[发明专利]有机化合物及包含其的有机电激发光装置

说明书

【技术领域】

本发明关于一种有机化合物及包含其的有机电激发光装置，特别关于一种作为主体材料之有机化合物及包含其的磷光有机电激发光装置。

【背景技术】

有机电致发光装置(organic electroluminescent device)，亦称作有机发光二极体(organic light-emitting diode；OLED)，是以有机层作为主动层的一种发光二极体(LED)。由于有机电致发光装置具有低电压操作、高亮度、重量轻、广视角、以及高对比值等优点，近年来已渐渐使用于平面面板显示器(flat panel display)上。与液晶显示器不同，有机电激发光显示器所包含的有机发光二极体画素阵列具有自发光的特性，因此不需外加背光源。

一般而言，有机发光二极体元件包括一对电极，以及在电极之间的有机发光介质层。发光是导因于以下的现象。当电场施于两电极时，阴极射出电子到有机发光介质层，阳极射出空穴到有机发光介质层。当电子与空穴在有机发光介质层内结合时，会产生激子(excitons)。电子和空穴的再结合就伴随着发光。

依据空穴和电子的自旋态(spin state)，由空穴和电子再结合而产生的激子可具有三重态(triplet)或单重态(singlet)的自旋态。由单重态激子(singlet exciton)所产生的发光为荧光(fluorescence)，而由三重态激子(triplet exciton)所产生的发光为磷光(phosphorescence)。磷光的发光效率是荧光的三倍。因此，发展高效率的磷光材料以增进有机发光二极体元件的发光效率是非常重要的。

现今磷光材料在有机发光二极体元件的应用上，其放光机制须搭配能量相符的各种主体(host)材料才能达到最佳的放光效果与量子效率，而其中蓝光的主体材料需要有较大的能阶差值，而须符合这类要件的分子须有较短的共轭体系(conjugated system)。另外，还必须考虑主发光体材料所具备的热稳定性，因此对于主发光体材料结构设计上将有相对的难度。

传统市售或学术上发表的磷光OLED元件用主发光层材料多属于单单只有咔唑(carbazole)片段或是多苯硅取代基的衍生物，然而这些已知的材料有着热稳定性不佳或运用在元件上产生低电流密度，导致电压过高等问题。

已有一些有机化合物被报导出来应用于蓝色、绿光磷光发光二极体(PHOLED)元件上，如美国专利20080286607所揭露具有以下结构的化合物：

其中Ar¹及Ar²代表苯环或是吡啶，而R¹¹及R¹²代表氢、烷基、氧基、或芳基。然而上述化合物其三唑(trizole)基团及咔唑(carbazole)基团系以对位方式配置于苯环上，使得共轭体系加长，如此一来高的共振效果使得发光能隙降低，不适合于绿光磷光发光二极体。此外，该对位配置的三唑(trizole)基团及咔唑(carbazole)基团，也增加了该化合物的结构对称，使得该化合物易形成结晶，较不适合蒸镀成膜。

因此开发适用于蓝色、绿光磷光材料的主发光层材料是一个很重要的课题。

【发明内容】

本发明提出一种有机化合物，具有高三重态能阶(T₁)，可应用在有机电激发光装置，作为有机发光单元的材料。此外，由于该有机化合物可增加传递能量到发光客体(guest emitter)的效率，因此可进一步作为蓝光及绿光磷光有机电激发光装置的发光层主体材料，可以达到提升磷光有机电激发光装置的元件效率。

根据本发明一较佳实施例，该有机化合物，具有如式(I)所示之化学结构：

式(I)

其中，

R¹系各自独立且分别为相同或不同的取代基，包括氢或C_1-8烷基；以及

R²及R³系各自独立且分别为相同或不同的取代基，包括氢、羟基、C_1-8烷基、C_1-8烷氧基、C_5-10芳基及其衍生物、或C_2-8杂芳基及其衍生物。

根据本发明另一较佳实施例，本发明提供一种有机电激发光装置，该装置包含一对电极；以及有机发光单元，配置于该对电极之间，其中该有机发光单元包含上述之有机化合物。