[發(fā)明專利]一種二氫蒽衍生物、其制備方法、應(yīng)用及含有其的發(fā)光器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110151255.4
• 申請日: 2011-06-08
• 公開（公告）號: CN102675128A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱勇;范洪濤;李銀奎;段煉
• 申請（專利權(quán)）人: 昆山維信諾顯示技術(shù)有限公司;清華大學(xué);北京維信諾科技有限公司
• 主分類號: C07C211/54
• 分類號: C07C211/54;C07C211/58;C07C209/68;C07D209/86;C07C25/22;C09K11/06;H01L51/54
• 代理公司: 北京北翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11285
• 代理人: 鐘守期

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一類新的9，9，10，10-四芳基取代二氫蒽衍生物、其制備方法，包含此類物質(zhì)的有機(jī)電致發(fā)光材料，及此類物質(zhì)在有機(jī)電致發(fā)光顯示技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

有機(jī)材料的電致發(fā)光技術(shù)可以應(yīng)用于超薄平面顯示和有機(jī)固體激光器等方面，在近20年來取得了飛速的發(fā)展，基本實(shí)現(xiàn)了紅、綠、藍(lán)三基色發(fā)光。其中，綠色材料發(fā)展最快，基本達(dá)到了商業(yè)化實(shí)用階段，而紅色和藍(lán)色材料的問題較多，特別是穩(wěn)定、高效率的藍(lán)光更具有挑戰(zhàn)性。

自從Kodak發(fā)明了摻雜體系的有機(jī)電致發(fā)光器件起，隨著磷光摻雜體系主-客體能量傳遞理論的發(fā)展與小分子摻雜其間的不斷成功，摻雜體系小分子主體材料，尤其是深藍(lán)光主體材料已成為磷光器件商業(yè)化的關(guān)鍵。磷光染料通常不單獨(dú)作為發(fā)光層，需要將其摻雜在合適的主體材料中，形成主客體發(fā)光層。為了實(shí)現(xiàn)有效的能量傳遞，通常要求主體材料的三線態(tài)能級E_T要高于染料分子的三線態(tài)能級E_T。對于紅色或綠色磷光染料而言，目前常用的主體材料CBP(結(jié)構(gòu)式如下所示)表現(xiàn)不俗。但對于藍(lán)色磷光染料而言，其本身的三線態(tài)能量較高，尋找與之相匹配的更高三線態(tài)能量的主體材料就較為困難。

以目前常用的藍(lán)色磷光染料FIrpic為例，其三線態(tài)能級為2.65eV，常用主體材料CBP的三線態(tài)能級為2.56eV，因而從CBP到FIrpic之間的能量傳遞過程為吸熱過程。研究發(fā)現(xiàn)，對于吸熱能量傳遞的磷光主客體體系，器件制備過程中如引入了微量的水、氧污染將造成器件效率大大降低；而且，溫度降低時(shí)，吸熱能量傳遞過程將受到抑止。同時(shí)，由于大量三線態(tài)激子存在于主體中而不能將能量及時(shí)傳遞給磷光染料，這也是造成藍(lán)色磷光器件壽命短暫的原因之一。因此，尋找高三線態(tài)能量的主體材料成為解決藍(lán)色磷光器件壽命和效率問題的主要途徑之一。

從2003年開始，人們通過設(shè)計(jì)合成了mCP、UGH、CDBP、SimCP等具有高三線態(tài)能量(2.7-3.2eV)的主體材料(如下所示)，相對于CBP主體材料而言，大大提高了藍(lán)色磷光器件的效率。另外，研究發(fā)現(xiàn)主體材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg不夠高(如mCP)，或者根本沒有Tg(如CBP)，在薄膜狀態(tài)下很容易結(jié)晶，會大大影響相應(yīng)器件的穩(wěn)定性和壽命。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)基于咔唑/芴基的TBCPF系列藍(lán)色磷光主體材料TBCPF具有2.84ev的高三線態(tài)能級和高穩(wěn)定性，特別是還實(shí)現(xiàn)了濕法制備小分子單層高效率的藍(lán)色磷光器件(Tetrahedron?2007，63，10161-10168)。上述主體材料大多是含有咔唑主體基團(tuán)的偏空穴傳輸性的主體材料。

近幾年，為了平衡OLED器件中的電子和空穴，吸電子的磷氧基和苯并咪唑基團(tuán)被引入磷光主體材料的分子設(shè)計(jì)中，獲得了一些具有電子或者雙極傳輸能力的主體材料，不同程度地提高了藍(lán)色磷光甚至深藍(lán)色磷光器件的效率。下列結(jié)構(gòu)式代表一些典型的藍(lán)色磷光主體材料，

其中，磷光主體材料PPO2具有3.0ev的高三線態(tài)能級，使用FCNIr作磷光摻雜劑，得到高達(dá)18.4％的外量子效率(Advanced?Functional?Materials?2009，19，3644-3649)；BM2CB作主體，Ir(ppy)₃作摻雜劑，得到流明效率73.4lm/W、外量子效率18.7％的器件(J.Phys.Chem.C?2010，114，5193-5198)。伴隨制備OLED器件的其他材料和器件結(jié)構(gòu)的變化(如混合主體材料，雙空穴傳輸層，空穴阻擋層等)，基于FIrpic為染料的藍(lán)色磷光器件的發(fā)光外量子效率最高已突破25％，效率隨電流密度的增大而下降的問題也得到了一定程度的改善。但值的注意的是，絕大部分主體材料仍然以FIrpic作為染料來實(shí)現(xiàn)藍(lán)色磷光器件，搭配不同主體材料的FIrpic藍(lán)色磷光器件的發(fā)光效率高低差別很大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種含有9，9，10，10-四芳基取代二氫蒽衍生物的新型磷光主體材料，分子中具有三芳基胺基團(tuán)或者咔唑基團(tuán)，這些化合物具有較大的空間結(jié)構(gòu)，可以避免摻雜客體在能量傳輸中的堆垛淬熄，同時(shí)較大的空間結(jié)構(gòu)使得材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg大大提高，這些材料同樣具有很高的熱及化學(xué)穩(wěn)定性。出乎意料地發(fā)現(xiàn)，這些材料不但可以在電發(fā)光器件中用作電致磷光主體，而且還可以在電發(fā)光器件中用作空穴傳輸材料。

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種新的9，9，10，10-四芳基取代二氫蒽衍生物，其結(jié)構(gòu)式如式(1)所示：

式(1)

其中：