咔唑衍生物以及包含其的有机电致发光器件的制作方法

本发明涉及咔唑衍生物以及包含其的有机电致发光器件，通过咔唑衍生物，使包括覆盖层的有机电致发光器件同时具备高折射率特性和紫外线吸收特性。

背景技术：

1、在显示器产业中，随着显示装置的大型化，对占用空间小的平板显示器件的需求正在增加。液晶显示器(liquid crystal display，lcd)的缺点在于，视角有限，并且由于不是自发光型的，需要额外的光源。由于这些原因，作为利用自发光现象的显示器，有机发光二极管(organic light emitting diodes，oled)备受关注。

2、关于oled，1963年，由pope等最初开始了对于利用蒽(anthracene)芳烃的单晶的载流子注入型电致发光(electroluminescence；el)的研究。从该研究起，开始理解并研究了有机物中的电荷注入、再结合、激子的生成、发光等基础性机制和电致发光特性等。

3、尤其是，为了提高发光效率，正在进行关于器件的结构变化以及材料开发等的多种尝试[sun，s.，forrest，s.r.，appl.phys.lett.91，263503(2007)/ken-tsung wong，org.lett.，7，2005，5361-5364]。

4、oled显示器的基本结构通常由阳极(anode)、空穴注入层(hole injectionlayer，hil)、空穴传输层(hole transporting layer，htl)、发光层(emission layer，eml)、电子传输层(electron transporting layer，etl)以及阴极(cathode)的多层结构构成，呈电子有机多层膜形成在两个电极之间的三明治结构。

5、通常，有机发光现象是指利用有机材料将电能转化为光能的现象。利用有机发光现象的有机发光器件通常具有包括阳极和阴极以及位于它们之间的有机物层的结构。其中，为了提高有机发光器件的效率和稳定性，有机物层多呈由不同材料形成的多层的结构，例如，可包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等。

6、在这种有机发光器件的结构中，当对两个电极之间施加电压时，阳极和阴极分别向有机物层注入空穴和电子，当所注入的空穴与电子相遇时会形成激子(exciton)，该激子退激到基态时会发光。已知这种有机发光器件具有自发光、高亮度、高效、低驱动电压、宽视角、高对比度、快速响应性等特性。

7、在有机发光器件中，用作有机物层的材料可根据功能分为发光材料和电荷传输材料，例如，空穴注入材料、空穴传输材料、电子传输材料、电子注入材料等。

8、发光材料根据发光颜色而分为蓝色、绿色、红色发光材料以及显示更佳的天然色所需的黄色及橙色发光材料。另外，为了提高色纯度和基于能量转移的发光效率，可使用主体/掺杂剂系作为发光材料。其原理是，当将与主要构成发光层的主体相比能带隙更小且发光效率更优秀的掺杂剂少量地混入发光层时，主体所产生的激子传输到掺杂剂，从而高效发光。此时，主体的波长会向掺杂剂的波段移动，因此，可根据所利用的掺杂剂种类而取得所需波长的光。

9、为了表达上述的有机发光器件具有的多种优秀的特征，器件中形成有机物层的材料，例如，空穴注入材料、空穴传输材料、发光材料、电子传输材料、电子注入材料等被开发，由此，有机发光器件的性能通过最近实现商业化的产品而得到认可。

10、但是，在实现有机发光器件的商业化以后，除了有机发光器件的自发光特性以外，还需要其他各种特性。

11、有机发光器件长时间暴露于外部光源的情况居多，因此处于暴露在高能量的紫外线的环境下。因此，存在形成有机发光器件的有机物持续受到影响的问题。为了防止暴露于这种高能光源，可将具有紫外线吸收特性的覆盖层应用于有机发光器件中，从而能够解决问题。

12、通常，有机发光器件被认为具有宽视角特性，但是在光源的光谱观点上，根据视角而产生相当大的偏差。这是由于构成有机发光器件的玻璃基板、有机物以及电极材料等的总折射率与取决于有机发光器件的发光波长的适当的折射率之间产生偏差。

13、通常，蓝色所需的折射率值越大且波长越长，所需的折射率值越小。因此，需要开发出用于形成同时满足上述提及的紫外线吸收特性和适当的折射率的覆盖层的材料。

14、有机发光器件的效率通常可以分为内部发光效率(internal luminescentefficiency)和外部发光效率。内部发光效率与为了实现光转化而在有机层中形成激子的效率有关。

15、外部发光效率是指有机层中产生的光发射到有机发光器件外部的效率。

16、为了提高整体效率，不仅需要提高内部发光效率，还需要提高外部发光效率。为了提高外部发光效率并防止当长期暴露在日光时可能引起的多个问题，需要开发具有新功能的覆盖层(cpl)化合物。特别是，需要开发覆盖层功能中的具有优秀的吸收紫外线波段的光的能力的覆盖层材料。

17、另一方面，与非共振结构的底部(bottom)器件结构相比，共振结构的顶部(top)器件结构由于所形成的光被作为反射膜的阳极反射后从阴极侧射出，因此，基于表面等离激元(surface plasmon polariton，spp)的光能损失大。

18、因此，作为用于改善el光谱(el spectrum)的形状和效率的重要方法之一，具有在顶部阴极(top cathode)上使用光效率改善层(覆盖层)的方法。

19、通常，spp主要使用al、pt、ag、au四种金属来发射电子，并且会在金属电极表面发生表面等离子体。例如，当使用ag作为阴极时，射出的光因spp而淬灭(quenching，由ag导致光能损失)，从而导致效率降低。

20、相反地，当使用覆盖层(光效率改善层)时，会在mgag电极与有机材料的界面发生spp，此时，当所述有机材料为高折射时(例如，n＞1.69@620)，其中，经横电(transverseelectric，te)偏振的光由于渐逝波(evanescent wave)而沿垂直方向消灭在覆盖层表面(光效率改善层表面)，沿阴极和覆盖层移动的经横磁(transverse magnetic，tm)偏振的光由于表面等离子共振(surface plasma resonance)而发生波长的放大现象，因此，峰(peak)的强度(intensity)增加，从而能够实现高效率和色纯度的有效调节。

21、然而，仍需开发材料和结构，以提高有机发光器件的效率和色纯度，并且均衡地提高多种特性。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明的目的在于，提供一种用于有机发光器件的覆盖层材料，其能够改善发光效率和寿命，同时改善视角特性。

3、本发明的目的在于，尤其是，提供一种高效且寿命长的有机电致发光器件，其包括高折射率和高耐热性的覆盖层，以改善有机电致发光器件的光提取率。

4、技术方案

5、本发明人为了达成所述目标，进行如下一例的研究。

6、即，在热稳定性卓越的咔唑母核结构中，引入氰基和苯并吡咯基作为具有高折射特性的官能团，从而筛选出折射率大幅提高的材料。并且，制备将该材料用于覆盖层的有机发光器件，作为一例，对器件的特性进行了评估。

7、本发明提供一种有机电致发光器件，其包括：第一电极；有机物层，配置于所述第一电极上；第二电极，配置于所述有机物层上；以及覆盖层，配置于第二电极上，其中，所述有机物层或覆盖层包含由化学式1表示的咔唑衍生物，

8、化学式1：

9、

10、在所述化学式1中，

11、a、b以及c分别独立地为0至2的整数，

12、l1、l2以及l3分别独立地选自被氰基取代或未被取代的亚苯基、被氰基取代或未被取代的亚萘基以及被氰基取代或未被取代的亚吡啶基中，

13、x、y以及z分别独立地为0至3的整数，

14、ar1、ar2以及ar3分别独立地选自苯基、萘基、菲基、三亚苯基、三嗪基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、芴基、苯并恶唑基以及苯并噻唑基中。

15、有益效果

16、本说明书中记载的化合物可用作有机发光器件的有机物层的材料。

17、至少一个实施方式的化合物表现出紫外线吸收特性，从而能够使由外部光源导致的有机发光器件中的有机物损伤最小化，并且能够提高有机发光器件的效率，改善低驱动电压和/或寿命特性。

18、另外，在使用本说明书中记载的化合物作为覆盖层的有机发光器件中，能够提高发光效率，并且能够减小发光光谱半峰全宽以显著地改善色纯度。

19、本发明的化合物通过在现有的化合物中引入氰基及苯并吡咯基而表现出预想不到的高折射率，由此具有高折射率的咔唑化合物能够用作改善提取到空气中的光的视角和光效率的覆盖层(光效率改善层)的材料。

技术特征：

1.一种用于有机电致发光器件的咔唑衍生物，其由化学式1表示，

2.根据权利要求1所述的用于有机电致发光器件的咔唑衍生物，其中，

3.根据权利要求1所述的用于有机电致发光器件的咔唑衍生物，其中，所述化学式1选自化学式6的化合物中，

4.一种有机电致发光器件，包括：

技术总结
提供一种高折射咔唑衍生物，其有效地吸收UV区域的高能外部光源，以使有机电致发光器件内部的多种有机物的损伤最小化，从而有助于实质性地提高有机电致发光器件的寿命。本发明的有机电致发光器件包括：第一电极；第二电极；一层以上的有机物层，配置于所述第一电极与第二电极之间；以及覆盖层，其中，所述覆盖层包含本发明的由化学式1表示的高折射咔唑衍生物。

技术研发人员：高炳洙,金纹秀,尹正训,韩甲钟,吴唯真
受保护的技术使用者：株式会社乐普拓
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23