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TWI869518B - 包含式(1)化合物之有機電子元件、包含該有機電子元件之顯示裝置以及用於有機電子元件之式(1)化合物 - Google Patents

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TWI869518B
TWI869518B TW109145124A TW109145124A TWI869518B TW I869518 B TWI869518 B TW I869518B TW 109145124 A TW109145124 A TW 109145124A TW 109145124 A TW109145124 A TW 109145124A TW I869518 B TWI869518 B TW I869518B
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弗拉基米爾 烏瓦羅夫
馬克斯 漢莫特
烏里希 黑格曼
斯特芬 威爾曼
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德商諾瓦發光二極體有限公司
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Abstract

本發明與一種包括半導體層的有機電子裝置有關,該半導體層包括式(1)的化合物。

Description

包含式(1)化合物之有機電子元件、包含該有機電子元件之顯示裝置以及用於有機電子元件之式(1)化合物
本發明與一種包括式(1)化合物的有機電子裝置及一種包括該有機電子裝置的顯示裝置有關。本發明進一步與可用於有機電子裝置的式(1)的新穎化合物有關。
為自發光裝置的有機電子裝置(例如,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、優異操作電壓特性、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是由有機化合物形成的薄膜。
當對該陽極及陰極施加電壓時,自陽極注入的電洞經由該HTL移動至該EML,且自該陰極注入的電子經由該ETL移動至該EML。該電洞及電子於該EML中重新結合,以產生激子。當該激子自激發狀態下降到基態時,光線發出。應當使該電洞及電子的注入及流動平衡,使得具有上述結構的OLED具有優異效率及/或長使用壽命。
有機發光二極體的效能可受半導體層的特性的影響,並且尤其可受該半導體層中亦含有的金屬錯合物的特性的影響。
仍然有需要改善有機半導體材料、半導體層及其有機電子裝置的效能,特別是,經由改良其內包括的化合物的特性來達成改良操作電壓隨時間的推移的穩定性。
此外,需要提供具有改良的熱性能的化合物。
本發明的一態樣提供一種有機電子裝置,包括:陽極、陰極、至少一光活性層及至少一半導體層,其中該至少一半導體層設置於該陽極與該至少一光活性層之間;且其中該至少一半導體層包括式(1)化合物: (1) 其中 M為金屬離子 n為M的價 B1 選自取代的或未取代的C3 至C12 烷基, B2 選自取代的或未取代的C1 至C12 烷基、取代的或未取代的C6 至C12 芳基、取代的或未取代的C3 至C12 雜芳基, 其中B1 及B2 上的取代基獨立地選自D、C6 芳基、C3 至C9 雜芳基、C1 至C6 烷基、C1 至C6 烷氧基、C3 至C6 分支烷基、C3 至C6 環烷基、C3 至C6 分支烷氧基、C3 至C6 環烷氧基、部分或全氟化的C1 至C16 烷基、部分或全氟化的C1 至C16 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、COR1 、COOR1 、鹵素、F或CN; 其中R1 選自C6 芳基、C3 至C9 雜芳基、C1 至C6 烷基、C1 至C6 烷氧基、C3 至C6 分支烷基、C3 至C6 環烷基、C3 至C6 分支烷氧基、C3 至C6 環烷氧基、部分或全氟化的C1 至C16 烷基、部分或全氟化的C1 至C16 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B1 及/或B2 上的取代基中的至少一者選自C3 至C9 雜芳基、C1 至C6 烷氧基、C3 至C6 分支烷氧基、C3 至C6 環烷氧基、部分或全氟化的C1 至C16 烷基、部分或全氟化的C1 至C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 至C6 烷氧基、COR1 、COOR1 、鹵素、F或CN; 且其中B1 及B2 不是相同的。
式(1)化合物中的負電荷可部分地或完全地非定域於N(SO2 )2 基團上、且可選地也於B1 及B2 基團上。
應指出的是,本申請案及申請專利範圍各處,Bn 、Rn 等任一者始終指相同的部分,除非另有陳述。
於本說明書中,當未另行提供定義時,“取代的”指以氘、C1 至C12 烷基及C1 至C12 烷氧基取代的。
然而,於本說明書中,“芳基取代的”指以一或複數芳基基團的取代,它們本身可由一或複數芳基及/或雜芳基基團取代。
相應地,於本說明書中,“雜芳基取代的”指以一或複數雜芳基基團的取代,它們本身可由一或複數芳基及/或雜芳基基團取代。
於本說明書中,當未另行提供定義時,“烷基基團”指飽和的脂肪族烴基基團。該烷基基團可為C1 至C12 烷基基團。更具體地,該烷基基團可為C1 至C10 烷基基團或C1 至C6 烷基基團。例如,C1 至C4 烷基基團於烷基鏈中包括1至4個碳、且可選自甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、二級丁基及三級丁基。
烷基基團的具體實例可為甲基基團、乙基基團、丙基基團、異丙基基團、丁基基團、異丁基基團、三級丁基基團、戊基基團、己基基團。
術語“環烷基”指藉由來自相應環烷中包括的環原子的一個氫原子的形式摘取而自環烷衍生的飽和烴基基團。該環烷基基團的實例可為環丙基基團、環丁基基團、環戊基基團、環己基基團、甲基環己基基團、金剛烷基基團及其類似物。
將術語“雜”理解為可由共價結合的碳原子形成的結構中的至少一個碳原子由另一個多價原子代替的方式。較佳地,雜原子選自B、Si、N、P、O、S;更佳地選自N、P、O、S。
於本說明書中,“芳基基團”指可以藉由來自相應芳香烴中的芳香環的一個氫原子的形式摘取所產生的烴基基團。芳香烴指含有至少一個芳香環或芳香環系統的烴。芳香環或芳香環系統指共價結合的碳原子的平面環或環系統,其中該平面環或環系統包括滿足休克耳(Hückel)定則的非定域電子的共軛系統。芳基基團的實例包括:單環基團,例如苯基或甲苯基;包括由單鍵鍵結的複數芳香環的多環基團,例如聯苯;及包括稠環的多環基團,例如萘基或茀基。
類似地,在雜芳基下,尤其適宜理解由來自包括至少一個此種環的化合物中的雜環芳香環的一個環氫的形式摘取衍生的基團。
在雜環烷基下,尤其適宜理解由來自包括至少一個此種環的化合物中的飽和環烷基環的一個環氫的形式摘取衍生的基團。
將術語“稠合芳基環”或“縮合芳基環”理解為當它們共用至少二個共同sp2 -雜化碳原子時考慮二個芳基環被稠合或被縮合的方式。
在本說明書中,單鍵指直接鍵。
在本發明的上下文中,“不同”意指化合物不具有相同的化學結構。
術語“無”、“不含有”、“不包括”並不排除在沉積之前可能存在於該化合物中的雜質。雜質對本發明達成的目的沒有技術影響。
術語“夾在之間接觸”指三層的設置,其中處於中間的層與二個相鄰層直接接觸。
術語“吸光層(light-absorbing layer)”及“光吸收層(light absorption layer)”同義地被使用。
術語“發光層(light-emitting layer)”、“光發射層(light emission layer)”及“發射層(emission layer)”同義地被使用。
術語“OLED”、“有機發光二極體”及“有機發光裝置”同義地被使用。
術語陽極及陽極電極同義地被使用。
術語陰極及陰極電極同義地被使用。
在說明書中,電洞特性指:當施加電場時,施予電子以形成電洞,以及根據最高佔據分子軌域(HOMO)能階,由於導電特性於陽極中形成的電洞可容易地注入發射層中以及在發射層中傳輸的能力。
除此之外,電子特性指:當施加電場時,接收電子,以及根據最低未佔據分子軌域(LUMO)能階,由於導電特性,於陰極中形成的電子可容易地注入發射層中以及在發射層中傳輸的能力。有利效果
令人驚訝地發現,藉由使各種態樣中的元件特別是在使用壽命期間的操作電壓方面能夠優於本領域中已知的有機電致發光裝置,根據本發明的有機電子裝置解決作為本發明的基礎的問題。
根據本發明的一個實施方式,B1 及B2 上的取代基獨立地選自鹵素(以F尤其較佳)、C1 至C3 全鹵化(尤其全氟化)的烷基或烷氧基、或–(O)l -Cm H2m -Cn Haln2n+1 (其中l=1或1,尤其是0,m=1或2,尤其是1,且n=1至3,尤其是1或2,且Hal=鹵素,尤其是F)。
根據本發明的一個實施方式,B1 及B2 中的至少一者為取代的烷基,且烷基部分之取代為氟,其中(氟取代基的)數量nF 及(氫的)數量nH 遵循等式:nF >nH + 2。
根據本發明的一個實施方式,B1 及B2 中的至少一者選自全氟化的烷基或芳基。
根據本發明的一個實施方式,B1 及B2 中的至少一者為取代的C3 至C6 烷基。
根據本發明的一個實施方式,B1 及B2 中的至少一者為取代的C3 至C6 線性烷基或環烷基。
根據本發明的一個實施方式,式(1)化合物無烷氧基、COR1 及/或COOR1 基團。
根據本發明的一個實施方式,B2 為芳基或雜芳基,其中芳基及/或雜芳基部分的取代基選自氫、鹵素、F、CN或三氟甲基。
根據本發明的一個實施方式,B2 為以1至5 F原子取代的六元雜芳基或苯基。
根據本發明的一個實施方式,B1 為取代的或未取代的C1 至C6 烷基或取代的苯基,而B2 為取代的C3 至C6 烷基;替代地,B1 為取代的或未取代的C1 至C4 烷基或取代的苯基,而B2 為取代的C3 至C4 烷基或取代的苯基。
根據一個實施方式,式(1)化合物中的負離子選自負離子A-1至A-41:
 
 A-1 A-2 A-3
   
 A-4 A-5 A-6
       
A-7 A-8 A-9
   
A-10 A-11 A-12
A-13 A-14 A-15
A-16 A-17 A-18
A-19 A-20 A-21
A-22 A-23 A-24
A-25 A-26 A-27
A-28 A-29 A-30
A-31 A-32 A-33
A-34 A-35 A-36
A-37 A-38 A-39
  
A-40 A-41   
根據本發明的一個實施方式,M具有≥22Da(替代地,≥24Da)的原子質量。
根據本發明的一個實施方式,M選自金屬離子,其中相應金屬具有小於2的、較佳地小於2的、更佳地小於1.9的根據艾倫(Allen)的陰電性值。藉此,可達成有機電子裝置中格外良好的效能。
術語“根據艾倫的電陰電性(electronegativity according to Allen)”尤其指艾倫Leland C(Allen, Leland C.)(1989),“Electronegativity is the average one-electron energy of the valence-shell electrons in ground-state free atoms”,Journal of the American Chemical Society. 111 (25): 9003–9014。
根據本發明的一個實施方式,M的價n為1或2。
根據本發明的一個實施方式,M選自金屬離子,其中相應金屬具有小於2.4的、較佳地小於2的、更佳地小於1.9的根據艾倫(Allen)的陰電性值,且M的價n為1或2。
根據本發明的一個實施方式,M選自鹼金屬、鹼土金屬、稀土金屬或過渡金屬,替代地,M選自鹼金屬、鹼土金屬、或第四週期或第五週期的過渡金屬。
根據本發明的一個實施方式,M選自金屬離子,其中相應金屬具有小於2.4的、較佳地小於2的、更佳地小於1.9的根據艾倫(Allen)的陰電性值,且M選自鹼金屬、鹼土金屬、稀土金屬或第四週期或第五週期的過渡金屬,且M具有≥22Da(替代地,≥24Da)的原子質量。
根據本發明的一個實施方式,M選自Li、Na、K、Cs、Mg、Mn、Cu、Zn、Ag及Mo;較佳地,M選自Na、K、Cs、Mg、Mn、Cu、Zn及Ag;亦較佳的M選自Na、K、Mg、Mn、Cu、Zn及Ag,其中如果M為Cu,則n為2。
根據本發明的一個實施方式,M不是Ag。
根據本發明的一個實施方式,M不是Cu。
根據本發明的一個實施方式,式(1)化合物不選自下面的化合物:
根據本發明的一個實施方式,式(1)化合物選自化合物A1至A10:
名稱 結構
A1 Cu [N(SO2 CF3 ) (SO2 C4 F9 )]2
A2 Ag [N(SO2 CF3 )(SO2 C4 F9 )]
A3 Mg [N(SO2 CF3 ) (SO2 C4 F9 )]2
A4 Mn [N(SO2 CF3 ) (SO2 C4 F9 )]2
A5 Cu [N(SO2 CH3 ) (SO2 C4 F9 )]2
A6 Ag [N(SO2 CH3 ) (SO2 C4 F9 )]
A7 Cu [N(SO2 C6 F5 ) (SO2 C4 F9 )]2
A8 Cu [N(SO2 C6 F5 ) (SO2 CF3 )]2
A9 Cu [N(SO2 C2 H5 ) (SO2 C4 F9 )]2
A10 Ag [N(SO2 i C3 F7 )(SO2 C4 F9 )]
根據本發明的一個實施方式,半導體層及/或式(1)化合物為非發射性的。
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小於該可見發射光譜的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。
根據本發明的一個實施方式,至少一個半導體層與陽極相鄰地被設置及/或提供。
根據本發明的一個實施方式,至少一個半導體層與陽極直接接觸。
根據本發明的一個實施方式,本發明的至少一個半導體層為電洞注入層。
在本發明的至少一個半導體層為電洞注入層、及/或與陽極相鄰地被設置及/或提供的情況中,則尤其較佳地為,此層基本上由式(1)化合物組成。
在本說明書的上下文中,術語“基本上由…組成”尤其意指及/或包括≥90%(vol/vol)、更佳地≥95%(vol/vol)、且最佳地≥ 99% (vol/vol)的濃度。
根據另一個態樣,該至少一個半導體層可具有至少約≥0.5 nm至約≤10 nm、較佳地約≥2 nm至約≤8 nm、亦較佳地約≥3 nm至約≤5 nm的層厚度。
根據本發明的一個實施方式,本發明的至少一個半導體層進一步包括實質上共價的基質化合物。較佳地,進一步包括實質上共價的基質化合物的至少一個半導體層與陽極相鄰地被設置及/或提供。
共價基質化合物的較佳實例為主要由共價鍵結的C、H、O、N、S組成的有機化合物,可選地包括亦共價鍵結的B、P、As、Se。包括共價鍵碳-金屬的有機金屬化合物、包括有機配位子的金屬錯合物及有機酸的金屬鹽為可充當實質上共價的有機基質化合物的有機化合物的進一步實例。
在一個實施方式中,該實質上共價的基質化合物缺少金屬原子,且其多數骨架原子選自C、O、S、N。替代地,該實質上共價的基質化合物缺少金屬原子,且其多數骨架原子選自C及N。
在一個實施方式中,當在相同的條件下測定時,該實質上共價的基質化合物的HOMO能階可比N2,N2,N2',N2',N7,N7,N7',N7'-八(4-甲氧苯基)-9,9'-螺二[茀]-2,2',7,7'-四胺(CAS 207739-72-8)的HOMO能階低。
在一個實施方式中,該實質上共價的基質化合物的所計算的HOMO能階可比-4.27 eV低,較佳地可比-4.3 eV低,替代地,可比-4.5 eV低,替代地,可比-4.6 eV低,替代地,可比-4.65 eV低。
根據本發明的另一個態樣,該半導體層進一步包括實質上共價的基質化合物,當在二氯甲烷中藉由循環伏安法進行測量時,該實質上共價的基質化合物對Fc/Fc+的氧化電位高於–0.2 V且低於1.22 V,較佳地高於–0.18 V且低於1.12 V。在這些條件下,螺-MeO-TAD(CAS 207739-72-8)的氧化電位為-0.07 V。
在一個實施方式中,當在相同的條件下測定時,該實質上共價的基質化合物的HOMO能階可比N2,N2,N2',N2',N7,N7,N7',N7'-八(4-甲氧苯基)-9,9'-螺二[茀]-2,2',7,7'-四胺(CAS 207739-72-8)的HOMO能階低且比N4,N4'''-二(萘-1-基)-N4,N4'''-二苯基-[1,1':4',1'':4'',1'''-聯四苯]-4,4'''-二胺(N4,N4'''-di(naphthalen-1-yl)-N4,N4'''-diphenyl-[1,1':4',1'':4'',1'''-quaterphenyl]-4,4'''-diamine)的HOMO能階高。
在本發明的一個實施方式中,該實質上共價的基質化合物可無烷氧基基團。
在一個實施方式中,該實質上共價的基質化合物的所計算的HOMO能階可在<-4.27 eV且>-4.84 eV的範圍中選擇,替代地可在<-4.3 eV且>-4.84 eV的範圍中選擇,替代地可在<-4.5 eV且>-4.84 eV的範圍中選擇,替代地可在<-4.5 eV且>-4.84 eV的範圍中選擇,替代地可在<-4.6 eV且>-4.84 eV的範圍中選擇。
在一個實施方式中,該實質上共價的基質化合物的所計算的HOMO能階可在<-4.27 eV且>-4.8 eV的範圍中選擇,替代地可在<-4.3 eV且>-4.8 eV的範圍中選擇,替代地可在<-4.5 eV且>-4.8 eV的範圍中選擇,替代地可在<-4.5 eV且>-4.8 eV的範圍中選擇,替代地可在<-4.6 eV且>-4.8 eV的範圍中選擇,替代地可在<-4.65 eV且>-4.8 eV的範圍中選擇。
較佳地,該實質上共價的基質化合物包括至少一個芳基胺部分,替代地二芳基胺部分,替代地三芳基胺部分。
根據本發明的另一個態樣,該至少一個半導體層進一步包括式(2)化合物: (2), 其中: L1 至L3 獨立地選自單鍵、伸苯基(phenylene)及伸萘次甲基(naphthenylene),較佳地為伸苯基; Ar1 及Ar2 獨立地選自取代的或未取代的C6 至C20 芳基或取代的或未取代的C3 至C20 伸雜芳基; C1 選自H、具有1至20個碳原子且可選地由一或複數R2 自由基取代的烷基基團、或Ar1 ; 其中 R2 在每一個實例中都為相同的或不同的、且選自H、D、F、C(-O)R2 、CN、Si(R3 )3 、P(-O)(R3 )2 、OR3 、S(-O)R3 、S(-O)2 R3 、具有1至20個碳原子的直鏈烷基或烷氧基基團、具有3至20個碳原子的分支或環烷基或烷氧基基團、具有2至20個碳原子的烯基或炔基基團、具有6至40個芳香環原子的芳香環系統、及具有5至40個芳香環原子的雜芳香環系統;其中二或複數R1 自由基可選地互相連結、且可形成環;其中所提及之烷基、烷氧基、烯基及炔基基團以及所提及之芳香環系統及雜芳香環系統每一者都可由一或複數R3 自由基取代;且其中所提及的烷基、烷氧基、烯基及炔基基團中的一或複數CH2 基團可選地由–R3 C-CR3 -、-C=C-、Si(R3 )2 、C-O、C-NR3 、-C(-O)O-、-C(-O)NR3 -、P(-O)(R3 )、-O-、-S-、SO或SO2 代替; - Ar1 及Ar2 的取代基獨立地選自D、C6 芳基、C3 至C9 雜芳基、C1 至C6 烷基、C1 至C6 烷氧基、C3 至C6 分支烷基、C3 至C6 環烷基、C3 至C6 分支烷氧基、C3 至C6 環烷氧基、部分或全氟化的C1 至C16 烷基、部分或全氟化的C1 至C16 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、COR1 、COOR1 、鹵素、F或CN;及 - R3 的取代基獨立地選自C1 至C6 烷基、C6 至C20 芳基及C5 至C20 雜芳基、 鹵素、F或CN。
根據本發明的另一個態樣,該至少一個半導體層進一步包括式(2a)化合物: (2a), 其中: Ar7 及Ar8 獨立地選自取代的或未取代的C6 至C20 伸芳基或取代的或未取代的C3 至C20 伸雜芳基; Ar3 及Ar4 獨立地選自取代的或未取代的C6 至C20 芳基或取代的或未取代的C3 至C20 伸雜芳基; Ar5 及Ar6 獨立地選自取代的或未取代的C6 至C20 芳基或C5 至C40 雜芳基; R4 為單鍵、未取代的或取代的C1 至C6 烷基或伸苯基; q = 0、1或2; r = 0或1; 其中 - Ar3 至Ar8 的取代基獨立地選自D、C6 芳基、C3 至C9 雜芳基、C1 至C6 烷基、C1 至C6 烷氧基、C3 至C6 分支烷基、C3 至C6 環烷基、C3 至C6 分支烷氧基、C3 至C6 環烷氧基、部分或全氟化的C1 至C16 烷基、部分或全氟化的C1 至C16 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、COR1 、COOR1 、鹵素、F或CN;及 - R4 的取代基獨立地選自C1 至C6 烷基、C6 至C20 芳基及C5 至C20 雜芳基、鹵素、F或CN。
根據本發明的較佳態樣,該至少一個半導體層進一步包括式(2b)化合物:(2b), 其中: Ar9 及Ar10 獨立地選自取代的或未取代的C6 至C20 芳基; Ar11 及Ar12 獨立地選自取代的或未取代的C6 至C20 伸芳基; Ar13 及Ar14 獨立地選自取代的或未取代的C6 至C20 芳基或C5 至C40 雜芳基; R5 為單化學鍵、未取代的或取代的C1 至C6 烷基及未取代的或取代的C1 至C5 雜烷基; q = 0, 1或2; r = 0或1; 其中 - Ar9 至Ar14 的取代基獨立地選自C1 至C20 烷基、C3 至C20 雜烷基或鹵化物;及 - R5 的取代基獨立地選自C1 至C6 烷基、C1 至C5 雜烷基、C6 至C20 芳基及C5 至C20 雜芳基。
根據進一步較佳態樣,本發明的半導體層可進一步包括式(2a)化合物,其中Ar11 及Ar12 為Ph;Ar9 、Ar10 、Ar13 及Ar14 選自苯基、甲苯基、二甲苯基、三甲苯基(mesityl)、聯苯、1-萘基、2-萘基(2-napthyl)、2-(9,9-二烷基-茀基)、2-(9-烷基-9’-芳基-茀基)及2-(9,9-二芳基-茀基);R5 =單鍵;r = 1;及q= 1。
根據進一步較佳態樣,本發明的半導體層可進一步包括式(2a)化合物,其中Ar11 及Ar12 獨立地選自苯基及聯苯;Ar9 、Ar10 、Ar13 及Ar14 選自苯基、甲苯基、二甲苯基、三甲苯基、聯苯、1-萘基、2-萘基、2-(9,9-二烷基-茀基)、2-(9-烷基-9’-芳基-茀基)及2-(9,9-二芳基-茀基);R5 =單鍵;r = 1;及q= 1。
根據進一步較佳態樣,本發明的半導體層可進一步包括式(2a)化合物,其中Ar11 及Ar12 為苯基;Ar9 、Ar10 、Ar13 及Ar14 選自苯基、甲苯基、二甲苯基、三甲苯基、聯苯、1-萘基、2-萘基、2-(9,9-二烷基-茀基)、2-( 9-烷基-9’-芳基-茀基)及2-(9,9-二芳基-茀基);R5 =9,9’-茀基;r = 1;及q= 1。
根據進一步較佳態樣,本發明的半導體層可進一步包括式(2a)化合物,其中Ar11 為苯基;Ar9 、Ar10 、Ar13 及Ar14 選自苯基、甲苯基、二甲苯基、三甲苯基、聯苯、1-萘基、2-萘基、2-(9,9-二烷基-茀基)、2-(9-烷基-9’-芳基-茀基)及2-(9,9-二芳基-茀基);R5 =單鍵;r = 0;及q= 1。Ar11 上的取代基選自苯基、聯苯、2-(9,9-二烷基-茀基)、2-(9-烷基-9’-芳基-茀基)及2-(9,9-二芳基-茀基)。
根據進一步較佳態樣,本發明的半導體層可進一步包括式(2a)化合物,其中N、Ar9 及Ar11 形成咔唑環;Ar12 為苯基或聯苯;Ar10 、Ar13 及Ar14 選自苯基、甲苯基、二甲苯基、三甲苯基、聯苯、1-萘基、2-萘基、2-(9,9-二烷基-茀基)、2-(9-烷基-9’-芳基-茀基)及2-(9,9-二芳基-茀基);R5 =單鍵;r = 1;及q= 1。
較佳地,在式(2a)中,q可選自1或2。
式(2)、(2a)或(2b)化合物可具有適於熱真空沉積的分子量。較佳地可用作實質上共價的基質化合物的式(2)、(2a)或(2b)化合物可具有約≥243 g/mol且約≤2000 g/mol,甚佳地為約≥ 412 g/mol且約≤1800 g/mol,亦較佳地約≥488 g/mol且約≤1500 g/mol的分子量。
根據更佳實施方式,式(2)的Ar1 及Ar2 獨立地選自伸苯基、伸聯苯(biphenylene)、伸萘基(naphthylene)、伸蒽基(anthranylene)、伸咔唑基(carbazolylene)、或伸茀基(fluorenylene),較佳地選自伸苯基或伸聯苯。
根據更佳實施方式,式(2a)或(2b)的Arx 可獨立地選自苯基、聯苯、聯三苯、聯四苯、茀基、9,9’-二甲基茀基、9,9’-二苯基茀基、9,9'-螺二[茀]-基、萘基、蒽基、菲基、苯硫基、茀基、或咔唑基。
甚佳地,式(2a)或(2b)的Arx 可獨立地選自苯基、聯苯、茀基、萘基(napthyl)、苯硫基、茀基、9,9’-二甲基茀基、9,9’-二苯基茀基、9,9'-螺二[茀]-基、或咔唑基。
式(2a)或(2b)的Arx 中之至少二者可形成環結構,例如Ar3 及Ar4 ;或Ar3 及Ar7 ;或Ar9 及Ar10 ;或Ar9 及Ar11 ;只要有可能就可為咔唑(carbazole)、吩唑啉(phenazoline)或吩噁嗪環(phenoxazine ring)。
根據更佳實施方式,該化合物具有式(2a),其中: Ar7 及Ar7 獨立地選自伸苯基、伸聯苯、伸萘基、伸蒽基、伸咔唑基及伸茀基,較佳地選自伸苯基及伸聯苯; Ar3 至Ar6 獨立地選自苯基、聯苯、聯三苯、聯四苯、茀基、9,9’-二甲基茀基、9,9’-二苯基茀基、9,9'-螺二[茀]-基、萘基(napthyl)、蒽基、菲基、苯硫基、9-咔唑基;較佳地 Ar3 至Ar6 獨立地選自苯基、聯苯、茀基、9,9’-二甲基茀基、9,9’-二苯基茀基、9,9'-螺二[茀]-基、萘基、苯硫基、咔唑基。
更進一步較佳地,式(2a)的Ar3 至Ar8 中之至少一者可不被取代,甚佳地,式(2a)的Ar3 至Ar7 中之至少二者可不被取代。
根據額外較佳實施方式,具有式(2a)化合物: - Ar3 及Ar4 及/或Ar5 及Ar6 被鏈接,以形成咔唑、吩唑啉或吩噁嗪環。
其中不是全部Ar1 至Ar8 被取代的式(2)、(2a)或(2b)化合物格外適於真空熱沉積。
較佳地,該至少一個半導體層進一步包括式(2a)化合物,其中Ar3 至Ar6 上的取代基獨立地選自C1 至C12 烷基、C1 至C12 烷氧基或鹵化物,較佳地獨立地選自C1 至C8 烷基或C1 至C8 雜烷基,甚佳地獨立地選自C1 至C5 烷基或C1 至C5 雜烷基。
較佳地,該至少一個半導體層進一步包括式(2a)化合物,其中Ar3 至Ar6 上的取代基獨立地選自C1 至C12 烷基或鹵化物,較佳地獨立地選自C1 至C8 烷基或氟化物,甚佳地獨立地選自C1 至C5 烷基或氟化物。
根據更進一步較佳實施方式,該實質上共價的基質化合物具有表1所示的式(T-1)至(T-6)。 表1
名稱 化學式 所計算的 HOMO (eV)
N,N'-雙-(3-甲苯基)-N,N'-雙-(苯基)-聯苯胺 (T-1)   -4.69
聯苯-4-基(9,9-二苯基-9H-茀-2-基)-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-胺 (T-2) -4.69
N,N'-雙(萘-1-基)-N,N'-雙(苯基)-聯苯胺 (T-3) -4.72
N4,N4,N4',N4'-四(聯苯-4-基)聯苯-4,4'-二胺 (T-4)   -4.73
N4,N4''-二(萘-1-基)-N4,N4''-二苯基-[1,1':4',1''-聯三苯基]-4,4'''-二胺 (T-5) -4.81
9,9-二甲基-N,N-雙(4-(萘-1-基)苯基)-9H-茀-2-胺 (T-6) -4.84
根據另一個態樣,該至少一個半導體層進一步包括實質上共價的基質化合物且可包括: - 至少約≥0.1 wt.-%至約≤50 wt.-%,較佳地約≥1 wt.-%至約≤25 wt.-%,且更佳地約≥2 wt.-%至約≤15 wt.-%的式(1)化合物,及 - 至少約≥50 wt.-%至約≤99 wt.-%,較佳地約≥75 wt.-%至約≤99 wt.-%,且更佳地約≥85 wt.-%至約≤98 wt.-%的式(2)、(2a)或(2b)化合物;較佳地,式(2)、(2a)或(2b)化合物的wt.-%高於式(1)化合物的wt.-%;其中此等成分的重量-%基於該半導體層的總重量。
根據本發明的一個實施方式,該至少一個半導體層可進一步包括實質上共價的基質化合物,且可包括≥1且≤30 mol.-%的式(1)化合物及≤99且≥70 mol.-%的實質上共價的基質化合物;替代地,≥5且≤20 mol.-%的式(1)化合物及≤95且≥80 mol.-%的實質上共價的基質化合物。
根據本發明的一個實施方式,電子有機裝置為電致發光裝置,較佳地為有機發光二極體。
此外,本發明與一種包括根據本發明的有機電子裝置的顯示裝置有關。
此外,本發明與式(1a)化合物有關, (1a) 其中 M為金屬離子 x為M之價 B1 選自取代的或未取代的C3 至C12 烷基, B2 選自取代的或未取代的C1 至C12 烷基、取代的或未取代的C6 至C12 芳基、取代的或未取代的C3 至C12 雜芳基, 其中B1 及B2 上的取代基獨立地選自D、C6 芳基、C3 至C9 雜芳基、C1 至C6 烷基、C1 至C6 烷氧基、C3 至C6 分支烷基、C3 至C6 環烷基、C3 至C6 分支烷氧基、C3 至C6 環烷氧基、部分或全氟化的C1 至C16 烷基、部分或全氟化的C1 至C16 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、COR1 、COOR1 、鹵素、F或CN; 其中R1 選自C6 芳基、C3 至C9 雜芳基、C1 至C6 烷基、C1 至C6 烷氧基、C3 至C6 分支烷基、C3 至C6 環烷基、C3 至C6 分支烷氧基、C3 至C6 環烷氧基、部分或全氟化的C1 至C16 烷基、部分或全氟化的C1 至C16 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B1 及/或B2 上的取代基中的至少一者選自C3 至C9 雜芳基、C1 至C6 烷氧基、C3 至C6 分支烷氧基、C3 至C6 環烷氧基、部分或全氟化的C1 至C16 烷基、部分或全氟化的C1 至C16 烷氧基、部分或全氘化的C1 至C6 烷氧基、COR1 、COOR1 、鹵素、F或CN; 其中B1 及B2 不是相同的;以及 其中排除下面的化合物:
式(1)化合物中的負電荷可部分地或完全地非定域於N(SO2 )2 基團上,且可選地,亦可部分地或完全地非定域於B1 及B2 基團上。
在該有機電子裝置的上下文中如上描述的對式(1)的任何說明比照適用。 另外層
根據本發明,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
該基板可為在製造例如發光二極體之類的電子裝置中通常使用的任何基板。如果光是透過該基板發出的,則該基板應是透明的或半透明的材料,例如玻璃基板或透明塑膠基板。如果光是透過頂表面發出的,則該基板可以是透明材料及不透明材料,例如玻璃基板、塑膠基板、金屬基板或矽基板。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。陽極電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(SnO2)、氧化鋅鋁(AlZO)、以及氧化鋅(ZnO)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10-3 Torr的壓力(1 Torr等於133.322 Pa)以及0.1至10 nm/sec的沉積速率。
當使用旋轉塗佈或印刷形成HIL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)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(F4TCNQ)(其LUMO能階為約-5.2eV)摻雜的銅酞菁(CuPc)(其HOMO能階近似為-5.2eV);用F4TCNQ摻雜的鋅酞菁(ZnPc)(HOMO=-5.2eV);用F4TCNQ摻雜得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。
在本發明的一個實施方式中,該有機電子裝置進一步包括電洞傳輸層,其中該電洞傳輸層設置於該半導體層與該至少一個光活性層之間。
在一個實施方式中,該電洞傳輸層包括實質上共價的基質化合物。
在本發明的一個實施方式中,該至少一個半導體層及該電洞傳輸層包括實質上共價的基質化合物,其中該實質上共價的基質化合物於二層中被選擇為相同。
在一個實施方式中,該電洞傳輸層包括式(2)、(2a)或(2b)化合物。
在本發明的一個實施方式中,該至少一個半導體層及該電洞傳輸層包括式(2)、(2a)或(2b)化合物。
在本發明的一個實施方式中,該至少一個半導體層包括式(1)化合物以及式(2)、(2a)或(2b)化合物,且該電洞傳輸層包括式(2)、(2a)或(2b)化合物,其中式(2)、(2a)或(2b)的化合物被選擇為相同。
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。
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該發射層內。藉此,效率、操作電壓及/或使用壽命可被改良。典型地,電子阻擋層包括三芳胺化合物。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。三重態控制層選自其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。光活性層( PAL
光活性層將電流轉換為光子、或將光子轉換為電流。
PAL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PAL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PAL的化合物而有所不同。
可設想該光活性層不包括式(1)化合物。
該光活性層可為發光層或吸光層。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。
可設想該發射層不包括式(1)化合物。
發射層(EML)可由主體(host)及發射體摻雜物的組合形成。該主體的實例為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(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracenee)(AND)、4,4',4''-三(咔唑-9-yl)-三苯胺(TCTA)、1,3,5-三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯(TPBI)、3-三級丁基-9,10-二-2-萘基蒽(TBADN)、二苯乙烯伸芳基(distyrylarylene)(DSA)及雙(2-(2-羥基苯基)苯并噻唑合)鋅(bis(2-(2-hydroxyphenyl)benzo-thiazolate)zinc)(Zn(BTZ)2)。
該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,由於其較高的效率。該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。這些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(ter-fluorene)。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(oxadiazole)衍生物、三唑衍生物、菲啉 (phenanthroline)衍生物及三嗪衍生物。
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
根據本發明的有機電子裝置可進一步包括電子傳輸層(ETL)。
依據本發明的另一個實施方式,該電子傳輸層可進一步包括吖嗪(azine)化合物,較佳地三嗪化合物。
在一個實施方式中,該電子傳輸層可進一步包括選自鹼有機錯合物(較佳為LiQ)的摻雜物。
ETL的厚度可為在約15 nm至約50 nm的範圍中,例如在約20 nm至約40 nm的範圍中。當EIL的厚度在此範圍中時,ETL可具有令人滿意的電子注入性能,而驅動電壓無實質損失。
根據本發明的另一個實施方式,該有機電子裝置可進一步包括電洞阻擋層及電子傳輸層,其中電洞阻擋層及電子傳輸層包括吖嗪化合物。較佳地,吖嗪化合物是三嗪化合物。電子注入層( EIL
可促進自陰極注入電子的可選的EIL可形成於該ETL上,較佳地直接形成於該電子傳輸層上。用於形成EIL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,但是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。陰極電極
陰極電極形成於EIL上、或可選的EIL上。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,陰極電極可為透明的或半透明的。
應當理解,陰極電極不是電子注入層或電子傳輸層的一部分。有機發光二極體( OLED
根據本發明的有機電子裝置可為有機發光裝置。
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,形成於該基板上;半導體層,包括式(1)化合物;電洞傳輸層;發射層;電子傳輸層;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,形成於該基板上;半導體層,包括式(1)化合物;電洞傳輸層;電子阻擋層;發射層;電洞阻擋層;電子傳輸層及陰極電極。
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,形成於該基板上;半導體層,包括式(1)化合物;電洞傳輸層;電子阻擋層;發射層;電洞阻擋層;電子傳輸層;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、該基板上或該頂部電極上的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,該陽極電極與第一電洞注入層相鄰設置,該第一電洞注入層與第一電洞傳輸層相鄰設置,該第一電洞傳輸層與第一電子阻擋層相鄰設置,該第一電子阻擋層與第一發射層相鄰設置,該第一發射層與第一電子傳輸層相鄰設置,該第一電子傳輸層與n型電荷產生層相鄰設置,該n型電荷產生層與電洞產生層相鄰設置,該電洞產生層與第二電洞傳輸層相鄰設置,該第二電洞傳輸層與第二電子阻擋層相鄰設置,該第二電子阻擋層與第二發射層相鄰設置,於第二發射層與陰極電極之間設置可選的電子傳輸層及/或可選的注入層。
根據本發明的半導體層可為第一電洞注入層及p型電荷產生層。
例如,根據圖2的OLED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)、電子阻擋層(145)、發射層(150)、電洞阻擋層(155)、電子傳輸層(160)、電子注入層(180)及陰極電極(190)。 有機電子裝置
根據本發明的有機電子裝置可為發光裝置或光伏電池,且較佳地為發光裝置。
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: - 至少一個沉積源,較佳地二個沉積源且更佳地至少三個沉積源。
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。
根據本發明的各種實施方式,提供一種方法,該方法使用: - 第一沉積源來釋放根據本發明的式(1)化合物,及 - 第二沉積源來釋放實質上共價的基質化合物; 該方法包括形成該半導體層的步驟;其中對於有機發光二極體(OLED): - 藉由自該第一沉積源釋放根據本發明的式(1)化合物以及自該第二沉積源釋放該實質上共價的基質化合物以形成該半導體層。
根據本發明的各種實施方式,該方法可進一步包括:於該陽極電極上形成至少一層以及於該陽極電極與該第一電子傳輸層之間形成發射層,於該陽極電極上形成至少一層為選自形成電洞傳輸層或形成電洞阻擋層組成的群組。
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 - 於基板上形成陽極電極, - 於該陽極電極上形成包括式(1)化合物的半導體層, - 於該包括式(1)化合物的半導體層上形成電洞傳輸層, - 於該電洞傳輸層上形成發射層, - 於該發射層上形成電子傳輸層,可選地於該發射層上形成電洞阻擋層, - 以及最後形成陰極電極, - 可選的電洞阻擋層以此順序形成於該第一陽極電極與該發射層之間, - 可選的電子注入層形成於該電子傳輸層與該陰極電極之間。
根據各種實施方式,該OLED可具有下面的層結構,其中此等層具有下面的順序: 陽極、包括根據本發明的式(1)化合物的半導體層、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、可選的電子注入層、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個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。
藉由僅是說明性而非約束性的以下實例進一步說明本發明。 於下,顯示了使用下面的一般方法對幾種本發明化合物的製備:
藉由本文獻中已知的方法合成磺醯胺配位子。 合成式(I)化合物的一般程序,其中M為Ag、Na、Cs及K
磺醯胺配位子溶解於MeOH(ca. 5 ml/g)中且添加0.55 eq的金屬碳酸鹽。在室溫下,隔夜攪拌反應混合物。過量的金屬碳酸鹽被濾除、並以少量的甲醇清洗。合併液相,並在減壓下移除溶劑。殘留的固體在高真空下被乾燥。在減壓下,藉由昇華純化粗製材料。 式(I)化合物的一般程序,其中M為Cu(II)
磺醯胺配位子溶解於水(ca. 10 ml/g)中並添加0.5 eq的Cu(OAc)2 。攪拌混合物,直到獲得清澈藍色溶液。在減壓下,移除溶劑。藉由在減壓下重複添加甲苯並移除溶劑以移除殘餘醋酸。粗製材料藉由昇華被純化。 式(I)化合物的一般程序,其中M為Mn(II)
磺醯胺配位子溶解於MeOH(ca. 10 ml/g)中、並有力攪拌溶液以藉由以氮氣起泡被仔細防護。添加0.5 eq的金屬Mn粉末,並在室溫下隔夜攪拌混合物。在減壓下,移除溶劑,並在除氣的水中攪拌殘留油,以獲得固體。藉由昇華純化粗製材料。 式(I)化合物的一般程序,其中M為Mg(II)
將磺醯胺配位子在惰性氣體條件下懸浮於乾燥的甲苯(ca. 5 ml/g)中、並在50o C下溶解。將0.5 eq.於庚烷中的MgBu2 溶液逐滴加入。在50o C下,攪拌反應混合物2小時。冷卻後,用乾燥己烷(ca. 10ml/g)使產物沉澱。沉澱物在惰性條件下被濾出、用乾燥己烷清洗、並在高真空中乾燥。藉由昇華純化粗製產物。
作為比較例,使用下面的化合物:
比較例序號 結構
1 Cu (TFSI)2
2 Ag (TFSI)
3 Mg [N(SO2 i C3 F5 )2 ]2
4 Zn [N(SO2 i C3 F5 )2 ]2
昇華溫度
在氮氣下,在手套箱中,將0.5至5 g的化合物裝入昇華設備的蒸發源內。昇華設備由內玻璃管組成,內玻璃管由直徑為3 cm的球組成,球被放置於直徑為3.5 cm的玻璃管內。昇華設備被放置於管爐(Creaphys DSU 05/2.1)內。經由薄膜泵(Pfeiffer Vacuum MVP 055- 3C)及渦輪泵(Pfeiffer Vacuum THM071 YP),抽空昇華設備。使用壓力計(Pfeiffer Vacuum PKR 251),在昇華設備與渦輪泵之間測量壓力。當壓力已降低至10-5 mbar時,溫度以10至30 K的增量升高,直到化合物開始沉積於昇華設備的收穫區中。溫度以10至30 K的增量進一步升高,直到達到昇華速率,其中源中的化合物在30分鐘至1小時的期間內明顯可見地耗盡,且顯著數量的化合物已積累於收穫區中。
亦被稱為Tsubl 的昇華溫度為化合物以可見的速率沉積於收穫區中的昇華設備內的溫度、並以攝氏度為單位測量。
在本發明的上下文中,術語“昇華”可以指自固態至氣相或自液態至氣相的相轉換。 分解溫度
亦被稱為Tdec 的分解溫度以攝氏度為單位被測定。
在Mettler Toledo TGA-DSC 1機器中,在氮氣下,將9至11 mg的樣品載入不帶蓋的Mettler Toledo 100 µL的鋁鍋中,測量分解溫度。使用下面的加熱程序:25°C等溫3 min;以10 K/min,自25°C至600°C。
基於TGA中分解的開始,測定分解溫度。 速率開始溫度
將100 mg的化合物裝入VTE源中來測定速率開始溫度(TRO )。作為VTE源,可使用如Kurt J. Lesker Company(www.lesker.com)或CreaPhys GmbH(http://www.creaphys.com)供應的有機材料的點源。在低於10-5 mbar的壓力下以15 K/min的固定速率來加熱VTE源,並以熱耦測量該源內的溫度。以QCM檢測器檢測化合物的蒸發,QCM檢測器檢測該檢測器的石英晶體上的化合物沉積。石英晶體上的沉積速率是以埃(Ǻngstrom)/秒為單位來測量的。為測定速率開始溫度,對比VTE源溫度來標繪沉積速率。速率開始是在QCM檢測器上有顯著沉積發生的溫度。為準確的結果,將VTE源加熱並冷卻三次,且只有來自第二回及第三回的結果用以測定速率開始溫度。
為達到對有機化合物的蒸發速率好的控制,速率開始溫度可在200至255˚C的範圍中。如果速率開始溫度低於200˚C,則蒸發可能會太快速並因此難以控制。如果速率開始溫度在255˚C之上,則蒸發速率可能會太低,其可導致低節拍時間(tact time),且由於延長曝露在提升的溫度中,可能會發生VTE源中有機化合物的分解。
速率開始溫度是化合物揮發性的間接測量。速率開始溫度越高,化合物的揮發性越低。 還原電位
利用恆電位裝置Metrohm PGSTAT30及軟體Metrohm Autolab GPES,在室溫下,藉由循環伏安法來測定還原電位。以掃瞄速率100 mV/s,用由氯化銀覆蓋的銀線構成且直接浸泡在測量溶液中的Ag/AgCl偽標準電極(Metrohm銀棒電極)以及用在鉑操作電極之間支援電解質的0.1M四丁基六氟磷酸銨,於氬氣氛下,在測試物質的經氬氣除氣的乾燥0.1M THF溶液中,測量在特定化合物給出的氧化還原電位。第一回測量是在操作電極上設定的電位的最廣範圍中完成的,且在隨後回次測量中適當地調整該範圍。最後三回測量是以加入二茂鐵(0.1M濃度)作為標準來完成的。在減去對於標準Fc+ /Fc氧化還原電對所觀察到的陰極及陽極電位的平均之後,與所研究化合物的陰極及陽極峰對應的電位的平均最後提供了上面報告的值。所有研究的化合物以及所報告的比較化合物都顯示充分定義的可逆電化學性能。 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來測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。以電子伏特(eV)為單位記錄HOMO及LUMO能階。 製造OLED的一般程序
關於OLED,參見表3中的實例7至10、實例14至15及比較例5及6,將具有90 nm ITO的15Ω /cm2 玻璃基板(Corning Co.市售的)切割為50 mm x 50 mm x 0.7 mm的尺寸,用異丙醇以超音波清洗5分鐘、且接著用純水清洗5分鐘,及再用UV臭氧清洗30分鐘,以製備陽極。
然後,92 mol.-%的聯苯-4-基(9,9-二苯基-9H-茀-2-基)-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-胺連同8 mol.-%的式(1)化合物被真空沉積於陽極上,以形成具有10 nm厚度的HIL。在比較例4及5中,使用表3所示的化合物代替式(1)化合物。
然後,聯苯-4-基(9,9-二苯基-9H-茀-2-基)-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-胺被真空沉積於HIL上,以形成具有128 nm厚度的第一HTL。
然後,N,N-雙(4-(二苯并[b,d]呋喃-4-基)苯基)-[1,1':4',1''-聯三苯]-4-胺(CAS 1198399-61-9)被真空沉澱於HTL上,以形成具有5 nm厚度的電子阻擋層(EBL)。
然後,97 vol.-%的H09(南韓Sun Fine化學公司(Sun Fine Chemicals, Korea))作為EML主體及3 vol.-%的BD200(南韓Sun Fine化學公司)作為藍色螢光摻雜物被沉積於該EBL上,以形成具20 nm厚度的第一發藍光發射層(EML)。
然後,藉由於發射層上沉積2-(3'-(9,9-二甲基-9H-茀-2-基)-[1,1'-聯苯]-3-yl)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪,形成具有5 nm厚度的電洞阻擋層。
然後,藉由以50:50 vol.-%的比例沉積4'-(4-(4-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯基) 萘-1-基)-[1,1'-聯苯]-4-甲腈及LiQ,於該電洞阻擋層上形成具有31 nm厚度的電子傳輸層。
Al在10-7 mbar下以0.01至1 Å/s的速率蒸發,以形成具100 nm厚度的陰極。
聯苯-4-基(9,9-二苯基-9H-茀-2-基)-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-胺(Biphenyl-4-yl(9,9-diphenyl-9H-fluoren-2-yl)-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-amine)的帽層以75 nm的厚度形成於陰極上。
藉由用載玻片對該裝置的封裝,保護OLED堆疊免受環境條件的影響。從而,形成包括用於進一步保護的集氣材料(getter material)的空腔。
為評估本發明實例相較於先前技術的效能,在20o 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為單位供應電壓且以mA為單位測量流過受測裝置的電流,測定電流-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的階梯變化。而且,使用Instrument Systems CAS-140CT陣列式光譜儀(藉由Deutsche Akkreditierungs-stelle (DAkkS)校正)對每一個電壓值以cd/m²為單位測量亮度來測定亮度-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,測定10 mA/cm2 的cd/A效率。
在環境條件(20o C)及30 mA/cm²下,使用Keithley 2400 sourcemeter測量該裝置的使用壽命LT,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。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。
為測定時間U(100h)-(1h)及U(100h-50h)期間內電壓穩定性,對該裝置施加30 mA/cm2 的電流密度。對1小時至100小時的時間段及對50小時至100小時的時間段計算電壓穩定性後,在1小時後,在50小時後及在100小時後,測量操作電壓。 本發明的技術效果
為調查本發明的化合物的有用性,針對它們的熱性能,測試較佳材料。
由於用於有機電子設備的材料典型地藉由昇華純化,所以非常期望分解溫度與昇華溫度之間具有大偏差Tdec -Tsubl 。藉此,可達成高昇華速率。 表2:式(1)化合物的及比較例1至4的性能
   名稱 Tdec [°C] Tdec -Tsubl [°C] 昇華後的產率[%]
比較例 1 Cu (TFSI)2 180 10 N/A
比較例 2 Ag (TFSI) 320 5-10°C < 40
比較例 3 Mg [N(SO2 i C3 F5 )2 ]2 > 250 ≥ 25 80
比較例 4 Zn [N(SO2 i C3 F5 )2 ]2 > 230 ≥ 70 78
實例 1 Cu [N(SO2 CF3 ) (SO2 C4 F9 )]2 > 200 ≥ 30 63
實例 2 Ag [N(SO2 CF3 )(SO2 C4 F9 )] > 330 ≥ 20 85
實例 3 Mg [N(SO2 CF3 ) (SO2 C4 F9 )]2 > 350 ≥ 60 > 45
實例 4 Mn [N(SO2 CF3 ) (SO2 C4 F9 )]2 > 350 ≥ 20 73
實例 5 Cu [N(SO2 CH3 ) (SO2 C4 F9 )]2 ≥ 317 ≥ 72 72
實例 6 Cu [N(SO2 C6 F5 ) (SO2 C4 F9 )]2 > 160 > 58 34
實例 11 Cu [N(SO2 C6 F5 ) (SO2 CF3 )]2 >270 ≥ 55 > 45
實例 12 Cu [N(SO2 C2 H5 ) (SO2 C4 F9 )]2 ≥ 270 ≥ 70 81
實例 13 Ag [N(SO2 i C3 F7 )(SO2 C4 F9 )] >330 >53 89
在表2中顯示觀察到熱分解時的溫度(Tdec )、分解溫度與昇華溫度之間的差及經由昇華純化後的產率。
Cu (TFSI)2 的分解溫度為180o C,參見表2中的比較例1。分解溫度與昇華溫度之間的差為10o C。因為非常大量的化合物在其昇華之前分解,無法達到適於大量生產的昇華速率。
Ag (TFSI) 的分解溫度為320o C,參見表2中的比較例2。比較例2與比較例1的不同之處在於金屬離子(Ag+ 代替Cu2+ )。分解溫度在比較例1中自180o C升高至>320o C。分解溫度與昇華溫度之間的差為5至10o C。昇華之後的產率小於40%。
比較例3包括鎂錯合物。比較例3與比較例1的不同之處在於金屬離子(Mg2+ 代替Cu2+ )及配位子(全氟化異丙基基團代替三氟甲基基團)。分解溫度在比較例1中自180o C升高至>250o C。分解溫度與昇華溫度之間的差為≥25o C。昇華之後的產率為80%。
比較例4包括鋅錯合物。比較例4與比較例3的不同之處在於金屬離子,亦即,Zn2+ 代替Mg2+ 。分解溫度與昇華溫度之間的差為進一步改良至≥70o C。
實例1包括根據本發明的銅錯合物。實例1與比較例1的不同之處在於配位子。一個三氟甲基基團已被全氟化正丁基基團代替。相較於比較例1,分解溫度自180改良至>200o C。分解溫度與昇華溫度之間的差自10改良至≥30o C。昇華之後的產率顯著改良至63%。相較於習用化合物Cu (TFSI)2 的狀態,對於大量生產,此習用化合物Cu (TFSI)2 不能以足夠的量昇華,此構成主要改良。
實例2包括根據本發明的銀錯合物。實例1與比較例2的不同之處在於配位子。一個三氟甲基基團已被全氟化正丁基基團代替。相較於比較例2,分解溫度自320改良至>330o C。分解溫度與昇華溫度之間的差自5-10改良至≥20o C。昇華之後的產率自小於40%顯著改良至85%。
實例3包括根據本發明的鎂錯合物。實例3與比較例3的不同之處在於配位子。一個三氟甲基基團已被全氟化正丁基基團代替。相較於比較例3,分解溫度自>250改良至>350o C。分解溫度與昇華溫度之間的差自≥25改良至≥60o C。昇華之後的產率為>45%(昇華在完成收穫化合物之前停止)。
實例4包括根據本發明的錳錯合物。實例4與實例3的不同之處在於金屬離子(Mn2+ 代替Mg2+ )。相較於實例3,分解溫度在>350o C時具有可比性。分解溫度與昇華溫度之間的差為≥20o C。昇華之後的產率為>73%。
實例5包括根據本發明的銅錯合物。實例5與實例1的不同之處在於配位子。在實例5中,配位子包括鍵結至SO2 基團的甲基基團。相較於實例1,分解溫度自>200改良至≥317o C。分解溫度與昇華溫度之間的差自≥30改良至≥72o C。昇華之後的產率為72%。
實例6包括根據本發明的銅錯合物。實例6與實例1的不同之處在於配位子。在實例6中,配位子包括鍵結至SO2 基團的五氟苯基基團。相較於實例1,分解溫度降低至>160o C。然而,分解溫度與昇華溫度之間的差自≥30改良至≥58o C。昇華之後的產率為34%。儘管相較於式(I)的其他化合物,該產率較低,但相較於習用化合物Cu (TFSI)2 的狀態,其構成主要改良。
實例11包括根據本發明的銅錯合物。實例11與實例6的不同之處在於配位子。在實例11中,配位子包括鍵結至SO2 基團的三氟甲基基團。相較於實例6,分解溫度改良至>270o C。昇華之後的產率改良至>45%。
實例12包括根據本發明的銅錯合物。實例12與實例5的不同之處在於配位子。在實例12中,配位子包括鍵結至SO2 基團的乙基基團。相較於實例5,分解溫度仍高,為≥270o C。相較於實例5,昇華之後的產率改良至81%。
實例13包括根據本發明的銀錯合物。實例13與實例2的不同之處在於配位子。在實例13中,配位子包括鍵結至SO2 基團的全氟化異丙基基團。相較於實例2,分解溫度在>330o C時具有可比性。相較於實例2,分解溫度與昇華溫度之間的差自≥20改良至>53o C。昇華之後的產率為89%。
令人驚訝地發現,對於式(1)化合物,相較於其中A1 及A2 被選擇為相同的化合物,分解溫度、分解溫度與昇華溫度之間的溫度差及/或昇華之後的產率被顯著改良。
由於用於有機電子設備的材料典型地藉由昇華純化,所以非常期望高分解溫度、分解溫度與昇華溫度之間的大偏差及/或昇華之後的高產率。藉此,可達到高昇華速率。
在表3中顯示包括式(1)及比較例5及6的化合物的有機電子裝置的性能。 表3:包括式(1)及比較例5及6的化合物的有機電子裝置的性能
   該裝置中含有的化合物的化學結構 U(100h)-(1h) @ 30mA/cm² [V] U(100h)-(50h) @ 30mA/cm² [V]
比較例 5 Mg [N(SO2 i C3 F5 )2 ]2 0.12 0.05
比較例 6 Zn [N(SO2 i C3 F5 )2 ]2 0.37 0.14
實例 7 Mg [N(SO2 CF3 ) (SO2 C4 F9 )]2 0 0.02
實例 8 Mn [N(SO2 CF3 ) (SO2 C4 F9 )]2 0.03 0.02
實例 9 Ag [N(SO2 CF3 )(SO2 C4 F9 )] -0.15 0.01
實例 10 Cu [N(SO2 CF3 ) (SO2 C4 F9 )]2 0.13 0.05
實例 14 Cu [N(SO2 C6 F5 ) (SO2 C4 F9 )]2 0.16 0.04
實例 15 Cu [N(SO2 C6 F5 ) (SO2 CF3 )]2 0.13 0.02
實例 16 Cu [N(SO2 C2 H5 ) (SO2 C4 F9 )]2 0.15 0.02
實例 17 Ag [N(SO2 i C3 F7 )(SO2 C4 F9 )] -0.1 0.01
非常期望操作電壓隨時間少量升高甚或降低,因為功率消耗隨時間不升高。對於特別是行動裝置中的電池的長使用期限,少量功率消耗非常重要。
在比較例5中,使用Mg[N(SO2 i C3 F5 )2 ]2 。操作電壓在100小時期間升高0.12 V。
在比較例6中,使用Zn[N(SO2 i C3 F5 )2 ]2 。操作電壓在100小時期間升高0.37 V。在不受理論約束的情況下,與鎂錯合物相較,鋅(II)錯合物為較強的氧化劑。因此,相較於鎂錯合物,鋅(II)降低的氧化還原穩定性可導致操作電壓較大的升高。
在實例7至10中,測試帶有一系列金屬離子的式(1)化合物。
在實例7中,測試根據本發明的鎂錯合物。相較於比較例5,操作電壓在100小時期間不升高。
在實例8中,測試根據本發明的錳化合物。相較於比較例5,操作電壓在100小時期間僅升高0.03 V。
在實例9中,測試根據本發明的銀化合物。相較於比較例5,操作電壓在100小時期間升高0.15 V。
在實例10中,測試根據本發明的銅化合物。相較於比較例5,操作電壓的升高具有可比性。相較於比較例6,隨著時間,操作電壓的升高非常少。
在實例14至17中,測試根據本發明的另外銅化合物及銀化合物。相較於比較例5及6,隨著時間,操作電壓的升高非常少。
藉此,即使對於強氧化金屬錯合物,仍達成效能的改良。在不受理論約束下,相信較強的氧化金屬錯合物可使電洞能更有效注入有機電子裝置。因此,非常期望以適於大量生產有機電子裝置的方式提供較強氧化金屬錯合物。
上面的詳細實施方式中的元件及特徵的特定組合僅為範例性的;亦明確地構思在此專利/申請案中的以及藉由引用而併入之專利/申請案中的此等教示與其他教示之交換及替換。如本領域中具有通常知識者將認識到的,該領域中具有通常知識者可想到在不脫離所請本發明之精神及範圍下對本文描述的內容之變更、修改及其他實施。因此,前面的描述僅作為實例,且並非意在限制。在申請專利範圍中,用語“包括”不排除其他元件或步驟,且不定冠詞“一(a)”或“一個(an)”不排除複數個。僅就某些措施敘述在相互不同的附屬項中之事實而言並非指示此等措施之組合不能有利地使用。本發明之範圍界定於下列申請專利範圍及其等效物中。此外,描述及申請專利範圍中使用的參考符號並不限制所請本發明的範圍。
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 155:電洞阻擋層 160、161:電子傳輸層 180:電子注入層 190:陰極電極
前述元素以及所請元素及所述實施方式中依據本發明使用的組件就其尺寸、形狀、材料選擇和技術概念而言沒有任何特殊例外,使得可無限制地應用相關領域中已知的選擇準則。 本發明的目的的附加細節、特徵和優點揭露於附屬項及以範例性方式顯示根據本發明的較佳實施方式的各自圖式的以下描述中。然而,任一實施方式不一定代表本發明的完整範圍,並且因此,作為請求項的參考且於本文中用於解釋本發明的範圍。應當理解,前面的一般描述及以下的詳細描述都僅為範例性的和解釋性的,且旨在對所請本發明提供進一步解釋。 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有機發光二極體(OLED)的示意截面圖; 圖3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。該OLED 100包括基板110。於該基板110上,設置陽極120。於陽極120上,設置包括式(1)化合物的半導體層,且在其上設置電洞傳輸層140。於電洞傳輸層140上,確切地以此順序設置發射層150及陰極電極190。 圖2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:基板110、第一陽極120、含有式(1)化合物的半導體層130、電洞傳輸層(HTL)140、發射層(EML)150、電子傳輸層(ETL)161。電子傳輸層(ETL)161直接形成於EML 150上。於電子傳輸層(ETL)161上,直接設置陰極電極190。 可使用可選的電子傳輸層堆疊(ETL)代替單一電子傳輸層161。 圖3是根據本發明的另一個範例性實施方式的OLED 100的示意截面圖。圖3與圖2的不同之處在於,圖3的OLED 100包括電洞阻擋層(HBL)155及電子注入層(EIL)180。 參考圖3,OLED 100包括:基板110、陽極120、含有式(1)化合物的半導體層130、電洞傳輸層(HTL)140、發射層(EML)150、電洞阻擋層(HBL)155、電子傳輸層(ETL)161、電子注入層(EIL)180及陰極電極190。這些層確切地以前面提及的順序被設置。 於上面的描述中,製造本發明的OLED的方法以基板110起始,於基板110上,形成陽極電極120,於陽極電極120上,電洞注入層130、電洞傳輸層140、發射層150、可選的電洞阻擋層155、可選的至少一個電子傳輸層161、可選的至少一個電子注入層180、及陰極電極190確切地以此順序或確切地以相反的順序形成。 儘管圖1、圖2及圖3中未示出,但可在陰極電極190上進一步形成密封層,以便密封該OLED 100。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複數範例性實施方式。然而,這些實例無意限制本發明的一或複數範例性實施方式的目的及範圍。
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
190:陰極電極

Claims (10)

  1. 一種有機電子裝置,包括:一陽極、一陰極、至少一光活性層及至少一半導體層,其中該至少一半導體層設置於該陽極與該至少一光活性層之間;且其中該至少一半導體層包括式(1)化合物:
    Figure 109145124-A0305-13-0001-1
    其中M為一金屬離子n為M的價B1選自取代的或未取代的C3至C12烷基,B2選自取代的或未取代的C1至C12烷基、取代的或未取代的C6至C12芳基、取代的或未取代的C3至C12雜芳基,其中B1及B2上的取代基獨立地選自D、C6芳基、C3至C9雜芳基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C3至C6分支烷基、C3至C6環烷基、C3至C6分支烷氧基、C3至C6環烷氧基、部分或全氟化的C1至C16烷基、部分或全氟化的C1至C16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、COR1、COOR1、F或CN; 其中R1選自C6芳基、C3至C9雜芳基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C3至C6分支烷基、C3至C6環烷基、C3至C6分支烷氧基、C3至C6環烷氧基、部分或全氟化的C1至C16烷基、部分或全氟化的C1至C16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B1及/或B2上的取代基中的至少一者選自C3至C9雜芳基、C1至C6烷氧基、C3至C6分支烷氧基、C3至C6環烷氧基、部分或全氟化的C1至C16烷基、部分或全氟化的C1至C16烷氧基、部分或全氘化的C1至C6烷氧基、COR1、COOR1、F或CN;且其中B1及B2不是相同的。
  2. 如請求項1所述的有機電子裝置,其中B1及B2上的取代基獨立地選自F;C1至C3全氟化烷基或烷氧基;或-(O)l-CmH2m-CnHaln2n+1,其中l=0或1,m=1或2,且n=1至3;以及Hal=F。
  3. 如請求項1所述的有機電子裝置,其中B1及B2中的至少一者為取代的烷基,且該烷基部分的取代基為氟,其中(氟取代基的)數量nF及(氫的)數量nH遵循等式:nF>nH+2。
  4. 如請求項1所述的有機電子裝置,其中M具有
    Figure 109145124-A0305-13-0002-9
    22Da的一原子質量。
  5. 如請求項1所述的有機電子裝置,其中式(1)化合物的負離子選自A-1至A-25:
    Figure 109145124-A0305-13-0002-2
    Figure 109145124-A0305-13-0003-3
    Figure 109145124-A0305-13-0004-4
  6. 如請求項1所述的有機電子裝置,其中該至少一半導體層為非發射性的。
  7. 如請求項1所述的有機電子裝置,其中該半導體層中之至少一者為一電洞注入層,該電洞注入層基本上由該式(1)化合物組成。
  8. 如請求項1所述的有機電子裝置,其中該至少一半導體層中的至少一者進一步包括一實質上共價的基質化合物。
  9. 一種包括如請求項1至請求項8中的任一項所述的有機電子裝置的顯示裝置。
  10. 一種式(1a)化合物:
    Figure 109145124-A0305-13-0004-5
    其中M為一金屬離子x為M的價B1選自取代的或未取代的C3至C12烷基, B2選自取代的或未取代的C1至C12烷基、取代的或未取代的C6至C12芳基、取代的或未取代的C3至C12雜芳基,其中B1及B2上的取代基獨立地選自D、C6芳基、C3至C9雜芳基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C3至C6分支烷基、C3至C6環烷基、C3至C6分支烷氧基、C3至C6環烷氧基、部分或全氟化的C1至C16烷基、部分或全氟化的C1至C16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、COR1、COOR1、F或CN;其中R1選自C6芳基、C3至C9雜芳基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C3至C6分支烷基、C3至C6環烷基、C3至C6分支烷氧基、C3至C6環烷氧基、部分或全氟化的C1至C16烷基、部分或全氟化的C1至C16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B1及/或B2上的取代基中的至少一者選自C3至C9雜芳基、C1至C6烷氧基、C3至C6分支烷氧基、C3至C6環烷氧基、部分或全氟化的C1至C16烷基、部分或全氟化的C1至C16烷氧基、部分或全氘化的C1至C6烷氧基、COR1、COOR1、F或CN;其中B1及B2不是相同的;以及其中排除下面的化合物:
    Figure 109145124-A0305-13-0005-10
    以及
    Figure 109145124-A0305-13-0005-8
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