TW201806937A - 化合物及其有機電子裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明是關於一種化合物及使用該化合物製成的有機電子裝置,該化合物係以下式(I)表示:

Description

化合物及其有機電子裝置
本發明是關於一種新穎化合物以及一種使用其之有機電子裝置,尤指一種用於電洞傳輸層的新穎化合物以及使用其之有機電子裝置。
隨著科技的進步,各種使用有機材料製成的有機電子裝置蓬勃發展,常見的有機電子裝置如有機發光二極體 (organic light emitting device,OLED)、有機光電晶體 (organic phototransistor)、有機光伏打電池 (organic photovoltaic cell)和有機光偵測器 (organic photodetector)。
OLED最初是由伊士曼柯達公司 (Eastman Kodak)所發明並提出,伊士曼柯達公司的鄧青雲博士和Steven Van Slyke以真空蒸鍍法 (vacuum evaporation method)於形成有有機芳香二元胺電洞傳輸層的透明氧化銦錫 (indium tin oxide,ITO)玻璃上沉積一電子傳輸材料 (例如三(8-羥基喹啉)鋁 [tris(8-hydroxyquinoline)aluminum(III),簡稱為Alq3 ]);再於電子傳輸層上沉積一金屬電極,即可完成OLED的製作。OLED因兼具反應速率快、質輕、薄形化、廣視角、亮度高、對比高、無需設置背光源以及低耗能的優點,因此備受關注,但OLED仍具有低效率和壽命短的問題。
為了克服低效率的問題,其中一種改善方式為於陰極和陽極間設置中間層,請參閱圖1所示,改良的OLED依序設置有一基板11、一陽極12、一電洞注入層13 (hole injection layer,HIL)、一電洞傳輸層14 (hole transport layer,HTL)、一發光層15 (an emitting layer,EL)、一電子傳輸層16 (electron transport layer,ETL)、一電子注入層17 (electron injection layer,EIL)和一陰極18。當於陽極12和陰極18施加一電壓時,由陽極12射出的電洞會穿過HIL和HTL並移動至EL,而由陰極18射出的電子會穿過EIL和ETL移動至EL,使電洞和電子在EL層重組成激子 (exciton),當激子由激發態衰退返回基態時即可產生光線。
另一改善方式為改良OLED中HTL的材料,使電洞傳輸材料展現出電子阻擋能力,傳統的電洞傳輸材料包括N1 ,N1’ -(4,4’-二聯苯基)二(N1 -(1-萘基))-N4 ,N4’ -二苯基苯-1,4-二胺 [N1 ,N1’ -(biphenyl-4,4'-diyl)bis(N1 -(naphthalen-1-yl)-N4 ,N4’ -diphenylbenzene-1,4-diamine)]或N4 ,N4' -二(1-萘基)-N4 ,N4’ -二苯基聯苯-4,4'-二胺 [N4 ,N4' -di(naphthalen-1-yl)-N4 ,N4’ -diphenylbiphenyl-4,4'-diamine,NPB]。
然而,即使使用了所述電洞傳輸材料,OLED的電流效率仍具有可改善的空間,因此,本發明提供了一種新穎的化合物以克服傳統低電流效率的問題。
本發明的目的為提供一種新穎化合物,其可用於有機電子裝置,尤指一種具有至少一三苯並氧雜環庚三烯基 (tribenzo[b,d,f]oxepinyl group)的新穎三級胺化合物。
本發明的另一目的為提供一種使用該新穎化合物的有機電子裝置,藉此降低有機電子裝置之驅動電壓,並提升有機電子裝置的效率。
為達上述目的,本發明的新穎化合物可以式(I)表示:
於其中一實施例,式(I)中的符號「A」可以-L2 -Ra 表示,而式(I)中的符號「B」可以-L3 -Rb 表示;於另一實施例,式(I)中的A、B和氮原子相互連接形成一經取代或未經取代的N -咔唑基 (N -carbazolyl),且該N -咔唑基與式(I)中的「L1 」相連接。
於式(I)中,L1 、L2 和L3 彼此相同或不同,L1 、L2 和L3 各自獨立為單鍵或是環上碳數為6至60的亞芳基 (arylene group)。當L1 是單鍵時,式(I)中的三苯並氧雜環庚三烯基直接連接於該新穎化合物的氮原子;當L2 是單鍵時,前述A中的Ra 直接連接於該新穎化合物的氮原子;當L3 是單鍵時,前述B中的Rb 直接連接於該新穎化合物的氮原子。
於式(I)中,Ra 和Rb 彼此相同或不同,且Ra 和Rb 各自獨立選自由下列所構成的群組:;表示為的一經取代或未經取代的三苯並氧雜環庚三烯基、表示為的一經取代或未經取代的三苯並氮雜環庚三烯基 (tribenzo[b,d,f]azepinyl group)、表示為的一經取代或未經取代的二苯並氮雜環庚三烯基 (dibenzo[b,f]azepinyl group)、表示為的一經取代或未經取代的咔唑基和表示為的一經取代或未經取代的二苯並呋喃基 (dibenzofuranyl group)。
式(I)中的符號「Ar」可以是一環上碳數為6至60的亞芳基。
式(I)中的符號「Q」可以是氫原子、氘原子或;當Q是氫原子時,Ra 和/或Rb 各自獨立為一環上碳數為6至60的芳香基;當Q是氘原子時,Ra 和/或Rb 各自獨立為一環上碳數為6至60的氘化芳香基;當Q是時,Q1 和Q2 彼此相同或不同,且Q1 和Q2 各自獨立選自於由下列所構成的群組:一經取代或未經取代且環上碳數為6至60的芳香基、表示為的一經取代或未經取代的三苯並氧雜環庚三烯基、表示為的一經取代或未經取代的三苯並氮雜環庚三烯基、表示為的一經取代或未經取代的二苯並氮雜環庚三烯基、表示為的一經取代或未經取代的咔唑基和表示為的一經取代或未經取代的二苯並呋喃基。
較佳的,前述Z1 至Z4 、Z4′ 、Z6 、Z7 和Z7′ 各自獨立選自於由下列所構成的群組:氘原子、三氟甲基 (trifluoromethyl group)、鹵基、氰基、硝基、碳數為1至40的烷基、碳數為2至40的烯基、碳數為2至40的炔基、環上碳數為3至60的環烷基、環上碳數為3至60的雜環烷基、環上碳數為6至60的芳香基、環上碳數為3至60的雜芳基、碳數為1至40的烷氧基、環上碳數為6至60的芳氧基、碳數為1至40的矽烷基、環上碳數為6至60的芳矽基、碳數為1至40的硼烷基、環上碳數為6至60的芳硼基、碳數為1至40的膦基和碳數為1至40的氧膦基。例如,前述Z1 至Z4 、Z4′ 、Z6 、Z7 和Z7′ 可以各自獨立為但不限於:氘原子、三氟甲基、鹵基、氰基、硝基、甲基、乙基、丙基、己基、乙炔基、苯基、聯苯基、萘基、蒽基或上述任一者之氘化物。
較佳的,Z5 和Z8 各自獨立選自於由下列所構成的群組:氫原子、氘原子、碳數為1至40的烷基、碳數為2至40的烯基、碳數為2至40的炔基、環上碳數為3至60的環烷基、環上碳數為3至60的雜環烷基、環上碳數為6至60的芳香基和環上碳數為3至60的雜芳基。例如,前述Z5 至Z8 可以各自獨立為但不限於:氘原子、三氟甲基、鹵基、氰基、硝基、甲基、乙基、丙基、己基、乙炔基、苯基、聯苯基、萘基、蒽基或上述任一者之氘化物。更佳的,前述,Z5 至Z8 各自獨立為苯基或其氘化物。
較佳的,m1、m2、m3和m6各自獨立為0至4的整數,例如,0、1、2、3和4。較佳的,m4、m4′、m7和m7′各自獨立為0至3的整數,例如,0、1、2和3。
較佳的,Ra 和Rb 各自獨立選自由下列所構成的群組:
當Ra 和/或Rb且Q是時,Q1 和Q2 各自獨立選自於由下列所構成的群組:一經取代或未經取代且環上碳數為6至60的芳香基、
較佳的,L1 、L2 、L3 和Ar各自獨立選自於由下列所構成的群組: 其中,Z9 和Z10 各自獨立選自於由下列所構成的群組:氫原子、氘原子、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基和苯基,但不限於此。較佳的,Ar可以是單鍵。
較佳的,G1 、G2 、Z1 至Z8 、Z4′ 、Z7′ 、Q1 、Q2各自獨立選自於由下列所構成的群組:一經取代或未經取代的苯基、一經取代或未經取代的聯苯基、一經取代或未經取代的三聯苯基 (terphenyl group)、一經取代或未經取代的萘基、一經取代或未經取代的菲基、一經取代或未經取代的蒽基、一經取代或未經取代的苯蒽基 (benzanthryl group)、一經取代或未經取代的芘基 (pyrenyl group)、一經取代或未經取代的芴基 (fluorenyl group)及上述任一者之氘化物。更佳的,G1 、G2 、Z1 至Z8 、Z4′ 、Z7′ 、Q1 、Q2各自獨立選自於由下列所構成的群組: 其中,Z11 和Z12 各自獨立選自於由下列所構成的群組:氫原子、氘原子、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基和苯基。
更佳的,該新穎化合物可表示為:
當A是-L2 -Ra 、B是-L3 -Rb ,且Ra 和Rb 皆為三苯並[b,d,f]氧雜環庚三烯基時,該所述新穎化合物具有三個三苯並[b,d,f]氧雜環庚三烯基,該新穎化合物可以由如下式所示:
當A是-L2 -Ra 、B是-L3 -Rb ,Ra 為三苯並[b,d,f]氧雜環庚三烯基且Rb 可以是環上碳數為6至60的芳香基、一經取代或未經取代的咔唑基或一經取代或未經取代的二苯並呋喃基,該新穎化合物包含二個三苯並[b,d,f]氧雜環庚三烯基,該新穎化合物可以由如下式所示:
當A是-L2 -Ra ,B是-L3 -Rb ,且Ra 和Rb 各自為時,該新穎化合物具有一個三苯並[b,d,f]氧雜環庚三烯基和二個環上碳數為6至60的芳香基,該新穎化合物可以由如下式所示:
較佳的,在式(I-XXI)和式(I-XXIV)中,Q是氫原子或氘原子,在此情況下,Ra 和Rb 各自獨立為環上碳數為6至60的芳香基或環上碳數為6至60的氘化芳香基。更佳的,Ra 和Rb 彼此相同。
當A是-L2 -Ra 、B是-L3 -Rb ,Ra且Rb 可以為一經取代或未經取代的咔唑基或一經取代或未經取代的二苯並呋喃基時,該新穎化合物包含二個連接於氮原子的雜芳基,該新穎化合物可以由如下式所示:
當A是-L2 -Ra 、B是-L3 -Rb ,Ra 和Rb 各自為一經取代或未經取代的咔唑基或一經取代或未經取代的二苯並呋喃基,該新穎化合物包含三個連接於氮原子上的雜芳基,且其中一雜芳基為三苯並[b,d,f]氧雜環庚三烯基,該新穎化合物可以由如下式所示:
當A和B彼此相連接形成一環狀結構後,式(I)中的氮原子會同時與A的碳原子以及B的碳原子連接,並形成一經取代或未經取代的N -咔唑基,該經取代或未經取代的N -咔唑基是由式(I)中的A、B和連接於三苯並[b,d,f]氧雜環庚三烯基的氮原子所構成,該新穎化合物可以如下列式(I-XXXIII)或式(I-XXXIV)表示:
在式(I-XXXIII)和式(I-XXXIV)中,G1 和G2 彼此相同或不同。較佳的,G1 和G2 各自獨立為但不限於:氫原子、氘原子、碳數為1至40的烷基、碳數為2至40的烯基、碳數為2至40的炔基、環上碳數為3至60的環烷基、環上碳數為3至60的雜環烷基、環上碳數為6至60的芳香基或環上碳數為3至60的雜芳基。
當Ra且Q是時,該新穎化合物為一三級二胺化合物,例如,該新穎化合物可以下列式(I-XXXV)或式(I-XXXVI)表示:
在式(I-XXXV)或式(I-XXXVI)中,所述Ar作為二個三級胺化合物間的連接,本發明的該三級二胺化合物可以是對稱或非對稱的二胺化合物。
在上述情況下,B可以是三苯並[b,d,f]氧雜環庚三烯基或經取代或未經取代且環上碳數為6至60的芳香基;在此情況下,Q1 和Q2 各自獨立為但不限於:一經取代或未經取代的苯基、一經取代或未經取代的聯苯基、一經取代或未經取代的三聯苯基、一經取代或未經取代的萘基、一經取代或未經取代的菲基、一經取代或未經取代的蒽基、一經取代或未經取代的苯蒽基、一經取代或未經取代的芘基、一經取代或未經取代的芴基及上述任一者之氘化物。
當Ra且Q是時,較佳的,Q1 可以是三苯並[b,d,f]氧雜環庚三烯基,Q2 可以是和Rb 相同的一取代基,L2 是一單鍵,Ar是和L3 相同的一亞芳基,因此,該新穎化合物是一對稱的三級二胺。
較佳的,G1 、G2 、Z1 至Z8 、Z4′ 、Z7′ 、Q1 和Q2 中的任一者可以是但不限於:
更佳的,Z5 和Z8 可各自獨立表示為但不限於:
例如,該化合物可以是但不限於:
在說明書中任一表示式中,符號「N」代表氮原子,符號「O」代表氧原子,符號「*」代表鍵結的位置。
本發明另提供一種有機電子裝置,其包括一第一電極、一第二電極和設置於該第一電極和該第二電極間的一有機層,該有機層包括所述化合物。
較佳的,該有機電子裝置為一有機發光二極體。更佳的,該新穎化合物可作為該電洞傳輸層、電洞注入層或電子阻擋層的材料。
具體而言,該有機發光二極體包括一電洞注入層、一電洞傳輸層、一發光層、一電子傳輸層和一電子注入層;該電洞注入層形成於該第一電極上;該電洞傳輸層形成於該電洞注入層上;該發光層形成於該電洞傳輸層上;該電子傳輸層形成於該發光層上;該電子注入層形成於該電子傳輸層和該第二電極之間。
於一實施例,該有機層為該電洞注入層,即該電洞注入層包含所述新穎化合物;除了本發明所述的新穎化合物之外,該電洞注入層亦可以聚苯胺 (polyaniline)或聚乙烯二氧噻吩 (polyethylenedioxythiophene)製成。
較佳的,該電洞注入層可以為一雙層結構,即該OLED具有一第一電洞注入層和一第二電洞注入層,第一電洞注入層和第二電洞注入層設置於第一電極和電洞傳輸層之間。更佳的,該有機層可以是該第一電洞注入層和/或該第二電洞注入層。也就是說,該第一電洞注入層和/或該第二電洞注入層包含上述新穎化合物或是該新穎化合物與其他已知材料的組合。
於另一實施例,該有機層可以是該電洞傳輸層,即該電洞傳輸層包含所述新穎化合物。
較佳的,該電洞傳輸層亦可以為一雙層結構,即該OLED具有一第一電洞傳輸層和一第二電洞傳輸層,該第一電洞傳輸層和該第二電洞傳輸層設置於該電洞注入層的雙層結構與發光層之間。更佳的,該有機層可以是該第一電洞傳輸層和/或該第二電洞傳輸層。也就是說,該第一電洞傳輸層和/或該第二電洞傳輸層包含上述新穎化合物或是該新穎化合物與其他已知材料的組合。
較佳的,該電子傳輸層可以由2-{4-[9,10-二(2-萘基)-2-蒽基]苯基}-1-苯基-1H-苯並[d]咪唑 (2-(4-(9,10-di(naphthalen-2-yl)anthracen-2-yl)phenyl)-1-phenyl-1H-benzo[d]imidazole)、聯(2-甲基-8-羥基喹啉)(p -苯基苯酚)鋁 [bis(2-methyl-8-quinolinolato)(p -phenylphenolato)aluminum]或2-(4-聯苯基)-5-(叔丁基苯基)-1,3,4-惡二唑 [2-(4-biphenylyl)-5-(4-tert -butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole),PBD]所形成。
較佳的,該OLED包括一電洞阻擋層,該電洞阻擋層形成於電子傳輸層和發光層之間,可防止電洞由發光層移動至電子傳輸層,所述電洞阻擋層可由2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-鄰二氮雜菲 (2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline,BCP)或2,3,5,6-四甲基-1-苯基-1,4-鄰苯二甲醯亞胺 [2,3,5,6-tetramethyl-phenyl-1,4-(bis-phthalimide),TMPP]所形成,但並不僅限於此。
較佳的,該OLED包括一電子阻擋層,該電子阻擋層形成於電洞傳輸層和發光層之間,可防止電子由發光層移動至電洞傳輸層,所述電子阻擋層可由9,9'-(1,1'-聯苯基)-4,4'-二基-聯9H-哢唑 [9,9'-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diylbis-9H-carbazole,CBP]或4,4',4''-三(N -哢唑基)三苯胺 [4,4',4''-tri(N -carbazolyl)-triphenylamine,TCTA]所形成,但並不僅限於此。於另一實施例中,該有機層可以為該電子阻檔層,即該電子阻檔層包含了所述新穎化合物。
具體而言,該有機發光二極體包括一電洞注入層、一電洞傳輸層、一電子阻擋層、一發光層、一電子傳輸層和一電子注入層;該電洞注入層形成於該第一電極上;該電洞傳輸層形成於該電洞注入層上;該電子阻擋層形成於該電洞傳輸層上;該發光層形成於該電子阻擋層上;該電子傳輸層形成於該發光層上;該電子注入層形成於該電子傳輸層和該第二電極之間。
較佳的,該有機層可以是該電洞傳輸層、電洞注入層、電子阻擋層或其組合,即電洞傳輸層、電洞注入層和電子阻擋層中至少一者包含上述新穎化合物。
當OLED設置有電洞阻擋層和/或電子阻擋層時,本發明的OLED相較於傳統的OLED具有較高的發光效率。
由於本發明的OLED包含有該新穎化合物作為電洞注入層、電洞傳輸層或電子阻擋層的材料,故相較於商業上的OLED (例如以N1 ,N1’ -(4,4’-聯苯二基)聯(N1 -(1-萘基))-N4 ,N4’ -聯苯基苯-1,4-二胺 [N1 ,N1’ -(biphenyl-4,4'-diyl)bis(N1 -(naphthalen-1-yl)-N4 ,N4’ -diphenylbenzene-1,4-diamine)]或N4 ,N4' -二(1-萘基)-N4 ,N4’ -二苯基聯苯基-4,4'-二胺 [N4 ,N4' -di(naphthalen-1-yl)-N4 ,N4’ -diphenylbiphenyl-4,4'-diamine,NPB]作為OLED中電洞傳輸層的材料,或者以聚苯胺或聚乙烯二氧噻吩作為OLED中電子注入層的材料,本發明的OLED具有較佳的電流效率。
所述發光層可由一發光材料製成,該發光材料包括一主發光體 (host)和一摻雜物 (dopant),其中發光材料中的主發光體可以是但不限於9-[4-(1-萘基)苯基]-10-(2-萘基)蒽 [9-(4-(naphthalen-1-yl)phenyl)-10-(naphthalen-2-yl)anthracene]。
針對紅光OLED,發光層材料中的摻雜物可以為但不限於具有苝 (perylene) 配位基、螢蒽 (fluoranthene)配位基或二茚並芘 (periflanthen)配位基的二價銥有機金屬化合物。針對綠光OLED,發光層中的摻雜物可以為但不限於二氨基芴 (diaminoflourenes)、蒽二胺 (diaminoanthracenes)或具有苯基吡啶 (phenylpyridine)配位基的二價銥有機金屬化合物。針對藍光OLED,發光層中的摻雜物可以為但不限於二氨基芴、蒽二胺、芘二胺 (diaminopyrenes)或具有苯基吡啶配位基的二價銥有機金屬化合物。藉由不同的主發光體材料,OLED可產生紅光、綠光或藍光的光線。
所述電子注入層可以一電子注入材料製成,例如8-氧代萘-1-基鋰 [(8-oxidonaphthalen-1-yl)lithium(II)],但不限於此。
所述第一電極可以為氧化銦錫電極 (indium-doped tin oxide electrode),但並不僅限於此。
所述第二電極的功函數 (work function)低於第一電極的功函數。因此,第二電極可以是但不侷限於鋁電極、銦電極或鎂電極。
本發明的其他目的、功效和技術特徵,會以圖式、實施例和比較例進行更詳細的說明。
以下列舉數種實施例作為例示說明本發明的化合物及其有機電子裝置的實施方式,以突顯本發明相較於現有技術的差異;熟習此技藝者可經由本說明書的內容輕易了解本發明所能達成的優點與功效,並且於不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更,以施行或應用本發明的內容。
中間物 A 的製備
中間物A1至A32是用以合成新穎化合物,中間物A1至A32可購自Aldrich公司或Alfa公司或是根據下述步驟所合成,其中,中間物A1至A6、A9至A14和A19至A27是購買自Aldrich或Alfa公司,其餘中間物是根據下述步驟合成,除非另有指明,否則以下合成機制是在保護性氣體環境下進行,中間物A1至A32的化學結構式列於表1中。 表1: 中間物A1到A32化學結構式及CAS登錄號
中間物 A7 的製備:
步驟1:
混合中間物A1(1.0當量)、溴苯(1.05當量)、Pd(OAc)2 (0.005當量)、P(t -Bu)3 HBF4 (0.02當量)及NaOtBu(1.5當量)於甲苯(toluene,0.3 M)中於80°C加熱8小時。反應完成後進行減壓蒸餾除去溶劑,並以180 ml二氯甲烷(CH2 Cl2 )萃取。以鹽水溶液清洗有機萃取物,經硫酸鎂乾燥後進行減壓濃縮得到黃色固體。以矽膠管柱層析純化粗產物,獲得白色固體的中間物A7-1。
步驟2:
將中間物A7-1(1.0當量)溶解於二氯甲烷(中間物A7-1的十倍)後緩慢倒入N-溴琥珀醯亞胺(N-bromosuccinimide,NBS,1.05當量)攪拌4小時。反應結束後將100 ml的硫代硫酸鈉水溶液倒入並攪拌20分鐘,去除水層,分離出有機層。以50 ml的氯化鈉水溶液清洗所分離的有機層,有機層以無水硫酸鎂乾燥。以矽膠管柱層析純化粗產物,獲得白色固體、產率為75%的中間物A7。
中間物 A8 的合成
步驟1:
將苯甲胺(7 g,1當量)、1-溴-3,5-二苯基苯(42.4 g,2.1當量)、Pd(OAc)2 (0.29 g,0.02當量)、P(t -Bu)3 HBF4 (1.51 g,0.08當量)及NaOtBu(18.8 g,3.0當量)溶於甲苯(250ml)並在氮氣、100°C下加熱12小時。冷卻至室溫後,進行減壓蒸餾移除溶劑,以管柱層析純化剩餘物質,獲得中間物A8-1 (N,N -二((3,5-二苯基)苯基)苯甲胺)(N,N -di((3,5-diphenyl)phenyl)benzylamine,29 g,產率為78.7%)。MS: [M]+ = 563.73。
步驟2:
混合中間物A8-1(N,N -二((3,5-二苯基)苯基)苯甲胺)(29 g,1.0當量)、5%鈀/碳催化劑(Pd/C,8.2 g,0.075當量)於二氯甲烷(300ml),使反應在氫氣球及室溫下進行。以高效能液相層析儀(HPLC)監測反應。反應完成後,將混合物通過矽藻土墊過濾,並減壓濃縮。以管柱層析純化剩餘物質,獲得中間物A8(18 g,產率為73.9%)。MS: [M]+ = 473.61。
中間物 A15 的合成
步驟1:
將芐胺(benzylamine) (5.0 g, 1.0當量)、中間物A10 (31.6 g,2.1當量)、乙酸鈀(Pd(OAc)2 ) (0.10 g,0.01當量)、1,1'-雙(二苯基磷)二茂鐵(DPPF) (0.54 g,0.04當量)、以及叔丁醇鈉(NaOtBu) (13.5 g,3.0當量)溶於甲苯(toluene) (180mL)中,在100°C氮氣下加熱12小時。冷卻至室溫後,迴旋濃縮移除溶劑,剩下的物質利用管柱層析純化以得到中間物A15-1 (N-芐-9-苯基-N-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑-3-胺)(N-benzyl-9-phenyl-N-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)-9H-carbazol-3-amine) (20.3 g,產率為73.8%)。MS: [M]+ =589.73。
步驟2:
將A15-1 ( (N-芐-9-苯基-N-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑-3-胺))(N-benzyl-9-phenyl-N-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)-9H-carbazol-3-amine) (20.3 g,1.0當量)以及5%鉑/碳 (0.025當量)混合在200 ml乙酸乙酯(ethyl acetate)中,以氫氣球提供氫氣攪拌3~6小時。將得到的混合物以矽藻土墊過濾,濾液減壓濃縮得到中間物A15(17.2 g,產率為100%)。MS: [M]+ =499.6。
中間物 A17 的合成
將雙(4-溴苯基)胺(bis(4-bromophenyl)amine) (35.4g,1.0當量)、(9-苯基-9H-咔唑-3-基)硼酸((9-Phenyl-9H-carbazol-3-yl)boronic acid) (2.1 當量)、乙酸鈀(Pd(OAc)2 ) (0.02 當量)、三苯基磷(PPh3 ) (0.08 當量)、以及3M碳酸鉀(K2 CO3 ) 水溶液 (3.0當量溶於水)混合於甲苯(toluene) (0.3M)中,在90°C氮氣下加熱12小時。冷卻至室溫後,迴旋濃縮移除溶劑,剩下的物質利用管柱層析純化以得到A17中間物(58.7g,產率為83.2%,MS: [M]+ =651.8)。
中間物 A16 A18 A28 A32 的合成
將溴-雜環化合物(1.0 當量)、胺(1.1 當量)、乙酸鈀(Pd(OAc)2 ) (0.01 當量)、1,1'-雙(二苯基磷)二茂鐵(DPPF) (0.04 當量)、以及叔丁醇鈉(NaOtBu) (1.5 當量) 溶於甲苯(toluene) (0.3M)中,在90°C氮氣下加熱12小時。冷卻至室溫後,迴旋濃縮移除溶劑,剩下的物質利用管柱層析純化以得到中間體A16、A18和A28至A32,並且它們的產率和MS數據列於表2。 表2:用於製備中間體A16、A18和A28至A32的原料A和原料B及其產率和MS數據。
中間物 B
中間物B是用以合成新穎化合物,中間物B可如下所示,但不限於此。
中間物 B1 的合成
將1-溴-3,4-二碘苯(300.0 g,1.0當量)、10H-dibenzo[b,e][1,4]oxaborinin-10-ol(151.0 g,1.05當量)及t -Bu3 P(HBF4 )(10.0 g,0.015當量)倒入3 M的Cs2 CO3 水溶液(717.0 g,在770 ml水中為3.0當量)及甲苯(1350 ml)中並回流及攪拌約24小時。冷卻到室溫,從反應混合物溶液分離出有機層,並以無水硫酸鎂乾燥有機層及過濾。減壓濃縮後以矽膠層析純化(沖提溶劑:甲苯/正己烷 = 1:1),得到中間物B1(175 g,產率為73.4%)。MS: [M]+ = 323.18。
中間物 B2 的合成
步驟1:
將二苯並[b,f]氧雜環庚三烯(dibenzo[b,f]oxepine,100 g,1.0當量)溶於醋酸(600ml),在5°C下緩慢地加入以醋酸(200 ml)稀釋的溴(1.1當量),並使反應混合物升溫至室溫。以HPLC監測反應。反應完成後,過濾分離出沈澱物,並以甲醇清洗,接著以再結晶純化。經純化的產物被濃縮至乾燥,從而獲得產率為96.0%的白色固體產物。以場脫附質譜(field desorption mass spectroscopy,FD-MS)分析確認固體產物為中間物B2-1。FD-MS分析結果:C14 H10 Br2 O,理論值354.04,檢測值354.04。
步驟2:
將所獲得的中間物B2-1(116.0 g,1.0當量)溶解於700 ml的呋喃/四氫呋喃(體積比v/v = 2/1),反應冷卻至0°C,接著加入KOtBu(3.0當量)。使反應物在0°C攪拌1小時,接著加熱至40°C繼續攪拌12小時。反應完成後,以去離子水淬熄反應,以溶劑萃取得到有機層,接著再通過硫酸鈉乾燥。減壓蒸餾移除溶劑,並以矽膠管柱層析純化所獲得的殘留物。經純化的產物被濃縮至乾燥,從而獲得產率為51.1%的淡黃色固體產物。以FD-MS分析確定固體產物為中間物B2-2。FD-MS分析結果:C18 H12 O2 ,理論值260.29,檢測值260.29。
步驟3:
將在200 ml甲苯(10倍於中間物B2-2)中的中間物B2-2(20 g,1.0當量)及對甲苯磺酸(p -toluenesulfonic acid,PTSA)(1.2當量)混合物加熱回流6小時。冷卻反應至室溫並以NaHCO3 飽和水溶液淬熄再以CH2 Cl2 萃取。以水、鹽水清洗有機層,之後以無水硫酸鈉乾燥。接著減壓濃縮所獲得的溶液並以管柱層析純化,獲得產率為100%的棕色油狀產物。以FD-MS分析確定油狀產物為中間物B2-3。FD-MS分析結果:C18 H12 O2 ,理論值260.29,檢測值260.29。
步驟4:
將在200 ml CH2 Cl2 (10倍於中間物B2-3)中的中間物B2-3(20 g,1.0當量)及吡啶(2.0當量)冷卻至0°C。緩慢加入三氟甲磺酸酐(trifluoromethanesulfonic anhydride,1.2當量)。加入後,使反應升溫至室溫並攪拌2小時。以水淬熄反應並以CH2 Cl2 萃取。以水清洗有機層之後以無水硫酸鈉乾燥。減壓濃縮所獲得的溶液,並以管柱層析純化,獲得產率為85.9%的白色固體。以FD-MS分析確定固體產物為中間物B2。FD-MS分析結果:C19 H11 F3 O4 S,理論值392.35,檢測值392.35。
中間物 B3 的合成
步驟1:
將9H -二苯並哌喃-9-羧酸(9H -xanthene-9-carboxylic acid,1.0當量)溶於醋酸中,在室溫下緩慢地加入以醋酸稀釋的溴(1.05當量)18小時。以HPLC監測反應。完成反應後,以去離子水(2800 ml)淬熄反應並攪拌2小時。過濾分離出沈澱物,並以去離子水再次清洗。過濾分離出沈澱物並以乙酸乙酯溶解,接著分離出有機層以硫酸鎂乾燥。將此混合物進行抽氣過濾,並濃縮濾液而得到產率為97%的白色粉末狀固體。以FD-MS分析確認固體產物為中間物B3-1。FD-MS分析結果:C14 H9 BrO3 ,理論值305.12,檢測值305.12。
步驟2:
將中間物B3-1(1.0當量)在氮氣及0°C下緩慢地加入在無水乙醚中的氫化鋁鋰(LiAlH4 ,簡稱LAH,1.5當量)溶液。室溫攪拌1小時,以HPLC監測反應。反應完成後,緩慢滴入3N的HCl溶液。以二乙醚萃取混合物,並將合併的有機相通過硫酸鎂乾燥。減壓濃縮移除溶劑,並以矽膠管柱層析純化所獲得的殘留物,獲得產率為93%的黃色固體。以FD-MS分析確認固體產物為中間物B3-2。FD-MS分析結果:C14 H11 BrO2 ,理論值291.14,檢測值291.14。
步驟3:
在氮氣下將中間物B3-2(1當量)溶於甲苯,並加入溶於甲苯中的五氧化二磷(phosphorous pentoxide,6.0當量)懸浮夜使反應於80°C回流0.5小時。以HPLC監測反應。反應完成後,將反應混合物冷卻至0°C,並緩慢地滴入3 N的HCl溶液(400 ml)。以溶劑萃取得到有機層並通過硫酸鎂乾燥。進行減壓蒸餾並以矽膠管柱層析純化所獲得的殘留物,獲得產率為93%的白色固體。以FD-MS分析確認固體產物為中間物B3-3。FD-MS分析結果:C14 H9 BrO,理論值273.12,檢測值273.12。
步驟4:
將中間物B3-3(1.0當量)溶於醋酸,於5°C下緩慢加入以醋酸稀釋的溴(1.0當量),且使反應混合物升溫至室溫。以HPLC監測反應。反應完成後,過濾分離出沈澱物,並以甲醇清洗,再以再結晶來純化。經純化的產物被濃縮至乾燥,從而獲得產率為96%的白色固體產物。以FD-MS分析確定固體產物為中間物B3-4。FD-MS分析結果:C14 H9 Br3 O,理論值432.93,檢測值432.93。
步驟5:
將中間物B3-4(1.0當量)溶解於呋喃及四氫呋喃,反應冷卻至0°C再加入叔丁醇鉀(potassiumtert- butoxide(KOtBu),3.0當量)攪拌1小時。之後使反應升溫至50°C攪拌12小時以去離子水淬熄反應,再以溶劑萃取得到有機層,並通過硫酸鎂乾燥。減壓蒸餾移除溶劑,並以矽膠管柱層析純化所獲得的殘留物。經純化的產物被濃縮至乾燥,從而獲得產率為72%、淡黃色固體的橋基呋喃化合物。以FD-MS分析確定固體產物為中間物B3-5。FD-MS分析結果:C18 H11 BrO2 ,理論值339.18,檢測值339.18。
步驟6:
混合中間物B3-5(1.0當量)及5%的Pd/C(0.025當量)於乙酸乙酯中,在氫氣球提供的氫氣環境下攪拌3至6小時。將所獲得的混合物通過矽藻土墊過濾,減壓濃縮獲得產率為100%的黃色固體產物,該產物直接用於以下反應而無進一步純化。以FD-MS分析確定該產物為中間物B3-6。FD-MS分析結果:C18 H13 BrO2 ,理論值341.2,檢測值341.2。
步驟7:
將在甲苯中的中間物B3-6(1.0當量)及對甲苯磺酸(2.0當量)混合物加熱回流12小時。將反應混合物冷卻至室溫,接著以NaHCO3 飽和水溶液淬熄並以甲苯萃取。以水、鹽水清洗有機層並以無水硫酸鈉乾燥。接著減壓濃縮並以矽膠管柱層析純化,獲得產率為94%的白色固體。以FD-MS分析確定該產物為中間物B3。FD-MS分析結果:C18 H11 BrO,理論值323.18,檢測值323.18。
中間物 C
中間物C是用以合成新穎化合物,中間物C可如下所示,但不限於此。
中間物 C1 C3 的合成
將中間物B1或B2(1.0當量)、氯苯硼酸(chlorophenylboronic acid,1.2當量,CAS登錄號:1679-18-1)、Pd(OAc)2 (0.015當量)、三苯基膦(triphenylphosphine,PPh3 ,0.06當量)、K2 CO3 (1.5當量,3 M)混合於甲苯(0.3M)中並於100°C加熱12小時。反應完成後,丟棄水層,有機層溶劑以減壓濃縮,並以二氯甲烷萃取所獲得的殘餘物。以鹽水溶液清洗合併有機層,通過硫酸鈉乾燥。接著減壓濃縮所獲得的溶液,並以管柱層析純化,獲得白色固體的中間物C1。按照前述製備方法,中間物B1替換為中間物B2,可獲得中間物C2。按照前述製備方法,中間物B1替換為中間物B2且CAS登錄號1679-18-1的氯苯硼酸替換為CAS登錄號63503-60-6的氯苯硼酸,可獲得中間物C3。所獲得的產物(即,中間物C1~C3)的分析數據列於表3。 表3:合成中間物C1至C3使用的中間物B和氯苯硼酸以及中間物C1至C3的產率和質量數據。
中間物 C4 的合成
將中間物A2(11.50 g,1.1當量)、中間物B1(20.00 g,1當量)、Pd(OAc)2 (0.14 g,0.01當量)、1,1'-雙(二苯基膦)二茂鐵(1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene,DPPF,1.37 g,0.04當量)、NaOtBu(8.92 g,1.5當量)混合於甲苯(160ml)中並在氮氣、90°C下加熱12小時。冷卻至室溫後,減壓濃縮移除溶劑,並以管柱層析純化剩餘物質,獲得中間物C4(25.3 g,產率為81.5%)。MS: [M]+ = 411.49。
中間物 C5 的合成
步驟1:
將苯甲胺(5 g,1當量)、中間物B1(31.7 g,2.1當量)、Pd(OAc)2 (0.1 g,0.01當量)、P(t-Bu)3 HBF4 (0.5 g,0.04當量)及NaOtBu(13.5 g,3.0當量)溶於甲苯(185ml)並在氮氣、100°C下加熱12小時。冷卻至室溫後,減壓濃縮,並以管柱層析純化剩餘物質,獲得中間物C5-1 (N,N -二三苯並氧雜環庚三烯基苄基胺)(N,N -ditribenzoxepinylbenzylamine,簡稱N,N -diTBObenzylamine,17.5 g,產率為74.8%)。MS: [M]+ = 591.7。
步驟2:
混合N,N -diTBObenzylamine(20 g,1.0當量)、5%的Pd/C(5.4 g,0.075當量)及醋酸(12.6 g,6.2當量)於二氯甲烷(100ml)溶液,使反應在氫氣球、室溫下進行。以HPLC監測反應。反應完成後,將混合物通過矽藻土墊過濾,並減壓濃縮。以管柱層析純化剩餘物質,獲得中間物C5(12.8 g,產率為75.5%)。MS: [M]+ = 501.57。
中間物 C6 的合成
將中間物C3(1.0當量)、雙聯頻哪醇硼酸酯(bis(pinacolato)diboron,1.2當量)、Pd2 (dba)3 (0.015當量)、三環己基膦四氟硼酸鹽(tricyclohexylphosphine tetrafluoroborate,P(Cy)3 HBF4 ,0.06當量)、醋酸鉀(3.0當量)混合在1,4-二噁烷(1,4-dioxane,0.3 M)中並於110°C、氮氣環境下加熱8小時。冷卻至室溫後,減壓濃縮移除溶劑,經由管柱層析純化殘留物,獲得產率為98.6%的白色固體。以FD-MS分析確定固體產物為中間物C6。FD-MS分析結果:C30 H27 BO3 ,理論值446.34,檢測值446.34。
中間物 C7 C8 的合成
將中間物B1(1.0當量)、中間物 A9或A13 (1.1當量)、乙酸鈀(Pd(OAc)2 ) ( 0.01當量)、1,1'-雙(二苯基磷)二茂鐵(DPPF) (0.04當量)、以及叔丁醇鈉(NaOtBu) (1.5當量)溶於甲苯(toluene) (0.5M),在氮氣下90°C加熱12小時。冷卻至室溫後,使用迴旋濃縮移除溶劑,剩下的物質利用管柱層析純化以得到中間物 C7和C8列於下表4。中間物C7至C8的化學結構式、產率、分子式及質量如表4所示。 表4:合成中間物C7和C8使用的中間物A和B以及中間物C7和C8的產率和質量數據。
中間物 C9 的合成
中間物B1(8克,1.0當量)、中間物A27(1.1當量)、1,1'-雙(二苯基膦)二茂鐵(DPPF,0.04當量)和乙酸鈀(Pd(OAc)2 ,0.01當量)和NaOtBu(1.5當量)在甲苯(0.5M)的溶液,在氮氣、90ºC下加熱12小時。在冷卻至室溫後,使用旋轉蒸發器移除溶劑,並以管柱層析純化剩餘物質,獲得中間物C9(8.5克,產率為68.5%),MS: [M]+ =501.57。
新穎化合物的合成
新穎化合物可藉由下述合成機制I-A或合成機制I-B中的步驟進行合成,在合成機制I-A或合成機制I-B中,「反應物A」係選自包括表1中的中間物A1至A32或上述中間物C1至C9,「反應物B」係選自包括中間物B1至B3或中間物C1至C9,根據方法A或方法B所合成之化合物及其結果列於表5中。
方法 A 合成機制I-A
將反應物 A (1.00當量)、反應物 B (1.00當量)、Pd(OAc)2 (0.005當量)、P(t-Bu)3 HBF4 (0.02當量)及NaOtBu(1.5當量)混合於甲苯(0.3M)中並於90°C加熱12小時。減壓濃縮移除溶劑,並將殘留物溶解於二氯甲烷並過濾。以去離子水清洗有機溶液2次,並將有機層通過硫酸鎂乾燥。過濾後,蒸發掉溶劑,獲得白色固體的最終化合物。化合物1至4、6至10、14、15、18至29、31至41和43是以方法A所合成。
方法 B 合成機制I-B
將反應物 A (1.05當量)、反應物 B(1.00當量)、Pd2 (dba)3 (0.015當量)、P(t-Bu)3 HBF4 (0.06當量)及NaOtBu(3.0當量)混合於甲苯(0.3M)並於100°C加熱12小時。減壓濃縮移除溶劑,並將殘留物溶解於二氯甲烷並過濾。以去離子水清洗有機溶液2次,並通過硫酸鎂乾燥有機層。過濾後,蒸發掉溶劑,獲得白色固體的最終產物。化合物11至13、16、17、30和42是以方法B所合成。
化合物 5 的合成
混合甲苯(0.54 M)、乙醇(0.05 M)、水(2 M)、中間物A7(1當量)、中間物C6(1.2當量)、Pd(OAc)2 (0.01當量)、P(Cy)2 (2-biphenyl)(0.04當量)及Na2 CO3 (3.0當量),使反應在氮氣、80°C下加熱12小時。冷卻至室溫後,減壓濃縮移除溶劑,以管柱層析純化剩餘物質,獲得化合物5。
用於合成化合物1至43的反應物A和反應物B列於表5中。化合物1至43通過1 H-NMR和FD-MS鑑定,化合物1至43的化學結構,產率,分子式和質量也列在表5中。根據圖2至44和FD-MS的結果,化合物1至43的化學結構如下所示。 表5:用以合成新穎化合物的反應物A和反應物B的產率以及質量數據。
OLED 裝置的製備
將塗佈有1500 Å厚ITO層的玻璃基板 (以下簡稱為ITO基板)置於含有洗潔劑 (廠牌:Fischer Co.)的蒸餾水 (以Millipore Co.公司的濾器過濾二次而得的蒸餾水)中,並以超音波震盪30分鐘;更換蒸餾水後再以超音波震盪10分鐘以洗淨ITO基板,並重複上述洗淨步驟一次;洗淨後,將前述玻璃基板以異丙醇、丙酮和甲醇以超音波震盪洗淨,並使之乾燥;接著,將玻璃基板置於電漿表面清潔機內,並以氧電漿清潔玻璃基板5分鐘,再將清潔後的玻璃基板置於真空蒸鍍機內。
之後,將真空蒸鍍機的真空度維持在1x10-6 torr至3x10-7 torr,並於ITO基板上依序沉積各種有機材料和金屬材料,並獲得實施例1至42及比較例1至6的OLED裝置。於此,該ITO基板上係依序沉積有第一電洞注入層 (HIL-1)、第二電洞注入層 (HIL-2)、第一電洞傳輸層 (HTL-1)、第二電洞傳輸層 (HTL-2)、藍/綠/紅發光層 (BEL/GEL/REL)、電子傳輸層 (ETL)、電子注入層 (EIL)和陰極 (Cthd)。
在上述OLED裝置的各層中,HAT是用於形成HIL-1的材料;所述新穎化合物、HI-2和HI-2′是用於形成HIL-2的材料;所述新穎化合物和商業HT-1、HT-2或HT-2′是用於形成HTL-1或HTL-2的材料;ET是用於形成ETL的材料;Liq是用於形成ETD和EIL的材料;RH/GH/BH分別為形成REL/GEL/BEL的主材料;RD/GD/BD-1或BD-2可作為REL/GEL/BEL的摻雜物。上述各化合物的詳細化學結構式列於表6;所述新穎化合物列於表5中。 表6:使用於OLED裝置中商業材料的化學結構式。
紅光 OLED 裝置的製備
紅光OLED裝置包括複數有機層,各有機層依序沉積於ITO基板上,用以製備紅光OLED裝置的各有機層的材料、厚度以及摻雜物分別列於表7中。 表7:紅光OLED裝置中各有機層的塗佈順序、名稱、材料和厚度。
綠光 OLED 裝置的製備
綠光OLED裝置包括複數有機層,各有機層依序沉積於ITO基板上,用以製備綠光OLED裝置的各有機層的材料、厚度以及摻雜物分別列於表8中。 表8:綠光OLED裝置中各有機層的塗佈順序、名稱、材料和厚度。
藍光 OLED 裝置的製備
藍光OLED裝置包括複數有機層,各有機層依序沉積於ITO基板上,用以製備藍光OLED裝置的各有機層的材料、厚度以及摻雜物列於表9中。 表9:藍光OLED裝置中各有機層的塗佈順序、名稱、材料和厚度。
OLED 裝置的效能
為了評估OLED裝置的效能,分別將紅光、綠光和藍光OLED裝置連接於電源供應器 (廠牌:Keithley;型號:2400),並以PR650的光度計檢測,所測得之色度以為國際照明委員會 (Commission Internationale de L’Eclairage 1931,CIE)制定的色度座標[color coordinate (x,y)]示之,檢測結果列於下表10中。其中,藍光和紅光的OLED裝置是在1000尼特 (1 nit=1 cd/m2 )的亮度下檢測;綠光的OLED裝置是在3000尼特的亮度下檢測。
在第一試驗例中,實施例1至13和比較例1至3使用的HIL-2、HTL-1和HTL-2材料、CIE顏色、驅動電壓和電流效率列於下表10中。實施例和比較例的差異在於HIL-2使用的材料。 表10:實施例1至13 (E1至E13)和比較例1至3 (C1至C3)中OLED裝置的HIL-2、HTL-1和HTL-2材料、顏色、CIE、驅動電壓和電流效率。
在上列表10中,實施例中的HTL-1材料皆為表6中的商業化材料HT-1,實施例中的HTL-2材料皆為表6中的商業化材料HT-2,實施例1至5藍光OLED裝置中BEL的摻雜物皆為BD-1。
根據表10的結果,和商業化電洞注入層材料m-MTDATA比較,本發明採用新穎化合物作為電洞注入層的材料,可降低紅光、綠光和藍光OLED裝置的驅動電壓和改善電流效率的優點,證實了本發明的新穎化合物適合作為任合彩色OLED裝置中電洞注入層的材料,使各OLED裝置可達到降低驅動電壓和改善電流效率的功效。
在第二試驗例中,實施例14到69和比較例4至9中所使用的HIL-2、HTL-1和HTL-2材料,顏色、CIE、驅動電壓和電流效率列於表11中,實施例和比較例的主要差異為HTL-1使用的材料,實施例14至69及比較例4到9中電洞注入層所使用的為列於表6中的商業化材料HI-2。 表11:實施例14至69 (E14至E69)和比較例4至9 (C4至C9)中OLED裝置的HIL-2、HTL-1和HTL-2材料、顏色、CIE、驅動電壓和電流效率。
第三試驗例中,實施例70至81和比較例10至15中使用HTL-1和HTL-2的材料、顏色、CIE、驅動電壓和電流效率列於表12中,實施例和比較例的差異在於HTL-2所使用的材料。實施例70至83和比較例10至15的OLED裝置中所使用的電洞注入層的材料為表6中的商業化材料HI-2;實施例70至72和比較例10和11的OLED裝置中BEL添加的摻雜物為表6中的BD-2。 表12:實施例70至81 (E70至E81)和比較例10至15 (C10 到C15)OLED裝置中HTL-1和HTL-2的材料、顏色、CIE、驅動電壓和電流效率。
根據表11和表12的結果,與商業化電洞傳輸層的材料如HT-1、HT-2和HT-2′相比較,選用本發明所使用的新穎化合物作為紅光、綠光和藍光OLED裝置中電洞傳輸層的材料能具有降低驅動電壓和提高電流效率的功效。上述效果可藉由比較表11中實施例14至27與比較例4的結果、比較實施例28至32與比較例5的結果、比較實施例33至52與比較例6和7的結果以及比較實施例53至69與比較例8和9的結果來證實;同樣的,亦可藉由比較表12中實施例70至72與比較例10和11的結果、比較實施例73至76與比較例12和13的結果以及比較實施例77至81與比較例14和15的結果來證實。根據上述實驗結果,本發明的新穎化合物可作為任何色光OLED裝置中的電洞傳輸層的材料,並且使該OLED裝置具有較低的驅動電壓和較佳的電流效率。
上述實施例僅係為說明本創作之例示,並非於任何方面限制本創作所主張之權利範圍,所屬技術領域中具有通常知識者能根據本創作之精神針對例如取代基的數量、位置或排列加以調整。本創作所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準,而非僅限於上述具體實施例。
11‧‧‧基板
12‧‧‧陽極
13‧‧‧電洞注入層
14‧‧‧電洞傳輸層
15‧‧‧發光層
16‧‧‧電子傳輸層
17‧‧‧電子注入層
18‧‧‧陰極
圖1為為OLED的側視剖面圖。 圖2至圖44分別為化合物1至43的氫核磁共振光譜圖。

Claims (14)

  1. 一種化合物其係如下式(I)所示: 式(I)中,A是-L2 -Ra 且B是-L3 -Rb 或是式(I)中的A、B和N原子相互連接形成一經取代或未經取代的N-咔唑基; L1 、L2 和L3 各自獨立為單鍵或是環上碳數為6至60的亞芳基; Ra 和Rb 彼此相同或不同,且Ra 和Rb 各自獨立選自由下列所構成的群組: Ar為環上碳數為6至60的亞芳基; Q是選自於由下列所構成的群組:氫原子、氘原子和; Q1 和Q2 彼此相同或不同,且Q1 和Q2 各自獨立選自於由下列所構成的群組:一經取代或未經取代且環上碳數為6至60的芳香基、 m1、m2、m3和m6各自獨立為0至4的整數,m4、m4′、m7和m7′各自獨立為0至3的整數; Z1 至Z4 、Z4′ 、Z6 、Z7 和Z7′ 各自獨立選自於由下列所構成的群組:氘原子、三氟甲基、鹵基、氰基、硝基、碳數為1至40的烷基、碳數為2至40的烯基、碳數為2至40的炔基、環上碳數為3至60的環烷基、環上碳數為3至60的雜環烷基、環上碳數為6至60的芳香基、環上碳數為3至60的雜芳基、碳數為1至40的烷氧基、環上碳數為6至60的芳氧基、碳數為1至40的矽烷基、環上碳數為6至60的芳矽基、碳數為1至40的硼烷基、環上碳數為6至60的芳硼基、碳數為1至40的膦基和碳數為1至40的氧膦基; Z5 至Z8 各自獨立選自於由下列所構成的群組:氫原子、氘原子、碳數為1至40的烷基、碳數為2至40的烯基、碳數為2至40的炔基、環上碳數為3至60的環烷基、環上碳數為3至60的雜環烷基、環上碳數為6至60的芳香基、環上碳數為3至60的雜芳基。
  2. 如請求項1所述之化合物,其中該化合物係由下式表示:
  3. 如請求項1所述之化合物,其中該化合物係由下式表示: 其中,G1 和G2 彼此相同或不同,G1 和G2 各自獨立選自於由下列所構成的群組:氫原子、氘原子、碳數為1至40的烷基、碳數為2至40的烯基、碳數為2至40的炔基、環上碳數為3至60的環烷基、環上碳數為3至60的雜環烷基、環上碳數為6至60的芳香基、環上碳數為3至60的雜芳基。
  4. 如請求項1所述之化合物,其中該化合物係由下式表示:
  5. 如請求項4所述之化合物,其中Q1 和Q2 各自獨立選自於由下列所構成的群組:一經取代或未經取代的苯基、一經取代或未經取代的聯苯基、一經取代或未經取代的三聯苯基、一經取代或未經取代的萘基、一經取代或未經取代的菲基、一經取代或未經取代的蒽基、一經取代或未經取代的苯蒽基、一經取代或未經取代的芘基、一經取代或未經取代的芴基、
  6. 如請求項1所述之化合物,其中Ra 和Rb 各自獨立選自於由下列所構成的群組:
  7. 如請求項1所述之化合物,其中是選自於由下列所構成的群組: 其中,Z11 和Z12 各自獨立選自於由下列所構成的群組:氫原子、氘原子、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基和苯基。
  8. 如請求項1所述之化合物,其中L1 、L2 和L3 各自獨立選自於由下列所構成的群組: 其中,Z9 和Z10 各自獨立選自於由下列所構成的群組:氫原子、氘原子、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基和苯基。
  9. 如請求項1所述之化合物,其中Ar是選自於由下列所構成的群組: 其中,Z9 和Z10 各自獨立選自於由下列所構成的群組:氫原子、氘原子、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基和苯基。
  10. 如請求項1所述之化合物,其中該化合物是選自於由下列所構成的群組:
  11. 一種有機電子裝置,其包括一第一電極、一第二電極和設置於該第一電極和該第二電極間的一有機層,其中該有機層包括如請求項1至10中任一項所述的化合物。
  12. 如請求項11所述的有機電子裝置,其中該有機電子裝置為一有機發光二極體,該有機發光二極體包括: 一電洞注入層,其形成於該第一電極上; 一電洞傳輸層,其形成於該電洞注入層上; 一發光層,其形成於該電洞傳輸層上; 一電子傳輸層,其形成於該發光層上;和 一電子注入層,其形成於該電子傳輸層和該第二電極之間; 該有機層為該電洞傳輸層、該電洞注入層或其組合。
  13. 如請求項11或12所述的有機電子裝置,其中該有機電子裝置為一有機發光二極體,該有機發光二極體包括: 一電洞注入層,其形成於該第一電極上; 一電洞傳輸層,其形成於該電洞注入層上; 一電子阻擋層,其形成於該電洞傳輸層上,該有機層為該電子阻擋層; 一發光層,其形成於該電子阻擋層上; 一電子傳輸層,其形成於該電洞阻擋層上;和 一電子注入層,其形成於該電子傳輸層和該第二電極之間。
  14. 如請求項11所述的有機電子裝置,其中該化合物是選自於由下列所構成的群組:
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