[發明專利]有機材料及使用其的有機電激發光組件

在審

• 申請號: 201610741202.0
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN106831622A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 顏豐文
• 申請（專利權）人: 機光科技股份有限公司
• 主分類號: C07D251/24
• 分類號: C07D251/24;C07D239/26;C07D403/10;C07D403/04;C07D209/86;C07D401/10;C07D403/14;C07D307/91;C07D407/10;C07D409/10;C07D405/10;C07D405/14;C07
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 姚亮

技術領域

本發明涉及一種含有茚并三亞苯衍生物的有機材料以及使用此有機材料的有機電激發光(以下稱為有機EL)組件。更特別的是，本發明涉及一種具有式(I)化合物的有機材料，使用此材料作為電洞阻擋層(HBL)、電子傳輸層(ETL)以及/或磷光主體可有效降低驅動電壓、降低功率消耗以及增加效率。

背景技術

有機電激發光(有機EL)是一種發光二極管(LED)，其中發光層是由有機化合物制成的膜，其可在相對應的電流下發出光線。有機化合物的發光層夾設于兩個電極之間。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、制造方法簡單以及反應時間快速的特性而應用于平板顯示器中。

第一次觀察到有機材料電激發光的現象是在1950年代早期由安德烈貝納諾斯(Andre Bernanose)和同事在法國南錫大學(Nancy Université)進行的。紐約大學(New York University)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)電激發光。

第一個二極管組件在1987年由伊士曼柯達(Eastman Kodak)的鄧青云(Ching W.Tang)和史蒂文凡斯萊克(Steven Van Slyke)所發表。該組件使用具有分離設置的電洞傳輸層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，引領當今時代的有機EL研究和組件生產。

典型地，有機EL是由位于兩個電極之間的有機材料層構成，其包含有電洞傳輸層(hole transporting layer，HTL)、發光層(emitting layer，EML)、電子傳輸層(electron transporting layer，ETL)。有機EL的基本機制涉及載子(carrier)的注入、載子的傳輸、重組以及形成激子(exciton)以發光。當外部電壓施加到有機發光組件時，電子和電洞分別自陰極和陽極注入，電子將從陰極注入到最低未占用分子軌域(lowest unoccupied molecular orbital，LUMO)中，而電洞將從陽極注入到最高占用分子軌域(highest occupied molecular orbital，HOMO)中。當電子與電洞在發光層中重組時，形成激子并且隨后發光。當發光分子吸收能量而達到激發態時，依據電子和電洞的自旋組合，激子可呈單重態或三重態。75％的激子通過電子和電洞的重組形成而達到三重激發態。從三重態衰減是自旋禁阻(self forbidden)的。因此，熒光電激發光組件僅具有25％的內部量子效率(internal quantum efficiency)。相較于熒光電激發光組件，磷光有機EL組件利用自旋-軌域相互作用(spin-orbit interacttion)可促進單重態與三重態之間的系統間穿越(intersystem crossing)，因而獲得來自單重態和三重態兩者的發光，且電激發光組件的內部量子效率自25％升至100％。自旋-軌域相互作用可通過諸如銥(iridium)、銠(rhodium)、鉑(platinum)、鈀(palladium)等的重原子(heavy atom)來完成，且可以從有機金屬絡合物中被激發的金屬至配位基的電荷轉移態(metal to ligand charge transfer，MLCT)觀察到磷光轉換(phosphorescent transition)的現象。

近年來，安達教授(Adachi)及其同事研發一種結合熱活化型延遲熒光(thermally activated delayed fluorescence，TADF)機制的新型熒光有機EL組件，其是通過反向系統間穿越(reverse intersystem crossing，RISC)機制，將自旋禁阻的三重態激子轉化至單重態能階以獲得激子形成的高效率的一種具有前景的方式。