[发明专利]基于菲并咪唑衍生物的主体材料及电致发光器件

说明书

技术领域

本发明属于有机电致发光技术领域，具体涉及一类基于菲并咪唑衍生物的主体材料以及由这些主体材料和磷光掺杂材料共同制备发光层的电致发光器件。

背景技术

有机电致发光现象最早报道于二十世纪六十年代初，Pope等人在蒽单晶两侧施以四百伏的高压时观察到了蒽发出的蓝光（见M.Pope,H.Kallmann and P.Magnante,J.Chem.Phys.,1963,38,2042）。但是由于单晶难于生长，驱动电压很高，所采用的工艺几乎没有实际用途，所以有机电致发光的发展一直处于停滞不前的状态。

直到1987年，美国Kokak公司的C.W.Tang等人采用超薄膜技术以空穴传输效果较好的二胺衍生物为空穴传输层，以8-羟基喹啉铝（Alq3）为发光层，透明的氧化铟锡（ITO）导电膜和镁银合金分别作为阳极和阴极，在10V驱动电压下得到亮度高达1000cd/m²的绿色发光，器件的效率为1.5lm/W，寿命在100小时以上（见C.W.Tang and S.A.VanSlyke,Appl.Phys.Lett.,1987,51,913）。这一突破性进展使得有机电致发光研究得以在世界范围内迅速而深入地开展起来。

有机电致发光器件所用的材料按功能主要分为：发光材料、载流子传输材极材料及磷光主体材料等。发光材料按发光机理又可以分为两大类：有机电致荧光材料和有机磷光材料。在器件的电致发光过程中，电子和空穴是分别相反极性的电的，即所谓的非成对电子注入，这种情况下三重态和单重态激子同时生成旋统计理论的预计及实验研究的结果，三重态和单重态激子的比例为3:1。电致荧光材料只能利用单重态激子，因而理论上器件的内量子效率不会超过25%；而有机电致磷光材料能同时利用单重态激子和三重态激子，为提高器件的发光效率开辟了途径。

磷光器件通常采用主客体结构。对于这一主体-客体体系的发光过程，一种是主客体分子间的能量转移机制，；另一种是载流子直接复合辐射的机制。但不论哪种机制发光，主体材料的选择都至关重要。对应用于有机电致磷光器件的主体材料，应具有如下性质：(1)具备良好的电荷传输特性；(2)主客体间具有较好的能级匹配，一般要求主体能隙大于客体能隙，使激子能量有效地转移至客体分子上发射磷光，或者将电荷直接陷在客体上形成激子辐射衰减发射磷光；(3)通常必须具备一定的磷光特性，在低温下其磷光峰值波长比客体磷光材料的磷光峰值波长短，即要求主体材料三重态能级大于客体三重态能级，且具有较长的磷光寿命。其中主体材料与客体材料的能级结构匹配是制约器件发光效率的关键因素。

发明内容

本发明的目的在于提供一系列基于菲并咪唑衍生物的主体材料，以及由这些主体材料和掺杂材料共同作为发光层的电致发光器件。

本发明所涉及的基于菲并咪唑衍生物的主体材料，其通式如下式所示：

其中R取代基团同菲并咪唑基团处于间位或对位，R可以是（1）1,10-菲啰啉衍生物、（2）二苯基氧磷衍生物或（3）二米基硼衍生物；R₁-R₄为H、含有1-4个C的烷基、卤代烷基、芳香基等。R基团可能的三种结构通式如下所示：

其中R₅、R₆、R₇为H、含有1-4个C的烷基、卤代烷基或芳香基。

本发明所涉及到的代表性菲并咪唑衍生物（1-5）如下式所示：

本发明所涉及到的代表性菲并咪唑衍生物（1-5）的合成路线如下式所示：

本发明所涉及到的电致发光器件的发光层由基于菲并咪唑衍生物的主体材料与绿光、黄光或红光等磷光掺杂材料共同制备，电致发光器件发绿光，黄光和红光等颜色，从而用于制备有机电致发光照明光源或有机电致发光显示器。有关代表性器件的具体性能指标如下实施例，实施例中所使用的磷光掺杂材料的结构如下式所示：

附图说明

图1：应用本发明所述材料制备的的电致发光器件结构示意图；

图2：应用本发明所述材料5制备的电致发光器件光谱图。