[发明专利]电子传输化合物及使用该化合物的有机电致发光元件

说明书

本发明公开一种新型式I化合物及使用式I化合物的有机电致发光元件。式I中，X及Y独立地表示具有5至10个碳原子的芳香烃或杂芳香烃；以及Ar1至Ar7各自独立地表示具有4至12个碳原子的未取代或经取代的芳香烃、或具有4至12个碳原子的未取代或经取代的缩合多环芳香烃，或Ar1至Ar7视需要与相邻的芳香烃形成环化或稠合芳香环系统。当使用式I化合物于该元件，可实现高发光效率、长使用寿命及低驱动电压。

技术领域

本发明涉及一种包含连接于荧蒽分子骨架上的苯并噻吩基团的化合物及一种使用该化合物的有机电致发光元件，且特别涉及一种包含取代或未取代二苯并噻吩直接连接取代或未取代苯并荧蒽的化合物及使用该化合物的有机电致发光元件。

背景技术

为迎合有机电致发光元件的应用，新型有机发光材料的开发已逐渐引起关注。此等元件具备商业化生产的诱因在于高密度像素显示器具有制造成本优势，而该显示器又具有长使用寿命、高亮度、低驱动电压、广色域等优势。

典型的有机电致发光元件，其中阳极与阴极间包含至少一层有机发光层。当导通电流，阳极注入空穴，阴极注入电子进入有机层中。注入的空穴及电子分别朝相反极性的电极方向迁移。当一个电子及一个空穴局限化于同一分子时，处于激发态且局限化于同一分子的电子-空穴对形成激子(exciton)。激子通过发光机制而发射光。为了改良该种元件的电荷传输能力及发光效率，于发光层外则增加设置如：电子传输层及/或空穴传输层、电子阻挡层及/或空穴阻挡层。各种文献已公开，在发光层的主体材料中掺杂其它材料(即客体材料)可增进该种元件的性能并调整色谱。第769292、5844363及5707745号美国专利公开的数种有机电致发光材料及元件结构于此全部为本发明所引用。

以多层薄膜结构来制造有机电致发光元件的理由包含电极层与有机层的介面间的稳定性。此外，在有机材料中，电子及空穴的迁移率有显著的差异，据此，如果选用适当的空穴传输层及电子传输层，空穴及电子可有效率地传输至发光层。若在发光层中空穴及电子的密度平衡，亦可提高该种元件的发光效率。正确地结合上述有机层可增进发光效率及使用寿命。然而，非常难以发现能满足上述实际显示器应用上各种要求的有机材料。

三(8-羟基喹啉)铝(Tris(8-hydroxyquinoline)aluminum,Alq3)是一种广为使用的电子传输材料，然而，其具有强绿光及高驱动电压的性质。因此，关键在于发现一种电子传输材料，其在各实施面向均可优于公知材料，如：高效率、低驱动电压及操作稳定性。

具有咪唑基团(imidazole groups)，噁唑基团(oxazole groups)和噻唑基团(thiazole groups)的有机小分子经常被报导可作为电子注入层及传输层的材料，如化学材料期刊2004年，第16号，第4556页所载(Chem.Mater.2004,No.16,p.4556)。

第5645948及5766779号美国专利公开一种应用于发蓝光的电子传输代表性材料1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(1,3,5-tris(1-phenyl-1H-benzimidazol-2-yl)benzene,简称TPBI)。于苯环的1,3,5取代位置上，TPBI具有三个N-苯基苯并咪唑基团(N-phenyl benzimidazole groups)，其可作为电子传输及发光功能的材料。但是，TPBI的操作稳定性较低。

第6878469号美国专利揭示一种化合物，其中，2-苯基苯并咪唑基团(2-phenylbenzimidazolyl group)连接于蒽(anthracene)分子结构中C-2及C-6位置。第20080125593号美国专利及第20100007143号韩国专利公开电子传输材料，其分子骨架结构中包含咪唑并吡啶(imidazopyridyl)基团或苯并咪唑(benzimidazolyl)基团，该等材料展现出低驱动电压及高效率。但是，该等材料的操作稳定性亦低。