[发明专利]杂芳族化合物及使用其的有机电激发光组件

说明书

本发明提供了一种杂芳族化合物及使用该杂芳族化合物作为有机电激发光组件发光层的荧光客体材料。该有机电激发光组件可以运作出较高的电流效率或较低的驱动电压。

技术领域

本发明是关于一种杂芳族化合物，特别是关于一种使用该杂芳族化合物的有机电激发光组件。

背景技术

有机电激发光(有机EL)组件是一种有机发光二极管(OLED)，其中发光层是由有机化合物制成的膜，有机化合物可响应电流而发光。包含有机化合物的发光层被夹置于两个电极之间。有机EL组件由于其高照度、重量轻、超薄外形、自照明而无需背光、低功耗、广视角、高对比、制造方法简单以及反应时间快速而被应用于平板显示器。

典型上，有机EL是由位于两个电极之间的有机材料层构成。有机材料层包括电洞传输层(hole transporting layer，HTL)、发光层(emitting layer，EML)、及电子传输层(electron transporting layer，ETL)。有机电激发光的基本原理涉及载子(carrier)的注入、传输、及复合以及激子(exciton)的形成，以进行发光。当向有机EL组件施加外部电压时，电子和电洞分别从阴极和阳极注入。电子从阴极注入最低未占用分子轨域(lowestunoccupied molecular orbital，LUMO)中，而电洞从阳极注入最高占用分子轨域(highestoccupied molecular orbital，HOMO)中。随后，电子在发光层中与电洞重组而形成激子，然后激子失活而发光。当发光分子吸收能量而达到激发态时，依据电子和电洞的自旋组合，激子可呈单重态或三重态。众所周知，在电激发下形成的激子通常包括25％的单重态激子和75％的三重态激子。然而，在荧光材料中，75％的三重态激子中的电生成能量将作为热量消散，因为从三重态衰减是自旋禁阻(spin forbidden)的。因此，荧光电激发光组件仅具有25％的内部量子效率(internal quantum efficiency)，导致理论上最高的外部量子效率(EQE)仅有5％，因为组件的光输出耦合效率只有约20％。相较于荧光电激发光组件，磷光有机EL组件利用自旋─轨域相互作用(spin-orbit interacttion)来促进单重态与三重态之间的系统间穿越(intersystem crossing)，因此来自单重态和三重态的发光皆可取得，而且电激发光组件的内部量子效率可自25％升至100％。

对于使用有机EL组件的全彩平板显示器来说，有机EL组件中使用的有机材料在半衰期、驱动电压、或电流效率方面仍然无法令人满意。因此，本发明的目的是提供一种有机化合物，可以提高有机EL组件的电流效率、或降低其驱动电压、或增加其半衰期。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种新的杂芳族化合物，可以作为有机EL组件发光层的荧光客体材料，能够改善电流效率、功耗、或驱动电压。

本发明的另一目的是提供一种杂芳族化合物，或使用该杂芳族化合物的有机电激发光组件，其可运作出较高的电流效率或较低的驱动电压。

依据本发明，提供了一种可用于有机EL组件的杂芳族化合物。该杂芳族化合物可由下式(1)表示：

其结构的上下可各具有一个稠合含氮杂芳环单元，中间的A可表示经取代或未经取代的稠合环烃单元(例如是稠合芳环单元)。将该杂芳族化合物，用于作为有机电激发光组件的发光层或有机薄膜层，可显示出良好的特性。例如，但不限于，将该杂芳族化合物，用于作为发光层的客体材料，可以使组件发光颜色种类，扩及蓝、绿、黄、红、橙等颜色的荧光。另外，该杂芳族化合物，可使组件的驱动电压，低至约3.4～5.6V。再者，该杂芳族化合物可使电流效率提高至约5.7～52.3cd/A。例如，对于发光颜色是绿色的组件，该杂芳族化合物可使电流效率提高至约47.5～52.3cd/A；对于发光颜色是蓝色的组件，该杂芳族化合物可使电流效率提高至约5.7～5.8cd/A；对于发光颜色是红色的组件，该杂芳族化合物可使电流效率提高至约21.2cd/A。