專利名稱：不對(duì)稱型三取代蒽及含有此種化合物的有機(jī)電激發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不對(duì)稱三取代的蒽類化合物。由于此種蒽類化合物具有良好穩(wěn)定 性，此類材料的應(yīng)用之一是作為有機(jī)電激發(fā)光二極體的主發(fā)光體。本發(fā)明還涉及使用此種 蒽類化合物的有機(jī)電激發(fā)光元件及有機(jī)電激發(fā)光裝置，其中該有機(jī)電激發(fā)光裝置可為一顯不器。
背景技術(shù)：
自從美國科達(dá)公司的鄧青云博士發(fā)表低驅(qū)動(dòng)電壓的有機(jī)電激發(fā)光裝置之后 (C. W. Tang, Applied Physics Letters，第 51 卷第 913 頁，1987 年)，就引起有機(jī)化合物應(yīng) 用在有機(jī)電激發(fā)光裝置的研究熱潮，有機(jī)電激發(fā)光裝置是經(jīng)由有機(jī)介質(zhì)(medium)夾置在 兩電極間(陽極和陰極)，形成的三明治結(jié)構(gòu)。其中，陽極為具高功函數(shù)的金屬或?qū)щ娀?物，例如氧化銦錫(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、氧化錫(SnO2)、氧化鋅(ZnO)等類似的透明金 屬氧化物，或可為多晶硅(poly-Si)、非晶硅(a-Si)等的薄膜電晶體(TFT)基材；而陰極為 具低功函數(shù)的金屬或?qū)щ娀衔?，例如?Au)、鋁(Al)、銦(In)、鎂(Mg)、鈣(Ca)或類似 的金屬、合金等；而兩電極中至少有一為透明或半透明的，以使發(fā)射光能有效率地穿透；有 機(jī)介質(zhì)依情況不同可由數(shù)層組成，其中各層的厚度不被嚴(yán)格限制，通常在5nm到5 μ m間，而 代表性的為在兩電極間夾入三層有機(jī)分子層，此三層包括一個(gè)電子傳輸層，一個(gè)發(fā)光層及 一個(gè)電洞傳輸層。通常為降低驅(qū)動(dòng)電壓會(huì)另外加入電洞或電子注入層，或改善發(fā)光效率而增加電 洞或電子阻絕層，而成為四到六個(gè)有機(jī)分子層所組成的有機(jī)電激發(fā)光裝置；其中電子注 入層通?？捎蓧A金屬鹵化物或含氮、氧的堿金屬螯合物，例如氟化鋰、8-quinolinolato Iithium(Liq)等；而電洞注入層通常可由金屬苯二甲藍(lán)(metalphthalocyanine)衍生物、 星狀聚酰胺(polyamine)衍生物、聚苯胺(polyaniline)衍生物(Y. Yang et al, Syn. Met.，1997，87，171)、全氟化物、二氧化硅(SiO2) (Z. B. Denget al, Appl. Phys. Lett.，1997， 74,2227)或電洞傳輸材料摻雜氧化物等，例如銅酞菁(CuPc) (S. A. VanSlyke et al, Appl. Phys. Lett.，1996，69，2160)、MTDATA(Y. Shirota et al, Appl. Phys. Lett.，1994， 65，807)、TPD+SbClf (A. Yamamori et al, Appl. Phys. Lett.，1998，72，2147)、PEDOT-PSS(A. Elschner et al，Syn. Met.，2000，111，139)等；電子傳輸層可由含氮、氧的金屬螯合 物(T.Sano et al, J. Mater. Chem.，2000，10，157)、惡二唑(oxadiazole)衍生物、全 氟化多芳香環(huán)衍生物、芳香環(huán)或雜環(huán)取代的硅雜環(huán)戊二烯(Silole)衍生物、寡聚噻吩 (oligothiophene)衍生物或苯并咪唑(benzimidazole)衍生物所組成，例如三8_羥基 RfHlIiS (tris (8-quinolinolato) aluminum, Alq3) (PBD) (N. Johansson et al, Adv. Mater.，1998，10，1136)、PyPySiPyPy(Μ· Uchida et al, Chem. Mater.，2001，13，2680)、 BMB-3T(Τ. Noda etal，Adv. Mater.，1999，11，283)、PF_6P(Y. Sakamoto et al,J. Amer. Chem. Soc.，2000，122，1832)、TPBI (Y. T. Tao et al，Appl. Phys. Lett.，2000，77，933)等；電洞 傳輸層通常為用在有機(jī)光導(dǎo)材料中的對(duì)電洞的電荷傳輸材料所組成，此電荷傳輸材料可由三唑(triazole)衍生物、惡二唑(oxadiazole)衍生物、咪唑(imidazole)衍生物、苯二胺 (phenylenediamine)衍生物、星狀多胺類衍生物、螺形結(jié)構(gòu)(spiro-linked)分子衍生物或 芳香胺(arylamine)衍生物所組成，例如:NPB或其衍生物(Y. Sato et al，Syn. Met.，2000， 111,25),PTDATA(Y. Shirota et al，Syn. Met.，2000，111，387)、spiro_mTTB(U. Bach et al, Adv. Mater.，2000，12，1060)等。由于OLED具有低驅(qū)動(dòng)電壓的特性并已驗(yàn)證可應(yīng)用到全彩 平面顯示器上，故有機(jī)電激發(fā)光裝置與材料的研究已引起全世界的注意與投入。為了改善有機(jī)電激發(fā)光裝置的發(fā)光顏色、發(fā)光效率、發(fā)光穩(wěn)定性、元件壽命與元 件制作方式等，這些改良成果可參閱已獲準(zhǔn)的美國第4，356，429號(hào)、第4，539，507號(hào)、 第 4，720，432 號(hào)、第 4，885，211 號(hào)、第 5，151，629 號(hào)、第 5，150，006 號(hào)、第 5，141，671 號(hào)、 第 5，073，446 號(hào)、第 5，061，569 號(hào)、第 5，059，862 號(hào)、第 5，059，861 號(hào)、第 5，047，687 號(hào)、 第 4，950，950 號(hào)、第 4，769，292 號(hào)、第 5，104，740 號(hào)、第 5，227，252 號(hào)、第 5，256，945 號(hào)、 第 5，069，975 號(hào)、第 5，122，711 號(hào)、第 5，366，811 號(hào)、第 5，126，214 號(hào)、第 5，142，343 號(hào)、第 5，389，444號(hào)、第5，458，977號(hào)等專利案。有機(jī)電激發(fā)光裝置的終極目標(biāo)之一便是應(yīng)用于平面顯示器上，因此，一個(gè)可商業(yè) 化的元件并不只要擁有好的發(fā)光效率、發(fā)光顏色，符合商業(yè)化的元件也同時(shí)須要有好的元 件壽命。在藍(lán)光主發(fā)光體方面，苯基蒽衍生物的應(yīng)用被報(bào)導(dǎo)于日本特開平8-012600號(hào)公 報(bào)，雖然蒽衍生物可用來當(dāng)藍(lán)光主發(fā)光體，但壽命仍須進(jìn)一步改良。另一個(gè)蒽衍生物的應(yīng) 用是柯達(dá)的石建民等人于1999年的美國專利(美國第5，935，721號(hào)專利案)中提出以9， 10(2-萘基)蒽(ADN)做為有機(jī)發(fā)光裝置中的藍(lán)光主發(fā)光體，但ADN具有容易結(jié)晶的現(xiàn)象， 壽命仍也需要進(jìn)一步改良?？逻_(dá)2005年于W0042668中揭示一 9-奈基-10-雙苯基蒽的 不對(duì)稱蒽衍生物作為發(fā)光層主體材料。2007年美國第20070152565號(hào)專利案中揭示以蒽 為骨架的軸向二取代不對(duì)稱化合物做為發(fā)光材料。日本特開2000-182776號(hào)公報(bào)、美國第 2006154076號(hào)專利公開案、美國第2006043858號(hào)專利公開案中揭示多種蒽衍生物做為電 洞傳輸材料或發(fā)光層主體材料，但是，未實(shí)際合成并未做成元件實(shí)際測試其光電特性。臺(tái)灣 公告第593630號(hào)專利案中揭示一對(duì)稱的2甲基-9，10 (2-萘基)蒽(MADN)做為有機(jī)發(fā)光 裝置中的藍(lán)光主發(fā)光體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人合成一具有新穎結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱三取代蒽類衍生物。在蒽的2號(hào)位置的衍 生物中，我們經(jīng)由實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，2-甲基蒽的溴化具有高度選擇性以及高產(chǎn)率，可進(jìn)一步合成得 到不對(duì)稱的三取代蒽化合物，并得以量產(chǎn)高純度的有機(jī)電激發(fā)光材料。因此本發(fā)明選擇以 2-甲基蒽化合物為母體，詳細(xì)說明于合成例中。本發(fā)明提供一種具有新穎的式(I)的2-甲基蒽化合物式(I)其中，X為芳香基碳數(shù)6至20個(gè)碳原子所組成的取代或非取代的芳基基團(tuán)，Y為芳 香基碳數(shù)6至20個(gè)碳原子所組成的取代或非取代的芳基基團(tuán)，且X不等同于Y。該式(I)化合物所表示的三取代不對(duì)稱型特定結(jié)構(gòu)的蒽結(jié)構(gòu)化合物，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)可 降低驅(qū)動(dòng)電壓、大幅改良薄膜穩(wěn)定性及提升有機(jī)電激發(fā)光元件壽命，此新穎結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱 三取代蒽類衍生物可應(yīng)用于一般有機(jī)電激發(fā)光元件裝置中，本發(fā)明的蒽類化合物可作為有 機(jī)電激發(fā)光裝置的發(fā)光材料。本發(fā)明提供一種有機(jī)電激發(fā)光裝置，其包括一基板；二電極，其中一電極設(shè)置于該基板上；以及一有機(jī)層，其設(shè)置于所述電極之間，且包括具有式(I)的結(jié)構(gòu)的2-甲基蒽化合物， 其中，X為芳香基碳數(shù)6至20個(gè)碳原子所組成的取代或非取代的芳基基團(tuán)，Y為芳香基碳數(shù) 6至20個(gè)碳原子所組成的取代或非取代的芳基基團(tuán)，且X不等同于Y。下列是本發(fā)明中較佳具體的2-甲基蒽化合物材料的部分實(shí)施例
權(quán)利要求
1. 一種具有新穎的式(I)的不對(duì)稱三取代蒽的2-甲基蒽化合物
2.一種有機(jī)電激發(fā)光裝置，其包括 一基板；二電極，其中一電極設(shè)置于該基板上；以及一有機(jī)層，其設(shè)置于所述電極之間，且包括具有式(I)的結(jié)構(gòu)的2-甲基蒽化合物，其 中，X為芳香基碳數(shù)6至20個(gè)碳原子所組成的取代或非取代的芳基基團(tuán)，Y為芳香基碳數(shù)6 至20個(gè)碳原子所組成的取代或非取代的芳基基團(tuán)，且X不等同于Y。
3.如權(quán)利要求2所述的有機(jī)電激發(fā)光裝置，其中該2-甲基蒽化合物選自于由以下化合 物所組成的群組
4.如權(quán)利要求2或3所述的有機(jī)電激發(fā)光裝置，其中該有機(jī)層自近基板至遠(yuǎn)離基板的 方向依序包括有一電洞注入層、一電洞傳輸層、一有機(jī)發(fā)光層、一電子傳輸層以及一電子注 入層，而該具有式(I)的結(jié)構(gòu)的2-甲基蒽化合物包含于該電洞注入層、該電洞傳輸層、該有 機(jī)發(fā)光層、該電子傳輸層或該電子注入層的其中一層狀結(jié)構(gòu)內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的有機(jī)電激發(fā)光裝置，其中該具有式(I)的結(jié)構(gòu)的2-甲基蒽化合 物包含于該有機(jī)發(fā)光層內(nèi)。
6.如權(quán)利要求2或3所述的有機(jī)電激發(fā)光裝置，其中該有機(jī)層的厚度不大于500nm。
7.如權(quán)利要求4所述的有機(jī)電激發(fā)光裝置，其中該有機(jī)層的厚度不大于500nm。
8.如權(quán)利要求5所述的有機(jī)電激發(fā)光裝置，其中該有機(jī)層的厚度不大于500nm。
9.如權(quán)利要求6所述的有機(jī)電激發(fā)光裝置，其中該有機(jī)電激發(fā)光裝置為一顯示器裝置。
10.如權(quán)利要求6所述的有機(jī)電激發(fā)光裝置，其中該有機(jī)電激發(fā)光裝置為一白光照明裝置。
11.如權(quán)利要求7所述的有機(jī)電激發(fā)光裝置，其中該有機(jī)電激發(fā)光裝置為一顯示器裝置。
12.如權(quán)利要求7所述的有機(jī)電激發(fā)光裝置，其中該有機(jī)電激發(fā)光裝置為一白光照明裝置。
13.如權(quán)利要求8所述的有機(jī)電激發(fā)光裝置，其中該有機(jī)電激發(fā)光裝置為一顯示器裝置。
14.如權(quán)利要求8所述的有機(jī)電激發(fā)光裝置，其中該有機(jī)電激發(fā)光裝置為一白光照明裝置。
15.如權(quán)利要求2或3所述的有機(jī)電激發(fā)光裝置，其中該有機(jī)電激發(fā)光裝置系發(fā)出紅 色、藍(lán)色、綠色、黃色或白色的光。
16.如權(quán)利要求9所述的有機(jī)電激發(fā)光裝置，其中該顯示器發(fā)出紅色、藍(lán)色、綠色、黃色 或白色的光。
17.如權(quán)利要求10所述的有機(jī)電激發(fā)光裝置，其中該顯示器發(fā)出紅色、藍(lán)色、綠色、黃 色或白色的光。
18.如權(quán)利要求11所述的有機(jī)電激發(fā)光裝置，其中該顯示器發(fā)出紅色、藍(lán)色、綠色、黃 CiAV\yCH{7色或白色的光。
19.如權(quán)利要求12所述的有機(jī)電激發(fā)光裝置，其中該顯示器發(fā)出紅色、藍(lán)色、綠色、黃 色或白色的光。
20.如權(quán)利要求13所述的有機(jī)電激發(fā)光裝置，其中該顯示器發(fā)出紅色、藍(lán)色、綠色、黃 色或白色的光。
21.如權(quán)利要求14所述的有機(jī)電激發(fā)光裝置，其中該顯示器發(fā)出紅色、藍(lán)色、綠色、黃 色或白色的光。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有式(I)的結(jié)構(gòu)的新穎2-甲基蒽化合物，其可用于有機(jī)電激發(fā)光元件，其中X代表6至20個(gè)碳原子所組成的取代或非取代的芳基基團(tuán)，Y代表6至20個(gè)碳原子所組成的取代或非取代的芳基基團(tuán)，而X與Y為不相同的芳基基團(tuán)。本發(fā)明還涉及一種有機(jī)電機(jī)發(fā)光裝置，其具有一有機(jī)層，該有機(jī)層包含上述具有式(I)的結(jié)構(gòu)的2-甲基蒽化合物，本發(fā)明的不對(duì)稱型三取代蒽分子，有高度的不對(duì)稱性，可得到平整且良好的熱穩(wěn)定性的薄膜，以提高有激電機(jī)發(fā)光元件的壽命。
文檔編號(hào)H01L51/50GK102001908SQ20091017292
公開日2011年4月6日 申請日期2009年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月3日
發(fā)明者曾智鴻, 溫世文, 班如曼 申請人:昱鐳光電科技股份有限公司