[发明专利]一种新型电致发光材料及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型电致发光材料及其应用,具体涉及萘并邻菲啰啉衍生物及其在有机发光二极管中的应用。

背景技术

有机电致发光材料(OLED)作为新一代显示技术具有以下特点：材料选择范围宽，可实现从红光到蓝光的任何颜色显示；驱动电压低，只需3-12V直流电压；发光亮度和发光效率高；发光视角宽，响应速度快；另外还有超薄，可制作在柔性面板上等优点。

关于有机电致发光材料的研究最早始于20世纪60年代，但一直未受到人们的重视。直到1987年Eastern Kodak公司Tang等发明了三明治结构的器件，采用荧光效率很高、有电子传输特性且能用真空镀膜的有机小分子材料—8-羟基喹啉铝(Alq₃)，与具有空穴传输特性的芳香族二胺制成均匀致密的高质量薄膜，并制成有机EL器件。这种材料具有高亮度、高量子效率、高发光效率等优良性能，使有机电致发光领域进入了孕育实用化的时代。

1990年，英国剑桥大学的Bradley等报道了在低电压下高分子材料的电致发光现象，揭开了高分子平板显示的研究与开发的新纪元。上述发光材料均为荧光材料，该类电致发光器件的内量子效率理论上不可能突破25％，因为电致激发条件下产生单线态和三线态激子的比例为1：3。1998年，Forrest等开创性的将磷光材料应用于电致发光器件，这使得基于磷光材料的有机电致发光内量子效率在理论上可达到100％。

在目前的研究现状中，磷光主体材料是一个研究热点。磷光主体材料一般需要具有较高的三重态能级，同时良好的电子迁移性能可以使材料与空穴传输层良好匹配，达到高的发光效率，因此需要新的发光材料的合成。

发明内容

本申请发明人研究发现，萘并邻菲啰啉衍生物具有很好的电子传输性能和空穴阻挡性能，当体系中含有三嗪等含氮杂环时，材料具有高的三线态能级，因此该类材料作为磷光主体材料，应用于OLED器件中具有良好的光电性能。

本发明所要解决的技术问题是提供一种新型电致发光材料及其应用,该类材料具有一定的载流子传输能力，适当的分子质量，合适的分子能级，该类材料可以作为磷光主体材料，应用在有机电致发光领域中。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种新型电致发光材料，具有如式(Ⅰ)所示的结构：

其中，X代表芳基、杂芳基或含氮基团。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述芳基为苯基、萘基、蒽基、芘基、三亚苯基中的一种或任意几种组合。

进一步，所述杂芳基为二苯并呋喃、二苯并噻吩中的一种或任意几种组合。

进一步，所述含氮基团为吡啶、嘧啶、二苯基三嗪、喹啉、二苯胺、咔唑、苯基咔唑、苯基萘胺中的一种或任意几种组合。

进一步，所述新型电致发光材料具有如式(Ⅰ)所示的结构：

其中，R₁、R₂分别为苯基、萘基中的一种或几种组合，R₁和R₂相同或不同。

下面所示化合物1-33，是符合本发明精神和原则的代表结构，应当理解，列出以下化合物的具体结构，只是为了更好地解释本发明，并非是对本发明的限制。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一类萘并邻菲啰啉衍生物有机小分子材料，并提供了该类材料的制备方法，该类材料具有一定的载流子传输能力，适当的分子质量，合适的分子能级，该类材料作为磷光主体材料，应用在有机电致发光领域中。以本发明提供的材料作为功能层，制作的有机电致发光器件，展示了较好的效能，其特点在于：

1.通过偶联，关环等多步反应，合成了一类萘并邻菲啰啉衍生物有机小分子材料。

2.该类材料具有一定的载流子传输能力，适当的分子质量，合适的分子能级，该类材料可以作为磷光主体材料，应用在有机电致发光领域中。

3.以该类材料作为主体材料，搭配商品化的掺杂剂Ir(ppy)₃作为发光层，制备的有机电致发光器件(实施例10-实施例17)，展示了较好的效能，器件启亮电压5.1-5.9V，最大电流效率14.8-18.1cd/A。