苯基联苯嘧啶类化合物及其有机电致发光器件的制作方法

本发明涉及一种用于有机电致发光器件的材料及使用该材料的有机电致发光器件。

背景技术：

近来，有机电致发光器件(oled)在高发光率的高密度像素显示器上因具备长寿命、高效率、低驱动电压、广色域及低成本等优势，而具有商业性吸引力，为满足该有机电致发光器件的应用，特别着重其新颖的有机材料的开发。

典型的oled具有至少一夹置于阳极与阴极间的有机发射层(organicemissive)层。当施加电流时，阳极注入空穴且阴极注入电子至该一层或多层有机发射层，被注入的空穴及电子各自迁移至相反的带电荷电极。当电子及空穴局限在相同的分子上时，形成”激子(exciton)”，该激子具有受激发能态的局限化电子─空穴对，通过发光机制该激子松弛而发射光。为了提升此等器件的电荷传输能力及发光效率，于发光层旁结合一层或多层的额外层体，例如电子传输层及/或空穴传输层，或电子阻挡层及/或空穴阻挡层。文献中，已充分证明在主体材料掺混另一客体材料，以提升装置性能及调整色度。全文并入本文参考的us4769292、us5844363、us5707745、us6596415及us6465115中叙述了几种oled材料和装置组构。昱镭光电科技已经在2016年申请并于2017年获证twi582081，此专利所介绍的电子传输材料已经具有一定的新颖性与效果，而本新申请专利的效果更胜于此前案。

制造具多层薄膜结构oled的原因包含使该等电极及有机层之间的界面稳定及有机材料的搭配。在有机材料中，其电子及空穴的迁移率(mobility)明显不同，若使用相称的空穴传输及电子传输层，空穴及电子可有效地传输至该发射层，使该发射层中该电子及空穴的密度平衡，增加发光效率。适当结合该上述有机层可增进该器件效率及寿命。然而，仍难以找到满足所有实际显示器应用的需求的有机材料，尤其用于车用显示器或是照明光源的有机材料，需具备耐高温与长寿命的性质，常见的有机材料大多仅耐温至100℃。

因此，亟需一种有机材料可显著改善有机电致发光器件的寿命并提高载流子迁移率，以符合多样化应用的需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供种具有较长寿命、高载流子迁移率及耐热性佳的用于有机电致发光器件的材料。

本发明提供一种具式(i)结构的苯基联苯嘧啶类化合物：

其中，x1及a1为相同或相异，且各独立表示经取代或未经取代的c6-30芳基或经取代或未经取代的含有选自由n、o、及s所组成组中的至少一杂原子的c5-30杂芳基；以及n表示1或2的整数，当n表示1且a1为未经取代的苯基时，该a1键结于相对嘧啶部分的对位位置；当n表示2时，a1各自为相同或相异。

于本发明具式(i)结构的苯基联苯嘧啶类化合物的一具体实施方式中，x1选自由未经取代的吡啶基、经卤素取代的苯基及经c1-4烷基取代的苯基所组成组中的一者。例如，具式(i)结构的苯基联苯嘧啶类化合物，选自由下列所组成组中的一者：

于本发明具式(i)结构的苯基联苯嘧啶类化合物的一具体实施方式中，a1为经取代或未经取代的c9-30稠合多环芳香烃基(fusedpolycyclicaromatic)、具有螺环结构的经取代或未经取代的c9-30芳香烃基或经取代或未经取代的含有选自由n、o、及s所组成组中的至少一杂原子的c5-30稠合多环芳香烃基。

更具体而言，a1选自下列所组成组中的一者：

其中，ar1表示未经取代的c6-18亚芳基或连接于式(i)化合物的单键；ar2表示氢或未经取代的c6-18芳基；

l表示n、n-r1、o或s，且r1为未经取代的c6-18芳基；以及

l1表示n或n-r2，且r2为连接于式(i)化合物的未经取代的c6-18亚芳基。

于本发明具式(i)结构的苯基联苯嘧啶类化合物的一具体实施方式中，当n为1时，该式(i)化合物为式(1-5)或式(1-6)所示：

于本发明具式(i)结构的苯基联苯嘧啶类化合物的又一具体实施方式中，该化合物选自由下列所组成组中的一者：

于本发明具式(i)结构的苯基联苯嘧啶类化合物的一具体实施方式中，当n为2时，该式(i)化合物为式(1-7)所示：

其中，该a1各自为相同或相异。

本发明还提供一种有机电致发光器件，包含：阴极；阳极；以及介于该阴极与阳极之间的有机层，且该有机层包含本发明的具式(i)结构的苯基联苯嘧啶类化合物。

于本发明有机电致发光器件的一具体实施方式中，该有机层是电子传输层，且其厚度为20纳米至30纳米。此外，该电子传输层还可包含n型电性传导掺杂剂，且该n型电性传导掺杂剂的含量为大于0重量％至50重量％。例如，该n型电性传导掺杂剂为喹啉锂。

于本发明有机电致发光器件的一具体实施方式中，该有机层还包括空穴阻挡层，且其厚度为大于0纳米至5纳米。

根据本发明，借由本发明提供的具式(i)结构的苯基联苯嘧啶类化合物，其联苯基与嘧啶部分的键结位置相较其它键结位置更可有效改善所制的有机电致发光器件的寿命、提高载流子迁移率，并提供良好耐热性的好处。

附图说明

通过例示性的参考附图说明本发明的实施方式：

图1是本发明的有机电致发光器件的一实施例的剖面示意图；

图2是本发明的有机电致发光器件的另一实施例的剖面示意图；以及

图3是本发明的有机电致发光器件的又一实施例的剖面示意图。

其中，附图标记说明如下：

100、200、300有机电致发光器件

110、210、310基板

120、220、320阳极

130、230、330空穴注入层

140、240、340空穴传输层

150、250、350发光层

160、260、360电子传输层

170、270、370电子注入层

180、280、380阴极

245、345电子阻挡层

355空穴阻挡层。

具体实施方式

以下借由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，该领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的优点及功效。本发明亦可借由其它不同的实施方式加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不悖离本发明所揭示的精神下赋予不同的修饰与变更。此外，本文所有范围和值都是包含及可合并的。落在本文中所述的范围内的任何数值或点，例如任何整数都可以作为最小值或最大值以导出下位范围等。

文中，表达成“经取代或未经取代的”中的“经取代的”表示在某个官能团中的氢原子被另一个原子或基团(即取代基)置换。该等取代基各自独立地选自由下列所组成的组中的至少一者：氘、卤素、c1-30烷基、c1-30烷氧基、c6-30芳基、c5-30杂芳基、经c6-30芳基取代的c5-30杂芳基、苯并咪唑基、c3-30环烷基、c5-7杂环烷基、三c1-30烷基硅基、三c1-30芳基硅基、二c1-30烷基c6-30芳基硅基、c1-30烷基二c6-30芳基硅基、c2-30烯基、c2-30炔基、氰基、二c1-30烷基胺基、二c6-30芳基硼基、二c1-30烷基硼基、c1-30烷基、c6-30芳基c1-30烷基、c1-30烷基c6-30芳基、羧基、硝基及羟基。

于一具体实施方式中，该c6-30芳基经选自由卤素、c1-5烷基、c6-30芳基及c5-30杂芳基所组成组中的至少一个取代基取代。

于另一具体实施方式中，该c6-30芳基经选自由卤素、甲基、苯基、苯并咪唑基及咔唑基所组成组中的至少一个取代基取代。

于一具体实施方式中，该含有选自由n、o、及s所组成组中的至少一杂原子的c5-30杂芳基由c6-30芳基取代基取代。

于另一具体实施方式中，该c6-30芳基经苯基取代基取代。

文中，“芳基”表示芳基或(亚)芳基，该芳基是指衍生自芳香烃的单环系环或稠合环，及包括苯基、联苯基、联三苯基(terphenyl)、萘基、联萘基、苯基萘基、萘基苯基、芴基(fluorenyl)、苯基芴基、苯并芴基、二苯并芴基、菲基、苯基菲基、蒽基、茚基、苯并菲基(triphenylenyl)、芘基、稠四苯基、苝基、屈基(chrysenyl)、萘并萘基、荧蒽基(fluoranthenyl)等。

文中，“杂芳基”表示杂芳基或(亚)杂芳基，该杂芳基是指含有选自由n、o、及s所组成组中的至少一个杂原子的环主链原子的芳基，可为单环系环，如呋喃基、噻吩基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、噻二唑基、异噻唑基、异噁唑基(isoxazole)、噁唑基(oxazole)、噁二唑基(oxadiazole)、三嗪基(triazine)、四嗪基(tetrazine)、三唑基(triazole)、四唑基(tetrazole)、呋咱基(furazanyl)、吡啶基、吡嗪基(pyrazine)、嘧啶基、哒嗪基(pyridazine)等，或为与至少一个苯环缩合的稠合环，如苯并呋喃基、苯并噻吩基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并异噻唑基、苯并异噁唑基、喹啉基、异喹啉基、噌啉基(cinnoline)、喹唑啉基(quinazoline)、喹喔啉基(quinoxaline)、咔唑基(carbazole)、啡噁唑基(phenoxazole)、菲啶基(phenanthridine)、苯并二氧杂茂基(benzodioxolyl)、二氢吖啶基(dihydroacridine)等。

于一具体实施方式中，前述具式(i)结构的苯基联苯嘧啶类化合物的优选实施例选自于表1，但不限于此。

表1

以下说明式(i)的苯基联苯嘧啶类化合物的一实施例的典型合成途径，但合成所述式(i)的苯基联苯嘧啶类化合物的反应不限于此。

将4-溴苯甲醛、3-联苯乙酮与乙醇分别加入反应瓶中搅拌，再加叔丁醇钠(sodiumtert-butoxide，nao^tbu)或氢氧化钠至反应瓶中一起搅拌后，于室温下反应隔夜。待反应完全后，加入去离子水经搅拌后过滤，使滤得的固体先以去离子水及甲醇进行清洗，再以去离子水及甲醇经搅拌后过滤，并使上述清洗过滤步骤重复2次后，干燥即得白色中间体a。

中间体a与不同的甲脒盐酸盐衍生物及乙醇加入反应瓶中搅拌，再加入叔丁醇钠或氢氧化钠至反应瓶中一起搅拌后，开启加热搅拌并维持80℃进行回流。待反应完成后，使反应降温至60℃，加入去离子水并搅拌后，移除水层，将有机层浓缩直至固体析出，再经乙酸乙酯冲洗、过滤及干燥后，获得白色中间体b。

将中间体b与不同的硼酸衍生物及碳酸钾置于反应瓶，再加入四氢呋喃及去离子水，使反应瓶置于油浴中，并连接氮气及冷凝管后，开启加热搅拌80℃，同时，加入四(三苯基膦)钯(pd(pph3)4)于反应瓶中，进行回流。待反应完全且有固体析出时，移除油浴，使其降温后进行过滤，使滤得的滤饼再加入去离子水，经搅拌后进行再过滤，并再将滤得的滤饼加入四氢呋喃，经加热搅拌直至全溶后，加入一含有氧化硅的柱进行层析纯化，并浓缩至白色固体析出，再经乙酸乙酯冲洗、过滤及干燥后，获得白色固体，即为产物。

本发明还提供一种有机电致发光器件，包含：阴极；阳极；以及介于该阴极与阳极之间的有机层，且该有机层包含本发明的具式(i)结构的苯基联苯嘧啶类化合物。

本发明的有机电致发光器件的该有机层可为电子传输层、电子注入层、发光层、空穴阻挡层或电子阻挡层，且除了该有机层外，该有机电致发光器件还可包括不同于该有机层的选自由电子传输层、电子注入层、发光层、空穴阻挡层及电子阻挡层所组成组的至少一层，其中，该发光层还包含荧光或磷光掺杂剂，以及分别对应荧光或磷光掺杂剂的主体材料。

于一具体实施方式中，包含上述的具式(i)结构的苯基联苯嘧啶类化合物的有机层优选为电子传输层，且其厚度为20纳米至30纳米；其中，该电子传输层可将具式(i)结构的苯基联苯嘧啶类化合物做为单一材料，或将具式(i)结构的苯基联苯嘧啶类化合物与电性传导掺杂剂结合使用。

于另一具体实施方式中，该电子传输层还包含n型电性传导掺杂剂，其中，该n型电性传导掺杂剂与本发明的具式(i)结构的苯基联苯嘧啶类化合物产生螯合作用(chelation)，可使电子更容易地从阴极注入到电子传输层中，解决了现有技术中因金属与电子传输主体材料的相容性较差而导致的相分离以及形成淬熄中心的问题，有效提高了电子传输层的电子传输效率。

应用于电子传输层的n型电性传导掺杂剂可为有机碱金属/碱土金属的硝酸盐、碳酸盐、磷酸盐或喹啉酸盐。具体而言，如碳酸锂、喹啉锂(lithiumquinolate,liq)、叠氮化锂(lithiumazide)、碳酸铷、硝酸银、硝酸钡、硝酸镁、硝酸锌、硝酸铯、碳酸铯、氟化铯、叠氮化铯等，其中，该n型电性传导掺杂剂尤以喹啉锂为佳。

于一具体实施方式中，以该电子传输层的重量计算，该n型电性传导掺杂剂的含量为大于0重量％至50重量％。

于一具体实施方式中，包含上述的具式(i)结构的苯基联苯嘧啶类化合物的有机层为电子传输层及空穴阻挡层的叠合，其中，该空穴阻挡层厚度为大于0纳米至5纳米。

于另一具体实施方式中，该叠合有机层的空穴传输层以具式(i)结构的苯基联苯嘧啶类化合物做为单一材料，而该叠合有机层的电子传输层使用具式(i)结构的苯基联苯嘧啶类化合物结合n型电性传导掺杂剂。

本发明的有机电致发光器件的结构将配合图式加以说明。

图1是本发明的有机电致发光器件的一具体实施例的剖面示意图。有机电致发光器件100包含基底110、阳极120、空穴注入层130、空穴传输层140、发光层150、电子传输层160、电子注入层170及阴极180。有机电致发光器件100可经由依序沉积上述各层来制作。

图2是本发明的有机电致发光器件的另一具体实施例的剖面示意图。有机电致发光装置200包含基板210、阳极220、空穴注入层230、空穴传输层240、电子阻挡层245、发光层250、电子传输层260、电子注入层270及阴极280，与图1的差异在于该电子阻挡层245设于空穴传输层240与发光层250之间。

图3是本发明的有机电致发光器件的又一具体实施例的剖面示意图。有机电致发光装置300包含基板310、阳极320、空穴注入层330、空穴传输层340、电子阻挡层345、发光层350、空穴阻挡层355、电子传输层360、电子注入层370及阴极380，与图2的差异在于该空穴阻挡层355设于发光层与电子传输层360之间。

可依图1至图3所示器件的反置式结构(reversestructure)制造有机电致发光器件。于该等反置式结构可视需求增减一层或数层。

所述的空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子阻挡层、电子注入层的材料可选择常用材料，举例来说，形成电子传输层的电子传输材料不同于发光层的材料，且其具有空穴传输性，从而促成空穴于电子传输层中迁移，且防止因发光层与电子传输层的解离能差所导致的载流子累积。

本发明的具式(i)结构的苯基联苯嘧啶类化合物用于电子传输层或空穴阻挡层，因具有高于2.4ev的三重态能量(et)、极低最高占据分子轨道(homo)的能阶及良好的载流子迁移率，使发光层内空穴不易流失，并同时使电子有效地传输至该发光层，有助于发光层中该电子及空穴的密度平衡，增加发光效率及驱动稳定性。

此外，us5844363揭示一种结合阳极的可挠性透明基底，其全部内容为本发明所引用。如us20030230980所例示，p型掺杂的空穴传输层以摩尔比50：1于m-mtdata掺杂f4-tcnq，其全部内容为本发明所引用。如us20030230980所例示，n型掺杂的电子传输层以摩尔比1：1于bphen掺杂锂，其全部内容为本发明所引用。如us5703436及us5707745所例示阴极的全部内容为本发明所引用，该阴极具有金属薄层，如：镁/银(mg：ag)，及以溅镀沉积覆盖金属薄层的透明导电层(itolayer)。us6097147及us20030230980所揭示各阻挡层的应用及原理，其全部内容为本发明所引用。us20040174116所例示的注入层及同案所说明的保护层，其全部内容为本发明所引用。

未特别说明的结构及材料亦可应用于本发明，如us5247190所揭示包括聚合物材料(pleds)的有机电致发光器件，其全部内容为本发明所引用。再者，具有单一有机层的有机电致发光器件或如us5707745所揭示堆叠形成的有机电致发光器件，其全部内容为本发明所引用。

除有特别限定，不同实施例中的任何层可使用任何适当方法来沉积形成。以有机层而言，优选的方法包含如us6013982及us6087196所揭示的热蒸镀法及喷印法，其全部内容为本发明所引用；us6337102所揭示有机气相沉积法(organicvaporphasedeposition,ovpd)，其全部内容为本发明所引用；us10/233470所揭示有机气相喷印沉积法(depositionbyorganicvaporjetprinting,ovjp)，其全部内容为本发明所引用。其它适当方法包含旋转涂布及以溶液为基础的制程。以溶液为基础的制程优选在氮气或惰性气体环境中进行。对于其它层而言，优选的方法包含热蒸镀法。优选的图案化方法包含如us6294398及us6468819所揭示通过遮罩沉积再冷焊的制程，及整合喷印或有机气相喷印沉积与图案化的制程，其全部内容为本发明所引用。当然亦可使用其它方法。用于沉积的材料可予调整以对应其所特用的沉积方法。

本发明具式(i)结构的苯基联苯嘧啶类化合物能以真空沉积或旋转涂布法制成应用于有机电致发光器件的非晶性薄膜。当该化合物使用于任一上述有机层时，其展现出较长使用寿命及良好的热稳定性。

本发明的有机电致发光器件可应用于单一器件，其结构为阵列配置或阵列x-y座标中设有阴阳两极的器件。相较于周知器件，本发明能显著提升有机电致发光器件的使用寿命。

以下借由实施例详细说明本发明的诸多性质及功效。该等详述实施例仅用于说明本发明的性质，本发明不限于特定实施例所例示者。

合成例1：化合物2-1的合成

将3-联苯乙酮(3-acetylbiphenyl)(30g，164.6mmole)、3-溴苯甲醛(3-bromobenzaldehyde)(29.01g，156.79mmole)、600毫升的乙醇加入反应瓶内搅拌，再加入叔丁醇钠(sodiumtert-butoxide)(22.58g，235.19mmole)于室温下进行搅拌。待反应完全后，加入200毫升的去离子水经搅拌后过滤，使滤得的固体先以去离子水及甲醇进行清洗，再以100毫升的去离子水及200毫升的甲醇经搅拌30分钟后过滤，并使上述清洗过滤步骤重复2次后，使固体干燥后得白色固体(约52g)，即为1-联苯-3-基-3-(3-溴苯基)-丙烯酮(1-biphenyl-3-yl-3-(3-bromo-phenyl)-propenone)，产率92.3％。

将1-联苯-3-基-3-(3-溴苯基)-丙烯酮(1-biphenyl-3-yl-3-(3-bromo-phenyl)-propenone)(52g，143.15mmole)、4-甲基苯甲脒盐酸盐(4-methylbenzamidinehydrochloride)(26.87g，157.47mmole)与氢氧化钠(8.56g，214.73mmole)、78毫升的甲苯、260毫升的乙醇置于反应瓶内，开启加热搅拌并维持80℃进行回流。待反应完成后，使反应降温至60℃，加入100毫升的去离子水并搅拌5分钟后，移除水层，将有机层浓缩直至固体析出，再经乙酸乙酯冲洗、过滤及干燥后，获得白色固体(约27.7g)，产率39.6％。

将4-联苯-3-基-6-(3-溴苯基)-2-对甲苯基-嘧啶(4-biphenyl-3-yl-6-(3-bromo-phenyl)-2-p-tolyl-pyrimidine)(4.32g，12mmole)与9,9'-螺二芴-2-硼酸(spiro-9,9'-bifluorene-2-boronicacid)(4.78g，10mmole)及碳酸钾(6.73g，35mmole)置于反应瓶，再加入34毫升的甲苯、10毫升的乙醇、14毫升的去离子水，使反应瓶置于油浴中，并连接氮气及冷凝管后，开启加热搅拌80℃，同时，加入四(三苯基膦)钯(pd(pph3)4)(0.58g，0.5mmole)于反应瓶中。待反应完全且有固体析出时，移除油浴，使其降温后进行过滤，使滤得的滤饼再加入100毫升的去离子水，经搅拌10分钟后进行再过滤，并再将滤得的滤饼加入250毫升的四氢呋喃，经加热搅拌直至全溶后，加入一含有20克氧化硅的柱进行层析纯化，并浓缩至白色固体析出，再经乙酸乙酯冲洗、过滤及干燥后，获得白色固体(约6.1g)即为产品，产率85.5％。

¹hnmr(cdcl3,400mhz),δ8.56(d,2h),8.44(t,1h),8.36(t,1h),8.22(t,1h),8.14(t,1h),7.98(d,2h),7.90(d,1h),7.86(d,2h),7.73-7.77(m,2h),7.69-7.72(m,2h),7.63(t,1h),7.56(t,1h),7.47-7.53(m,3h),7.32-7.45(m,6h),7.11-7.15(m,3h),7.04(t,1h),6.81(d,2h),6.76(d,1h),2.47(s,3h).

合成例2：化合物2-2的合成

将3-联苯乙酮(3-acetylbiphenyl)(19.6g，100mmole)和4-溴苯甲醛(4-bromo-benzaldehyde)(18.5g，100mmole)放入500毫升的双颈圆底反应瓶内，并分别加入200毫升的乙醇及氢氧化钾(2.8g，50mmole)后，于室温下进行搅拌。待反应完全后过滤固体，并以乙醇清洗并干燥，获得淡黄色固体(约31.3克)，产率86％。

将1-联苯-3-基-3-(4-溴苯基)-丙烯酮(1-biphenyl-3-yl-3-(4-bromo-phenyl)-propenone)(51g，140.4mmole)、4-甲基苯甲脒盐酸盐(4-methylbenzamidinehydrochloride)(26.35g，154.44mmole)与氢氧化钠(8.42g，210.6mmole)、77毫升的甲苯、255毫升的乙醇置于反应瓶内，开启加热搅拌并维持80℃进行回流。待反应完成后，使反应降温至60℃，加入100毫升的去离子水并搅拌5分钟后，移除水层，将有机层浓缩直至固体析出，再经乙酸乙酯冲洗、过滤及干燥，获得白色固体(约27g)，产率40.28％。

将4-联苯-3-基-6-(4-溴苯基)-2-对甲苯基-嘧啶(4-biphenyl-3-yl-6-(4-bromo-phenyl)-2-p-tolyl-pyrimidine)(4.32g，12mmole)与9,9'-螺二芴-2-基硼酸(spiro-9,9'-bifluorene-2-boronicacid)(4.78g，10mmole)及碳酸钾(6.73g，35mmole)置于反应瓶，再加入34毫升的甲苯、10毫升的乙醇，14毫升的去离子水，使反应瓶置于油浴中，并连接氮气及冷凝管后，开启加热搅拌80℃，同时，加入四(三苯基膦)钯(pd(pph3)4)(0.58g，0.5mmole)于反应瓶。待反应完全且有固体析出时，移除油浴，使其降温后进行过滤，使滤得的滤饼再加入100毫升的去离子水，经搅拌10分钟后进行再过滤，并再将滤得的滤饼加入250毫升的四氢呋喃，经加热搅拌直至全溶后，加入一含有20克氧化硅的柱进行层析纯化，并浓缩至白色固体析出，再经乙酸乙酯冲洗、过滤及干燥后，获得白色固体(约6.3g)，产率88.3％。

¹hnmr(cdcl3,400mhz),δ8.60(d,2h),8.45(t,1h),8.25(d,2h),8.22(d,1h),7.98(s,1h),7.95(d,1h),7.88(t,3h),7.69-7.76(m,4h),7.60-7.64(m,3h),7.50(t,2h),7.38-7.43(m,4h),7.33(d,2h),7.13(t,3h),7.03(s,1h),6.81(d,2h),6.75(d,1h),2.45(s,3h).

合成例3：化合物2-4的合成

将4-联苯-3-基-6-(4-溴苯基)-2-对甲苯基-嘧啶(4-biphenyl-3-yl-6-(4-bromo-phenyl)-2-p-tolyl-pyrimidine)(4.32g，12mmole)与9,9'-螺二芴-2-基硼酸(spiro-9,9'-bifluorene-2-boronicacid)(4.78g，10mmole)及碳酸钾(6.73g，35mmole)置于反应瓶，再加入34毫升的甲苯、10毫升的乙醇、14毫升的去离子水，使反应瓶置于油浴中，并连接氮气及冷凝管后，开启加热搅拌80℃，同时，加入四(三苯基膦)钯(pd(pph3)4)(0.58g，0.5mmole)于反应瓶。待反应完全且有固体析出时，移除油浴，使其降温后进行过滤，使滤得的滤饼再加入100毫升的去离子水，经搅拌10分钟后进行再过滤，并再将滤得的滤饼加入250毫升的四氢呋喃，经加热搅拌直至全溶后，加入一含有20克氧化硅的柱进行层析纯化，并浓缩至白色固体析出，再经乙酸乙酯冲洗、过滤及干燥后，获得白色固体(约5.9g)，产率82.69％。

¹hnmr(cdcl3,400mhz),δ8.64(d,2h),8.50(t,1h),8.42(d,2h),8.18(t,1h),8.14(d,1h),8.09(s,1h),7.95(d,1h),7.85-7.89(m,4h),7.78(t,1h),7.72-7.74(m,2h),7.65(t,1h),7.53(t,2h),7.35-7.44(m,7h),7.13-7.17(m,3h),6.85(d,1h),6.77-6.82(m,3h),2.47(s,3h).

合成例4：化合物3-4的合成

将4-联苯-3-基-6-(3-溴苯基)-2-(吡啶-3-基)-嘧啶(4-([1,1'-biphenyl]-3-yl)-6-(3-bromophenyl)-2-(pyridin-3-yl)pyrimidine)(10g，21.53mmole)与9,9'-螺二芴-2-基硼酸(9,9'-spirobi[fluoren]-2-ylboronicacid)(8.14g，22.61mmole)置于反应槽，再加入120毫升的甲苯。将碳酸钾(10.41g，75.37mmole)溶于70毫升的去离子水后加入反应槽，同时，加入四(三苯基膦)钯(pd(pph3)4)(1.24g，1.077mmole)及30毫升的乙醇，开启加热搅拌，加热直至80℃并反应隔夜。待反应完成后加入300毫升的去离子水，经搅拌30分钟后停止搅拌并静置使其分层，进行萃取，将萃取后滤液加入以硅胶填充的柱进行层析法纯化，浓缩至浓稠态后再加入300毫升的己烷加强析出，有机层合并过滤固体，得乳白色固体(约7克)即为产物。

¹hnmr(cdcl3,400mhz),δ9.90(d,1h),8.96(td,1h),8.76(dd,1h),8.47(s,1h),8.35(s,1h),8.21(d,1h),8.14(d,1h),8.03(s,1h),7.99(d,1h),7.91(d,1h),7.86(d,2h),7.74-7.79(m,2h),7.71(d,2h),7.64(t,1h),7.58(d,1h),7.36-7.54(m,8h),7.12-7.16(m,3h),7.04(d,1h),6.82(d,2h),6.77(d,1h).

合成例5：化合物3-6的合成

将4-联苯-3-基-6-(3-溴苯基)-2-(吡啶-3-基)-嘧啶(4-([1,1'-biphenyl]-3-yl)-6-(3-bromophenyl)-2-(pyridin-3-yl)pyrimidine)(10g，21.53mmole)与9,9'-螺二芴-2-基硼酸(spiro-9,9'-bifluorene-2-boronicacid)(9.41g，22.61mmole)置于反应槽，加入120毫升的甲苯。将碳酸钾(10.41g，75.37mmole)溶于70毫升的去离子水后加入反应槽，同时，加入四(三苯基膦)钯(pd(pph3)4)(1.24g，1.077mmole)及30毫升的乙醇，开启加热及搅拌，加热直至80℃并反应隔夜。待反应完成后加入300毫升的去离子水，经搅拌30分钟后停止搅拌并静置使其分层，进行萃取，将萃取后滤液加入以硅胶填充的柱进行层析法纯化，浓缩至浓稠态后再加入300毫升的己烷加强析出，有机层合并过滤固体，得乳白色固体(约6克)。

¹hnmr(cdcl3,400mhz),δ9.97(d,1h),8.97(td,1h),8.77(dd,1h),8.55(s,1h),8.52(t,1h),8.24-8.29(m,2h),8.15(s,2h),7.97(d,1h),7.90(d,2h),7.84(d,1h),7.79(d,1h),7.72(d,2h),7.64-7.69(m,2h),7.52(t,2h),7.40-7.48(m,5h),7.17(t,3h),6.88(d,1h),6.84(d,2h),6.80(d,1h).

合成例6：化合物3-7的合成

将4-联苯-3-基-6-(4-溴苯基)-2-(吡啶-3-基)-嘧啶(4-[1,1’-biphenyl]-3-yl-6-(4-bromophenyl)-2-(pyridine-3-yl)pyrimidine)(9.28g，20mmole)与9,9'-螺二芴-3-基硼酸(9,9’-spirobifluorene-3-ylboronicacid)(9.3g，24mmole)、四(三苯基磷)钯(pd(pph3)4)(1.16g,1mmole)与碳酸钾(5.5g，40mmole)置入于1000毫升的双颈圆底反应瓶中，分别加入320毫升的甲苯、220毫升的乙醇和100毫升的去离子水，使反应瓶置于油浴中，并连接氮气及冷凝管后，开启加热搅拌80℃。待反应完全且有固体析出时，移除油浴，使其降温后进行过滤，使滤得的固体再以300毫升的丙酮冲洗、干燥，获得白色固体(约8.9克)，产率64％。

¹hnmr(cdcl3,400mhz)δ9.96(s,1h),8.99(td,1h),8.77(dd,1h),8.52(t,1h),8.42(d,2h),8.27(d,1h),8.17(s,1h),8.14(d,1h),7.96(d,1h),7.88(d,4h),7.80(d,1h),7.73(dd,2h),7.67(t,1h),7.53(t,2h),7.45-7.51(m,1h),7.38-7.44(m,5h),7.13-7.16(m,3h),6.86(s,1h),6.81(d,2h),6.78(d,1h).

合成例7：化合物3-8的合成

将4-联苯-3-基-6-(4-溴苯基)-2-(吡啶-3-基)-嘧啶(4-([1,1'-biphenyl]-3-yl)-6-(4-bromophenyl)-2-(pyridin-3-yl)pyrimidine),(9.28g，20mmole)、9-菲硼酸(phenanthrene-9-yl-9-boronicacid)(5.3g，24mmole)、四(三苯基磷)钯(pd(pph3)4)(1.16g，1mmole)与碳酸钾(5.5g，40mmole)置入于1000毫升的双颈圆底反应瓶中，分别加入320毫升的甲苯、220毫升的乙醇和100毫升的去离子水，使反应瓶置于油浴中，并连接氮气及冷凝管后，开启加热搅拌80℃。待反应完全且有固体析出时，移除油浴，使其降温后进行过滤、烘干后，获得灰黑色固体(约5.4克)，产率48％。

¹hnmr(cdcl3,400mhz)δ9.98(d,1h),9.01(td,1h),8.82(d,1h),8.78(d,1h),8.76(d,1h),8.55(s,1h),8.46(d,2h),8.30(dd,1h),8.23(s,1h),7.90(d,1h),7.95(d,1h),7.77-7.82(m,3h),7.65-7.64(m,3h),7.66-7.78(m,7h),7.58(t,1h),7.52(t,2h),7.50(d,1h),7.49(d,1h),7.44(t,1h).

合成例8：化合物1-2的合成

将1-联苯-3-基-3-(4-溴苯基)-丙烯酮(1-biphenyl-3-yl-3-(4-bromo-phenyl)-propenone)(36.7g，101.14mmole)、4-氟苯甲脒盐酸盐(4-fluorobenzamidinehydrochloride)(17.66g，101.14mmole)与氢氧化钠(5.78g，144.5mmole)及200毫升的乙醇置于反应瓶内，开启加热直至75℃并反应隔夜。待反应完成后进行过滤，获得乳白色固体(约23克)。

将4-联苯-3-基-6-(4-溴苯基)-2-(4-氟苯基)-嘧啶(4-([1,1'-biphenyl]-3-yl)-6-(4-bromophenyl)-2-(4-fluorophenyl)pyrimidine)(10g，20.77mmole)与9,9'-螺二芴-2-基硼酸(9,9'-spirobi[fluoren]-2-ylboronicacid)(7.85g，21.8mmole)置于反应槽，加入120毫升的甲苯。将碳酸钾(10g，72.7mmole)溶于70毫升的去离子水后加入反应槽，同时，加入四(三苯基膦)钯(pd(pph3)4)(1.2g，1.039mmole)及30毫升的乙醇，开启加热及搅拌，加热直至80℃并反应隔夜。待反应完成后，加入300毫升的去离子水，经搅拌30分钟后停止搅拌并静置使其分层，进行萃取，加入以硅胶填充的柱进行层析法纯化，浓缩至浓稠态加入300毫升的己烷加强析出，过滤固体，获得乳白色固体(约6克)。

¹hnmr(cdcl3,400mhz)δ8.69-8.72(m,2h),8.44(t,1h),8.23(d,2h),8.20(d,1h),8.00(s,1h),7.96(d,1h),7.87-7.90(m,3h),7.75(d,1h),7.69-7.73(m,3h),7.61-7.64(m,3h),7.50(t,2h),7.38-7.43(m,4h),7.19(t,2h),7.14(t,3h),7.04(d,1h),6.81(d,2h),6.75(d,1h)

将上述材料与化合物eet09的物性值表示于表2中，其中，该化合物eet09如jp2011003793a所述。

各物性值的测定方法如下所示。

(1)热裂解温度(td)

使用热重分析仪(perkinelmer，tga8000)进行测量，在常压及氮气氛下，以20℃/分钟的程序升温速率，对制得的化合物的热裂解性质进行测量，重量减小至起始重量的95％的温度即为热裂解温度(td)。

(2)玻璃转化温度(tg)

使用示差扫描热分析仪(dsc；perkinelmer，dsc8000)以20℃/分钟的程序升温速率对制得的化合物进行测量。

(3)最高占据分子轨道(homo)的能阶值

另外，将化合物制成薄膜状态，于大气下使用光电子分光光度计(rikenkeiki，surfaceanalyzer)测量其电离电位数值，将其数值进一步转化后即为homo能阶值。

(4)最低未占分子轨道(lumo)的能阶值

将上述化合物的薄膜以uv/vis分光光度计(perkinelmer，lambda20)测量其吸收波长的边界值，将该值经转换得能隙值，使能隙值与homo能阶的数值相加，即得lumo能阶。

(5)三重态能量值(et)

使用荧光光谱仪(perkinelmer，ls55)于温度77k下量测发光光谱，再经由计算，可得et。

表2

制备实施例1-1：有机电致发光器件的制造

于基底载入蒸镀系统使用前，先以溶剂及紫外线臭氧清洗基底进行脱脂。之后，将基底传送至真空沉积室，于基底的顶部沉积所有层。由加热的蒸镀舟(boat)在约10^-6托的真空度依序沉积依图2所示的各层：

a)空穴注入层，厚度20纳米，包含掺杂有6％重量比的p型电性传导掺杂剂的htm，其中该p型电性传导掺杂剂购自上海瀚丰化工有限公司，且htm购自merck&co.,inc.；

b)空穴传输层，厚度150纳米，htm；

c)激子阻挡层，厚度10纳米，ht(昱镭光电制备)；

d)发光层，厚度25纳米，包含掺杂有4％重量比bd的ebh，其中，bd及ebh为昱镭光电制备；

e)电子传输层，厚度20纳米，包含化合物2-4及掺杂的喹啉锂(liq)，重量比为5:5；

f)电子注入层，厚度1.5纳米，liq；及

g)阴极，厚度约180纳米，包含铝(a1)。

器件结构可表示如：ito/htm:p型电性传导掺杂剂(20纳米)/htm(150纳米)/ht(10纳米)/ebh:bd(25纳米)/化合物2-4：liq(20纳米)/liq(1.5纳米)/al(180纳米)。

于沉积形成上述各层后，该器件自沉积室传送至干燥箱中，随即以uv可固化环氧树脂及含有吸湿剂的玻璃盖板进行封装。该有机电致发光器件具有9平方毫米的发光区域。

制备实施例1-2至1-5：有机电致发光器件的制造

除将制备实施例1-1中电子传输层的化合物2-4各别置换为化合物3-4、3-7、3-8及3-6，根据制备实施例1-1的层结构制备实施例1-2、制备实施例1-3、制备实施例1-4及制备实施例1-5。

制备实施例1-1a至1-1c：有机电致发光器件的制造

除了将制备实施例1-1中电子传输层的化合物2-4及掺杂的喹啉锂(liq)的重量比分别变更为1:0、7:3及3:7，根据制备实施例1-1的层结构制备实施例1-1a、制备实施例1-1b及制备实施例1-1c。

制备实施例1-3a至1-3c：有机电致发光器件的制造

除了将制备实施例1-3中电子传输层的化合物3-7及掺杂的喹啉锂(liq)的重量比分别变更为1:0、7:3及3:7，如制备实施例1-3的层结构般制备实施例1-3a、制备实施例1-3b及制备实施例1-3c。

制备实施例1-4a：有机电致发光器件的制造

除了将制备实施例1-4中电子传输层的化合物3-8及掺杂的喹啉锂(liq)的重量比分别变更为7:3，如制备实施例1-4的层结构般制备实施例1-4a。

制备实施例1-5a：有机电致发光器件的制造

除了将制备实施例1-5中电子传输层的化合物3-6及掺杂的喹啉锂(liq)的重量比分别变更为7:3，如制备实施例1-5的层结构般制备实施例1-5a。

比较制备实施例1：有机电致发光器件的制造

将有机电致发光器件制造成结构类似制备实施例1-1的层结构，但将制备实施例1-1中电子传输层的化合物2-4置换为化合物eet09。其中，该化合物eet09如jp2011003793a所述。

比较制备实施例2：有机电致发光器件的制造

将有机电致发光器件制造成结构类似制备实施例1-1的层结构，但将制备实施例1-1中电子传输层的化合物2-4置换为化合物etm801。其中，该化合物etm801如jp6367389所述，并由昱镭光电制备。

试验实施例1至4：

将上述制备实施例1-1至1-4制成的有机电致发光器件的电致发光性质均使用定电流源(keithley2400sourcemeter,madebykeithleyinstruments,inc.,cleveland,ohio)及光度计(photoresearchspectrascanpr650,madebyphotoresearch,inc.,chatsworth,calif.)于室温下测量其发光性质，将其驱动电压(vd)、发光效率及于电流密度50j下的lt95的值列示于表3，其中，lt95值的定义为亮度水平降至相对于初始亮度的95％的水平所消耗的时间，作为评估有机电致发光器件的使用寿命或稳定性的衡量标准。

比较试验实施例1：

测量比较制备实施例1制成的有机电致发光器件的电致发光性质，其测量方式与试验实施例1相同。

试验实施例5：

将上述制备实施例1-3制成的有机电致发光器件，使用定电流源(keithley2400sourcemeter,madebykeithleyinstruments,inc.,cleveland,ohio)及光度计(photoresearchspectrascanpr650,madebyphotoresearch,inc.,chatsworth,calif.)于电流密度10毫安培/平方厘米(ma/cm²)下测量其电致发光性质，包括：驱动电压(vd)、发光效率、色座标cie(x,y)及蓝光指数(blueindex)的值，并记录于表4。其中，该蓝光指数是发光效率及色座标y的比值，蓝光指数愈高，显示该器件的效率愈佳。

试验实施例6：

以同试验实施例5的测量方法，测量制备实施例1-3制成的有机电致发光器件的电致发光性质，但将其电流密度变更为50毫安培/平方厘米(ma/cm²)。

比较试验实施例2、3：

将比较制备实施例2制成的有机电致发光器件，以试验实施例5的测量方法，分别于电流密度10及50毫安培/平方厘米(ma/cm²)下测量其电致发光性质。

试验实施例7至18：

针对电子传输层的不同掺杂比例，列出制备实施例1-1、1-3、1-4及1-6的有机电致发光器件的测量值，并记录于表5。

表3

表4

表5

制备实施例2-1：有机电致发光器件的制造

于基底载入蒸镀系统使用前，先以溶剂及紫外线臭氧清洗基底进行脱脂。之后，将基底传送至真空沉积室，于基底的顶部沉积所有层。由加热的蒸镀舟(boat)在约10^-6托的真空度依序沉积依图3所示的各层：

a)空穴注入层，厚度20纳米，包含掺杂有6％重量比的p型电性传导掺杂剂的htm，其中该p型电性传导掺杂剂购自上海瀚丰化工有限公司，且htm购自merck&co.,inc.；

b)空穴传输层，厚度150纳米，htm；

c)激子阻挡层，厚度10纳米，ht(昱镭光电制备)；

d)发光层，厚度25纳米，包含掺杂有4％重量比bd的ebh，其中，bd及ebh为昱镭光电制备；

e)空穴阻挡层，厚度5纳米，化合物2-4；

f)电子传输层，厚度20纳米，包含化合物2-4及掺杂的喹啉锂(liq)，重量比为5:5；

g)电子注入层，厚度1.5纳米，liq；及

h)阴极，厚度约180纳米，包含铝(a1)。

器件结构可表示如：ito/htm:p型电性传导掺杂剂(20纳米)/htm(150纳米)/ht(10纳米)/ebh:bd(25纳米)/化合物2-4(5纳米)/化合物2-4：liq(20纳米)/liq(1.5纳米)/al(180纳米)。

于沉积形成上述各层后，该器件自沉积室传送至干燥箱中，随即以uv可固化环氧树脂及含有吸湿剂的玻璃盖板进行封装。该有机电致发光器件具有9平方毫米的发光区域。

制备实施例2-2：有机电致发光器件的制造

除将制备实施例2-1中空穴阻挡层及电子传输层的化合物2-4置换为化合物3-7，如制备实施例1-1的层结构般制备实施例2-2。

制备实施例2-1a至2-1b：有机电致发光器件的制造

除了将制备实施例2-1中电子传输层的化合物2-4及掺杂的喹啉锂(liq)的重量比分别变更为7:3及3:7，如制备实施例2-1的层结构般制备实施例2-1a及制备实施例2-1b。

制备实施例2-2a至2-2b：有机电致发光器件的制造

除了将制备实施例2-2中电子传输层的化合物3-7及掺杂的喹啉锂(liq)的重量比分别变更为7:3及3:7，如制备实施例2-2的层结构般制备实施例2-2a及制备实施例2-2b。

比较制备实施例3：有机电致发光器件的制造

将有机电致发光器件制造成结构类似制备实施例2-1的层结构，但将制备实施例2-1中空穴阻挡层及电子传输层的化合物2-4各别置换为化合物eet09。

试验实施例19至24：

以相同试验实施例7的量测方法，测量上述制备实施例2-1至2-2制成的有机电致发光器件的电致发光性质，并记录于表6。

比较试验实施例4：

以相同试验实施例19的量测方法，测量比较制备实施例4制成的有机电致发光器件的电致发光性质，并记录于表6。

表6

如上所述，可见包含本发明的具式(i)结构的苯基联苯嘧啶类化合物的有机电致发光器件展现良好耐热性并显著改善其使用寿命，因此，本发明的有机电致发光器件能符合多样的应用需求，具有极高的技术价值。

上述实施例仅为例示性说明，而非用于限制本发明。任何该领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围由本发明所附的权利要求书所定义，只要不影响本发明的效果及实施目的，应涵盖于此公开技术内容中。