杂芳族化合物及使用该化合物的有机电激发光组件制造技术

本发明专利技术提供了一种杂芳族化合物及使用该杂芳族化合物作为有机电激发光组件发光层的荧光客体材料。该有机电激发光组件可以降低驱动电压，或运作出较高的电流效率，或较长的半衰期。

Heteroaromatic compounds and organic electroluminescent components using them

【技术实现步骤摘要】
杂芳族化合物及使用该化合物的有机电激发光组件
本专利技术是关于一种杂芳族化合物，特别是关于一种使用该杂芳族化合物的有机电激发光组件。
技术介绍
有机电激发光(有机EL)组件是一种有机发光二极体(OLED)，其中发光层是由有机化合物制成的膜，有机化合物可回应电流而发光。包含有机化合物的发光层被夹置于两个电极之间。有机EL组件由于其高照度、重量轻、超薄外形、自照明而无需背光、低功耗、广视角、高对比、制造方法简单以及反应时间快速而被应用于平板显示器。典型上，有机EL是由位于两个电极之间的有机材料层构成。有机材料层包括电洞传输层(holetransportinglayer，HTL)、发光层(emittinglayer，EML)、及电子传输层(electrontransportinglayer，ETL)。有机电激发光的基本原理涉及载子(carrier)的注入、传输、及复合以及激子(exciton)的形成，以进行发光。当向有机EL组件施加外部电压时，电子和电洞分别从阴极和阳极注入。电子从阴极注入最低未占用分子轨域(lowestunoccupiedmolecularorbital，LUMO)中，而电洞从阳极注入最高占用分子轨域(highestoccupiedmolecularorbital，HOMO)中。随后，电子在发光层中与电洞重组而形成激子，然后激子失活而发光。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。众所周知，在电激发下形成的激子通常包括25％的单重态激子和75％的三重态激子。然而，在荧光材料中，75％的三重态激子中的电生成能量将作为热量消散，因为从三重态衰减是自旋禁阻(spinforbidden)的。因此，荧光电激发光组件仅具有25％的内部量子效率(internalquantumefficiency)，导致理论上最高的外部量子效率(EQE)仅有5％，因为组件的光输出耦合效率只有约20％。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-orbitinteracttion)来促进单重态与三重态之间的系统间穿越(intersystemcrossing)，因此来自单重态和三重态的发光皆可取得，而且电激发光组件的内部量子效率可自25％升至100％。对于使用有机EL组件的平板显示器来说，有机EL组件中使用的有机材料仍无法令人满意。如果可以在降低驱动电压、或提高电流效率、或延长半衰期等等任何一方面，能有改善，都足以使有机EL组件或平板显示器等相关产业有明显的发展与提升。因此，本专利技术的目的之一，是提供一种有机化合物，可以降低有机EL组件的驱动电压、或提高其电流效率、或延长其半衰期。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种新的杂芳族化合物，可以作为有机EL组件发光层的荧光客体材料，能够降低有机EL组件的驱动电压、或提高其电流效率、或延长其半衰期，或改善功耗。本专利技术的另一目的是提供一种杂芳族化合物，或使用该杂芳族化合物的有机电激发光组件，其可以较低的驱动电压运作，或者操作出较高的电流效率，或较长的半衰期。依据本专利技术，提供了一种可用于有机EL组件的杂芳族化合物。其中，优选发光颜色为蓝色的有机电激发光组件。该杂芳族化合物可由下式(1)表示：X1可以是二价桥并选自于由O、S、Se、CR4R5、NR6和SiR7R8组成的群组。X2可以是不存在，也可以是二价桥并选自于由O、S、Se、CR9R10、NR11和SiR12R13组成的群组；其中优选X2不存在。A可以表示具有2、3、4、5、6、7、8或9个环(2至9个环)的经取代或未经取代的稠合环烃单元。m可为0、1、2、3或4(0至4)的整数。B可表示以下式(2)：其中环C可以表示苯环，也可以表示具有2、3、4或5个环的的经取代或未经取代的稠合环烃单元。Y可以表示二价桥并选自于由O、S、Se、CR14R15、NR16和SiR17R18所组成的群组，其中优选S或CR14R15，且其中优选R14和R15可以各自独立的为甲基。R3至R18可各自独立为氢原子、卤素、具有1至60个碳原子的经取代或未经取代烷基(优选具有1至20个碳原子的经取代或未经取代烷基；更优选具有1至10个碳原子的经取代或未经取代烷基；最优选具有1至5个碳原子的经取代或未经取代烷基)、具有6至60个碳原子的经取代或未经取代芳基、具有6至60个碳原子的经取代或未经取代芳烷基、具有3至60个碳原子的经取代或未经取代杂芳基、及具有6至60个碳原子的经取代或未经取代芳胺基。其中可以理解的是，本专利技术所述的“X2不存在”，是指式(1)结构的下面为开环，如下式(1’)所示：当X2不存在的时候，R1和R2独立为氢原子、卤素、具有1至60个碳原子的经取代或未经取代烷基(优选具有1至20个碳原子的经取代或未经取代烷基；更优选具有1至10个碳原子的经取代或未经取代烷基；最优选具有1至5个碳原子的经取代或未经取代烷基)、具有6至60个碳原子的经取代或未经取代芳基、具有6至60个碳原子的经取代或未经取代芳烷基、具有3至60个碳原子的经取代或未经取代杂芳基、或具有6至60个碳原子的经取代或未经取代芳胺基；或者两个或两个以上的R1可以选择彼此连接，并可以与共同连接的苯环共同定义出至少一环烃；或者两个或两个以上的R2可以选择彼此连接，并可以与共同连接的苯环共同定义出至少一环烃。式(1)右下方的苯环与(R2)m，以及式(1)左下方的苯环与(R1)m，最好都不要共同构成下列结构：式(1)右下方的苯环与(R2)m，以及式(1)左下方的苯环与(R1)m，都不共同构成上述结构的时候，将该杂芳族化合物，用于作为有机EL组件的发光层或有机薄膜层，可显示出良好的特性。例如，但不限于，将该杂芳族化合物，用于作为发光层的客体材料，可以使组件发光颜色为蓝色的组件驱动电压，大幅降低，低至约3.0～3.5V。与构成上述结构的杂芳族化合物相比，本专利技术组件驱动电压降幅可以达到约14％，最多可以达到约23％。当X2不存在的时候，该杂芳族化合物可使电流效率约为6.0～6.9cd/A，也就是至少有约6.0cd/A，最高可以达到约6.9cd/A。另外，当X2不存在的时候，该杂芳族化合物可使组件半衰期长达约235～450小时，也就是至少有约235小时，最长可以到达约450小时。本专利技术进一步提供了一种有机电激发光组件。该有机电激发光组件包含由阴极和阳极组成的一电极对、及在该电极对之间的一发光层及一个或更多个有机薄膜层。该发光层和该有机薄膜层中之至少一者包含式(1)的杂芳族化合物。附图说明图1为本专利技术的有机EL组件的一个实施方式。10透明电极20电洞注入层30电洞传输层40发光层50电洞阻挡层60电子传输层70电子注入层80金属电极。具体实施方式本专利技术欲探究前述有机材料以及使用此类有机材料的有机EL装置。在下文中将提供生产、结构以及要素的详细描述以使本专利技术可充分地被理解。显然本专利技术的应用并不限于本领域所属
技术人员所熟悉的特定细节。另一方面，普遍周知的常见元素和过程并未详细描述于本专利技术中，且不应对本专利技术产生不必要的限制。现将在下文中更详细地描述本专利技术的一些较佳实施方式。但是，应认知的是，本专利技术可以在除明确描述的实施方式之外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以下式(1)的杂芳族化合物：

【技术特征摘要】
2018.04.24 US 15/961,8331.一种以下式(1)的杂芳族化合物：其中X1是二价桥并选自于由O、S、Se、CR4R5、NR6和SiR7R8组成的群组；X2可以是不存在，或是二价桥并选自于由O、S、Se、CR9R10、NR11和SiR12R13组成的群组；A表示具有2、3、4、5、6、7、8或9个环的经取代或未经取代的稠合环烃单元，m为0、1、2、3或4的整数，B表示以下式(2)：其中环C表示苯环，也可以表示具有2、3、4或5个环的经取代或未经取代的稠合环烃单元；Y表示二价桥并选自于由O、S、Se、CR14R15、NR16和SiR17R18所组成的群组；R3至R18可独立为氢原子、卤素、具有1至60个碳原子的经取代或未经取代烷基、具有6至60个碳原子的经取代或未经取代芳基、具有6至60个碳原子的经取代或未经取代芳烷基、具有3至60个碳原子的经取代或未经取代杂芳基、及具有6至60个碳原子的经取代或未经取代芳胺基；当X2不存在的时候，R1和R2独立为氢原子、卤素、具有1至60个碳原子的经取代或未经取代烷基、具有6至60个碳原子的经取代或未经取代芳基、具有6至60个碳原子的经取代或未经取代芳烷基、具有3至60个碳原子的经取代或未经取代杂芳基、或具有6至60个碳原子的经取代或未经取代芳胺基；或者两个或两个以上的R1可以选择彼此连接，并可以与共同连接的苯环共同定义出至少一环烃；或者两个或两个以上的R2可以选择彼此连接，并可以与共同连接的苯环共同定义出至少一环烃；当X2是二价桥并选自于由O、S、Se、CR9R10、NR11和SiR12R13组成的群组的时候，R1和R2可以独立为氢原子、卤素、具有1至60个碳原子的经取代或未经取代烷基、具有6至60个碳原子的经取代或未经取代芳基、具有6至60个...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜丰文，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