[发明专利]芴类桥联蓝色磷光主体材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于光电材料应用科技领域，具体涉及以芴为基本结构单元，在芴的3，6，9位进行修饰的高三重态能量的蓝色磷光主体材料的制备及其在有机电致发光器件(OLED)中的应用

技术背景

有机电致发光现象最早发现于1963年，当时利用有机蒽晶体作为发光材料。由于该器件驱动电压高达400V，且器件效率和寿命远不及无机电致发光器件，当时并未引起人们的重视。1987年，邓青云(Tang，C.W.et al.Appl.Phys.Lett.1987，52，913)研究小组首次提出了有机多层非晶体薄膜的OLED结构；1990年Burroughes等人(Burroughes，J.H.et al.Nature.1990，347，539)首次报道了高分子发光二极管，自此有机电致发光研究进入了一个全新的阶段。近十年来，有机发光二极管因具有响应快、亮度高、工作电压低等优点而被应用于优质平面显示器中(Journal of the American Chemical Society，2002，124，11576；Journal of Display Technology，2005，1，90；Molecular Electronics and Bioelectronics.2007，18，25)。

要获得性能优异的OLED器件，首先要选择能级匹配高效率的材料。常见的有机电致发光材料分为有机小分子和聚合物，本专利主要报道了一系列小分子发光材料。根据自旋量子统计理论，单重态和三重态激子的形成概率比例为1∶3，即单重态仅占空穴-电子对的25％。但是，磷光材料在理论上既可以利用单重态激子，又可以利用三重态激子，可以使器件内部量子效率理论值由25％提升至100％。近年来在OLED科学技术领域，具有突破性的关键发展之一就是发现了电致磷光发光现象。

在磷光器件的设计中，为了有效地避免三重态激子的淬灭，一般采用主客体掺杂系统。主体发光材料的能隙需比掺杂物大，才能使激发子能量由主发光体传递给掺杂物。如今，红色，绿色磷光材料与器件已经取得了优异的效率和寿命，最大的挑战与瓶颈来自于蓝色磷光器件。蓝色磷光主体材料需要具有更宽的能隙，更高的三重态能量，良好的空穴和电子注入性能以及稳定的性质，因此较为稀缺。目前最常用的蓝色磷光掺杂材料是FIrpic，其三重态能量为2.65eV，为了防止能量由掺杂剂回传到主体材料，用此客体掺杂的磷光主体材料的三重态能级必须高于2.65eV.

如今常用的磷光主体材料大部分都含有咔唑和芴结构单元。最常使用的主体发光材料为4，4’-二(9-咔唑)-联苯(CBP)，使用CBP做为主体发光材料的绿光、黄光和红光的磷光器件内部量子效率可达到60％～80％，外部量子效率可高于10％。不过CBP的三重激发态能量只有2.56eV，若掺杂具有高三重态激发能量的蓝色磷光材料，会发生能量回传给主体的现象，使器件的外部量子效率下降至5.7％。为了进一步提升蓝色磷光器件的效率，必须使用高三重激发态能量的主体发光材料，于是发展出N，N’-二咔唑基-1，3-苯(m-CP)，此材料是将CBP的共振系统缩小，三重态能量上升为2.9eV，外部量子效率提升至7.8％。但是m-CP的玻璃化温度较低，且材料本身稳定性不高，阻碍了其广泛应用。

发明内容：

本发明的任务是提供一种蓝色磷光主体材料。

实现本发明的技术方案是：

本发明提供的这种蓝色磷光主体材料具有如下式I所示结构：

式I

其中

R₁是咔唑基、叔丁基-9-咔唑基、二苯基磷氧基、氮杂-9-咔唑基、二氮杂-9-咔唑基、三苯基硅基、对苯基苯并咪唑基、间苯基苯并咪唑基、对三苯胺基、二甲基对三苯胺基、二代叔丁基咔唑基、1-萘取代对三苯胺基、2-萘取代对三苯胺基、3，6-二叔丁基咔唑苯基或二代3，6-二叔丁基咔唑苯基；

R₂是咔唑基、叔丁基-9-咔唑基、二苯基磷氧基、氮杂-9-咔唑基、二氮杂-9-咔唑基、三苯基硅基、对苯基苯并咪唑基、间苯基苯并咪唑基、对三苯胺基、二甲基对三苯胺基、二代叔丁基咔唑基、1-萘取代对三苯胺基、2-萘取代对三苯胺基、3，6-二叔丁基咔唑苯基或二代3，6-二叔丁基咔唑苯基；

R₁，R₂可以相同也可以不同；