[发明专利]新有机电致发光化合物及使用该化合物的电致发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及新的有机电致发光化合物以及含有该化合物的有机电致发光装置。

发明背景

在显示装置中，电致发光装置(EL装置)是一类自发光显示装置，与LCD显示器相比，其表现出宽视角、优异的对比度和快的反应速度的优点。伊斯曼柯达公司(Eastman Kodak)在1987年开发了一种有机EL装置，其第一次应用了低分子量芳香族二胺和铝络合物作为形成EL层的材料[应用物理通讯(Apple.Phys.Lett.)51，913，1987年]。

有机EL装置是一种装置，其中，当将电荷应用到电子注入电极(阴极)和空穴注入电极(阳极)之间形成的有机膜上时，电子和空穴成对，然后灭失伴随着发光。可以在透明挠性基材例如塑料上形成该装置。与等离子体显示器或无机EL显示器相比，该装置可以在较低电压下操作(不超过10V)且具有相对低的能耗但具有优异的色纯度。

决定有机EL装置的发光效率、寿命等等的最重要因素是电致发光材料。这些电致发光材料要求的若干性质包括材料应当在固态具有高荧光量子产率并具有电子和空穴的高迁移、不易在真空条件下的气相沉积过程中分解、并且形成均一稳定的薄膜。

有机电致发光材料通常可以分为高分子材料和小分子材料两类。从分子结构方面来看，小分子材料包括金属络合物和不含金属的绝对有机电致发光材料。这些电致发光材料包括螯合物例如三(8-羟基喹啉)铝络合物、香豆素衍生物、四苯基丁二烯衍生物、双(苯乙烯基亚芳基)衍生物、噁二唑衍生物。由这些材料，据报道，可以获得蓝光至红光可见光区的发光。

为了实现全彩色(full-colored)OLED显示器，使用了三种EL材料(红、绿和蓝)，研发具有高效和长寿命的EL材料是提高全面有机电致发光特征的主要课题。EL材料可以功能性地分成基质(host)材料和掺杂剂材料。通常已知具有最优异的EL特性的装置结构可以使用EL层制造，所述EL层通过向基质掺杂掺杂剂制备。最近，具有高效和长寿命的有机EL装置的研发成为面临的紧迫课题，并且特别紧迫的是研发考虑大型OLED面板介质要求的EL特性时具有远好于常规EL材料的EL特性的材料。

从这一方面，基质材料的开发是引起注意的重要因素之一。想要的基质材料(作为固态溶剂和能量传导介质)的性质是能够在真空中进行气相沉积的高纯度和适当的分子量。此外，玻璃化转变温度和热分解温度应当足够高以确保热稳定。进一步，基质材料应当具有提供长寿命的高电化学稳定性。易于形成非晶薄膜，其具有对相邻材料的高粘附性但不会发生层间偏移(interlayermigration)。

期间，对于传统的蓝色材料，自Idemitsu-Kosan研发了二苯乙烯基-联苯(DPVBi)(化学式a)以来，已经研发并上市销售了许多材料。除了来自Idemitsu-Kosan的蓝色材料体系外，还已知二萘基蒽(DNA，化学式b)、四(叔丁基)苝(化学式c)体系等等。但是，应当对这些材料进行广泛的研究和开放。Idemitsu-Kosan的二苯乙烯(distryl)化合物体系，已知其具有迄今为止最高的效率，具有6lm/W的功率效率和多于30,000小时的有用装置寿命。然而，当其用于全彩色显示器(full-colored display)时，其寿命仅仅是几千小时，由于操作时间中色纯度的降低。在蓝色电致发光的情况下，从发光效率方面来看其就变得有利，如果电致发光波长稍稍向较长长波移动。然而，由于不令人满意的蓝色色纯度，在高质量显示器上使用这些材料并不容易。此外，由于色纯度、效率和热稳定性的问题，迫切需要研究开发这些材料。

化合物a         化合物b       化合物c

对于具有高效和长寿命的基质材料，开发了具有不同主链的底物，例如二螺芴-蒽(TBSA)、三-螺芴(TSF)和联三亚苯(BTP)，但是它们并不具有令人满意的色纯度和发光效率。

化合物TBSA，如京尚国立大学(Gyeongsang National University)和三星SDI公司(Samsung SDI)所报道的(Kwon，S.K.等人，先进材料(AdvancedMaterials)，2001年，13，1690；日本专利公开JP 2002121547)，在7.7V显示出3cd/A的发光效率，和(0.15，0.11)的相对好的色坐标，但是这仅是作为材料用于单层的例子，不适于实际应用。