TWI654167B - 含縮合環狀化合物之有機發光二極體 - Google Patents

含縮合環狀化合物之有機發光二極體

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TWI654167B
TWI654167B TW101101560A TW101101560A TWI654167B TW I654167 B TWI654167 B TW I654167B TW 101101560 A TW101101560 A TW 101101560A TW 101101560 A TW101101560 A TW 101101560A TW I654167 B TWI654167 B TW I654167B
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    • C09K2211/1011—Condensed systems

Abstract

一種由以下式1表示之縮合環狀化合物及包括該縮合環狀化合物之有機發光二極體。
其中R1至R6，Ar5及Ar6，及X1至X10如本說明書中所定義。

Description

含縮合環狀化合物之有機發光二極體
主張優先權
本申請案參考早先分別於2011年1月17日及2011年10月13日向韓國智慧財產局申請且正式指定為第10-2011-0004523號及第10-2011-0104825號之申請案CONDENSED-CYCLIC COMPOUND AND ORGANIC LIGHT-EMITTING DIODE INCLUDING THE SAME，本文中合併該等申請案且依據35 U.S.C.§119主張其所有權益。
本發明係關於由式1表示之縮合環狀化合物及含其之有機發光二極體。
有機發光二極體(OLED)為自發射裝置，其具有諸如寬視角、優良對比度、快速反應、高亮度及優良驅動電壓之優點。OLED可提供多色影像。
通用OLED之結構包括基板以及依序堆疊於該基板上之陽極、電洞傳輸層(HTL)、發射層(EML)、電子傳輸層(ETL)及陰極。在此方面，HTL、EML及ETL為由有機化合物形成之有機層。
具有上述結構之OLED之操作原理如下。
當在陽極與陰極之間施加電壓時，自陽極注入之電洞經由HTL移動至EML且自陰極注入之電子經由ETL移動至EML。電洞及電子於EML中重組產生激子。當激子自激發態降至基態時，發射光。
本發明提供具有新穎結構之縮合環狀化合物。
本發明亦提供包括以上縮合環狀化合物之有機發光二極體。
根據本發明之一態樣，提供由以下式1表示之縮合環狀化合物：
其中R1可由-(Ar1)a1-(R11)b1表示，R2可由-(Ar2)a2-(R12)b2表示，R3可由-(Ar3)a3-(R13)b3表示，且R4可由-(Ar4)a4-(R14)b4表示；Ar1至Ar4可各自獨立地為經取代或未經取代之C5-C60芳族鍵聯基團或經取代或未經取代之C2-C60雜芳族鍵聯基團；Ar5及Ar6可各自獨立地為經取代或未經取代之C6-C60伸芳基或經取代或未經取代之C2-C60伸雜芳基；R5、R6及R11至R14可各自獨立地為非共價電子對、氫、氘、經取代或未經取代之C1-C60烷基、經取代或未經取代之C2-C60烯基、經取代或未經取代之C2-C60炔基、經取代或未經取代之C1-C60烷氧基、經取代或未經取代之C3-C60環烷基、經取代或未經取代之C6-C60芳基、經取代或未經取代之C6-C60 芳氧基、經取代或未經取代之C6-C60芳硫基、經取代或未經取代之C2-C60雜芳基或經取代或未經取代之C2-C60縮合環狀基團；a1至a4可各自獨立地為0至3之整數；b1至b4可各自獨立地為1至5之整數；c及d可各自獨立地為0至3之整數；X1至X10可各自獨立地為氫、氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、經取代或未經取代之C1-C60烷基、經取代或未經取代之C2-C60烯基、經取代或未經取代之C2-C60炔基、經取代或未經取代之C1-C60烷氧基、經取代或未經取代之C3-C60環烷基、經取代或未經取代之C6-C60芳基、經取代或未經取代之C6-C60芳氧基、經取代或未經取代之C6-C60芳硫基、經取代或未經取代之C2-C60雜芳基、-Si(R21)(R22)(R23)或-N(R24)(R25)；且R21至R25可各自獨立地為氫、氘、經取代或未經取代之C1-C60烷基、經取代或未經取代之C2-C60烯基、經取代或未經取代之C2-C60炔基、經取代或未經取代之C1-C60烷氧基、經取代或未經取代之C3-C60環烷基、經取代或未經取代之C6-C60芳基、經取代或未經取代之C6-C60芳氧基、經取代或未經取代之C6-C60芳硫基或經取代或未經取代之C2-C60雜芳基。
在本發明之一些具體實例中，式1中之R11至R14可各自獨立地為氫、氘、經取代或未經取代之C1-C10烷基、經取代或未經取代之苯基、經取代或未經取代之并環戊二烯基(pentalenyl)、經取代或未經取代之茚基、經取代或未經取代之萘基、經取代或未經取代之薁基、經取代或未經取代之并環庚三烯基、經取代或未經取代之二環戊二烯并苯基、經取代或未經取代之苊基、經取代或未經取代之茀基、經取代或未經取代之丙烯合萘基、經取代或未經取代之菲基、經取代或未經取代之蒽基、經取代或未經取代之丙二烯合茀基、經取代或未經取代之聯伸三苯基、經取代或未經取代之芘基、經取代或未經取代之 基、經取代或未經取代之稠四苯基、經取代或未經取代之苉基、經取代或未經取代之苝基、經取代或未經取代之異稠五苯基、經取代或未經取代之稠六苯基、經取代或未經取代之環戊基、經取代或未經取代之環己基、經取代或未經取代之環庚基、經取代或未經取代之二氫萘基、經取代或未經取代之四氫萘基或經取代或未經取代之二氫茚基。
在本發明之一些具體實例中，式1中之Ar1至Ar4可各自獨立地為經取代或未經取代之苯鍵聯基團、經取代或未經取代之并環戊二烯鍵聯基團、經取代或未經取代之茚鍵聯基團、經取代或未經取代之萘鍵聯基團、經取代或未經取代之薁鍵聯基團、經取代或未經取代之并環庚三烯鍵聯基團、經取代或未經取代之二環戊二烯并苯鍵聯基團、經取代或未經取代之苊鍵聯基團、經取代或未經取代之茀鍵聯基團、經取代或未經取代之丙烯合萘鍵聯基團、經取代或未經取代之菲鍵聯基團、經取代或未經取代之蒽鍵聯基團、經取代或未經取代之丙二烯合茀鍵聯基團、經取代或未經取代之聯伸三苯鍵聯基團、經取代或未經取代之芘鍵聯基團、經取代或未經取代之鍵聯基團、經取代或未經取代之稠四苯鍵聯基團、經取代或未經取代之苉鍵聯基團、經取代或未經取代之苝鍵聯基團、經取代或未經取代之稠五苯鍵聯基團或經取代或未經取代之稠六苯鍵聯基團。
在本發明之一些具體實例中，式1中之a1至a4可各自獨立地為0、1或2，且b1至b4可各自獨立地為1或2。
在本發明之一些具體實例中，式1中之R11至R14可各自獨立地為以下中之一者：氫；氘；C1-C10烷基；苯基；萘基；菲基；茀基；芘基；環戊基；環己基；四氫萘基；二氫茚基；及經氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、 甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基及-Si(Q1)(Q2)(Q3)中之至少一者取代之苯基、萘基、菲基、茀基、芘基、環戊基、環己基、四氫萘基及二氫茚基；Q1至Q3可各自獨立地為C1-C10烷基或C6-C14芳基；Ar1至Ar4可各自獨立地由以下式3A至3G中之一者表示。
其中Z11至Z14可各自獨立地為氫、氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基或C1-C60烷氧基；s可為1至6之整數；且t可為1至3之整數。
在本發明之一些具體實例中，式1中之R5及R6可各自獨立地為氫、氘、經取代或未經取代之C1-C10烷基或經取代或未經取代之C6-C20芳基。
在本發明之一些具體實例中，式1中之R5及R6可各自獨立地為以下中之一者：氘；C1-C10烷基；苯基；萘基；及經氘、鹵素原子、羥基、氰基、 硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基及C1-C60烷氧基中之至少一者取代之苯基及萘基。
在本發明之一些具體實例中，式1中之R5及R6可經由單鍵、由以下式4A表示之鍵聯基團或由以下式4B表示之鍵聯基團彼此連接。
其中X21至X23可各自獨立地為氫、氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、經取代或未經取代之C1-C60烷基、經取代或未經取代之C2-C60烯基、經取代或未經取代之C2-C60炔基、經取代或未經取代之C1-C60烷氧基、經取代或未經取代之C3-C60環烷基、經取代或未經取代之C6-C60芳基、經取代或未經取代之C6-C60芳氧基、經取代或未經取代之C6-C60芳硫基或經取代或未經取代之C2-C60雜芳基。
在本發明之一些具體實例中，式1之縮合環狀化合物可包括由以下式1A至1D表示之化合物中之一者：
其中R1至R4、Ar5、Ar6、c、d、X1至X10及X21至X23與上文所定義相同。
Z21及Z22可各自獨立地為氫、氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、經取代或未經取代之C1-C60烷基、經取代或未經取代之C2-C60烯基、經取代或未經取代之C2-C60炔基或經取代或未經取代之C1-C60烷氧基；u可為1至4之整數；且v可為1至6之整數。
在本發明之一些具體實例中，式1中R1與R2之組合以及R3與R4之組合中之至少一者可彼此連接。
在本發明之一些具體實例中，式1中-N(R1)(R2)及-N(R3)(R4)中之至少一者可由以下式5A至5F中之一者表示。
其中Z31至Z42可各自獨立地為氫、氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、經 取代或未經取代之C1-C60烷基、經取代或未經取代之C2-C60烯基、經取代或未經取代之C2-C60炔基，或經取代或未經取代之C1-C60烷氧基，或經取代或未經取代之C6-C60芳基；且w及x可各自獨立地為1至8之整數。
在本發明之一些具體實例中，縮合環狀化合物可為化合物1、3、9、10、11、12、14、17、22、26、28、29、54、64及68中之一者：
根據本發明之另一態樣，提供有機發光二極體，其包括第一電極；面向第一電極之第二電極；及插入第一電極與第二電極之間的有機層，其中有機層包括至少一種式1之縮合環狀化合物。
在本發明之一些具體實例中，有機層可包括電洞注入層、電洞傳輸層、具有電洞注入及電洞傳輸能力之功能層、發射層、電子傳輸層及電子注入層中之至少一者。
在本發明之一些具體實例中，發射層可包括縮合環狀化合物。
在本發明之一些具體實例中，發射層可包括主體且發射層中之縮合環狀化合物作為摻雜劑。
在本發明之一些具體實例中，主體可包括由以下式60表示之基於蒽之化合物。
其中Ar11及Ar12可各自獨立地為經取代或未經取代之C6-C60伸芳基；Ar13及Ar14可各自獨立地為經取代或未經取代之C1-C10烷基或經取代或未經取代之C6-C60芳基；且e及f可各自獨立地為0至5之整數。
在本發明之一些具體實例中，電子傳輸層可包括電子傳輸有機化合物及含金屬材料。
在本發明之一些具體實例中，含金屬材料可為鋰錯合物。
在本發明之一些具體實例中，有機層可包括電洞注入層、電洞傳輸層及具有電洞注入及電洞傳輸能力之功能層中之至少一者，且電洞注入層、電洞傳輸層及具有電洞注入及電洞傳輸能力之功能層中之至少一者包含產生電荷之材料。
10‧‧‧基板
20‧‧‧第一電極
30‧‧‧HIL
40‧‧‧HTL
50‧‧‧EML
60‧‧‧ETL
70‧‧‧EIL
80‧‧‧第二電極
圖1為根據本發明之一具體實例之有機發光二極體(OLED)的示意性結構；圖2為展示根據本發明之一具體實例之實施例1至4及比較實施例1製造的OLED之使用壽命特徵之圖；圖3為展示根據本發明之一具體實例之實施例5至8及比較實施例2製造的OLED之使用壽命特徵之圖；圖4為展示根據本發明之一具體實例之實施例5至8及比較實施例2的OLED之電流密度隨電壓特性變化之圖；及圖5為展示根據本發明之一具體實例之實施例1至4及比較實施例1的OLED之電流密度隨電壓特性變化之圖。
當藉由參考以下結合隨附圖式考慮之詳細描述獲得對本發明之更佳理解時，對本發明及其多種附加優點之更完全瞭解將顯而易知，在隨附圖式中相同符號表示相同或類似組件。
下文將參考隨附圖式更完全地描述本發明，隨附圖式中展示本發明之例示性具體實例。
如本文中所用，術語「及/或」包括一或多個相關列舉項目之任何及所有組合。當位於一系列要素前時，諸如「中之至少一者」之表述修飾整個要素清單而非修飾清單中之個別要素。
根據本發明之一具體實例，提供由以下式1表示之縮合環狀化合物：
其中R1可由-(Ar1)a1-(R11)b1表示，R2可由-(Ar2)a2-(R12)b2表示，R3可由-(Ar3)a3-(R13)b3表示且R4可由-(Ar4)a4-(R14)b4表示；R5及R6可各自獨立地為非共價電子對、氫、氘、經取代或未經取代之C1-C60烷基、經取代或未經取代之C2-C60烯基、經取代或未經取代之C2-C60炔基、經取代或未經取代之C1-C60烷氧基、經取代或未經取代之C3-C60環烷基、經取代或未經取代之C6-C60芳基、經取代或未經取代之C6-C60芳氧基、經取代或未經取代之C6-C60芳硫基、經取代或未經取代之C2-C60雜芳基或經取代或未經取代之C2-C60縮合環狀基團。
在式1中，R11至R14可各自獨立地為非共價電子對、氫、氘、經取代或未經取代之C1-C60烷基、經取代或未經取代之C2-C60烯基、經取代或未經取代之C2-C60炔基、經取代或未經取代之C1-C60烷氧基、經取代或未經取代之C3-C60 環烷基、經取代或未經取代之C6-C60芳基、經取代或未經取代之C6-C60芳氧基、經取代或未經取代之C6-C60芳硫基、經取代或未經取代之C2-C60雜芳基或經取代或未經取代之C2-C60縮合環狀基團。
舉例而言，R11至R14可各自獨立地為氫、氘、經取代或未經取代之C1-C10烷基、經取代或未經取代之苯基、經取代或未經取代之并環戊二烯基、經取代或未經取代之茚基、經取代或未經取代之萘基、經取代或未經取代之薁基、經取代或未經取代之并環庚三烯基、經取代或未經取代之二環戊二烯并苯基、經取代或未經取代之苊基、經取代或未經取代之茀基、經取代或未經取代之丙烯合萘基、經取代或未經取代之菲基、經取代或未經取代之蒽基、經取代或未經取代之丙二烯合茀基、經取代或未經取代之聯伸三苯基、經取代或未經取代之芘基、經取代或未經取代之基、經取代或未經取代之稠四苯基、經取代或未經取代之苉基、經取代或未經取代之苝基、經取代或未經取代之異稠五苯基、經取代或未經取代之稠六苯基、經取代或未經取代之環戊基、經取代或未經取代之環己基、經取代或未經取代之環庚基、經取代或未經取代之二氫萘基、經取代或未經取代之四氫萘基或經取代或未經取代之二氫茚基，但不限於此。
R11至R14可各自獨立地為以下中之一者：氫；氘；C1-C10烷基；苯基；萘基；菲基；茀基；芘基；環戊基；環己基；四氫萘基；二氫茚基；及經氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基及-Si(Q1)(Q2)(Q3)中之至少一者取代之苯基、萘基、菲基、茀基、芘基、環戊基、環己基、四氫萘基及二氫茚基；Q1至Q3可各自獨立地為C1-C10烷基或C6-C14芳基。
舉例而言，R11至R14可各自獨立地為氫、氘或由以下式2A至2K中之一者表示之基團，但不限於此：
在式2A至2K中，Z1至Z4可各自獨立地為氫、氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1-C60烷基(例如C1-C10烷基)、C2-C60烯基(例如C2-C10烯基)、C2-C60炔基(例如C2-C10炔基)、C1-C60烷氧基(例如C1-C10烷氧基)或-Si(Q1)(Q2)(Q3)；p為1至11之整數；且q為1至4之整數。在此方面，Q1至Q3可各自獨立地為C1-C10烷基或C6-C14芳基。
舉例而言，在式2A至2K中，Z1至Z4可各自獨立地為氫、氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、 丁氧基、戊氧基或-Si(Q1)(Q2)(Q3)，其中Q1至Q3可各自獨立地為C1-C10烷基(例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基及其類似基團)。
在式2A至2K中，*在a1至a4各自為0時表示與式1之「N」的結合位點且在a1至a4各自不為0時表示與Ar1至Ar4各自之結合位點。
在式1中，Ar1至Ar4可各自獨立地為經取代或未經取代之C5-C60芳族鍵聯基團或經取代或未經取代之C2-C60雜芳族鍵聯基團。根據分別連接至Ar1至Ar4之R11基團至R14基團各自之數目，Ar1至Ar4可各自獨立地為二價鍵聯基團(參見以下式3A)、三價鍵聯基團(參見以下式3C)、四價鍵聯基團或五價基團，且此可藉由參考以下作為縮合環狀化合物之化合物1至78容易地理解。
在式1中，Ar1至Ar4可各自獨立地為經取代或未經取代之苯鍵聯基團、經取代或未經取代之并環戊二烯鍵聯基團、經取代或未經取代之茚鍵聯基團、經取代或未經取代之萘鍵聯基團、經取代或未經取代之薁鍵聯基團、經取代或未經取代之并環庚三烯鍵聯基團、經取代或未經取代之二環戊二烯并苯鍵聯基團、經取代或未經取代之苊鍵聯基團、經取代或未經取代之茀鍵聯基團、經取代或未經取代之丙烯合萘鍵聯基團、經取代或未經取代之菲鍵聯基團、經取代或未經取代之蒽鍵聯基團、經取代或未經取代之丙二烯合茀鍵聯基團、經取代或未經取代之聯伸三苯鍵聯基團、經取代或未經取代之芘鍵聯基團、經取代或未經取代之鍵聯基團、經取代或未經取代之稠四苯鍵聯基團、經取代或未經取代之苉鍵聯基團、經取代或未經取代之苝鍵聯基團、經取代或未經取代之稠五苯鍵聯基團或經取代或未經取代之稠六苯鍵聯基團。
舉例而言，Ar1至Ar4可各自獨立地由以下式3A至3G中之一者表示：
在式3A至3G中，Z11至Z14可各自獨立地為氫、氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1-C60烷基(例如C1-C10烷基)、C2-C60烯基(例如C2-C10烯基)、C2-C60炔基(例如C2-C10炔基)或C1-C60烷氧基(例如C1-C10烷氧基)；s為1至6之整數；且t為1至3之整數。
舉例而言，在式3A至3G中，Z11至Z14可各自獨立地為氫、氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基或戊氧基，但不限於此。
在式3A至3G中，*表示與式1之「N」的結合位點且*'表示與R11至R14各自之結合位點。
在式1中，a1至a4可各自獨立地為0至3之整數且b1至b4可各自獨立地為1至5之整數。舉例而言，a1至a4可各自獨立地為0、1或2之整數且b1至b4可各自獨立地為1或2之整數，但其不限於此。若a1為2或2以上，則兩個或兩個以上Ar1基團可彼此相同或不同。若a2為2或2以上，則兩個或兩個以上Ar2基團可彼此 相同或不同。若a3為2或2以上，則兩個或兩個以上Ar3基團可彼此相同或不同。若a4為2或2以上，則兩個或兩個以上Ar4基團可彼此相同或不同。若b1為2或2以上，則兩個或兩個以上R11基團可彼此相同或不同。若b2為2或2以上，則兩個或兩個以上R12基團可彼此相同或不同。若b3為2或2以上，則兩個或兩個以上R13基團可彼此相同或不同。若b4為2或2以上，則兩個或兩個以上R14基團可彼此相同或不同。
參考以上描述，可選擇式1中之R1至R4。舉例而言，R1至R4可經各自獨立地選擇以使得R11至R14各自獨立地為選自以下中之一者：氫；氘；C1-C10烷基；苯基；萘基；菲基；茀基；芘基；環戊基；環己基；四氫萘基；二氫茚基；及經氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基及-Si(Q1)(Q2)(Q3)中之至少一者取代之苯基、萘基、菲基、茀基、芘基、環戊基、環己基、四氫萘基及二氫茚基，其中Q1至Q3各自獨立地為C1-C10烷基或C6-C14芳基；且Ar1至Ar4各自獨立地由式3A至3G中之一者表示。
或者，R1至R4可經各自獨立地選擇以使得R11至R14各自獨立地為氫或氘，或由式2A至2K中之一者表示，且Ar1至Ar4各自獨立地由式3A至3G中之一者表示，但不限於此。
在式1中，R1至R4可彼此相同或不同。
在式1中，Ar5及Ar6可各自獨立地為經取代或未經取代之C6-C60伸芳基或經取代或未經取代之C2-C60伸雜芳基。
舉例而言，Ar5及Ar6可各自獨立地為經取代或未經取代之伸苯基、經取代或未經取代之伸并環戊二烯基、經取代或未經取代之伸茚基、經取 代或未經取代之伸萘基、經取代或未經取代之伸薁基、經取代或未經取代之伸并環庚三烯基、經取代或未經取代之伸二環戊二烯并苯基、經取代或未經取代之伸苊基、經取代或未經取代之伸茀基、經取代或未經取代之伸丙烯合萘基、經取代或未經取代之伸菲基、經取代或未經取代之伸蒽基、經取代或未經取代之伸丙二烯合茀基、經取代或未經取代之伸聯伸三苯基、經取代或未經取代之伸芘基、經取代或未經取代之伸基、經取代或未經取代之伸稠四苯基、經取代或未經取代之伸苉基、經取代或未經取代之伸苝基、經取代或未經取代之伸稠五苯基或經取代或未經取代之伸稠六苯基。
舉例而言，R5及R6各自獨立地為氫、氘、經取代或未經取代之C1-C10烷基或經取代或未經取代之C6-C20芳基。
舉例而言，R5及R6可各自獨立地為以下中之一者：氫；氘；C1-C10烷基；苯基；萘基；及經氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1-C60烷基(例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基及其類似基團)、C2-C60烯基、C2-C60炔基及C1-C60烷氧基(例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基及其類似基團)中之至少一者取代之苯基及萘基，但不限於此。
在式1中，c及d可各自獨立地為0至3之整數。舉例而言，c及d可各自獨立地為0或1之整數，但不限於此。
在式1中，R5及R6可經由單鍵、由以下式4A表示之鍵聯基團或由以下式4B表示之鍵聯基團彼此連接：式4A 式4B
其中X21至X23可各自獨立地為氫、氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、經取代或未經取代之C1-C60烷基、經取代或未經取代之C2-C60烯基、經取代或未經取代之C2-C60炔基、經取代或未經取代之C1-C60烷氧基、經取代或未經取代之C3-C60環烷基、經取代或未經取代之C6-C60芳基、經取代或未經取代之C6-C60芳氧基、經取代或未經取代之C6-C60芳硫基或經取代或未經取代之C2-C60雜芳基。
舉例而言，在式4A及4B中，X21至X23可各自獨立地為以下中之一者：氫；氘；鹵素原子；羥基；氰基；硝基；胺基；甲脒基；肼；腙；羧基或其鹽；磺酸基或其鹽；磷酸或其鹽；C1-C10烷基；苯基；萘基；及經氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1-C60烷基(例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基及其類似基團)、C2-C60烯基、C2-C60炔基及C1-C60烷氧基(例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基及其類似基團)中之至少一者取代之苯基及萘基，但不限於此。
當式1之R5及R6經由如上文所描述之單鍵、式4A之鍵聯基團或式4B之鍵聯基團彼此連接時，縮合環狀化合物可由式1A至1D中之一者表示(在式1中，R5及R6各自獨立地為經取代或未經取代之苯基)：式1A
其中R1至R4、Ar5、Ar6、c、d、X1至X10及X21至X23與上文所定義相同；Z21及Z22可各自獨立地為氫、氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、經取代或未經取代之C1-C60烷基、經取代或未經取代之C2-C60烯基、經取代或未經取代之C2-C60炔基或經取代或未經取代之C1-C60烷氧基；u可為1至4之整數；且v可為1至6之整數。
舉例而言，在式1A至1D中，Z21及Z22可各自獨立地為氫、氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基或戊氧基，但不限於此。
在式1中，R1與R2之組合以及R3與R4之組合中之至少一者可彼此連接。舉例而言，在式1中，-N(R1)(R2)及-N(R3)(R4)中之至少一者可由以下式5A至5F中之一者表示，但不限於此：
其中Z31至Z42可各自獨立地為氫、氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、經取代或未經取代之C1-C60烷基、經取代或未經取代之C2-C60烯基、經取代或未經取代之C2-C60炔基，或經取代或未經取代之C1-C60烷氧基，或經取代或未經取代之C6-C60芳基；且w及x可各自獨立地為1至8之整數。
舉例而言，在式5A至5F中，Z31至Z42可各自獨立地為氫、氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、苯基、萘基或蒽基，但不限於此。
舉例而言，在式1中，-N(R1)(R2)及-N(R3)(R4)中之至少一者可由以下式6A至6F中之一者表示，但不限於此：
上文已提供式6A至6F中Z31、Z32、Z33、Z34、Z35及Z42之詳細描述。舉例而言，Z31、Z32、Z33、Z34及Z35可各自獨立地為氫或經取代或未經取代之C1-C10烷基，且Z42可為苯基、萘基或蒽基。
在式1中，X1至X10可各自獨立地為氫、氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、經取代或未經取代之C1-C60烷基、經取代或未經取代之C2-C60烯基、經取代或未經取代之C2-C60炔基、經取代或未經取代之C1-C60烷氧基、經取代或未經取代之C3-C60環烷基、經取代或未經取代之C6-C60芳基、經取代或未經取代之C6-C60芳氧基、經取代或未經取代之C6-C60芳硫基、經取代或未經取代之C2-C60雜芳基、-Si(R21)(R22)(R23)或-N(R24)(R25)；且其中R21至R25可各自獨立地為氫、氘、經取代或未經取代之C1-C60烷基、經取代或未經取代之C2-C60烯基、經取代或未經取代之C2-C60炔基、經取代或未經取代之C1-C60烷氧基、經取代或未經取代之C3-C60 環烷基、經取代或未經取代之C6-C60芳基、經取代或未經取代之C6-C60芳氧基、經取代或未經取代之C6-C60芳硫基或經取代或未經取代之C2-C60雜芳基。
舉例而言，在式1中，X1至X10可各自獨立地為氫、氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、經取代或未經取代之C1-C10烷基、經取代或未經取代之C1-C10烷氧基或經取代或未經取代之C6-C14芳基。X1至X10之至少兩個相鄰取代基可彼此連接以形成飽和或不飽和環。
縮合環狀化合物可為以下化合物1至78中之一者，但不限於此；其中TMS為三甲基矽烷基：
化合物10 化合物11 化合物12
化合物46 化合物47 化合物48
化合物64 化合物65 化合物66
未經取代之C1-C60烷基(或C1-C60烷基)之實例包括甲基、乙基、丙基、異丁基、第二丁基、戊基、異戊基、己基及其類似基團。經取代之C1-C60烷基可為未經取代C1-C60烷基之至少一個氫經以下取代之基團：氘；鹵素原子；羥基；氰基；硝基；胺基；甲脒基；肼；腙；羧基或其鹽；磺酸基或其鹽；磷酸或其鹽；C1-C60烷基；C2-C60烯基；C2-C60炔基；C1-C60烷氧基；C3-C60環烷基；C6-C60芳基；C6-C60芳氧基；C6-C60芳硫基；C2-C60雜芳基；經氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸 或其鹽、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基及C1-C60烷氧基中之至少一者取代之C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C60環烷基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基或C2-C60雜芳基；-N(Q1)(Q2)；或-Si(Q3)(Q4)(Q5)(Q1至Q2可各自獨立地為C3-C60環烷基；C6-C60芳基；C6-C60芳氧基；C6-C60芳硫基；C2-C60雜芳基)；及經氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基及C1-C60烷氧基中之至少一者取代之C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基及C1-C60烷氧基、C3-C60環烷基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基或C2-C60雜芳基。
未經取代之C1-C60烷氧基(或C1-C60烷氧基)具有式-OA(在此方面，A為如上文所描述之未經取代之C1-C60烷基)且其實例包括甲氧基、乙氧基、異丙氧基及其類似基團。未經取代之C1-C60烷氧基中之至少一個氫原子可經與上述經取代C1-C60烷基中相同之取代基取代。
未經取代之C2-C60烯基(或C2-C60烯基)解釋為在未經取代之C2-C60烷基之中央或末端含有至少一個碳-碳雙鍵。未經取代之C2-C60烯基之實例包括乙烯基、丙烯基、丁烯基及其類似基團。未經取代之C2-C60烯基中之至少一個氫原子可經關於上述經取代之C1-C60烷基所描述之取代基取代。
未經取代之C2-C60炔基(或C2-C60炔基)解釋為在上文定義之未經取代C2-C60烷基之中央或末端含有至少一個碳-碳參鍵。未經取代之C2-C60炔基之實例包括乙炔基、丙炔基及其類似基團。未經取代之C2-C60炔基之至少一個氫原子可經關於上述經取代C1-C60烷基所描述之取代基取代。
未經取代之C6-C60芳基表示具有包含5至60個碳原子及至少一個芳族環之芳族碳環系統的單價基團且未經取代之C6-C60伸芳基表示具有包含5至60個碳原子及至少一個芳族環之芳族碳環系統的二價基團。若C6-C60芳基及C6-C60伸芳基各自獨立地具有兩個或兩個以上芳族環，則該等環可彼此稠合。未經取代之C6-C60芳基及未經取代之C6-C60伸芳基各自的至少一個氫原子可經關於上述經取代C1-C60烷基描述之取代基取代。
未經取代之C6-C60芳基之實例包括(但不限於)苯基、C1-C10烷基苯基(例如乙基苯基)、C1-C10烷基聯苯基(例如乙基聯苯基)、鹵苯基(例如鄰氟苯基、間氟苯基及對氟苯基，及二氯苯基)、二氰基苯基、三氟甲氧基苯基、鄰甲苯基、間甲苯基及對甲苯基、鄰異丙苯基、間異丙苯基及對異丙苯基、2,4,6-三甲苯基(mesityl group)、苯氧基苯基、(α,α-二甲苯)苯基、(N,N'-二甲基)胺基苯基、(N,N'-二苯基)胺基苯基、并環戊二烯基、茚基、萘基、鹵萘基(例如氟萘基)、C1-C10烷基萘基(例如甲基萘基)、C1-C10烷氧基萘基(例如甲氧基萘基)、蒽基、薁基、并環庚三烯基、苊基、丙烯合萘基、茀基、蒽醌基、甲基蒽基、菲基、聯伸三苯基、芘基、基、乙基-基、苉基、苝基、氯苝基、異稠五苯基、稠五苯基、聯四苯基、異稠六苯基、稠六苯基、茹基、蔻基、聯伸三萘基、異稠七苯基、稠七苯基、苒基及莪基。
可參考上述未經取代之C6-C60芳基及上述經取代之C1-C60烷基之取代基的實例容易地理解經取代之C6-C60芳基之實例。
可參考上述經取代或未經取代之C6-C60芳基容易地理解經取代或未經取代之C6-C60伸芳基之實例。
未經取代之C2-C60雜芳基表示具有至少一個芳族環系統(包括碳環)及至少一個選自由N、O、P及S組成之群之雜原子的單價基團，且未經取代之C2-C60伸雜芳基表示具有至少一個芳族環系統(包括碳環)及至少一個選自由N、O、P及S組成之群之雜原子的二價基團。在此方面，若C2-C60雜芳基及C2-C60伸雜芳基各自獨立地具有兩個或兩個以上芳族環，則該等環可彼此稠合。未經取代之C2-C60雜芳基及未經取代之C2-C60伸雜芳基各自的至少一個氫原子可經關於上述經取代之C1-C60烷基描述之取代基取代。
未經取代之C2-C60雜芳基之實例包括(但不限於)吡唑基、咪唑基、噁唑基、噻唑基、三唑基、四唑基、噁二唑基、吡啶基、嗒 基、嘧啶基、三基、咔唑基、吲哚基、喹啉基、異喹啉基、苯并咪唑基、咪唑并吡啶基及咪唑并嘧啶基。可參考上述經取代或未經取代之C2-C60伸雜芳基之實例容易地理解經取代或未經取代之C2-C60伸雜芳基之實例。
經取代或未經取代之C6-C60芳氧基具有式-OA2，其中A2為如上文所描述之經取代或未經取代之C6-C60芳基，且經取代或未經取代之C6-C60芳硫基具有式-SA3，其中A3為上述經取代或未經取代之C6-C60芳基。
可使用熟知有機合成方法合成式1之縮合環狀化合物。一般技術者可參考下文描述之實例容易地理解式1之縮合環狀化合物之合成方法。
式1之縮合環狀化合物可具有優良耐熱性及發光性質。詳言之，式1之A位碳及B位碳分別視情況分別經由Ar5及Ar6連接至-N(R1)(R2)及-N(R3)(R4)。
通常，當縮合環中主鏈之共軛長度變長時，能帶隙變小且因此發射波長移動至較長波長。另一方面，式1之縮合環狀化合物具有如以下式1中所 示之結構，其中C位碳破壞A位碳與B位碳之間縮合環之共軛。C位碳、A位碳及B位碳各自連接至胺基且因此與共軛結構相比可形成更寬的能帶隙。因此，由於由適當共軛狀態實現之寬能帶隙，因此式1之縮合環狀化合物可適用作藍光發射材料。
當操作在一對電極(陽極與陰極)之間包括式1之縮合環狀化合物之有機發光二極體(OLED)時，OLED可顯示優良驅動電壓、效率、亮度及壽命特徵，因為式1之縮合環狀化合物對在位於電極對之間的有機層之間或一個有機層與一個電極之間產生的焦耳熱(Joule's heat)具有高耐熱性。
式1之縮合環狀化合物可在OLED之一對電極之間使用。舉例而言，式1之縮合環狀化合物可用作發光材料，但不限於此。
根據本發明之另一具體實例，提供OLED，其包括第一電極、面向第一電極之第二電極及插入第一電極與第二電極之間的有機層，其中有機層包括至少一種上述式1之縮合環狀化合物。
有機層可包括至少一種式1之縮合環狀化合物。舉例而言，根據實施例1(其將於下文中描述)製造之OLED僅包括化合物1(作為藍光摻雜劑)作為式1之縮合環狀化合物。或者，OLED之發射層可包括化合物1及3(作為藍 光摻雜劑)作為式1之縮合環狀化合物。亦即，可對此具體實例進行各種修改。如本文中所用，一般技術者可參考以上描述容易地理解表述「有機層可包括至少一種式1之縮合環狀化合物」。
有機層可包括電洞注入層(HIL)、電洞傳輸層(HTL)、具有電洞注入及電洞傳輸能力之功能層、電子阻擋層(EBL)、發射層(EML)、電洞阻擋層(HBL)、電子傳輸層(ETL)、電子注入層(EIL)及具有電子傳輸及電子注入能力之功能層中之至少一者。
舉例而言，有機層可具有(但不限於)HIL/HTL/EML/ETL/EIL結構或具有電洞注入及電洞傳輸能力之功能層/EML/ETL/EIL結構。
本文中所用之術語「有機層」係指插入第一電極與第二電極之間的單個層或多個層且除有機材料之外亦可包括金屬錯合物。
舉例而言，有機層可包括包含式1之縮合環狀化合物的EML。換言之，式1之縮合環狀化合物可用作發光材料。在此方面，EML可進一步包括主體且EML中所包括之式1之縮合環狀化合物可作為摻雜劑。
EML可為紅光、綠光或藍光EML。舉例而言，EML可為藍光EML。在此方面，式1之縮合環狀化合物用作藍光摻雜劑，藉此包括式1之縮合環狀化合物之OLED可具有高效率、亮度及色純度以及長壽命。
圖1為根據本發明之一具體實例之OLED之示意性剖面圖。下文中將參考圖1更詳細地描述OLED之結構及製造方法。OLED包括依序形成之基板10、第一電極20、HIL 30、HTL 40、EML 50、ETL 60、EIL 70及第二電極80。
首先，基板10可為一般OLED中所用之基板且可為具有優良機械強度、熱穩定性、透明度、表面平滑度、易於操作且防水之玻璃基板或透明塑膠基板。
可在基板10上藉由沈積或濺鍍塗覆第一電極材料來形成第一電極20。當第一電極20為陽極時，第一電極材料可選自具有高功函數之材料以有助於電洞注入。第一電極20可為反射電極或透明電極。第一電極材料之實例可包括氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化錫(SnO2)及氧化鋅(ZnO)。此外，當使用鎂(Mg)、鋁(Al)、鋁-鋰(Al-Li)、鈣(Ca)、鎂-銦(Mg-In)或鎂-銀(Mg-Ag)作為第一電極材料時，第一電極20可形成為反射電極。
第一電極20可形成為單層或具有包含至少兩個層之多層結構。
在第一電極20上依序形成包括HIL 30、HTL 40、EML 50、ETL 60及EIL 70之有機層。
可使用各種方法(諸如真空沈積、旋轉塗佈、澆鑄或LB沈積)在第一電極20上形成HIL 30。
當藉由真空沈積形成HIL 30時，沈積條件可根據用作用於形成HIL 30之材料之化合物、所需HIL之結構及熱特徵而變化。舉例而言，沈積條件可為(但不限於)沈積溫度為約100℃至約500℃，真空度為約10-8托至約10-3托且沈積速度為約0.01Å/sec至約100Å/sec。
當藉由旋轉塗佈形成HIL 30時，塗佈條件可根據用作用於形成HIL 30之材料之化合物、所需HIL之結構及熱特徵而變化。舉例而言，塗佈條件可為(但不限於)塗佈速度為約2,000rpm至約5,000rpm且塗佈後用於移除溶劑之熱處理溫度為約80℃至約200℃。
用於形成HIL 30之材料可為已知電洞注入材料。已知電洞注入材料之實例包括(但不限於)N,N'-二苯基-N,N'-雙-[4-(苯基-間甲苯基-胺基)-苯基]-聯苯-4,4'-二胺(DNTPD)、酞菁化合物(諸如銅酞菁)、4,4',4"-參(3-甲基苯基苯基胺基)三苯胺(m-MTDATA)、4,4'4"-參(N,N-二苯胺)三苯胺(TDATA)、4,4',4"-參{N-(2-萘基)-N-苯基胺基}-三苯胺(2T-NATA)、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(PANI/DBSA)、聚(3,4-伸乙二氧基噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸酯)(PEDOT/PSS)、聚苯胺/樟腦磺酸(PANI/CSA)及聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸酯)(PANI/PSS)。
HIL 30之厚度可在約100Å至約10,000Å之範圍內。在一些具體實例中，HIL 30之厚度可在約100Å至約1,000Å之範圍內。當HIL 30之厚度在該等範圍內時，可在不實質性增加驅動電壓之情況下獲得令人滿意的電洞注入性質。
接著，可使用各種方法(諸如真空沈積、旋轉塗佈、澆鑄或LB沈積)在HIL 30上形成HTL 40。當藉由真空沈積或旋轉塗佈形成HTL 40時，沈積及塗佈條件可根據所用化合物而變化。然而，一般而言，沈積及塗佈條件可與用於形成HIL 30之條件幾乎相同。
用於形成HTL 40之材料可為已知電洞傳輸材料。已知電洞傳輸材料之實例包括(但不限於)咔唑衍生物，諸如N-苯基咔唑及聚乙烯咔唑；N,N'-雙(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-[1,1-聯苯]-4,4'-二胺(TPD)；4,4',4"-參(N-咔唑基)三苯胺(TCTA)；及N,N'-二-1-萘基-N,N'-二苯基-1,1'-聯苯-4,4'-二胺(NPD)。
HTL 40之厚度可在約50Å至約2,000Å之範圍內。在一些具體實例中，HTL 40之厚度可在約100Å至約1,500Å之範圍內。當HTL 40之厚度在該等範圍內時，可在不實質性增加驅動電壓之情況下獲得令人滿意的電洞傳輸性質。
此外，可形成具有電洞注入及電洞傳輸能力之功能層替代HIL及HTL。用於形成具有電洞注入及電洞傳輸能力之功能層之材料可選自已知材料。
除已知電洞注入材料、已知電洞傳輸材料及/或用於形成具有電洞注入及電洞傳輸能力之功能層的材料外，HIL、HTL及具有電洞注入及電洞傳輸能力之功能層中的至少一者亦可進一步包括產生電荷之材料以增加層之傳導性。
產生電荷之材料可為例如p型摻雜劑。p型摻雜劑之實例可包括(但不限於)苯醌衍生物，諸如四氰基對醌二甲烷(TCNQ)及2,3,5,6-四氟-四氰基-1,4-苯并對醌二甲烷(F4TCNQ)；金屬氧化物，諸如氧化鎢及氧化鉬；及含氰基化合物，諸如以下化合物200及其類似物。
當HIL、HTL或具有電洞注入及電洞傳輸能力之功能層進一步包括產生電荷之材料時，產生電荷之材料可均勻或不均勻地分散於該等層中。
可藉由真空沈積、旋轉塗佈、澆鑄或LB沈積在HTL 40(或視情況為具有電洞注入及電洞傳輸能力之功能層)上形成EML 50。當藉由真空沈積或旋轉塗佈形成EML 50時，沈積及塗佈條件可根據所用化合物而變化。然而，一般而言，該等條件可與用於形成HIL 30之條件幾乎相同。
用於形成EML 50之材料可為式1之縮合環狀化合物及已知發光材料(主體及/或摻雜劑)中之至少一者。舉例而言，EML 50可包括已知主體及作為摻雜劑之式1縮合環狀化合物。在此方面，式1之縮合環狀化合物可作為藍光摻雜劑。
已知主體之實例可包括(但不限於)參(8-羥基喹啉根基)鋁(Alq3)、4,4'-N,N'-二咔唑-聯苯(CBP)、聚(n-乙烯基咔唑)(PVK)、9,10-二(萘-2-基)蒽(ADN)、TCTA、1,3,5-參(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯(TPBI)、3-第三丁基-9,10-二(萘-2-基)蒽(TBADN)、E3及二苯乙烯基伸芳基(DSA)。
或者，主體可為由以下式60表示之基於蒽之化合物：
在式60中，Ar11及Ar12可各自獨立地為經取代或未經取代之C6-C60伸芳基；Ar13及Ar14可各自獨立地為經取代或未經取代之C1-C10烷基或經取代或未經取代之C6-C60芳基；且e及f可各自獨立地為0至5之整數。
舉例而言，在式60中，Ar11及Ar12可各自獨立地為伸苯基；或經苯基、萘基及蒽基中之至少一者取代之伸苯基，但不限於此。
在式60中，e及f可各自獨立地為0、1或2。
在式60中，Ar13及Ar14可各自獨立地為經苯基、萘基及蒽基中之至少一者取代之C1-C10烷基；苯基；萘基；蒽基；芘基；菲基；及經氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基及C1-C60烷氧基中之至少一者取代之苯基、萘基、蒽基、芘基及菲基，但不限於此。
舉例而言，在式60中，Ar11及Ar12可各自獨立地為伸苯基；或經苯基、萘基及蒽基中之至少一者取代之伸苯基；e及f可各自獨立地為0、1或2；且Ar13及Ar14可各自獨立地為選自經苯基、萘基及蒽基中之至少一者取代之C1-C10烷基；苯基；萘基；蒽基；芘基；及菲基之基團，但不限於此。
舉例而言，式60之基於蒽之化合物可為以下化合物BH01至BH39中之一者，但不限於此：BH01 BH02 BH03 BH04
同時，為製造全色OLED，可進一步圖案化紅光EML及綠光EML。
在此方面，已知紅光摻雜劑之實例包括(但不限於)PtOEP、Ir(piq)3及Btp2Ir(acac)。
已知綠光摻雜劑之實例包括(但不限於)Ir(ppy)3(ppy=苯基吡啶)、Ir(ppy)2(acac)、Ir(mpyp)3及C545T。
EML 50中摻雜劑之量以主體之100重量份計通常在約0.01至約15重量份範圍內，但不限於此。
EML 50之厚度可在約100Å至約1,000Å之範圍內。在一些具體實例中，HIL 30之厚度可在約200Å至約600Å之範圍內。當EML 50之厚度在該等範圍內時，可在不實質性增加驅動電壓之情況下獲得優良的發光性質。接著，使用各種方法(諸如真空沈積、旋轉塗佈或澆鑄)在EML 50上形成ETL 60。當 藉由真空沈積或旋轉塗佈形成ETL 60時，沈積及塗佈條件可根據所用化合物而變化。然而，一般而言，沈積及塗佈條件可與用於形成HIL 30之條件幾乎相同。
用於形成ETL 60之材料可為穩定傳輸自陰極諸如之電子的已知電子傳輸材料。已知電子傳輸材料之實例可包括(但不限於)喹啉衍生物，諸如參(8-喹啉根基)鋁(Alq3)、TAZ、Balq、雙(苯并喹啉-10-根基)鈹(Bebq2)、AND、以下化合物201及以下化合物202。
ETL 60之厚度可在約100Å至約1,000Å之範圍內。在一些具體實例中，ETL之厚度可在約150Å至約500Å之範圍內。當ETL 60之厚度在該等範圍內時，可在不實質性增加驅動電壓之情況下獲得令人滿意的電子傳輸性質。
此外，ETL 60可包括已知電子傳輸有機化合物及含金屬材料。
含金屬材料可包括Li錯合物。Li錯合物之實例可包括喹啉鋰(LiQ)及以下化合物203：化合物203
此外，可在ETL 60上形成有助於電子自陰極注入之EIL 70，用於形成EIL 70之材料不受特別限制。
用於形成EIL 70之材料可包括用於形成EIL之熟知材料，諸如LiF、NaCl、CsF、Li2O或BaO。EIL之沈積條件可根據所用化合物而變化。然而，一般而言，該等條件可與用於形成HIL 30之條件幾乎相同。
EIL 70之厚度可在約1Å至約100Å之範圍內。在一些具體實例中，ETL之厚度可在約3Å至約90Å之範圍內。當EIL 70之厚度在該等範圍內時，可在不實質性增加驅動電壓之情況下獲得令人滿意的電子注入性質。
在EIL 70上形成第二電極80。第二電極80可為陰極，其為電子注入電極。此處，用於形成第二電極80之金屬可包括具有低功函數之金屬，諸如金屬、合金、導電化合物或其混合物。詳言之，可藉由使用鋰(Li)、鎂(Mg)、鋁(Al)、鋁-鋰(Al-Li)、鈣(Ca)、鎂-銦(Mg-In)或鎂-銀(Mg-Ag)形成薄膜狀且因此透明的第二電極80。為獲得頂部發射型OLED，可藉由使用ITO或IZO將第二電極80形成為透明電極。
OLED可用於顯示裝置及單色光或白光照明裝置中。顯示裝置及照明裝置可進一步包括至少一個薄膜電晶體(TFT)，且OLED之第一電極可與TFT中所包括之源電極及汲電極中之一者接觸。
現將參考以下實施例更詳細地描述根據本發明之具體實例之OLED。該等實施例僅用於說明目的且不欲限制本發明之範疇。
實施例
合成實施例1：合成化合物1
合成實施例1-(1)：合成中間物1-a
根據以下反應流程1合成中間物1-a：
50g(194mmol)9-溴菲添加至含有500ml四氫呋喃之圓底燒瓶中，且接著在氮氣氛圍中將圓底燒瓶之溫度調節至-78℃。30分鐘後，146ml(233mmol)正丁基鋰緩慢滴加至混合物中，1小時後向其中緩慢滴加28.3g(274mmol)硼酸三甲酯，且使溫度上升至室溫。在室溫下攪拌所得混合物約12小時且2N(當量濃度)鹽酸水溶液滴加至反應溶液中直至溶液變為酸性溶液，且接著萃取所得溶液。分離有機層且在減壓下蒸發。殘餘物用正己烷再結晶且過濾並乾燥所得產物。由此獲得35g白色固體中間物1-a(產率：81%)。
合成實施例1-(2)：合成中間物1-b
根據以下反應流程2合成中間物1-b： 中間物1-a 中間物1-b
向圓底燒瓶中添加24g(112mmol)2-溴苯甲酸甲酯、34.7g(0.156mmol)中間物1-a、2.6g(2mmol)肆三苯基膦鈀{Pd(PPh3)4}、30.9g(223mmol)碳酸鉀、50ml水、125ml甲苯及125ml四氫呋喃且接著使所得混合物回流12小時。反應終止後，反應物經受層分離過程以獲得有機層。所得有機層在減壓下濃縮，藉由管柱純化且接著乾燥。由此獲得25g白色固體中間物1-b(產率：72%)。
合成實施例1-(3)：合成中間物1-c
根據以下反應流程3合成中間物1-c：
25g(80mmol)中間物1-b添加至含有250ml四氫呋喃之圓底燒瓶中，且接著在氮氣氛圍中將圓底燒瓶之溫度降至-78℃。30分鐘後，150ml(240mmol)1.6M苯基鋰緩慢滴加至混合物中且1小時後使溫度上升至室溫。在室溫下攪拌所得混合物約2小時且向其中添加氯化銨水溶液。接著，萃取所得溶液獲得有機層且接著在減壓下蒸發所得有機層。殘餘物用正己烷再結晶且過濾所得產物並進行乾燥。由此獲得29g白色固體中間物1-c(產率：83%)。
合成實施例1-(4)：合成中間物1-d
根據以下反應流程4合成中間物1-d：反應流程4
29g(66mmol)中間物1-c添加至含有290ml乙酸之圓底燒瓶中。接著，使圓底燒瓶溫度上升至80℃且向其中添加1至2滴鹽酸水溶液，且使所得溶液回流約2小時並將溫度調節至室溫。過濾由此產生之固體且進行乾燥。由此獲得27g白色固體中間物1-d(產率：93%)。
合成實施例1-(5)：合成中間物1-e
根據以下反應流程5合成中間物1-e：
27g(65mmol)中間物1-d添加至含有216ml氯仿之圓底燒瓶中且攪拌混合物。接著，28.9g(181mmol)溴用54ml氯仿稀釋，稀釋之混合物緩慢滴加至攪拌之混合物中，且在室溫下攪拌所得混合物48小時。接著，過濾由此產生之固體且進行乾燥。由此獲得27g白色固體中間物1-e(產率：93%)。
合成實施例1-(6)：合成化合物1
根據以下反應流程7合成化合物1：反應流程7
向圓底燒瓶中添加10g(17mmol)中間物1-e、7.6g(45mmol)二苯基胺、0.2g(0.7mmol)乙酸鈀{Pd(OAc)2}、6.7g(69mmol)第三丁醇鈉、0.14g(0.7mmol)三-第三丁基膦及100ml甲苯且混合物在100℃之反應溫度下保持2小時以誘發其間的反應。反應終止後，過濾反應溶液，濃縮濾液且藉由管柱層析純化所得濾液。接著，所得產物用甲苯及甲醇再結晶且過濾由此產生之固體並進行乾燥。由此獲得5.7g呈淡黃色固體狀之化合物1(產率：40%)。
使用NMR鑑別所產生之化合物。
MS：m/z 752[M]+
1H NMR(CDCl3)δ 8.89(d,1H),8.47(d,1H),8.40(s,1H),8.24(d,1H),7.73(t,1H),7.63(m,2H),7.27(m,23H),7.01(m,10H)
合成實施例2：合成化合物3
合成實施例2-(1)：合成中間物2-a
根據以下反應流程8合成中間物2-a：
向圓底燒瓶中添加16.3g(96mmol)4-胺基聯苯、15.8g(101mmol)溴苯、0.32g(1.4mmol)乙酸鈀、0.9g(1.4mmol)2,2-雙(二苯膦基)-1,1'-聯萘、18.5g(193mmol)第三丁醇鈉及160ml甲苯且使混合物回流24小時。將溫度調節至室溫後，過濾混合物，濃縮濾液且藉由管柱層析純化所得濾液。接著，所得產物用二氯甲烷及甲醇再結晶且過濾由此產生之固體並進行乾燥。由此獲得15g白色固體中間物2-a(產率：60%)。
合成實施例2-(2)：合成化合物3
除使用中間物2-a替代二苯基胺外，以與合成實施例1-(6)中相同之方式獲得3.7g呈淡黃色固體狀之化合物3(產率：31%)。
使用NMR鑑別所產生之化合物。
MS：m/z 904[M]+
1H NMR(CDCl3)δ 8.90(d,1H),8.51(m,2H),8.27(d,1H),7.75(t,2H),7.61(m,6H),7.48(m,9H),7.36(m,9H),7.23(m,11H),7.12(m,7H)
合成實施例3：合成化合物9
除在合成實施例2-(1)中用4-第三丁基苯胺替代4-胺基聯苯且使用1-溴-4-第三丁基苯替代溴苯外，以與合成實施例2中相同之方式獲得4.7g呈淡黃色固體狀之化合物9(產率：39%)。
使用NMR鑑別所產生之化合物。
MS：m/z 977[M]+
1H NMR(CDCl3)δ 8.89(s,1H),8.49(d,1H),8.23(s,1H),7.68(m,3H),7.31(m,21H),7.05(m,9H),1.38(s,18H),1.37(s, 18H)
合成實施例4：合成化合物10
除在合成實施例2-(1)中用4-第三丁基苯胺替代4-胺基聯苯且使用溴苯-d5替代溴苯外，以與合成實施例2中相同之方式獲得2.7g呈淡黃色固體狀之化合物10(產率：24%)。
使用NMR鑑別所產生之化合物。
MS：m/z 875[M]+
1H NMR(CDCl3)δ 8.91(d,1H),8.45(m,2H),8.26(d,1H),7.67(m,3H),7.30(m,15H),7.07(m,6H)
合成實施例5：合成化合物11
除在合成實施例2-(1)中用4-第三丁基苯胺替代4-胺基聯苯且使用1-溴-4-(三甲基矽烷基)苯替代溴苯外，以與合成實施例2中相同之方式獲得6.4g呈淡黃色固體狀之化合物11(產率：67%)。
使用NMR鑑別所產生之化合物。
MS：m/z 1009[M]+
1H NMR(CDCl3)δ 8.88(d,1H),8.51(d,1H),8.43(S,1H),8.24(d,1H),7.73(t,1H),7.64(m,2H),7.21(m,29H),1.36(s,9H),1.35(S,9H),0.30(s,9H),0.29(s,9H)
合成實施例6：合成化合物12
除在合成實施例2-(1)中使用1-溴-4-第三丁基苯替代溴苯外，以與合成實施例2中相同之方式獲得5.1g呈淡黃色固體狀之化合物12(產率：49%)。
使用NMR鑑別所產生之化合物。
MS：m/z 1017[M]+
1H NMR(CDCl3)δ 8.93(s,1H),8.50(m,2H),8.29(d,1H),7.40(m,42H),1.41(s,9H),1.40(s,9H)
合成實施例7：合成化合物28
除在合成實施例1-(3)中使用溴化甲基鎂替代苯基鋰外，以與合成實施例1中相同之方式獲得3.3g呈淡黃色固體狀之化合物28(產率：38%)。
使用NMR鑑別所產生之化合物。
MS：m/z 628[M]+
1H NMR(CDCl3)δ 8.84(s,1H),8.53(m,2H),8.26(s,2H),7.42(m,25H),1.75(s,6H)
合成實施例8：合成化合物29
除在合成實施例1-(3)中使用溴化甲基鎂替代苯基鋰且在合成實施例1-(6)中使用中間物2-a替代二苯基胺外，以與合成實施例1中相同之方式獲得3.3g呈淡黃色固體狀之化合物29(產率：38%)。
使用NMR鑑別所產生之化合物。
MS：m/z 780[M]+
1H NMR(CDCl3)δ 8.85(s,1H),8.55(m,2H),8.28(s,2H),7.47(m,33H),1.76(s,6H)
合成實施例9：合成化合物14
合成實施例9-(1)：合成中間物9-a
根據以下反應流程9合成中間物9-a： 反應流程9
向1L圓底燒瓶中添加30g(111.56mmol)2,4-二溴-6-氟苯胺、31.2g(245.44mmol)苯基酸-d5、61.9g(446.27mmol)碳酸鉀、2.6g(2.20mmol)肆三苯基膦鈀、120ml水、300ml甲苯及300ml四氫呋喃且混合物在80℃反應溫度下保持24小時以誘發其間反應。反應終止後，反應產物經受層分離過程以移除水層且由其分離有機層，且在減壓下濃縮所得有機層。使用己烷及二氯甲烷藉由管柱層析純化所得產物且乾燥由其產生之固體。由此獲得24.2g白色固體中間物9-a(產率：79.4%)。
合成實施例9-(2)：合成中間物9-b
根據以下反應流程10合成中間物9-b：
向圓底燒瓶中添加15g(55mmol)中間物9-a、8.9g(55mmol)溴苯-d5、0.25g(1.1mmol)乙酸鈀、0.68g(1.1mmol)2,2-雙(二苯膦基)-1,1'-聯萘、10.6g(110mmol)第三丁醇鈉及150ml甲苯且使混合物回流24小時。過濾所得混合物，濃縮濾液且藉由管柱層析純化所得濾液。接著，所得產物用二 氯甲烷及甲醇再結晶且過濾由其產生之固體並進行乾燥。由此獲得14g白色固體中間物9-b(產率：72%)。
合成實施例9-(3)：合成化合物14
除在合成實施例1-(6)中使用中間物9-b替代二苯基胺外，以與合成實施例1中相同之方式獲得3.1g呈淡黃色固體狀之化合物14(產率：24%)。
使用NMR鑑別所產生之化合物。
MS：m/z 1123[M]+
1H NMR(CDCl3)δ 8.81(s,1H),8.35(d,1H),8.05(s,2H),7.71(t,2H),7.34(m,16H),6.84(d,2H)
合成實施例10：合成化合物17
除在合成實施例2-(1)中使用4-氰基苯胺替代4-胺基聯苯外，以與合成實施例2中相同之方式獲得4.3g呈淡黃色固體狀之化合物17(產率：42%)。
使用NMR鑑別所產生之化合物。
MS：m/z 803[M]+
1H NMR(CDCl3)δ 8.90(d,1H),8.51(m,2H),8.33(d,1H),7.74(m,3H),7.25(m,29H),6.93(d,2H)
合成實施例11：合成化合物22
合成實施例11-(1)：合成中間物11-a
根據以下反應流程11合成中間物11-a：
向反應器中添加50g(197mmol)1,3-二溴-5-氟苯、28.8g(167mmol)1-萘基酸、4.6g(3.9mmol)肆三苯基膦鈀、54.4g(394mmol)碳酸鉀、450ml甲苯及150ml水且使混合物回流。反應終止後，萃取所得混合物以分離有機層。隨後，在減壓下蒸發有機層且藉由管柱層析進行純化。由此獲得25g呈透明液態之中間物11-a(產率：42%)。
合成實施例11-(2)：合成中間物11-b
根據以下反應流程12合成中間物11-b：
除使用4-第三丁基苯胺替代4-胺基聯苯且使用中間物11-a替代溴苯外，以與合成實施例2-(1)中相同之方式合成中間物11-b。
合成實施例11-(3)：合成化合物22
除在合成實施例1-(6)中使用中間物11-b替代二苯基胺外，以與合成實施例1中相同之方式獲得1.6g呈淡黃色固體狀之化合物22(產率：21%)。
使用NMR鑑別所產生之化合物。
MS：m/z 1153[M]+
1H NMR(CDCl3)δ 8.88(d,1H),8.56(m,2H),8.28(d,1H),7.88(m,6H),7.71(m,3H),7.30(m,30H),6.86(m,5H),1.35(s,9H),1.34(s,9H)
合成實施例12：合成化合物26
除在合成實施例1-(6)中使用9,9-二甲基-N-苯基-9H-茀-2-胺替代二苯基胺外，以與合成實施例1中相同之方式獲得2.7g呈淡黃色固體狀之化合物26(產率：36%)。
使用NMR鑑別所產生之化合物。
MS：m/z 985[M]+
1H NMR(CDCl3)δ 8.89(s,1H),8.37(m,3H),7.64(m,7H),7.24(m,33H),1.42(s,6H),1.36(s,6H)
合成實施例13：合成化合物54
除在合成實施例2-(1)中使用2-溴-9,9-二甲基-9H-茀替代溴苯外，以與合成實施例2中相同之方式獲得3.3g呈淡黃色固體狀之化合物54(產率：37%)。
使用NMR鑑別所產生之化合物。
MS：m/z 1013[M]+
1H NMR(CDCl3)δ 8.86(s,1H),8.50(d,1H),8.30(s,2H),7.53(m,39H),1.76(s,6H),1.49(s,12H)
合成實施例14：合成化合物64
合成實施例14-(1)：合成中間物14-a
根據以下反應流程13合成中間物14-a：
向反應器中添加500ml乙酸及120g(1.39mol)3-甲基-2-丁酮且使溫度上升至60℃。接著，緩慢添加150g(1.39mol)苯肼至混合物中且使所得混合物回流。反應終止後，添加500ml水至混合物中且混合物用氫氧化鈉中和。所得混合物用乙酸乙酯萃取若干次且在減壓下蒸發所得有機層且藉由管柱層析純化殘餘物。由此獲得156g中間物14-a(產率：71%)。
合成實施例14-(2)：合成中間物14-b
根據以下反應流程14合成中間物14-b：
100g(0.628mol)中間物14-a及500ml乙酸添加至反應器中。接著，緩慢添加118g(1.88mol)氰基硼氫化鈉至混合物中以避免引起劇烈的熱產生。攪拌所得混合物5小時，向其中添加300ml水，且用氫氧化鈉使混合之溶液呈鹼性。隨後，添加乙酸乙酯至所得溶液中，萃取溶液若干次以分離有機層且濃縮所得有機層。接著藉由管柱層析純化所得產物。由此獲得55g中間物14-b(產率：54%)。
合成實施例14-(3)：合成化合物64
除在合成實施例1-(6)中使用中間物14-b替代二苯基胺外，以與合成實施例1中相同之方式獲得1.8g呈淡黃色固體狀之化合物64(產率：34%)。
使用NMR鑑別所產生之化合物。
MS：m/z 737[M]+
1H NMR(CDCl3)δ 8.90(s,1H),8.76(d,1H),8.57(s,1H),8.43(d,1H),7.78(m,3H),7.16(m,21H),4.01(s,1H),3.83(s,1H),1.37(s,3H),1.35(s,3H),1.26(m,6H),1.14(m,6H)
合成實施例15：合成化合物68
合成實施例15-(1)：合成中間物15-a
根據以下反應流程15合成中間物15-a：
向500ml圓底燒瓶中添加50g(0.462mol)苯肼及170ml乙酸且使燒瓶溫度上升至60℃。接著，添加51.9g(0.462mol)2-甲基環己酮至加熱之圓底燒瓶中。在化合物添加完成後，使混合物回流8小時。反應終止後，添加100ml水至混合物中且用氫氧化鈉使所得混合物呈鹼性。
所得溶液用水及乙酸乙酯萃取以分離有機層。所得有機層用硫酸鎂進行無水處理且在減壓下濃縮。隨後，使用己烷及乙酸乙酯作為發展溶劑藉由管柱層析純化所得產物。由此獲得72g中間物15-a(產率：84%)。
合成實施例15-(2)：合成中間物15-b
根據以下反應流程16合成中間物15-b： 中間物15-a 中間物15-b
在氮氣氛圍下將57g(0.308mol)根據反應流程15獲得之中間物15-a溶解於2L圓底燒瓶中之570ml甲苯中且接著使溫度降至-10℃。接著，緩慢添加300ml(0.474mol)1.6M甲基鋰至溶液中且在-10℃下保持3小時以誘發其間反應。反應終止後，緩慢添加水至反應溶液中直至溶液不具有反應性。
所得溶液用水及乙酸乙酯萃取以分離有機層。所得有機層用硫酸鎂進行無水處理且在減壓下濃縮。隨後，使用己烷及乙酸乙酯作為發展溶劑藉由管柱層析純化所得產物。由此獲得47g中間物15-b(產率：76%)。
合成實施例15-(3)：合成中間物15-c
根據以下反應流程17合成中間物15-b：
向1L圓底燒瓶中添加40g(0.199mol)根據反應流程16獲得之中間物15-b、48.6g(0.238mol)碘苯、0.89g(0.004mol)參(二苯亞甲基丙酮)二鈀(0)、2.47g(0.004mol)2,2-雙(二苯膦基)-1,1'-聯萘、38.19g(0.397mol)第三丁醇鈉及400ml甲苯且使混合物回流8小時。反應終止後，所得混合物經矽藻土過濾且在減壓下濃縮濾液。使用己烷作為發展溶劑藉由管柱層析純化所得產物。由此獲得44g中間物15-c(產率：79%)。
合成實施例15-(4)：合成中間物15-d
根據以下反應流程18合成中間物15-d：
向500ml圓底燒瓶中添加44g(0.158mol)根據反應流程17獲得之中間物15-c及130ml二甲基甲醯胺且使溫度降至0℃。接著，將25.2g(0.142mol)N-溴丁二醯亞胺溶解於200ml二甲基甲醯胺中且溶液緩慢添加至混合物中。溶液添加完成後，使溫度上升至室溫且攪拌所得溶液2小時。
反應終止後，所得溶液用水及二氯甲烷萃取以分離有機層。所得有機層用硫酸鎂進行無水處理且在減壓下濃縮。隨後，所得產物用己烷結晶且過濾由其產生之晶體。由此獲得45g中間物15-d(產率：80%)。
合成實施例15-(5)：合成中間物15-e
根據以下反應流程19合成中間物15-e：
向1L圓底燒瓶中添加40g(0.112mol)根據反應流程18獲得之中間物15-d、34g(0.134mol)雙(頻哪醇根基)二硼、2.73g(0.003mol)氯化鈀(II)-1-,1'-雙(二苯膦基)二茂鐵、32.9g(0.335mol)乙酸鉀及480ml甲苯且使混合 物回流8小時。反應終止後，所得混合物經矽藻土過濾且在減壓下濃縮濾液。隨後，使用己烷及乙酸乙酯作為發展溶劑藉由管柱層析純化所得產物。由此獲得26g中間物15-e(產率：58%)。
合成實施例15-(6)：合成化合物68
向圓底燒瓶中添加5.0g(9mmol)中間物15-e、8.4g(2.1mmol)中間物1-e、0.4g(0.3mmol)肆三苯基膦鈀、3.6g(26mmol)碳酸鉀、25ml 1,4-二噁烷、25ml甲苯及10ml水且使混合物回流。反應終止後，添加水及己烷至所得混合物中。過濾由其產生之晶體。使晶體再結晶得到5.3g化合物68(產率：57%)。
使用NMR鑑別所產生之化合物。
MS：m/z 969[M]+
1H NMR(CDCl3)δ 9.07(d,1H),8.95(m,2H),8.48(d,1H),7.75(m,6H),7.37(m,24H),6.62(s,2H),2.00(m,2H),1.60(m,14H),1.30(s,3H),1.28(s,3H),1.18(s,3H),1.15(s,3H)
實施例1
對ITO玻璃進行圖案化以具有2mm×2mm發射面積且接著洗滌。將ITO玻璃置放於真空室中，在1×10-7托基礎壓力下在ITO玻璃上沈積CuPc以形成厚度為800Å之HIL，且在HIL上沈積α-NPD以形成厚度為300Å之HTL。在HTL上共沈積化合物BH01及化合物1(3wt%)以形成厚度為250Å之EML且在EML上沈積Alq3以形成厚度為350Å之ETL。隨後，在ETL上形成厚度為5Å之LiF EIL且在EIL上形成厚度為500Å之Al電極，藉此完成OLED之製造。
實施例2至8
除分別使用化合物3、9、10、11、12、28及29替代化合物1外，以與實施例1中相同之方式製造OLED。
比較實施例1
除使用以下化合物A替代化合物1外，以與實施例1中相同之方式製造OLED。
比較實施例2
除使用以下化合物B替代化合物1外，以與實施例1中相同之方式製造OLED。
評估實施例1
使用PR650 Spectroscan Source量測單元(由PhotoResearch製造)量測根據實施例1至8及比較實施例1及2製造之各OLED之驅動電壓、電流、亮度 (在0.4mA下量測)、色彩座標及壽命(T80)且量測結果展示於以下表1中。此外，OLED之壽命資料說明於圖2及3中且OLED之電流密度資料說明於圖4及5中。T80指示各OLED之亮度降至初始亮度之80%的時間且其係在3,000尼特下量測。
由表1及圖2至5中所示之結果證實，與比較實施例1及2之OLED相比，實施例1至8之各OLED均具有優良驅動電壓及外部量子效率、較高亮度、較高色純度及較長壽命。
如上文所述，式1之縮合環狀化合物可具有高耐熱性及優良發光性質，且因此包括式1縮合環狀化合物之OLED可具有優良驅動電壓、高效率、高亮度、優良外部量子效率及長壽命。
儘管已參考本發明之例示性具體實例具體展示及描述本發明，但一般技術者應理解可在不偏離如以下申請專利範圍所界定之本發明之精神及範疇的情況下對本發明做出各種形式及細節上的變化。

Claims (14)

  1. 一種有機發光二極體，包含：一第一電極；一第二電極，面向該第一電極；以及一有機層，插入該第一電極與該第二電極之間，其中該有機層包含一發射層，該發射層包含一主體及一摻雜劑，且該摻雜劑包含由以下式1表示之一縮合環狀化合物：其中R1由-(Ar1)a1-(R11)b1表示，R2由-(Ar2)a2-(R12)b2表示，R3由-(Ar3)a3-(R13)b3表示，且R4由-(Ar4)a4-(R14)b4表示；Ar1至Ar4各自獨立地為經取代或未經取代之C5-C60芳族鍵聯基團或經取代或未經取代之C2-C60雜芳族鍵聯基團；Ar5及Ar6各自獨立地為經取代或未經取代之C6-C60伸芳基或經取代或未經取代之C2-C60伸雜芳基；其中R5及R6係i)各自獨立地為以下中之一者：氫；氘；C1-C10烷基；苯基；萘基；及經氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基及C1-C60烷氧基中之至少一者取代之苯基及萘基；或ii)經由單鍵、由以下式4A表示之鍵聯基團或由以下式4B表示之鍵聯基團彼此連接：其中X21至X23各自獨立地為氫、氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1-C10烷基、苯基、萘基及經氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基及C1-C60烷氧基中之至少一者取代之苯基及萘基；R11至R14各自獨立地為非共價電子對、氫、氘、經取代或未經取代之C1-C60烷基、經取代或未經取代之C2-C60烯基、經取代或未經取代之C2-C60炔基、經取代或未經取代之C1-C60烷氧基、經取代或未經取代之C3-C10環烷基、經取代或未經取代之C6-C60芳基、經取代或未經取代之C6-C60芳氧基、經取代或未經取代之C6-C60芳硫基、經取代或未經取代之C2-C60雜芳基或經取代或未經取代之C2-C60縮合環狀基團；a1至a4各自獨立地為0至3之整數；b1至b4各自獨立地為1至5之整數；c及d各自獨立地為0至3之整數；X1至X10各自獨立地為氫、氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1-C60烷基、經氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C10環烷基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基及C2-C60雜芳基中之至少一者取代之C1-C60烷基、C2-C60烯基、經氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C10環烷基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基及C2-C60雜芳基中之至少一者取代之C2-C60烯基、C2-C60炔基、經氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C10環烷基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基及C2-C60雜芳基中之至少一者取代之C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、經氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C10環烷基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基及C2-C60雜芳基中之至少一者取代之C1-C60烷氧基、C3-C60環烷基、經氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C10環烷基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基及C2-C60雜芳基中之至少一者取代之C3-C60環烷基、之C6-C60芳基、經氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C10環烷基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基及C2-C60雜芳基中之至少一者取代之C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、經氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C10環烷基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基及C2-C60雜芳基中之至少一者取代之C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、經氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C10環烷基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基及C2-C60雜芳基中之至少一者取代之C6-C60芳硫基、C2-C60雜芳基、經氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C10環烷基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基及C2-C60雜芳基中之至少一者取代之C2-C60雜芳基、-Si(R21)(R22)(R23)；且R21至R23各自獨立地為氫、氘、經取代或未經取代之C1-C60烷基、經取代或未經取代之C2-C60烯基、經取代或未經取代之C2-C60炔基、經取代或未經取代之C1-C60烷氧基、經取代或未經取代之C3-C60環烷基、經取代或未經取代之C6-C60芳基、經取代或未經取代之C6-C60芳氧基、經取代或未經取代之C6-C60芳硫基或經取代或未經取代之C2-C60雜芳基。
  2. 如申請專利範圍第1項之有機發光二極體，其中R11至R14各自獨立地為氫、氘、經取代或未經取代之C1-C10烷基、經取代或未經取代之苯基、經取代或未經取代之并環戊二烯基、經取代或未經取代之茚基、經取代或未經取代之萘基、經取代或未經取代之薁基、經取代或未經取代之并環庚三烯基、經取代或未經取代之二環戊二烯并苯基、經取代或未經取代之苊基(acenaphthyl)、經取代或未經取代之茀基、經取代或未經取代之丙烯合萘基、經取代或未經取代之菲基(phenanthrenyl)、經取代或未經取代之蒽基、經取代或未經取代之丙二烯合茀基、經取代或未經取代之聯伸三苯基(triphenylenyl)、經取代或未經取代之芘基、經取代或未經取代之基、經取代或未經取代之稠四苯基、經取代或未經取代之苉基、經取代或未經取代之苝基、經取代或未經取代之異稠五苯基、經取代或未經取代之稠六苯基、經取代或未經取代之環戊基、經取代或未經取代之環己基、經取代或未經取代之環庚基、經取代或未經取代之二氫萘基、經取代或未經取代之四氫萘基或經取代或未經取代之二氫茚基。
  3. 如申請專利範圍第1項之有機發光二極體，其中Ar1至Ar4各自獨立地為經取代或未經取代之苯鍵聯基團、經取代或未經取代之并環戊二烯鍵聯基團、經取代或未經取代之茚鍵聯基團、經取代或未經取代之萘鍵聯基團、經取代或未經取代之薁鍵聯基團、經取代或未經取代之并環庚三烯鍵聯基團、經取代或未經取代之二環戊二烯并苯鍵聯基團、經取代或未經取代之苊鍵聯基團、經取代或未經取代之茀鍵聯基團、經取代或未經取代之丙烯合萘鍵聯基團、經取代或未經取代之菲鍵聯基團、經取代或未經取代之蒽鍵聯基團、經取代或未經取代之丙二烯合茀鍵聯基團、經取代或未經取代之聯伸三苯鍵聯基團、經取代或未經取代之芘鍵聯基團、經取代或未經取代之鍵聯基團、經取代或未經取代之稠四苯鍵聯基團、經取代或未經取代之苉鍵聯基團、經取代或未經取代之苝鍵聯基團、經取代或未經取代之稠五苯鍵聯基團或經取代或未經取代之稠六苯鍵聯基團。
  4. 如申請專利範圍第1項之有機發光二極體，其中a1至a4各自獨立地為0、1或2，且b1至b4各自獨立地為1或2。
  5. 如申請專利範圍第1項之有機發光二極體，其中R11至R14各自獨立地為以下中之一者：氫；氘；C1-C10烷基；苯基；萘基；菲基；茀基；芘基；環戊基；環己基；四氫萘基；二氫茚基；及經氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基及-Si(Q1)(Q2)(Q3)中之至少一者取代之苯基、萘基、菲基、茀基、芘基、環戊基、環己基、四氫萘基及二氫茚基；Q1至Q3各自獨立地為C1-C10烷基或C6-C14芳基；Ar1至Ar4各自獨立地由以下式3A至3G中之一者表示：其中Z11至Z14各自獨立地為氫、氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基或C1-C60烷氧基；s為1至6之整數；且t為1至3之整數。
  6. 如申請專利範圍第1項之有機發光二極體，其中該縮合環狀化合物由以下式1A至1D中之一者表示： 其中R1至R4、Ar5、Ar6、c、d及X1至X10與申請專利範圍第1項中所定義相同；X21至X23與申請專利範圍第1項中所定義相同；Z21及Z22各自獨立地為氫、氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、經取代或未經取代之C1-C60烷基、經取代或未經取代之C2-C60烯基、經取代或未經取代之C2-C60炔基或經取代或未經取代之C1-C60烷氧基；u為1至4之整數；且v為1至6之整數。
  7. 如申請專利範圍第1項之有機發光二極體，其中式1中R1與R2之組合以及R3與R4之組合中之至少一者彼此連接。
  8. 如申請專利範圍第1項之有機發光二極體，其中式1中-N(R1)(R2)及-N(R3)(R4)中之至少一者由以下式5A至5F中之一者表示：其中Z31至Z42各自獨立地為氫、氘、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、胺基、甲脒基、肼、腙、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、經取代或未經取代之C1-C60烷基、經取代或未經取代之C2-C60烯基、經取代或未經取代之C2-C60炔基，或經取代或未經取代之C1-C60烷氧基，或經取代或未經取代之C6-C60芳基；且w及x各自獨立地為1至8之整數。
  9. 如申請專利範圍第1項之有機發光二極體，其中該縮合環狀化合物為化合物1至78中之一者： 化合物22 化合物23 化合物24化合物40 化合物41 化合物42化合物58 化合物59 化合物60
  10. 如申請專利範圍第1項之有機發光二極體，其中該有機層包含一電洞注入層、一電洞傳輸層、具有電洞注入及電洞傳輸能力之一功能層、一電子傳輸層及一電子注入層中之至少一者。
  11. 如申請專利範圍第1項之有機發光二極體，其中該主體包含由以下式60表示之基於蒽之化合物：其中Ar11及Ar12各自獨立地為經取代或未經取代之C6-C60伸芳基；Ar13及Ar14各自獨立地為經取代或未經取代之C1-C10烷基或經取代或未經取代之C6-C60芳基；且e及f各自獨立地為0至5之整數。
  12. 如申請專利範圍第10項之有機發光二極體，其中該電子傳輸層包含一電子傳輸有機化合物及一含金屬材料。
  13. 如申請專利範圍第12項之有機發光二極體，其中該含金屬材料為鋰錯合物。
  14. 如申請專利範圍第10項之有機發光二極體，其中該有機層包含一電洞注入層、一電洞傳輸層及具有電洞注入及電洞傳輸能力之一功能層中之至少一者，且該電洞注入層、該電洞傳輸層及具有電洞注入及電洞傳輸能力之該功能層中之至少一者包含產生電荷之材料。
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