有机材料及使用其的有机电激发光组件制造技术

本发明专利技术提供一种有机材料，其包括如式(1)或式(2)所示的化合物，其中B、m、X、Y、G、Rs、R1至R6的定义于本发明专利技术的内容中详述。前述有机材料可应用有机EL组件的发光层(发光主体或掺杂剂)、电洞阻挡层、电子阻挡层、电子传输层以及/或电洞传输层中，由此制备出具有良好效能的有机EL组件。本发明专利技术另提供一种包括前述有机材料的有机电激发光组件、发光装置、发光平板等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种有机材料以及关于此有机材料的有机电激发光(以下称为“有机EL”)组件。具体而言，本专利技术关于一种包含式(A)化合物的有机材料，以及一种利用前述有机材料作为发光主体或掺杂剂材料、电洞阻挡材料、电子阻挡材料、电子传输材料及/或电洞传输材料中的有机电激发光组件及其相关装置、平板等。
技术介绍
有机电激发光(有机EL)是一种发光二极管(LED)，其中发光层是由有机化合物制成的膜，其可在相对应的电流下发出光线。有机化合物的发光层夹设于两个电极之间。有机EL由于其高照明、低重量、超薄外形、自照明而无须背光、低功耗、宽视角、高对比度、制造方法简单以及反应时间快速的特性而应用于平板显示器中。第一次观察到有机材料电激发光的现象是在1950年代早期由安德烈贝纳诺斯(AndreBernanose)和同事在法国南锡大学(NancyUniversité)进行的。纽约大学(NewYorkUniversity)的马丁蒲伯(MartinPope)和其同事在1963年第一次在真空下于掺杂有并四苯的蒽的单一纯晶体上观察直流电(DC)电激发光。第一个二极管组件在1987年由伊士曼柯达(EastmanKodak)的邓青云(ChingW.Tang)和史蒂文凡斯莱克(StevenVanSlyke)所发表。所述组件使用具有分离设置的电洞传输层和电子传输层的双层结构，使得工作电压降低并且改进效率，引领当今时代的有机EL研究和组件生产。典型地，有机EL是由位于两个电极之间的有机材料层构成，其包含有电洞传输层(holetransportinglayer,HTL)、发光层(emittinglayer,EML)、电子传输层(electrontransportinglayer,ETL)。有机EL的基本机制涉及载子(carrier)的注入、载子的传输、重组以及形成激子(exciton)以发光。当外部电压施加到有机发光组件时，电子和电洞分别自阴极和阳极注入，电子将从阴极注入到最低未占用分子轨域(lowestunoccupiedmolecularorbital,LUMO)中，而电洞将从阳极注入到最高占用分子轨域(highestoccupiedmolecularorbital,HOMO)中。当电子与电洞在发光层中重组时，形成激子并且随后发光。当发光分子吸收能量而达到激发态时，依据电子和电洞的自旋组合，激子可呈单重态或三重态。75％的激子通过电子和电洞的重组形成而达到三重激发态。从三重态衰减是自旋禁阻(selfforbidden)的。因此，荧光电激发光组件仅具有25％的内部量子效率(internalquantumefficiency)。相较于荧光电激发光组件，磷光有机EL组件利用自旋－轨域相互作用(spin-orbitinteraction)可促进单重态与三重态之间的系统间穿越(intersystemcrossing)，因而获得来自单重态和三重态两者的发光，且电激发光组件的内部量子效率自25％升至100％。自旋-轨域相互作用可通过诸如铱(iridium)、铑(rhodium)、铂(platinum)、钯(palladium)等的重原子(heavyatom)来完成，且可以从有机金属错合物中被激发的金属至配位基的电荷转移态(metaltoligandchargetransfer,MLCT)观察到磷光转换(phosphorescenttransition)的现象。近年来，安达教授(Adachi)及其同事研发一种结合热活化型延迟荧光(thermallyactivateddelayedfluorescence,TADF)机制的新型荧光有机EL组件，其是通过反向系统间穿越(reverseintersystemcrossing,RISC)机制，将自旋禁阻的三重态激子转化至单重态能阶以获得激子形成的高效率的一种具有前景的方式。三重态及单重态激子均能被磷光有机EL利用。由于与单重态激子相比，三重态激子具有较长的半衰期及扩散长度，磷光有机EL一般需要在发光层与电子传输层之间设置额外的电洞阻挡层(holeblockinglayer,HBL)或需要在发光层与电洞传输层之间的电子阻挡层(electronblockinglayer,EBL)。使用电洞阻挡层或电子阻挡层的目的是限制所注入的电洞及电子之间的重组，以及使位于发光层内产生的激子呈现松弛(relaxation)，因而得以改进组件的效率。为了满足这些作用，电洞阻挡材料或电子阻挡材料必须具有适合用来阻断电洞或电子自发光层传输至电子传输层或至电洞传输层的HOMO与LUMO能阶。对于能够有效传输电子或电洞且可阻挡电洞，又可具有良好热稳定性及高发光效率的发光层材料的需求是持续存在的。根据上述的原因，本专利技术的目的在于解决现有技术的这些问题并提供热稳定性、高亮度以及长半衰期时间等方面都相当优异的有机EL组件。本专利技术提供一种包括式(1)或式(2)化合物的新颖有机材料，可用作发光主体或掺杂剂，或应用于电洞阻挡层、电子阻挡层、电子传输层、电洞传输层中，使组件具有良好的电荷载子移动性与优良的操作耐用性，能够降低驱动电压和功率消耗，并增进效率及半衰期时间。
技术实现思路
本专利技术提供一种新颖的有机材料，此材料可用于有机EL组件中的发光主体或掺杂剂、电洞阻挡层、电子阻挡层、电子传输层、电洞传输层等。使用前述有机材料的组件能够克服现有技术的材料的缺失，诸如短半衰期时间、低效率及高功率消耗。本专利技术的一目的是提供一种有机材料，其可以用于有机EL组件中的电洞阻挡层、电子阻挡层等，或其它具有类似功能的层。使用此材料可限定激子转移至电子传输层、电洞传输层等，或其它具有类似功能的层。本专利技术的另一目的是提供一种有机材料，其可以用作有机EL组件中发光层的磷光主体材料、荧光主体材料、荧光掺杂剂材料等，或其它具有类似功能的材料。使用此材料可增进组件的效率及半衰期时间。本专利技术的再一目的是提供一种有机材料，其可以用于有机EL组件中的电洞传输层、电子传输层等，或其它具有类似功能的层。使用此材料可增进组件的半衰期时间、降低驱动电压及功率消耗。本专利技术的又一目的是提供一种有机电激发光组件，其包括如下所述的化合物。本专利技术的有机电激发光组件可广泛地应用或设置于各种具备有机发光功能的有机发光装置(organiclightemittingdevice)，或者应用于发光平板(lightingpanel)以及/或背光平板(backlightpanel)中。本专利技术在工业实践上具有经济优势。依据本专利技术，提供一种用于有机EL组件的有机材料，此有机材料包括如下式(1)或式(2)所示的化合物：其中B表示具有二至三个环的经取代或未经取代的稠环碳氢单元，m表示0至10的整数，X及Y分别为由选自于由O、S、C(R2)(R3)、Si(R4)(R5)以及NR6所组成的群组中的原子或基团所构成的二架桥，G或R6表示选自于由氢原子(hydrogen)、卤素(halide)、具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基(arylgroup)、具有3至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基(heteroarylgroup)所组成的群组；Rs表示氢原子、卤素或含碳取代基，R1至R5独立地表示选自于由氢原子、卤素、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机材料，其包括下列式(1)或式(2)所示的化合物：其中B表示具有二至三个环的经取代或未经取代的稠环碳氢单元，m表示0至10的整数，X及Y分别为由选自于由O、S、C(R2)(R3)、Si(R4)(R5)以及NR6所组成的群组中的原子或基团所构成的二架桥，G或R6表示选自于由氢原子、卤素、具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基以及具有3至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基所组成的群组；Rs表示氢原子、卤素或含碳取代基，R1至R5独立地表示选自于由氢原子、卤素、具有1至30个碳原子的经取代或未经取代的烷基、具有6至30个碳原子的经取代或未经取代的芳基、具有6至30个碳原子的经取代或未经取代的芳烷基以及具有3至30个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基所组成的群组。

【技术特征摘要】
2015.09.14 US 14/854,0001.一种有机材料，其包括下列式(1)或式(2)所示的化合物：其中B表示具有二至三个环的经取代或未经取代的稠环碳氢单元，m表示0至10的整数，X及Y分别为由选自于由O、S、C(R2)(R3)、Si(R4)(R5)以及NR6所组成的群组中的原子或基团所构成的二架桥，G或R6表示选自于由氢原子、卤素、具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基以及具有3至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基所组成的群组；Rs表示氢原子、卤素或含碳取代基，R1至R5独立地表示选自于由氢原子、卤素、具有1至30个碳原子的经取代或未经取代的烷基、具有6至30个碳原子的经取代或未经取代的芳基、具有6至30个碳原子的经取代或未经取代的芳烷基以及具有3至30个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基所组成的群组。2.根据权利要求1所述的有机材料，其中式(1)或式(2)中，G或R6表示选自于由氢原子、卤素、经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的芴基、经取代或未经取代的苯并芴基、经取代或未经取代的萘基、经取代或未经取代的蒽基、经取代或未经取代的菲基、经取代或未经取代的芘基、经取代或未经取代的屈基、经取代或未经取代的苯胺基、经取代或未经取代的杂芳胺基、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噻吩基、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啡啉基、经取代或未经取代二氢吖啶基、经取代或未经取代的吩噻嗪基、经取代或未经取代的吩恶嗪基以及经取代或未经取代的二氢吩嗪基所组成的群组。3.根据权利要求1所述的有机材料，其中式(1)或式(2)中，G或R6为选自于下列基团所组成的群组中的一种：4.根据权利要求1所述的有机材料，其进一步包括下列式(3)或式(4)所示的化合物：其中B表示具有二至三个环的经取代或未经取代的稠环碳氢单元，m表示0至10的整数，G表示选自于由氢原子、卤素、具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基以及具有3至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基所组成的群组；Rs表示氢原子、卤素或含碳取代基，R1以及R7至R10独立地表示选自于由氢原子、卤素、具有1至30个碳原子的经取代或未经取代的烷基、具有6至30个碳原子的经取代或未经取代的芳基、具有6至30个碳原子的经取代或未经取代的芳烷基以及具有3至30个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基所组成的群组。5.根据权利要求4所述的有机材料，其中式(3)及式(4)中的G表示选自于由氢原子、卤素、经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的芴基、经取代或未经取代的苯并芴基、经取代或未经取代的萘基、经取代或未经取代的蒽基、经取代或未经取代的菲基、经取代或未经取代的芘基、经取代或未经取代的屈基、经取代或未经取代的苯胺基、经取代或未经取代的杂芳胺基、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噻吩基、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啡啉基、经取代或未经取代二氢吖啶基、经取代或未经取代的吩噻嗪基、经取代或未经取代的吩恶嗪基以及经取代或未经取代的二氢吩嗪基所组成的群组。6.根据权利要求4所述的有机材料，其中式(3)及式(4)中的G表示选自于下列基团所组成的群组中的一种：7.根据权利要求4所述的有机材料，其进一步包括下列式(5)至式(22)所示的化合物中的其中一种：其中B...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜丰文，
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