[发明专利]新颖有机电致发光化合物和包含所述化合物的有机电致发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及新颖的有机电致发光化合物以及包含所述化合物的有机电致发光装置。

背景技术

电致发光装置(ELdevice)是一种自发光装置，其优势在于提供了更宽的视角、更高的对比度，以及更快的响应时间。伊斯曼柯达公司(EastmanKodak)通过使用芳香族二胺小分子和铝络合物作为形成发光层的材料，首先开发了一种有机EL装置[《应用物理学快报》(Appl.Phys.Lett.)，51,913,1987]。

有机EL装置一般具有包含阳极、阴极，以及在阳极和阴极之间的有机层的结构，并且发光通过从阳极和阴极注入的空穴和电子的重组而发生。有机EL装置的有机层可由空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等等组成，并且用于有机层的材料分类为空穴注入材料、空穴传输材料、光发射材料、电子传输材料、电子注入材料等等。

有机EL装置中决定发光效率的最重要的因素是发光材料。发光材料必须具有高量子效率、高电子和空穴迁移率，并且所形成的发光材料层必须是均匀和稳定的。发光材料根据发光颜色而分类为蓝色发光材料、绿色发光材料和红色发光材料。此外，还有黄色发光材料和绿色发光材料。发光材料也可根据激发态而分类为荧光(单线态)发光材料和磷光(三线态)发光材料。荧光发光材料在初期已经主要用于有机EL装置中。然而，因为相较于荧光材料，磷光材料提高了光转化为电的效率(即，发光效率)四(4)倍，并且可减少电力消耗以相对地增加使用寿命，所以磷光发光材料的开发被广泛研究。

铱(III)络合物已经是众所周知的磷光材料，包括双(2-(2'-苯并噻吩基)-吡啶合-N,C3')铱(乙酰丙酮化物)((acac)Ir(btp)₂)、三(2-苯基吡啶)铱(Ir(ppy)₃)、和双(4,6-二氟苯基吡啶合-N,C2)吡啶甲酰合铱(Firpic)，分别作为红色、绿色和蓝色材料。

发光材料可用作基质材料(host)和掺杂剂的组合物以改善色纯度、发光效率和稳定性。因为当使用掺杂剂/基质材料体系作为发光材料时，基质材料极大地影响了EL装置的效率和性能，所以它们的选择是重要的。目前，4,4'-N,N'-二咔唑-联苯(CBP)是最众所周知的磷光基质材料。最近，先锋公司(Pioneer)(日本)等使用浴铜灵(BCP)和双(2-甲基-8-羟基喹啉合(quinolinate))(4-苯基苯酚合)铝(III)(BAlq)等作为基质材料而开发了一种高性能有机EL装置，其中所述基质材料被称为空穴阻挡层。

虽然这些磷光基质材料提供了良好的发光特征，但它们具有以下缺陷：(1)因为它们的玻璃态转化温度低并且热稳定性差，所以在真空中的高温沉积过程期间，它们可能发生降解。(2)有机EL装置的功率效率由[(π/电压)×电流效率]给定，并且功率效率与电压成反比。虽然与包含荧光材料的有机EL装置相比，包含磷光基质材料的有机EL装置提供了更高的电流效率(cd/A)，但是需要非常高的驱动电压。因此，包含磷光基质材料的有机EL装置在功率效率(lm/W)上没有优势。(3)此外，包含磷光基质材料的有机EL装置的操作使用寿命很短并且其发光效率仍然需要改善。

与此同时，将铜酞菁(CuPc)、4,4'-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(NPB)、N,N'-联苯-N,N'-双(3-甲基苯基)-(1,1'-联苯)-4,4'-二胺(TPD)、4,4',4-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯胺(MTDATA)等用作空穴注入和传输材料。

然而，使用这些材料的有机EL装置在量子效率和操作使用寿命方面是有问题的。这是因为当在强电流下驱动有机EL装置时，在阳极和空穴注入层之间存在热应力。热应力显著地缩短了装置的操作使用寿命。此外，因为在空穴注入层中使用的有机材料具有非常高的空穴迁移率，所以空穴-电子电荷平衡可被打破并且量子产率(cd/A)可降低。

因此，为了实现有机EL装置的优良特征，必须对构成装置中有机层的材料，尤其是构成发光材料的基质材料或者掺杂剂做出适当的选择。韩国专利No.1219492公开了一种包含稠杂环部分的特定结构的有机电致发光化合物。然而，本发明人通过用包含在上述参考文献中公开的化合物的电致发光装置进行实验发现，包含本发明的化合物的装置的性能更好。