[发明专利]磷光化合物和使用其的有机发光二极管器件

说明书

本申请要求于2012年12月3日递交的韩国专利申请第10-2012-0138993号的权益，通过援引将其并入本文。

技术领域

本发明涉及磷光化合物和有机发光二极管(OLED)器件，更具体而言，涉及因高三线态能量而具有提高的发光效率的磷光化合物和使用该磷光化合物的OLED器件。

背景技术

近来，对于具有小占用面积的平板显示器件的需求在增加。在平板显示器件中，广泛引入了可称作有机电致发光器件的OLED器件。

OELD器件通过以下方式发光：由作为电子注入电极的阴极和由作为空穴注入电极的阳极分别将电子和空穴注入发光化合物层中，使电子与空穴结合，产生激子并使激子由激发态转变为基态。例如，可以使用柔性基体(例如塑料基体)作为元件形成于其上的基本基体。由于OELD器件不需要背光组件，因此OELD器件重量轻并且能耗低。此外，OELD器件可以在比运行其它显示器件所需电压更低的电压(例如，10V以下)下运行。另外，OELD器件足以产生全色图像。

下面简要说明制造OELD器件的一般方法。

(1)首先，通过沉积透明的导电性化合物(例如氧化铟锡(ITO))在基体上形成阳极。

(2)接下来，在阳极上形成空穴注入层(HIL)。例如，HIL可由下式1-1所表示的4,4′-双[N-[4-{N,N-双(3-甲基苯基)氨基}苯基]-N-苯基氨基]联苯(DNTPD)形成，并具有约10nm～约60nm的厚度。

(3)接下来，在HIL上形成空穴输送层(HTL)。例如，HTL可以由下式1-2所表示的4,4-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(NPB)形成，并具有约30nm～约60nm的厚度。在使用磷光化合物的OLED器件中，在HTL上可以形成厚度为约5nm～10nm的电子阻挡层以提高发光效率和寿命。

(4)接下来，在HTL上形成发光化合物层(EML)。可以向EML上掺杂掺杂剂。在磷光型中，EML可以由下式1-3所表示的4,4-N,N-二咔唑联苯(CBP)形成并具有约30nm～约60nm的厚度，并且可以掺杂由下式1-4所表示的三((3,5-二氟-4-氰基苯基)吡啶)铱(III)(FCNIr)作为掺杂剂以形成蓝色发光材料模式。另外，为显示全色图像，形成红色和绿色发光材料模式。

(5)接下来，在EML上层叠电子输送层(ETL)和电子注入层(EIL)。在使用磷光化合物的OLED器件中。在形成ETL之前可以形成厚度为约5nm～10nm的空穴阻挡层以保持EML中的三线态激子。

(6)在EIL上形成阴极，并在阴极上形成钝化层。

[式1-1]

[式1-2]

[式1-3]

[式1-4]

近来，磷光化合物比荧光化合物更广泛地用于发光层。荧光化合物仅利用对应于约25%的激子的单线态能量发光，而对应于75%的激子的三线态能量作为热量而丧失。但是，磷光化合物不仅利用单线态能量，而且利用三线态能量来发光。磷光掺杂剂包括位于有机化合物中心的重原子(如铱(Ir))，并具有很高的由三线态至单线态的电子跃迁几率。

但是，掺杂剂的效率因淬灭现象而急剧降低，因而对于不具有主体的掺杂剂的发光材料层存在限制。因此，期望的是，通过掺杂剂和具有更高热稳定性和三线态能量的主体来形成发光材料层。

在包含磷光化合物的OLED器件中，来自阳极的空穴和来自阴极的电子在发光材料层的主体处结合。发生了主体的单线态激子向掺杂剂的单线态或三线态能级的能级跃迁，并发生来自主体的三线态激子向掺杂剂的三线态能级的能级跃迁。跃迁至掺杂剂的单线态能级的激子再次跃迁至掺杂剂的三线态能级。即，所有激子跃迁至掺杂剂的三线态能级。处于掺杂剂的三线态能级的激子跃迁至基态，使发光材料层发光。

为实现跃迁至掺杂剂的高效能级跃迁，主体的三线态能量应该大于掺杂剂的三线态能量。当主体的三线态能量小于掺杂剂的三线态能量时，发生由掺杂剂至主体的能级反跃迁，使发光产率降低。在HTL和ETL以及主体和掺杂剂中三线态能量是重要的事实。

参照图1，广泛用于主体的CBP具有约2.6eV的三线态能级，该值大于用作蓝色掺杂剂的Firpic或FCNIr的三线态能级，因而发光产率降低。

因此，需要具有比磷光掺杂剂更高的三线态能量的新型蓝色磷光化合物。

发明内容