有机发光显示装置

摘要

公开了一种有机发光显示装置。所述有机发光显示装置包括阳极、位于阳极之上的有机层和位于有机层之上的阴极。所述有机层可包括杂环化合物。或者，所述有机层可包括具有空穴传输特性的螺二芴化合物和具有电子传输特性的材料。

权利要求

1.一种由以下化学式1表示的杂环化合物：

[化学式1]

其中R1至R5独立地为：氢、氘、卤素原子、氰基、具有1至20个碳原子的取代或未取代的烷基、具有6至30个碳原子的取代或未取代的芳基、具有2至30个碳原子的取代或未取代的杂芳基、具有6至30个碳原子的取代或未取代的芳基氨基和具有2至30个碳原子的取代或未取代的杂芳基氨基中的一种，l和o是0和3之间的整数，并且m、n和p是0和4之间的整数，其中，当l、m、n、o和p中的任一个具有2或更大的值时，对应的R彼此相同，或当l、m、n、o和p中的任一个具有2或更大的值时，对应的R彼此不同，并且Ar是具有6至30个碳原子的取代或未取代的芳基或具有2至30个碳原子的取代或未取代的杂芳基。

2.根据权利要求1所述的杂环化合物，其中所述杂环化合物包括下列化合物中的一种：

3.一种有机发光显示装置，包括：

阳极；

位于所述阳极上的有机层；和

位于所述有机层上的阴极，

其中所述有机层包括根据权利要求1和2任一项中所述的杂环化合物。

4.根据权利要求3所述的有机发光显示装置，其中所述有机层包括发光层。

5.根据权利要求4所述的有机发光显示装置，其中用于所述发光层的基质包括所述杂环化合物。

6.根据权利要求4所述的有机发光显示装置，其中所述杂环化合物包括具有空穴传输特性的化合物和具有电子传输特性的材料。

7.根据权利要求3所述的有机发光显示装置，其中所述发光层包括基质和掺杂剂，且在所述有机层中所述基质的三重态能量等于或大于2.5eV。

8.根据权利要求3所述的有机发光显示装置，其中所述有机层包括空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层和电子传输层中的至少一种，并且所述空穴传输层、所述电子阻挡层、所述空穴阻挡层和所述电子传输层中的至少一种包括所述杂环化合物。

9.根据权利要求3所述的有机发光显示装置，其中相较于不含所述杂环化合物的有机发光显示装置，含所述杂环化合物的有机发光显示装置具有更高的三重态能量、降低的工作电压和提高的寿命。

说明书

有机发光显示装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种杂环化合物及包括该杂环化合物的有机发光显示装置，且更具体地，本发明涉及一种能够降低有机发光显示装置的工作电压并且提高有机发光显示装置的效率和寿命的杂环化合物及包括该杂环化合物的有机发光显示装置。

背景技术

[0002] 随着多媒体的发展，平板显示器(FDP)正变得越来越重要。因此，诸如液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)、场致发射显示器(FED)、有机发光显示装置之类的多种平板显示器已投入实际使用。

[0003] 在这些平板显示器中，有机发光显示装置的优点在于：与等离子体显示面板或无机发光二极管显示器相比，有机发光显示装置能够形成于诸如塑料之类的柔性透明基板上，能够以10V或更低的低电压被驱动，具有相对较低的功耗和优异的色彩灵敏度。此外，有机发光显示装置能够呈现绿色、蓝色和红色三种颜色，因而有机发光显示装置作为下一代全彩色显示装置引起人们的极大关注。

[0004] 有机发光显示装置可通过顺序地形成阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极而形成。对于发光材料，激子是通过从两个电极注入的电子和空穴的复合而形成的。单重态激子和三重态激子分别与荧光和磷光有关。近年来，存在磷光材料替代荧光材料的发展趋势。对于荧光材料，仅占形成于发光层中的全部激子的25％的单重态激子用于产生光，而占激子的75％的三重态激子大部分损失并被转化成热。相比之下，磷光材料具有将单重态激子和三重态激子均转化为光的发光机理。

[0005] 将简要地讨论磷光材料的发光过程。从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子在发光层的基质材料中汇合。尽管在一些情况下，空穴和电子可能在掺杂剂中配对，但是在大多数情况下，由于基质的高浓度导致大量的空穴和电子在基质中汇合。在这一点上，形成于基质中的单重态激子将能量转移至掺杂剂的单重态或三重态，同时三重态激子将能量转移至掺杂剂的三重态。

[0006] 由于转移至掺杂剂的单重态的激子通过系间跨越(intersystem crossing)被转移至掺杂剂的三重态，因此全部激子的第一目的地是掺杂剂的三重态能级。因此形成的激子被转移至基态并发光。当邻近于发光层的正面和背面的空穴传输层或电子传输层的三重态能量小于掺杂剂的三重态能量时，发生从掺杂剂或基质向这些层的反向能量转移，这导致效率急剧下降。因此，空穴/电子传输层的三重态能量以及发光层的基质材料在磷光装置中起非常重要的作用。

[0007] 为了从基质向掺杂剂的有效能量转移，基质的三重态能量必须大于掺杂剂的三重态能量。对于绿光发射，如果掺杂剂的三重态能量为2.4eV或更大，则基质的三重态能量必须等于或大于2.5eV，以便促进能量转移。然而，具有高三重态能量的材料导致装置的劣化，包括装置效率下降和电压升高。具有低热稳定性和低电稳定性的材料会使装置的寿命减少。因此，迫切需要开发具有优异热稳定性和优异电稳定性的新型磷光材料。

发明内容

[0008] 因此，本发明涉及一种基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题的有机发光显示装置。

[0009] 本发明的目的是提供一种能够降低有机发光显示装置的工作电压并提高有机发光显示装置的效率和寿命的杂环化合物及包括该杂环化合物的有机发光显示装置。

[0010] 本发明的其它特征和优点一部分将在下面的描述中列出，这些特征和优点的另一部分从描述中将变得显而易见，或可以通过对本发明的实践而获悉。本发明的目的和其它优点可以通过说明书及其权利要求书以及附图中具体指出的结构来实现和获得。

[0011] 为了实现这些和其它优点并根据本发明的目的，如具体和概括地描述的，一种杂环化合物可由以下化学式1表示：

[0012] [化学式1]

[0013]

[0014] 其中R1至R5独立地为：氢、氘、卤素原子、氰基、具有1至20个碳原子的取代或未取代的烷基、具有6至30个碳原子的取代或未取代的芳基、具有2至30个碳原子的取代或未取代的杂芳基、具有6至30个碳原子的取代或未取代的芳基氨基和具有2至30个碳原子的取代或未取代的杂芳基氨基中的一种，l和o是0和3之间的整数，并且m、n和p是0和4之间的整数，其中，当l、m、n、o和p中的任一个具有2或更大的值时，对应的R彼此相同，或当l、m、n、o和p中的任一个具有2或更大的值时，对应的R彼此不同，并且Ar是具有6至30个碳原子的取代或未取代的芳基或具有2至30个碳原子的取代或未取代的杂芳基。

[0015] 所述杂环化合物包括下列化合物中的一种：

[0016]

[0017]

[0018] 另一方面，一种有机发光显示装置，包括：阳极；位于阳极上的有机层；和位于有机层上的阴极，其中所述有机层包括所述杂环化合物。

[0019] 所述有机层包括发光层。

[0020] 用于所述发光层的基质包括所述杂环化合物。

[0021] 所述有机层包括空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层和电子传输层中的至少一种，并且所述空穴传输层、所述电子阻挡层、所述空穴阻挡层和所述电子传输层中的至少一种包括所述杂环化合物。

[0022] 另一方面，一种有机发光显示装置，包括：位于阳极上的有机层；和位于有机层上的阴极，其中所述有机层包括具有空穴传输特性的螺二芴化合物和具有电子传输特性的材料。

[0023] 具有电子传输特性的材料包括杂芳基。

[0024] 所述有机层包括发光层。

[0025] 所述有机层包括用于发光层的基质。

[0026] 所述发光层包括基质和掺杂剂，且所述有机层中所述基质的三重态能量等于或大于2.5eV。

[0027] 相较于不含所述化合物的有机发光显示装置，含所述化合物的有机发光显示装置具有较高的三重态能量、降低的工作电压和增加的寿命。

[0028] 所述有机层包括空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层和电子传输层中的至少一个，并且所述空穴传输层、所述电子阻挡层、所述空穴阻挡层和所述电子传输层中的至少一个包括所述化合物。

[0029] 所述化合物包括由以下化学式1表示的化合物：

[0030] [化学式1]

[0031]

[0032] 其中R1至R5独立地为：氢、氘、卤素原子、氰基、具有1至20个碳原子的取代或未取代的烷基、具有6至30个碳原子的取代或未取代的芳基、具有2至30个碳原子的取代或未取代的杂芳基、具有6至30个碳原子的取代或未取代的芳基氨基和具有2至30个碳原子的取代或未取代的杂芳基氨基中的一种，l和o是0和3之间的整数，并且m、n和p是0和4之间的整数，其中，当l、m、n、o和p中的任一个具有2或更大的值时，对应的R彼此相同，或当l、m、n、o和p中的任一个具有2或更大的值时，对应的R彼此不同，并且Ar是具有6至30个碳原子的取代或未取代的芳基或具有2至30个碳原子的取代或未取代的杂芳基。

[0033] 所述化合物包括下列化合物中的一种：

[0034]

[0035]

[0036] 另一方面，有机层包括基质材料，所述基质材料包含具有空穴传输特性的螺二芴化合物，所述螺二芴化合物键合到具有电子传输特性的材料，以优化有机发光显示装置的寿命和效率。

[0037] 所述具有电子传输特性的材料包括杂芳基。

[0038] 所述化合物包括由以下化学式1表示的化合物：

[0039] [化学式1]

[0040]

[0041] 其中R1至R5独立地为：氢、氘、卤素原子、氰基、具有1至20个碳原子的取代或未取代的烷基、具有6至30个碳原子的取代或未取代的芳基、具有2至30个碳原子的取代或未取代的杂芳基、具有6至30个碳原子的取代或未取代的芳基氨基和具有2至30个碳原子的取代或未取代的杂芳基氨基中的一种，l和o是0和3之间的整数，并且m、n和p是0和4之间的整数，其中，当l、m、n、o和p中的任一个具有2或更大的值时，对应的R彼此相同，或当l、m、n、o和p中的任一个具有2或更大的值时，对应的R彼此不同，并且Ar是具有6至30个碳原子的取代或未取代的芳基或具有2至30个碳原子的取代或未取代的杂芳基。

[0042] 所述化合物包括下列化合物中的一种：

[0043]

[0044] 所述基质材料的三重态能量等于或大于2.5eV。

[0045] 应当理解，前面的一般性描述和下面的详细描述都是示例性和解释性的，意在对要求保护的本发明提供进一步的解释。

附图说明

[0046] 被包括来提供对本发明的进一步理解且并入本申请文件且构成本申请文件一部分的附图图解了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

[0047] 图1是示出根据本发明的示例性实施方式的有机发光显示装置的视图；

[0048] 图2是示出根据本发明的示例性实施方式的化合物A的UV吸收光谱、PL光谱和低温(-77K)PL光谱的曲线图；

[0049] 图3是示出根据本发明的示例性实施方式的化合物B的UV吸收光谱、PL光谱和低温(-77K)PL光谱的曲线图；

[0050] 图4是示出根据本发明的示例性实施方式的化合物C的UV吸收光谱、PL光谱和低温(-77K)PL光谱的曲线图；和

[0051] 图5是示出根据本发明的示例性实施方式的化合物D的UV吸收光谱、PL光谱和低温(-77K)PL光谱的曲线图。

具体实施方式

[0052] 通过参照以下对示例性实施方式和附图的详细描述，可更容易地理解本发明的优点和特征及实现本发明的方法。然而，本发明可以以多种不同的形式来实施且不应被理解为限于本文所阐述的示例性实施方式。此外，提供这些示例性实施方式，以使得本公开内容全面完整并将本发明的构思完全地传达给本领域的技术人员，且本发明由所附的权利要求书限定。

[0053] 在附图中示出的用来描述本发明的示例性实施方式的形状、尺寸、百分比、角度、数量等仅仅是例子，并不限于附图中示出的那些。在整个申请文件中，相似的附图标记指代相似的元件。在对本发明的描述中，将省略对相关的已知技术的详细描述，以避免不必要地模糊本发明。当使用“包括”、“具有”、“由……组成”之类的术语时，只要没有使用术语“只有”，就可以添加其它部分。单数形式可被解释为复数形式，除非另有明确说明。

[0054] 元件可被解释为包括误差容限，即使没有明确说明。

[0055] 当使用“上”、“之上”、“下面”、“靠近”之类的术语来描述两个部件之间的位置关系时，只要没有使用术语“紧接”或“直接”，则一个或多个部件可位于所述两个部件之间。

[0056] 当使用“之后”、“接着”、“接下来”、“之前”之类的术语来描述两个事件的时态关系时，只要没有使用术语“紧接地”或“紧跟地”，则所述两个事件可以不连续发生。

[0057] 应当理解的是，虽然可使用第一、第二等术语来描述各种元件，但是这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用来将一个元件与另一元件区分开来。因此，在不背离本发明的技术精神的情况下，以下讨论的第一元件可被称为第二元件。

[0058] 本发明的各个示例性实施方式的特征可以部分或全部彼此结合，并且可以以各种方式在技术上相互作用或共同起作用。可独立地或彼此结合地来实施这些示例性实施方式。

[0059] 下文中，将参照附图详细描述本发明的各个示例性实施方式。

[0060] 图1是示出根据本发明的示例性实施方式的有机发光显示装置的视图。

[0061] 参照图1，根据本发明的示例性实施方式的有机发光显示装置100包括位于阳极110和阴极170之间的有机层120、130、135、140、145、150和160。阳极110是空穴注入电极，且可由具有高功函数的ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化锌铟)或ZnO(氧化锌)形成。此外，当阳极110是反射电极时，阳极110可在由ITO、IZO或ZnO形成的层的下面进一步包括由铝(Al)、银(Ag)或镍(Ni)形成的反射层。

[0062] 空穴注入层120位于阳极110之上。空穴注入层120可起促进空穴从阳极110注入到发光层140的作用，并且空穴注入层120可由CuPc(铜酞菁)、PEDOT(聚(3,4)-乙撑二氧噻吩)、PANI(聚苯胺)和NPD(N,N’-双(萘-1-基)-N,N’-双(苯基)-2,2’-二甲基联苯胺)中的一种形成，但并不限于此。空穴注入层120的厚度可以是1nm至150nm。当空穴注入层120的厚度为1nm或更大时，可以改善空穴注入特性，或者当空穴注入层120的厚度为150nm或更小时，可以防止空穴注入层120的厚度增加，从而可以防止工作电压升高。

[0063] 根据有机发光显示装置的结构或特性，可在有机发光显示装置的组成中不包括空穴注入层120。

[0064] 空穴传输层130位于空穴注入层120之上。空穴传输层130可起促进空穴传输的作用，并且空穴传输层130可由NPD(N,N’-双(萘-1-基)-N,N’-双(苯基)-2,2’-二甲基联苯胺)、TPD(N,N’-双-(3-甲基苯基)-N,N’-双(苯基)-联苯胺)、螺-TAD(2,2’7,7’-四(N,N-二苯氨基)-9,9’-螺芴)和MTDATA(4,4’,4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)-三苯胺)中的一种形成，但并不限于此。空穴传输层130的厚度可以是1nm至150nm。当空穴传输层130的厚度为1nm或更大时，可以改善空穴传输特性，或者当空穴传输层130的厚度为150nm或更小时，可以防止空穴传输层130的厚度增加，从而可以防止工作电压升高。

[0065] 电子阻挡层135位于空穴传输层130之上。电子阻挡层135起阻挡从阴极170注入的电子移动到阳极110的作用，并且电子阻挡层135可由TPD(N,N’-双-(3-甲基苯基)-N,N’-双(苯基)-联苯胺)、NPD(N,N’-双(萘-1-基)-N,N’-双(苯基)-2,2’-二甲基联苯胺)、TCTA(4,4’4”-三)咔唑基-9-基)三苯胺)和CBP(4,4’-双(咔唑-9-基)联苯)中的一种形成，但并不限于此。根据有机发光显示装置的结构或特性，可在有机发光显示装置的组成中不包括电子阻挡层135。

[0066] 发光层140位于电子阻挡层135之上。发光层140可发出红光(R)、绿光(G)和蓝光(B)，并且发光层140可由磷光材料形成。发光层140包括基质和掺杂剂。所述基质用来将能量转移至所述掺杂剂。因此，本发明人使用杂环化合物作为基质，以便改善发光层140的特性。

[0067] 所述杂环化合物能够提高有机发光显示装置的寿命和效率，因为所述杂环化合物具有由桥接在一起的杂环形成的刚性结构，使得基质待消耗的热运动能仅用于光发射而不用于其它事情。此外，含螺二芴和杂芳基的杂环化合物具有高三重态能量并且实现了热稳定性。此外，将杂环化合物用作以下空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层和电子传输层中的至少一种能够促进空穴或电子注入到所述发光层中，从而提高了有机发光显示装置的寿命。并且具有磷光材料的所述发光层包括所述杂环化合物。尽管所述杂环化合物具有高三重态能量，但是所述杂环化合物可被应用于具有磷光材料的所述发光层，而不降低有机发光显示装置的寿命和效率。具有磷光材料的所述发光层包括黄绿色发光层或绿色发光层。

[0068] 所述杂环化合物包含具有空穴传输特性的螺二芴和具有电子或空穴传输特性的杂芳基。特别地，所述杂环化合物由于包含具有空穴传输特性的螺二芴和具有电子传输特性的杂芳基而具有涉及电子和空穴两者特性的双极性，因此所述杂环化合物具有对空穴和电子的电稳定性。此外，将具有空穴传输特性的螺二芴化合物键合到具有电子传输特性的材料得到的基质材料可用来优化有机发光层的寿命和效率。具有电子传输特性的材料可具有杂芳基。因此，使用对空穴和电子具有电稳定性的杂环化合物作为用于发光层的基质能够增加发光层的发光区域，从而提高有机发光显示装置的寿命。

[0069] 因此，用于本发明的发光层140的基质包括由以下化学式1表示的杂环化合物：

[0070] [化学式1]

[0071]

[0072] 其中R1至R5独立地为：氢、氘、卤素原子、氰基、具有1至20个碳原子的取代或未取代的烷基、具有6至30个碳原子的取代或未取代的芳基、具有2至30个碳原子的取代或未取代的杂芳基、具有6至30个碳原子的取代或未取代的芳基氨基和具有2至30个碳原子的取代或未取代的杂芳基氨基中的一种，l和o是0和3之间的整数，并且m、n和p是0和4之间的整数。当l、m、n、o和p中的任一个具有2或更大的值时，对应的R彼此相同，或者当l、m、n、o和p中的任一个具有2或更大的值时，对应的R彼此不同。Ar是具有6至30个碳原子的取代或未取代的芳基或具有2至30个碳原子的取代或未取代的杂芳基。

[0073] 当R1至R5独立地为：取代的烷基、取代的芳基、取代的杂芳基、取代的芳基氨基和取代的杂芳基氨基中的一种时，取代基独立地为：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、苯基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、二甲苯基、三联苯基、萘基、菲酚基、芴基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、三亚苯基、吡咯基、呋喃基、苯硫基、咪唑基、咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、卤素基和氰基中的一种。

[0074] 所述杂环化合物包括下列化合物中的一种：

[0075]

[0076] 当发光层140为红色发光层时，发光层140可由包括掺杂剂的磷光材料形成，所述掺杂剂具有Ir(PIQ)2(acac)(双(1-苯基异喹啉)乙酰丙酮铱(Ⅲ))、Ir(PIQ)3(三(1-苯基喹啉)铱(Ⅲ))和PtOEP(八乙基卟吩铂)中的一种或多种，但并不限于此。当发光层140为绿色发光层时，发光层140可由包括基质材料和掺杂剂材料的磷光材料形成，所述基质材料诸如CBP(4,4’-双(咔唑-9-基)联苯)，所述掺杂剂材料包括铱基材料，但并不限于此。或者，发光层140可由包括Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)的荧光材料形成，但并不限于此。当发光层140为蓝色发光层时，发光层140可由包括基质材料和掺杂剂材料的磷光材料形成，所述基质材料诸如CBP(4,4’-双(咔唑-9-基)联苯)，所述掺杂剂材料包括铱基材料，但并不限于此。或者，发光层140可由具有螺-DPVBi、螺-CBP、二苯乙烯基苯(DSB)、联苯乙烯(DSA，distyrylarylene)、PFO聚合物和PPV聚合物中的任何一种的荧光材料形成，但并不限于此。

[0077] 空穴阻挡层145位于发光层140之上。空穴阻挡层145起阻挡从阳极110注入的空穴移动到阴极170的作用，并且空穴阻挡层145可由BAlq(双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-(苯基苯酚合)铝)、BCP(2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-邻二氮杂菲)和TPBI(2,2’2”-(1,3,5-苯基)-三(1-苯基-1-H-苯并咪唑)中的一种形成，但并不限于此。空穴阻挡层145的厚度为至 这是因为，当空穴阻挡层145的厚度小于 时，空穴阻挡层145具有较差的空穴阻挡特性，或者当空穴阻挡层145的厚度大于 时，有机发光显示装置的工作电压可能升高。根据有机发光显示装置的结构或特性，可在有机发光显示装置的组成中不包括空穴阻挡层145。

[0078] 电子传输层150位于空穴阻挡层145之上。电子传输层150起促进电子传输的作用，并且电子传输层150可由Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)、PBD(2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-恶二唑)、TAZ(3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑)和BAlq(双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-(苯基苯酚合)铝)中的一种形成，但并不限于此。电子传输层150的厚度可以是1nm至150nm。当电子传输层150的厚度为1nm或更大时，可以防止电子传输特性的劣化，或者当电子传输层150的厚度为150nm或更小时，可以防止电子传输层150的厚度增加，从而可以防止工作电压升高。

[0079] 电子注入层160位于电子传输层150之上。电子注入层160起促进电子注入的作用，并且电子注入层160可由Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)、PBD(2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-恶二唑)、TAZ(3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑)或BAlq(双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-(苯基苯酚合)铝)中的一种形成，但并不限于此。另一方面，电子注入层160可由金属化合物形成，所述金属化合物例如可以是LiQ、LiF、NaF、KF、RbF、CsF、FrF、BeF2、MgF2、CaF2、SrF2、BaF2和RaF2中的一种，但并不限于此。电子注入层160的厚度可以是1nm至50nm。当电子注入层160的厚度为1nm或更大时，可以防止电子注入特性的劣化，或者当电子注入层160的厚度为50nm或更小时，可以防止电子注入层160的厚度增加，从而可以防止工作电压升高。

[0080] 阴极170是电子注入电极，并且阴极170可由具有低功函数的镁(Mg)、钙(Ca)、铝(Al)、银(Ag)或这些金属的合金形成。当有机发光显示装置为顶部发光型或双发光型时，阴极170可形成为足够薄以使光穿过。当有机发光显示装置为底部发光型时，阴极170可形成为足够厚以反射光。

[0081] 如上所述，所述杂环化合物能够提高有机发光显示装置的寿命和效率，因为所述杂环化合物具有由桥接在一起的杂环形成的刚性结构，使得基质待消耗的热运动能仅用于光发射而不用于其它事情。此外，含螺二芴和杂芳基的杂环化合物具有高三重态能量并且实现了热稳定性。

[0082] 所述杂环化合物包含具有空穴传输特性的螺二芴和具有空穴或电子传输特性的杂芳基。特别地，所述杂环化合物由于包含具有空穴传输特性的螺二芴和具有电子传输特性的杂芳基而具有涉及空穴和电子两者特性的双极性，因此所述杂环化合物具有对空穴和电子的电稳定性。此外，可将具有空穴传输特性的螺二芴化合物键合到具有电子传输特性的材料得到的基质材料用于优化有机发光层的寿命和效率。具有电子传输特性的材料可包括杂芳基。因此，使用对空穴和电子具有电稳定性的杂环化合物作为用于发光层的基质能够增加发光层的发光区域，从而提高有机发光显示装置的寿命。并且，具有磷光材料的所述发光层的基质包括所述杂环化合物。尽管所述杂环化合物具有高三重态能量，但是所述杂环化合物可被应用于具有磷光材料的所述发光层，而不降低有机发光显示装置的寿命和效率。具有磷光材料的所述发光层包括黄绿色发光层或绿色发光层。

[0083] 所述示例性实施方式包括一个发光部，但并不限于此。本发明包括至少两个发光部。所述至少两个发光部包括第一发光部和第二发光部。所述第一发光部包括第一发光层、第一空穴传输层和第一电子传输层。所述第一发光层包括蓝色发光层、深蓝色发光层或天蓝色发光层中的一种。所述第一空穴传输层和所述第一电子传输层可由如上所述的空穴传输层和电子传输层形成，但并不限于此。并且位于所述第一发光部上的所述第二发光部包括第二发光层、第二空穴传输层和第二电子传输层。所述第二发光层包括黄绿色发光层或绿色发光层。所述第二空穴传输层和所述第二电子传输层可由如上所述的空穴传输层和电子传输层形成，但并不限于此。在所述第一发光部和所述第二发光部之间进一步包括电荷产生层。所述电荷产生层产生电荷或将该电荷(即，电子和空穴)分别注入到所述第一发光层和所述第二发光层中。并且所述至少两个发光部进一步包括位于所述第二发光部上的第三发光部。所述第三发光部包括第三发光层、第三空穴传输层和第三电子传输层。所述第三发光层包括蓝色发光层、深蓝色发光层或天蓝色发光层中的一种。所述第三空穴传输层和所述第三电子传输层可由如上所述的空穴传输层和电子传输层形成，但并不限于此。在所述第二发光部和所述第三发光部之间进一步包括另一电荷产生层。另一电荷产生层产生电荷或将该电荷(即，电子和空穴)分别注入到所述第二发光层和所述第三发光层中。下文中，将详细描述本发明的杂环化合物的合成实例以及这些化合物的特性。然而，以下实例仅用于举例说明，且本发明并不限于此。

[0084] 化合物A的合成

[0085] 1)化合物A-1的合成

[0086]

[0087] 将1-1’二溴联苯(50.0g,0.16mol)置于2L圆底烧瓶中并溶解在500mL的四氢呋喃(THF)中，并在-78℃下冷却。将2.5M n-BuLi(64.1mL,0.16mol)滴加到混合物中并搅拌2小时，然后将溶解在200mL四氢呋喃(THF)中的34.7g的9H-芴-9-酮滴加到混合物中。滴加完之后，将温度逐渐升高至室温，并将混合物搅拌12小时，通过用乙酸乙酯和水萃取得到有机层。合并有机层，并进行减压蒸馏以除去溶剂和挥发性副产物，并且残余物无需进一步纯化即可用于后续反应。

[0088] 2)化合物A-2的合成

[0089]

[0090] 将以上获得的60g未纯化的化合物A-1置于1L圆底烧瓶中，随后加入600mL的CH3COOH和60mL的36％HCl，将混合物回流并搅拌12小时。反应完成之后，将溶液冷却，并过滤出所得的固体。用甲醇(CH3OH)将滤得的固体洗涤三次，通过柱层析从残余固体中得到化合物A-2。

[0091] 3)化合物A-3的合成

[0092]

[0093] 将化合物A-2(30.0g,75.9mmol)、2-硝基苯基硼酸(15.2g,91.1mmol)、Pd2(dba)3(三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(3.47g,3.8mmol)、PtBu3(1.84g,9.1mmol)、80mL的1.3M磷酸钾(K3PO4)水溶液、150mL的乙醇和600mL的甲苯置于1L圆底烧瓶中，然后回流并搅拌。在通过TLC确认反应完成之后，通过用二氯甲烷(CH2Cl2)和水萃取，从反应溶液中得到有机层，将有机层进行减压蒸馏，然后利用二氯甲烷(CH2Cl2)和正己烷(体积比为1:3)进行柱层析，由此得到化合物A-3。

[0094] 4)化合物A-4的合成

[0095]

[0096] 将化合物A-3(40.0g,91.4mmol)、PPh3(三苯基膦)(71.9g,274mmol)和400mL的邻二氯苯置于1L圆底烧瓶中，将混合物回流并搅拌2天。在反应完成之后，将反应溶液进行减压蒸馏以除去挥发性副产物，然后利用二氯甲烷(CH2Cl2)和正己烷(体积比为1:5)进行柱层析，由此得到化合物A-4。

[0097] 5)化合物A的合成

[0098]

[0099] 在氩气氛下，将化合物A-4(6.0g,14.8mmol)、4-溴联苯(4.2g,17.8mmol)、Pd2(dba)3(三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(0.68g,0.74mmol)、PtBu3(0.36g,1.78mmol)、NaOtBu(3.2g,33.3mmol)和120mL的甲苯置于250mL圆底烧瓶中，将混合物回流并搅拌。通过用二氯甲烷(CH2Cl2)和水萃取，从反应溶液中得到有机层，将有机层进行减压蒸馏，然后利用二氯甲烷(CH2Cl2)和正己烷(体积比为1:4)进行柱层析，由此得到化合物A。

[0100] 化合物B的合成

[0101]

[0102] 在氩气氛下，将化合物A-4(6.0g,14.8mmol)、4-溴联苯(10.2g,17.8mmol)、Pd2(dba)3(三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(0.68g,0.74mmol)、PtBu3(0.36g,1.78mmol)、NaOtBu(3.2g,33.3mmol)和120mL的甲苯置于250mL圆底烧瓶中，将混合物回流并搅拌。通过用二氯甲烷(CH2Cl2)和水萃取，从反应溶液中得到有机层，将有机层进行减压蒸馏，然后利用二氯甲烷(CH2Cl2)和正己烷(体积比为1:5)进行柱层析，由此得到化合物B。

[0103] 化合物C的合成

[0104]

[0105] 在氩气氛下，将化合物A-4(6.0g,14.8mmol)、2-氯-二苯基-1,3,5-三嗪(4.8g,17.8mmol)、Pd2(dba)3(三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(0.68g,0.74mmol)、PtBu3(0.36g,
1.78mmol)、NaOtBu(3.2g,33.3mmol)和120mL的甲苯置于250mL圆底烧瓶中，将混合物回流并搅拌。通过用二氯甲烷(CH2Cl2)和水萃取，从反应溶液中得到有机层，将有机层进行减压蒸馏，然后利用二氯甲烷(CH2Cl2)和正己烷(体积比为1:3)进行柱层析，由此得到化合物C。

[0106] 化合物D的合成

[0107]

[0108] 在氩气氛下，将化合物A-4(6.0g,14.8mmol)、4-溴联苯(6.0g,17.8mmol)、Pd2(dba)3(三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(0.68g,0.74mmol)、PtBu3(0.36g,1.78mmol)、NaOtBu(3.2g,33.3mmol)和120mL的甲苯置于250mL圆底烧瓶中，将混合物回流并搅拌。通过用二氯甲烷(CH2Cl2)和水萃取，从反应溶液中得到有机层，将有机层进行减压蒸馏，然后利用二氯甲烷(CH2Cl2)和正己烷(体积比为1:4)进行柱层析，由此得到化合物D。

[0109] 测量了化合物A的UV吸收光谱、PL光谱和低温(-77K)PL光谱并在图2中示出，测量了化合物B的UV吸收光谱、PL光谱和低温(-77K)PL光谱并在图3中示出，测量了化合物C的UV吸收光谱、PL光谱和低温(-77K)PL光谱并在图4中示出,测量了化合物D的UV吸收光谱、PL光谱和低温(-77K)PL光谱并在图5中示出。UV光谱是指用光照射材料，所述材料在UV区域的吸收光谱，PL光谱是指材料在受激电子降到基态时所产生的光谱，低温PL光谱是指材料在低温下的PL光谱，其中与室温PL光谱相比，较长波长区域中的第一峰表示三重态能量。在图2至图5中，UV吸收光谱中的最大光强度被设定为1.0，并且PL光谱和低温PL光谱测量结果被显示为与UV吸收光谱测量结果成比例。

[0110] 参照图2，化合物A显示出在UV吸收光谱的峰值处的262nm的波长、在PL光谱的峰值处的383nm的波长和在低温PL光谱的峰值处的490nm的波长。此外，从低温PL光谱中发现三重态能量为2.53eV，因此本发明的化合物A可适合作为基质。

[0111] 参照图3，化合物B显示出在UV吸收光谱的峰值处的262nm的波长、在PL光谱的峰值处的383nm的波长和在低温PL光谱的峰值处的489nm的波长。此外，从低温PL光谱中发现三重态能量为2.53eV，因此本发明的化合物B可适合作为基质。

[0112] 参照图4，化合物C显示出在UV吸收光谱的峰值处的262nm的波长、在PL光谱的峰值处的520nm的波长和在低温PL光谱的峰值处的480nm的波长。此外，从低温PL光谱中发现三重态能量为2.58eV，因此本发明的化合物C可适合作为基质。

[0113] 参照图5，化合物D显示出在PL光谱的峰值处的381nm的波长和在低温PL光谱的峰值处的483nm的波长。此外，从低温PL光谱中发现三重态能量为2.56eV，因此本发明的化合物D可适合作为基质。

[0114] 因此，可以看出，本发明的化合物能够被用作发光层的基质。此外，可以看出，用作基质的化合物的三重态能量等于或大于2.5eV。因此，促进了从掺杂剂向基质的能量转移，并且所述化合物即使具有高三重态能量，也可以提供优异的热稳定性和优异的电稳定性，而不使装置的寿命降低。

[0115] 下文中，将公开用于制造根据本发明的有机发光显示装置的实施方式。然而，用于电子传输层的以下材料不限制本发明的范围。

[0116] <比较例>

[0117] 通过在基板上形成空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层和阴极来制造有机发光显示装置。所述发光层为绿色发光层，所述发光层包括作为基质的CBP和具有15％掺杂浓度的Ir(ppy)3。试验中所用的装置为单装置。

[0118]

[0119] <实施方式1>

[0120] 有机发光显示装置与比较例具有相同的组成，且发光层为绿色发光层，所述发光层包括作为基质的化合物A和作为掺杂剂的具有15％掺杂浓度的Ir(ppy)3。

[0121] <实施方式2>

[0122] 有机发光显示装置与比较例具有相同的组成，且发光层为绿色发光层，所述发光层包括作为基质的化合物B和作为掺杂剂的具有15％掺杂浓度的Ir(ppy)3。

[0123] <实施方式3>

[0124] 有机发光显示装置与比较例具有相同的组成，且发光层为绿色发光层，所述发光层包括作为基质的化合物D和作为掺杂剂的具有15％掺杂浓度的Ir(ppy)3。

[0125] 在上述比较例和实施方式1至3中用于发光层的材料不限制本发明的范围。

[0126] 测量了根据比较例和实施方式1至3制造的装置的工作电压、电流密度、外量子效率和寿命，并在下表1中示出。实施方式1-3中进行的测量被表示为相对于比较例中进行的2
测量对应于100％的百分比，且在10mA/cm的工作电压下驱动根据比较例和实施方式1至3制造的装置。

[0127] 【表1】

[0128]  工作电压(％) 外量子效率(％) 寿命(％)
比较例 100 100 100
实施方式1 84 113 390
实施方式2 91 106 461
实施方式3 87 121 498

[0129] 参照表1，与使用CBP作为发光层的基质的比较例相比，使用杂环化合物A作为发光层的基质的实施方式1显示出工作电压下降了16％，外量子效率增加了13％，寿命增加了290％。与比较例相比，使用杂环化合物B作为发光层的基质的实施方式2显示出工作电压下降了9％，外量子效率增加了6％，寿命增加了361％。与比较例相比，使用杂环化合物D作为发光层的基质的实施方式3显示出工作电压下降了13％，外量子效率增加了21％，寿命增加了398％。

[0130] 从这些结果可以发现，使用杂环化合物作为发光层的基质能够实现工作电压的下降和寿命的增加。因此，可以看出，相较于不含本发明化合物的有机发光显示装置，包含本发明化合物的有机发光显示装置具有较高的三重态能量、降低的工作电压和提高的寿命。

[0131] 由上述内容可知，本发明的杂环化合物能够提高装置的效率和寿命，因为所述杂环化合物具有由桥接在一起的杂环形成的刚性结构，使得基质由热运动待被消耗的能量仅用于光发射而不用于其它事情。此外，含螺二芴和杂芳基的杂环化合物具有高三重态能量并且实现了热稳定性。

[0132] 所述杂环化合物包含具有空穴传输特性的螺二芴和具有电子或空穴传输特性的杂芳基。特别地，所述杂环化合物由于包含具有空穴传输特性的螺二芴和具有电子传输特性的杂芳基而具有涉及电子和空穴两者特性的双极性，因此所述杂环化合物具有对空穴和电子的电稳定性。此外，将具有空穴传输特性的螺二芴化合物键合到具有电子传输特性的材料得到的基质材料可用来优化有机发光层的寿命和效率。具有电子传输特性的材料可具有杂芳基。因此，使用对空穴和电子具有电稳定性的杂环化合物作为用于发光层的基质能够增加发光层的发光区域，从而提高有机发光显示装置的寿命。

[0133] 对于本领域技术人员来说是显而易见的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可对本发明的有机发光显示装置进行各种改进和变型。因而，本发明旨在涵盖对本发明的各种改进和变型，只要这些改进和变型落入所附权利要求书及其等同物的范围内。