[發明專利]含硼化合物、有機發光二極管的發光層以及有機發光二極管裝置

有效

• 申請號: 201710541485.9
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN107602599B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 吳典霖;林致均;劉瑞雄;鄭建鴻
• 申請（專利權）人: 鄭建鴻
• 主分類號: C07F5/02
• 分類號: C07F5/02;C09K11/06;H01L51/54
• 代理公司: 11006 北京律誠同業知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐金國

本發明涉及一種含硼化合物，其具有如式(I)所示的結構。本發明還涉及包含該含硼化合物的有機發光二極管的發光層以及有機發光二極管裝置。藉此，該含硼化合物有利于作為有機發光二極管的發光層的摻雜物，使有機發光二極管具有高效率、可降低成本并可提供寬廣的光調色能力等優點。

技術領域

本發明是有關于一種含硼化合物、有機發光二極管的發光層以及有機發光二極管裝置，且特別是有關于一種可作為有機發光二極管發光層的摻雜物(dopant)的含硼化合物、包含此含硼化合物的有機發光二極管的發光層以及有機發光二極管裝置。

背景技術

有機發光二極管(Organic Light Emitting Diode，OLED)是指以有機分子作為發光層材料，并以電壓驅動其發光的元件。與液晶顯示器相較，OLED具有輕量、廣視角、高對比、低耗電、高應答速度、高發光效率、易于調整光色、可應用于可撓基板，而成為業者關注的對象。

最早期的OLED是使用熒光(fluorescence)材料，即利用激子由單重激發態(singlet excited state)回到單重基態(singlet ground state)，并以熒光的形式釋放能量，然而，熒光材料的內部量子效率(internal quantum efficiency,IQE)最高僅能到達25％，而其余的75％則以熱的非輻射(non-radiative)方式釋出，故效率不佳。

另有業者發展出使用磷光材料的OLED，其是將貴金屬如銥(Ir)、鉑(Pt)、鋨(Os)、釕(Ru)導入發光層的有機分子中形成絡合物，以產生自旋-軌域耦合(spin-orbitalcoupling)效應，而可同時得到激子由單重激發態回到單重基態的熒光形式以及電子由三重激發態(triplet excited state)回到單重基態的磷光形式，而使內部量子效率達到100％。導入貴金屬雖可大幅提升OLED的效率，然而，貴金屬的價格高昂，導致磷光材料的成本高居不下，此外，目前尚無法利用磷光材料順利制造出藍光OLED。

熱激活延遲熒光(Thermal Activated Delayed Fluorescence；TADF)材料是繼熒光材料與磷光材料之后發展出的第三代有機發光材料，此類材料的單重激發態與三重激發態的能階差(ΔE_ST)很小，而使位于三重激發態的電子可以通過反系間穿越(ReverseIntersystem Crossing；RISC)轉換至單重激發態，故可充分利用單重激發態與三重激發態的激子以輻射方式放出能量(熒光及延遲熒光)，使內部量子效率達到100％。TADF材料具有高效率、成本低(不需使用貴金屬)、可提供寬廣的光調色能力(可制造出藍光OLED)而成為關注的焦點。

然而，現今以TADF材料制成的OLED鮮少可提供足以與磷光材料匹配的外部量子效率(external quantum efficiency；EQE)。研究指出TADF材料所使用的化合物，其分子結構攸關著OLED的性能，例如，目前已知將最高占據分子軌域(Highest Occupied MolecularOrbital；HOMO)安排在供電子基團(donor)、將最低未占分子軌域(Lowest UnoccupiedMolecular Orbital；LUMO)安排在受電子基團(acceptor)，并使HOMO與LUMO部分重疊有利于增強TADF性質，且藉由增加供電子基團平面與受電子基團平面的扭轉角(twist angle)可降低ΔE_ST，以提高RISC的機率。然而，過大的扭轉角又可能抑制激子由單重激發態回到單重基態的輻射衰減，而減損發光效益。

此外，在眾多化合物之中，含硼化合物因硼具有空P軌道，可與周圍的π電子云產生交互作用而被認為具有應用有機發光材料的潛力，然而，目前已知的含硼化合物，其內部量子效率鮮少超過30％，且具有對空氣及水氣敏感的缺失，使其在有機發光材料上的應用難以突破。