TWI475092B

TWI475092B - 咔唑衍生物及其有機電激發光裝置及製造方法

Info

Publication number: TWI475092B
Application number: TW101100418A
Authority: TW
Inventors: Balaganesan Banumathy; Kun Feng Chiang; Hung Ming Guo; Po Wei Hsu
Original assignee: E Ray Optoelectronics Tech Co
Priority date: 2012-01-05
Filing date: 2012-01-05
Publication date: 2015-03-01
Also published as: TW201329194A

Description

咔唑衍生物及其有機電激發光裝置及製造方法

本發明係關於一種用於有機電激發光裝置之材料及使用該材料之有機電激發光裝置，尤係關於一種用於有機電激發光(EL)裝置之材料，可提供電激發光裝置展現高發光效率、足夠地低之驅動電壓、高耐熱性及長壽命。

為滿足有機發光裝置(OLEDs)之需求，已更重視新穎有機材料之開發。此等裝置具商業性吸引力，因為其提供具有出色發光性之高密度畫素顯示器之製造成本優勢，該顯示器具有長壽命、高效率、低驅動電壓及廣色域。

典型的OLED包括至少一有機發射層，其夾置於陽極與陰極之間。當施加電流時，陽極注入電洞且陰極注入電子至(複數)有機層。被注入的電洞及電子各自遷移至相反的帶電荷電極。當電子及電洞侷限在相同的分子上時，形成“激子(excition)”，該激子係具有受激發能態的侷限化電子-電洞對。當激子通過光發射機制鬆弛時，光被發射出來。為了提升此等裝置的電荷傳輸能力及發光效率，則於發射層旁增加額外層體，例如電子傳輸層及/或電洞傳輸層，或電子阻擋層及/或(複數)電洞阻擋層。文獻中已充分證明在主體材料摻雜另一材料(客體)，已提升裝置性能及調整色度。全文併入本文參考之第4769292、5844363、5707745、6596415及6465115號美國專利中敘述了數種OLED材料和裝置組構。

製造多層薄膜結構之有機EL顯示器的原因係包含在電極與有機層間之介面之穩定性。此外，於有機材料中，電子和電洞之遷移率顯著地不同，且因此，如果適當使用電洞傳輸層或電子傳輸層，電洞及電子可有效地移動至發光層。並且，如果發光層中電洞及電子之密度平衡，則可增加發光效率。上述有機層之適當的結合可增強裝置效率和壽命。然而，找到一種實際用於顯示器應用上符合所有需求之有機材料係非常困難。

決定發光效率、在有機EL裝置的壽命之最重要因素為適當地配合單重態或三重態能階、平衡電子及電洞之遷移率、在蒸鍍和薄膜形成期間材料之穩定性，因此亟需一種能顯著地改善特性的材料。

為了達到上述目的，本發明設計且合成含有聯三苯基之咔唑衍生物，且為了完成本發明，使用這些化合物實驗性地製造有機電激發光裝置，且評估該裝置特性。

鑑此，本發明藉由提供一種式(I)所示之含有聯三苯基之咔唑衍生物，及包括作為有機層之一的構成材料之該化合物之有機電激發光裝置：

其中，Y表示選自N、O、P或S之雜原子或雙環或三環之雜環；且Ar₁ 及Ar₂ 各自獨立地表示經烷基取代或經芳基取代或未經取代之芳香烴，或經烷基取代或經芳基取代或未經取代之雜環芳香烴。

再者，本發明提供由式(I)所示之特定的化合物之製程。

本發明之有機電激發光裝置包括相堆疊的複數層體，且至少一該層體含有如申請專利範圍第1項之咔唑衍生物。

另一方面，本發明提供一種有機電激發光裝置，包括基板、電極及形成在基板與電極間之三明治結構，其中，該三明治結構具有電洞傳輸層、電子傳輸層及夾置於該電洞傳輸層和電子傳輸層之間的發光層。

根據本發明式(I)所示之化合物，其能夠藉由真空沉積法和旋轉塗佈方法製成非晶質薄膜，以用於本發明之有機電激發光裝置。

例如，有機電激發光裝置係將前述式(I)所示之化合物用於電洞傳輸層或電洞注入層或發光(emitting)層中。

於另一態樣中，本發明係關於一種使用前述式(I)所示之化合物之有機電激發光裝置，並用於所述之電子傳輸層或電洞阻擋層或電子阻擋層之一者中。通常，有機電激發光裝置之一層中含有至少一種本發明之咔唑衍生物的化合物。

而另一態樣中，本發明係關於一種使用前述式(I)所示之化合物之有機電激發光裝置，並用於其中結合有螢光或磷光發射體之發光層。

包括式(I)所示之本發明之化合物的有機電激發光裝置，且該化合物用於上述有機層之任何一層係在低驅動電壓展現高效率、長壽命及較佳的熱穩定性。

本發明提供一種用於形成有機電激發光裝置之方法，包括：在基板上形成電洞注入層；在該電洞注入層上形成電洞傳輸層；在該電洞傳輸層上形成發光層，該發光層具有磷光摻雜物和至少一種本發明之咔唑衍生物；在該發光層上形成電子傳輸層；在該電子傳輸層上形成電子注入層；以及在該電子注入層上形成電極。

此外，藉由使用式(I)所示之本發明之有機化合物於上述有機層之任何一層，則可能提供可發出白光之有機電激發光裝置。

將藉由以下的具體實施例加以闡明本發明的詳細內容。根據本發明說明書中所含的揭露內容，本技術領域中具通常知識者能瞭解到本發明的優點及功效。

用於有機電激發光裝置之本發明化合物係由式(I)所示。式(I)所示之化合物之較佳的實例列於表1，但不限於此。

在式(I)中，Y表示選自N、O、P或S之雜原子或雙環或三環之雜環；且Ar₁ 及Ar₂ 各自獨立地表示經烷基取代/經芳基取代或未經取代之芳香烴，或經烷基取代/經芳基取代或未經取代之雜環芳香烴。在一具體實施例中，Y表示與咔唑稠合之雙環雜環。

可藉由合成流程圖1至3中所示之反應流程，製備式(I)所示之例示性化合物1-1至1-32，但不以此為限。

合成流程圖1：

在流程圖1中，Ar₁ 、Ar₂ 、Ar₃ 各自獨立地表示經烷基取代或經芳基取代或未經取代之芳香基，或經烷基取代或經芳基取代或未經取代之雜環基；並且，X可表示氧或硫。

合成流程圖2：

在流程圖2中，Ar₁ 、Ar₂ 、Ar₃ 、Ar₄ 各自獨立地表示經烷基取代或經芳基取代或未經取代之芳香基，或經烷基取代或經芳基取代或未經取代之雜環基；並且，R₁ 可表示選自C1至C16之烷基。

合成流程圖3：

本發明的有機電激發光裝置具有至少一發光層，該發光層設置於基板上互相堆疊的陽極與陰極之間，且該發光層包含磷光摻雜物及作為主體材料之式(I)(包含1-1至1-32之化合物)所示之上述化合物。較佳地，電洞注入/傳輸層設置於陽極與發光層之間，電子注入/傳輸層設置於陰極與發光層之間。且較佳地，電洞阻擋層設置於發光層及電子注入/傳輸層之間，或者，電子阻擋層設置於發光層及電洞注入/傳輸層之間。

再者，式(I)所示之任一化合物可用於電子注入/傳輸層或電洞阻擋層及/或電子阻擋層中。

用於發光層中的磷光摻雜物較佳為含有選自下述之至少一種金屬之有機金屬錯合物：釕、銠、鈀、銀、錸、鋨、銥、鉑及金。此等有機金屬錯合物已見於上述專利文件及其他文件中，可自其中選擇適用的錯合物並用於本發明中。

較佳的磷光摻雜物包含：中心具有例如銥之貴金屬元素之錯合物，通常為如Ir(ppy)₃ 、Ir(pq)₂ (acac)、Ir(piq)₂ (acac)、Ir(piq)₃ 、FIrpic之錯合物，及如PtOEt₃ 之錯合物，但不限於此。

上述發光層中的磷光摻雜物之含量較佳為1wt%至20wt%。

本發明之較佳具體實施例

接著，將參照附圖說明本發明之有機電激發光裝置結構，但不限於此。

第1圖為根據本發明具體實施例之有機發光裝置之示意圖。有機發光裝置100包含基板110、陽極120、電洞注入層130、電洞傳輸層140、發射層150、電子傳輸層160、電子注入層170、以及陰極180。有機發光裝置100可藉由依序沉積前述之各層而予以製造。

第2圖為根據本發明另一具體實施例之有機發光裝置之示意圖。有機發光裝置200包含基板210、陽極220、電洞注入層230、電洞傳輸層240、激子阻擋層(exciton blocking layer)245、發光層250、電子傳輸層260、電子注入層270、以及陰極280。

第3圖為根據本發明另一具體實施例之有機發光裝置之示意圖。有機發光裝置300包含基板310、陽極320、電洞注入層330、電洞傳輸層340、發光層350、激子阻擋層355、電子傳輸層360、電子注入層370、以及陰極380。

可製造結構上與第1至3圖所示之一者相反之有機發光裝置。在該相反結構中，可視需要增加或移除一層或多層。

電洞注入層、電洞傳輸層、電子阻擋層、電洞阻擋層、電子傳輸層、電子注入層中使用的材料可選自他處引用文獻中發表者。

舉例來說，形成電子傳輸層之電子傳輸材料不同於形成發光層之材料且具有電洞-傳輸特性，以促進電子傳輸層中的電洞遷移率，並能防止發光層及電子-傳輸層間游離電位(ionization potential)差引起的累積作用。

此外，其全文併入參考之第5844363號美國專利揭露一種撓性及透明基板-陽極組合。如全文併入參考之第20030230980號美國專利申請公開案所揭露，p-摻雜之電洞傳輸層的例子為m-MTDATA以50：1的莫耳比摻雜有F4-TCNQ。如全文併入參考之第20030230980號美國專利申請公開案所揭露，氮-摻雜電子傳輸層的例子為BPhen以1：1的莫耳比摻雜有Li。其全文併入參考之第5703436及5707745號美國專利揭露陰極的例子，其包含具有下述之化合物陰極：上覆有透明、導電性、濺鍍沉積之ITO層之金屬(如鎂：銀)薄層。其全文併入參考之第6097147號美國專利與第20030230980號美國專利申請公開案所敘述阻擋層的原理及使用。全文併入參考之第20040174116號美國專利申請公開案提供注入層的例子。其全文併入參考之第20040174116號美國專利申請公開案可找到保護層的說明。

亦可使用未詳細敘述之結構及材料，例如其全文併入參考之第5247190號美國專利所揭露的聚合性材料構成之OLEDs(PLEDs)。再者，可使用具有單層有機層之OLEDs。其全文併入參考之第5707745號美國專利敘述可將OLEDs堆疊。

除非另有詳細說明，各實施例的任意層可藉由任何適當方法沉積。關於有機層，較佳方法包含：例如其全文併入參考之第6013982及6087196號美國專利所敘述之熱蒸鍍法(evaporation)、噴墨法(ink-jet)；例如其全文併入參考之第6337102號美國專利所敘述之有機氣相沉積法(OVPD)；以及例如其全文併入參考之第10/233,470號美國專利申請案所敘述之藉由有機蒸氣噴射印刷(organic vapor jet printing，OVJP)之沉積法。其他適用的沉積方法包含旋轉塗佈法及其他溶液為主的方法。較佳地，溶液為主的方法係在氮或惰性氣體氛圍中進行。關於其他層，較佳的方法包含熱蒸鍍法。較佳的圖案化方法包含：例如其全文併入參考之第6294398及6468819號美國專利所敘述者之通過光罩、冷焊之沉積法；以及涉及如噴墨法及OVJD之沉積法的圖案化。當然地，可使用其他方法。可改質用於沉積之材料使其與特定沉積法相容。

本發明中之有機電激發光裝置可應用於單一裝置、其結構配置成陣列之裝置、或具有陽極與陰極且配置成X-Y矩陣之裝置。當於發光層中組合磷光摻雜物使用時，相較於習知裝置，本發明大幅提升有機電激發光裝置的發光效率及驅動穩定性，且，更甚者，當應用於全色彩或多色彩時，本發明之有機電激發光裝置可表現的較為優異。

實施例

以下將參照實施例更詳細地說明本發明；然而，其將不受限於這些實施例，且除非該等實施超過本發明的實質內容，則可將其簡化成以各種模式實施。

9-乙醯-3-溴咔唑

藉由與醋酸酐(3份體積(vol))及微量硫酸迴流下，使20g的3-溴咔唑轉化成其乙醯衍生物。之後用正己烷清洗並在真空下烘乾產生泛白色(off-white)固體，得到23克的9-乙醯-3-溴咔唑。

9-乙醯-2-溴咔唑及9-乙醯-1-溴咔唑

根據9-乙醯-3-溴咔唑之步驟合成9-乙醯-2-溴咔唑及9-乙醯-1-溴咔唑。

4-溴-對聯三苯及3-溴-對聯三苯

根據無機化學2008，第47號，第7035頁之步驟合成4-溴-對聯三苯及3-溴-對聯三苯。

合成例1 (化合物1-11之合成)

在20ml的N,N’-二甲基乙醯胺中，攪拌1.2g的9-乙醯-3-溴咔唑與2.2g的N’-1-萘基-N,N-聯苯-1,4-苯二胺之混合物。接著加入0.8g的氧化銅，並加熱至170℃持續24小時。用水淬冷該反應，並過濾固體，用甲醇清洗並在真空下烘乾，接著提取固體進一歩用於脫保護反應，該脫保護反應係在迴流溫度下使用0.6g氫氧化鉀(KOH)與四氫呋喃(THF)(3ml)、甲醇(6ml)及水(6ml)進行。接著使用乙酸乙酯萃取反應混合物，以及在無水硫酸鈉上乾燥有機層，並在真空下蒸發到乾燥。接著使用甲苯/己烷(1/2)作為洗提劑進行氧化矽凝膠管柱層析(silica gel column chromatography)，產出1.6g的N -(9H -咔唑-3-基)-N -(萘-1-基)-N’,N’ -二苯基苯-1,4-二胺。

將上述得到之N -(9H -咔唑-3-基)-N -(萘-1-基)-N’,N’ -二苯基苯-1,4-二胺(1.6g)在氮氣下溶解於30ml的乾燥甲苯。加入1.3g的3-溴-對聯三苯、0.06g的參(二亞苄基丙酮)二鈀、0.05g的三第三丁基膦及1.04g的正磷酸鉀並加熱至迴流持續16小時。將反應混合物倒入水中，使產物沉澱。用甲醇清洗得到的固體並在真空下烘乾，以獲得1.5g的N -(萘-1-基)-N’,N’ -二苯基-N -(9-(1,1’：4’,1”-聯三苯-3-基)-9H -咔唑-3-基)苯-1,4-二胺，化合物1-11(65%)。

化合物1-11的熔點為263℃及玻璃轉移溫度為146℃。

第4圖顯示¹ H-NMR。¹ H NMR(CDCl₃ ,δ)：7.87(m,3H)；7.65(m,3H)；7.63(m,12H)；7.60(m,8H)；7.39(m,9H)；7.31(m,6H)。

合成例2 (化合物1-16之合成)

在氮氣下將吲哚〔2,3-a〕咔唑(9.8g)溶解於150ml的乾燥甲苯。加入12.9g的3-溴-對聯三苯、0.65g的參(二亞苄基丙酮)二鈀、0.46g的三第三丁基膦及40.3g的正磷酸鉀並加熱至迴流持續16小時。反應完成後，用水淬冷該反應。接著使用乙酸乙酯萃取反應混合物，以及以無水硫酸鈉乾燥有機層，並在真空下蒸發到乾燥。接著使用乙酸乙酯/己烷(1：9)作為洗提劑進行氧化矽凝膠管柱層析，產出12.6g的N-(1,1’：4’,1”-聯三苯-3-基)吲哚〔2,3-a〕咔唑。

將上述得到之N-(1,1’：4’,1”-聯三苯-3-基)吲哚〔2,3-a〕咔唑(1.5g)在氮氣下溶解於30ml的乾燥N,N’-二甲基甲醯胺。加入0.15g的氫化鈉並在室溫下攪拌1小時。接著將溶於乾燥N,N’-二甲基甲醯胺中之2-氯-4,6二苯基-1,3,5-三(U-1,1.0g)溶液(10ml)加入該反應混合物。使反應進一歩攪拌3小時。將反應混合物倒入水中，使產物沉澱。用甲醇清洗得到的固體並在真空下烘乾，以獲得2.1g的N -(4,6二苯基-1,3,5-三-2-基)-N’ -(1,1’：4’,1”-聯三苯-3-基)吲哚〔2,3-a〕咔唑，化合物1-16 (73%)。

化合物1-16的熔點為263℃及玻璃轉移溫度為146℃。

第5圖顯示¹ H-NMR。¹ H NMR(CDCl₃ ,δ)：8.62(d,1H)；8.33(d,1H)；8.30(m,2H)；8.18(d,1H)；8.12(d,1H)；7.65(d,2H)；7.58-7.44(m,12H)；7.41-7.38(m,4H)；7.32-7.28(m,4H)；7.14-7.11(m,1H)；7.09-7.06(m,2H)。

合成例3 (化合物1-27之合成)

將上述得到之N-(1,1’：4’,1”-聯三苯-3-基)吲哚〔2,3-a〕咔唑(2.9g)在氮氣下溶解於30ml的二甲亞碸(DMSO)。加入氫氧化鉀(1.0g)、氫氧化四正丁銨(0.3g)及溴乙烷(1.3g)並在室溫下攪拌3小時。將反應混合物倒入水中，使產物沉澱。用正己烷清洗得到的固體並在真空下烘乾，以獲得1.5g的N-乙基-N’-(1,1’：4’,1”-聯三苯-3-基)吲哚〔2,3-a〕咔唑，化合物1-27(49%)。

化合物1-27的熔點為207℃及玻璃轉移溫度為107℃。

第6圖係顯示¹ H-NMR。¹ H NMR(CD₂ Cl₂ ,δ)：8.19(d,1H)；8.14(d,1H)；8.06(q,1H)；7.78-7.75(m,2H)；7.67(s,1H)；7.67-7.02(m,4H)；7.59(d,2H)；7.52(d,1H)；7.49-7.48(m,1H)；7.43-7.32(m,8H)；7.25(t,1H)；3.07(q,2H)；0.82(t,3H)。

合成例4 (化合物1-30之合成)

在20ml的N,N’-二甲基乙醯胺中，攪拌1.2g的9-乙醯-3-溴咔唑與1.2g的二對甲苯胺之混合物。接著加入0.8g的氧化銅，並加熱至170℃持續24小時。用水淬冷該反應，並過濾固體，用甲醇清洗並在真空下烘乾，接著提取固體進一歩用於脫保護反應，該脫保護反應係在迴流溫度下使用0.6g氫氧化鉀(KOH)與四氫呋喃(THF)(3ml)、甲醇(6ml)及水(6ml)進行。接著使用乙酸乙酯萃取反應混合物，以及在無水硫酸鈉上乾燥有機層，並在真空下蒸發到乾燥。接著使用甲苯/己烷(1/2)作為洗提劑進行氧化矽凝膠管柱層析，產出1.2g的3-(N,N -二對甲苯胺)-9H -咔唑。

將上述得到之3-(N,N -二對甲苯胺)-9H -咔唑(1.2g)在氮氣下溶解於30ml的乾燥甲苯。加入1.3g的3-溴-對聯三苯、0.06g的參(二亞苄基丙酮)二鈀、0.05g的三第三丁基膦及1.04g的正磷酸鉀並加熱至迴流持續16小時。將反應混合物倒入水中，使產物沉澱。用甲醇清洗得到的固體並在真空下烘乾，以獲得1.8g的3-(N,N -二對甲苯胺)-9-(1,1’：4’,1”-聯三苯-3-基)-咔唑，化合物1-30(73%)。

第7圖係顯示¹ H-NMR。¹ H NMR(CD₂ Cl₂ ,δ)：7.98(d,1H)；7.87-7.85(m,2H)；7.76-7.43(m,8H)；7.58-7.55(m,1H)；7.48-7.33(m,7H)；7.21(t,1H)；7.17(dd,1H)；7.04-6.89(m,6H)；2.27(s,6H)。

合成例5 (化合物1-31之合成)

在20ml的N,N’-二甲基乙醯胺中，攪拌1.2g的9-乙醯-3-溴咔唑與2.2g的雙-(4-聯苯胺)之混合物。接著加入0.8g的氧化銅，並加熱至170℃持續24小時。用水淬冷該反應，並過濾固體，用甲醇清洗並在真空下烘乾，接著提取固體進一歩用於脫保護反應，該脫保護反應係在迴流溫度下使用0.6g氫氧化鉀(KOH)與四氫呋喃(THF)(3ml)、甲醇(6ml)及水(6ml)進行。接著使用乙酸乙酯萃取反應混合物，以及以無水硫酸鈉乾燥有機層，並在真空下蒸發到乾燥。接著使用甲苯/己烷(1/2)作為洗提劑進行氧化矽凝膠管柱層析，產出2.2g的3-(N,N -雙-4-聯苯胺)-9H -咔唑。

將上述得到之3-(N,N -雙-4-聯苯胺)-9H -咔唑(1.2g)在氮氣下溶解於30ml的乾燥甲苯。加入1.3g的3-溴-對聯三苯、0.06g的參(二亞苄基丙酮)二鈀、0.05g的三第三丁基膦及1.04g的正磷酸鉀並加熱至迴流持續16小時。將反應混合物倒入水中，使產物沉澱。用甲醇清洗得到的固體並在真空下烘乾，以獲得1.8g的3-(N,N -雙-4-聯苯胺)-9-(1,1’：4’,1”-聯三苯-3-基)-咔唑，化合物1-31(73%)。

化合物1-31的熔點為257℃及玻璃轉移溫度為113℃。

第8圖係顯示¹ H-NMR。¹ H NMR(CD₂ Cl₂ ,δ): 8.04-8.02(m,2H);7.89(s,1H);7.78-7.70(m,6H);7.65-7.57(m,7H);7.54-7.35(m,14H);7.32-7.17(m,8H)。

實施例1 (有機電激發光裝置之製造)

使用前，在基板裝載至蒸鍍系統前，基板先用溶劑去除油污，並在UV臭氧中清洗。接著將基板輸送至真空沉積腔室，以將所有其他的層體沉積在基板頂部上。在接近10^-6 Torr(托)的真空下，從受熱的晶舟(boat)藉由沉積法依下列順序沉積如第2圖中所示之下列層體：

a)電洞注入層，EHI609(來源：昱鐳光電科技股份有限公司，台灣)；

b)電洞傳輸層，7nm(奈米)厚，包含N,N’-二-1-萘基-N,N’-二苯基-4,4’-二胺基聯苯(NPB)；

c)激子-阻擋層，5nm厚，包含4,4’,4’-參(咔唑基-9-基)三苯基胺(TCTA)；

d)發光層，30nm厚，包含摻雜有佔體積7%的Ir(ppy)₃ 之化合物1-16。

e)電子傳輸層，30nm厚，包含參-(8-羥基喹啉)鋁(Alq₃ )；

f)電子注入層，1nm厚，LiF；以及

g)陰極：約150nm厚，包含鋁。

有機電激發光裝置之結構可標示成：ITO/EHI609(70 nm)/NPB(7 nm)/TCTA(5 nm)/化合物1-16:7% Ir(ppy)₃ (30 nm)/Alq₃ (30 nm)/LiF(1 nm)/Al(150 nm)。

在沉積這些層體之後，將該裝置從沉積腔室輸送至封裝用之乾燥箱中，並接著用UV-可固化環氧樹脂與含水氣吸氣劑的玻璃蓋封裝該裝置。該有機電激發光裝置具有3 mm² 的發射面積。將獲得的有機電激發光裝置連接至外部電源，且施加直流電壓，測得表2中所示發光特性。第10圖中顯示本裝置的電激發光光譜圖。

在室溫下使用固定電流源(KEITHLEY 2400 Source Meter,made by Keithley Instruments,Inc.,Cleveland,Ohio製造)以及光度計(PHOTO RESEARCH SpectraScan PR 650,made by Photo Research,Inc.,Chatsworth,Calif.製造)評估本發明所有製得之裝置的EL特性。

在室溫及10,000 cd/m² 的初始發光率下，藉由驅動固定電流通過該裝置，測試裝置的操作壽命(或穩定性)。使用國際照明委員會(Commission Internationale de l’Eclairage；CIE)的色座標描述顏色。

比較例 (有機電激發光裝置之製造)

將有機磷光電激發光裝置製造成結構類似實施例1的層結構，除了用CBP代替發光層中的化合物1-16。有機磷光電激發光裝置的結構可標示成：ITO/EHI609(70 nm)/NPB(7 nm)/TCTA(5 nm)/CBP:7% Ir(ppy)₃ (30 nm)/Alq₃ (30 nm)/LiF(1 nm)/Al(150 nm)。

該等例子中有機電激發光裝置之發射光之波峰波長、最大發光效率、驅動電壓、及壽命穩定性(T₈₀ at 10000尼特(nits))顯示於表2。第11圖顯示發光效率相對電流密度的關係圖及第12圖顯示發光效率相對最初的10000 nits之發光效率時間的關係圖。

本發明不應受限於上述實施例、方法及實例。

產業利用性

如上述詳細說明，具有本發明有機電激發光裝置用之材料的有機電激發光裝置具有高發光效率、高熱穩定性、足夠地低驅動電壓及長壽命。

因此，本發明中之有機電激發光裝置可應用於平面顯示器、行動電話顯示器、利用平面光發射器特性的光源、訊息看板(sign-board)，且具有高科技價值。

本發明已透過例示性較佳具體實施例加以說明。然而，須瞭解的是本發明範圍不受限於所揭露的態樣。因此，請求項的範圍應作最寬廣解釋，以涵蓋所有此等變化及類似態樣。

100,200,300．．．有機發光裝置

110,210,310．．．基板

120,220,320．．．陽極

130,230,330．．．電洞注入層

140,240,340．．．電洞傳輸層

150．．．發射層

160,260,360．．．電子傳輸層

170,270,370．．．電子注入層

180,280,380．．．陰極

245,355．．．激子阻擋層

250,350．．．發光層

第1圖為根據本發明實施例之有機發光裝置的一實例之剖面示意圖；

第2圖為根據本發明另一實施例之有機發光裝置的另一實例之剖面示意圖；

第3圖為根據本發明另一實施例之有機發光裝置的另一實例之剖面示意圖；

第4圖表示根據本發明之化合物編號1-11的¹ H-NMR光譜圖；

第5圖表示根據本發明之化合物編號1-16的¹ H-NMR光譜圖；

第6圖表示根據本發明之化合物編號1-27的¹ H-NMR光譜圖；

第7圖表示根據本發明之化合物編號1-30的¹ H-NMR光譜圖；

第8圖表示根據本發明之化合物編號1-31的¹ H-NMR光譜圖；

第9圖表示根據本發明之化合物編號1-32的¹ H-NMR光譜圖；

第10圖表示根據本發明之有機電激發光裝置之電激發光光譜圖；

第11圖表示根據本發明之有機電激發光裝置之發光效率相對電流密度的關係圖；以及

第12圖表示根據本發明之有機電激發光裝置之發光效率相對時間的關係圖。

100．．．有機發光裝置

110．．．基板

120．．．陽極

130．．．電洞注入層

140．．．電洞傳輸層

150．．．發射層

160．．．電子傳輸層

170．．．電子注入層

180．．．陰極

Claims

一種用於有機電激發光裝置之式(I)之咔唑衍生物：其中，Y表示選自N或O之雜原子或三環之雜環或與咔唑稠合之雙環雜環；Ar₁ 及Ar₂ 各自獨立地表示不存在、H、烷基、苯基、聯苯基、萘基、聯三苯基、,,以及，其中，Ar₁ 及Ar₂ 各自獨立地表示未經取代或經烷基、苯基、烷氧基以及取代；以及當Y表示三環之雜環時，Ar₁ 表示H，且Ar₂ 表示。
如申請專利範圍第1項之咔唑衍生物，其中，該化合物為由式(1-1)至(1-32)所示的化合物之一者：
一種有機電激發光裝置，包括相堆疊的複數層體，且至少一該層體含有如申請專利範圍第1項之咔唑衍生物。
如申請專利範圍第3項之有機電激發光裝置，其中，該複數層體的一層為發光層，係含有磷光摻雜物和至少一種如申請專利範圍第1項之咔唑衍生物。
如申請專利範圍第4項之有機電激發光裝置，其中，該磷光摻雜物為包括選自由下述組成之群之至少一種金屬之有機金屬錯合物：釕、銠、鈀、銀、錸、鋨、銥、鉑及金。
如申請專利範圍第4項之有機電激發光裝置，其中，該磷光摻雜物為Ir(ppy)₃ 、Ir(pq)₂ (acac)、Ir(piq)₂ (acac)、Ir(piq)₃ 、FIrpic及PtOEt₃ 之一者。
如申請專利範圍第4項之有機電激發光裝置，其中，在該發光層中之磷光摻雜物含量為1wt%至20wt%。
如申請專利範圍第3項之有機電激發光裝置，其中，該複數層體的一層為電洞傳輸層，係含有至少一種如申請專利範圍第1項之咔唑衍生物。
如申請專利範圍第3項之有機電激發光裝置，其中，該複數層體的一層為電子傳輸層，係含有至少一種如申請專利範圍第1項之咔唑衍生物。
如申請專利範圍第3項之有機電激發光裝置，其中，該複數層體包括為電洞阻擋層及電子阻擋層，其中，該電洞阻擋層和電子阻擋層之一者含有至少一種如申請專利範圍第1項之咔唑衍生物。
如申請專利範圍第3項之有機電激發光裝置，其中，該複數層體包括：基板；電極；以及形成在該基板與電極間之三明治結構，其中，該三明治結構具有電洞傳輸層、電子傳輸層及夾置於該電洞傳輸層和電子傳輸層之間的發光層。
如申請專利範圍第11項之有機電激發光裝置，其中，該電洞傳輸層、電子傳輸層及發光層之一者含有至少一種如申請專利範圍第1項之咔唑衍生物。
一種形成有機電激發光裝置之方法，包括：在基板上形成電洞注入層；在該電洞注入層上形成電洞傳輸層；在該電洞傳輸層上形成發光層，該發光層具有磷光摻雜物和至少一種如申請專利範圍第1項之咔唑衍生物；在該發光層上形成電子傳輸層；在該電子傳輸層上形成電子注入層；以及在該電子注入層上形成電極。
如申請專利範圍第13項之方法，其中，該磷光摻雜物為包括選自由下述組成之群之至少一種金屬之有機金屬錯合物：釕、銠、鈀、銀、錸、鋨、銥、鉑及金。
如申請專利範圍第13項之方法，其中，該磷光摻雜物為Ir(ppy)₃ 、Ir(pq)₂ (acac)、Ir(piq)₂ (acac)、Ir(piq)₃ 、FIrpic及PtOEt₃ 之一者。
如申請專利範圍第13項之方法，其中，在該發光層中之磷光摻雜物之含量為1wt%至20wt%之範圍。
如申請專利範圍第13項之方法，其中，該電極係為陰極。