[发明专利]新有机电致发光化合物和包含该化合物的有机电致发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及用作磷光基质材料的新有机电致发光化合物以及包含该化合物的有机电致发光器件(以下称为“OLED器件”或“有机EL器件”)。

背景技术

电致发光(EL)器件是一种自发光器件，其相对于其他类型的显示器件的优势在于提供了更宽的可视角、更高的对比度并具有更快速的响应时间。因此，电致发光(EL)器件作为各种显示设备的发光器件受到关注。伊斯曼柯达公司(Eastman Kodak)通过使用芳族二胺小分子和铝配合物作为形成发光层的材料，首先开发了一种有机EL器件[Appl.Phys.Lett.51,913,1987]。之后，由于有机电致发光器件具有高可视性、优异的耐振性能和低的施加电压的优点，所以其作为下一代显示设备的实际应用的研究非常活跃。

通常，有机电致发光器件包括具有发光层的有机化合物层、支撑所述有机化合物层的一对电极、和空穴传输层或电子传输层，且可具有例如阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极的构造。当电场施加到具有上述层的有机电致发光器件时，发光层的发光化合物通过由阳极注入的空穴以及阴极注入的电子之间的结合能发出光。

同时，有机EL器件中决定发光效率的最重要的因素是发光材料。到目前为止，通过单线态激子进行荧光发光的荧光材料已经广泛用作发光材料。但是，磷光材料作为发光材料最近受到了关注，因为根据电致发光机理，通过三线态激子进行磷光发光的磷光材料的发光效率相比荧光材料理论上能提高4倍。例如，据报道有机电致发光器件出现了磷光发光，所述有机电致发光器件包括具有4,4'-N,N'-二咔唑-联苯和铱络合物(其是磷光发光掺杂剂)的有机发光层，其中4,4'-N,N'-二咔唑-联苯是磷光发光体的基质材料(以下称为“磷光基质材料”)。

在此，铱(III)络合物是众所周知的磷光材料，包括二(2-(2'-苯并噻吩基)-吡啶根合-N,C3')(乙酰丙酮酸根合)铱((acac)Ir(btp)₂)、((acac)Ir(btp)₂)、三(2-苯基吡啶)铱(Ir(ppy)₃)和二(4,6-二氟苯基吡啶根合-N,C2)吡啶甲酸根合(picolinato)铱(Firpic)，分别作为红色、绿色和蓝色材料。

已知4,4'-N,N'-二咔唑-联苯(CBP)是最众所周知的磷光发光基质材料。但是，当CBP用作绿色磷光发光材料三(2-苯基吡啶)铱络合物(Ir(ppy)₃)的基质材料时，由于CBP的特性失去了注入平衡，从而使其容易传递空穴，且难于传递电子。因此，过量空穴流入电子传输层，且最后Ir(ppy)₃的发光效率降低。

为了解决这个问题，提出了得到高发光效率的方法，其包括通过在发光层和电子传输层之间制备空穴阻挡层，以在发光层中有效累积空穴。因此，开发了一种高效率的有机电致发光器件，其通过使用特定材料(例如2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(以下称为“BCP”、“浴铜灵”)和BAlq(双(2-甲基-8-喹啉根合)(4-苯基苯酚)铝(III))的空穴阻挡层来防止电子和空穴在电子传输层中结合。另外，先锋公司(日本)等开发了使用BAlq的衍生物的高性能EL器件，所述BAlq的衍生物具有作为基质材料的合适电子传输能力。但是，BCP具有低的可靠性，因为其即使在室温也容易结晶，且寿命非常短。BAlq的Tg约为100℃，且据报道具有较好的设备寿命。但是，BAlq相比Ir(ppy)₃具有发光效率下降的问题，因为其空穴阻挡能力不足。

尽管这些磷光基质材料在发光特性方面具有一些优点，但是它们具有下述不足：(1)因为它们的玻璃化转变温度低和热稳定性差，在真空中的高温沉积过程中，它们可能发生降解。(2)有机EL器件的功率效率由[(π/电压)×电流效率]确定，所以功率效率与电压成反比。与那些含有荧光材料的有机EL器件相比，含有磷光基质材料的有机EL器件提供了更高的电流效率(cd/A)。不过，其具有较高的驱动电压，因此其在功率效率(lm/W)上的并没有实质优势。(3)另外，当磷光基质材料用于OLED器件时，器件的工作寿命并不令人满意，且发光效率仍需改进。

因此，考虑到这些问题，需要具有改进稳定性和性能的绿色基质材料。

韩国专利申请在审公开号：10-2004-0094842公开了一种器件，其包括使用含氮杂环连接到芳基咔唑基的化合物和铱金属络合物衍生物的发光层。但是，发光的颜色是蓝绿色。