[发明专利]有机化合物以及包含其的发光二极管和发光装置

说明书

公开了用作发光二极管和发光显示装置的掺杂剂的化合物。所述化合物具有以下结构(式1)：其中R_1a、R_1b、R_2a、R_2b、Z₁、Z₂、X和Y如本文所定义。还提供了包含式I化合物的发光二极管和发光装置，以及与所述化合物和装置的制备和用途相关的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年10月26日在韩国提交的第10-2017-0140169号韩国专利申请的权益，通过引用的方式将该专利申请全文并入本文。

技术领域

本公开涉及有机化合物，更具体地，涉及具有增强的电荷转移性能的有机化合物，以及各自使用所述有机化合物并且因此表现出增强的发光效率的发光二极管和发光装置。

背景技术

在平板显示装置中，有机发光二极管(OLED)显示装置和量子点发光二极管(QLED)显示装置可具有薄的结构并且具有低功率消耗，因此作为替代液晶显示(LCD)装置的下一代显示装置受到关注。

OLED或QLED是这样的装置，其中当将电荷注入布置于电子注入电极(正极)和空穴注入电极(负极)之间的有机发射层中时，电子-空穴对形成，然后消失，由此发射光。这些OLED或QLED可安装在柔性透明基板例如塑料基板上，可在低电压(10V或更低)下工作，具有相对低的功率消耗，并且表现出优异的色纯度。

图1是示出构成一般OLED的电极和发射层的材料的带隙能级的示意图。参照图1，OLED包括彼此面对的负极和正极、位于负极与正极之间的发射材料层(EML)、位于负极与EML之间的空穴注入层(HIL)和空穴传输层(HTL)、以及位于正极与EML之间的电子传输层(ETL)。

如上所述，OLED是这样的装置，其中当将电荷载流子注入布置于电子注入电极(正极)与空穴注入电极(负极)之间的有机发射层中时，电子-空穴对形成，然后消失，由此发射光。EML由有机发光材料形成，分别从负极和正极注入的空穴和电子在EML中重组以形成激子。EML中包含的有机发光材料通过该能量处于激发态，在有机发光材料中发生从激发态到基态的能量转换，并且所产生的能量作为光发射。

同时，HIL和HTL将空穴从负极注入和传输到EML，空穴是带正电荷的载流子，并且ETL将电子从正极注入和传输到EML，电子是带负电荷的载流子。为了将空穴和电子注入和传输到EML中，每个层应当由具有适当带隙能量的材料形成。常规地，通过沉积工艺形成构成OLED的发射层，但近来，可减少有机材料的浪费并且不需要滤色器的溶液工艺已用于形成发射层。

例如，HIL可以由聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)形成，HTL可以由聚(4-丁基苯基-二苯基-胺)(Poly-TPD)形成，ETL可以由2-联苯-4-基-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(PBD)形成。

然而，构成EML的发光材料具有非常深的最高已占分子轨道(HOMO)能级和非常高的最低未占分子轨道(LUMO)能级。因此，当空穴从HTL传输到EML并且电子从ETL传输到EML时，由于EML的发光材料和与其相邻的电荷转移层的材料之间的能级差异而形成能障。

然而，HTL与EML之间的HOMO能级差异(ΔG_H)比ETL与EML之间的LUMO能级差异(ΔG_L)大得多。也就是说，EML的发光材料具有比构成HTL的有机化合物深得多的HOMO能级。因此，向EML中传输和注入空穴比向EML中传输和注入电子延迟得更多，因此，带正电荷的空穴和带负电荷的电子不能平衡地注入EML中。特别地，在QLED中，空穴注入与电子注入之间的不平衡更加严重，QLED在EML中使用的无机发光材料的HOMO能级(价带能级)比构成HTL的有机材料的HOMO能级深得多。