延遲熒光化合物和使用該化合物的有機發光二極管和顯示裝置的制造方法
【專利說明】延遲熒光化合物和使用該化合物的有機發光二極管和顯示 裝置
[0001] 相關申請的奪叉引用
[0002] 本申請要求分別于2014年10月17日和2015年9月15日在韓國提交的韓國專 利申請 10-2014-0140969 號、10-2014-0140970 號、10-2015-0130519 號和 10-2015-0130518 號的優先權和權益，在此通過援引分別將其全部完整并入。
技術領域
[0003] 本發明的實施方式涉及有機發光二極管（0LED)，更具體而言，涉及具有優異的發 光效率的延遲熒光化合物和使用該延遲熒光化合物的0LED和顯示裝置。
【背景技術】
[0004] 對于大尺寸顯示裝置的需求促進了平板顯示裝置作為圖像顯示裝置的發展。在平 板顯示裝置中，0LED得到快速發展。
[0005] 在0LED中，當來自陰極（作為電子注入電極）和陽極（作為空穴注入電極）的電 子和空穴注入發光材料層時，電子和空穴復合并變消失，使得從0LED發光。柔性基板，例如 塑料基板，可以用作0LED的基體基板，并且0LED具有優異的驅動電壓、能耗和色純度的特 性。
[0006] 0LED包含位于基板上作為陽極的第一電極、與第一電極相對的作為陰極的第二電 極和位于其間的有機發光層。
[0007] 為了改善發光效率，有機發光層可以包含依次層疊在第一電極上的空穴注入層 (HIL)、空穴傳輸層（HTL)、發光材料層（EML)、電子傳輸層（HTL)和電子注入層（EIL)。
[0008] 空穴由第一電極經HIL和HTL轉移到EML中，電子由第二電極經EIL和ETL轉移 到HML中。
[0009] 電子和空穴在EML中復合產生激子，激子由激發態躍迀到基態從而發光。
[0010] EML的發光材料的外量子效率（η ext)可以表不為：
[0011] next= n intx r χ φ x n out coupling
[0012] 在上式中，" nint"為內量子效率，" r "為電荷平衡系數，"Φ"為輻射量子效率， " noutcoupling"為取出效率。
[0013] 電荷平衡系數" Γ "指的是產生激子的空穴和電子之間的平衡。通常，假定空穴和 電子1:1匹配，則電荷平衡系數的值為" 1"。輻射量子效率" Φ "為與發光材料的有效發光 效率有關的值。在主體-摻雜劑體系中，輻射量子效率取決于摻雜劑的熒光量子效率。
[0014] 內量子效率" nint"是產生光的激子與由空穴和電子復合產生的激子之比。在熒 光化合物中，內量子效率的最大值為〇. 25。當空穴和電子復合產生激子時，單重態激子與三 重態激子之比根據自旋結構為1:3。不過，在熒光化合物中，僅有單重態激子而非三重態激 子參與發光。
[0015] 取出效率" _pling"是顯示裝置發出的光與EML發出的光之比。當在熱蒸鍍方 法中沉積各向同性化合物形成薄膜時，發光材料隨機取向。在此情況下，顯示裝置的取出效 率可以假定為0. 2。
[0016] 因此，包含熒光化合物作為發光材料的0LED的最大發光效率小于約5%。
[0017] 為了克服熒光化合物的發光效率的缺點，對于0LED已開發出單重態激子和三重 態激子二者都參與發光的磷光化合物。
[0018] 已提出并發展了具有較高效率的紅色和綠色磷光化合物。不過，尚沒有滿足發光 效率和可靠性要求的藍色磷光化合物。
【發明內容】
[0019] 因此，本發明的實施方式涉及延遲熒光化合物和使用該化合物的0LED和顯示裝 置，其基本上消除了由于現有技術的限制和缺點導致的一個以上問題。
[0020] 本發明的實施方式的一個目的是提供具有高發光效率的延遲熒光化合物。
[0021] 本發明的實施方式的另一目的是提供具有改善的發光效率的0LED和顯示裝置。
[0022] 本發明的其他特征和優點將在后續的說明中闡述，其部分將由該說明而顯而易 見，或者可通過實施本發明而領會。本發明的目的和其他優點將由撰寫的說明書和其權利 要求以及附圖中具體指出的結構實現和達到。
[0023] 為了實現這些和其他優點以及根據本文體現和泛泛地說明的本發明的實施方式 的目的，本發明的實施方式的一個方面提供了式1所示的延遲熒光化合物：
其中，η為1或0，A選自式2 :
其中，D選自式3 :
LJPL2各自獨立地選自式4 :
其中，式2中的札選自氫或苯基，X、Y和Z各自獨立地選自碳和氮，且其中X、Y 和Z中的至少兩個為氮，式4中的私選自氫或Cl~CIO烷基。
[0024] 在本發明的實施方式的另一方面中，提供了一種有機發光二極管，其包含：第一 電極；與第一電極相對的第二電極；和位于第一電極和第二電極之間并且包含式1所示的 延遲熒光化合物的有機發光層：
（式1)，其中，η為1 或〇，Α選自式2:
其中，D選 自式3:
1^和L2各自獨立地選自式4 :
其中，式2中的&選自氫或苯基，X、Y和Z各自獨立地選自碳和氮，且其中X、Y 和Ζ種的至少兩個為氮，式4中的私選自氫或Cl~CIO烷基。
[0025] 在本發明的實施方式的另一方面中，提供了 一種顯示裝置，其包含：基 板；位于所述基板上的有機發光二極管，其包含第一電極、與第一電極相對的第 二電極和位于第一電極和第二電極之間并且包含式1所示的延遲熒光化合物的 有機發光層：
Li-L2-_D)n (式1);位于所述有機發光 二極管上的封裝膜；和位于所述封裝膜上的蓋窗，其中，η為1或0, A選自式2:
其中，D選自式3 :
LdP L 2各自獨立地選自式4 :
其中，式2中的&選自氫或苯基，X、Y和Z各自獨立地選自碳和氮，且其中X、Y 和Ζ中的至少兩個為氮，式4中的私選自氫或Cl~CIO烷基。
[0026] 應理解，前述一般說明和以下詳細說明均是示例并且是解釋性的，意圖是提供要 求保護的發明的進一步說明。
【附圖說明】
[0027] 為了提供對本發明的進一步理解而包含附圖并將其并入構成本說明書的一部分， 附圖圖示了本發明的實施方式，并與說明書一起解釋本發明的原理。
[0028] 圖1是說明本發明的延遲熒光化合物的發光機理的圖示。
[0029] 圖2A~2D分別顯示本發明的化合物1的HOMO和LUM0的分布。
[0030] 圖3是本發明的延遲熒光化合物的"Lippert-Mataga曲線"圖。
[0031] 圖4是本發明的0LED的截面示意圖。
【具體實施方式】
[0032] 本說明書中記載的術語的含義應如下理解。
[0033] 單數形式應理解為也包括復數形式，除非上下文另有明確規定。術語"第一"、"第 二"等用于將任一要素與其他要素區分開，本發明的范圍并不意圖受到這些術語的限制。術 語〃包含〃、〃包括〃等應理解為不排除一個以上其他特征、整體、步驟、操作、要素、成分或 其組合的存在或加入。術語"至少一個"應理解為包括由一個或多個關聯項目可以揭示的 所有組合。例如，"選自第一項目、第二項目和第三項目的至少一個"的含義不僅包括第一項 目、第二項目和第三項目的每一個，而且包括由第一項目、第二項目和第三項目的兩個以上 可以揭示的這些項目的所有組合。另外，當任一要素被稱為在另一要素〃之上〃時，其可以 直接位于另一要素的上表面上或者也可能存在第三中間要素。
[0034] 現將詳細參照示例性實施方式，其實例在附圖中有闡述。
[0035] 本發明的延遲熒光化合物具有：剛哚并-[3, 2, 1-j，k]咔唑電子供體部分經連接 基（位于電子供體部分和電子受體部分之間）與電子受體部分結合或連接的第一結構，或 者吲哚并-[3, 2, 1-j，k]咔唑第一電子供體部分和第二電子供體部分分別經第一和第二連 接基（位于電子供體部分和電子受體部分之間）與電子受體部分結合或連接的第二結構。 本發明的延遲熒光化合物具有下式1。
[0036] [式 1]
[0037]
[0038] 在式1中，電子受體部分"A"選自下式2-1所示的材料。
[0039] [式 2-1]
[0040]
[0041] 在式2-1中，"R/'選自氫或苯基，X、Y和Z各自獨立地選自碳和氮。X、Y和Z中的 至少兩個為氮，x、Y和Ζ相同或不同。例如，X和Υ可以為氮，而Ζ可以為碳。作為另選，X、 Υ和Ζ都可以為氮。例如，電子受體部分Α可以選自下式2-2所示的材料。
[0042] [式 2-2]
[0044] 也就是說，電子受體部分"A"可以選自吡啶、二苯基嘧啶、二苯基三嗪、苯基嘧啶、 苯基三嗪或二苯并噻吩砜。
[0045] 在式1中，第二電子供體部分"D"選自吲哚并-[3, 2, l_j，k]咔唑、咔唑或三苯基 胺。例如，第二電子供體部分"D"可以選自下式3所示的材料。
[0046] [式 3]
[0047]
[0048] 在式1中，"L/'和"L2"各自獨立地選自下式4-1所示的具有取代基或不具有取代 基的苯。
[0049] [式 4-1]
[0050]
[0051] 在式4-1中，"R2"選自氫或C1~C10烷基。例如，"R2"可以選自下式4-2的材料。
[0052] [式 4_2]
[0053]
[0054] 在式1中，"η"為1或0(零）。也就是說，式1所示的延遲熒光化合物可以具有下 式5-1或式5-2 :
[0059] 換言之，如式5-1所示，本發明的延遲熒光化合物可以具有以下結構：吲哚 并-[3, 2, 1-j，k]咔唑電子供體部分和電子受體部分與連接基結合（或連接），而無其他電 子供體部分和其他連接基。
[0060] 作為另