[發(fā)明專(zhuān)利]一種含螺烯結(jié)構(gòu)的有機(jī)電致發(fā)光材料及器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011176268.2
• 申請(qǐng)日: 2020-03-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113402501B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王俊飛;王樂(lè);張晗;王強(qiáng);鄺志遠(yuǎn);夏傳軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京夏禾科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C07D403/04
• 分類(lèi)號(hào): C07D403/04;C07D403/10;C09K11/06;H10K50/11;H10K85/60
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)智匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11659
• 代理人: 王巖

公開(kāi)了一種含螺烯結(jié)構(gòu)的有機(jī)電致發(fā)光材料及器件。所述有機(jī)電致發(fā)光材料是含有螺烯結(jié)構(gòu)的新型化合物，可用作電致發(fā)光器件中的主體材料。這些新型化合物能提供更高的電流效率和外量子效率，提供更好的器件性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于有機(jī)電子器件的化合物，例如有機(jī)發(fā)光器件。更特別地，涉及一種具有螺烯結(jié)構(gòu)的化合物以及包含該化合物的電致發(fā)光器件和化合物配方。

背景技術(shù)

有機(jī)電子器件包括但是不限于下列種類(lèi)：有機(jī)發(fā)光二極管(OLEDs)，有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(O-FETs)，有機(jī)發(fā)光晶體管(OLETs)，有機(jī)光伏器件(OPVs)，染料-敏化太陽(yáng)能電池(DSSCs)，有機(jī)光學(xué)檢測(cè)器，有機(jī)光感受器，有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)器件(OFQDs)，發(fā)光電化學(xué)電池(LECs)，有機(jī)激光二極管和有機(jī)電漿發(fā)光器件。

1987年，伊斯曼柯達(dá)的Tang和Van Slyke報(bào)道了一種雙層有機(jī)電致發(fā)光器件，其包括芳基胺空穴傳輸層和三-8-羥基喹啉-鋁層作為電子傳輸層和發(fā)光層(Applied PhysicsLetters，1987,51(12):913-915)。一旦加偏壓于器件，綠光從器件中發(fā)射出來(lái)。這個(gè)發(fā)明為現(xiàn)代有機(jī)發(fā)光二極管(OLEDs)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。最先進(jìn)的OLEDs可以包括多層，例如電荷注入和傳輸層，電荷和激子阻擋層，以及陰極和陽(yáng)極之間的一個(gè)或多個(gè)發(fā)光層。由于OLEDs是一種自發(fā)光固態(tài)器件，它為顯示和照明應(yīng)用提供了巨大的潛力。此外，有機(jī)材料的固有特性，例如它們的柔韌性，可以使它們非常適合于特殊應(yīng)用，例如在柔性基底制作上。

OLED可以根據(jù)其發(fā)光機(jī)制分為三種不同類(lèi)型。Tang和van Slyke發(fā)明的OLED是熒光OLED。它只使用單重態(tài)發(fā)光。在器件中產(chǎn)生的三重態(tài)通過(guò)非輻射衰減通道浪費(fèi)了。因此，熒光OLED的內(nèi)部量子效率(IQE)僅為25％。這個(gè)限制阻礙了OLED的商業(yè)化。1997年，F(xiàn)orrest和Thompson報(bào)告了磷光OLED，其使用來(lái)自含絡(luò)合物的重金屬的三重態(tài)發(fā)光作為發(fā)光體。因此，能夠收獲單重態(tài)和三重態(tài)，實(shí)現(xiàn)100％的IQE。由于它的高效率，磷光OLED的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展直接為有源矩陣OLED(AMOLED)的商業(yè)化作出了貢獻(xiàn)。最近，Adachi通過(guò)有機(jī)化合物的熱激活延遲熒光(TADF)實(shí)現(xiàn)了高效率。這些發(fā)光體具有小的單重態(tài)-三重態(tài)間隙，使得激子從三重態(tài)返回到單重態(tài)的成為可能。在TADF器件中，三重態(tài)激子能夠通過(guò)反向系統(tǒng)間穿越產(chǎn)生單重態(tài)激子，導(dǎo)致高IQE。

OLEDs也可以根據(jù)所用材料的形式分類(lèi)為小分子和聚合物OLED。小分子是指不是聚合物的任何有機(jī)或有機(jī)金屬材料。只要具有精確的結(jié)構(gòu)，小分子的分子量可以很大。具有明確結(jié)構(gòu)的樹(shù)枝狀聚合物被認(rèn)為是小分子。聚合物OLED包括共軛聚合物和具有側(cè)基發(fā)光基團(tuán)的非共軛聚合物。如果在制造過(guò)程中發(fā)生后聚合，小分子OLED能夠變成聚合物OLED。

已有各種OLED制造方法。小分子OLED通常通過(guò)真空熱蒸發(fā)來(lái)制造。聚合物OLED通過(guò)溶液法制造，例如旋涂，噴墨印刷和噴嘴印刷。如果材料可以溶解或分散在溶劑中，小分子OLED也可以通過(guò)溶液法制造。

OLED的發(fā)光顏色可以通過(guò)發(fā)光材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。OLED可以包括一個(gè)發(fā)光層或多個(gè)發(fā)光層以實(shí)現(xiàn)期望的光譜。綠色，黃色和紅色OLED，磷光材料已成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。藍(lán)色磷光器件仍然具有藍(lán)色不飽和，器件壽命短和工作電壓高等問(wèn)題。商業(yè)全彩OLED顯示器通常采用混合策略，使用藍(lán)色熒光和磷光黃色，或紅色和綠色。目前，磷光OLED的效率在高亮度情況下快速降低仍然是一個(gè)問(wèn)題。此外，期望具有更飽和的發(fā)光光譜，更高的效率和更長(zhǎng)的器件壽命。

CN103524398A中公開(kāi)了一種基于萘的高稠環(huán)-氮雜[6]螺烯結(jié)構(gòu)的化合物及其制備方法：

其中R₁-R₁₃各自獨(dú)立的為H、烷基、鹵素或含C、N、O、S原子的芳香環(huán)或雜芳香環(huán)。具體的例子有：該申請(qǐng)似乎關(guān)注于此類(lèi)化合物的合成方法，僅泛泛提及該化合物可能的一系列用途，并未注意到這種基于萘的高稠環(huán)-氮雜[6]螺烯結(jié)構(gòu)的性能，更沒(méi)有公開(kāi)或者教導(dǎo)在這種化合物體系中引入多氮雜的雜芳基所會(huì)帶來(lái)的任何性能變化與應(yīng)用。