有机电致发光材料及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种有机电致发光材料及其应用，所述的有机电致发光材料由具有式(1)或式(2)所示结构的化合物制成，本发明专利技术还公开了使用所述新颖材料的有机EL装置，所述装置将所述材料用作发光层的磷光发光主体、发光层的延迟荧光掺杂剂及电洞阻挡层，具有良好的性能表现，如低驱动电压、低能耗、高效率及长半衰期。

Organic electroluminescent materials and their applications

The invention discloses an organic electroluminescent material and its application, the organic electroluminescent materials by having formula (1) or (2) the structure shown in the compound, the invention also discloses an organic EL device using the new material, the device will be used as the material of delay the phosphorescent light emitting layer, a light-emitting layer of the main fluorescent dopant and a hole blocking layer, has good performance, such as low driving voltage, low power consumption, high efficiency and long half-life.

【技术实现步骤摘要】
有机电致发光材料及其应用
本专利技术涉及一种用于有机电致发光(OrganicElectroluminescence，以下简称为有机EL)装置的具有式(1)或式(2)结构的化合物及有机EL装置，所述装置使用所述化合物作为磷光发光主体、延迟荧光掺杂剂及电洞阻挡层(holeblockinglayer，HBL)。
技术介绍
一般而言，有机EL装置由位于两个电极之间的有机材料层组成，有机材料层包括电洞传输层(holetransportlayer，HTL)、发光层(emittinglayer，EML)、电子传输层(electrontransportlayer，ETL)。有机EL的基本机制包括载子的注入、载子传输、复合以及形成发光的激子。当外部电压施加到有机EL装置时，电子及电洞将分别自阴极及阳极注入，电子将从阴极注入最低未占用分子轨域(lowestunoccupiedmolecularorbital，LUMO)中，且电洞将从阳极注入最高占用分子轨域(highestoccupiedmolecularorbital，HOMO)中。当电子与电洞在发光层中复合时，将会形成激子并随后发光。当发光分子吸收能量以达到激发态时，根据电子及电洞自旋组合方式，而激子可处于单重态或三重态。通过重组电子及电洞形成75％的激子而达到三重激发态。从三重态的衰减为自旋禁阻，因此，荧光电致发光装置仅具有25％的内部量子效率。与荧光电致发光装置相反，磷光有机EL装置利用自旋轨域交互作用来促进单重态与三重态之间的系统间跨越，从而获得单重态和三重态的发射以及从25％到100％的电致发光组件内部量子效率。自旋轨域交互作用由一些重原子完成，比如，铱、铑、铂、钯，且可从有机金属复合物的激发金属配位基电荷转移(metal-to-ligandcharge-transfertransition，MLCT)状态来观察磷光跃迁。近来，安达(Adachi)及同事(2012年)已开发热活化型延迟荧光(thermallyactivateddelayedfluorescence，TADF)机制，并将其整合至新型荧光有机EL装置，其通过在单重态及三重态间使用具有较小能量间隙的材料得到的逆向系统间跨越(reverseintersystemcrossing，RISC)机制，将自旋禁阻的三重态激子转化为单重态而获得高效率的激子。然而，于高电流密度中仍需要进一步提高有机EL装置的发光效率。磷光有机EL利用三重态激子和单重态激子。由于与单重态激子相比，三重态激子的寿命更长且飘移距离更远，磷光有机EL通常在发光层(EML)与电子传输层(ETL)之间需要附加电洞阻挡层(HBL)，或需要具有电洞阻挡能力的电子传输层(HBETL)来替代一般的ETL。使用HBL或HBETL的目的是将注入的电洞与电子的复合以及所产生激子的弛豫局限在EML内，藉此可提高装置的效率。为了满足所述目标，电洞阻挡材料需具有适于阻挡电洞从EML向ETL传输及适于从ETL向EML传送电子的最高占用分子轨域(HOMO)及最低未占用分子轨域(LUMO)能阶，另外，还需要良好的材料热稳定性及电化学稳定性。对于主动矩阵有机发光二极管(active-matrixorganiclight-emittingdiode，AMOLED)或有机发光二极管(organiclight-emittingdiode，OLED)为发光面板的全彩平板显示器来说，使用于发光层中磷光掺杂剂材料的半衰期、效率及驱动电压方面仍无法令人满意。这些有机金属复合物对于产业实施的用途来说仍具有劣势。由于减少了对外部发射无益的垂直发射偶极比率，并且水平发射偶极的辐射模式通常较适于光输出耦合，所以具有优先平面(水平)发光偶极的磷光掺杂剂对于OLED的光输出耦合是有益的。因此，具有适当取代基的发射体可有助于提高OLED发射层中的水平发射偶极比率。同时，发射体周围的适当取代基可有效地阻挡附近的电子及电洞，以便电子和电洞可轻易在发射体中重组，且可提高OLED的效率。还需要能够有效传输电子或电洞并阻挡电洞的有机EL材料，同时需要具有良好的热稳定性及高发射效率的高效EML材料。根据上述原因，本专利技术的目的为解决现有技术的这些问题，并提供一种发光装置，其在热稳定性、高发光效率、高亮度及长半衰期上表现极佳。本专利技术揭露一种具有式(1)或式(2)所示结构的新颖化合物，其用作磷光发光主体、延迟荧光掺杂剂、或电洞阻挡层(HBL)，所述这些层具有良好的电荷载子迁移率，且极佳的操作耐用性可降低有机EL装置的驱动电压和能耗、提高有机EL装置的效率并延长其半衰期。
技术实现思路
本专利技术提供一种可用作有机EL裝置的磷光发光主体、延迟荧光掺杂剂、或电洞阻挡层(HBL)的新颖材料及其用于有机EL装置的用途。所述材料克服了现有材料的缺点，如半衰期较短、效率较低及能耗较高。本专利技术的目的是提供可用作有机EL装置的电洞阻挡层(HBL)材料及可有效限制激子传输至电子传输层的新颖材料。本专利技术的目的是提供可用作有机EL装置的磷光主体材料或发光层的延迟荧光掺杂剂并提高效率及延长半衰期的新颖材料。本专利技术具有产业应用的经济优点。因此，本专利技术揭露了可用于有机EL装置的材料。所述材料由下式(1)或式(2)所示结构的化合物制成：其中，p表示0到8的整数，X分别表示选自O、S、C(R2)(R3)、N(R4)及Si(R5)(R6)其中之一的原子或基团的二价桥，Z分别表示选自C(R7)(R8)、N(R9)、Si(R10)(R11)及C＝O其中之一的基团的二价桥，Ar表示氢原子或稠合碳环(fusedcarbocyclicring)；A选自氢原子、具有6到60个碳原子的经取代或未经取代芳基(arylgroup)、及具有3到60个碳原子的经取代或未经取代杂芳基(heteroarylgroup)其中之一，且其中A表示经取代或未经取代的咔唑基(carbazolylgroup)、经取代或未经取代的双咔唑基(biscarbazolylgroup)、经取代或未经取代的二苯并呋喃基(dibenzofuranylgroup)、经取代或未经取代的二苯并苯硫基(dibenzothiophenylgroup)、经取代或未经取代的三嗪基(triazinylgroup)、经取代或未经取代的二嗪基(diazinylgroup)、经取代或未经取代的吡啶基(pyridinylgroup)、经取代或未经取代的喹啉基(quinolinegroup)、经取代或未经取代的异喹啉基(isoquinolinegroup)、经取代或未经取代的喹唑啉基(quinazolinegroup)、经取代或未经取代的啡啉基(phenanthrolinegroup)、经取代或未经取代的二氢吖啶基(dihydroacridinegroup)、经取代或未经取代的啡噻嗪基(phenothiazinegroup)、经取代或未经取代的啡恶嗪基(phenoxazinegroup)、或经取代或未经取代的二氢啡嗪基(dihydrophenazinegroup)；R1至R11分别选自由氢原子、卤化物、具有1到30个碳原子的经取代或未经取代烷基(alkylgroup)、具有6到30个碳原子的经取代或未经取代芳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化合物，其特征在于，具有下列式(1)或式(2)所示的结构：

【技术特征摘要】
2017.04.28 US 15/499,9381.一种化合物，其特征在于，具有下列式(1)或式(2)所示的结构：其中，p表示0到8的整数，X分别表示选自O、S、C(R2)(R3)、N(R4)及Si(R5)(R6)其中之一的原子或基团的二价桥，Z分别表示选自C(R7)(R8)、N(R9)、Si(R10)(R11)及C＝O其中之一的基团的二价桥，Ar表示氢原子或稠合碳环；A选自氢原子、具有6到60个碳原子的经取代或未经取代芳基、及具有3到60个碳原子的经取代或未经取代杂芳基其中之一，且其中A表示经取代或未经取代的咔唑基、经取代或未经取代的双咔唑基、经取代或未经取代的二苯并呋喃基、经取代或未经取代的二苯并苯硫基、经取代或未经取代的三嗪基、经取代或未经取代的二嗪基、经取代或未经取代的吡啶基、经取代或未经取代的喹啉基、经取代或未经取代的异喹啉基、经取代或未经取代的喹唑啉基、经取代或未经取代的啡啉基、经取代或未经取代的二氢吖啶基、经取代或未经取代的啡噻嗪基、经取代或未经取代的啡恶嗪基或经取代或未经取代的二氢啡嗪基；R1至R11分别选自氢原子、卤化物、具有1到30个碳原子的经取代或未经取代烷基、具有6到30个碳原子的经取代或未经取代芳基、具有6到30个碳原子的经取代或未经取代芳烷基、及具有3到30个碳原子的经取代或未经取代杂芳基其中之一。2.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，其中所述A由下式(3)至式(6)其中之一表示：其中，L1至L4表示单键、具有6到30个环碳原子的经取代或未经取代伸芳基(arylenegroup)或具有3到30个环碳原子的经取代或未经取代杂伸芳基(heteroarylenegroup)，m表示0到4的整数，n表示0或1的整数，Y1至Y3分别表示选自O、S、C(R17)(R18)及N(R19)其中之一的原子或基团的二价桥，Z1至Z6表示氮原子或C(Rs)，且各个Rs表示氢原子、苯基、具有1到30个碳原子...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜丰文，邓进铭，庄立杰，
申请(专利权)人：机光科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71