[發(fā)明專利]一種以氮雜苯為核心的有機化合物及其應用

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• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107586299A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設計）人: 蔡嘯;李崇;張兆超;唐丹丹;張小慶
• 申請（專利權）人: 江蘇三月光電科技有限公司
• 主分類號: C07D491/048
• 分類號: C07D491/048;C07D403/10;C07D401/10;C07D401/14;C07D487/04;C07D491/153;C07D491/052;C07D498/04;C07D513/14;C07D491/044;C07D491/147;C07D497/04
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙)32228
• 代理人: 聶啟新

技術領域

本發(fā)明涉及半導體技術領域，尤其是涉及一種以氮雜苯為核心的化合物及其作為發(fā)光層材料在有機電致發(fā)光器件上的應用。

背景技術

有機電致發(fā)光(OLED:Organic Light Emission Diodes)器件技術既可以用來制造新型顯示產(chǎn)品，也可以用于制作新型照明產(chǎn)品，有望替代現(xiàn)有的液晶顯示和熒光燈照明，應用前景十分廣泛。

OLED發(fā)光器件猶如三明治的結構，包括電極材料膜層，以及夾在不同電極膜層之間的有機功能材料，各種不同功能材料根據(jù)用途相互疊加在一起共同組成OLED發(fā)光器件。作為電流器件，當對OLED發(fā)光器件的兩端電極施加電壓，并通過電場作用有機層功能材料膜層中的正負電荷，正負電荷進一步在發(fā)光層中復合，即產(chǎn)生OLED電致發(fā)光。

有機發(fā)光二極管(OLEDs)在大面積平板顯示和照明方面的應用引起了工業(yè)界和學術界的廣泛關注。然而，傳統(tǒng)有機熒光材料只能利用電激發(fā)形成的25％單線態(tài)激子發(fā)光，器件的內(nèi)量子效率較低(最高為25％)。外量子效率普遍低于5％，與磷光器件的效率還有很大差距。盡管磷光材料由于重原子中心強的自旋-軌道耦合增強了系間竄越，可以有效利用電激發(fā)形成的單線態(tài)激子和三線態(tài)激子發(fā)光，使器件的內(nèi)量子效率達100％。但磷光材料存在價格昂貴，材料穩(wěn)定性較差，器件效率滾落嚴重等問題限制了其在OLEDs的應用。熱激活延遲熒光(TADF)材料是繼有機熒光材料和有機磷光材料之后發(fā)展的第三代有機發(fā)光材料。該類材料一般具有小的單線態(tài)-三線態(tài)能級差(△E_ST)，三線態(tài)激子可以通過反系間竄越轉變成單線態(tài)激子發(fā)光。這可以充分利用電激發(fā)下形成的單線態(tài)激子和三線態(tài)激子，器件的內(nèi)量子效率可以達到100％。同時，材料結構可控，性質(zhì)穩(wěn)定，價格便宜無需貴重金屬，在OLEDs領域的應用前景廣闊。

雖然理論上TADF材料可以實現(xiàn)100％的激子利用率，但實際上存在如下問題:(1)設計分子的T1和S1態(tài)具有強的CT特征，非常小的S1-T1態(tài)能隙，雖然可以通過TADF過程實現(xiàn)高T₁→S₁態(tài)激子轉化率，但同時導致低的S1態(tài)輻射躍遷速率，因此，難于兼具(或同時實現(xiàn))高激子利用率和高熒光輻射效率；(2)即使已經(jīng)采用摻雜器件減輕T激子濃度猝滅效應，大多數(shù)TADF材料的器件在高電流密度下效率滾降嚴重。

就當前OLED顯示照明產(chǎn)業(yè)的實際需求而言，目前OLED材料的發(fā)展還遠遠不夠，落后于面板制造企業(yè)的要求，作為材料企業(yè)開發(fā)更高性能的有機功能材料顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術存在的上述問題，本申請人提供了一種以氮雜苯為核心的有機化合物及其在有機電致發(fā)光器件上的應用。本發(fā)明化合物基于TADF機理以氮雜苯為核心，作為發(fā)光層材料應用于有機電致發(fā)光器件，本發(fā)明制作的器件具有良好的光電性能，能夠滿足面板制造企業(yè)的要求。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種以氮雜苯為核心的有機化合物，所述有機化合物的結構如通式(1)所示：

通式(1)中，Z₁～Z₆分別獨立地表示氮原子或者CH；Z₁～Z₆中有任意一個或者兩個表示為氮原子；

通式(1)中，L表示單鍵、取代或未取代的C_6-60亞芳基、含有一個或多個雜原子的取代或未取代的5～60元雜亞芳基；所述雜原子為氮、氧或硫；

通式(1)中，Ar₁、Ar₂分別獨立的表示氫原子、取代或未取代的C_6-60芳基、含有一個或多個雜原子的取代或未取代的5-60元雜芳基；所述雜原子為氮、氧或硫；Ar₁、Ar₂可以相同或不同；

通式(1)中，R₁、R₂分別獨立的表示為氫原子、通式(2)或通式(3)所示結構，且R₁、R₂不同時為氫原子；