TWI393705B - Compounds containing m-carbazole phenyl and their use - Google Patents

Compounds containing m-carbazole phenyl and their use Download PDF

Info

Publication number
TWI393705B
TWI393705B TW095146403A TW95146403A TWI393705B TW I393705 B TWI393705 B TW I393705B TW 095146403 A TW095146403 A TW 095146403A TW 95146403 A TW95146403 A TW 95146403A TW I393705 B TWI393705 B TW I393705B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
compound
light
group
substituted
organic electroluminescence
Prior art date
Application number
TW095146403A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200728278A (en
Inventor
Miki Tetsuzo
Yokoyama Norimasa
Kusano Shigeru
Adachi Chihaya
Original Assignee
Hodogaya Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hodogaya Chemical Co Ltd filed Critical Hodogaya Chemical Co Ltd
Publication of TW200728278A publication Critical patent/TW200728278A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI393705B publication Critical patent/TWI393705B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D209/56—Ring systems containing three or more rings
    • C07D209/80—[b, c]- or [b, d]-condensed
    • C07D209/82—Carbazoles; Hydrogenated carbazoles
    • C07D209/86—Carbazoles; Hydrogenated carbazoles with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to carbon atoms of the ring system
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/12—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising dopants
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/342—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H10K85/636—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising heteroaromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1007—Non-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1014—Carbocyclic compounds bridged by heteroatoms, e.g. N, P, Si or B
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/10—Triplet emission
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/917—Electroluminescent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Indole Compounds (AREA)

Description

含有間咔唑苯基之化合物及其用途
本發明有關於一種含有間咔唑苯基之化合物，其適用於作為適合於各種顯示裝置之自發光元件的有機電致發光元件；詳言之，本發明有關於一種適用於磷光發光元件之化合物。
因有機電致發光元件係自發光性元件，故與液晶元件相比較為明亮，可見度優異，可進行鮮明之顯示，因此熟悉本技藝者一直在對其進行積極研究。近年來，作為提高元件之發光效率之嘗試，正在開發使用磷光發光體而產生磷光、亦即利用來自激發三重態之發光的元件。根據激發態理論，當利用磷光發光時，可期待發光效率之顯著增加，即可達到約為習知螢光發光之4倍的發光效率。
1993年，普林斯頓大學的M.A.Baldo等人，藉由使用銥錯合物之磷光發光元件而實現8%之外部量子效率。
因磷光發光體會產生濃度淬滅(concentration quenching)，故一般將其稱作主體(host)化合物，藉由將其摻雜於電荷傳輸性化合物中而承載之。將經承載之發光體稱為客體(guest)化合物。作為該主體化合物，目前使用有4,4’－二(N－咔唑基)聯苯(以下簡稱為CBP)。
(參照非專利文獻1)。
[非專利文獻1]Appl.Phys.Let.，第75期，第4頁(1999)
然而，已出現CBP之結晶性強，故其於薄膜狀態下之穩定性欠佳的指摘。因此，於高亮度發光等必需耐熱性之情況下，無法獲得可令人滿意之元件特性。
因此，熟悉提案有4,4’,4"－三(N－咔唑基)三苯基胺(以下簡稱為TCTA)
作為新穎之主體化合物，並確認其具有與CBP幾乎相同之發光效率(參照非專利文獻2)。
[非專利文獻2]應用物理學會有機分子生物電子學分科會第9次講習會，17(2001)
於磷光發光元件之研究進展之同時，磷光發光體與主體化合物間之能量轉移過程之闡明亦在推進中，現已明瞭，為了提高發光效率，主體化合物之激發三重態水平亦必須高於磷光發光體，因而謀求激發三重態水平高於CBP之主體材料。
將摻雜有藍色磷光發光體Firpic 之CBP作為發光層主體化合物的磷光發光元件之外部量子效率，係停留於6%。一般認為其原因為：相對於Firpic之激發三重態水平為2.62 eV，CBP之激發三重態水平為較低之2.56 eV，因此Firpic對三重態激子之約束並不充分。
此可藉由摻雜有Firpic之CBP膜之光致發光強度顯示出溫度依賴性，而得以證實(參照非專利文獻3)。
[非專利文獻3]應用物理學會有機分子生物電子學分科會會刊，14(1)，第23頁(2003)
於發光層主體化合物為CBP時，Firpic對三重態激子之約束並不充分，因此引起溫度依賴性之非輻射轉移，光致發光強度於室溫下將降低。
如此，為了提高磷光發光元件之發光效率，目前正謀求完全約束磷光發光體之三重態激子的發光層主體化合物。
本發明之目的在於提供一種發光層主體化合物，其激發三重態水平高，且完全約束磷光發光體之三重態激子。作為適於本發明之化合物的物理特性，可列舉：(1)激發三重態水平高、(2)摻雜有磷光發光體之膜的光致發光強度並不顯示溫度依賴性、(3)摻雜有磷光發光體之膜的光致發光之量子效率接近100%。
本發明者們為達成上述目的，設計了新穎之咔唑衍生物並化學合成之，使用該化合物及磷光發光體來調查光致發光，藉此而探索最佳化合物，發現了具有適於磷光發光元件之特性的新穎化合物，從而完成本發明。
即，本發明係關於一種以通式(1)所表示之含有間咔唑苯基之有機電致發光元件用化合物。
(式中，A表示氮原子、經取代或未經取代之芳香族烴基所鍵結之胺基、經取代或未經取代之芳香族烴基、經取代或未經取代之芳香族雜環基、經取代或未經取代之縮合多環芳香族基；n表示2~4之整數；R1 以及R2 可相同亦可不同，表示任意取代基；m以及o表示0~4之整數)。
作為以通式(1)中之A所表示的經取代或未經取代之芳香族烴基所鍵結之胺基的經取代或未經取代之芳香族烴基、經取代或未經取代之芳香族烴基、經取代或未經取代之芳香族雜環基、經取代或未經取代之縮合多環芳香族基，具體可列舉如下之例。苯基、聯苯基、聯三苯基、四苯基、苯乙烯基、萘基、蒽基、二氫苊基(acenaphthenyl)、茀基(fluorenyl)、菲基(phenanthryl)、茚基(indenyl)、芘基(pyrenyl)、吡啶基、嘧啶基、啡啉基、呋喃基、吡咯啉基(pyrrolinyl)、噻吩基、喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、苯并唑基、喹啉基、苯并咪唑基、吡唑基(pyrazolyl)、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基。
作為以通式(1)中之A所表示的經取代之芳香族烴基所鍵結之胺基的經取代之芳香族烴基、經取代之芳香族烴基、經取代之芳香族雜環基、經取代之縮合多環芳香族基之取代基，具體可列舉如下之例。氟原子、氯原子、氰基、羥基、硝基、烷基、烷氧基、經取代或未經取代之胺基、三氟甲基、苯基、聯苯基、聯三苯基、四苯基、苯乙烯基、萘基、蒽基、二氫苊基、茀基、菲基、茚基、芘基、吡啶基、嘧啶基、啡啉基、呋喃基、吡咯啉基、噻吩基、喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、苯并唑基、喹啉基、苯并咪唑基、吡唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基。
作為通式(1)中以R1 以及R2 所表示之任意取代基，具體可列舉如下之例。氟原子、氯原子、氰基、羥基、硝基、烷基、烷氧基、經取代或未經取代之胺基、三氟甲基、苯基、聯苯基、聯三苯基、四苯基、苯乙烯基、萘基、蒽基、二氫苊基、茀基、菲基、茚基、芘基、吡啶基、嘧啶基、啡啉基、呋喃基、吡咯啉基、噻吩基、喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、苯并唑基、喹啉基、苯并咪唑基、吡唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基。
又，本發明中，其特徵亦為，以通式(1)所表示之含有間咔唑苯基之化合物，係有機電致發光元件之發光層之構成材料或者電洞傳輸材料。當用作磷光發光元件的磷光發光體之主體材料時，將具有提高元件之發光效率之作用。
本發明之含有間咔唑苯基之化合物，具有高激發三重態水平，且完全約束磷光發光元件之磷光發光體之三重態激子，因此作為發光層主體化合物係優異者。又，可用作有機電致發光元件之發光層之主體化合物或者電洞傳輸材料，藉由使用該化合物製作有機電致發光元件，可獲得高效率、高亮度之有機電致發光元件。
本發明之含間咔唑基苯基之化合物，可藉由利用赫克(Heck)胺化法、烏耳曼反應(Ullmann reaction)等將芳胺與芳基鹵化物進行縮合，而合成之。
於以通式(1)所表示之含有間咔唑苯基之化合物中，將較佳化合物之具體例表示於下，但本發明並非限定於該等化合物。
本發明之化合物之精製，可藉由使用管柱層析法之精製、使用各種吸附劑之吸附精製、使用溶劑之再結晶或晶析法昇華精製等進行。
本發明之化合物之鑑定係藉由NMR分析及LC/MS分析而進行。
本發明之化合物之激發三重態水平，係依照非專利文獻4中所揭示之方法進行測定(參照非專利文獻4)。
[非專利文獻4]Chem.Mat.，16，第1285頁(2004)
又，本發明之化合物之光致發光強度之溫度依賴性，係依照非專利文獻5中所揭示之方法進行測定(參照非專利文獻5)。
[非專利文獻5]Appl.PhyS.Lett.，86(7)，第1104頁(2005)
於本發明之化合物中摻雜有磷光發光體之膜的光致發光之量子效率，係依照非專利文獻6中所揭示之方法進行測定(參照非專利文獻6)。
[非專利文獻6]Jpn.J.Appl.Phys.，43，第7729頁(2004)
本發明之化合物適合於用作有機電致發光元件之發光層之主體化合物、或者電洞傳輸材料。作為適合於本發明之有機電致發光元件之元件構造，可列舉：於基板上依序包含陽極、電洞注入層、電洞傳輸層、電子阻止層、發光層、電洞阻止層、電子傳輸層、電子注入層、陰極者，或者包含陽極、電洞傳輸層、發光層、電洞阻止層兼電子傳輸層、電子注入層、陰極者。又，於該等多層構造中，可兼用若干層有機層或者省略之。
於發光層、電洞傳輸層、電子傳輸層中，可分別為將複數層進行積層之構造。
又，電洞注入．傳輸層可為如摻雜有三溴代苯基胺六氯銻之N,N’－二苯基－N,N’－二(間甲苯基)聯苯胺(簡稱為TPD)的高分子物質之經P摻雜之電洞注入．傳輸層。
進而，電子注入．傳輸層可為如摻雜有銫之浴銅靈(bathocuproine)(以下簡稱為BCP)的經N摻雜之電子注入．傳輸層。
作為本發明之有機電致發光元件之陽極，目前使用如ITO或金之功函數較大之電極材料。作為電洞注入層，除了銅酞菁以外，可使用萘二胺衍生物、星爆(starburst)型三苯基胺衍生物等材料或塗佈型材料。作為本發明之電洞傳輸層，除了含有間咔唑苯基之化合物以外，可使用TPD或N,N’－二苯基－N,N’－二(α－萘基)聯苯胺(簡稱為NPD)、雙[N,N－二(對甲苯基)－4－胺基苯基]環己烷(簡稱為TPAC)等。
作為本發明之有機電致發光元件之電子阻止層，可使用間雙(N－咔唑基)苯(簡稱mCP)等具有電子阻止作用之化合物。
本發明之有機電致發光元件之發光層，係藉由於電洞注入．傳輸性主體材料中摻雜被稱為客體材料之發光體而製作。以本發明之通式(1)所表示之含有間咔唑苯基之化合物，可用作發光層之主體材料。
本發明之有機電致發光元件之發光層之客體材料，可為螢光發光體，亦可為磷光發光體。作為螢光發光體，可使用紅螢烯(rubrene)衍生物或蒽衍生物、香豆素衍生物等螢光發光體。作為磷光發光體，可使用苯基吡啶之銥錯合物(Ir(PPy)3)等綠色磷光發光體、Firpic、Fir6等藍色之磷光發光體、Btp2Ir(acac)等之紅色之磷光發光體等。
由於磷光發光體之客體材料將引起濃度淬滅，故較佳係相對於發光層整體，於1~30重量%範圍內藉由共蒸發(coevaporation)而進行摻雜。
又，可以如非專利文獻7所記載之方式，製作使第2發光層鄰接之構造的元件，該第2發光層係使用功函數不同之化合物作為主體材料所製作。(參照非專利文獻7)。
[非專利文獻7]有機EL討論會第1次例會予稿集，19(2005)
作為本發明之有機電致發光元件之電洞阻止層，目前使用BCP等之啡啉(phenanthroline)衍生物、或鋁(Ⅲ)雙(2－甲基－8－喹啉)－4－苯基酚化物(以下簡稱BAlq)、唑衍生物、三唑衍生物等具有電洞阻止作用之化合物。
作為電子傳輸層，目前使用二唑衍生物、三唑衍生物、作為喹啉之鋁錯合物之參(8－羥基喹啉)鋁(以下簡稱Alq)或BAlq。作為本發明之電子注入層，例如有氟化鋰，但於電子傳輸層及陰極之較佳選擇中，可將其省略。作為陰極，目前使用如鋁或鎂與銀之合金之功函數低的電極材料。
(實施例)
以下，透過實施例就本發明之實施形態加以更具體之說明，但只要不超過其要旨，則本發明並不限定於以下實施例。
[實施例1]
(參[3－(咔唑－9－基)苯基]胺(以下簡稱為mTCTA)(化合物2)之合成)將5.5g之雙[3－(咔唑－9－基)苯基]胺、4.9 g之9－(3－碘苯基)咔唑、2.1 g第三丁醇鈉、0.1 g醋酸鈀[Ⅱ]、50 ml脫水甲苯加入設為氮氣環境之燒瓶中。於內溫為71℃下，利用注射器加入0.4 g三第三丁基膦。於100℃下反應10小時後，添加300 ml甲苯以萃取目標物質，並予以過濾。將濾液濃縮乾燥固化而獲得粗製物。利用管柱層析法將經乾燥之粗製物加以精製，獲得5.3 g之mTCTA(化合物2)(收率56%)。利用1H－NMR分析(參照圖1)進行生成物之鑑定。以1H－NMR(CDCl3 )分析檢測以下36個氫。δ(ppm)8.083－8.130 ppm(6H)、7.468－7.565 ppm(6H)、7.128 ppm－7.390 ppm(24H)。
進而，以LC/MS(Waters公司製，2695 Alliance/Quattro Micro API，以下相同)分析生成物之分子量。於質子化條件下之分析值為741.3及742.3，mTCTA(化合物2)之主分子量符合740.3及741.3(參照圖2)。
[實施例2]
(N,N,N’,N’－肆[3－(咔唑－9－基)苯基]－4,4’－聯苯二胺(化合物3)之合成)將1.50 g之雙[3－(咔唑－9－基)苯基]胺、374 mg之4,4’－二溴苯基、370 mg第三丁醇鈉、12 mg醋酸鈀[Ⅱ]、10 ml脫水甲苯添加於設為氮氣環境下之燒瓶中。於內溫為80度下，經由注射器添加42 mg之三第三丁基膦。於80℃下反應6小時後，添加50 ml甲苯以萃取目標物質，過濾。將濾液濃縮乾燥固化而獲得粗製物。利用管柱層析法將經乾燥之粗製物加以精製，獲得880 mg之作為白色固體之化合物3(收率61%)。利用1H－NMR分析(參照圖3)進行生成物之鑑定。以1H－NMR(CDCl3 )分析檢測以下56個氫。δ(ppm)8.096－8.122 ppm(8H)、7.501－7.643 ppm(8H)、7.274 ppm－7.472 ppm(40H)。
又，作為非晶系狀態下之穩定性之指標的玻璃轉移溫度為151.3℃。
[實施例3]
(1,3,5－參[3－(咔唑－9－基)苯基]苯(化合物4)之合成)將1.00 g之1,3,5－(3－溴代苯基)苯、1.00 g咔唑、38 mg銅粉末、1.10 g碳酸鉀加入設為氮氣環境下之燒瓶中。升溫至內溫達170度為止,進行反應20小時，隨後添加50 ml純化水。於90℃下攪拌1小時，隨後藉由抽氣過濾獲取不溶物。將不溶物溶解於四氫呋喃中，隨後進行抽氣過濾以除去銅粉。使濾液濃縮乾燥固化，獲得粗製物。利用管柱層析法將經乾燥的粗製物進行精製，獲得240 mg作為白色固體之化合物4(收率16.7%)。利用1H－NMR分析(參照圖4)進行生成物之鑑定。以1H－NMR(CDCl3 )分析檢測以下39個氫。δ(ppm)8.124－8.153 ppm(6H)、7.887 ppm(6H)、7.568－7.798 ppm(9H)、7.155－74590 ppm(18H)。又，作為非晶系狀態下之穩定性之指標的玻璃轉移溫度為124.8℃。
進而，以LC/MS分析生成物之分子量。於質子化條件下之分析值為802.2及803.2，化合物4之主分子量符合801.3及802.3(參照圖5)。
[實施例4]
對於mTCTA(化合物2)、化合物4及作為比較物之TCTA，使用快速照相機(streak camera)(九州大學製，以下相同)，觀察於100 nm薄膜上以5 K進行325 nm雷射照射時之磷光光譜。(參照圖6~8)磷光光譜之短波峰值如下所示，可確認本發明之化合物產生短波位移。
mTCTA(化合物2) 磷光峰值波長：429.7 nm(圖6)化合物4 磷光峰值波長：462.0 nm(圖7)TCTA 磷光峰值波長：460.7 nm(圖8)
將以上峰值波長換算為光的能量，而求得激發三重態水平。
mTCTA(化合物2) 激發三重態水平：2.89 eV化合物4 激發三重態水平：2.69 eV TCTA 激發三重態水平：2.69 eV
可知，激發三重態水平高於CBP之2.56 eV，為了約束激發三重態水平為2.62 eV的Firpic之三重態激子，激發三重態水平較高之本發明之化合物係為合適。
[實施例5]
為了調查mTCTA(化合物2)作為發光層主體化合物之適合性，而將6重量%之Firpic進行共蒸發以製作100 nm之薄膜，使用快速照相機，觀察以5 K至300 K照射雷射時之Firpic之磷光強度之溫度依賴性。(參照圖9)因於磷光強度中未確認有溫度依賴性，故可確認本發明之化合物完全約束Firpic之三重態激子。
[實施例6]
為了調查mTCTA(化合物2)作為發光層主體化合物之適合性，而將6重量%之Firpic進行共蒸鍍以製作100 nm之薄膜，使用積分球(九州大學製)，測定進行325 nm雷射照射時之Firpic之磷光量子效率。磷光量子效率為100%(誤差5%)。因Firpic之磷光量子效率與理論值一致，故確認本發明之化合物作為發光層主體化合物，將照射能量良好地傳遞給磷光發光體Firpic，並且完全約束磷光發光體之三重態激子，發揮了最高之發光效率。
根據以上結果，本發明之化合物具有高激發三重態水平，將能量良好地傳遞給磷光發光體，並完全約束磷光發光體之三重態激子，因而作為發光層主體化合物可謂優異者。
以上參照特定之實施態樣詳細說明本發明，但可在不脫離本發明之思想及範圍的情況下加以各種變更或修正，此為熟悉本技藝者所明瞭。
本申請案係基於2005年12月12日申請之日本專利申請案(日本專利特願2005－357634)者，將其內容作為參照而引用於此。
(產業上之可利用性)
本發明之含有間咔唑苯基之化合物，具有高激發三重態水平，完全約束磷光發光元件的磷光發光體之三重態激子，因此作為發光層主體化合物係優異者。又，藉由使用該化合物製作有機電致發光元件，可顯著改良習知有機電致發光元件之亮度及發光效率，因此可提昇移動型電子產品之性能。
圖1係mTCTA(化合物2)之1H－NMR圖。
圖2係mTCTA(化合物2)之LC/MS圖。
圖3係化合物3之1H－NMR圖。
圖4係化合物4之1H－NMR圖。
圖5係化合物4之LC/MS圖。
圖6係mTCTA(化合物2)之吸光．螢光．磷光光譜圖。
圖7係化合物4之吸光．螢光．磷光光譜圖。
圖8係TCTA(比較)之吸光．螢光．磷光光譜圖。
圖9係表示Firpic之磷光強度(■)之溫度依賴性及磷光壽命(●)之圖。

Claims (8)

  1. 一種含有間咔唑苯基之化合物，其係以下述通式(1)表示 (式中，A表示氮原子、經取代或未經取代之芳香族烴基所鍵結之胺基、經取代或未經取代之芳香族烴基、經取代或未經取代之縮合多環芳香族基，A不是經取代或未經取代之苯，A不是經取代或未經取代之三苯基胺；n表示3或4之整數；R1 以及R2 可相同亦可不同，表示由氟原子、氯原子、氰基、羥基、硝基、烷基、烷氧基、經取代或未經取代之胺基、三氟甲基、苯基、聯苯基、聯三苯基、四苯基、苯乙烯基、萘基、蒽基、二氫苊基、茀基、菲基、茚基、芘基、吡啶基、嘧啶基、啡啉基、呋喃基、吡咯啉基、噻吩基、喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、苯并唑基、喹啉基、苯并咪唑基、吡唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基所選出之取代基，m以及o表示0~4之整數)。
  2. 如申請專利範圍第1項之化合物，其用於有機電致發光元件。
  3. 如申請專利範圍第1項之化合物，其用作有機電致發光元件之發光層之主體(host)化合物、或者電洞傳輸材料。
  4. 如申請專利範圍第1項之化合物，其用作磷光發光元件之磷光發光體之主體材料。
  5. 一種有機電致發光元件，其係具有至少包含電洞傳輸層、發光層之多層構造者，該電洞傳輸層或者該發光層含有申請專利範圍第1項之化合物。
  6. 如申請專利範圍第5項之有機電致發光元件，其含有上述化合物作為發光層之主體材料。
  7. 如申請專利範圍第6項之有機電致發光元件，其中，上述發光層之客體(guest)材料係螢光發光體或者磷光發光體。
  8. 如申請專利範圍第7項之有機電致發光元件，其中，上述客體材料係磷光發光體。
TW095146403A 2005-12-12 2006-12-12 Compounds containing m-carbazole phenyl and their use TWI393705B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005357634 2005-12-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200728278A TW200728278A (en) 2007-08-01
TWI393705B true TWI393705B (zh) 2013-04-21

Family

ID=38162915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW095146403A TWI393705B (zh) 2005-12-12 2006-12-12 Compounds containing m-carbazole phenyl and their use

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8053092B2 (zh)
EP (2) EP2505582A1 (zh)
JP (1) JP5243801B2 (zh)
KR (1) KR101511788B1 (zh)
CN (1) CN101326165B (zh)
TW (1) TWI393705B (zh)
WO (1) WO2007069607A1 (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8945722B2 (en) * 2006-10-27 2015-02-03 The University Of Southern California Materials and architectures for efficient harvesting of singlet and triplet excitons for white light emitting OLEDs
JP5325402B2 (ja) * 2007-08-03 2013-10-23 ケミプロ化成株式会社 新規なビカルバゾール誘導体、それを用いたホスト材料および有機エレクトロルミネッセンス素子
CN116375629A (zh) 2007-12-03 2023-07-04 株式会社半导体能源研究所 咔唑衍生物，以及使用咔唑衍生物的发光元件、发光器件和电子器件
TWI464167B (zh) * 2008-01-31 2014-12-11 Hodogaya Chemical Co Ltd A substituted pyridyl group and a pyridoindole ring structure, and an organic electroluminescent element
EP2246351B1 (en) * 2008-02-14 2015-05-06 Hodogaya Chemical Co., Ltd. Compound having pyridoindole ring structure bonded with substituted pyridyl group, and organic electroluminescent device
JP5481057B2 (ja) * 2008-11-19 2014-04-23 株式会社東芝 有機電界発光素子
JP5268840B2 (ja) * 2009-09-10 2013-08-21 株式会社東芝 有機電界発光素子
TWI480279B (zh) 2010-08-16 2015-04-11 Novel carbazole derivatives and organic light emitting diode devices for their applications
EP2617712A4 (en) * 2010-08-31 2014-02-19 Idemitsu Kosan Co NITROGEN-CONTAINING AROMATIC HETEROCYCLIC DERIVATIVE AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENZING DEVICE THEREWITH
DE102011054855B4 (de) 2010-10-28 2019-07-11 Lg Display Co., Ltd. Phosphoreszierende Verbindung und diese verwendende organische elektrolumineszente Vorrichtung
KR101400386B1 (ko) * 2010-10-29 2014-05-27 엘지디스플레이 주식회사 유기전계발광소자용 인광 물질
KR101400388B1 (ko) * 2010-10-29 2014-05-27 엘지디스플레이 주식회사 유기전계발광소자용 인광 물질
DE112012007332B3 (de) 2011-02-16 2022-10-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Licht emittierendes Element
TW201238959A (en) * 2011-02-25 2012-10-01 Hodogaya Chemical Co Ltd Compounds having bipyridyl group and carbazole ring, and organic electroluminescent element
KR102255816B1 (ko) * 2011-03-30 2021-05-24 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자
KR20130009619A (ko) * 2011-07-06 2013-01-23 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치, 표시 장치, 조명 장치 및 전자 기기
TWI425077B (zh) * 2011-11-17 2014-02-01 Au Optronics Corp 有機發光材料及有機電致發光裝置
KR20140018789A (ko) * 2012-07-31 2014-02-13 에스케이케미칼주식회사 유기전계발광소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
WO2014021572A1 (en) * 2012-07-31 2014-02-06 Sk Chemicals Co., Ltd. Compound for organic electroluminescent device and organic electroluminescent device including the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002241352A (ja) * 2001-02-13 2002-08-28 Konica Corp 新規化合物、それを用いる有機エレクトロルミネッセンス素子材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子
CN1623990A (zh) * 2003-10-29 2005-06-08 三星Sdi株式会社 含咔唑化合物以及使用该化合物的有机电致发光显示装置
TW200524464A (en) * 2003-12-15 2005-07-16 Idemitsu Kosan Co Material for organic electroluminescent device and organic electroluminescent device using same
TW200631950A (en) * 2004-12-10 2006-09-16 Pioneer Corp The organic compounds, electric charges transmission material and organic electric field emit elements

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4048521B2 (ja) * 2000-05-02 2008-02-20 富士フイルム株式会社 発光素子
US7641986B2 (en) 2002-03-18 2010-01-05 Isis Innovation Limited Phosphorescent dendrimers for use in light-emitting devices
JP4254211B2 (ja) * 2002-11-26 2009-04-15 コニカミノルタホールディングス株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子及び表示装置
JP4630637B2 (ja) * 2003-11-21 2011-02-09 キヤノン株式会社 有機発光素子及び有機化合物
JP4587703B2 (ja) * 2004-05-07 2010-11-24 ケミプロ化成株式会社 新規クオーターフェニレン誘導体、およびそれを用いた有機ｅｌ素子
US20060088728A1 (en) * 2004-10-22 2006-04-27 Raymond Kwong Arylcarbazoles as hosts in PHOLEDs
JP5082230B2 (ja) * 2004-12-10 2012-11-28 パイオニア株式会社 有機化合物、電荷輸送材料および有機電界発光素子
US7923128B2 (en) * 2005-06-07 2011-04-12 Fujifilm Corporation Organic electroluminescent device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002241352A (ja) * 2001-02-13 2002-08-28 Konica Corp 新規化合物、それを用いる有機エレクトロルミネッセンス素子材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子
CN1623990A (zh) * 2003-10-29 2005-06-08 三星Sdi株式会社 含咔唑化合物以及使用该化合物的有机电致发光显示装置
TW200524464A (en) * 2003-12-15 2005-07-16 Idemitsu Kosan Co Material for organic electroluminescent device and organic electroluminescent device using same
TW200631950A (en) * 2004-12-10 2006-09-16 Pioneer Corp The organic compounds, electric charges transmission material and organic electric field emit elements

Also Published As

Publication number Publication date
CN101326165A (zh) 2008-12-17
EP1961741B1 (en) 2013-10-16
JP5243801B2 (ja) 2013-07-24
JPWO2007069607A1 (ja) 2009-05-21
EP1961741A4 (en) 2009-11-25
WO2007069607A1 (ja) 2007-06-21
TW200728278A (en) 2007-08-01
US8053092B2 (en) 2011-11-08
CN101326165B (zh) 2013-08-07
KR101511788B1 (ko) 2015-04-13
EP2505582A1 (en) 2012-10-03
US20090045726A1 (en) 2009-02-19
EP1961741A1 (en) 2008-08-27
KR20080083276A (ko) 2008-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI393705B (zh) Compounds containing m-carbazole phenyl and their use
TWI662036B (zh) 具有四氮雜聯伸三苯環結構之化合物、發光材料及有機電致發光元件
TWI641604B (zh) 具有二氮雜聯三伸苯環結構之化合物及有機電致發光元件
TWI802612B (zh) 有機電致發光元件
TWI655196B (zh) 胺衍生物、有機發光材料及使用其之有機電致發光元件
TWI469966B (zh) 具有咔唑環構造的化合物及有機電致發光元件
TWI589562B (zh) 用於發光裝置的螺聯茀化合物
KR101447961B1 (ko) 새로운 유기전계발광소자용 화합물 및 그를 포함하는 유기전계발광소자
KR102013400B1 (ko) 인데노페난트렌 유도체 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
WO2015136880A1 (ja) アザフルオレン環構造を有するスピロ化合物、発光材料および有機エレクトロルミネッセンス素子
KR101861263B1 (ko) 안트라센 유도체 및 이를 포함하는 유기전계발광소자.
KR101401639B1 (ko) 새로운 유기전계발광소자용 화합물 및 그를 포함하는 유기전계발광소자
WO2011090149A1 (ja) 芳香族アミン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
TW201936563A (zh) 有機電致發光元件
WO2010084729A1 (ja) ピリジル基が連結したトリアゾール環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子
TWI790287B (zh) 有機電致發光元件
TWI790280B (zh) 有機電致發光元件
TW201412719A (zh) 具有吖啶滿環結構之化合物及有機電致發光元件
TW201714881A (zh) 有機電致發光元件
TWI750355B (zh) 有機電致發光元件
TW202317585A (zh) 具有氮雜苯并唑環構造之胺化合物及使用其之有機電致發光元件
TW201412718A (zh) 具有聯三伸苯環結構之化合物及有機電致發光元件
TW202222772A (zh) 芳香胺化合物、有機電致發光元件及電子機器
KR102146386B1 (ko) 유기발광소자 발광층용 조성물, 신규한 유기발광화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR20160126150A (ko) 신규한 유기발광화합물 및 이를 포함하는 유기전기발광소자

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees