[發(fā)明專利]一種有機化合物、有機電致發(fā)光材料及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110210072.9
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN113004290B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 冉佺;高威;張磊;代文朋;翟露
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢天馬微電子有限公司;武漢天馬微電子有限公司上海分公司
• 主分類號: C07D487/20
• 分類號: C07D487/20;C07D498/10;C07D498/22;C07D513/10;C07D519/00;C09K11/06;H10K50/11;H10K85/60
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發(fā)明提供一種有機化合物、有機電致發(fā)光材料及其應(yīng)用，所述有機化合物具有如式I所示結(jié)構(gòu)，通過骨架結(jié)構(gòu)和取代基團的相互協(xié)同，具有較高的三線態(tài)能級，以及適宜的HOMO/LUMO能級，能夠有效提高載流子的平衡遷移，擴寬激子復(fù)合區(qū)域；同時，包含螺環(huán)的骨架結(jié)構(gòu)可防止材料堆疊，避免結(jié)晶化，使所述有機化合物具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和分子熱穩(wěn)定性，進而提高器件的發(fā)光效率和工作壽命。所述有機化合物作為電致發(fā)光材料可應(yīng)用于OLED器件的發(fā)光層、電子阻擋層或光學(xué)輔助層，能夠顯著提高器件的發(fā)光效率，降低器件的工作電壓和能耗，延長器件的工作壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機電致發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種有機化合物、有機電致發(fā)光材料及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

有機電致發(fā)光(electroluminescence，EL)技術(shù)是最具發(fā)展前景的新一代顯示技術(shù)，相比于無機電致發(fā)光器件，有機電致發(fā)光器件(Organic Light Emitting Diode，OLED)具有超薄、自發(fā)光、視角寬、響應(yīng)快、發(fā)光效率高、溫度適應(yīng)性好、易彎曲、生產(chǎn)工藝簡單、驅(qū)動電壓低、能耗低、發(fā)光色彩全等優(yōu)點，在平板顯示、柔性顯示、固態(tài)照明和車載顯示行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。

在OLED器件中，有機材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)直接影響了器件的發(fā)光性能，因此，材料的選擇十分重要。有機電致發(fā)光材料按照發(fā)光機理可分為電致熒光和電致磷光兩種，電致熒光是單重態(tài)激子的輻射衰減躍遷，電致磷光則是三重態(tài)激子輻射衰減到基態(tài)所發(fā)射的光。根據(jù)自旋量子統(tǒng)計理論，單重態(tài)激子和三重態(tài)激子的形成概率比例為1:3，因此，電致熒光材料的內(nèi)量子效率不超過25％，外量子效率普遍低于5％；電致磷光材料的內(nèi)量子效率理論上可達到100％，外量子效率可達到20％。1998年，吉林大學(xué)的馬於光教授和美國普林斯頓大學(xué)的Forrest教授分別報道了采用鋨配合物和鉑配合物作為染料摻雜入發(fā)光層，第一次成功得到并解釋了磷光電致發(fā)光現(xiàn)象，并開創(chuàng)性地將所制備的磷光材料應(yīng)用于有機電致發(fā)光器件。

由于磷光重金屬材料有較長的壽命，可達到μs級別，在高電流密度下，可能導(dǎo)致三線態(tài)-三線態(tài)湮滅和濃度淬滅，造成器件性能衰減，因此通常將重金屬磷光材料摻雜到合適的主體材料中，形成一種主客體摻雜體系，使得能量傳遞最優(yōu)化，發(fā)光效率和壽命最大化。在目前的研究現(xiàn)狀中，重金屬摻雜材料的商業(yè)化發(fā)展已日趨成熟，很難開發(fā)可替代的摻雜材料。因此，將重心放在研發(fā)磷光主體材料是研究者們共通的思路。

近年來，有很多研究工作致力于新型磷光主體材料的開發(fā)，例如CN102174037A公開了一種具有雙極性載流子傳輸能力磷光主體材料，所述磷光主體材料的分子結(jié)構(gòu)由具有空穴傳輸能力的咔唑單元和具有電子傳輸能力的吡啶單元構(gòu)成，具有較好的穩(wěn)定性和載流子傳輸性能，能夠提高器件發(fā)光層的發(fā)光效率。CN107311978A公開了一種磷光主體材料、其制備方法及采用該材料的有機發(fā)光器件，所述磷光主體材料的分子中含有芴結(jié)構(gòu)單元，芴結(jié)構(gòu)單元上連接了咔唑基和吡啶基，具有較寬的帶隙，而且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較高，濃度淬滅效應(yīng)小。CN104073246A公開了一種有機電致磷光主體材料、制備方法和有機電致發(fā)光器件，所述有機電致磷光主體材料的分子中包含通過單鍵連接的茚并芴結(jié)構(gòu)單元和吡啶并吲哚結(jié)構(gòu)單元，具有較好的成膜性和穩(wěn)定性，而且有利于載流子在復(fù)合區(qū)域的電荷平衡，能提高器件的發(fā)光效率。然而，目前的磷光主體材料具有平面分子結(jié)構(gòu)，分子間引力較大，不利于蒸鍍；而且磷光主體材料普遍存在啟亮電壓高、發(fā)光效率低、工作壽命短等缺陷，無法在能耗、效率、加工性和穩(wěn)定性方面取得平衡。

因此，開發(fā)更多種類、綜合性能更好的磷光主體材料，以滿足高性能OLED器件的應(yīng)用需求，是本領(lǐng)域亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了開發(fā)更多種類、性能更加完善的磷光主體材料，本發(fā)明的目的之一在于提供一種有機化合物，所述有機化合物具有如式I所示結(jié)構(gòu)：