[發明專利]苯并咪唑化合物和含有該苯并咪唑化合物的有機光電裝置

無效

• 申請號: 200980136365.4
• 申請日: 2009-10-14
• 公開（公告）號: CN102159668A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 鄭成顯;金亨宣;金永勛;李鎬在;李承暻;柳銀善;蔡美榮
• 申請（專利權）人: 第一毛織株式會社
• 主分類號: C09K19/04
• 分類號: C09K19/04;C09K19/32;C09K19/34
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 陳萬青;王珍仙

技術領域

本發明涉及苯并咪唑化合物和包括該苯并咪唑化合物的有機光電裝置。更具體地，本發明涉及新的苯并咪唑化合物和包括該苯并咪唑化合物的有機光電裝置，所述新的苯并咪唑化合物在有機溶劑中具有高溶解度，并且由于其在紅色波長至藍色波長內發出熒光和磷光，可用作有機光電裝置的發光層主體材料、電子傳輸材料或空穴阻擋材料。

背景技術

有機光電裝置作為下一代顯示器裝置顯得非常重要。有機光電裝置可在低電壓下運行，并且能解決薄膜晶體管-液晶顯示器(TFT-LCD)的多種問題，例如難以制得更薄，并具有寬視角、快速的響應速度。此外，與其他顯示器相比，中型或更小尺寸的有機光電裝置還能夠具有與TFT-LCD相當或者比TFT-LCD好的圖像質量，且其制造工藝非常簡單。由此認為，有機光電裝置將來在成本上是有利的。

有機光電裝置包括在背板和上板之間的有機發光材料，背板包括在透明玻璃基板上作為陽極的ITO透明電極圖案，上板包括在基板上作為陰極的金屬電極。在對透明電極和金屬電極之間施加預定電壓時，電流流過有機發光材料而發光。

1987年，伊斯曼柯達公司首先開發出這種用于有機光電裝置的有機發光材料。它包括低分子芳族二胺和鋁絡合物作為發光層形成材料(AppliedPhysics?Letters.51，913，1987)。C.W?Tang等人在1987年首先公開了作為有機光電裝置而能夠實施的裝置(Applied?Physics?Letters，51?12，913-915，1987)。

根據參考文獻，有機層具有將二胺衍生物的薄膜(空穴傳輸層(HTL))和三(8-羥基-喹啉)鋁(Alq₃)的薄膜層壓的結構。Alq₃薄膜用作傳輸電子的發光層。

通常，有機光電裝置依次由依次形成在玻璃基板上的透明電極陽極、發光區域的有機薄層和金屬電極(陰極)構成。有機薄層可包括發光層、空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、電子傳輸層(ETL)或電子注入層(EIL)。由于發光層的發光特性，它可進一步包括電子阻擋層或空穴阻擋層。

當對有機光電裝置施加電場時，分別由陽極和陰極注入空穴和電子。注入的空穴和電子穿過空穴傳輸層(HTL)和電子傳輸層(ETL)在發光層再結合以提供發光激子。提供的發光激子通過躍遷至基態發光。

發光材料可分類為包括單線態激子的熒光材料和包括三線態激子的磷光材料。

近來，除熒光發光材料以外，磷光發光材料也能用作有機光電裝置的發光材料已為人們所知曉(D.F.O′Brien?et?al.，Applied?Physics?Letters，74?3，442-444，1999；M.A.Baldo?et?al.，Applied?Physics?letters，75?1，4-6，1999)。這種磷光材料發光通過如下過程實現：將電子由基態躍遷為激發態，在將單線態激子通過系統間跨越非輻射躍遷為三線態激子并將三線態激子躍遷至基態后而發光。

當使三線態激子躍遷時，不能直接躍遷成基態。因此，使電子自旋反轉，然后將其躍遷至基態，從而它能提供壽命(發光持續時間)延長超出熒光發光的特性。

換句話說，熒光發光持續時間極短，僅為幾納秒，但磷光發光持續時間相對較長，例如為幾微秒。

此外，評價量子力學，當由陽極注入的空穴與由陰極注入的電子再結合以提供發光激子時，有機光電裝置中產生的單線態和三線態的比為1∶3，其中在有機光電裝置中以單線態發光激子三倍的量產生三線態的發光激子。

因此，在為熒光材料時，單線激發態的百分比為25％(三線態為75％)，從而其發光效率有限。另一方面，在為磷光材料時，能利用75％的三線激發態和25％的單線激發態，因此，理論上內部量子效率能夠達到100％。因此，在使用磷光發光材料時，具有增加發光效率約為熒光發光材料四倍的優點。

在上述有機發光二極管中，為了提高發光態的效率和穩定性，可在發光層(主體)中加入發光著色劑(摻雜劑)。

在此結構中，發光二極管的效率和性能取決于發光層中的主體材料。根據對發光層(主體)的研究，有機主體材料可列舉出包括萘、蒽、菲、并四苯、芘、苯并芘、1，2-苯并菲、苉(pycene)、咔唑、芴、聯苯、聯三苯、三亞苯基氧化物、二鹵代聯苯、反-芪和1，4二苯基丁二烯的材料。

通常，主體材料包括4，4-N，N-二咔唑基聯苯(CBP)，其玻璃化轉變溫度為110℃或更低，且具有過高的對稱性。由此，根據裝置的耐熱性測試結果，它易于結晶并導致如短路和像素缺陷等問題。