[發明專利]一類基于1,3,6,8－四芳基－9－烷基取代咔唑衍生物及在發光二極管中的應用

有效

• 申請號: 200710075396.6
• 申請日: 2007-08-03
• 公開（公告）號: CN101126020A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發明（設計）人: 曾鵬舉;唐偉群;牛芳芳;劉亞偉;向海峰;牛憨笨
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;H05B33/14;H01L51/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一類含9-烷基取代-1，3，6，8-四芳基咔唑衍生物及其制備方法和作為電致發光材料在有機平面顯示器件及其白光照明器件中的應用。

背景技術：

1987年Eastern?Kodak公司C.W.Tang等在文獻(C.W.Tang，S.A.Vanslyke?Appl.Phys.Lett.1987，51，913)和專利US4356429中發明了三明治結構的器件，采用熒光效率很高、有電子傳輸特性且能用真空鍍膜的8-羥基喹啉鋁(Alq3)和具有空穴傳輸特性的芳香族二胺(diamine)制成均勻致密的高質量薄膜，并制成有機EL器件，才使有機電致發光材料與器件的研究工作進入實用的時代。1990年英國劍橋大學Cavendish實驗室的Friend等報道了在低電壓下高分子電致發光的現象，揭開了高分子平板顯示研究的新領域；1992年美國賓夕法尼亞州立大學的Heeger等首次發明了用塑料作為襯底制備可變形的柔性顯示器，將有機電致發光顯示器件最為迷人的一面展現在人們面前。1997年美國普林斯頓大學的Forrest等發現磷光電致發光現象，突破了有機電致發光材料量子效率低于25％的限制，使有機電致發光顯示器件的研究進入一個新發展時期。

咔唑(carbazole)及其衍生物是典型的藍色發光材料，具有很高的熒光量子效率，很好的光、熱和化學穩定性，被認為是最好的發光材料之一。目前常用的磷光主發光材料的化學結構中幾乎都含有咔唑基團，而且咔唑基團的衍生物都具有空穴傳輸的特性[(1)D.M.Pai，J.E.Yanus，M.Stolka?J.Phys.Chem.，1984，88，4714；(2)X.Gong，M.R.Robinson，J.C.Ostrowski，D.Moses，G.C.Bazan，A.J.Heeger?Adv.Mater.，2001，14，581]。最常被使用的主體發光材料為4，4’-雙(9-咔唑基-)聯苯(CBP)，CBP被報道具有雙偶極傳輸的性質【H.Kanai，S.Ichinosawa，Y.Sato?Synth.Met.，1997，71，195】，使用CBP的綠色、黃色和紅色磷光器件的內部量子效率可達60～80％[J.Am.Chem.Soc.，123，4304(2001)；Jpn.J.Appl.Phys.Part?2，38，L1502(1999)；Org.Electron.，2，37(2001)；Nature(London)，403，750(2000)；Appl.Phys.Lett.，79，1045(2001)；Synth.Met.，122，203(2001)]，外部量子效率可高于10％。不過CBP的三重激發態能量只有2.56eV，若是摻雜具有高三重激發態能量(＞2.65eV)的藍色磷光材料時，會發生將能量回傳給主發光材料的現象，使器件的外部量子效率降為只有(5.7±0.3)％[Appl.Phys.Lett.，79，2082(2001)]。后來陸續開發出了各種含有咔唑基團的衍生物作為磷光器件的主體發光材料，較有名的有4，4’，4”-Tris(9-carbazoyl)triphenyl(TCTA)[Appl.Phys.Lett.，79，156(2001)]，采用空穴傳輸材料TCTA作為主發光材料，再利用星狀的C60F42(CF-X)作為空穴和激子阻擋層，摻雜Ir(ppy)₃的器件，在3.52V的驅動電壓下，外部量子效率可以提升到19.2％。

要提高藍色磷光器件的效率，就必須使用高三重激發態能量的主發光材料，為此開發出了N，N’-dicarbazolyl-2，5-benzene(mCP)[New?J.Chem.，26，1171(2002)；Appl.Phys.Lett.，82，2422(2003)]，此材料是將著名的主發光材料CBP的共軛系統縮短，將兩個咔唑基團作為苯環的間位取代基，使mCP的三重激發態能量上升至2.9eV，兩個咔唑取代基的空間位阻使得整個分子平面發生扭曲，可以減少因為客體發光材料堆積而產生濃度淬滅現象。將三重激發態能量為2.65eV的Iridium?bis(4，6-difluorophenyl)-pyidinato-N，C²’)picolinate(FIrpic)藍色磷光客體材料摻雜到mCP中，器件的外量子效率可以提升至(7.8±0.8)％。