[发明专利]用于有机电子材料的新化合物以及使用该化合物的有机电致发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及用于有机电子材料的新化合物以及包含该化合物的有机电致发光器件。

技术背景

在显示器件中，自发射显示器件的电致发光（EL）器件是优选的，因为它们提供宽视角、优异的对比度和快速响应速率。伊斯曼柯达公司(Eastman Kodak)在1987年首先开发了一种有机EL器件，该器件使用低分子量芳族二胺和铝络合物作为形成电致发光层的物质[Appl.Phys.Lett.51,913,1987]。

当电荷注入到形成在电子注入电极（阴极）和空穴注入电极（阳极）之间的有机层时，形成电子-空穴对，由电子-空穴对产生的激子湮灭时，有机EL器件发光（磷光或者荧光）。有机EL器件在约为10V的电压下，以100-10,000cd/m²的亮度发射偏振光，其一般采用荧光材料，从而在蓝色至红色光谱范围内发光。所述器件可以在挠性透明基材（例如塑料）上形成，也可在相比等离子体显示平板或无机EL显示器低的电压（10V或更低）下运行，可消耗较少的功耗并具有优异的色彩。

决定包括发光效率，寿命等在内的有机EL器件性能的最重要因素是电致发光材料，还需要以下电致发光材料的数种特性，包括固相的高荧光量子产率、电子和空穴的高迁移率、真空沉积时的低分解性、并形成均匀稳定的薄膜。

有机电致发光材料可宽泛地分成高分子量材料和低分子量材料，所述低分子量材料可包括金属络合化合物以及在分子结构方面不含金属的纯有机电致发光材料。已知的此类电致发光材料是螯合络合物有例如：三(8-羟基喹啉)铝络合物等、香豆素衍生物、四苯基丁二烯衍生物、联苯乙烯基亚芳基(bisstyrylarylene)衍生物、噁二唑衍生物等，据报道它们能够在蓝色至红色范围内发射可见光。

为了实现全彩色OLED显示器，需要使用RGB三电致发光材料。开发具有高效率和长工作寿命的RGB电致发光材料对于提高有机EL器件的总体特性而言是重要的。电致发光材料包括基质材料和出于功能性目的的掺杂剂材料。通常，已知具有优异电致发光特性的器件具有这样的结构，其中，基质与掺杂剂掺杂以形成电致发光层。目前，开发具有高效率和长寿命的有机EL器件正成为一项急迫的任务。特别地，考虑中型至大型OLED面板所需的电致发光特性，发展优于常规电致发光材料的材料是紧迫的，因此，基质材料的发展被认为是非常重要的。为此，在固相中起溶剂作用并且在能量传输中扮演重要角色的基质材料应该是高纯度的，并且必须具有能够实现真空沉积的适当分子量。同样地，玻璃转化温度和热分解温度应该足够高，以确保获得长寿命所需的热稳定性和电化学稳定性，并且应该容易地形成无定形薄膜，与其他相邻层的材料的粘合力应该是优良的，不应发生层间移动。

在使用掺杂技术制造有机EL器件的情况下，能量从激发态的基质分子转移到掺杂剂的比率并非100%，基质材料和掺杂剂都会发光。具体来说，在红色电致发光器件的情况下，基质材料的发光波长范围比掺杂剂更清晰可见，因为基质材料发出不清晰可见的光，因此色纯度变差。在实践中，需要改善EL的使用寿命和耐久性。

目前，已知CBP是最广泛用作磷光材料的基质材料。已经报道了使用包含BCP、BAlq等的空穴阻挡层的高效OLED。先锋公司（日本）等已经报道了使用BAlq衍生物作为基质的高性能OLED。

尽管这些传统材料提供了良好的电致发光特性，但是它们具有一些缺陷，如在高温真空气相沉积过程中会发生降解，这是因为它们具有低的玻璃化转变温度和差的热稳定性。因为OLED的功率效率是由(π/电压)×电流效率确定的，所以功率效率与电压成反比，因此功率效率应该较高从而降低OLED的功率损耗。实际上，使用磷光材料的OLED提供比使用荧光材料的OLED高得多的电流效率（cd/A）。但是，当现有材料例如BAlq、CBP等用作磷光材料的基质时，相比使用荧光材料的OLED在功率效率（lm/W）方面没有明显优势，这是因为驱动电压较高。此外，OLED器件的寿命并不令人满意，因此需要发展一种具有更高性能的更稳定的基质材料。

同时，国际公开第WO 2006/049013号揭示了一种用于有机电致发光元件的化合物，该元件使用稠合双环基团作为骨架。然而，该文献并未揭示具有以下特征的结构：所有杂环烷基或环烷基与芳环稠合，以及咔唑基与杂环烷基稠合或环烷基与芳环稠合，并且采用含氮的稠合双环基团的骨架。

技术问题