本发明专利技术涉及一种由下式(1)表示的茚并三亚苯的二胺衍生物及使用其的有机电激发光装置，且式中Ar1、Ar2、L、X、m、n、p、q、r且R1至R5与本发明专利技术中所述的定义相同。前述二胺衍生物可应用在有机EL装置的电洞传输层、电子阻挡层中以及/或作为发光层中的荧光发光掺杂剂。因此，能制备出具有诸如低驱动电压、低功耗、高效率及长半衰期时间等良好效能的有机EL装置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于茚并三亚苯的二胺衍生物以及一种使用此衍生物的有机电激发光(以下称为“有机EL”)装置。具体而言，本专利技术涉及一种具有式(1)结构的二胺衍生物，以及一种使用具有式(1)结构的二胺衍生物作为电洞传输材料、电子阻挡材料或荧光发光掺杂剂的有机EL装置。
技术介绍
有机电激发光(有机EL)是一种发光二极管(LED)，其中发光层是由有机化合物制成的膜，其可在相对应的电流下发出光线。有机化合物的发光层夹设于两个电极之间。有机EL由于其高照明、低重量、超薄外形、自照明而无须背光、低功耗、宽视角、高对比度、制造方法简单以及反应时间快速的特性而应用于平板显示器中。第一次观察到有机材料电激发光的现象是在1950年代早期由安德烈贝纳诺斯(Andre Bernanose)和同事在法国南锡大学(Nancy University)进行的。纽约大学(New York University)的马丁蒲伯(Martin Pope)和其同事在1963年第一次在真空下于掺杂有并四苯的蒽的单一纯晶体上观察直流电(DC)电激发光。第一个二极管装置在1987年由伊士曼柯达(Eastman Kodak)的邓青云(Ching W.Tang)和史蒂文凡斯莱克(Steven Van Slyke)所发表。该装置使用具有分离设置的电洞传输层和电子传输层的双层结构，使得工作电压降低并且改进效率，引领当今时代的有机EL研究和装置生产。典型地，有机EL系由位于两个电极之间的有机材料层构成，其包含有电洞传输层(hole transporting layer，HTL)、发光层(emitting layer，EML)、电子传输层(electron transporting layer，ETL)。有机EL的基本机制涉及载子(carrier)的注入、载子的传输、重组以及形成激子(exciton)以发光。当外部电压施加到有机发光装置时，电子和电洞分别自阴极和阳极注入，电子将从阴极注入到最低未占用分子轨域(lowest unoccupied molecular orbital，LUMO)中，而电洞将从阳极注入到最高占用分子轨域(highest occupied molecular orbital，HOMO)中。当电子与电洞在发光层中重组时，形成激子并
且随后发光。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。75％的激子通过电子和电洞的重组形成而达到三重激发态。从三重态衰减是自旋禁阻(selffor bidden)的。因此，荧光电激发光装置仅具有25％的内部量子效率。相较于荧光电激发光装置，磷光有机EL装置利用自旋─轨域相互作用(spin-orbit interaction)可促进单重态与三重态之间的系统间穿越(intersystem crossing)，因而获得来自单重态和三重态两者的发光，并且有机电激发光装置的内部量子效率可自25％升至100％。近年来，安达教授(Adachi)及其同事研发一种结合热活化型延迟荧光(thermally activated delayed fluorescence，TADF)机制的新型荧光有机EL装置，其系通过反向系统间穿越(reverse intersystem crossing，RISC)机制，将自旋禁阻的三重态激子转化至单重态能阶以获得激子形成的高效率的一种具有前景的方式。三重态及单重态激子均能被有机EL利用。由于与单重态激子相比，三重态激子具有较长生命期及扩散长度，磷光有机EL一般需要在发光层与电子传输层之间设置额外的电洞阻挡层(hole blocking layer，HBL)或需要在发光层与电洞传输层之间的电子阻挡层(electron blocking layer，EBL)。使用电洞阻挡层或电子阻挡层的目的是限制所注入的电洞及电子之间的重组，以及使位于发光层内产生的激子呈现松弛(relaxation)，因而得以改进装置的效率。为了满足这些作用，电洞阻挡材料或电子阻挡材料必须具有适合用来阻断电洞或电子自发光层传输至电子传输层或至第洞传输层的HOMO与LUMO能阶。持续存在对于能够有效传输电子或电洞、阻挡电子或电洞，又具备良好热稳定性的有机EL材料的需求，以及对于可以降低驱动电压和功耗、增加效率和半衰期的更有效率的电洞传输材料(hole transporting material，HTM)及电子阻挡材料(electron blocking material，EBM)的需求。根据上文所述的原因，本专利技术的目的在于解决相关现有技术如欧洲专利公开案第2313362号、美国专利公开案第20130048975号、WIPO专利公开案第20080672636号及WIPO专利公开案第2012091471号所涉及的技术问题。本专利技术利用二芳基二胺基(diaryldiamine group)或杂芳基二胺基(heteroaryldiamine group)连接至茚并三亚苯的核心结构，完成如式(1)所示的新颖衍生物结构，并提供一种具有良好的热稳定性、高发光效率、高亮度及长半衰期时间的发光装置，以改善现有的材料与现有的有机EL装置。日本专利公开案第2013232520号、韩国专利公开
案第20120072784号、WIPO专利公开案第2008062636号、WIPO专利公开案第2012091471号、美国专利案第8962160号、美国专利案第8993130号、美国专利公开案第20140231754号、美国专利公开案第20140151645号、美国专利公开案第20130048975号、美国专利公开案第20140175383号以及美国专利公开案第20140209866号涉及了用于有机EL装置中以茚并三亚苯为基础结构的衍生物。然而，尚未有任何现有技术公开利用基于茚并三亚苯结构骨架的二胺类化合物作为有机EL装置中的电洞传输材料、电子阻挡材料以及/或荧光发光掺杂剂(fluorescent emitting dopant)。
技术实现思路
根据上述原因，本专利技术的目的在于解决现有技术的技术问题，并且提供一种具备优异的热稳定性、高亮度、高效率、长半衰期时间的发光装置。本专利技术涉及一种如式(1)所示的基于茚并三亚苯的二胺衍生物，可应用于有机EL装置中的电洞传输层、电子阻挡层或发光层，且可以作为荧光发光掺杂剂，使装置具备良好的电荷载子移动率及操作耐受性，并且可降低驱动电压及功率消耗，以及增加效率与半衰期时间。根据本专利技术所提供的基于茚并三亚苯的二胺衍生物可以用于有机EL装置的电洞传输层、电子阻挡层，并且可以作为发光层中的荧光发光掺杂剂。此类衍生物可解决现有技术材料的缺点，如短半衰期时间、低效率及高驱动电压等。本专利技术在工业实践中具有经济优势。因此，本专利技术公开可用于有机EL装置中的基于茚并三亚苯的二胺衍生物。前述基于茚并三亚苯的二胺衍生物由下式(1)表示：其中Ar1及Ar2分别表示氢原子或具有6到20个碳原子的经取代或未经取代的非稠合芳基(non-fused aryl group)；m表示0至4的整数；r表示0至3的整数；p及q分别表示0至8的整数；n表示0或1的整数，其中当n表示0时，L表示具有6至\本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于茚并三亚苯的二胺衍生物，其具有以下式(1)所示的化学结构：其中Ar1及Ar2分别表示氢原子或具有6到20个碳原子的经取代或未经取代的非稠合芳基；m表示0至4的整数；r表示0至3的整数；p及q分别表示0至8的整数；n表示0或1的整数，其中当n表示0时，L表示具有6至30个碳原子的经取代或未经取代的二价亚芳基，而当n表示1时，L表示单键或具有6到30个碳原子的经取代或未经取代的二价亚芳基；X表示选自由O、S、C(R6)(R7)及N(R8)所组成的群组中的原子或基团所构成的二价桥；R1到R8独立地选自由氢原子、具有1至20个碳原子的经取代或未经取代的烷基、具有6至30个碳原子的经取代或未经取代的芳基以及具有3至30个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基所组成的群组。
【技术特征摘要】
2015.05.19 US 14/716,8561.一种基于茚并三亚苯的二胺衍生物，其具有以下式(1)所示的化学结构：其中Ar1及Ar2分别表示氢原子或具有6到20个碳原子的经取代或未经取代的非稠合芳基；m表示0至4的整数；r表示0至3的整数；p及q分别表示0至8的整数；n表示0或1的整数，其中当n表示0时，L表示具有6至30个碳原子的经取代或未经取代的二价亚芳基，而当n表示1时，L表示单键或具有6到30个碳原子的经取代或未经取代的二价亚芳基；X表示选自由O、S、C(R6)(R7)及N(R8)所组成的群组中的原子或基团所构成的二价桥；R1到R8独立地选自由氢原子、具有1至20个碳原子的经取代或未经取代的烷基、具有6至30个碳原子的经取代或未经取代的芳基以及具有3至30个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基所组成的群组。2.如权利要求1所述的基于茚并三亚苯的二胺衍生物，其中，所述基于茚并三亚苯的二胺衍生物是具有如下列式(2)至式(4)所示的化学结构中的其中一种：其中Ar1及Ar2分别表示氢原子或具有6到20个碳原子的经取代或未经取代的非稠合芳基；m表示0至4的整数；r表示0至3的整数；p及q分别表示0至8的整数；n表示0或1的整数，其中当n表示0时，L表示具有6至30个碳原子的经取代或未经取代的二价亚芳基，而当n表示1时，L表示单键或具有6到30个碳原子的经取代或未经取代的二价亚芳基；X表示选自由O、S、C(R6)(R7)及N(R8)所组成的群组中的原子或基团所构成的二价桥；R1到R8独立地选自由氢原子、具有1至20个碳原子的经取代或未经取代的烷基、具有6至30个碳原子的经取代或未经取代的芳基以及具有3至30个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基所组成的群组。3.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员：颜丰文，
申请(专利权)人：机光科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71
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