CN102329334B

CN102329334B - 6H-吲哚[3，2-b]喹喔啉衍生物及其有机发光二极管

Info

Publication number: CN102329334B
Application number: CN201010234578.5A
Authority: CN
Inventors: 郑建鸿; 范纯祥
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-07-13
Filing date: 2010-07-13
Publication date: 2016-03-16
Anticipated expiration: 2030-07-13
Also published as: CN102329334A

Abstract

本发明是一种6H-吲哚[3，2-b]喹喔啉衍生物及其有机发光二极管。6H-吲哚[3，2-b]喹喔啉衍生物具有化学式(I)。其中R⁹可选自具有一或多取代基的一芳基(aryl？group)及具有一或多取代基的一杂芳基(heteroaryl)；以及R¹至R⁸具有取代基。本发明的化合物具有6H-吲哚[3，2-b]喹喔啉官能基，其结合了吲哚及喹喔啉，因此具有吲哚的良好能量转移能力及喹喔啉的良好电子注入能力。化合物可为发光层的一主体发光材料或一掺杂物。或者，本发明的化合物可为一空穴传输材料、一电子传输材料、一空穴阻挡材料、一电子阻挡材料、一空穴注入材料或一电子注入材料。

Description

6H-吲哚[3，2-b]喹喔啉衍生物及其有机发光二极管

技术领域

本发明是关于一种化合物及其有机发光二极管，尤其是一种6H-吲哚[3，2-b]喹喔啉衍生物及其有机发光二极管。

背景技术

有机发光二极管(Organiclight-emittingdiode，OLED)为应用有机材料或有机半导体材料制作的发光元件，其工作原理为空穴及电子分别在空穴传输材料及电子传输材料中传递至发光层中，进行电子空穴再结合以形成激子，激子再进行能量的转移以发光，其颜色受发光材料所控制。有机发光二极管具有自发光、广视角(＞170°)、反应时间短(～μs)、高对比、高效率、省电、高亮度、低操作电压(3-10V)、更轻薄(＜2mm)、可挠曲性等优点，因此近年来备受瞩目。

空穴和电子的再结合而产生的激子可具有三重态(tripletstate)或单重态(singletstate)的自旋态(spinstate)。由单重态激子(singletexciton)所产生的发光为荧光(fluorescence)，而由三重态激子(tripletexciton)所产生的发光为磷光(phosphorescence)。磷光的发光效率是荧光的三倍，通过引入重金属在发光体结构中，造成强烈的自旋轨道耦合(spin-orbitalcoupling)，进而使得单重态及三重态激发状态之间的混合，以致于原件的内部量子效率(internalquantumefficiency，IQE)可大幅提升至100％，因此近年来有机发光二极管多采用发磷光的金属错合物做为发光层中的磷光掺杂剂。此外，在发光层中通常会以掺杂技术的工艺，将发光材料掺杂在主体发光材料中，以抑制发光材料自我淬息的发生，因此，主体发光材料的开发为相当重要的一个课题，主体发光材料必须具备易捕捉载子、能量转移特性佳、高玻璃转换温度、高热稳定性、合适的单重态及三重态能隙。然而，由于上述条件相当难以完全符合，因此有机发光二极管在主体发光材料的开发上仍有很大改善的空间。

综合上述，开发新颖的主体发光材料是目前亟需努力的目标。

发明内容

本发明的目的为提供一种新颖化合物及有机发光二极管。

依据本发明一方面提供一种6H-吲哚[3，2-b]喹喔啉衍生物，其具有化学式3：

，其中R及R’为氢，R”经取代后使化学式3具有下列结构的其中之一：

依据本发明另一方面提供一种有机发光二极管，包括一阴极、一阳极以及设置于阴极及阳极之间的一有机层，其中有机层包含上述的6H-吲哚[3，2-b]喹喔啉衍生物。

依据本发明又一方面提供一种6H-吲哚[3，2-b]喹喔啉衍生物的合成方法，是通过下列方程式所达成。

本发明的有益技术效果是：本发明的化合物具有6H-吲哚[3，2-b]喹喔啉官能基，其结合了吲哚及喹喔啉，因此具有吲哚的高热稳定性、良好能量转移能力及喹喔啉的良好电子注入能力，而可做为有机电子装置的中的主体发光材料、客体发光材料、电子传输材料或空穴传输材料。

附图说明

本发明的上述及其它态样、特性及优势可由附图及实施例的说明而可更加了解，其中：

图1为显示具有6H-吲哚[3，2-b]喹喔啉衍生物的发光元件结构的示意图。

具体实施方式

请参照下列化学式I显示本发明的6H-吲哚[3，2-b]喹喔啉衍生物，

其中，R⁹可选自具有一或多取代基的一芳基(arylgroup)及一杂芳基(heteroaryl)。其中芳基例如为苯(phenyl)、萘(naphthyl)、联苯(diphenyl)、蒽(anthryl)、芘(pyrenyl)、菲基(phenanthryl)、芴(fluorene)或其它多苯基。杂芳基例如为吡喃(pyrane)、呋喃(furan)、苯并呋喃(benzofuran)、噻吩(thiophene)、苯并噻吩(benzothiophene)、吡啶(pyridine)、喹啉(quinoline)、异喹啉(isoquinoline)、吡嗪(pyrazine)、嘧啶(pyrimidine)、吡咯(pyrrole)、吡唑(pyrazole)、咪唑(imidazole)、吲哚(indole)、噻唑(thiazole)、异噻唑(isothiazole)、恶唑(oxazole)、异恶唑(isoxazole)、苯并噻唑(benzothiazole)、苯并恶唑(benzoxazole)、1，2，4三氮唑(1，2，4-triazole)、1，2，3三氮唑(1，2，3-triazole)、1，2，3，4-四氮唑(1，2，3，4-tetraazole)、菲(phenanthroline)或其它杂环芳基。

R¹至R⁸及R⁹的取代基各自独立地选自氢(H)、卤素(halogen)、芳基(arylgroup)、烯基(alkenyl)、具有C1-C20的烷基(C1-C20alkylgroup)、炔基(alkynyl)、氰基(cyano，CN)、三氟甲基(trifluoromethyl，CF₃)、烷氨基(alkylamino)、胺基(amino)、烷氧基(alkoxy)、杂芳基(heteroaryl)、具有卤素取代基的芳基(halogensubstitutedarylgroup)、具有卤素取代基的芳烷基(halogensubstitutedaralkylgroup)、具有卤代烷基取代基的芳基(haloalkylsubstitutedarylgroup)、具有卤代烷基取代基的芳烷基(haloalkylsubstitutedaralkylgroup)、具有芳基的C1-C20烷基(arylsubstitutedC1-C20alkylgroup)、环烷基(cycloalkylgroup)、具有C1-C20烷基的烷氧基(C1-C20alkoxygroup)、具有C1-C20烷基取代的氨基(C1-C20alkylsubstitutedaminogroup)、具有卤代烷基取代基的氨基(haloalkylsubstitutedaminogroup)、具有芳基取代的氨基(arylsubstitutedaminogroup)、具有杂芳基取代基的氨基(heteroarylsubstitutedaminogroup)、具有芳基取代的磷氧基(arylsubstitutedphosphineoxide)、具有C1-C20烷基取代的磷氧基(C1-C20alkylsubstitutedphosphineoxide)、具有卤代烷基取代基的磷氧基(haloalkylsubstitutedphosphineoxide)、具有卤素取代基的磷氧基(halogensubstitutedphosphineoxide)、具有杂芳基取代基的磷氧基(heteroarylsubstitutedphosphineoxide)、硝基(nitrogroup)、羰基(carbonylgroup)、具有芳基取代的羰基(arylsubstitutedcarbonylgroup)、具有杂芳基取代基的羰基(heteroarylsubstitutedcarbonylgroup)具有卤素取代基的C1-C20烷基(halogensubstitutedC1-C20alkylgroup)。

较佳者，R⁹为一苯环，而本发明化合物为6苯基-6H-吲哚[3，2-b]喹喔啉衍生物，具有化学式(II)：

其中，R¹⁰至R¹⁴各自独立地可独立地选自氢(H)、卤素(hatogen)、芳基(arylgroup)、烯基(alkenyl)、具有C1-C20的烷基(C1-C20alkylgroup)、炔基(alkynyl)、氰基(cyano，CN)、三氟甲基(trifluoromethyl，CF₃)、烷氨基(alkylamino)、胺基(amino)、烷氧基(alkoxy)、杂芳基(heteroaryl)、具有卤素取代基的芳基(halogensubstitutedarylgroup)、具有卤素取代基的芳烷基(halogensubstitutedaralkylgroup)、具有卤代烷基取代基的芳基(haloalkylsubstitutedarylgroup)、具有卤代烷基取代基的芳烷基(haloalkylsubstitutedaralkylgroup)、具有芳基的C1-C20烷基(arylsubstitutedC1-C20alkylgroup)、环烷基(cycloalkylgroup)、具有C1-C20烷基的烷氧基(C1-C20alkoxygroup)、具有C1-C20烷基取代的氨基(C1-C20alkylsubstitutedaminogroup)、具有卤代烷基取代基的氨基(haloalkylsubstitutedaminogroup)、具有芳基取代的氨基(arylsubstitutedaminogroup)、具有杂芳基取代基的氨基(heteroarylsubstitutedaminogroup)、具有芳基取代的磷氧基(arylsubstitutedphosphineoxide)、具有C1-C20烷基取代的磷氧基(C1-C20alkylsubstitutedphosphineoxide)、具有卤代烷基取代基的磷氧基(haloalkylsubstitutedphosphineoxide)、具有卤素取代基的磷氧基(halogensubstitutedphosphineoxide)、具有杂芳基取代基的磷氧基(heteroarylsubstitutedphosphineoxide)、硝基(nitrogroup)、羰基(carbonylgroup)、具有芳基取代的羰基(arylsubstitutedcarbonylgroup)、具有杂芳基取代基的羰基(heteroarylsubstitutedcarbonylgroup)具有卤素取代基的C1-C20烷基(halogensubstitutedC1-C20atkylgroup)。

目前已知喹喔啉(Quinoxaline)衍生物具有良好的电子迁移率及非常低的最低电子未占有轨域(lowestunoccupiedmolecularorbital，LUMO)能阶，因此电子很容易注入。因此喹喔啉衍生物可适合做为有效率的电子传输层。

本发明的化合物具有6H-吲哚[3，2-b]喹喔啉官能基，其结合了吲哚及喹喔啉，因此具有吲哚的高热稳定性、良好能量转移能力及喹喔啉的良好电子注入能力，而可做为有机电子装置的中的主体发光材料、客体发光材料、电子传输材料或空穴传输材料。

其中为达较佳的热稳定性、能量转移能力、电子传递及空穴传递效能，化学式(I)中R⁹的取代基以及化学式(II)中的R¹⁰至R¹⁴之其一为下列结构式，

举例而言，例如为：三苯基硅(triphenylsilane)、二苯基磷氧(diphenylphosphineoxide)及二苯胺(diphenylamine)。

或者，化学式II的中R¹⁰至R¹⁴为下列结构。

或者，可形成6H-吲哚[3，2-b]喹喔啉的二聚体形式，例如R¹⁰至R¹⁴的其一是选自由6H-吲哚[3，2-b]喹喔啉、6-苯基-6H-吲哚[3，2-b]喹喔啉、6-(联苯基)-6H-吲哚[3，2-b]喹喔啉所组成的群组：

或例如本发明的化合物为下列结构：

bis(4-(6H-indolo[3，2-b]quinoxalin-6-yl)phenyl)diphenylsilane

或

6，6′-(4，4′-(9H-fluorene-9，9-diyl)bis(4，1-phenylene))bis(6H-indolo[3，2-b]quinoxaline)

以下揭示本发明的化合物的合成方式。

化合物合成

请参照下列反应途径，6H-indolo[3，2-b]quinoxaline衍生物1的制备可通过将反应物邻苯二胺(o-phenylenediamine)与靛红(isatin)衍生物在酸性溶剂下反应而得到。H⁺的提供者例如可为醋酸(aceticacid)、盐酸(hydrogenchloride)、硫酸(sulfuricacid)、硝酸(nitricacid)。其产率为99％。

其中，R及R’的选择可参上述R¹至R⁸取代基的组合。

接下来，本发明的具有6H-indolo[3，2-b]quinoxaline官能团及芳香族官能圑的化合物2，可由化合物1与各种具有R”及X取代基的芳基或杂芳基化合物反应而得到。其中于下图显示为具有R”及X取代基的苯环化合物与化合物1于一碱性溶液中进行下列反应方程式，以得到具芳香族取代基的6H-吲哚[3，2-b]喹喔啉衍生物，其中溶剂例如可为1，4-二氧六环(1，4-dioxane)、二甲基亚砜(dimethylsulfoxide)、甲苯(toluene)、四氢呋喃(tetrahydrofuran)、N，N-二甲基甲酰胺(dimethylformamide)、或乙晴(acetonitrile)；OH^-的提供者例如可为磷酸钾(potassiumphosphate)、磷酸三钠(sodiumphosphate)、碳酸钾(potassiumcarbonate)、碳酸钠(sodiumcarbonate)、碳酸铯(cesiumcarbonate)、叔丁醇钠(sodiumtert-butoxide)、氢氧化钾(potassiumhydroxide)、或氢氧化钠(sodiumhydroxide)；催化剂可为以(±)-反式-1，2-二氨基环己烷((±)-trans-1，2-diaminocyclohexane)为配位基的碘化铜(copperiodide)，而可得到本发明一例示的化合物。

其中Ar的较佳者为苯环化合物，其反应式如下列，而得到6-苯基-6H-吲哚[3，2-b]喹喔啉衍生物。

其中，R”的选择可参照上述R¹⁰至R¹⁴的取代基组合。

X为选自下列群组，包括：卤素、氢、醇类、苯磺酸盐(tosylates)、重氮盐(diazoniumsalts)、氟磺酸盐(nonaflates)、三氟甲磺酸盐(triflates)、氟磺酸盐(nuorosulfonates)、甲磺酸酯(mesylates)、硝酸盐、磷酸盐、四烷基氨盐(tetraalkylammoniumsalts)、醚类、酯类、酸酐(acidanhydrides)、铵盐、酚盐(phenoxides)、羧酸等。

以下更加详细举出具有6H-吲哚[3，2-b]喹喔啉衍生物的本发明化合物范例。然而，本发明的范围并不以这些范例为限，而应参照之后的申请专利范围。

范例1

6-(3-(1-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-2-yl)phenyl)-6H-indolo[3，2-b]quinoxaline(简称m-INQBz，产率87％)

¹HNMR(400MHz，CDCl₃，δ[ppm])：8.49(d，J＝8.0Hz，1H)，8.30(m，1H)，8.06(m，1H)，7.87(m，2H)，7.79(m，2H)，7.71(m，2H)，7.63(t，J＝8.0Hz，1H)，7.54(m，4H)，7.42(m，3H)，7.33(m，1H)，7.26(m，2H)，7.07(d，J＝8.0Hz，1H)¹³CNMR(100MHz，CDCl₃，δ[ppm])：151.25，145.56，144.185，142.87，140.33，139.97，139.76，137.35，136.81，135.45，131.67，130.99，130.14，129.88，129.15，128.79，128.70，128.29，127.56，127.52，126.55，123.17，122.54，121.87，119.95，119.76，110.50，110.33.HRMS(FAB，m/z)：[M⁺]calcd.forC₃₃H₂₁N₅，487.1797；found487.1795.

范例2

6-(3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)-6H-indolo[3，2-b]quinoxaline(简称m-INQCz，产率95％)

¹HNMR(400MHz，CDCl₃，δ[ppm])：8.58(d，J＝7.6Hz，1H)，8.35(m，1H)，8.18(m，1H)，8.15(d，J＝7.6Hz，2H)，8.11(m，1H)，7.85(m，5H)，7.75(m，3H)，7.69(m，1H)，7.49(m，3H)，7.32(t，J＝7.6Hz，2H)¹³CNMR(100MHz，CDCl₃，δ[ppm])：145.44，143.83，140.38，139.97，139.88，138.95，136.77，131.03，130.64，129.24，128.97，128.05，126.67，126.03，125.22，125.19，124.32，123.62，122.77，122.12，120.30，120.04，110.52，109.99.HRMS(FAB，m/z)：[M⁺]calcd.forC₃₂H₂₀N₄，460.1688；found460.1692.

范例3

1-(6H-indolo[2，3-b]quinoxalin-6-yl)-3-(6H-indolo[3，2-b]quinoxalin-6-yl)benzene(简称mDINQ，产率97％)

¹HNMR(400MHz，CDCl₃，δ[ppm])：8.61(d，J＝8.0Hz，2H)，8.37(d，J＝8.0Hz，2H)，8.19(s，1H)，8.18(d，J＝8.0Hz，2H)，8.03(d，J＝8.4Hz，2H)，7.96(m，3H)，7.78(m，6H)，7.50(t，J＝7.6Hz，2H).HRMS(FAB，m/z)：[M⁺]calcd.forC₃₄H₂₀N₆，512.1749；found512.1747.

范例4

3-(6H-indolo[3，2-b]quinoxalin-6-yl)-N，N-diphenylbenzenamine(简称m-INQDA，产率97％)

¹HNMR(400MHz，CDCl₃，δ[ppm])：8.44(d，J＝8.0Hz，1H)，8.27(m，1H)，8.07(m，1H)，7.78(m，1H)，7.72(m，1H)，7.64(t，J＝7.2Hz，1H)，7.51(m，2H)，7.42(t，J＝7.2Hz，1H)，7.34(m，6H)，7.26(m，4H)，7.17(m，1H)，7.07(t，J＝7.6Hz，2H).¹³CNMR(100MHz，CDCl₃，δ[ppm])：149.12，147.32，145.65，144.43，140.55，140.03，139.66，136.13，130.39，130.17，129.41，129.17，128.79，128.20，126.48，124.91，123.51，122.66，121.81，121.11，120.05，119.77，110.69.HRMS(FAB，m/z)：[M+H]⁺calcd.forC₃₂H₂₃N₄，463.1923；found463.1932.

范例5

6-(4-(triphenylsilyl)phenyl)-6H-indolo[3，2-b]quinoxaline(简称p-INQSi，产率79％)

¹HNMR(400MHz，CDCl₃，δ[ppm])：8.58(d，J＝8.0Hz，1H)，8.35(d，J＝8.0Hz，1H)，8.09(m，1H)，7.85(d，J＝8.0Hz，2H)，7.85(d，J＝8.0Hz，2H)，7.74(m，2H)，7.66(m，8H)，7.47(m，10H).¹³CNMR(100MHz，CDCl₃，δ[ppm])：145.66，144.39，140.49，140.18，139.78，137.70，136.66，134.17，133.83，131.02，129.80，128.87，128.21，128.01，126.59，126.02，122.72，122.00，119.97，110.80.HRMS(FAB，m/z)：[M⁺]calcd.forC₃₈H₂₇N₃Si，553.1974；found553.1968.

范例6

6-(4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)-6H-indolo[3，2-b]quinoxaline(简称p-INQCz，产率88％)

¹HNMR(400MHz，CDCl₃，δ[ppm])：8.58(d，J＝8Hz，1H)，8.34(m，1H)，8.17(m，3H)，8.01(m，2H)，7.88(m，2H)，7.77(m，2H)，7.70(m，2H)，7.61(d，J＝8.0Hz，2H)，7.50(m，3H)，7.33(t，J＝7.6Hz，2H).HRMS(FAB，m/z)：[M+H]⁺calcd.forC₃₂H₂₁N₄，461.1766；found461.1775.

范例7

4-(6H-indolo[3，2-b]quinoxalin-6-yl)-N，N-diphenylbenzenamine(简称p-INQDA，产率95％)

¹HNMR(400MHz，CDCl₃，δ[ppm])：8.48(d，J＝7.2Hz，1H)，8.29(m，1H)，8.07(m，1H)，7.71(m，3H)，7.56(m，3H)，7.44(m，1H)，7.36(m，4H)，7.30(m，2H)，7.24(m，4H)，7.11(m，2H).HRMS(FAB，m/z)：[M+H]⁺calcd.forC₃₂H₂₃N₄，463.1923；found463.1915.

范例8

(4-(6H-indolo[2，3-b]quinoxalin-6-yl)phenyl)(4-(6H-indolo[3，2-b]quinoxalin-6-yl)phenyl)diphenylsilane(简称2INQ，产率73％)

¹HNMR(400MHz，CDCl₃，δ[ppm])：8.55(d，JJ＝8.0Hz，2H)，8.32(m，2H)，8.10(m，2H)，7.95(d，J＝8.0Hz，4H)，7.85(d，J＝8.0Hz，4H)，7.77-7.65(m，12H)，7.51-7.45(m，8H).¹³CNMR(100MHz，CDCl₃，δ[ppm])：145.67，144.36，140.50，140.22，139.84，137.79，136.90，136.54，133.73，133.48，131.05，130.04，129.25，128.91，128.18，126.64，126.15，122.75，122.07，120.03，110.82.HRMS(FAB，m/z)：[M⁺]calcd.forC₅₂H₃₄N₆Si，770.2614；found770.2615.Anal.calcdforC₅₂H₃₄N₆Si：C81.01，H4.45，N10.90；found：C80.95，H4.75，N10.59.

范例9

6，6′-(4，4′-(9H-fluorene-9，9-diyl)bis(4，1-phenylene))bis(6H-indolo[3，2-b]quinoxaline)(简称FINQ，产率81％)

¹HNMR(400MHz，CDCl₃，δ[ppm])：8.52(d，J＝7.6Hz，2H)，8.30(m，2H)，8.08(m，2H)，7.87(d，J＝7.2Hz，2H)，7.74-7.66(m，8H)，7.64-7.55(m，10H)，7.48-7.39(m，6H).¹³CNMR(100MHz，CDCl₃，δ[ppm])：150.61，145.75，145.22，144.61，140.52，140.33，140.20，139.77，134.15，131.04，129.58，129.25，128.90，128.17，128.10，128.01，126.74，126.58，126.48，122.71，121.95，120.51，119.88，110.79.HRMS(FAB，m/z)：[M⁺]calcd.forC₅₃H₃₂N₆，752.2688；found752.2687.Anal.calcdforC₅₃H₃₂N₆：C84.55，H4.28，N11.16；found：C84.55，H4.39，N10.89.

范例10

6-(3-(diphenylphosphoryl)phenyl)-6H-indolo[3，2-b]quinoxaline(简称m-INQPO，产率78％)

¹HNMR(400MHz，CDCl₃，δ[ppm])：8.53(d，J＝7.6Hz，1H)，8.31(d，J＝8.0Hz，1H)，8.01(m，3H)，7.89(m，1H)，7.77(m，7H)，7.49(m，9H).³¹PNMR(162MHz，CDCl₃，δ[ppm])：28.83.

范例11

6-(4-(diphenylphosphoryl)phenyl)-6H-indolo[3，2-b]quinoxaline(简称p-INQPO，产率83％)

¹HNMR(400MHz，CDCl₃，δ[ppm])：8.57(d，J＝7.6Hz，1H)，8.34(m，1H)，8.07(m，1H)，7.95(m，4H)，7.77(m，6H)，7.61(m，4H)，7.53(m，4H)，7.46(m，1H).³¹PNMR(162MHz，CDCl₃，δ[ppm])：29.01.

表1显示范例1至范例11的包含6H-indolo[3，2-b]quinoxaline衍生物的化合物所测得的主要物理性质。

a.紫外线可见光的吸收峰测量是在CH₂Cl₂中进行，溶液浓度为约1×10^-5M；

b.发光最大波长测量是在CH₂Cl₂中进行，溶液浓度为约1×10^-5M；

c.粉末的发光最大波长；

d.HOMO及LUMO的推算是通过循环伏安法(cyclicvoltammetry，CV)测量样品溶在CH₂Cl₂中且1×10^-3M浓度下以Cp₂Fe/Cp₂Fe⁺为内标准品的氧化及还原电位，能阶为相较于Cp₂Fe/Cp₂Fe⁺低于真空能阶4.8eV的数值；

e.溶剂为2-Methyltetrahydrofuran，量测温度为77K；

f.T_g：玻璃转换温度(Glasstransitiontemperature)。

由上表可知，本发明的化合物波长约为460～550nm，因此可以制备一红色有机发光二极管、一绿色有机发光二极管、红色磷光有机发光二极管、一绿色磷光有机发光二极管。

此外，请参照图1，为示意图显示具有6H-吲哚[3，2-b]喹喔啉衍生物的发光元件结构的一实施例。发光元件结构具有设置于阳极1及阴极2之间的发光层3。发光层3系将发光材料掺杂至主体发光材料中所构成。发光元件结构还包括从阳极1上方依序形成的空穴传输层4、电子阻挡层9、发光层3、空穴阻挡层6、电子传输层5及电子注入层8。其中，各层的实际厚度与图中所显示的尺寸并无关系。其中，本发光元件的电子阻挡层9、空穴阻挡层6及电子注入层8为选择性包含。其中6H-吲哚[3，2-b]喹喔啉衍生物可为发光层的一主体发光材料或一掺杂物。或者，化合物可为一空穴传输材料、一电子传输材料、一空穴阻挡材料、一电子阻挡材料、一空穴注入材料或一电子注入材料。

例示的电致发光装置结构

所形成的装置结构的中，ITO做为基板，测试的电极材料包括LiF/Al；测试的发光材料包括(piq)₂Ir(acac)(iridium(III)bis(1-(phenyl)isoquinolinato-C²，N)-acetylanetonate)、Ir(piq)₃(iridium(III)tri(1-(phenyl)isoquinolinato-C²，N))、Ir15(iridium(III)bis(4-methyl-2-(thiophen-2-yl)quinolinato-C³，N)-acetylacetonate)、(btp)₂Ir(acac)(iridium(III)bis(2-2’-benzo[4，5-α]thienyl)pyridnato-C³，N)-acetylacetonate)及Ir6(iridium(III)bis(4-methyl-2-(naphthalen-1-yl)quinolinato-C²，N)-acetylacetonate)；测试的电子传输层包括BCP(2，9-dimethyl-4，7-diphenyl-[1，10]phenanthroline)及Alq₃(tris(8-hydroxyquinoline)aluminum(III)，其可做为空穴阻挡层或者同时做为空穴阻挡层及电子传输层。测试的空穴传输层包括NPB(4，4’-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl-amino]biphenyl)及TCTA(4，4’，4”-tri(N-carbazolyl)triphenylamine))，其可做为电子阻挡层或者同时做为电子阻挡层及空穴传输层。

测试装置的个别详细架构如下列：

装置A：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/m-INQBz：7％(piq)₂Ir(acac)(30nm)/BCP(15nm)/Alq(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置B：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/m-INQCz：7％(piq)₂Ir(acac)(30nm)/BCP(15nm)/Alq(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置C：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/mDINQ：7％(piq)₂Ir(acac)(30nm)/BCP(15nm)/Alq(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置D：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/m-INQDA：7％(piq)₂Ir(acac)(30nm)/BCP(15nm)/Alq(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置E：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/p-INQSi：7％(piq)₂Ir(acac)(30nm)/BCP(15nm)/Alq(40nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置F：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/p-INQSi：7％(piq)₂Ir(acac)(30nm)/BCP(15nm)/Alq(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置G：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/p-INQCz：7％(piq)₂Ir(acac)(30nm)/BCP(15nm)/Alq(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置H：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/p-INQDA：7％(piq)₂Ir(acac)(30nm)/BCP(15nm)/Alq(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置I：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/2INQ：1％(piq)₂Ir(acac)(30nm)/BCP(15nm)/Alq(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置J：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/2INQ：4％(piq)₂Ir(acac)(30nm)/BCP(15nm)/Alq(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置K：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/2INQ：7％(piq)₂Ir(acac)(30nm)/BCP(15nm)/Alq(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置L：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/2INQ：7％(piq)₂Ir(acac)(30nm)/BCP(15nm)/Alq(40nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置M：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/2INQ：7％(piq)₂Ir(acac)(30nm)/BCP(15nm)/Alq(60nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置N：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/2INQ：7％Ir15(30nm)/BCP(15nm)/Alq(70nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置O：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/2INQ：1％Ir15(30nm)/BCP(15nm)/Alq(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置P：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/2INQ：4％Ir15(30nm)/BCP(15nm)/Alq(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置Q：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/2INQ：7％Ir15(30nm)/BCP(15nm)/Alq(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置R：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/2INQ：7％Ir(piq)₃(30nm)/BCP(15nm)/Alq(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置S：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/2INQ：7％(btp)₂Ir(acac)(30nm)/BCP(15nm)/Alq(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置T：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/FINQ：1％(piq)₂Ir(acac)(30nm)/BCP(15nm)/Alq(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置U：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/FINQ：4％(piq)₂Ir(acac)(30nm)/BCP(15nm)/Alq(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置V：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/FINQ：7％(piq)₂Ir(acac)(30nm)/BCP(15nm)/Alq(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置W：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/FINQ：7％Ir(piq)₃(30nm)/BCP(15nm)/Alq(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置X：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/FINQ：7％(btp)₂Ir(acac)(30nm)/BCP(15nm)/Alq(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置Y：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/2INQ：7％Ir6(30nm)/BCP(15nm)/Alq(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置Z：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/DPINQ：7％(piq)₂Ir(acac)(30nm)/BCP(15nm)/Alq(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置Z’：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/TPINQ：7％(piq)₂Ir(acac)(30nm)/BCP(15nm)/Alq(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置Z”：NPB(20nm)/TCTA(10nm)/p-INQPO：7％(piq)₂Ir(acac)(30nm)/BCP(15nm)/Alq(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)

装置效能的比较

表2显示电致发光装置的效能比较。

a.V_d：驱动电压(Drivevoltage)；

b.L_max：最大亮度(maximumluminescence)；

c.η_ext：最大外部量子效率(maximumexternalquantumefficiency)；

d.η_c：最大电流效率(maximumcurrentefficiency)；

e.η_p：最大电能效率(maximumpowerefficiency)；

f.λ_max：最大发射波长(maximumemissionwavelength)

综合上述，本发明的化合物具有6H-吲哚[3，2-b]喹喔啉官能基，其结合了吲哚及喹喔啉，因此具有吲哚的高热稳定性、良好能量转移能力及喹喔啉的良好电子注入能力，而可做为有机电子装置的中的主体发光材料、客体发光材料、电子传输材料或空穴传输材料。

以上所述的实施例仅是为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以其限定本发明的专利范围，即凡是根据本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。

Claims

1.一种6H-吲哚[3,2-b]喹喔啉衍生物，其具有化学式3：

其中R及R^’为氢，R”经取代后使化学式3具有下列结构的其中之一：

2.一种有机发光二极管，包括：

一阴极；

一阳极；以及

一有机层，设置于该阴极及该阳极之间，其中该有机层包含一6H-吲哚[3,2-b]喹喔啉衍生物，其具有化学式3：

3.根据权利要求2所述的有机发光二极管，其特征在于，该有机层为一发光层，而该6H-吲哚[3,2-b]喹喔啉衍生物为一主体发光材料。

4.根据权利要求2所述的有机发光二极管，其特征在于，该有机层为一发光层，而该6H-吲哚[3,2-b]喹喔啉衍生物为一掺杂物。

5.根据权利要求2所述的有机发光二极管，其特征在于，该有机发光二极管为一红色有机发光二极管、一绿色有机发光二极管、红色磷光有机发光二极管、一绿色磷光有机发光二极管。

6.根据权利要求2所述的有机发光二极管，其特征在于，还包含一发光层，设置于该阴极及该阳极之间。

7.根据权利要求6所述的有机发光二极管，其特征在于，该有机层为一空穴传输层，其位于该发光层和该阳极之间，以及该6H-吲哚[3,2-b]喹喔啉衍生物为一空穴传输材料。

8.根据权利要求6所述的有机发光二极管，其特征在于，该有机层为一电子传输层，其位于该发光层和该阴极之间，以及该6H-吲哚[3,2-b]喹喔啉衍生物为一电子传输材料。

9.根据权利要求6所述的有机发光二极管，其特征在于，该有机层为一空穴阻挡层，其位于该发光层和该阴极之间，以及该6H-吲哚[3,2-b]喹喔啉衍生物为一空穴阻挡材料。

10.根据权利要求6所述的有机发光二极管，其特征在于，该有机层为一电子阻挡层，其位于该发光层和该阳极之间，以及该6H-吲哚[3,2-b]喹喔啉衍生物为一电子阻挡材料。

11.根据权利要求6所述的有机发光二极管，其特征在于，该有机层为一空穴注入层，其位于该发光层和该阳极之间，以及该6H-吲哚[3,2-b]喹喔啉衍生物为一空穴注入材料。

12.根据权利要求6所述的有机发光二极管，其特征在于，该有机层为一电子注入层，其位于该发光层和该阴极之间，以及该6H-吲哚[3,2-b]喹喔啉衍生物为一电子注入材料。

13.一种如权利要求1所述的6H-吲哚[3,2-b]喹喔啉衍生物的合成方法，包含：

提供一6H-吲哚[3,2-b]喹喔啉化合物，其具有化学式(III)；

提供一芳香族化合物，其具有化学式(VI)，

其中X为选自卤素、氢、醇类、苯磺酸盐、重氮盐、氟磺酸盐、三氟甲磺酸盐、氟磺酸盐、甲磺酸酯、硝酸盐、磷酸盐、四烷基氨盐、醚类、酯类、酸酐、铵盐、酚盐、羧酸；

以及

使该6H-吲哚[3,2-b]喹喔啉化合物与该芳香族化合物于一碱性溶液中进行下列反应方程式(VII)，以得到具芳香族取代基的6H-吲哚[3,2-b]喹喔啉衍生物，其中该碱性溶液之溶剂包含1,4-二氧六环、二甲基亚砜、甲苯、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、或乙腈；该碱性溶液的OH^-的提供者包含磷酸钾、磷酸三钠、碳酸钾、碳酸钠、碳酸铯、叔丁醇钠、氢氧化钾、或氢氧化钠，以(±)-反式-1,2-二氨基环己烷为配位基的碘化铜为催化剂；