发明名称 含矽基团之电致发光材料及其在有机发光二极体上的应用
摘要 本发明为一新型含矽基团之发光材料,该材料为以矽基团当作一间隔物连接不同发光团的小分子与聚合物。其结构是以亚矽基为间隔(Spacer),联结不同的发光团如不同共轭长度的芳香基(arylenes)及亚乙烯基(vinylene)寡聚物或电荷传递基团如(indoles)、唑(carbazoles)及胺基(amine)等。这类的矽基化合物与聚合物可作为有机发光二极体(organic light emitting diode, LED)的发光材料及电荷传递材料,其发光二极体元件可应用在指示器、行动电话、笔记型电脑、脱表及玩具上。
申请公布号 TWI280972 申请公布日期 2007.05.11
申请号 TW089100667 申请日期 2000.01.17
申请人 祥德科技股份有限公司 发明人 陆天尧;陈瑞敏;李述汤
分类号 C09K11/06(2006.01);C07F7/02(2006.01) 主分类号 C09K11/06(2006.01)
代理机构 代理人 蔡清福 台北市中山区中山北路3段27号13楼
主权项 1.一种化合物,具下列结构式1a: 其中,R1、R2与R3可为相同或不同的基团,其分别可 为含碳数C1-C20之直链与支链烷基、含醚键之烷基 CH3O(CH2CH2O)nCH2CH2或一芳香族基团,其中n为1至8之整 数。 2.如申请专利范围第1项所述之化合物,其中该结构 式1a中之Ar1为一第一芳香族基团,该第一芳香族基 团可为对位、邻位及间位之亚苯基(phenylene)或含 一个及二个取代基之亚苯基C6H3R及C6H2R2,其中R为含 碳数C1-C20之直链或支链烷基或烷氧基R4O,而R4为含 碳数C1-C20之直链或支链烷基,且R及R4更可为含醚键 的烷基CH3O(CH2CH2O)nCH2 CH2,其中该n为0至8之整数。 3.如申请专利范围第1项所述之化合物,其中该结构 式1a中之Ar1可为一第二芳香族基团,该第二芳香族 基团为具下列结构之杂芳香环基团: 其中,X可为O、S、Se与R5N,而R5可为含碳数为C1-C20之 直链或支链烷基、醯基R6CO或R8SO2,其中R6,R8可为含 碳数为C1-C20之直链或支链烷基、芳香基R7C6H4与芳 香基甲基R7C6H4CH2,而R7为含碳数C1-C20之对位、邻位 及间位烷基,且R5,R6及R7更可为含醚键的烷基CH3O(CH2 CH2O)nCH2CH2,其中n为0至8之整数;以及 该Y及Z可以是相同也可以是不同的,该Y及Z分别可 为N或CR9,其中R9可为含碳数目为C1-C20之直链或支链 烷基或含醚键的烷基CH3O(CH2CH2O)n,其中n为0至8之整 数。 4.如申请专利范围第1项所述之化合物,其中该结构 式1a中之Ar1为一第三芳香族基团,其可为一苯并或 双并之衍生基团选自(naphthalene)、(anthracene)、 香豆酮(benzofuran)、(indole)、唑(carbazole)与亚 茀基(fluorenylene)其中之一。 5.如申请专利范围第2或3或4项所述之化合物,其中 该结构式1a中之Ar1可为一第四芳香族基团,该第四 芳香族基团具下列结构: 其中,该第四芳香族基团为二至六个芳香族基团Ar4 -Ar9经由单键连结起之联芳香基团,而Ar4-Ar9可以是 相同也可以是不同的,且分别可选自该第一芳香族 基团、该第二芳香族基团与该第三芳香族基团。 6.如申请专利范围第2或3或4项所述之化合物,其中 该结构式1a中之Ar1可为一第五芳香族基团,该第五 芳香族基团具下列结构: 其中,该第五芳香族基团为二至六个芳香族基团Ar4 -Ar9经由亚乙烯基(vinylene)连结起之寡聚物,而Ar4-Ar9 可以是相同也可以是不同的,且分别可选自该第一 芳香族基团、该第二芳香族基团与该第三芳香族 基团。 7.如申请专利范围第2或3或4项所述之化合物,其中 该结构式1a中之Ar1可为一第六芳香族基团,该第六 芳香族基团具下列结构: 其中,该第六芳香族基团为二至六个芳香族基团Ar4 -Ar9经由胺基R9N连结起来的之寡聚物,而该Ar4-Ar9可 以是相同也可以是不同的,且可分别为该第一芳香 族基团、该第二芳香族基团、该第三芳香族基团 与二至六个选自该第一芳香族基团、该第二芳香 族基团或该第三芳香族基团而以单键连结之联芳 香族基团,其中R9为含碳数C1-C20之直链或支链烷基 、醯基R6CO、芳香基R7C6H4、芳香基甲基R7C6H4CH2与R8 SO2,而R6为含碳数C1-C20之直链或支链烷基、芳香基R 7C6H4与芳香基甲基R7C6H4CH2,R7为含碳数C1-C20之对位 、邻位及间位烷基,R8为含碳数C1-C20之直链或支链 烷基、醯基与芳香基,且R5-R7更可为含醚键的烷基 CH3O(CH2CH2O)nCH2CH2,而n为0至8之整数。 8.如申请专利范围第2或3或4项所述之化合物,其中 该结构式1a中之R1,R2与R3可为与该Ar1相同或不同之 芳香族基团,其分别可为该第一芳香族基团、该第 二芳香族基团、该第三芳香族基团,以及二至六个 选自该第一芳香族基团、该第二芳香族基团与该 第三芳香族基团并以单键连结之联芳香族基团。 9.一种化合物,具下列结构式2a: 其中,R1与R2可为相同或不同的基团,其分别可为含 碳数C1-C20之直链与支链烷基或含醚键之烷基CH3O(CH 2CH2O)nCH2CH2,而Ar1、Ar2与Ar3可为相同或不同的芳香 族基团,其中n为1至8之整数。 10.如申请专利范围第9项所述之化合物,其中该结 构式2a中之Ar1、Ar2与Ar3分别可为一第一芳香族基 团、该第一芳香族基团可为对位、邻位及间位之 亚苯基(phenylene)或含一个及二个取代基之亚苯基C6 H3R及C6H2R2,其中R为含碳数C1-C20之直链或支链烷基 或烷氧基R4O,而R4为含碳数C1-C20之直链或支链烷基, 且R及R4更可为含醚键的烷基CH3O(CH2CH2O)nCH2CH2,其中 该n为0至8之整数。 11.如申请专利范围第9项所述之化合物,其中该结 构式2a中之Ar1、Ar2与Ar3分别可为一第二芳香族基 团,该第二芳香族基团为具下列结构之杂芳香环基 团: 其中,X可为O、S、Se与R5N,而R5可为含碳数为C1-C20之 直链或支链烷基、醯基R6CO或R8SO2,其中R6,R8可为含 碳数为C1-C20之直链或支链烷基、芳香基R7C6H4与芳 香基甲基R7C6H4CH2,而R7为含碳数C1-C20之对位、邻位 及间位烷基,且R5,R6及R7更可为含醚键的烷基CH3O(CH2 CH2O)nCH2CH2,其中n为0至8之整数;以及 该Y及Z可以是相同也可以是不同的,该Y及Z分别可 为N或CR9,其中R9可为含碳数目为C1-C20之直链或支链 烷基或含醚键的烷基CH3O(CH2CH2O)n,其中n为0至8之整 数。 12.如申请专利范围第9项所述之化合物,其中该结 构式2a中之Ar1、Ar2与Ar3分别为一第三芳香族基团, 其可为一苯并或双并之衍生基团选自(naphthalene) 、(anthracene)、香豆酮(benzofuran)、(indole)、 唑(carbazole)与亚茀基(fluorenylene)其中之一。 13.如申请专利范围第10或11或12项所述之化合物,其 中该结构式2a中之Ar1、Ar2与Ar3分别可为一第四芳 香族基团,该第四芳香族基团具下列结构: 其中,该第四芳香基团为二至六个芳香族基团Ar4-Ar 9经由单键连结起之联芳香基团,而Ar4-Ar9可以是相 同也可以是不同的,且分别可选自该第一芳香族基 团、该第二芳香族基团与该第三芳香族基团。 14.如申请专利范围第10或11或12项所述之化合物,其 中该结构式2a中之Ar1、Ar2与Ar3分别可为一第五芳 香族基团,该第五芳香族基团具下列结构: 其中,该第五芳香族基团为二至六个芳香族基团Ar4 -Ar9经由亚乙烯基(vinylene)连结起之寡聚物,而Ar4-Ar9 可以是相同也可以是不同的,且分别可选自该第一 芳香族基团、该第二芳香族基团与该第三芳香族 基团。 15.如申请专利范围第10或11或12项所述之化合物,其 中该结构式2a中之Ar1、A2与A3分别可为一第六芳香 族基团,该第六芳香族基团具下列结构: 其中,该第六芳香族基团为二至六个芳香族基团Ar4 -Ar9经由胺基R9N连结起来的之寡聚物,而该Ar4-Ar9可 以是相同也可以是不同的,且可分别为该第一芳香 族基团、该第二芳香族基团、该第三芳香族基团 与二至六个选自该第一芳香族基团、该第二芳香 族基团或该第三芳香族基团而以单键连结之联芳 香族基团,其中R9为含碳数C1-C20之直链或支链烷基 、醯基R6CO、芳香基R7C6H4、芳香基甲基R7C6H4CH2与R8 SO2,而R6为含碳数C1-C20之直链或支链烷基、芳香基R 7C6H4与芳香基甲基R7C6H4CH2,R7为含碳数C1-C20之对位 、邻位及间位烷基,R8为含碳数C1-C20之直链或支链 烷基、醯基与芳香基,且R5-R7更可为含醚键的烷基 CH3O(CH2CH2O)nCH2CH2,而n为0至8之整数。 16.一种化合物,具有下列结构式3a: 其中,R1与R2可为相同或不同的基团,其分别可为含 碳数C1-C20之直链与支链烷基或含醚键之烷基CH3O(CH 2CH2O)nCH2CH2,而Ar1与Ar2可为相同或不同的芳香族基 团,其中n为1至8之整数,而m为1至11之整数。 17.如申请专利范围第16项所述之化合物,其中该结 构式3a中之Ar1与Ar2分别可为一第一芳香族基团,该 第一芳香族基团可为对位、邻位及间位之亚苯基( phenylene)或含一个及二个取代基之亚苯基C6H3R及C6H2 R2,其中R为含碳数C1-C20之直链或支链烷基或烷氧基 R4O,而R4为含碳数C1-C20之直链或支链烷基,且R及R4更 可为含醚键的烷基CH3O(CH2CH2O)nCH2CH2,其中该n为0至8 之整数。 18.如申请专利范围第16项所述之化合物,其中该结 构式3a中之Ar1与Ar2分别可为一第二芳香族基团,该 第二芳香族基团为具下列结构之杂芳香环基团: 其中,X可为O、S、Se与R5N,而R5可为含碳数为C1-C20之 直链或支链烷基、醯基R6CO或R8SO2,其中R6,R8可为含 碳数为C1-C20之直链或支链烷基、芳香基R7C6H4与芳 香基甲基R7C6H4CH2,而R7为含碳数C1-C20之对位、邻位 及间位烷基,且R5,R6及R7更可为含醚键的烷基CH3O(CH2 CH2O)nCH2CH2,其中n为0至8之整数;以及 该Y及Z可以是相同也可以是不同的,该Y及Z分别可 为N或CR9,其中R9可为含碳数目为C1-C20之直链或支链 烷基或含醚键的烷基CH3O(CH2CH2O)n,其中n为0至8之整 数。 19.如申请专利范围第16项所述之化合物,其中该结 构式3a中之Ar1与Ar2分别可为一第三芳香族基团,其 可为一苯并或双并之衍生基团选自(naphthalene)、 (anthracene)、香豆酮(benzofuran)、(indole)、 唑(carbazole)与亚茀基(fluorenylene)其中之一。 20.如申请专利范围第17或18或19项所述之化合物,其 中该结构式3a中之Ar1与Ar2分别可为一第四芳香族 基团,该第四芳香族基团具下列结构: 其中,该第四芳香基团为二至六个芳香族基团Ar4-Ar 9经由单键连结起之联芳香基团,而Ar4-Ar9可以是相 同也可以是不同的,且分别可选自该第一芳香族基 团、该第二芳香族基团与该第三芳香族基团。 21.如申请专利范围第17或18或19项所述之化合物,其 中该结构式3a中之Ar1与Ar2分别可为一第五芳香族 基团,该第五芳香族基团具下列结构: 其中,该第五芳香族基团为二至六个芳香族基团Ar4 -Ar9经由亚乙烯基(vinylene)连结起之寡聚物,而Ar4-Ar9 可以是相同也可以是不同的,且分别可选自该第一 芳香族基团、该第二芳香族基团与该第三芳香族 基团。 22.如申请专利范围第17或18或19项所述之化合物,其 中该结构式2a中之Ar1与A2分别可为一第六芳香族基 团,该第六芳香族基团具下列结构: 其中,该第六芳香族基团为二至六个芳香族基团Ar4 -Ar9经由胺基R9N连结起来的之寡聚物,而该Ar4-Ar9可 以是相同也可以是不同的,且可分别可为该第一芳 香族基团、该第二芳香族基团、该第三芳香族基 团,以及二至六个选自该第一芳香族基团、该第二 芳香族基团或该第三芳香族基团而以单键连结之 联芳香族基团,其中R9为含碳数C1-C20之直链或支链 烷基、醯基R6CO、芳香基R7C6H4、芳香基甲基R7C6H4CH2 与R8SO2,而R6为含碳数C1-C20之直链或支链烷基、芳 香基R7C6H4与芳香基甲基R7C6H4CH2,R7为含碳数C1-C20之 对位、邻位及间位烷基,R8为含碳数C1-C20之直链或 支链烷基、醯基与芳香基,且R5-R7更可为含醚键的 烷基CH3O(CH2CH2O)nCH2CH2,而n为0至8之整数。 23.一种有机发光二极体元件,包括藉由下列结构式 1a所代表之发光材料: 其中,R1、R2与R3可为相同或不同的基团,其分别可 为含碳数C1-C20之直链与支链烷基,含醚键之烷基CH3 O(CH2CH2O)nCH2CH2或一芳香族基团,而Ar1可为与R1、R2及 R3相同或不同的芳香族基团,其中n为1至8之整数,且 该有机发光二极体元件包括依序层合之阳极、电 洞传递层、发光层、电子传递层与阴极,而该发光 层包含藉由结构式1a所代表之该发光材料。 24.一种有机发光二极体元件,包括藉由下列结构式 2a所代表之发光材料: 其中,R1与R2可为相同或不同的基团,其分别可为含 碳数C1-C20之直链与支链烷基或含醚键之烷基CH3O(CH 2CH2O)nCH2CH2,而Ar1、Ar2与Ar3可为相同或不同的芳香 族基团,其中n为1至8之整数,且该有机发光二极体 元件包括依序层合之阳极、电洞传递层、发光层 、电子传递层与阴极,而该发光层包含藉由结构式 2a所代表之该发光材料。 25.一种有发光二极体元件,包括藉由下列结构式3a 所代表之发光材料: 其中,R1与R2可为相同或不同的基团,其分别可为含 碳数C1-C20之直链与支链烷基或含醚键之烷基CH3O(CH 2CH2O)nCH2CH2,而Ar1与Ar2可为相同或不同的芳香族基 团,其中n为1至8之整数,而m为1至11之整数,且该有机 发光二极体元件包含依序层合之阳极、电洞转移 层、发光层、电子转移层与阴极,而该发光层包含 藉由结构式3a所代表之该发光材料。 图式简单说明: 第一图:一般之有机发光二极体元件结构示意图; 第二图:应用本案结构式15a发光材料之最佳有机发 光二极元件结构示意图; 第三图:应用本案结构式15a发光材料之有机发光二 极体元件EL光谱图; 第四图:应用本案结构式15a发光材料之有机发光二 极体元件电流密度对电压特性曲线图; 第五图:应用本案结构式16a发光材料之最佳有机发 光二极元件结构示意图; 第六图:应用本案结构式16a发光材料之有机发光二 极体元件EL光谱图; 第七图:应用本案结构式16a发光材料之有机发光二 极体元件电压、电流密度及亮度关系图。 第八图:应用本案结构式17a发光材料之最佳有机发 光二极元件结构示意图; 第九图:应用本案结构式17a发光材料之有机发光二 极体元件EL光谱图; 第十图:应用本案结构式17a发光材料之有机发光二 极体元件于不同电流密度下之EL光谱图。 第十一图:应用本案结构式17a发光材料之有机发光 二极体元件于不同掺杂浓度下之电流密度与电压 关系图; 第十二图:应用本案当构式17a发光材料之有机发光 二极体元件于不同掺杂杂浓度下之亮度与电流密 度关系图。
地址 台北市中正区衡阳路10号6楼