TWI812963B - 有機發光二極體及含此之裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明與包括不透明基板、陽極、陰極、發射層、電子注入層及電子傳輸層堆疊的有機發光二極體有關;且與包括同者的顯示裝置或照明裝置有關。
Description
本發明與一種有機發光二極體及包括同者的裝置有關。
為自發光裝置的有機發光二極體(OLED)具有廣視角、優異對比度、快速反應、高亮度、優異驅動電壓特性、以及色彩再現。典型的OLED包括依序地堆疊於基板上的:陽極、電洞傳輸層(HTL)、發射層(EML)、電子傳輸層(ETL)、以及陰極。在此方面,HTL、EML及ETL是由有機化合物及/或有機金屬化合物形成的薄膜。
當對該陽極及陰極施加電壓時,自陽極電極注入的電洞經由HTL移動至EML,且自陰極電極注入的電子經由ETL移動至EML。電洞及電子於EML中重新結合,以產生激子。當激子自激發狀態下降到基態時,光線發出。應當使電洞及電子的注入及流動平衡,使得具有上述結構的OLED具有優異效率。
包括不同電子傳輸材料的多種有機電子二極體為本領域中所習知。然而,仍然有需要改良此等裝置的效能,特別是具體地針對效率及電壓改良單發射層頂發射OLED的效能。
因此,本發明的目的在於提供一種克服先前技術的缺陷的有機發光二極體,特別是提供了一種具改良效能,亦即具改良效率及改良電壓的單發射層頂發射OLED。
該目的藉由包括不透明基板、陽極、陰極、發射層、電子注入層及電子傳輸層堆疊的有機發光二極體達成;其中
-電子傳輸層堆疊設置於發射層與電子注入層之間;
-電子傳輸層堆疊包括第一電子傳輸層及第二電子傳輸層;
-第一電子傳輸層包括式(I)化合物
(Ar
1-A
c)
a-X
b(I);
-a及b獨立地為1或2;
-c獨立地為0或1;
- Ar
1獨立地選自C
6至C
60芳基或C
2至C
42雜芳基,
-其中每一個Ar
1都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:C
6至C
12芳基、C
3至C
11雜芳基、及C
1至C
6烷基、D、C
1至C
6烷氧基、C
3至C
6分支烷基、C
3至C
6環烷基、C
3至C
6分支烷氧基、C
3至C
6環烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6環烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基、鹵素、CN或PY(R
10)
2,其中Y選自O、S或Se,較佳地為O,及R
10獨立地選自C
6至C
12芳基、C
3至C
12雜芳基、C
1至C
6烷基、C
1至C
6烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6環烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基;
-其中Ar
1上的每一個C
6至C
12芳基取代基及Ar
1上的每一個C
3至C
11雜芳基取代基都可用C
1至C
4烷基或鹵素取代;
- A獨立地選自C
6至C
30芳基,
-其中每一個A都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:C
6至C
12芳基及C
1至C
6烷基、D、C
1至C
6烷氧基, C
3至C
6分支烷基、C
3至C
6環烷基、C
3至C
6分支烷氧基、C
3至C
6環烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基、鹵素、CN或PY(R
10)
2,其中Y選自O、S或Se,較佳地為O,及R
10獨立地選自C
6至C
12芳基、C
3至C
12雜芳基、C
1至C
6烷基、C
1至C
6烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基;
- 其中A上的每一個C
6至C
12芳基取代基都可用C
1至C
4烷基或鹵素取代;
- X獨立地選自C
2至C
42雜芳基及C
6至C
60芳基組成之群組,
-其中每一個X都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:C
6至C
12芳基、C
3至C
11雜芳基、及C
1至C
6烷基、D、C
1至C
6烷氧基、C
3至C
6分支烷基、C
3至C
6環烷基、C
3至C
6分支烷氧基、C
3至C
6環烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基、鹵素、CN或PY(R
10)
2,其中Y選自O、S或Se,較佳地為O,及R
10獨立地選自C
6至C
12芳基、C
3至C
12雜芳基、C
1至C
6烷基、C
1至C
6烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基;
- 其中X上的每一個C
6至C
12芳基取代基及X上的每一個C
3至C
11雜芳基取代基都可用C
1至C
4烷基或鹵素取代;
-式(I)化合物的分子偶極矩為
0 D及≤4 D;
-第二電子傳輸層包括式(II)化合物
(Ar
2)
m-(Z
k-G)
n(II);
-m及n獨立地為1或2;
-k獨立地為0、1或2;
- Ar
2獨立地選自C
2至C
42雜芳基及C
6至C
60芳基組成之群組,
-其中每一個Ar
2都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:C
6至C
12芳基、C
3至C
11雜芳基、及C
1至C
6烷基、D、C
1至C
6烷氧基、C
3至C
6分支烷基、C
3至C
6環烷基、C
3至C
6分支烷氧基、C
3至C
6環烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基、鹵素、CN或PY(R
10)
2,其中Y選自O、S或Se,較佳地為O,及R
10獨立地選自C
6至C
12芳基、C
3至C
12雜芳基、C
1至C
6烷基、C
1至C
6烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基;
-其中Ar
2上的每一個C
6至C
12芳基取代基及Ar
2上的每一個C
3至C
11雜芳基取代基都可用C
1至C
4烷基或鹵素取代;
- Z獨立地選自C
6至C
30芳基,
-其中每一個Z都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:C
6至C
12芳基及C
1至C
6烷基、D、C
1至C
6烷氧基、C
3至C
6分支烷基、C
3至C
6環烷基、C
3至C
6分支烷氧基、C
3至C
6環烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基、鹵素、CN或PY(R
10)
2,其中Y選自O、S或Se,較佳地為O,及R
10獨立地選自C
6至C
12芳基、C
3至C
12雜芳基、C
1至C
6烷基、C
1至C
6烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基;
-其中Z上的每一個C
6至C
12芳基取代基都可用C
1至C
4烷基或鹵素取代;
- G被選定,使得化合物G-苯基的偶極矩為≥1 D及≤7 D;及
-第一電子傳輸層及第二電子傳輸層無電摻雜物。
該目的藉由包括本發明有機發光二極體的裝置進一步達成,其中該裝置為顯示裝置或照明裝置。
第一電子傳輸層
第一電子傳輸層包括式(I)化合物
(Ar
1-A
c)
a-X
b(I)。
第一電子傳輸層可由式(I)化合物組成。替代地,第一電子傳輸層可由式(I)化合物及一或更多另外化合物的混合物組成,前提是另外化合物都不是電摻雜物。第一電子傳輸層可包括多於一個式(I)化合物。特別是,第一電子傳輸層可由式(I)化合物及本領域中已知為電子傳輸基質化合物的另外化合物的混合物組成。可含的範例性另外電子傳輸基質化合物被揭露於下面。
在式(I)化合物中,基團“A”為連接(在c>1的情況中,如果存在)基團Ar
1與X的間隔體部分。在式(I)化合物包括多於一個基團(Ar
1-A
c)的情況中,該基團可獨立地包括亦可不獨立地包括間隔體A。
在式(I)化合物中,a及b獨立地為1或2。替代地,a及b二者都可為1。
在式(I)化合物中,c獨立地為0或1。
Ar
1獨立地選自C
6至C
60芳基或C
2至C
42雜芳基,替代地C
6至C
54芳基或C
2至C
39雜芳基,替代地C
6至C
48芳基或C
2至C
36雜芳基,替代地C
6至C
42芳基或C
2至C
36雜芳基,替代地C
6至C
36芳基或C
2至C
30雜芳基,替代地C
6至C
30芳基或C
2至C
24雜芳基。
Ar
1可獨立地為C
6至C
54芳基,可選的C
6至C
48芳基,可選的C
6至C
42芳基,可選的C
6至C
36芳基,可選的C
6至C
30芳基,及可選的C
6至C
24芳基。
Ar
1可獨立地為C
2至C
42雜芳基,可選的C
2至C
40雜芳基,可選的C
2至C
36雜芳基,可選的C
2至C
30雜芳基,及可選的C
2至C
24雜芳基。
在實施方式中,Ar
1不同於X。
Ar
1可包括二或更多含稠環(anellated)芳香環(較佳地三或更多含稠環芳香環)的系統。
Ar
1可包括至少一sp
3雜化的碳原子。
Ar
1可包括未被整合於芳香環結構內的至少一碳碳sp
2烯烴鍵。在Ar
1獨立地選自未取代的C
2至C
42雜芳基的實施方式中,雜原子藉由單鍵被結合至Ar
1的分子結構內。
Ar
1可獨立地選自以下者組成之群組:苯基(phenyl)、萘基(naphthyl)、蒽基(anthracenyl)、丙二烯合茀基(fluoranthenyl)、二苯並呱喃基(xanthenyl)、螺-二苯並呱喃基(spiro-xanthenyl)、茀基(fluorenyl)、螺-茀基(spiro-fluorenyl)、三苯矽基(triphenylsilyl)、四苯矽基(tetraphenylsilyl)、二苯並-呋喃基(dibenzo-furanyl)、二-二苯並呋喃基(di-dibenzofuranyl)、嘧啶基(pyrimidinyl)、吡嗪基(pyrazinyl)、芳基-烯基(aryl-alkenyl)或具有式(IIa)的基團
(IIa)
其中
- 星號“*”表示式(IIa)基團與A結合的結合位置;及
- R
1至R
5獨立地選自以下者組成之群組:H、C
6至C
12芳基及C
3至C
10(替代地,
C
4至C
5)雜芳基。
Ar
1可獨立地選自以下者組成之群組:苯基、蒽基、茀基或式(IIa)基團
(IIa)
其中R
1至R
5獨立地選自H及苯基。
Ar
1可為式(IIa)基團
(IIa)
及R
1至R
5中至少二者不是H。
在式(IIa)基團中,R
1至R
5中不是H的至少二者可互相處於鄰位。R
1至R
5中不是H的至少一者可與*-位置處於鄰位。在此方面,二基團如果分別結合至式(IIa)苯環的相鄰碳原子則互相處於鄰位。
Ar
1可獨立地選自下面的基團中一者
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
其中星號“*”分別表示與A結合的結合位置。
在Ar
1為取代的情況中,取代基中每一者都可獨立地選自以下者組成之群組:苯基(phenyl)、萘基(naphtyl)、聯苯(biphenyl)、吡啶基(pyridyl)、皮考啉基(picolinyl)、盧剔啶基(lutidinyl)、二苯並呋喃基(dibenzofuranyl)、二苯並噻吩-基(dibenzothiophene-yl)、及苯並噻吩-基(benzothiophene-yl)。
A可獨立地選自取代的或未取代的C
6至C
30芳基,替代的C
6至C
24芳基,替代的C
6至C
18芳基。
A可獨立地選自分別為取代的或未取代的以下者組成之群組:伸苯基(phenylene)、 伸萘基(naphthylene)、伸聯苯(biphenylene)及伸聯三苯(terphenylene)。
A可獨立地選自下面的基團或其組合物中一者
;
;
;
;
其中與Ar
1及X結合的結合位置可被自由地選擇,較佳地為
;
;
;
;
;
。
在A為取代的情況中,A上的每一個取代基都可獨立地選自苯基及C
1至C
4烷基組成之群組。
X可獨立地選自以下者組成之群組:C
2至C
39雜芳基及C
6至C
54芳基,可選的C
2至C
36雜芳基及C
6至C
48芳基,可選的C
3至C
30雜芳基及C
6至C
42芳基,可選的C
3至C
27雜芳基及C
6至C
36芳基,可選的C
3至C
24雜芳基及C
6至C
30芳基,及可選的C
3至C
21雜芳基及C
6至C
24芳基,其中各自基團可為取代的或未取代的。
X可獨立地選自以下者組成之群組:C
2至C
39含N雜芳基、C
2至C
39含O雜芳基及C
6至C
54芳基,可選的C
2至C
36含N雜芳基、C
2至C
36含O雜芳基及C
6至C
48芳基,可選的C
3至C
30含N雜芳基、C
3至C
30含O雜芳基及C
6至C
42芳基,可選的C
3至C
27含N雜芳基、C
3至C
27含O雜芳基及C
6至C
36芳基,可選的C
3至C
24含N雜芳基、C
3至C
24含O雜芳基及C
6至C
30芳基,及可選的C
3至C
21含N雜芳基、C
3至C
21含O雜芳基及C
6至C
24芳基。
X可獨立地選自以下者組成之群組:C
2至C
39含N雜芳基及C
6至C
54芳基,可選的C
2至C
36含N雜芳基,及C
6至C
48芳基,可選的C
3至C
30含N雜芳基及C
6至C
42芳基,可選的C
3至C
27含N雜芳基及C
6至C
36芳基,可選的C
3至C
24含N雜芳基及C
6至C
30芳基,及可選的C
3至C
21含N雜芳基及C
6至C
24芳基。在此方面,可設想各自含N雜芳基包括一或更多N原子為僅有(複數)雜原子。
X可獨立地選自可分別為取代的或未取代的以下者組成之群組:三嗪基(triazinyl)、1,2-二嗪基(1,2-diazinyl)、1,3-二嗪基(1,3-diazinyl)、1,4-二嗪基(1,4-diazinyl)、喹唑啉基(quinazolinyl)、苯並喹唑啉基(benzoquinazolinyl)、苯並咪唑基(benzimidazolyl)、喹啉基(quinolinyl)、苯並喹啉基苯並吖啶基(benzoquinolinyl benzoacridinyl)、二苯並吖啶基(dibenzoacridinyl)、丙二烯合茀基(fluoranthenyl)、蒽基(anthracenyl)、萘基(naphthyl)、聯三伸苯基(triphenylenyl)、二氮雜菲基(phenathrolinyl)、及二萘並呋喃基(dinaphthofuranyl)。
X可獨立地選自可分別為取代的或未取代的以下者組成之群組:三嗪基、1,2-二嗪基、1,3-二嗪基、1,4-二嗪基、喹唑啉基、苯並喹唑啉基、苯並吖啶基、二苯並吖啶基、丙二烯合茀基、蒽基、萘基、聯三伸苯基、二氮雜菲基、及二萘並呋喃基。
X可獨立地選自可分別為取代的或未取代的以下者組成之群組:三嗪基、1,2-二嗪基、1,3-二嗪基、1,4-二嗪基、喹唑啉基、苯並喹唑啉基、苯並吖啶基、二苯並吖啶基、丙二烯合茀基。
X可獨立地選自下面基團中一者
;
;
;
其中星號“*”分別表示基團與A結合的結合位置。
在X為取代的情況中,X上的每一個取代基都可獨立地選自以下者組成之群組:苯基、萘基及聯苯基。在X為取代的情況中,X上的每一個取代基都可獨立地選自以下者組成之群組:苯基及聯苯基。
在X為取代的情況中,各自取代的X基團可為
;
;
、
。
其中星號“*”分別表示基團與A結合的結合位置。
可設想式(I)化合物不含部分P=O。可設想式(I)化合物不含 P(=O)芳基
2。可設想式(I)化合物不含 P(=O)烷基
2。可設想式(I)化合物不含 P(=O)Ph
2。可設想式(I)化合物不含 P(=O)(CH
3)
2。可設想式(I)化合物不含 R’P(=O)R’’ ,其中R’與R’’互相連接,以形成環,亦即,不含氧化膦環(ring-phosphine oxide)。可設想式(I)化合物不含R’P(=O)R’’ ,其中R’與R’’互相連接,以形成7元環。
可設想式(I)化合物不含二部分P=O。可設想其中式(I)化合物不含二P(=O)芳基
2。可設想其中式(I)化合物不含二P(=O)烷基
2。可設想其中式(I)化合物不含二P(=O)Ph
2。可設想其中式(I)化合物不含二P(=O)(CH
3)
2。可設想其中式(I)化合物不含CN。
可設想下面的式中的一或更多者被排除在式(I)化合物範疇之外
;
;
;
;
;
;
。
式(I)化合物可包括6至14芳香或雜芳香環,可選的7至13芳香或雜芳香環,可選的7至12芳香或雜芳香環,可選的9至11芳香或雜芳香環。在此方面,芳香、雜芳香環分別為單芳香環,例如, 6元芳香環,諸如,苯基、6元雜芳香環,實例可為吡啶基(pyridyl)、5元雜芳香環,實例可為吡咯基(pyrrolyl)等等。在此方面,在縮合(雜)芳香環系統中,每一個環都被理解為單環。例如,萘包括二芳香環。
藉由TURBOMOLE V6.5套裝程式,使用混合功能B3LYP及高斯6-31G*基組計算的式(I)化合物分子偶極矩可為
0 D及≤4 D;替代的
0 D及≤3.5 D;替代的
0 D及≤3.0 D;替代的
0 D及≤2.5 D;替代的
0 D及≤2.0 D。在此方面,含N原子的分子的偶極矩
藉由如下給出:
其中
及
為原子i在分子中的局部電荷及位置。偶極矩藉由半經驗分子軌道法(semi-empirical molecular orbital method)確定。如在套裝程式TURBOMOLE V6.5(TURBOMOLE GmbH,Litzenhardtstrasse 19,76135 Karlsruhe,德國)中實施的,使用在氣相中具有6-31G*基組的混合功能B3LYP來最佳化分子結構的幾何。如果多於一個構形是可行的,則選擇具有最低總能量的構形來確定分子的鍵長。
在實施方式中,藉由TURBOMOLE V6.5套裝程式,使用混合功能B3LYP及高斯6-31G*基組計算的(以取真空能階為0的絕對標度而計)式(I)化合物的LUMO能階在-1.90 eV至-1.60 eV,較佳地在-1.87 eV至-1.65 eV,較佳地在-1.85 eV至-1.65 eV的範圍內。
式(I)化合物可選自下表1的化合物A-1至A-29。
表1:
名稱 | 結構 | HOMO [eV] | LUMO [eV] | 偶極矩 [D] |
A-1 | -5.57 | -1.84 | 0.48 | |
A-2 | -5.72 | -1.82 | 0.30 | |
A-3 | -5.57 | -1.78 | 1.02 | |
A-4 | -5.60 | -1.70 | 2.74 | |
A-5 | -5.82 | -1.76 | 0.57 | |
A-6 | -5.77 | -1.75 | 1.59 | |
A-7 | -5.82 | -1.69 | 0.50 | |
A-8 | -5.19 | -1.84 | 0.37 | |
A-9 | -5.79 | -1.78 | 0.25 | |
A-10 | -5.67 | -1.82 | 0.22 | |
A-11 | -5.75 | -1.79 | 0.83 | |
A-12 | -5.82 | -1.83 | 0.37 | |
A-13 | -5.81 | -1.80 | 0.27 | |
A-14 | -5.32 | -1.81 | 0.28 | |
A-15 | -5.75 | -1.87 | 0.42 | |
A-16 | -5.77 | -1.82 | 0.36 | |
A-17 | -5.56 | -1.83 | 0.12 | |
A-18 | -5.67 | -1.82 | 0.70 | |
A-19 | -5.84 | -1.81 | 0.86 | |
A-20 | -5.82 | -1.76 | 0.57 | |
A-21 | -5.83 | -1.86 | 1.61 | |
A-22 | -5.35 | -1.81 | 0.18 | |
A-23 | -5.82 | -1.84 | 0.69 | |
A-24 | -5.84 | -1.83 | 1.03 | |
A-25 | -5.71 | -1-79 | 0.45 | |
A-26 | -5.82 | -1.78 | 0.66 | |
A-27 | -5.68 | -1.83 | 0.43 | |
A-28 | -5.83 | -1.77 | 0.97 | |
A-29 | -5.83 | -1.89 | 0.67 |
在實施方式中,藉由TURBOMOLE V6.5套裝程式,使用混合功能B3LYP及高斯6-31G*基組計算的(取真空能階為0的絕對標度)式(I)化合物的LUMO能階在-1.90 eV至-1.60 eV,較佳地在-1.85 eV至-1.65 eV的範圍內。
第一電子傳輸層可設置於發射層與第二電子傳輸層之間。第一電子傳輸層可被設置成與發射層直接接觸。第一電子傳輸層可被設置成“夾在”發射層與第二電子傳輸層之間“接觸”。
第一電子傳輸層可具有<50 nm,可選地在1與30 nm之間,可選地在1與10 nm之間,可選地在1與5 nm之間的厚度。
第二電子傳輸層
第二電子傳輸層包括式(II)化合物
(Ar
2)
m-(Z
k-G)
n(II)。
第二電子傳輸層可由式(II)化合物組成。替代地,第二電子傳輸層可由式(II)化合物及一或更多另外化合物的混合物組成,前提是另外化合物都不是電摻雜物。第一電子傳輸層可包括多於一個式(II)化合物。第二電子傳輸層可由式(II)化合物及本領域中已知為電子傳輸基質化合物的另外化合物的混合物組成。可含的範例性另外電子傳輸基質化合物被揭露於下面。
在式(II)化合物中,基團“Z”為連接(在k>1的情況中,如果存在)基團Ar
2與G的間隔體部分。在式(II)化合物包括多於一個基團(Z
k-G)的情況中,該基團可獨立地包括亦可不獨立地包括間隔體Z。
在式(II)中,m及n獨立地為1或2。在式(II)中,m及n可為1。
在式(II)中,k獨立地為0、1或2。在式(II)中,k可獨立地為1或2。
Ar
2可獨立地選自以下者組成之群組:C
2至C
39雜芳基及C
6至C
54芳基,可選的C
2至C
36雜芳基及C
6至C
48芳基,可選的C
3至C
30雜芳基及C
6至C
42芳基,可選的C
3至C
27雜芳基及C
6至C
36芳基,可選的C
3至C
24雜芳基及C
6至C
30芳基,及可選的C
3至C
21雜芳基及C
6至C
24芳基。
Ar
2可獨立地選自以下者組成之群組:C
2至C
39含N雜芳基及C
6至C
54芳基,可選的C
2至C
36含N雜芳基及C
6至C
48芳基,可選的C
3至C
30含N雜芳基及C
6至C
42芳基,可選的C
3至C
27含N雜芳基及C
6至C
36芳基,可選的C
3至C
24含N雜芳基及C
6至C
30芳基,及可選的C
3至C
21含N雜芳基及C
6至C
24芳基。在此方面,可設想各自含N雜芳基包括一或更多N原子為僅有(複數)雜原子。
Ar
2可包括至少二環節化(annelated)5或6元環。
Ar
2可獨立地選自分別為取代的或未取代的以下者組成之群組:吡啶基(pyridinyl)、三嗪基(triazinyl)、1,2-二嗪基(1,2-diazinyl)、1,3-二嗪基(1,3-diazinyl)、1,4-二嗪基(1,4-diazinyl)、喹唑啉基(quinazolinyl)、苯並喹唑啉基(benzoquinazolinyl)、苯並咪唑基(benzimidazolyl)、喹啉基(quinolinyl)、苯並喹啉基苯並吖啶基(benzoquinolinyl benzoacridinyl)、二苯並吖啶基(dibenzoacridinyl)、丙二烯合茀基(fluoranthenyl)、蒽基(anthracenyl)、萘基(naphthyl)、聯三伸苯基(triphenylenyl)、二氮雜菲基(phenathrolinyl)、及二萘並呋喃基(dinaphthofuranyl)。
Ar
2可獨立地選自以下者組成之群組:二苯並吖啶基(dibenzoacridinyl)、1,3-二嗪基(1,3-diazinyl)、1,4-二嗪基(1,4-diazinyl)、蒽基(anthracenyl)、三嗪基(triazinyl)、二氮雜菲基(phenathrolinyl)、聯三伸苯基(triphenylenyl)、吡啶基(pyridinyl)、二萘並呋喃基(dinaphthofuranyl)。
Ar
2可獨立地選自下面基團中一者
;
;
;
;
;
;
;
其中星號“*”分別表示與Z結合的結合位置。
在Ar
2為取代的情況中,Ar2上的每一個取代基都可獨立地選自分別可為取代的或未取代的以下者組成之群組:苯基、萘基、可選的β萘基、吡啶基及聯苯基。
在Ar
2為取代的情況中,Ar
2上的每一個取代基都可獨立地選自以下者組成之群組:苯基、吡啶基及聯苯基、可選的對-聯苯-基(para-biphenyl-yl)。
Z可獨立地選自可為取代的或未取代的不包含的C
6至C
24芳基,替代的C
6至C
18芳基,替代的C
6至C
12芳基。
Z可選自分別可為取代的或未取代的以下者組成之群組:伸苯基(phenylene)、 伸萘基(naphthylene)、伸苯基-伸萘基(phenylene-naphthylene)、伸聯苯(biphenylene)及伸聯三苯(terphenylene) 。
Z可獨立地選自下面基團中一者
;
;
;
;
其中可自由地選擇與Ar
2及G結合的結合位置。
在Z為取代的情況中,Z上的每一個取代基都可獨立地選自以下者組成之群組:苯基及C
1至C
4烷基。
G被選定,使得藉由TURBOMOLE V6.5套裝程式,使用混合功能B3LYP及高斯6-31G*基組計算的化合物G-苯基的偶極矩可為≥1 D及≤7 D。用符號“D”簡寫偶極矩的單位“德拜(Debye)”。本發明人已發現,如果式(II)化合物包括具有某個極性的基團,亦即,具有上述範圍或下面提及的範圍內的特定偶極矩,則是有利的。進一步發現,如果式(II)化合物除此之外還包括適合平衡第一極性基團的偶極矩而使得式(II)化合物的總偶極矩低的另外極性基團(第二極性基團),則式(II)化合物包括此極性基團(第一極性基團)仍有利,在該化合物為包括相同的第一極性基團及第二極性基團的對稱分子的情況中,偶極矩可為0德拜。因此,式(II)化合物的特徵可不涉及該化合物的總偶極矩。所以反而要提及包括極性基團“G”及非極性基團“苯基”的人工化合物。在此方面,含N原子的化合物的偶極矩
藉由如下給出:
其中
及
為原子i在分子中的局部電荷及位置。偶極矩藉由半經驗分子軌道法確定。如在套裝程式TURBOMOLE V6.5(TURBOMOLE GmbH,Litzenhardtstrasse 19,76135 Karlsruhe,德國)中實施的,使用在氣相中具有6-31G*基組的混合功能B3LYP來最佳化分子結構的幾何。如果多於一個構形是可行的,則選擇具有最低總能量的構形來確定分子的鍵長。在此方面,整個部分G涵蓋可包括的所有可能取代基。
G可被選擇,使得化合物G-苯基的偶極矩為>1 D;可選的≥2 D;可選的≥2.5 D,可選的≥2.5 D,可選的≥3 D,及可選的≥3.5 D。G可被選定,使得化合物G-苯基的偶極矩為≤7 D,可選的≤6.5 D,可選的≤6 D,可選的≤5.5 D,可選的≤5 D。如果化合物G-苯基的多於一個構形異構體是可行的,則在此範圍內選擇G-苯基的構形異構體的偶極矩的平均值。構形異構性為立體異構性形式的,其中異構體僅是藉由繞形式單鍵旋轉而可被轉化(interconverted)。
藉由選擇G使得化合物G-苯基的偶極矩落入上述範圍內,可設想自相鄰、相異電子注入層(EIL)的電子注入被改良,且OLED裝置的電壓被降低,且OLED裝置的cd/A效率被提高。
範例性化合物“G-苯基”列於下面的表2中,其中各自化合物中的部分
指“G-苯基”中的“苯基”部。
表2:
G-苯基的結構 | HOMO [eV] | LUMO [eV] | 偶極矩 [D] | |
G-苯基-1 | -6.88 | -0.62 | 4.16 | |
G-苯基-2 | -6.74 | -0.86 | 4.19 | |
G-苯基-3 | -8.97 | 1.00 | 4.56 | |
G-苯基-4 | -5.82 | -0.62 | 3.97 | |
G-苯基-5 | -5.04 | -1.18 | 3.86 | |
G-苯基-6 | -5.70 | -1.02 | 3.70 | |
G-苯基-7 | -4.92 | -1.11 | 3.11 | |
G-苯基-8 | -5.86 | -1.19 | 5.14 | |
G-苯基-9 | -5.76 | -1.33 | 2.61 | |
G-苯基-10 | -5.96 | -1.35 | 2.69 | |
G-苯基-11 | -5.83 | -1.59 | 2.67 | |
G-苯基-12 | -5.54 | -0.48 | 2.12 | |
G-苯基-13 | -5.79 | -1.06 | 3.33 | |
G-苯基-14 | -6.59 | -2.08 | 4.79 | |
G-苯基-15 | -6.12 | -1.13 | 1.71 | |
G-苯基-16 | -6.32 | -0.98 | 2.31 | |
G-苯基-17 | -6.57 | -1.19 | 2.75 | |
G-苯基-18 | -6.28 | -0.77 | 2.00 | |
G-苯基-19 | -6.12 | -0.69 | 1.50 | |
G-苯基-20 | -6.10 | -1.41 | 3.51 | |
G-苯基-21 | -6.10 | -1.38 | 2.98 | |
G-苯基-22 | -6.47 | -1.31 | 3.46 | |
G-苯基-23 | -6.19 | -1.03 | 3.02 | |
G-苯基-24 | -6.35 | -0.17 | 3.62 | |
G-苯基-25 | -5.54 | -1.58 | 3.49 | |
G-苯基-26 | -5.60 | -1.61 | 3.39 | |
G-苯基-27 | -5.48 | -1.67 | 2.76 | |
G-苯基-28 | -5.63 | -1.56 | 1.84 | |
G-苯基-29 | -5.02 | -1.39 | 2.96 | |
G-苯基-30 | -5.08 | -1.13 | 2.70 | |
G-苯基-31 | -5.07 | -1.58 | 2.29 | |
G-苯基-32 | -5.81 | -1.19 | 4.61 | |
G-苯基-33 | -5.78 | -1.42 | 5.20 | |
G-苯基-34 | -5.84 | -1.38 | 5.63 | |
G-苯基-35 | -5.83 | -1.35 | 3.37 | |
G-苯基-36 | -5.37 | -0.98 | 3.32 | |
G-苯基-37 | -4.94 | -1.15 | 1.81 | |
G-苯基-38 | -4.94 | -1.16 | 2.12 | |
G-苯基-39 | -6.52 | -1.47 | 4.17 | |
G-苯基-40 | -6.56 | -1.46 | 4.85 | |
G-苯基-41 | -6.53 | -1.67 | 5.27 | |
G-苯基-42 | -6.00 | -1.43 | 1.14 | |
G-苯基-43 | -5.84 | -1.47 | 1.94 | |
G-苯基-44 | -5.97 | -1.56 | 1.53 | |
G-苯基-45 | -6.01 | -1.42 | 2.31 | |
G-苯基-46 | -6.09 | -1.47 | 2.57 | |
G-苯基-47 | -5.37 | -0.98 | 3.32 | |
G-苯基-48 | -6.22 | -1.47 | 4.49 | |
G-苯基-49 | -6.15 | -1.55 | 4.79 | |
G-苯基-50 | -5.95 | -1.58 | 4.45 | |
G-苯基-51 | -6.10 | -1.57 | 4.65 | |
G-苯基-52 | -6.14 | -1.47 | 4.59 | |
G-苯基-53 | -6.12 | -1.48 | 4.26 | |
G-苯基-54 | -5.71 | -1.60 | 4.55 | |
G-苯基-55 | -5.74 | -1.60 | 4.73 | |
G-苯基-56 | -5.75 | -1.62 | -6.70 | |
G-苯基-57 | -5.68 | -1.61 | 6.58 | |
G-苯基-58 | -5.71 | -1.45 | 4.34 | |
G-苯基-59 | -5.42 | -1.34 | 4.33 | |
G-苯基-60 | -6.89 | -1.25 | 3.44 | |
G-苯基-61 | -6.32 | -1.28 | 3.20 | |
G-苯基-62 | -5.96 | -1.24 | 4.42 | |
G-苯基-63 | -5.63 | -0.96 | 4.10 | |
G-苯基-64 | -5.64 | -1.05 | 4.23 | |
G-苯基-65 | -6.00 | -1.88 | 2.46 | |
G-苯基-66 | -6.12 | -1.82 | 2.22 | |
G-苯基-67 | -6.36 | -1.87 | 3.04 | |
G-苯基-68 | -6.03 | -1.46 | 3.58 | |
G-苯基-69 | -6.09 | -1.46 | 3.67 | |
G-苯基-70 | -6.17 | -1.85 | 4.56 | |
G-苯基-71 | -5.50 | -1.74 | 4.45 | |
G-苯基-72 | -5.55 | -1.76 | 4.44 | |
G-苯基-73 | -5.58 | -1.64 | 4.98 | |
G-苯基-74 | -5.60 | -1.66 | 4.81 | |
G-苯基-75 | -5.70 | -1.60 | 5.11 | |
G-苯基-76 | -5.66 | -1.58 | 4.90 | |
G-苯基-77 | -5.95 | -1.70 | 1.25 | |
G-苯基-78 | -5.92 | -1.91 | 1.83 | |
G-苯基-79 | -5.84 | -1.41 | 4.28 | |
G-苯基-80 | -5.81 | -1.40 | 3.98 | |
G-苯基-81 | -5.84 | -1.61 | 4.50 | |
G-苯基-82 | -6.85 | -0.85 | 4.00 | |
G-苯基-83 | -5.88 | -1.27 | 2.59 | |
G-苯基-84 | -6.02 | -1.48 | 4.35 |
G可選自以下者組成之群組:二烷基氧膦基(dialkylphosphinyl),二芳基氧膦基(diarylphosphinyl)、烷基芳基氧膦基(alkylarylphosphinyl)、二雜芳基氧膦基(diheteroarylphosphinyl)、芳基雜芳基氧膦基(arylheteroarylphosphinyl)、環二芳基氧膦基(cyclic diarylphosphinyl)、氧化膦(phosphine oxide)、含芳基氧化膦(aryl-containing phosphine oxide)、含雜芳基氧化膦(heteroaryl-containing phosphine oxide)、環芳基雜芳基氧膦基(cyclic arylheteroarylphosphinyl)、含環雜芳基氧化膦(cyclic heteroaryl-containing phosphine oxide)、腈(nitrile)、苯甲腈(benzonitrile)、菸鹼腈(nicotinonitrile)、醯胺(amide)、碳醯胺(carbamide)、及C
2至C
42雜芳基;其中G可包括附接至該基團的一或更多取代基,其中該一或更多取代基選自以下者組成之群組:C
6至C
18芳基、C
1至C
10烷基、C
2至C
14雜芳基。在此方面,“環”意指氧膦基(phosphinyl)的“P=O”,氧化膦(phosphine)分別為該基團的另外部分形成的環的局部。
G可選自以下者組成之群組:二-C
1至C
10-烷基氧膦基(di-C
1to C
10-alkylphosphinyl)、二-C
6至C
10-芳基氧膦基、C
10-C
42二雜芳基氧膦基、C
7-C
42芳基雜芳基氧膦基、C
8-C
42氧化膦、含C
8-C
42芳基氧化膦、含C
8-C
63雜芳基氧化膦(C
8-C
63heteroaryl-containing phosphine oxide)、C
12-C
63環芳基氧膦基、C
7-C
42環芳基雜芳基氧膦基、含C
7-C
42環雜芳基氧化膦、及C
2至C
39雜芳基、可選的C
2至C
35雜芳基、可選的C
2至C
32雜芳基、可選的C
2至C
29雜芳基、可選的C
2至C
25雜芳基;G可包括附接至該基團的一或更多取代基,其中一或更多取代基選自以下者組成之群組:C
6至C
12芳基、C
1至C
6烷基、C
2至C
11雜芳基。
G可選自以下者組成之群組:二-C
1至C
4-烷基氧膦基、二-C
6至C
10-芳基氧膦基、C
10二雜芳基氧膦基、C
7-C
25芳基雜芳基氧膦基、C
8-C
42氧化膦、含C
8-C
42芳基氧化膦、含C
8-C
24雜芳基氧化膦、C
12-C
42環芳基氧膦基、C
7-C
25環芳基雜芳基氧膦基、含C
7-C
25環雜芳基氧化膦、及C
2至C
25雜芳基;其中分別G可包括附接至該基團的一或更多取代基,其中一或更多取代基選自以下者組成之群組:C
6至C
10芳基、C
1至C
4烷基、C
2至C
5雜芳基。
G選自以下者組成之群組:二烷基氧膦基(dialkylphosphinyl)、二芳基氧膦基(diarylphosphinyl)、烷基芳基氧膦基(alkylarylphosphinyl)、二雜芳基氧膦基(diheteroarylphosphinyl)、芳基雜芳基氧膦基(arylheteroarylphosphinyl)、環二芳基氧膦基(cyclic diarylphosphinyl)、氧化膦(phosphine oxide)、含芳基氧化膦(aryl-containing phosphine oxide)、含雜芳基氧化膦(heteroaryl-containing phosphine oxide)、環芳基雜芳基氧膦基(cyclic arylheteroarylphosphinyl)、含環雜芳基氧化膦(cyclic heteroaryl-containing phosphine oxide)、腈(nitrile)、苯甲腈(benzonitrile)、菸鹼腈(nicotinonitrile)、醯胺-基(amide-yl)、碳醯胺-基(carbamide-yl)及C
2至C
17雜芳基;其中分別G可包括附接至該基團的一或更多取代基,其中一或更多取代基選自以下者組成之群組:苯基(phenyl)、甲基(methyl)、乙基(ethyl)、及吡啶基(pyridyl)。
G可獨立地選自以下者組成之群組:二甲基氧膦基(dimethylphosphinyl)、二苯基氧膦基(diphenylphosphinyl)、腈(nitrile)、苯甲腈(benzonitrile)、菸鹼腈(nicotinonitrile)、二-氫-苯並咪唑酮-基(di-hydro-benzoimidazolone-yl)、二苯基-丙烷-基(diphenyl-propane-yl)、
N,N-二甲基乙醯胺(
N,N-dimethylacetamid)、醯胺()、碳醯胺(carbamide)、咪唑基(imidazolyl)、苯基苯並咪唑基(phenylbenzoimidazolyl)、乙基苯並咪唑基苯基苯並喹啉基(ethylbenzoimidazolyl phenylbenzoquinolinyl)、苯基苯並咪唑並喹啉基(phenylbenzoimidazoquinolinyl)、吡啶基(pyridinyl)、聯吡啶基(bipyridinyl)、皮考啉基(picolinyl)、盧剔密定基(lutidenyl)、嗒嗪基(pyridazinyl)、嘧啶基(pyrimidinyl)、吡嗪基(pyrazinyl)、三苯基-吡嗪基(triphenyl-pyrazinyl)、苯並喹啉基(benzoquinolinyl)、菲啉基(phenanthrolinyl)、苯基菲啉基(phenylphenanthrolinyl)、喹唑啉基(quinazolinyl)、苯並噁唑基(benzoxazolyl)、苯並咪唑基(benzimidazolyl)、吡啶基-咪唑並吡啶基(pyridinyl-imidazopyridinyl);
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
其中星號“*”表示結合位置。
G可獨立地選自以下者組成之群組:二甲基氧膦基、二苯基氧膦基、2-苯基-1H-苯並[d]咪唑基(2-phenyl-1H-benzo[d]imidazolyl)、2-乙基-1H-苯並[d]咪唑基(2-ethyl-1H-benzo[d]imidazolyl)、2-苯基苯並[h]喹啉基(2-phenylbenzo[h]quinolinyl)、吡啶基(pyridinyl)、2,2’-聯吡啶基(2,2’-bipyridinyl)、5-苯基苯並[4,5]咪唑並[1,2-a]喹啉基(5-phenylbenzo[4,5]imidazo[1,2-a]quinolinyl)、9-苯基-1,10-菲啉基、2-喹唑啉基、4-喹唑啉基、4-苯基-2-喹唑啉基及(吡啶-2-基)咪唑並[1,5-a]吡啶基((pyridine-2-yl)imidazo[1,5-a]pyridinyl);
其中星號“*”表示結合位置。
式(II)化合物可選自下表3化合物B-1至B-26 。
表3:
名稱 | 結構 | HOMO [eV] | LUMO [eV] | 偶極矩 [D] |
B-1 | -5.03 | -1.81 | 0.98 | |
B-2 | -4.94 | -1.61 | 1.77 | |
B-3 | -5.11 | -1.75 | 3.78 | |
B-4 | -5.20 | -1.75 | 6.15 | |
B-5 | -5.26 | -1.81 | 4.32 | |
B-6 | -5.56 | -1.85 | 3.39 | |
B-7 | -5.11 | -1.28 | 3.89 | |
B-8 | -5.62 | -1.75 | 2.66 | |
B-9 | -5.48 | -1.69 | 4.58 | |
B-10 | -5.48 | -1.59 | 4.68 | |
B-11 | -5.34 | -1.86 | 2.59 | |
B-12 | -5.61 | -1.79 | 3.80 | |
B-13 | -5.33 | -1.61 | 3.86 | |
B-14 | -5.19 | -1.81 | 4.11 | |
B-15 | -5.11 | -1.80 | 3.84 | |
B-16 | -5.69 | -1.67 | 4.37 | |
B-17 | -5.76 | -1.97 | 4.27 | |
B-18 | -5.77 | -1.91 | 2.15 | |
B-19 | -5.29 | -1.80 | 4.46 | |
B-20 | -5.73 | -1.90 | 4.49 | |
B-21 | -5.67 | -2.04 | 1.82 | |
B-22 | -5.49 | -1.89 | 3.36 | |
B-23 | -4.86 | -1.77 | 2.03 | |
B-24 | -5.28 | -1.90 | 4.47 | |
B-25 | -5.17 | -1.84 | 4.22 | |
B-26 | -5.16 | -1.67 | 4.13 |
在實施方式中,藉由TURBOMOLE V6.5套裝程式,使用混合功能B3LYP及高斯6-31G*基組計算的(以取真空能階為0的絕對標度而計)式(II)化合物的LUMO能階在-2.30 eV至-1.20 eV,較佳地在-2.10 eV至-1.28 eV的範圍內。
在實施方式中,式(II)化合物包括一極性基團“G”。
可設想式(II)化合物不含部分P=O。可設想式(II)化合物不含P(=O)芳基
2。可設想式(II)化合物不含P(=O)烷基
2。可設想式(II)化合物不含 P(=O)Ph
2。可設想式(II)化合物不含 P(=O)(CH
3)
2。可設想式(II)化合物不含 R’P(=O)R’’,其中R’與R’’互相連接,以形成環,亦即,不含氧化膦環。可設想式(II)化合物不含R’P(=O)R’’,其中R’與R’’互相連接,以形成7元環。
可設想式(II)化合物不含二部分P=O。可設想其中式(II)化合物不含二P(=O)芳基
2。可設想其中式(II)化合物不含二P(=O)烷基
2。可設想其中式(II)化合物不含二P(=O)Ph
2。可設想其中式(II)化合物不含二P(=O)(CH
3)
2。可設想其中式(II)化合物不含CN。
可設想下面的式中的一或更多者被排除在式(II)化合物範疇之外
;
;
;
;
;
;
;
;
。
可設想,如果第二電子傳輸層包括式(II)化合物及化合物(III),則排除下面特定量的化合物組合(參考表3及4):
B-24:C-3 30:70 v:v;
C-3:B-11 30:70 v:v;
B-24:C-5 30:70 v:v;
B-11:C-5 30:70 v:v;
B-24:C-6 30:70 v:v;
B-11:C-6 30:70 v:v。
包括下面化合物的下面有機發光二極體a)及b)
B-24
C-3
B-11
C-6
C-5
可被排除:
a)串聯OLED,其中與化合物E及金屬鋰以重量比E:Li等於98:2製成的n型摻雜電荷產生層相鄰且直接接觸地設置電子傳輸層,
E
電子傳輸層的組成物選自B-24:C-3、B-10:C-3、B-24:C-5、B-11:C-5、B-24:C-6、B-11:C-6;及此等組成物中每一者中的第一者與組成的重量比為30:70;
b)頂藍色發光OLED,具有結構
其中
HT-3為
F2為
C-1為
D-1為
,
H09為市售的藍色發射體主體,及BD200為市售的藍色發射體,二者都由韓國的SFC供應。
層 | 材料 | d [nm] |
陽極 | Ag | 100 |
HIL | HT-3:D-1 (92:8 v/v) | 10 |
HTL | HT-3 | 118 |
EBL | F2 | 5 |
EML | H09:BD200 (97:3 v/v) | 20 |
HBL | C-1 | 5 |
ETL | B-24:C-3 (30:70 v/v) | 31 |
EIL | Yb | 2 |
陰極 | Ag:Mg (90:10) | 13 |
帽層 | HT-3 | 70 |
第二電子傳輸層可進一步包括化合物(III),其中化合物(III)包括8至13芳香或雜芳香環,可選的8至11芳香或雜芳香環,可選的9至11芳香或雜芳香環,及可選的9芳香或雜芳香環,其中芳香或雜芳香環中一或更多者可用C
1至C
4烷基取代。在此方面,芳香環、雜芳香環分別為單芳香環,例如,諸如苯基的6元芳香環,諸如吡啶基(pyridyl)的6元雜芳香環,諸如吡咯基(pyrrolyl)的5元雜芳香環,等等。在此方面,在縮合(雜)芳香環系統中,每一個環都被理解為單環。例如,萘包括二芳香環。
化合物(III)可包括至少一雜芳香環,可選的1至5雜芳香環,可選的1至4雜芳香環,可選的1至3雜芳香環,及可選的1或2雜芳香環。
化合物(III)的芳香環或雜芳香環可為6元環。
化合物(III)的雜芳香環可為含N雜芳香環,可選的所有雜芳香環都為含N雜芳香環,可選的所有雜芳香環雜芳香環都含N,作為僅有類型的雜原子。
化合物(III)可包括至少一在每一個雜芳香環上都含有一至三N原子的6元雜芳香環,可選的一至三分別在每一個雜芳香環上都含有一至三N原子的6元雜芳香環。
包括於化合物(III)中的至少一6元雜芳香環可為吖嗪(azine)。 包括於化合物(III)中的至少一6元雜芳香環可為三嗪(triazine)、二嗪(diazine)、吡嗪(pyrazine)。
如果化合物(III)包括二或更多雜芳香環,則雜芳香環可藉由至少一無雜原子的芳香環被互相分離。
在實施方式中,化合物(III)的雜芳香環中的雜原子藉由至少一雙鍵結合於化合物(III)的分子結構內。
藉由TURBOMOLE V6.5套裝程式,使用混合功能B3LYP及高斯6-31G*基組計算的化合物(III)的分子偶極矩可
0 D及≤4 D;替代的
0.1 D及≤3.9 D;替代的
0.2 D及≤3.7 D;替代的
0.3 D及≤3.5 D。
藉由選定根據此等實施方式的化合物(III),可設想第二電子傳輸層的遷移率被進一步改良,且OLED裝置的電壓被降低,及OLED裝置的cd/A效率被提高。
在實施方式中,化合物(III)不是式(II)化合物。式(III)化合物選自下表4的化合物C-1至C-6。
表4:
名稱 | 結構 | HOMO [eV] | LUMO [eV] | 偶極矩 [D] |
C-1 | -5.72 | -1.82 | 0.30 | |
C-2 | -5.11 | -1.83 | 1.98 | |
C-3 | -5.19 | -1.84 | 0.37 | |
C-4 | -5.87 | -1.94 | 3.24 | |
C-5 | -5.83 | -1.86 | 1.61 | |
C-6 | -5.67 | -1.85 | 0.40 |
在第二電子傳輸層包括式(II)化合物及化合物(III)二者的情況中,式(II)與化合物(III)之重量比可為1:99至99:1,替代的10:90至60:40,替代的20:80至50:50,替代的25:75至40:60,替代的約30:70。
在實施方式中,藉由TURBOMOLE V6.5套裝程式,使用混合功能B3LYP及高斯6-31G*基組計算的(以取真空能階為0的絕對標度)式(III)化合物的LUMO能階在-2.00 eV至-1.70 eV,較佳地在-1.95 eV至-1.80 eV的範圍內。
在實施方式中,化合物(III)包括一含氮六元環。
在另一實施方式中,化合物(III)包括二含氮六元環。
在實施方式中,式(I)化合物不是式(II)化合物。在進一步實施方式中,式(II)化合物不是化合物(III)。在另一實施方式中,式(I)化合物不是化合物(III)。在本發明的進一步實施方式中,全部三個化合物,亦即,式(I)化合物、式(II)化合物及化合物(III)的互相不同之處在於它們具有不同的分子結構式。
第二電子傳輸層可設置於第一電子傳輸層與電子注入層之間。第二電子傳輸層可被設置成與第一電子傳輸層直接接觸。第二電子傳輸層可被設置成“夾在”第一電子傳輸層與電子注入層之間“接觸”。
第二電子傳輸層可具有<100 nm,可選地在10與90 nm之間,可選地在10與60 nm之間,可選地在10與50 nm之間的厚度。
OLED的進一步可能特性
依照本揭露,層堆疊為二或更多相異層的佈置。層堆疊的層可藉由包括於各自層中的材料的化學性質互相區別開,亦即可由不同化合物製成。依照本揭露的電子傳輸層堆疊包括至少二分別由電子傳輸材料製成的不同層。
式(I)化合物與式(II)化合物可互相不同。亦即,式(I)化合物與式(II)化合物可在至少一結構方面互相不同,特別是互相之間的不同之處可在於至少一原子及/或基團。
第一電子傳輸層及第二電子傳輸層無電摻雜物。在此方面,“無”意指各自化合物(電摻雜物)僅含於各自層中,在各自層的製備中,其藉由標準純化方法及常用技術手段不能被避開。在此方面,電摻雜物特別是而不限於為電n摻雜物。電n摻雜物可選自金屬,替代的鹼金屬,金屬鹽,替代的鹼土金屬鹽及/或稀土金屬鹽,或有機鹼金屬錯合物,替代的鹼金屬錯合物,替代的LiF、LiCl、LiBr、LiI、LiQ、金屬硼酸鹽或其混合物。特別是,第一電子傳輸層及第二電子傳輸層可無電n摻雜物。電n摻雜物可為包括至少一金屬陽離子及至少一陰離子的金屬鹽。金屬鹽的金屬陽離子可選自以下者組成之群組:鹼金屬、鹼土金屬、及稀土金屬,替代地選自以下者組成之群組:Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、及Ba;替代地選自:Li、Mg、Ca、及Sr。金屬鹽的陰離子可選自以下者組成之群組:喹啉鹽(quinolinolate)、氧化膦、苯酚鹽(phenolate)及硼酸鹽。
在此方面,電n摻雜物特別是而不限於為:元素金屬,替代的選自鹼金屬、鹼土金屬、稀土金屬及過渡金屬的正電性金屬;金屬鹽,替代的鹼金屬鹽、鹼土金屬鹽及/或稀土金屬鹽,或金屬錯合物,替代的鹼金屬錯合物、鹼土金屬錯合物、過渡金屬錯合物及/或稀土金屬錯合物。n型摻雜金屬鹽的實例可為LiF、LiCl、LiBr、LiI、金屬硼酸鹽、金屬喹啉鹽(metal quinolinolates)或其混合物。電n摻雜物的另外實例為強化學還原劑。此類“氧化還原反應”n摻雜物大致可以最高佔據分子軌域(HOMO)能階與相應電子傳輸基質的最低未佔據分子軌域能階相當為特徵,在通常的OLED傳輸材料中其約為-3.0 eV或更低。應當理解,術語“約-3.0 eV或更不負”意指較-3.0 eV更不負的負值,例如,-2.8 eV、-2.5 eV、-2.3 eV、-2.1 eV或較-2.0 eV更不負的值。
電n摻雜物可為有機化合物,如EP1837926A1、WO07107306A1或WO07107356A1中所揭露的。
可設想,電摻雜物為基本上非發射性的。
第一電子傳輸層與第二電子傳輸層可互相直接接觸。
電子傳輸層堆疊可由第一電子傳輸層及第二電子傳輸層組成。
第二電子傳輸層可與電子注入層直接接觸。
電子注入層可由一些個別電子注入子層組成。
電子注入層可包括:金屬、替代的鹼金屬、金屬鹽,替代的鹼土金屬鹽及/或稀土金屬鹽,或有機鹼金屬錯合物,替代的鹼金屬錯合物,替代的LiF、LiCl、LiBr、LiI、LiQ、金屬硼酸鹽、或其混合物。
電子注入層可由金屬、替代的鹼金屬、金屬鹽,替代的鹼土金屬鹽及/或稀土金屬鹽,或有機鹼金屬錯合物,替代的鹼金屬錯合物,替代的LiF、LiCl、LiBr、LiI、LiQ、金屬硼酸鹽、或其混合物組成。
可設想式(II)化合物不包括於電子注入層中。可設想式(I)化合物不包括於電子注入層中。可設想化合物(III)不包括於電子注入層中。
式(I)化合物、式(II)化合物及化合物(III)可互相不同,及/或可分別不包括於電子注入層中。
範例性實施方式
根據一個實施方式,提供了一種有機發光二極體,包括不透明基板、陽極、陰極、發射層、電子注入層及電子傳輸層堆疊;其中
- 電子傳輸層堆疊設置於發射層與電子注入層之間;
- 電子傳輸層堆疊包括第一電子傳輸層及第二電子傳輸層;
- 第一電子傳輸層包括式(I)化合物
(Ar
1-A
c)
a-X
b(I);
- a及b獨立地為1或2;
- c獨立地為0或1;
- Ar
1獨立地選自C
6至C
30芳基或C
2至C
24雜芳基,
- 其中每一個Ar
1都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:C
6至C
12芳基、C
3至C
11雜芳基,及C
1至C
6烷基、D、C
1至C
6烷氧基、C
3至C
6分支烷基、C
3至C
6環烷基、C
3至C
6分支烷氧基、C
3至C
6環烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基、鹵素、CN或PY(R
10)
2,其中Y選自O、S或Se,較佳地為O,及R
10獨立地選自C
6至C
12芳基、C
3至C
12雜芳基、C
1至C
6烷基、C
1至C
6烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基;
- 其中Ar
1上的每一個C
6至C
12芳基取代基及Ar
1上的每一個 C
3至C
11雜芳基取代基都可用C
1至C
4烷基或鹵素取代;
- A獨立地選自C
6至C
18芳基,
- 其中每一個A都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:C
6至C
12芳基及C
1至C
6烷基、D、C
1至C
6烷氧基、C
3至C
6分支烷基、C
3至C
6環烷基、C
3至C
6分支烷氧基、C
3至C
6環烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基、鹵素、CN或PY(R
10)
2,其中Y選自O、S或Se,較佳地為O,及R
10獨立地選自C
6至C
12芳基、C
3至C
12雜芳基、C
1至C
6烷基、C
1至C
6烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基;
- 其中A上的每一個C
6至C
12芳基取代基都可用C
1至C
4烷基或鹵素取代;
- X獨立地選自以下者組成之群組:C
3至C
21雜芳基及C
6至C
24芳基,
- 其中每一個X都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:C
6至C
12芳基、C
3至C
11雜芳基,及C
1至C
6烷基、D、C
1至C
6烷氧基、C
3至C
6分支烷基、C
3至C
6環烷基、C
3至C
6分支烷氧基、C
3至C
6環烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基、鹵素、CN或PY(R
10)
2,其中Y選自O、S或Se,較佳地為O,及R
10獨立地選自C
6至C
12芳基、C
3至C
12雜芳基、C
1至C
6烷基、C
1至C
6烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基;
- 其中X上的每一個C
6至C
12芳基取代基及X上的每一個C
3至C
11雜芳基取代基都可用C
1至C
4烷基或鹵素取代;
- 式(I)化合物的分子偶極矩為
0 D及≤3.5 D;
- 第二電子傳輸層包括式(II)化合物
(Ar
2)
m-(Z
k-G)
n(II);
- m及n獨立地為1或2;
- k獨立地為0、1或2;
- Ar
2獨立地選自以下者組成之群組:C
3至C
30雜芳基及C
6至C
42芳基,
- 其中每一個Ar
2都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:C
6至C
12芳基、C
3至C
11雜芳基,及C
1至C
6烷基、D、C
1至C
6烷氧基、C
3至C
6分支烷基、C
3至C
6環烷基、C
3至C
6分支烷氧基、C
3至C
6環烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基、鹵素、CN或PY(R
10)
2,其中Y選自O、S或Se,較佳地為O,及R
10獨立地選自C
6至C
12芳基、C
3至C
12雜芳基、C
1至C
6烷基、C
1至C
6烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基;
- 其中Ar
2上的每一個C
6至C
12芳基取代基及Ar
2上的每一個C
3至C
11雜芳基取代基都可用C
1至C
4烷基或鹵素取代;
- Z獨立地選自C
6至C
18芳基,
- 其中每一個Z都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:C
6至C
12芳基及C
1至C
6烷基、D、C
1至C
6烷氧基、C
3至C
6分支烷基、C
3至C
6環烷基、C
3至C
6分支烷氧基、C
3至C
6環烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基、鹵素、CN或PY(R
10)
2,其中Y選自O、S或Se,較佳地為O,及R
10獨立地選自C
6至C
12芳基、C
3至C
12雜芳基、C
1至C
6烷基、C
1至C
6烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基;
- 其中Z上的每一個C
6至C
12芳基取代基都可用C
1至C
4烷基或鹵素取代;
- G被選定,使得化合物G-苯基的偶極矩為≥2 D及≤6 D;及
- 第一電子傳輸層及第二電子傳輸層無電摻雜物。
根據一個實施方式,提供了一種有機發光二極體,包括不透明基板、陽極、陰極、發射層、電子注入層及電子傳輸層堆疊;其中
- 電子傳輸層堆疊設置於發射層與電子注入層之間;
- 電子傳輸層堆疊包括第一電子傳輸層及第二電子傳輸層;
- 第一電子傳輸層包括式(I)化合物
(Ar
1-A
c)
a-X
b(I);
- a及b獨立地為1或2;
- c獨立地為0或1;
- Ar
1獨立地選自C
6至C
30芳基,
- 其中每一個Ar
1都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基(phenyl)、萘基(naphtyl)、聯苯(biphenyl)、吡啶基(pyridyl)、皮考啉基(picolinyl)、盧剔啶基(lutidinyl)、二苯並呋喃基(dibenzofuranyl)、二苯並噻吩-基(dibenzothiophene-yl)、及苯並噻吩-基(benzothiophene-yl);
- A獨立地選自C
6至C
18芳基,
- 其中每一個A都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基及C
1至C
4烷基;
- X獨立地選自以下者組成之群組:C
3至C
21含N雜芳基、C
3至C
21含O雜芳基及C
6至C
24芳基,
- 其中每一個X都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、萘基及聯苯-基(biphenyl-yl);
- 式(I)化合物的分子偶極矩為
0 D及≤3.0 D;
- 第二電子傳輸層包括式(II)化合物
(Ar
2)
m-(Z
k-G)
n(II);
- m及n獨立地為1或2;
- k獨立地為0、1或2;
- Ar
2獨立地選自以下者組成之群組:C
3至C
21雜芳基及C
6至C
24芳基,
- 其中每一個Ar
2都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基(phenyl)、吡啶基(pyridinyl)及聯苯-基(biphenyl-yl),可選的對-聯苯-基(para-biphenyl-yl);
- Z獨立地選自C
6至C
18芳基,
- 其中每一個Z都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基及C
1至C
4烷基;
- G選自以下者組成之群組:二烷基氧膦基(dialkylphosphinyl)、二芳基氧膦基(diarylphosphinyl)、烷基芳基氧膦基(alkylarylphosphinyl)、腈(nitrile)、苯甲腈(benzonitrile)、菸鹼腈(nicotinonitrile)、醯胺(amide)、碳醯胺(carbamide)、及C
2至C
42雜芳基;其中G可包括附接至該基團的一或更多取代基,其中一或更多取代基選自以下者組成之群組:C
6至C
18芳基、C
1至C
10烷基、C
2至C
14雜芳基;及
- 第一電子傳輸層及第二電子傳輸層無電摻雜物。
根據一個實施方式,提供了一種有機發光二極體,包括不透明基板、陽極、陰極、發射層、電子注入層及電子傳輸層堆疊;其中
- 電子傳輸層堆疊設置於發射層與電子注入層之間;
- 電子傳輸層堆疊包括第一電子傳輸層及第二電子傳輸層;
- 第一電子傳輸層包括式(I)化合物
(Ar
1-A
c)
a-X
b(I);
- a及b獨立地為1或2;
- c獨立地為0或1;
- Ar
1獨立地選自苯基(phenyl)、萘基(naphthyl)、蒽基(anthracenyl)、丙二烯合茀基(fluoranthenyl)、二苯並呱喃基(xanthenyl)、螺-二苯並呱喃基(spiro-xanthenyl)、茀基(fluorenyl)、螺-茀基(spiro-fluorenyl)、三苯矽基(triphenylsilyl)、四苯矽基(tetraphenylsilyl)或具有式(IIa)的基團,
(IIa)
其中
- 星號“*”表示式(IIa)基團與A結合的結合位置;及
- R
1至R
5獨立地選自以下者組成之群組: H、C
6至C
12芳基及C
3至C
10,替代的C
4至C
5雜芳基,
- 其中每一個Ar
1都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基(phenyl)、萘基(naphtyl)、聯苯(biphenyl)、吡啶基(pyridyl)、皮考啉基(picolinyl)、盧剔啶基(lutidinyl)、二苯並呋喃基(dibenzofuranyl)、二苯並噻吩-基(dibenzothiophene-yl)、及苯並噻吩-基(benzothiophene-yl);
- A獨立地選自:伸苯基、伸萘基、伸聯苯及伸聯三苯,
- 其中每一個A都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基及C
1至C
4烷基;
- X獨立地選自以下者組成之群組:C
3至C
21含N雜芳基及C
6至C
24芳基,
- 其中每一個X都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、萘基及聯苯-基;
- 式(I)化合物的分子偶極矩為
0 D及≤2.5 D;
- 第二電子傳輸層包括式(II)化合物
(Ar
2)
m-(Z
k-G)
n(II);
- m及n獨立地為1或2;
- k獨立地為1或2;
- Ar
2獨立地選自以下者組成之群組:C
3至C
21含N雜芳基及C
6至C
24芳基,
- 其中每一個Ar
2都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、吡啶基(pyridinyl)及聯苯-基,可選的對-聯苯-基;
- Z獨立地選自以下者組成之群組:伸苯基、伸萘基、伸苯基-伸萘基、伸聯苯及伸聯三苯,
- 其中每一個Z都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基及C
1至C
4烷基;
- G選自以下者組成之群組:C
2至C
25雜芳基;G可包括附接至該基團的一或更多取代基,其中一或更多取代基選自以下者組成之群組:C
6至C
12芳基、C
1至C
6烷基、C
2至C
11雜芳基;及
- 第一電子傳輸層及第二電子傳輸層無電摻雜物。
根據一個實施方式,提供了一種有機發光二極體,包括不透明基板、陽極、陰極、發射層、電子注入層及電子傳輸層堆疊;其中
- 電子傳輸層堆疊設置於發射層與電子注入層之間;
- 電子傳輸層堆疊包括第一電子傳輸層及第二電子傳輸層;
- 第一電子傳輸層包括式(I)化合物
(Ar
1-A
c)
a-X
b(I);
- a及b獨立地為1或2;
- c獨立地為0或1;
- Ar
1獨立地選自以下者組成之群組:苯基、蒽基、茀基或式(IIa)的基團
(IIa)
其中R
1至R
5獨立地選自H及苯基,
- 其中每一個Ar
1都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、萘基、聯苯、吡啶基、皮考啉基、盧剔啶基、二苯並呋喃基、二苯並噻吩-基、及苯並噻吩-基;
- A獨立地選自:伸苯基、 伸萘基、伸聯苯及伸聯三苯,
- 其中每一個A都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基及C
1至C
4烷基;
- X獨立地選自以下者組成之群組:三嗪基、1,2-二嗪基、1,3-二嗪基、1,4-二嗪基、喹唑啉基、苯並喹唑啉基、苯並咪唑基、喹啉基、苯並喹啉基苯並吖啶基、二苯並吖啶基、丙二烯合茀基、蒽基、萘基、聯三伸苯基、二氮雜菲基、及二萘並呋喃基,
- 其中每一個X都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、萘基及聯苯-基;
- 式(I)化合物的分子偶極矩為
0 D及≤2.0 D;
- 第二電子傳輸層包括式(II)化合物
(Ar
2)
m-(Z
k-G)
n(II);
- m及n獨立地為1或2;
- k獨立地為1或2;
- Ar
2獨立地選自以下者組成之群組:吡啶基(pyridinyl)、三嗪基、1,2-二嗪基、1,3-二嗪基、1,4-二嗪基、喹唑啉基、苯並喹唑啉基、苯並咪唑基、喹啉基、苯並喹啉基苯並吖啶基、二苯並吖啶基、丙二烯合茀基、蒽基、萘基、聯三伸苯基、二氮雜菲基、及二萘並呋喃基,
- 其中每一個Ar
2都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、吡啶基(pyridinyl)及聯苯-基,可選的對-聯苯-基;
- Z獨立地選自以下者組成之群組:伸苯基、伸萘基、伸苯基-伸萘基、伸聯苯及伸聯三苯,
- 其中每一個Z都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基及C
1至C
4烷基;
- G選自以下者組成之群組:二-C
1至C
4-烷基氧膦基、二-C
6至C
10-芳基氧膦基、及C
2至C
25雜芳基;其中各自G可包括附接至該基團的一或更多取代基,其中一或更多取代基選自以下者組成之群組:C
6至C
10芳基、C
1至C
4烷基、C
2至C
5雜芳基;及
- 第一電子傳輸層及第二電子傳輸層無電摻雜物。
根據一個實施方式,提供了一種有機發光二極體,包括不透明基板、陽極、陰極、發射層、電子注入層及電子傳輸層堆疊;其中
- 電子傳輸層堆疊設置於發射層與電子注入層之間;
- 電子傳輸層堆疊包括第一電子傳輸層及第二電子傳輸層;
- 第一電子傳輸層包括式(I)化合物
(Ar
1-A
c)
a-X
b(I);
- a及b獨立地為1或2;
- c獨立地為0或1;
- Ar
1為式(IIa)基團
(IIa)
及R
1至R
5中至少二者不是H;
- 其中每一個Ar
1都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、萘基、聯苯、吡啶基、皮考啉基、盧剔啶基、二苯並呋喃基、二苯並噻吩-基、及苯並噻吩-基;
- A獨立地選自:伸苯基及伸聯苯;
- 其中每一個A都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基及C
1至C
4烷基;
- X獨立地選自以下者組成之群組:三嗪基、1,2-二嗪基、1,3-二嗪基、1,4-二嗪基、喹唑啉基、苯並喹唑啉基、苯並吖啶基、二苯並吖啶基、丙二烯合茀基、蒽基、萘基、聯三伸苯基、二氮雜菲基、及二萘並呋喃基,
- 其中每一個X都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、萘基及聯苯-基;
- 式(I)化合物的分子偶極矩為
0 D及≤2.0 D;
- 第二電子傳輸層包括式(II)化合物
(Ar
2)
m-(Z
k-G)
n(II);
- m及n獨立地為1或2;
- k獨立地為1或2;
- Ar
2獨立地選自以下者組成之群組:二苯並吖啶基、1,3-二嗪基、1,4-二嗪基、蒽基、三嗪基、二氮雜菲基、聯三伸苯基、吡啶基(pyridinyl)、二萘並呋喃基,
- 其中每一個Ar
2都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、吡啶基(pyridinyl)及聯苯-基,可選的對-聯苯-基;
- Z獨立地選自以下者組成之群組:伸苯基、伸萘基、伸苯基-伸萘基、伸聯苯及伸聯三苯,
- 其中每一個Z都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基及C
1至C
4烷基;
- G選自以下者組成之群組:二甲基氧膦基(dimethylphosphinyl)、二苯基氧膦基(diphenylphosphinyl)、腈(nitrile)、苯甲腈(benzonitrile)、菸鹼腈(nicotinonitrile)、二-氫-苯並咪唑酮-基(di-hydro-benzoimidazolone-yl)、二苯基-丙烷-基(diphenyl-propane-yl)、
N,N-二甲基乙醯胺(
N,N-dimethylacetamid)、醯胺(amide)、碳醯胺(carbamide)、咪唑基(imidazolyl)、苯基苯並咪唑基(phenylbenzoimidazolyl)、乙基苯並咪唑基苯基苯並喹啉基(ethylbenzoimidazolyl phenylbenzoquinolinyl)、苯基苯並咪唑並喹啉基(phenylbenzoimidazoquinolinyl)、吡啶基(pyridinyl)、聯吡啶基(bipyridinyl)、皮考啉基(picolinyl)、盧剔密定基(lutidenyl)、嗒嗪基(pyridazinyl)、嘧啶基(pyrimidinyl)、吡嗪基(pyrazinyl)、三苯基-吡嗪基(triphenyl-pyrazinyl)、苯並喹啉基(benzoquinolinyl)、菲啉基(phenanthrolinyl)、苯基菲啉(phenylphenanthrolinyl)基及吡啶基-咪唑並吡啶基(pyridinyl-imidazopyridinyl);及
- 第一電子傳輸層及第二電子傳輸層無電摻雜物。
根據一個實施方式,提供了一種有機發光二極體,包括不透明基板、陽極、陰極、發射層、電子注入層及電子傳輸層堆疊;其中
- 電子傳輸層堆疊設置於發射層與電子注入層之間;
- 電子傳輸層堆疊包括第一電子傳輸層及第二電子傳輸層;
- 第一電子傳輸層包括式(I)化合物
(Ar
1-A
c)
a-X
b(I);
- a及b獨立地為1或2;
- c獨立地為0或1;
- Ar
1為式(IIa)基團
(IIa)
及R
1至R
5中至少二者不是H,其中R
1至R
5中不是H的至少二者互相處於鄰位及/或R
1至R
5中不是H的至少二者與*-位置處於鄰位;
- 其中每一個Ar
1都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、萘基、聯苯、吡啶基、皮考啉基、盧剔啶基、二苯並呋喃基、二苯並噻吩-基、及苯並噻吩-基;
- A獨立地選自:伸苯基及伸聯苯;
- 其中每一個A都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基及C
1至C
4烷基;
- X獨立地選自以下者組成之群組:三嗪基、1,2-二嗪基、1,3-二嗪基、1,4-二嗪基、喹唑啉基、苯並喹唑啉基、苯並吖啶基、二苯並吖啶基、丙二烯合茀基,
- 其中每一個X都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、萘基及聯苯-基;
- 式(I)化合物的分子偶極矩為
0 D及≤2.0 D;
- 第二電子傳輸層包括式(II)化合物
(Ar
2)
m-(Z
k-G)
n(II);
- m及n獨立地為1或2;
- k獨立地為1或2;
- Ar
2獨立地選自以下者組成之群組:二苯並吖啶基、1,3-二嗪基、1,4-二嗪基、蒽基、三嗪基、二氮雜菲基、聯三伸苯基、吡啶基(pyridinyl)、二萘並呋喃基,
- 其中每一個Ar
2都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、吡啶基(pyridinyl)及聯苯-基,可選的對-聯苯-基;
- Z獨立地選自以下者組成之群組:伸苯基、伸萘基、伸苯基-伸萘基、伸聯苯及伸聯三苯,
- 其中每一個Z都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基及C
1至C
4烷基;
- G選自以下者組成之群組:二甲基氧膦基(dimethylphosphinyl)、二苯基氧膦基(diphenylphospinyl)、2-苯基-1H-苯並[d]咪唑基、2-乙基-1H-苯並[d]咪唑基(2-ethyl-1H-benzo[d]imidazolyl)、2-苯基苯並[h]喹啉基、吡啶基(pyridinyl)、2,2’-聯吡啶基(2,2’-bipyridinyl)、5-苯基苯並[4,5]咪唑並[1,2-a]喹啉基、9-苯基-1,10-菲啉基(9-phenyl-1,10-phenanthrolinyl)及(吡啶-2-基)咪唑並[1,5-a]吡啶基;及
- 第一電子傳輸層及第二電子傳輸層無電摻雜物。
根據一個實施方式,提供了一種有機發光二極體,包括不透明基板、陽極、陰極、發射層、電子注入層及電子傳輸層堆疊;其中
- 電子傳輸層堆疊設置於發射層與電子注入層之間;
- 電子傳輸層堆疊包括第一電子傳輸層及第二電子傳輸層;
- 第一電子傳輸層包括選自表1所示化合物A-1至A-8中的化合物;
- 第二電子傳輸層包括選自表3所示化合物B-1至B-26中的化合物;及
- 第一電子傳輸層及第二電子傳輸層無電摻雜物。
根據一個實施方式,提供了一種有機發光二極體,包括不透明基板、陽極、陰極、發射層、電子注入層及電子傳輸層堆疊;其中
- 電子傳輸層堆疊設置於發射層與電子注入層之間;
- 電子傳輸層堆疊包括第一電子傳輸層及第二電子傳輸層;
- 第一電子傳輸層包括式(I)化合物
(Ar
1-A
c)
a-X
b(I);
- a及b獨立地為1或2;
- c獨立地為0或1;
- Ar
1獨立地選自C
6至C
30芳基或C
2至C
24雜芳基;
- 其中每一個Ar
1都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:C
6至C
12芳基、C
3至C
11雜芳基,及C
1至C
6烷基、D、C
1至C
6烷氧基、C
3至C
6分支烷基、C
3至C
6環烷基、C
3至C
6分支烷氧基、C
3至C
6環烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基、鹵素、CN或PY(R
10)
2,其中Y選自O、S或Se,較佳地為O,及R
10獨立地選自C
6至C
12芳基、C
3至C
12雜芳基、C
1至C
6烷基、C
1至C
6烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基;
- 其中Ar
1上的每一個C
6至C
12芳基取代基及Ar
1上的C
3至C
11雜芳基取代基都可用C
1至C
4烷基或鹵素取代;
- A獨立地選自C
6至C
18芳基,
- 其中每一個A都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:C
6至C
12芳基及C
1至C
6烷基、D、C
1至C
6烷氧基、C
3至C
6分支烷基、C
3至C
6環烷基、C
3至C
6分支烷氧基、C
3至C
6環烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基、鹵素、CN或PY(R
10)
2,其中Y選自O、S或Se,較佳地為O,及R
10獨立地選自C
6至C
12芳基、C
3至C
12雜芳基、C
1至C
6烷基、C
1至C
6烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基;
- 其中A上的每一個C
6至C
12芳基取代基都可用C
1至C
4烷基或鹵素取代;
- X獨立地選自以下者組成之群組:C
3至C
21雜芳基及C
6至C
24芳基,
- 其中每一個X都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:C
6至C
12芳基、C
3至C
11雜芳基,及C
1至C
6烷基、D、C
1至C
6烷氧基、C
3至C
6分支烷基、C
3至C
6環烷基、C
3至C
6分支烷氧基、C
3至C
6環烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基、鹵素、CN或PY(R
10)
2,其中Y選自O、S或Se,較佳地為O,及R
10獨立地選自C
6至C
12芳基、C
3至C
12雜芳基、C
1至C
6烷基、C
1至C
6烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基;
- 其中X上的每一個C
6至C
12芳基取代基及X上的每一個C
3至C
11雜芳基取代基都可用C
1至C
4烷基或鹵素取代;
- 式(I)化合物的分子偶極矩為
0 D及≤3.5 D;
- 第二電子傳輸層包括式(II)化合物
(Ar
2)
m-(Z
k-G)
n(II);
- m及n獨立地為1或2;
- k獨立地為0、1或2;
- Ar
2獨立地選自以下者組成之群組:C
3至C
30雜芳基及C
6至C
42芳基,
- 其中每一個Ar
2都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:C
6至C
12芳基、C
3至C
11雜芳基,及C
1至C
6烷基、D、C
1至C
6烷氧基、C
3至C
6分支烷基、C
3至C
6環烷基、C
3至C
6分支烷氧基、C
3至C
6環烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基、鹵素、CN或PY(R
10)
2,其中Y選自O、S或Se,較佳地為O,及R
10獨立地選自C
6至C
12芳基、C
3至C
12雜芳基、C
1至C
6烷基、C
1至C
6烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基;
- 其中Ar
2上的每一個C
6至C
12芳基取代基及Ar
2上的每一個C
3至C
11雜芳基取代基都可用C
1至C
4烷基或鹵素取代;
- Z獨立地選自C
6至C
18芳基,
- 其中每一個Z都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:C
6至C
12芳基及C
1至C
6烷基、D、C
1至C
6烷氧基、C
3至C
6分支烷基、C
3至C
6環烷基、C
3至C
6分支烷氧基、C
3至C
6環烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基、鹵素、CN或PY(R
10)
2,其中Y選自O、S或Se,較佳地為O,及R
10獨立地選自C
6至C
12芳基、C
3至C
12雜芳基、C
1至C
6烷基、C
1至C
6烷氧基、部分或全氟化的C
1至C
6烷基、部分或全氟化的C
1至C
6烷氧基、部分或全氘化的C
1至C
6烷基、部分或全氘化的C
1至C
6烷氧基;
- 其中Z上的每一個C
6至C
12芳基取代基都可用C
1至C
4烷基或鹵素取代;
- G被選定,使得化合物G-苯基的偶極矩為≥2 D及≤6 D;
- 第二電子傳輸層可進一步包括化合物(III),其中化合物(III)包括8至13芳香或雜芳香環;及
- 第一電子傳輸層及第二電子傳輸層無電摻雜物。
根據一個實施方式,提供了一種有機發光二極體,包括不透明基板、陽極、陰極、發射層、電子注入層及電子傳輸層堆疊;其中
- 電子傳輸層堆疊設置於發射層與電子注入層之間;
- 電子傳輸層堆疊包括第一電子傳輸層及第二電子傳輸層;
- 第一電子傳輸層包括式(I)化合物
(Ar
1-A
c)
a-X
b(I);
- a及b獨立地為1或2;
- c獨立地為0或1;
- Ar
1獨立地選自C
6至C
30芳基,
- 其中每一個Ar
1都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、萘基、聯苯、吡啶基、皮考啉基、盧剔啶基、二苯並呋喃基、二苯並噻吩-基、及苯並噻吩-基;
- A獨立地選自C
6至C
18芳基,
- 其中每一個A都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基及C
1至C
4烷基;
- X獨立地選自以下者組成之群組:C
3至C
21含N雜芳基、C
3至C
21含O雜芳基及C
6至C
24芳基,
- 其中每一個X都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、萘基及聯苯-基;
- 式(I)化合物的分子偶極矩為
0 D及≤3.0 D;
- 第二電子傳輸層包括式(II)化合物
(Ar
2)
m-(Z
k-G)
n(II);
- m及n獨立地為1或2;
- k獨立地為0、1或2;
- Ar
2獨立地選自以下者組成之群組:C
3至C
21雜芳基及C
6至C
24芳基,
- 其中每一個Ar
2都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、吡啶基(pyridinyl)及聯苯-基,可選的對-聯苯-基;
- Z獨立地選自C
6至C
18芳基,
- 其中每一個Z都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基及C
1至C
4烷基;
- G選自以下者組成之群組:二烷基氧膦基、二芳基氧膦基、烷基芳基氧膦基、腈、苯甲腈、菸鹼腈、醯胺、碳醯胺、及C
2至C
42雜芳基;其中G可包括附接至該基團的一或更多取代基,其中一或更多取代基選自以下者組成之群組:C
6至C
18芳基、C
1至C
10烷基、C
2至C
14雜芳基;
- 第二電子傳輸層可進一步包括化合物(III),其中化合物(III)包括8至13芳香或雜芳香環;
- 化合物(III)包括至少一雜芳香環;及
- 第一電子傳輸層及第二電子傳輸層無電摻雜物。
根據一個實施方式,提供了一種有機發光二極體,包括不透明基板、陽極、陰極、發射層、電子注入層及電子傳輸層堆疊;其中
- 電子傳輸層堆疊設置於發射層與電子注入層之間;
- 電子傳輸層堆疊包括第一電子傳輸層及第二電子傳輸層;
- 第一電子傳輸層包括式(I)化合物
(Ar
1-A
c)
a-X
b(I);
- a及b獨立地為1或2;
- c獨立地為0或1;
- Ar
1獨立地選自苯基、萘基、蒽基、丙二烯合茀基、二苯並呱喃基、螺-二苯並呱喃基、茀基、螺-茀基、三苯矽基、四苯矽基或具有式(IIa)的基團
(IIa)
其中
- 星號“*”表示式(IIa)基團與A結合的結合位置;及
- R
1至R
5獨立地選自以下者組成之群組:H、C
6至C
12芳基及C
3至C
10,替代的C
4至C
5雜芳基,
- 其中每一個Ar
1都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、萘基、聯苯、吡啶基、皮考啉基、盧剔啶基、二苯並呋喃基、二苯並噻吩-基、及苯並噻吩-基;
- A獨立地選自:伸苯基、 伸萘基、伸聯苯及伸聯三苯,
- 其中每一個A都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基及C
1至C
4烷基;
- X獨立地選自以下者組成之群組:C
3至C
21含N雜芳基及C
6至C
24芳基,
- 其中每一個X都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、萘基及聯苯-基;
- 式(I)化合物的分子偶極矩為
0 D及≤2.5 D;
- 第二電子傳輸層包括式(II)化合物
(Ar
2)
m-(Z
k-G)
n(II);
- m及n獨立地為1或2;
- k獨立地為1或2;
- Ar
2獨立地選自以下者組成之群組:C
3至C
21含N雜芳基及C
6至C
24芳基,
- 其中每一個Ar
2都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、吡啶基(pyridinyl)及聯苯-基,可選的對-聯苯-基;
- Z獨立地選自以下者組成之群組:伸苯基、伸萘基、伸苯基-伸萘基、伸聯苯及伸聯三苯,
- 其中每一個Z都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基及C
1至C
4烷基;
- G選自以下者組成之群組:C
2至C
25雜芳基;G可包括附接至該基團的一或更多取代基,其中一或更多取代基選自以下者組成之群組:C
6至C
12芳基、C
1至C
6烷基、C
2至C
11雜芳基;
- 第二電子傳輸層可進一步包括化合物(III),其中化合物(III)包括8至13芳香或雜芳香環;
- 化合物(III)包括至少一雜芳香環;
- 化合物(III)的芳香或雜芳香環為6元環;及
- 第一電子傳輸層及第二電子傳輸層無電摻雜物。
根據一個實施方式,提供了一種有機發光二極體,包括不透明基板、陽極、陰極、發射層、電子注入層及電子傳輸層堆疊;其中
- 電子傳輸層堆疊設置於發射層與電子注入層之間;
- 電子傳輸層堆疊包括第一電子傳輸層及第二電子傳輸層;
- 第一電子傳輸層包括式(I)化合物
(Ar
1-A
c)
a-X
b(I);
- a及b獨立地為1或2;
- c獨立地為0或1;
- Ar
1獨立地選自以下者組成之群組:苯基、蒽基、茀基或式(IIa)的基團
(IIa)
其中R
1至R
5獨立地選自H及苯基,
- 其中每一個Ar
1都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、萘基、聯苯、吡啶基、皮考啉基、盧剔啶基、二苯並呋喃基、二苯並噻吩-基、及苯並噻吩-基;
- A獨立地選自:伸苯基、 伸萘基、伸聯苯及伸聯三苯,
- 其中每一個A都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基及C
1至C
4烷基;
- X獨立地選自以下者組成之群組:三嗪基、1,2-二嗪基、1,3-二嗪基、1,4-二嗪基、喹唑啉基、苯並喹唑啉基、苯並咪唑基、喹啉基、苯並喹啉基苯並吖啶基、二苯並吖啶基、丙二烯合茀基、蒽基、萘基、聯三伸苯基、二氮雜菲基、及二萘並呋喃基,
- 其中每一個X都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、萘基及聯苯-基;
- 式(I)化合物的分子偶極矩為
0 D及≤2.0 D;
- 第二電子傳輸層包括式(II)化合物
(Ar
2)
m-(Z
k-G)
n(II);
- m及n獨立地為1或2;
- k獨立地為1或2;
- Ar
2獨立地選自以下者組成之群組:吡啶基(pyridinyl)、三嗪基、1,2-二嗪基、1,3-二嗪基、1,4-二嗪基、喹唑啉基、苯並喹唑啉基、苯並咪唑基、喹啉基、苯並喹啉基苯並吖啶基、二苯並吖啶基、丙二烯合茀基、蒽基、萘基、聯三伸苯基、二氮雜菲基、及二萘並呋喃基,
- 其中每一個Ar
2都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、吡啶基(pyridinyl)及聯苯-基,可選的對-聯苯-基;
- Z獨立地選自以下者組成之群組:伸苯基、伸萘基、伸苯基-伸萘基、伸聯苯及伸聯三苯,
- 其中每一個Z都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基及C
1至C
4烷基;
- G選自以下者組成之群組:二-C
1至C
4-烷基氧膦基、二-C
6至C
10-芳基氧膦基、及C
2至C
25雜芳基;其中各自G可包括附接至該基團的一或更多取代基,其中一或更多取代基選自以下者組成之群組:C
6至C
10芳基、C
1至C
4烷基、C
2至C
5雜芳基;
- 第二電子傳輸層可進一步包括化合物(III),其中化合物(III)包括8至13芳香或雜芳香環;
- 化合物(III)包括至少一雜芳香環;
- 化合物(III)的芳香或雜芳香環為6元環;
- 化合物(III)的雜芳香環為含N雜芳香環;及
- 第一電子傳輸層及第二電子傳輸層無電摻雜物。
根據一個實施方式,提供了一種有機發光二極體,包括不透明基板、陽極、陰極、發射層、電子注入層及電子傳輸層堆疊;其中
- 電子傳輸層堆疊設置於發射層與電子注入層之間;
- 電子傳輸層堆疊包括第一電子傳輸層及第二電子傳輸層;
- 第一電子傳輸層包括式(I)化合物
(Ar
1-A
c)
a-X
b(I);
- a及b獨立地為1或2;
- c獨立地為0或1;
- Ar
1為式(IIa)基團
(IIa)
及R
1至R
5中至少二者不是H;
- 其中每一個Ar
1都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、萘基、聯苯、吡啶基、皮考啉基、盧剔啶基、二苯並呋喃基、二苯並噻吩-基、及苯並噻吩-基;
- A獨立地選自:伸苯基及伸聯苯;
- 其中每一個A都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基及C
1至C
4烷基;
- X獨立地選自以下者組成之群組:三嗪基、1,2-二嗪基、1,3-二嗪基、1,4-二嗪基、喹唑啉基、苯並喹唑啉基、苯並吖啶基、二苯並吖啶基、丙二烯合茀基、蒽基、萘基、聯三伸苯基、二氮雜菲基、及二萘並呋喃基,
- 其中每一個X都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、萘基及聯苯-基;
- 式(I)化合物的分子偶極矩為
0 D及≤2.0 D;
- 第二電子傳輸層包括式(II)化合物
(Ar
2)
m-(Z
k-G)
n(II);
- m及n獨立地為1或2;
- k獨立地為1或2;
- Ar
2獨立地選自以下者組成之群組:二苯並吖啶基、1,3-二嗪基、1,4-二嗪基、蒽基、三嗪基、二氮雜菲基、聯三伸苯基、吡啶基(pyridinyl)、二萘並呋喃基,
- 其中每一個Ar
2都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、吡啶基(pyridinyl)及聯苯-基,可選的對-聯苯-基;
- Z獨立地選自以下者組成之群組:伸苯基、伸萘基、伸苯基-伸萘基、伸聯苯及伸聯三苯,
- 其中每一個Z都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基及C
1至C
4烷基;
- G選自以下者組成之群組:二甲基氧膦基、二苯基氧膦基、腈、苯甲腈、菸鹼腈、二-氫-苯並咪唑酮-基(di-hydro-benzoimidazolone-yl)、二苯基-丙烷-基、
N,N-二甲基乙醯胺、醯胺、碳醯胺、咪唑基、苯基苯並咪唑基、乙基苯並咪唑基苯基苯並喹啉基、苯基苯並咪唑並喹啉基(phenylbenzoimidazoquinolinyl)、吡啶基(pyridinyl)、聯吡啶基、皮考啉基、盧剔密定基、嗒嗪基(pyridazinyl)、嘧啶基、吡嗪基、三苯基-吡嗪基、苯並喹啉基、菲啉基、苯基菲啉基及吡啶基-咪唑並吡啶基(pyridinyl-imidazopyridinyl);
- 第二電子傳輸層可進一步包括化合物(III),其中化合物(III)包括8至13芳香或雜芳香環;
- 化合物(III)包括至少一雜芳香環;
- 化合物(III)的芳香或雜芳香環為6元環;
- 化合物(III)的雜芳香環為含N雜芳香環;
- 化合物(III)可包括在每一個雜芳香環中都含一至三N原子的至少一6元雜芳香環;及
- 第一電子傳輸層及第二電子傳輸層無電摻雜物。
根據一個實施方式,提供了一種有機發光二極體,包括不透明基板、陽極、陰極、發射層、電子注入層及電子傳輸層堆疊;其中
- 電子傳輸層堆疊設置於發射層與電子注入層之間;
- 電子傳輸層堆疊包括第一電子傳輸層及第二電子傳輸層;
- 第一電子傳輸層包括式(I)化合物
(Ar
1-A
c)
a-X
b(I);
- a及b獨立地為1或2;
- c獨立地為0或1;
- Ar
1為式(IIa)基團
(IIa)
及R
1至R
5中至少二者不是H,其中R
1至R
5中不是H的至少二者互相處於鄰位及/或R
1至R
5中不是H的至少一者與*-位置處於鄰位;
- 其中每一個Ar
1都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、萘基、聯苯、吡啶基、皮考啉基、盧剔啶基、二苯並呋喃基、二苯並噻吩-基、及苯並噻吩-基;
- A獨立地選自:伸苯基及伸聯苯;
- 其中每一個A都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基及C
1至C
4烷基;
- X獨立地選自以下者組成之群組:三嗪基、1,2-二嗪基、1,3-二嗪基、1,4-二嗪基、喹唑啉基、苯並喹唑啉基、苯並吖啶基、二苯並吖啶基、丙二烯合茀基,
- 其中每一個X都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、萘基及聯苯-基;
- 式(I)化合物的分子偶極矩為
0 D及≤2.0 D;
- 第二電子傳輸層包括式(II)化合物
(Ar
2)
m-(Z
k-G)
n(II);
- m及n獨立地為1或2;
- k獨立地為1或2;
- Ar
2獨立地選自以下者組成之群組:二苯並吖啶基、1,3-二嗪基、1,4-二嗪基、蒽基、三嗪基、二氮雜菲基、聯三伸苯基、吡啶基(pyridinyl)、二萘並呋喃基,
- 其中每一個Ar
2都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基、吡啶基(pyridinyl)及聯苯-基,可選的對-聯苯-基;
- Z獨立地選自以下者組成之群組:伸苯基、伸萘基、伸苯基-伸萘基、伸聯苯及伸聯三苯,
- 其中每一個Z都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:苯基及C
1至C
4烷基;
- G選自以下者組成之群組:二甲基氧膦基、二苯基氧膦基、2-苯基-1H-苯並[d]咪唑基、2-乙基-1H-苯並[d]咪唑基(2-ethyl-1H-benzo[d]imidazolyl)、2-苯基苯並[h]喹啉基、吡啶基(pyridinyl)、2,2’-聯吡啶基(2,2’-bipyridinyl)、5-苯基苯並[4,5]咪唑並[1,2-a]喹啉基、9-苯基-1,10-菲啉基(9-phenyl-1,10-phenanthrolinyl)及(吡啶-2-基)咪唑並[1,5-a]吡啶基;
- 第二電子傳輸層可進一步包括化合物(III),其中化合物(III)包括8至13芳香或雜芳香環;
- 化合物(III)包括至少一雜芳香環;
- 化合物(III)的芳香或雜芳香環為6元環;
- 化合物(III)的雜芳香環為含N雜芳香環;
- 化合物(III)可包括至少一在每一個雜芳香環中都含一至三N原子的6元雜芳香環;
- 化合物(III)包括二或更多雜芳香環;及
- 第一電子傳輸層及第二電子傳輸層無電摻雜物。
根據一個實施方式,提供了一種有機發光二極體,包括不透明基板、陽極、陰極、發射層、電子注入層及電子傳輸層堆疊;其中
- 電子傳輸層堆疊設置於發射層與電子注入層之間;
- 電子傳輸層堆疊包括第一電子傳輸層及第二電子傳輸層;
- 第一電子傳輸層包括選自表1所示化合物A-1至A-8中的化合物;
- 第二電子傳輸層包括選自表3所示化合物B-1至B-25中的化合物;
- 第二電子傳輸層進一步包括選自表4所示化合物1-1至C-6中的化合物;及
- 第一電子傳輸層及第二電子傳輸層無電摻雜物。
另外層
依據本發明,除了上面已經提及的層,該有機電子裝置還可包括另外層。下面描述各自層的範例性實施方式:
基板
該不透明基板可為在製造例如有機發光二極體之類的電子裝置中通常使用的任何各自基板。由於光是透過頂表面發出的,所以該基板為不透明材料,例如塑膠基板、金屬基板、塗佈有不透明層(例如不透明陽極層)的玻璃基板或矽基板。
陽極電極
包括於本發明的有機電子裝置中的第一電極或第二電極可為陽極電極。陽極電極可藉由沉積或濺鍍用於形成陽極電極的材料來形成。用於形成陽極電極的材料可為高功函數材料,以促進電洞注入。陽極材料亦可選自低功函數材料(亦即,鋁)。陽極電極可為透明或反射電極。可使用透明導電氧化物,例如銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、二氧化錫(SnO
2)、氧化鋅鋁(AlZO)、以及氧化鋅(ZnO)之類的來形成陽極電極。亦可使用金屬(典型地,銀(Ag)、金(Au))或金屬合金來形成陽極電極。
電洞注入層
電洞注入層(HIL)可藉由真空沉積、旋轉塗佈、印刷、澆鑄、狹縫式塗佈、朗繆-布洛傑特沉積(Langmuir-Blodgett (LB) deposition)或類似者形成於陽極電極上。當HIL是使用真空沉積形成時,沉積條件可根據用於形成HIL的化合物以及HIL的期望結構及熱性能而有所不同。然而,一般而言,用於真空沉積的條件可包括:100℃至500℃的沉積溫度、10
-8至10
-3Torr的壓力(1 Torr等於133.322 Pa)、以及0.1至10 nm/sec的沉積速率。
當HIL是使用旋轉塗佈或印刷形成時,塗佈條件可根據用於形成HIL的化合物以及HIL的期望結構及熱性能而有所不同。例如,塗佈條件可包括:約2000 rpm至約5000 rpm的塗佈速度以及約80℃至約200℃的熱處理溫度。執行塗佈後,熱處理移除溶劑。
HIL可由用於形成HIL通常使用的任何化合物形成。可用於形成HIL的化合物的實例包括:酞青化合物(諸如,銅酞青(CuPc))、4,4',4"-三(3-甲苯基苯基胺基)三苯基胺(m-MTDATA)、TDATA、2T-NATA、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(polyaniline/dodecylbenzenesulfonic acid)(Pani/DBSA)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸酯)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(4-styrenesulfonate))(PEDOT/PSS)、聚苯胺/樟腦磺酸(Pani/CSA)、以及聚苯胺/聚4-苯乙烯磺酸酯(PANI/PSS)。
該HIL可包括p型摻雜物或可由p型摻雜物組成,且該p型摻雜物可選自:四氟四氰基醌二甲烷(F4TCNQ)、2,2’(全氟萘-2,6-二亞基)二丙二腈(2,2'-(perfluoronaphthalene-2,6-diylidene)dimalononitrile)、4,4',4''-((1E,1'E,1''E)-環丙烷-1,2,3-三亞基三 (氰甲基亞基))三(2,3,5,6-四氟苯甲腈)(4,4',4''-((1E,1'E,1''E)-cyclopropane-1,2,3-triylidenetris(cyanomethanylylidene))tris(2,3,5,6-tetrafluorobenzonitrile))或2,2',2"-(環丙烷-1,2,3-三亞基)三(2-(對氰基四氟苯基)乙腈)(2,2',2"-(cyclopropane-1,2,3-triylidene)tris(2-(p-cyanotetrafluorophenyl)acetonitrile)),但並不限於此。HIL可選自用p型摻雜物摻雜的電洞傳輸基質化合物。已知摻雜電洞傳輸材料的典型實例為:用四氟四氰基醌二甲烷(tetrafluoro-tetracyanoquinonedimethane)(F4TCNQ)(其LUMO能階為約-5.2eV)摻雜的銅酞菁(copper phthalocyanine)(CuPc)(其HOMO能階近似為-5.2eV);用F4TCNQ摻雜的鋅酞菁(ZnPc)(HOMO=-5.2eV);用F4TCNQ摻雜的α-NPD(N,N'-雙(萘-1-基)-N,N'-雙(苯基)-聯苯胺)。用2,2’(全氟萘-2,6-二亞基)二丙二腈(2,2'-(perfluoronaphthalen-2,6-diylidene) dimalononitrile)摻雜α-NPD。p型摻雜物的濃度可選自1至20 wt.-%、更佳地選自3 wt.-%至10 wt.-%。
HIL的厚度可在約1 nm至約100 nm的範圍中,且例如在約1 nm至約25 nm的範圍中。當HIL的厚度在此範圍內時,HIL可具有優異的電洞注入特性,而驅動電壓無實質損失。
電洞傳輸層
電洞傳輸層(HTL)可藉由真空沉積、旋轉塗佈、狹縫式塗佈、印刷、澆鑄、朗繆-布洛傑特(LB)沉積或類似者形成於HIL上。當HTL是藉由真空沉積或旋轉塗佈形成時,沉積及塗佈的條件可與HIL的形成條件相似。然而,用於真空或溶液沉積的條件可根據用於形成HTL的化合物而有所不同。
HTL可由用於形成HTL通常使用的任何化合物形成。可適合使用的化合物揭露於例如Yasuhiko Shirota and Hiroshi Kageyama, Chem. Rev. 2007, 107, 953−1010中,其藉由引用併入本文。可用於形成HTL的化合物的實例有:咔唑衍生物(carbazole derivative),諸如,N-苯基咔唑(N-phenylcarbazole)或聚乙烯基咔唑(polyvinylcarbazole);聯苯胺衍生物(benzidine derivatives),諸如,N,N’-雙(3-甲苯基)-N,N’-二苯基-[1,1-聯苯]-4,4'-二胺(N,N'-bis(3-methylphenyl)-N,N'-diphenyl-[1,1-biphenyl]-4,4'-diamine, (TPD)),或N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯基聯苯胺(N,N'-di(naphthalen-1-yl)-N,N'-diphenyl benzidine,(alpha-NPD));及三苯胺型化合物(triphenylamine-based compound),諸如,4,4',4"-三(N-咔唑基)三苯胺(4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine,(TCTA))。在此等化合物中, TCTA可傳輸電洞且抑制激子擴散入EML內。
HTL的厚度可在約5 nm至約250 nm的範圍中、較佳在約10 nm至約200 nm的範圍中、進一步在約20 nm至約190 nm的範圍中、進一步在約40 nm至約180 nm的範圍中、進一步在約60 nm至約170 nm的範圍中、進一步在約80 nm至約160 nm的範圍中、進一步在約100 nm至約160 nm的範圍中、進一步在約120 nm至約140 nm的範圍中。HTL的較佳厚度可為170 nm至200 nm。
當HTL的厚度是在此範圍內時,HTL可具有優異的電洞傳輸特性,而驅動電壓無實質損失。
電子阻擋層
電子阻擋層(EBL)的功能是防止電子自發射層傳輸至電洞傳輸層,且藉此將電子限定於發射層內。藉此,效率、操作電壓及/或使用壽命被改良。典型地,電子阻擋層包括三芳胺化合物(triarylamine compound)。相較於電洞傳輸層的LUMO能階,三芳胺化合物可具有更接近真空能階的LUMO能階。與電洞傳輸層的HOMO能階相較下,該電子阻擋層可具有更偏離真空能階的HOMO能階。電子阻擋層的厚度可選自2與20 nm之間。
如果電子阻擋層具有高三重態能階,則其亦可被描述為三重態控制層。
如果使用綠色或藍色磷光發射層,則三重態控制層的功能是減少三重態的淬滅。藉此,可達成自磷光發射層的較高光發射效率。三重態控制層選自三重態能階高於相鄰發射層中的磷光發射體的三重態能階的三芳胺化合物。用於三重態控制層的適合化合物(特別是三芳胺化合物)描述於EP 2 722 908 A1中。
發射層( EML )
EML可藉由真空沉積、旋轉塗佈、狹縫式塗佈、印刷、澆鑄、LB沉積或類似者形成於HTL上。當EML是使用真空沉積或旋轉塗佈形成時,沉積及塗佈的條件可與HIL的形成條件相似。然而,沉積及塗佈的條件可根據用於形成EML的化合物而有所不同。
可設想,發射層不包括式(I)、(II)化合物及/或化合物(III)。
發射層(EML)可由主體(host)與發射體摻雜物的組合形成。主體的實例為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)、4,4',4''-三(咔唑-9-基)-三苯胺(TCTA)、1,3,5-三(N-苯基苯並咪唑-2-基)苯(TPBI)、3-三級丁基-9,10-二-2-萘基蒽(TBADN)、二苯乙烯伸芳基(DSA)及雙(2-(2-羥基苯基)苯並噻唑合)鋅(bis(2-(2-hydroxyphenyl)benzo-thiazolate)zinc)(Zn(BTZ)2)。
發射體摻雜物可為磷光或螢光發射體。磷光發射體及經由熱活化延遲螢光(TADF)機制發射光的發射體可為較佳的,因於其較高的效率。發射體可為小分子或聚合物。
紅色發射體摻雜物的實例為PtOEP、Ir(piq)3、及Btp2lr(acac),但不限於此。此等化合物為磷光發射體,然而,紅色螢光發射體摻雜物亦可被使用。
綠色磷光發射體摻雜物的實例為Ir(ppy)3(ppy=苯吡啶)、Ir(ppy)2(acac)、Ir(mpyp)3。
藍色磷光發射體摻雜物的實例為F2Irpic、(F2ppy)2Ir(tmd)及Ir(dfppz)3及三茀。4,4'-雙(4-二苯基胺基苯乙烯基)聯苯(4,4'-bis(4-diphenyl amiostyryl)biphenyl)(DPAVBi)、2,5,8,11-四-三級丁基苝(2,5,8,11-tetra-tert-butyl perylene)(TBPe)為藍色螢光發射體摻雜物的實例。
基於100重量份的該主體,發射體摻雜物的量可在約0.01至約50重量份的範圍中。替代地,發射層可由發光聚合物組成。EML可具有約10 nm至約100 nm的厚度,例如約20 nm至約60 nm的厚度。當EML的厚度在此範圍內時,EML可具有優異的光發射性,而驅動電壓無實質損失。
電洞阻擋層( HBL )
電洞阻擋層(HBL)可藉由使用真空沉積、旋轉塗佈、狹縫式塗佈、印刷、澆鑄、LB沉積或類似者形成於EML上,以防止電洞擴散入ETL內。當EML包括磷光摻雜物時,HBL亦可具有三重態激子阻擋功能。
亦可將HBL稱為輔助ETL或a-ETL。
當HBL是使用真空沉積或旋轉塗佈形成時,沉積及塗佈的條件可與HIL的形成條件相似。然而,沉積及塗佈的條件可根據用於形成HBL的化合物而有所不同。可使用通常用於形成HBL的任何化合物。用於形成HBL的化合物的實例包括:噁二唑衍生物、三唑衍生物、及菲啉 (phenanthroline)衍生物。
HBL可具有在約5 nm至約100 nm的範圍中的厚度,例如在約10 nm至約30 nm範圍中的厚度。當HBL的厚度在此範圍內時,HBL可具有優異的電洞阻擋性能,而驅動電壓無實質損失。
電子傳輸層( ETL )
根據本發明的OLED可包括至少二電子傳輸層(ETL)。如本文定義的,至少二電子傳輸層為第一電子傳輸層及第二電子傳輸層。除此之外,OLED可包括上面定義的或上面未定義的另外ETL。如果附加(複數)ETL不是上面定義的,則其特性如下。
根據各種實施方式,OLED可包括電子傳輸層堆疊,該電子傳輸層堆疊包括至少一第一電子傳輸層(ETL-1)及至少一第二電子傳輸層(ETL-2),第一電子傳輸層(ETL-1)包括式(I)化合物,第二電子傳輸層(ETL-2)包括式(II)化合物。
藉由適合地調整ETL的特別層的能階,電子的注入及傳輸可被控制,且可有效阻擋電洞。由此,OLED可具有長使用壽命,改良的效能及穩定性。
電子注入層( EIL )
可促進電子自陰極注入電子傳輸層堆疊內的EIL可形成於電子傳輸層堆疊上,較佳地直接形成於電子傳輸層堆疊上,較佳地直接形成於第二電子傳輸層上,較佳地與第二電子傳輸層直接接觸。用於形成EIL的或包括於EIL中的材料的實例包括本領域已知的8-羥基喹啉-鋰(LiQ)、LiF、NaCl、CsF、Li2O、BaO、Ca、Ba、Yb、Mg。用於形成EIL的沉積及塗佈的條件與HIL的形成條件相似,但沉積及塗佈的條件可根據用於形成EIL的材料而有所不同。EIL可包括用n型摻雜物摻雜的有機基質材料。基質材料可選自為電子傳輸層的基質材料的習用材料。
EIL可由一些個別EIL子層組成。在EIL由一些個別EIL子層組成的情況中,子層的數量較佳地為2。個別EIL子層可包括不同材料,用於形成EIL。
EIL的厚度可在約0.1 nm至約10 nm的範圍中, 例如在約0.5 nm至約9 nm的範圍中。當EIL的厚度在此範圍內時,該EIL可具有令人滿意的電子注入性能,而驅動電壓無實質損失。
本發明的電子傳輸堆疊不是電子注入層的一部分。
陰極電極
陰極電極形成於EIL上(如果存在),較佳地直接形成於EIL上,較佳地與EIL直接接觸。就本發明而言,可將陰極及EIL視為賦能電子注入電子傳輸層堆疊內的一功能部。陰極電極可由金屬、合金、導電化合物或其混合物形成。陰極電極可具有低功函數。例如,陰極電極可由鋰(Li)、鎂(Mg)、鋁(Al)、鋁-鋰(Al-Li)、鈣(Ca)、鋇(Ba)、鐿(Yb)、鎂-銦(Mg-In)、鎂-銀(Mg-Ag)或類似物形成。替代地,陰極電極可由例如ITO或IZO之類的透明導電氧化物形成。
陰極電極的厚度可在約5 nm至約1000 nm的範圍中,例如在約10 nm至約100 nm的範圍中。當陰極電極的厚度在約5 nm至約50 nm的範圍中時,即使由金屬或金屬合金形成,陰極電極仍可為透明的或半透明的。透明的或半透明的陰極可促進光透過陰極發出。
應當理解,陰極電極及電子注入層不是電子傳輸層堆疊的一部分。
有機發光二極體(OLED)
根據本發明的有機電子裝置為有機發光裝置。
根據本發明的一個態樣,提供了一種有機發光二極體(OLED),包括:基板;陽極電極,形成於基板上;電洞注入層;電洞傳輸層;發射層;電子傳輸層堆疊及陰極電極。
根據本發明的一個態樣,提供了一種有機發光二極體(OLED),包括:基板;陽極電極,形成於基板上;電洞注入層;電洞傳輸層;電子阻擋層;發射層;電子傳輸層堆疊;電子注入層及陰極電極。
根據本發明的另一個態樣,提供了一種OLED,包括:基板;陽極電極,形成於基板上;電洞注入層;電洞傳輸層;電子阻擋層;發射層;電洞阻擋層;電子傳輸層堆疊;及陰極電極。
根據本發明的另一個態樣,提供了一種OLED,包括:基板;陽極電極,形成於基板上;電洞注入層;電洞傳輸層;電子阻擋層;發射層;電洞阻擋層;電子傳輸層堆疊;電子注入層;及陰極電極。
根據本發明的各種實施方式,可提供設置於上面提及的層之間、基板上或頂部電極上的OLED層。
根據一個態樣,該OLED可包括與陽極電極相鄰設置的基板的層結構,陽極電極與第一電洞注入層相鄰設置,第一電洞注入層與第一電洞傳輸層相鄰設置,第一電洞傳輸層與第一電子阻擋層相鄰設置,第一電子阻擋層與第一發射層相鄰設置,第一發射層與第一電子傳輸層相鄰設置,第一電子傳輸層與第二電子傳輸層相鄰設置,第二電子傳輸層與電子注入層相鄰設置,電子注入層與陰極電極相鄰設置。
例如,根據圖1的OLED(100)可由製程形成,其中在基板(110)上,以此順序依序地形成陽極(120);電洞注入層(130);電洞傳輸層(140);發射層(150);電子傳輸層堆疊(160),包括第一電子傳輸層(161)及第二電子傳輸層(162);電子注入層(180)及陰極電極(190)。
例如,根據圖2的OLED(100)可由製程形成,其中在基板(110)上,陽極(120);電洞注入層(130);電洞傳輸層(140);電子阻擋層(145);發射層(150);電子傳輸層堆疊(160),包括第一電子傳輸層(161)及第二電子傳輸層(162);電子注入層(180)及陰極電極(190)以此順序依序地形成。
根據本發明的另一個態樣,提供一種製造有機電子裝置的方法,該方法使用:
- 至少一沉積源,較佳地二沉積源且更佳地至少三沉積源。
適合的沉積方法包括:
- 經由真空熱蒸鍍的沉積;
- 經由溶液處理的沉積,較佳地該處理選自旋轉塗佈、印刷、澆鑄;及/或
- 狹縫式塗佈。
在第二電子傳輸層包括化合物(III)及式(II)化合物的情況中,二化合物可藉由自二各別沉積源的共沉積來沉積或作為自一單沉積源的預混合物來沉積。預混合物是至少二化合物的混合,且該混合物被製備,然後將其填入沉積源內。
根據本發明的各種實施方式,該方法可進一步包括於陽極電極上形成發射層及至少一層,於該陽極電極上形成發射層及至少一層選自以下者組成之群組:於陽極電極與第一電子傳輸層之間,形成電洞注入層,形成電洞傳輸層,或形成電子電洞阻擋層。
根據本發明的各種實施方式,該方法可進一步包括用於形成有機發光二極體(OLED)的步驟,其中
- 於基板上形成第一陽極電極,
- 於第一陽極電極上形成發射層,
- 於發射層上形成電子傳輸層堆疊,可選地,於發射層上形成電洞阻擋層,及於電子傳輸層上,形成電子注入層,
- 及最後形成陰極電極,
- 可選地,電洞注入層、電洞傳輸層及電洞阻擋層以此順序形成於第一陽極電極與發射層之間,
-電子注入層被形成於電子傳輸層堆疊與陰極電極之間。
根據本發明的各種實施方式,該方法可進一步包括於有機半導體層上形成電子注入層。根據各種實施方式,OLED可具有下面的層結構,其中此等層具有下面的順序:
陽極、電洞注入層、第一電洞傳輸層、第二電洞傳輸層、發射層、可選的電洞阻擋層、電子傳輸層堆疊、電子注入層、及陰極。
根據本發明的另一個態樣,提供一種包括根據此申請案各處描述的任何實施方式的至少一有機發光裝置的電子裝置,較佳地,在此申請案各處描述的實方式例中的一者中,該電子裝置包括有機發光二極體。更佳地,該電子裝置為顯示裝置。
在一個實施方式中,根據本發明的有機電子裝置可進一步包括包括軸烯(radialene)化合物及/或醌二甲烷(quinodimethane)化合物的層。
在一個實施方式中,可用一或更多鹵素原子及/或用一或更多吸電子基團(electron withdrawing group)取代軸烯化合物(radialene compound)及/或醌二甲烷化合物(quinodimethane compound)。吸電子基團可選自腈基團(nitrile group)、鹵化烷基基團(halogenated alkyl group),替代地,可選自全鹵化烷基基團(perhalogenated alkyl group),替代地,可選自全氟化烷基基團(perfluorinated alkyl group)。吸電子基團的其他實例可為醯基(acyl)、磺醯基基團(sulfonyl group)或磷醯基基團(phosphoryl group)。
替代地,醯基基團(acyl groups)、磺醯基基團(sulfonyl groups)及/或磷醯基基團(phosphoryl groups)可包括鹵化(halogenated)及/或全鹵化烴基(perhalogenated hydrocarbyl)。在一個實施方式中,全鹵化烴基(perhalogenated hydrocarbyl)可為全氟化烴基(perfluorinated hydrocarbyl)。全氟化烴基(perfluorinated hydrocarbyl)的實例可為全氟化甲基(perfluormethyl)、全氟化乙基(perfluorethyl)、全氟化丙基(perfluorpropyl)、全氟化異丙基(perfluorisopropyl)、全氟化丁基(perfluorobutyl)、全氟化苯基(perfluorophenyl)、全氟化甲苯基(perfluorotolyl);包括鹵化烴基的磺醯基基團的實例可為三氟甲基磺醯基(trifluoromethylsulfonyl)、五氟乙基磺醯基(pentafluoroethylsulfonyl)、五氟苯基磺醯基(pentafluorophenylsulfonyl)、庚氟丙基磺醯基(heptafluoropropylsufonyl)、九氟丁基磺醯基(nonafluorobutylsulfonyl)、及類似者。
在一個實施方式中,軸烯及/或醌二甲烷化合物可包括於電洞注入、電洞傳輸及/或電洞產生層中。
在一個實施方式中,軸烯化合物可具有式(XX)及/或醌二甲烷化合物可具有式(XXIa)或(XXIb):
(XX)
(XXIa)
(XXIb),
其中R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、R
7、R
8、R
11、R
12、R
15、R
16、R
20、R
21獨立地選自上面提及之吸電子基團,及R
9、R
10、R
13、R
14、R
17、R
18、R
19、R
22、R
23及R
24獨立地選自H、鹵素及上面提及之吸電子基團。
在下文中,參考實例更詳細說明實施方式。然而,本揭露並不侷限於下面的實例。現在,將對範例性態樣進行詳細闡釋。
一般定義
在本說明書中,當未另行提供定義時,“烷基基團”可指脂肪族烴基團。烷基基團可指沒有雙鍵或三鍵的“飽和烷基基團”。本文中使用的術語“烷基”應涵蓋線性以及分支及環烷基。例如,C
3烷基可選自正丁基及異丙基。而且,C
4烷基涵蓋正丁基、二級丁基及三級丁基。而且,C
6烷基涵蓋正己基及環己基。
如果未另外明確闡釋,如本文中使用的,星號“*”表示所標記的相應部分與另一個部分鍵結的結合位置。
C
n中的下標數目n與各自烷基、伸芳基、伸雜芳基或芳基基團中的碳原子的總數有關。
本文使用的術語“芳基”或“伸芳基”應涵蓋苯基(C
6-芳基)、稠芳香族化物(fused aromatics),諸如,萘、蒽、菲(phenanthrene)、稠四苯(tetracene)等等。進一步涵蓋的為聯苯及寡苯基或聚苯基,諸如,聯三苯、苯基取代的聯苯、苯基取代的聯三苯(諸如,四苯苯甲基基團)等等。“伸芳基”、“伸雜芳基”分別指二另外部分附接至的基團。在本說明書中,術語“芳基基團”或“伸芳基基團”可指包括至少一芳香烴(hydrocarbon aromatic)部分的基團,且芳香烴部分的全部元素都可具有形成共軛的p軌,例如,苯基基團、萘基基團、蒽基基團、菲基基團、芘基(pyrenyl)基團、茀基基團及類似者。進一步涵蓋的為二芳香部分經由螺原子互相連接的螺化合物,諸如,9,9’-螺二[9H-茀]基。芳基或伸芳基基團可包括單環或稠環多環(亦即,共用相鄰碳原子對的鏈)官能基團。
本文使用的術語“雜芳基”指至少一碳原子用雜原子取代的芳基基團。術語“雜芳基”可指具至少一雜原子的芳香雜環,且雜芳香烴部分的全部元素都可具有形成共軛的p軌。雜原子可選自N、O、S、B、Si、P、Se,較佳地選自N、O及S。伸雜芳基環可包括1至3雜原子。較佳地,伸雜芳基環可包括個別地選自N、S及/或O的至少1至3雜原子。正如“芳基”/“伸芳基”的情況中一樣,術語“雜芳基”包括例如其中二芳香部分互相連接的螺化合物,諸如,螺[茀-9,9’-二苯並呱喃](spiro[fluorene-9,9’-xanthene])。另外的範例性雜芳基基團為二嗪、三嗪、二苯並呋喃、二苯並硫呋喃(dibenzothiofurane)、吖啶(acridine)、苯並吖啶、二苯並吖啶等等。
如本文中使用的術語“烯基(alkenyl)”指包括碳碳雙鍵的基團-CR
1= CR
2R
3。
本文中使用的術語“全鹵化的”指烴基基團的全部氫原子藉由鹵素(F、Cl、Br、I)原子代替的烴基基團。
本文中使用的術語“烷氧基”指R為烴基,較佳地為烷基或環烷基的式–OR的結構片段。
本文中使用的術語“硫烷基”指R為烴基,較佳地為烷基或環烷基的式–SR的結構片段。
C
n雜芳基中的下標數目n僅指排除雜原子的數目的碳原子的數目。在此上下文中,顯然,C
3伸雜芳基基團為包括三碳原子的芳香化合物,諸如,吡唑(pyrazole)、咪唑(imidazole)、噁唑(oxazole)、噻唑(thiazole)及類似者。
此處使用的術語“雜芳基”應涵蓋吡啶(pyridine)、喹啉、苯並喹啉、喹唑啉、苯並喹唑啉、嘧啶(pyrimidine)、吡嗪(pyrazine)、三嗪、苯並咪唑、苯並噻唑、苯並[4,5]噻吩並[3,2-d]嘧啶(benzo[4,5]thieno[3,2-d]pyrimidine)、咔唑、二苯並呱喃、吩噁嗪(phenoxazine)、苯並吖啶、二苯並吖啶及類似者。
在本說明書中,單鍵指直接鍵。
本文使用的術語“氟化的”指包括於烴基團中的至少一氫原子被氟原子取代的烴基團。其全部氫原子被氟原子取代的氟化基團被稱為全氟化基團,且特別是用術語“氟化的”來表達。
依照本發明,如果包括於此基團中的氫原子中一者由另一基團代替,則一基團用另一基團“取代”,其中另一基團為取代基。
依照本發明,針對一層介於二其他層之間的用語“介於之間”不排除存在可設置於該一層與二個其他層中之一者之間的另外層。依照本發明,針對二層互相直接接觸的用語“直接接觸”意指沒有另外層設置於那二層之間。一層沉積於另一層頂上視為與此層直接接觸。
術語“夾在之間接觸”指三層的佈置,藉此處於中間的層與二個相鄰層直接接觸。
針對於本發明的電子傳輸層堆疊,實驗部分中提及之化合物為最佳。
照明裝置可為用於照明、照射、傳訊、或投影的裝置之任一者。它們被相應地分類為照明、照射、傳訊、以及投影裝置。照明裝置通常由光照射源、以想要的方向將輻射通量傳送至空間內的裝置、及將零件連結成單裝置且保護輻射源及透光系統不被周圍破壞及影響的殻體組成。
有機電致發光裝置(OLED)可為底發射裝置或頂發射裝置。有機電致發光裝置(OLED)可透過透明陽極或透過透明陰極發出光。
另一個態樣針對包括至少一有機電致發光裝置(OLED)的裝置。
包括有機發光二極體的裝置為例如顯示器或照明板。
在本發明中,下面定義了術語,除非請求項或此說明書的其他地方給出不同定義,此等定義將被適用。
在本發明的上下文中,術語“不同(different)”或“不同(differs)”在與基質材料搭用時意指基質材料的結構式不同。
術語“OLED”及“有機發光二極體”被同時使用,且具有相同的涵義。本文使用的術語“有機電致發光裝置”可包括有機發光二極體以及有機發光電晶體(OLET)。
如本文中使用的,“重量百分比(weight percent)”、“wt.-%”、“按照重量的百分比(percent by weight)”、“以重量計的%(% by weight)”及其變體將組成物、組成、物質或試劑稱為各自電子傳輸層的那個組成、物質或試劑的重量除以其各自電子傳輸層的總重量且乘以100。應當理解,選擇各自電子傳輸層及電子注入層的全部組成、物質及試劑的總重量百分數,藉以使得其不超過100 wt.-%。
如本文使用的,“體積百分比(volume percent)”、“vol.-%”、“按照體積的百分比(percent by volume)”、“以體積計的百分比(% by volume)”、及其變體將組成物、組成、物質或試劑稱為各自電子傳輸層的那個組成、物質或試劑的體積除以其各自電子傳輸層的總體積且乘以100。應當理解,選擇陰極層的全部組成、物質及試劑的總體積百分數,藉以使得其不超過100 vol.-%。
本文假定全部數值都藉由術語“約”被修飾,而無論是否明確地指示。如本文使用的,術語“約”指數量可能發生的偏差。無論是否藉由術語“約”修飾,請求項都包括此等量的等效量。
應當指出,如在此說明書及所附請求項中使用的,單數形式“一(a)”“一(an)”及“該(the)”包括複數提及物,除非本文內容另外有明確指示。
術語“無”、“不含有”、“不包括”並不排除雜質。雜質對本發明達成的目的沒有技術影響。
在本說明書的上下文中,術語“基本上非發射性的”或“非發射性”意指該化合物或層對該裝置的可見發射光譜的貢獻相對該可見發射光譜小於10%,較佳地小於5%。該可見發射光譜為波長為約≥380 nm至約≤780 nm的發射光譜。
較佳地,包括式(I)化合物的有機半導體層為基本上非發射性的或非發射性的。
在10毫安培/平方公分(mA/cm
2)下,以伏特(V)為單位測量操作電壓(亦稱為U)。
在10毫安培/平方公分(mA/cm
2)下,以坎德拉/安培(candela per ampere)為單位測量坎德拉/安培效率(亦稱為cd/A效率)。
以百分比(%)測量外部量子效率(亦稱為EQE)。
色彩空間藉由坐標CIE-x及CIE-y被描述(International Commission on Illumination 1931)。對於藍色發射,CIE-y格外重要。較小的CIE-y代表較深的藍色色彩。將相同CIE-y處的效率值進行比較。
以電子伏特(eV)為單位測量最高佔據分子軌域(亦稱為HOMO)及最低未佔據分子軌域(亦稱為LUMO)。
術語“OLED”、“有機發光二極體”、“有機發光裝置”、“有機光電裝置”及“有機發光二極體”被同時使用,且具有相同的涵義。
術語“壽命(life-span)”及“使用壽命(lifetime)”被同時使用,且具有相同的涵義。
陽極及陰極可被描述為陽極電極/陰極電極或陽極電極/陰極電極或陽極電極層/陰極電極層。
室溫(亦被稱為環境溫度)為23
oC。
現在將詳細闡釋本發明的範例性實施方式,其實例例示於附圖中,其中於各處,相似的參考編號指相似的元件。下面將參考圖式描述範例性實施方式,以解釋本發明的態樣。
在本文中,當稱第一元件形成或設置於第二元件“上”或“之上”時,第一元件可直接設置於第二元件上,或一或更多其他元件可設置於它們之間。當稱第一元件 “直接”形成或設置於第二元件“上”或“之上”時,沒有其他元件設置於它們之間。
圖1是根據本發明的範例性實施方式的有機發光二極體(OLED)100的示意截面圖。OLED 100包括:不透明基板110、陽極120、電洞注入層(HIL)130、電洞傳輸層(HTL)140、發射層(EML)150、包括第一電子傳輸層161及第二電子傳輸層162的電子傳輸層(ETL)堆疊160。電子傳輸層(ETL)160形成於EML 150上。在電子傳輸層(ETL)160上,設置電子注入層(EIL)180。陰極190直接沉積於電子注入層(EIL)180上。
圖2是根據本發明的另一範例性實施方式的OLED 100的示意截面圖。圖2與圖1的不同之處在於圖2的OLED 100包括電子阻擋層(EBL)145。
參考圖2,OLED 100包括:不透明基板110、陽極120、電洞注入層(HIL)130、電洞傳輸層(HTL)140、電子阻擋層(EBL)145、發射層(EML)150、包括第一電子傳輸層161及第二電子傳輸層162的電子傳輸層(ETL)堆疊160、電子注入層(EIL)180及陰極電極190。
儘管圖1及圖2中未示出,但在陰極電極190上可進一步形成密封層,以便密封OLED 100及200。此外,可對其施加各種其他修飾。
在下文中,將參考下面的實例更詳細描述本發明的一或多個範例性實施方式。然而,此等實例無意限制本發明的一或多個範例性實施方式的目的及範圍。
詳細描述
偶極矩
含N原子的分子的偶極矩
藉由如下給出:
其中
及
為原子i在分子中的局部電荷及位置。
偶極矩藉由半經驗分子軌道法(semi-empirical molecular orbital method)確定。
如在套裝程式TURBOMOLE V6.5(TURBOMOLE GmbH,Litzenhardtstrasse 19,76135 Karlsruhe,德國)中實施的,使用在氣相中具有6-31G*基組的混合功能B3LYP來最佳化分子結構的幾何。如果多於一個構形是可行的,則選擇具有最低總能量的構形來確定分子的鍵長。
所計算的HOMO及LUMO
利用套裝程式TURBOMOLE V6.5(TURBOMOLE GmbH,Litzenhardtstrasse 19,76135 Karlsruhe,德國)計算HOMO及LUMO。藉由應用在氣相中具有6-31G*基組的混合功能B3LYP來確定分子結構的最佳化幾何及HOMO和LUMO能階。如果多於一個構形是可行的,則選擇具有最低總能量的構形。
OLED效能的測量
為評估OLED裝置的效能,在20 °C,測量電流效率。使用Keithley 2635電源供應及測量單元(Keithley 2635 source measure unit),藉由以V為單位獲取電壓且以mA為單位測量流過受測裝置的電流,確定電流-電壓特性。對該裝置施加的電壓在0 V與10 V之間的範圍中以0.1 V的步階變化。而且,使用Instrument Systems CAS-140CT陣列式光譜儀(藉由Deutsche Akkreditierungsstelle (DAkkS)校正)對每一個電壓值以cd/m²為單位測量亮度(luminance)來確定亮度-電壓特性及CIE坐標。藉由分別內插亮度-電壓特性及電流-電壓特性,確定10 mA/cm
2下的cd/A效率。
適當時,在環境條件(20°C)及30 mA/cm²下,該裝置的使用壽命LT使用Keithley 2400 sourcemeter測量,且以小時為單位做記錄。
使用經校正的光電二極體(photo diode),測量該裝置的照度(brightness)。使用壽命LT被定義為直到該裝置的照度降低至其初始值的97%的時間。操作電壓的升高ΔU用作裝置的操作電壓穩定性的測量值。在LT測量期間藉由自50小時後的操作電壓減裝置的操作開始時的操作電壓來確定此升高。
ΔU = [U(50 h)-U(0 h)]
ΔU的值越小,操作電壓穩定性越佳。
製造OLED的一般程序
關於頂發射OLED裝置,將150 mm x 150 mm x 0.7 mm尺寸的基板用Deconex FPD 211的2%水溶液以7分鐘、且接著用純水以5分鐘以超音波清潔,及在旋轉洗滌乾燥槽中乾燥15分鐘。接著,在10
-5至10
-7mbar的壓力下,沉積Ag,作為陽極。
然後,HT-1及D-1被真空共沉積於陽極上,以形成HIL。然後,HT-1被真空沉積於HIL,以形成HTL。然後,HT-2被真空沉積於HTL上,以形成電子阻擋層(EBL)。
繼之,藉由HOST-1及EMITTER-1的共沉積,發射層被形成於EBL上。
然後,式(I)化合物被真空沉積於發射層上,以形成第一電子傳輸層。然後,關於實例OLED-1至OLED-12,藉由沉積式(II)化合物,第二電子傳輸層被形成於第一電子傳輸層上。關於比較例OLED,藉由沉積化合物C-3,第二電子傳輸層被形成於第一電子傳輸層上。
關於實例OLED-13至OLED-20,藉由沉積式(II)預混化合物及化合物(III),第二電子傳輸層被形成於第一電子傳輸層上。
然後,藉由首先沉積LiQ及接著沉積Yb,電子注入層形成於第二電子傳輸層上,作為雙層。
然後,在10
-7mbar下,Ag:Mg以0.01至1 Å/s的速率被蒸發,以形成陰極。
HT-3的帽層被形成於陰極上。
下面給出頂發射OLED裝置中的層堆疊詳情。斜線號“/”分離個別層。方括號[…]中給出層厚,圓括號(…)中給出以wt%為單位的混合比:
表 6 的 OLED 裝置實例中使用的層堆疊詳情:Ag [100nm] / HT-1:NDP-9 (wt% 92:8) [10nm] / HT-1 [130nm] / HT-2 [5nm] / H09:BD200 (wt% 97:3) [20 nm] / 式(I)化合物[5nm] / 式(II)化合物或C-3 [30nm] / LiQ [1nm] / Yb [2nm] / Ag:Mg (wt% 90:10) [13 nm] / HT-3 [75nm]
表 7 的 OLED 裝置實例中使用的層堆疊詳情:Ag [100nm] / HT-1:NDP-9 (wt% 92:8) [10nm] / HT-1 [130nm] / HT-2 [5nm] / H09:BD200 (wt% 97:3) [20 nm] / 式(I)化合物[5nm] / 式(II)化合物: 式(III)化合物 (wt% 30:70) [30nm] / LiQ [1nm] / Yb [2nm] / Ag:Mg (wt% 90:10) [13 nm] / HT-3 [75nm]
表5:所使用的化合物清單
表6:包括第一電子傳輸層中式(I)化合物及第二電子傳輸層中式(II)化合物或比較化合物C-3的有機電致發光裝置的效能。
表7:包括第一電子傳輸層中式(I)化合物及第二電子傳輸層中式(II)化合物及式(III)化合物的混合物的有機電致發光裝置的效能。
IUPAC名稱 | 參考文獻 | |
HT-1 | N-([1,1'-聯苯]-2-基)-N-(9,9-二甲基-9H-茀-2-基)-9,9'-螺二[茀]-2-胺[CAS 1364603-07-5] | WO2012034627 |
HT-2 | N-([1,1'-聯苯]-4-基)-9,9-二苯基-N-(4-(三苯矽基)苯基)-9H-茀-2-胺 [CAS 1613079-70-1] | WO2014088047 |
D-1 | 4,4',4''-((1E,1'E,1''E)-環丙烷-1,2,3-三亞基三 (氰甲基亞基))三(2,3,5,6-四氟苯甲腈) [CAS 1224447-88-4] | US2008265216 |
HOST-1 | H09(藍色熒光主體材料) | 南韓的Sun Fine Chemicals, Inc市售 |
EMITTER-1 | BD200(藍色熒光發射體材料) | 南韓的Sun Fine Chemicals, Inc市售 |
LiQ | 8-羥基喹啉-鋰 [CAS 850918-68-2] | WO2013079217 |
HT-3 | N-([1,1'-聯苯]-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)- 9H-茀-2-胺 CAS 1242056-42-3 | US2016322581 |
C-3 | 2-([1,1'-聯苯]-3-基)-4-苯基-6-(3-(10-苯基蒽-9-基)苯基)-1,3,5-三嗪(2-([1,1'-biphenyl]-3-yl)-4-phenyl-6-(3-(10-phenylanthracen-9-yl)phenyl)-1,3,5-triazine) | 表4 |
OLED裝置實例 | 式(I)化合物 | 式(II)或C-3化合物 | EIL | 10 mA/cm²下的相對操作電壓 (相較於比較例%) | 10 mA/cm²下的相對cd/A效率 (相較於比較例%) |
比較 OLED | A-2 | C-3 | LiQ | 100,00 | 100,00 |
OLED-1 | A-3 | B-11 | LiQ | 57,79 | 128,97 |
OLED-2 | A-1 | B-11 | LiQ | 58,13 | 124,17 |
OLED-3 | A-2 | B-11 | LiQ | 57,27 | 130,81 |
OLED-4 | A-2 | B-1 | LiQ | 56,06 | 125,09 |
OLED-5 | A-2 | B-10 | LiQ | 58,30 | 134,87 |
OLED-6 | A-2 | B-11 | LiQ | 57,27 | 130,81 |
OLED-7 | A-2 | B-19 | LiQ | 55,88 | 135,06 |
OLED-8 | A-2 | B-2 | LiQ | 56,92 | 118,45 |
OLED-9 | A-2 | B-23 | LiQ | 55,02 | 113,10 |
OLED-10 | A-2 | B-4 | LiQ | 62,28 | 116,79 |
OLED-11 | A-2 | B-5 | LiQ | 55,19 | 135,61 |
OLED-12 | A-2 | B-6 | LiQ | 61,07 | 121,40 |
OLED裝置實例 | 式(I)化合物 | 式(II)化合物 | 化合物(III) | 式(II)化合物: 式(II)化合物的混合比 | EIL | 10 mA/cm²下的相對操作電壓 (相較於比較例%) | 10 mA/cm²下的相對cd/A效率 (相較於比較例%) |
OLED-13 | A-2 | B-17 | C-3 | 30:70 | LiQ | 57,79 | 130,63 |
OLED-14 | A-2 | B-17 | C-5 | 30:70 | LiQ | 57,44 | 137,45 |
OLED-15 | A-2 | B-2 | C-3 | 30:70 | LiQ | 56,92 | 132,29 |
OLED-16 | A-2 | B-2 | C-6 | 30:70 | LiQ | 56,57 | 133,03 |
OLED-17 | A-2 | B-3 | C-5 | 30:70 | LiQ | 57,09 | 142,07 |
OLED-18 | A-2 | B-3 | C-6 | 30:70 | LiQ | 57,96 | 135,06 |
OLED-19 | A-2 | B-4 | C-3 | 30:70 | LiQ | 57,96 | 126,94 |
OLED-20 | A-2 | B-6 | C-3 | 30:70 | LiQ | 60,90 | 134,13 |
OLED-21 | A-9 | B-17 | C-3 | 20:80 | LiQ | 56,06 | 146,13 |
OLED-22 | A-10 | B-17 | C-3 | 20:80 | LiQ | 56,75 | 143,91 |
OLED-23 | A-11 | B-17 | C-3 | 20:80 | LiQ | 57,61 | 136,90 |
OLED-24 | A-13 | B-17 | C-3 | 20:80 | LiQ | 56,57 | 134,50 |
OLED-25 | A-14 | B-17 | C-3 | 20:80 | LiQ | 56,23 | 136,72 |
OLED-26 | A-15 | B-17 | C-3 | 20:80 | LiQ | 57,61 | 130,81 |
OLED-27 | A-16 | B-17 | C-3 | 20:80 | LiQ | 57,44 | 130,07 |
實例15、16、19及20顯示,如果在第二電子傳輸層中使用化合物(III),則cd/A效率在相當或較低電壓下被進一步提高。
前面的描述及附屬項中揭露的特徵可各別地且可以任意組合方式作為實現獨立項及其多種形式中所做揭露的態樣之素材。
100:有機發光二極體(OLED)
110:基板
120:陽極
130:電洞注入層
140:電洞傳輸層
145:電子阻擋層
150:發射層
160:電子傳輸層堆疊
161:第一電子傳輸層
162:第二電子傳輸層
180:電子注入層
190:陰極電極
根據下面結合附圖對範例性實施方式的描述,本發明的此等及/或其他態樣及優點變得顯而易見且更容易理解,其中:
圖1是根據本發明的範例性實施方式的有機發光二極體(OLED)的示意截面圖;
圖2是根據本發明的範例性實施方式的OLED的示意截面圖。
100:有機發光二極體(OLED)
110:基板
120:陽極
130:電洞注入層
140:電洞傳輸層
150:發射層
160:電子傳輸層堆疊
161:第一電子傳輸層
162:第二電子傳輸層
180:電子注入層
190:陰極電極
Claims (17)
- 一種有機發光二極體,包括一不透明基板、一陽極、一陰極、一發射層、一電子注入層及一電子傳輸層堆疊;其中- 該電子傳輸層堆疊設置於該發射層與該電子注入層之間;- 該電子傳輸層堆疊包括一第一電子傳輸層及一第二電子傳輸層;- 該第一電子傳輸層包括一式(I)化合物(Ar1-Ac)a-Xb (I);- a及b獨立地為1或2;- c獨立地為0或1;- Ar1獨立地選自C6至C60芳基或C2至C42雜芳基,-其中每一個Ar1都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:C6至C12芳基、C3至C11雜芳基,及C1至C6烷基、D、C1至C6烷氧基、C3至C6環烷基、C3至C6環烷氧基、部分或全氟化的C1至C6烷基、部分或全氟化的C1至C6烷氧基、部分或全氘化的C1至C6烷基、部分或全氘化的C1至C6烷氧基、鹵素、CN或PY(R10)2,其中Y選自O、S或Se,及R10獨立地選自C6至C12芳基、C3至C12雜芳基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、部分或全氟化的C1至C6烷基、部分或全氟化的C1至C6烷氧基、部分或全氘化的C1至C6烷基、部分或全氘化的C1至C6烷氧基;-其中Ar1上的每一個C6至C12芳基取代基及Ar1上的每一個C3至C11雜芳基取代基都可用C1至C4烷基或鹵素取代;- A獨立地選自C6至C30芳基,-其中每一個A都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:C6至C12芳基及C1至C6烷基、D、C1至C6烷氧基、C3至C6環烷基、C3至C6環烷氧基、部分或全氟化的C1至C6烷基、部分或全氟化的C1至C6烷氧基、部 分或全氘化的C1至C6烷基、部分或全氘化的C1至C6烷氧基、鹵素、CN或PY(R10)2,其中Y選自O、S或Se,及R10獨立地選自C6至C12芳基、C3至C12雜芳基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、部分或全氟化的C1至C6烷基、部分或全氟化的C1至C6烷氧基、部分或全氘化的C1至C6烷基、部分或全氘化的C1至C6烷氧基;-其中A上的每一個C6至C12芳基取代基都可用C1至C4烷基或鹵素取代;- X獨立地選自以下者組成之群組:C2至C42雜芳基及C6至C60芳基,-其中每一個X都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:C6至C12芳基、C3至C11雜芳基,及C1至C6烷基、D、C1至C6烷氧基、C3至C6環烷基、C3至C6環烷氧基、部分或全氟化的C1至C6烷基、部分或全氟化的C1至C6烷氧基、部分或全氘化的C1至C6烷基、部分或全氘化的C1至C6烷氧基、鹵素、CN或PY(R10)2,其中Y選自O、S或Se,及R10獨立地選自C6至C12芳基、C3至C12雜芳基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、部分或全氟化的C1至C6烷基、部分或全氟化的C1至C6烷氧基、部分或全氘化的C1至C6烷基、部分或全氘化的C1至C6烷氧基;-其中X上的每一個C6至C12芳基取代基及X上的每一個C3至C11雜芳基取代基都可用C1至C4烷基或鹵素取代;- 式(I)化合物的分子偶極矩為0D及4D;- 第二電子傳輸層包括式(II)之一化合物(Ar2)m-(Zk-G)n (II);- m及n獨立地為1或2;- k獨立地為0、1或2;- Ar2獨立地選自以下者組成之群組:C2至C42雜芳基及C6至C60芳基, -其中每一個Ar2都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:C6至C12芳基、C3至C11雜芳基,及C1至C6烷基、D、C1至C6烷氧基、C3至C6環烷基、C3至C6環烷氧基、部分或全氟化的C1至C6烷基、部分或全氟化的C1至C6烷氧基、部分或全氘化的C1至C6烷基、部分或全氘化的C1至C6烷氧基、鹵素、CN或PY(R10)2,其中Y選自O、S或Se,及R10獨立地選自C6至C12芳基、C3至C12雜芳基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、部分或全氟化的C1至C6烷基、部分或全氟化的C1至C6烷氧基、部分或全氘化的C1至C6烷基、部分或全氘化的C1至C6烷氧基;-其中Ar2上的每一個C6至C12芳基取代基及Ar2上的每一個C3至C11雜芳基取代基都可用C1至C4烷基或鹵素取代;- Z獨立地選自C6至C30芳基,-其中每一個Z都可用獨立地選自以下者組成之群組的一或二取代基取代:C6至C12芳基及C1至C6烷基、D、C1至C6烷氧基、C3至C6環烷基、C3至C6環烷氧基、部分或全氟化的C1至C6烷基、部分或全氟化的C1至C6烷氧基、部分或全氘化的C1至C6烷基、部分或全氘化的C1至C6烷氧基、鹵素、CN或PY(R10)2,其中Y選自O、S或Se,及R10獨立地選自C6至C12芳基、C3至C12雜芳基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、部分或全氟化的C1至C6烷基、部分或全氟化的C1至C6烷氧基、部分或全氘化的C1至C6烷基、部分或全氘化的C1至C6烷氧基;-其中Z上的每一個C6至C12芳基取代基都可用C1至C4烷基或鹵素取代;- G被選定,使得化合物G-苯基的偶極矩為1D及7D;-該第一電子傳輸層及該第二電子傳輸層無一電摻雜物;其中排除式(II)的該化合物是具有下式的一化合物
- 如請求項1或請求項2所述的有機發光二極體,其中A選自可分別為取代的或未取代的以下者組成之群組:伸苯基、伸萘基、伸聯苯及伸聯三苯。
- 如請求項1或請求項2所述的有機發光二極體,其中X獨立地選自可分別為取代的或未取代的以下者組成之群組:三嗪基、1,2-二嗪基、1,3-二嗪基、1,4-二嗪基、喹唑啉基、苯並喹唑啉基、苯並咪唑基、喹啉基、苯並喹啉基苯並吖啶基、二苯並吖啶基、丙二烯合茀基、蒽基、萘基、聯三伸苯基、二氮雜菲基、及二萘並呋喃基。
- 如請求項1或請求項2所述的有機發光二極體,其中Ar2獨立地選自可分別為取代的或未取代的以下者組成之群組:吡啶基、三嗪基、1,2-二嗪基、1,3-二嗪基、1,4-二嗪基、喹唑啉基、苯並喹唑啉基、苯並咪唑基、喹啉基、苯並 喹啉基苯並吖啶基、二苯並吖啶基、丙二烯合茀基、蒽基、萘基、聯三伸苯基、二氮雜菲基、及二萘並呋喃基。
- 如請求項1或請求項2所述的有機發光二極體,其中-G選自以下者組成之群組:二烷基氧膦基、二芳基氧膦基、烷基芳基氧膦基、腈、苯甲腈、菸鹼腈、醯胺-基、碳醯胺-基及C2至C17雜芳基;-該各自G可包括附接至該基團的一或更多取代基,其中該一或更多取代基選自以下者組成之群組:苯基、甲基、乙基及吡啶基。
- 如請求項1或請求項2所述的有機發光二極體,其中G獨立地選自以下者組成之群組;二甲基氧膦基、二苯基氧膦基、2-苯基-1H-苯並[d]咪唑基、2-乙基-1H-苯並[d]咪唑基、2-苯基苯並[h]喹啉基、吡啶基、2,2’-聯吡啶基、5-苯基苯並[4,5]咪唑並[1,2-a]喹啉基、9-苯基-1,10-菲啉基及(吡啶-2-基)咪唑並[1,5-a]吡啶基。
- 如請求項1或請求項2所述的有機發光二極體,其中該第二電子傳輸層進一步包括一化合物(III),其中該化合物(III)包括8至13芳香或雜芳香環。
- 如請求項10所述的有機發光二極體,其中該化合物(III)包括1至5雜芳香環。
- 如請求項10所述的有機發光二極體,其中如果該化合物(III)包括二或更多雜芳香環,則該等雜芳香環藉由至少一無一雜原子的芳香環而被互相分離。
- 如前述請求項1、2、11和12中任一項所述的有機發光二極體,其中該第一電子傳輸層與該第二電子傳輸層互相直接接觸。
- 如前述請求項1、2、11和12中任一項所述的有機發光二極體,其中該第二電子傳輸層與該電子注入層直接接觸。
- 如前述請求項1、2、11和12中任一項所述的有機發光二極體,其中該電子注入層包括一金屬、一金屬鹽、或一有機鹼金屬錯合物,或其混合物。
- 如前述請求項1、2、11和12中任一項所述的有機發光二極體,其中式(II)之該化合物不包括於該電子注入層中。
- 一種包括如前述請求項1至16中任一項所述的有機發光二極體的裝置,其中該裝置為一顯示裝置或一照明裝置。
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