[发明专利]用于发光二极管的主体材料

说明书

相关申请的引用

本申请要求于2008年10月16日提交的美国临时申请61/105838以及于2008年11月27日提交的欧洲专利申请08170151.8的优先权，二者均通过引用结合在此。

技术领域

本发明涉及用于发光二极管的一种主体材料，涉及这种主体材料的用途，并且涉及能够将电能转换成光的一种发光器件。

背景

近来，对不同的显示和发光器件一直在进行积极的研究和开发，特别是基于来自有机材料的电致发光(EL)的那些器件。

许多有机材料由单线态激发子表现出荧光(即从允许对称性的过程发光)。因为该过程发生在相等的对称性的状态之间，所以它可以是非常有效率的。相反，如果激发子的对称性与基态的对称性不同，那么将不允许激发子的放射性弛豫，并且发光将会是缓慢和低效率的。因为该基态通常是反对称的，所以来自三线态的衰变打破了对称性。该过程因此不被允许并且EL的效率是很低的。由此，三线态所包含的能量大部分被浪费。

来自一种不允许对称性的过程的发光被称为磷光。特征性地，与表现出快速衰变的荧光相反，由于跃迁的低可能性，磷光在激发以后可以持续高达几秒钟。磷光材料的使用在提高电致发光效率上已经是一个重大的突破，因为它们允许同时采集单线态的和三线态的激发子。为磷光团掺杂剂选择一种适合的主体材料依然是磷光基OLED中的关键问题之一。主体材料是重要的，因为从主体材料至掺杂剂磷光的有效的放热能量传输取决于该主体的三线态能量是否大于该掺杂剂的能量。

用于客-主系统的众所周知的主体材料包括传输空穴的4，4′-N，N′-二咔唑基-联苯(CBP)以及传输电子的8-羟基喹啉铝(AlQ₃)，二者均用于OLED之中。然而，已知的主体材料并非适合于所有磷光的客体。例如，用于磷光发射体的主体化合物必须满足的重要条件是该主体的三线态能量应高于磷光发射体的三线态能量。为了从该磷光发射体提供有效的磷光，该主体的最低激发的三线态在能量上必须高于该磷光发射体的最低发射态的。因为从该磷光发射体的发射是令人希望的，所以最低激发状态必须是来自该磷光发射体而不是该主体化合物。这样，在本领域对适合于在光谱中(例如，在光谱的蓝光区域中)具有短发射波长的客体的主体材料继续存在有一种需要。

已经报道了用于更好的磷光发射的几种主体材料。由于咔唑基化合物的电荷传导能力、光物理的以及氧化还原的性质、足够大的三线态能量以及载流子输送性质，已经对它们进行了积极地研究。

例如，转让给Canon KK的美国专利申请公开号US 2003/205696披露了适合用于有机发光器件的客-主发射系统，其中主体材料包括一种化合物，该化合物具有一个咔唑核、大的带隙势、以及高能量的三线态激发状态，该咔唑核带有键合至氮上的一种给出电子的物质、键合至一个或多个碳原子的芳香胺基团或咔唑基团。此类材料允许由一个相关联的客体材料的短波长的磷光发射，并且使所述材料与发射磷光的有机金属化合物(如铂络合物)的组合在制造有机发光器件中是有用的。

Li等人的″Novel fluorene/carbazole hybrids with steric bulk as host materials for blue organic electrophosphorescent devices，″Tetrahedron，63(41)：10161-10168(2007)披露了将空间位阻的间隔基用在磷光掺杂剂中以阻止或减少在有机电致磷光器件中的自淬灭问题。新的具有叔丁基取代的芴/咔唑杂交体，即9，9-双[4-(3，6-二叔丁基咔唑-9-基)苯基]芴(TBCPF)以及9，9-双[4-(咔唑-9-基)苯基]-2，7-二叔丁基芴(CPTBF)，据报道不仅表现出高三线态能量(＞2.8eV)而且还表现出高玻璃化转变温度(Tg)(＞160℃)以及热稳定性。