有机化合物及使用其的有机电激发光元件制造技术

本发明专利技术提供了可在有机电激发光元件中用作发光层的磷光主体材料、荧光主体材料、或荧光掺杂剂材料、及/或电子传输材料的有机化合物。采用该有机化合物的有机电激发光元件可以降低驱动电压、延长半衰期、或提高电流效率。

Organic compounds and organic electroluminescent elements using them

【技术实现步骤摘要】
有机化合物及使用其的有机电激发光元件
本专利技术是关于一种新颖的有机化合物，更具体言之是关于一种使用该有机化合物的有机电激发光元件。
技术介绍
有机电激发光(有机EL)元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元件由于其高照度、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元件是由位于两个电极之间的有机材料层构成。有机材料层包括例如电洞注入层(HIL)、电洞传输层(HTL)、发光层(EML)、电子传输层(ETL)、及电子注入层(EIL)。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。当施加外部电压到有机EL元件时，电子和电洞分别从阴极和阳极注入。电子从阴极注入LUMO(最低未占用分子轨域)中，而电洞从阳极注入HOMO(最高占用分子轨域)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，荧光电激发光元件仅具有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％，因为元件的光输出耦合效率只有约20％。相较于荧光电激发光元件，磷光有机EL元件利用自旋─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，而且电激发光元件的内部量子效率可自25％升至100％。对于使用有机EL元件的全彩平板显示器来说，有机EL元件中使用的有机材料在半衰期、功耗、亮度或效率方面仍然无法令人满意。因此，本专利技术的一个目的是提供一种新颖的有机化合物及使用该有机化合物的有机EL元件，该有机EL元件可以表现出更高的亮度或电流效率、或更长的半衰期。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种新颖的有机化合物及使用该有机化合物的有机EL元件，该有机EL元件可以表现出更高的亮度或电流效率、或更长的半衰期。本专利技术的另一个目的是提供一种新颖的有机化合物及使用该有机化合物的有机EL元件，该有机EL元件能够在降低的电压下操作、或表现出更高的电流效率或更长的半衰期。本专利技术的又一个目的是提供一种有机化合物，该有机化合物可在有机EL元件中用作发光层的磷光主体材料、荧光主体材料、或荧光掺杂剂材料、及/或电子传输材料，以改善功耗、亮度、电流效率、元件光色、或寿命。依据本专利技术，提供一种可用于有机EL元件的有机化合物。该有机化合物是由下式(1)或式(2)表示：其中Q1和Q2其中之一由下式(3)表示：其中X和Y是二价桥独立选自于由O、S、Se、NR4、CR5R6、和SiR7R8所构成的群组；R1至R3独立为不存在、氢原子、卤素、具有5至50个碳原子的经取代或未经取代芳基、具有5至50个碳原子的经取代或未经取代杂芳基、具有5至50个碳原子的经取代或未经取代芳胺基、或具有5至50个碳原子的经取代或未经取代杂芳胺基；R4为氢原子、卤素、具有5至50个碳原子的经取代或未经取代芳基、具有5至50个碳原子的经取代或未经取代杂芳基、具有5至50个碳原子的经取代或未经取代芳胺基、或具有5至50个碳原子的经取代或未经取代杂芳胺基；以及R5至R8独立为氢原子、卤素、具有1至30个碳原子的经取代或未经取代烷基(例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基和叔丁基)、具有1至30个碳原子的经取代(例如被甲基取代)或未经取代芳基(例如苯基)、具有6至30个碳原子的经取代或未经取代杂芳基(例如吡啶基)、具有5至50个碳原子的经取代或未经取代芳胺基、或具有3至30个碳原子的经取代或未经取代杂芳胺基。本专利技术进一步提供一种有机电激发光元件。该有机电激发光元件(有机EL元件)包含由阴极和阳极组成的电极对、及在该电极对之间的发光层及一个或多个有机薄膜层。该发光层和该有机薄膜层中的至少一个包含式(1)或式(2)的有机化合物。本专利技术使用式(1)或式(2)的有机化合物作为掺杂剂材料或主体材料，可使有机EL元件在相同电压下具有更高的亮度(例如1036～1506cd/m2)或电流效率(例如5.50～7.62cd/A)、或更长的半衰期(例如388～480小时)。本专利技术的有机EL元件使用式(1)或式(2)的有机化合物作为电子传输材料，可具有降低的驱动电压(例如4.3～5.0V)、更低的功耗、更高的电流效率(例如7.82～8.60cd/A)、更长的半衰期(例如425～560小时)。本专利技术的有机EL元件使用式(1)或式(2)的有机化合物作为磷光主体材料，在相同电压下可具有更高的亮度(例如880～1311cd/m2)或电流效率(例如11.19～36.22cd/A)及更长的半衰期(例如680～1136小时)。附图说明图1显示本专利技术的有机EL元件的一个实施例；图中的标号如下所示：10透明电极20电洞注入层30电洞传输层40发光层50电子传输层60电子注入层70金属电极。具体实施方式本专利技术探究有机化合物及使用该有机化合物的有机电激发光元件。下面将详细说明生产、结构及组成部分，以使本专利技术可被充分理解。本专利技术的应用显然不受限于所属
普通技术人员熟知的具体细节。另一方面，不对众所周知的一般组成部分和过程作详细描述，以避免对本专利技术造成不必要的限制。现在将在下面更详细地描述本专利技术的一些较佳实施例。然而，应当理解的是，除了本文明确描述的实施例之外，本专利技术还可实施于各种其他实施例中，也就是说，本专利技术还可被广泛应用于其他实施例，且本专利技术的范围不会因此受到明确的限制，只受随附申请专利范围的内容限制。在本专利技术的一个实施例中，提供了可以在有机EL元件中用作发光层的磷光主体材料、荧光主体材料、或荧光掺杂剂材料、及/或电子传输材料的有机化合物。该有机化合物是由下式(1)或式(2)表示：其中Q1和Q2其中之一由下式(3)表示：其中X和Y是二价桥独立选自于由O、S、Se、NR4、CR5R6、和SiR7R8所构成的群组；R1至R3独立为不存在、氢原子、卤素、具有5至50个碳原子的经取代或未经取代芳基、具有5至50个碳原子的经取代或未经取代杂芳基、具有5至50个碳原子的经取代或未经取代芳胺基、或具有5至50个碳原子的经取代或未经取代杂芳胺基；R4为氢原子、卤素、具有5至50个碳原子的经取代或未经取代芳基、具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以下式(1)或式(2)表示的有机化合物：/n

【技术特征摘要】
20180612 US 16/005,6771.一种以下式(1)或式(2)表示的有机化合物：



其中Q1和Q2其中之一是由下式(3)表示：



其中X和Y是二价桥独立选自于由O、S、Se、NR4、CR5R6、和SiR7R8所构成的群组；R1至R3独立为不存在、氢原子、卤素、具有5至50个碳原子的经取代或未经取代芳基、具有5至50个碳原子的经取代或未经取代杂芳基、具有5至50个碳原子的经取代或未经取代芳胺基、或具有5至50个碳原子的经取代或未经取代杂芳胺基；R4为氢原子、卤素、具有5至50个碳原子的经取代或未经取代芳基、具有5至50个碳原子的经取代或未经取代杂芳基、具有5至50个碳原子的经取代或未经取代芳胺基、或具有5至50个碳原子的经取代或未经取代杂芳胺基；以及R5至R8独立为氢原子、卤素、甲基、具有1至30个碳原子的经取代或未经取代芳基、具有6至30个碳原子的经取代或未经取代杂芳基、具有5至50个碳原子的经取代或未经取代芳胺基、或具有3至30个碳原子的经取代或未经取代杂芳胺基。


2.如权利要求1所述的有机化合物，其中该有机化合物是由下式(4)至式(11)其中之一表示：






X和Y是二价桥独立选自于由O、S、Se、NR4、CR5R6、和SiR7R8所构成的群组；R1至R3独立为不存在、氢原子、卤素、具有5至50个碳原子的经取代或未经取代芳基、具有5至50个碳原子的经取代或未经取代杂芳基、具有5至50个碳原子的经取代或未经取代芳胺基、或具有5至50个碳原子的经取代或未经取代杂芳胺基；R4为氢原子、卤素、具有5至50个碳原子的经取代或未经取代芳基、具有5至50个碳原子的经取代或未经取代杂芳基、具有5至50个碳原子的经取代或未经取代芳胺基、或具有5至50个碳原子的经取代或未经取代杂芳胺基；以及R5至R8独立为氢原子、卤素、具有1至30个碳原子的经取代或未经取代芳基、具有6至30个碳原子的经取代或未经取代杂芳基、具有5至50个碳原子的经取代或未经取代芳胺基、或具有3至30个碳原子的经取代或未经取代杂芳胺基。


3.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜丰文，庄立杰，叶书华，
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;TW