[發明專利]化合物和使用其的有機電致發光裝置

有效

• 申請號: 201510216712.1
• 申請日: 2015-04-30
• 公開（公告）號: CN105753629B
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 顏豐文;張正澔
• 申請（專利權）人: 機光科技股份有限公司
• 主分類號: C07C13/62
• 分類號: C07C13/62;C07D487/04;C07D403/04;C07D405/04;C07D403/10;C07D209/94;C07D409/10;C07D401/10;C07D417/10;C09K11/06;H01L51/54
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮

本發明涉及化合物和使用其的有機電致發光裝置。本發明公開一種由以下式(I)或式(II)表示的化合物，使用所述化合物作為磷光主體材料、電洞阻擋材料、電洞阻擋電子傳輸材料的有機電致發光(EL)裝置，本發明可以展示良好性能：其中R₁到R₄、X₁到X₄、p、q和A的定義與本發明中所描述相同。

技術領域

本發明一般涉及一種化合物和使用所述化合物的有機電致發光(本文中稱為「有機EL」)裝置。更確切地說，本發明涉及具有通式(I)或通式(II)的化合物，使用所述化合物作為磷光發射主體、電洞阻擋層(HBL)或電洞阻擋電子傳輸層(HBETL)的有機EL裝置。

背景技術

有機電致發光(有機EL)是一種發光二極管(LED)，其中發射層是由有機化合物制成的膜，其回應于電流發光。有機化合物的發射層夾在兩個電極之間。有機EL由于其高照明、低重量、超薄外形、自照明而無須背光、低功耗、寬視角、高對比度、制造方法簡單以及響應時間快速而應用于平板顯示器中。

有機材料電致發光的第一次觀察是在1950年代早期由安德烈貝納諾斯(AndreBernanose)和同事在法國南錫大學(Nancy-University)進行的。紐約大學(New YorkUniversity)的馬丁蒲伯(Martin Pope)和其同事在1963年第一次在真空下于摻雜有并四苯的蒽的單一純晶體上觀察直流電(DC)電致發光。

第一個二極管裝置在1987年由伊士曼柯達(Eastman Kodak)的秦W.唐(ChingW.Tang)和史蒂文凡斯萊克(Steven Van Slyke)所報告。所述裝置使用具有單獨電洞傳輸和電子傳輸層的雙層結構，使得工作電壓降低并且改進效率，導致當今時代的有機EL研究和裝置生產。

有機EL裝置典型地由位于兩個電極之間的有機材料層構成，其包括電洞傳輸層(HTL)、發射層(EML)、電子傳輸層(ETL)。有機EL的基本機制涉及注入載流子、傳輸、重組載流子和形成激子以發光。當外部電壓應用到有機EL裝置時，電子和電洞分別從陰極和陽極注入，電子將從陰極注入到LUMO(最低未占用分子軌域)中并且電洞將從陽極注入到HOMO(最高占用分子軌域)中。當電子與電洞在發射層中重組時，形成激子并且隨后發光。當發光分子吸收能量以達到激發態時，取決于電子和電洞的自旋怎樣組合，激子可以呈單重態或三重態。75％激子通過電子和電洞的重組形成以達到三重激發態。從三重態衰減是自旋禁止的。因此，熒光電致發光裝置僅具有25％內部量子效率。相比于熒光電致發光裝置，磷光有機EL裝置利用自旋-軌道相互作用可促進單重態與三重態間的系統間穿越(intersystemcrossing)，因此獲得從單重態和三重態的發射和25％到100％的電致發光裝置內部量子效率。

最近，阿達奇(Adachi)和同事研發一種并入熱啟動延遲熒光(TADF)機制的新穎熒光有機EL裝置，其是通過用反向系統間穿越(RISC)機制將自旋禁止三重態激子轉化至單重態能階獲得激子形成的高效率的有前景的方式。

有機EL利用三重態和單重態激子。由于與單重態激子相比，三重態激子具有較長生命期及擴散長度，磷光有機EL一般需要在發射層(EML)與電子傳輸層(ETL)間設置額外的電洞阻擋層(HBL)或設置具有電洞阻擋能力的電子傳輸層(HBETL)，而非典型ETL。使用HBL或HBETL的目的是限制注入的電洞和電子的重組和使EML內所產生激子弛豫，因此可以改進裝置的效率。為了滿足這些作用，電洞阻擋材料必須具有適合于阻斷電洞從EML傳輸到ETL并且將電子從ETL傳送到EML的HOMO(最高占用分子軌域)和LUMO(最低未占用分子軌域)能階，此外還需要磷光發射主體材料的良好熱和電化學穩定性。