,Chatsworth,Calif.)於室溫下進行測量。
有機電激發光元件之製造實施例2
實施例2之製造方法相同於實施例1。其實施例2之結構可被表示如：ITO/HAT-CN(16奈米)/HT-1(175奈米)/HT-2(15奈米)/BH-4%BD(25奈米)/化合物25(25奈米)：Liq(1奈米)/氟化鋰(1奈米)/Al(150奈米)。
有機電激發光元件之製造比較例1
比較例1之製造方法相同於實施例1。其比較例1之結構可被表示如：ITO/HAT-CN(20奈米)/HT-1(170奈米)/HT-2(10奈米)/BH-4%BD(25奈米)/化合物C(25奈米)：Liq(1奈米)/氟化鋰(0.5奈米)/Al(180奈米)。
前述實施例1至2及比較例1中所使用的化合物可使用熱示差掃描卡量計(Differential scanning calorimetry)來測量玻璃轉移溫度(Tg)，其結果顯示於表2。
前述實施例1及2製成之有機電激發光元件之有機電激發光化合物之玻璃轉化溫度Tg及最大發光效率顯示於表2。
而藉由表1及表2可看出，本發明包含有族群1所列之實施例1化合物52及實施例2化合物25之Tg分別是189℃及199℃，高於比較例1化合物C之153℃，因此本發明之化學式(I)之化合物具有良好之熱穩定性。
實施例1化合物52及實施例2化合物25之最大發光效率分別是1068cd/A及978cd/A，高於比較例1化合物C之954cd/A，因此本發明之化學式(I)之化合物具有良好之發光效率。
如上所述，包含有本發明之有機電激發光化合物的有機電激發光元件材料之有機電激發光元件可實現高發光效率及熱穩定性之特性。雖然本發明已透過特定具體實施例揭露和說明，然本發明適用於各種其他具體實施例對本領域具有通常知識者係為顯而易見。因此，本發明之保護範圍當是本案所附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧有機電激發光元件
10‧‧‧陽極
20‧‧‧電洞注入層
30‧‧‧電洞傳輸層一
40‧‧‧電洞傳輸層二
50‧‧‧發光層
60‧‧‧電子傳輸層
70‧‧‧電子注入層
80‧‧‧陰極
Claims (19)
- 一種有機電激發光化合物，如化學式(I)所示：
- 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光化合物，其中，A與A'同為R0。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光化合物，其中，該有機電激發光化合物係由化學式(II)表示：
- 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光化合物，其中，該有機電激發光化合物係由化學式(III)、化學式(IV)、化學式(V)中任一者表示：
- 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光化合物，其中，該有機電激發光化合物係由化學式(VI)表示：
- 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光化合物，其中，該有機電激發光化合物係由化學式(VII)、化學式(VIII)、化學式(IX)中任一者表示：
- 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光化合物，其中，該烷基係C1至C5烷基，該C1至C5烷基係為甲基、乙基或丙基之直鏈烷基，或者係異丙基或三級丁基之分支鏈烷。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光化合物，其中，該芳香基係為單環芳香族環基或多環芳香族環基。
- 如申請專利範圍第8項所述之有機電激發光化合物，其中，該單環芳香族環基係為苯基的單環芳香族環基。
- 如申請專利範圍第8項所述之有機電激發光化合物，其中，該多環芳香族環基係為具有芘(pyrene)基或苯并苊(fluoranthene)基的多環芳香族環基。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光化合物，其中，該雜芳香基係為單環雜芳香環基或多環雜芳香環基。
- 如申請專利範圍第11項所述之有機電激發光化合物，其中，該單環雜芳香環基係為吡啶基、咪唑基、吡唑基、噁唑基、異噁唑基或噻唑基之單環雜芳香環基。
- 如申請專利範圍第11項所述之有機電激發光化合物，其中，該多環雜芳香環基係為芘基、咔唑基、吡咯并吡啶基、吲唑基、吲哚基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、7H-二苯并[c,g]咔唑基或二苯并呋喃基之多環雜芳香環基。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光化合物，其中，該雜環基係為選自於由噻蒽基、9,9-二甲基芴(9,9-dimethylfluorene)基、9,9-二苯芴(9,9-diphenylfluorene)基及二苯并呋喃基所組成的群組之至少一個基。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光化合物，其中，該有機電激發光化合物為以下族群1所列之化合物之一：[族群1]
- 一種有機電激發光元件，其包括申請專利範圍第1項所述之有機電激發光化合物。
- 如申請專利範圍第16項所述之有機電激發光元件，其中，該有機電激發光元件至少包括一陽極(10)、一電洞注入層(20)、一電洞傳輸層、一發光層(50)、一電子傳輸層(60)、一電子注入層(70)及一陰極(80)。
- 如申請專利範圍第17項所述之有機電激發光元件，其中，前述之各該層的至少其中一層係包含該有機電激發光化合物。
- 如申請專利範圍第17項所述之有機電激發光元件，其中，該電子傳輸層(60)包含該有機電激發光化合物。
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