[发明专利]苯并咪唑化合物和含有该苯并咪唑化合物的有机光电装置

说明书

技术领域

本发明涉及苯并咪唑化合物和包括该苯并咪唑化合物的有机光电装置。更具体地，本发明涉及新的苯并咪唑化合物和包括该苯并咪唑化合物的有机光电装置，所述新的苯并咪唑化合物在有机溶剂中具有高溶解度，并且由于其在红色波长至蓝色波长内发出荧光和磷光，可用作有机光电装置的发光层主体材料、电子传输材料或空穴阻挡材料。

背景技术

有机光电装置作为下一代显示器装置显得非常重要。有机光电装置可在低电压下运行，并且能解决薄膜晶体管-液晶显示器(TFT-LCD)的多种问题，例如难以制得更薄，并具有宽视角、快速的响应速度。此外，与其他显示器相比，中型或更小尺寸的有机光电装置还能够具有与TFT-LCD相当或者比TFT-LCD好的图像质量，且其制造工艺非常简单。由此认为，有机光电装置将来在成本上是有利的。

有机光电装置包括在背板和上板之间的有机发光材料，背板包括在透明玻璃基板上作为阳极的ITO透明电极图案，上板包括在基板上作为阴极的金属电极。在对透明电极和金属电极之间施加预定电压时，电流流过有机发光材料而发光。

1987年，伊斯曼柯达公司首先开发出这种用于有机光电装置的有机发光材料。它包括低分子芳族二胺和铝络合物作为发光层形成材料(AppliedPhysics Letters.51，913，1987)。C.W Tang等人在1987年首先公开了作为有机光电装置而能够实施的装置(Applied Physics Letters，51 12，913-915，1987)。

根据参考文献，有机层具有将二胺衍生物的薄膜(空穴传输层(HTL))和三(8-羟基-喹啉)铝(Alq₃)的薄膜层压的结构。Alq₃薄膜用作传输电子的发光层。

通常，有机光电装置依次由依次形成在玻璃基板上的透明电极阳极、发光区域的有机薄层和金属电极(阴极)构成。有机薄层可包括发光层、空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子传输层(ETL)或电子注入层(EIL)。由于发光层的发光特性，它可进一步包括电子阻挡层或空穴阻挡层。

当对有机光电装置施加电场时，分别由阳极和阴极注入空穴和电子。注入的空穴和电子穿过空穴传输层(HTL)和电子传输层(ETL)在发光层再结合以提供发光激子。提供的发光激子通过跃迁至基态发光。

发光材料可分类为包括单线态激子的荧光材料和包括三线态激子的磷光材料。

近来，除荧光发光材料以外，磷光发光材料也能用作有机光电装置的发光材料已为人们所知晓(D.F.O′Brien et al.，Applied Physics Letters，74 3，442-444，1999；M.A.Baldo et al.，Applied Physics letters，75 1，4-6，1999)。这种磷光材料发光通过如下过程实现：将电子由基态跃迁为激发态，在将单线态激子通过系统间跨越非辐射跃迁为三线态激子并将三线态激子跃迁至基态后而发光。

当使三线态激子跃迁时，不能直接跃迁成基态。因此，使电子自旋反转，然后将其跃迁至基态，从而它能提供寿命(发光持续时间)延长超出荧光发光的特性。

换句话说，荧光发光持续时间极短，仅为几纳秒，但磷光发光持续时间相对较长，例如为几微秒。

此外，评价量子力学，当由阳极注入的空穴与由阴极注入的电子再结合以提供发光激子时，有机光电装置中产生的单线态和三线态的比为1∶3，其中在有机光电装置中以单线态发光激子三倍的量产生三线态的发光激子。

因此，在为荧光材料时，单线激发态的百分比为25％(三线态为75％)，从而其发光效率有限。另一方面，在为磷光材料时，能利用75％的三线激发态和25％的单线激发态，因此，理论上内部量子效率能够达到100％。因此，在使用磷光发光材料时，具有增加发光效率约为荧光发光材料四倍的优点。

在上述有机发光二极管中，为了提高发光态的效率和稳定性，可在发光层(主体)中加入发光着色剂(掺杂剂)。

在此结构中，发光二极管的效率和性能取决于发光层中的主体材料。根据对发光层(主体)的研究，有机主体材料可列举出包括萘、蒽、菲、并四苯、芘、苯并芘、1，2-苯并菲、苉(pycene)、咔唑、芴、联苯、联三苯、三亚苯基氧化物、二卤代联苯、反-芪和1，4二苯基丁二烯的材料。

通常，主体材料包括4，4-N，N-二咔唑基联苯(CBP)，其玻璃化转变温度为110℃或更低，且具有过高的对称性。由此，根据装置的耐热性测试结果，它易于结晶并导致如短路和像素缺陷等问题。