[发明专利]一种以环状二酮为核心的有机电致发光材料及其应用

说明书

本发明公开了一种以环状二酮为核心的有机电致发光材料及其应用，属于有机光电材料技术领域。其具有式Ⅰ所示的结构：本发明还公开了上述有机电致发光材料的应用。本发明的有机电致发光材料，以环状二酮为显著特征，并通过芳基连接含氮杂环构成有机小分子材料，可以作为发光层主体材料，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，具有较好的性能。

技术领域

本发明涉及一种以环状二酮为核心的有机电致发光材料及其应用，属于有机光电材料技术领域。

背景技术

Pope等人于1965年首次发现了单晶蒽的电致发光性质，这是有机化合物的首例电致发光现象。经过多年的不断发展，有机电致发光器件既可以用来制造新型显示产品，也可以用于制作新型照明产品，有望取代现有液晶显示与荧光灯照明。

目前，基于OLED显示技术的商品，已经实现产业化。与液晶类显示技术相比，OLED显示技术具有自发光、无辐射、质量轻、厚度薄、广视角、宽色域、颜色稳定、响应速度快、环境适应强、可实现柔性显示等诸多优点，因此，OLED显示技术正在获得人们越来越多的关注和相应的技术投入。

OLED显示的基础结构单元为OLED器件，OLED器件根据发光机制的不同，可分为荧光器件和磷光器件两种。荧光器件是一种单重态(singlet)发光，磷光器件是一种三重态(triplet)发光，依据空穴和电子的自旋态的计算理论，理论上，磷光器件通常具有更高的发光效率。

在以主/客体为发光层的磷光器件中，通常有三种途径来实现客体的发光：(i)在电场激发下，将主体(Host)中形成的单重态激子通过Forster和Dexter能量传递给客体(dopant)，接着磷光重金属客体材料将单重态激子通过系间窜越变成三重态激子，最后是客体的激发三重态辐射衰减而发光；(ii)主体中形成的三重态激子通过Dexter能量转移给客体,客体处在激发三重态发生辐射衰减发光后返回到基态；(iii)分别从阳极和阴极注入的空穴和电子被磷光客体直接俘获形成激子,之后客体回到基态而发光。

自1997年Forrest等人实现电致磷光以来，基于重金属配合物的磷光发光材料便得到迅速发展，到目前为止，已有不少综述性文章对磷光配合物进行总结概括，以Re、Ru、Os、Ir和Pt等第Vlll族重金属原子为中心的金属有机配合物具有强烈的自旋-轨道藕合作用。在已报道的磷光发光体中，人们尤其对以三价金属铱为中心的配合物更感兴趣，而最被广泛研究的铱配合物有发射蓝光的FIrpic，绿光Ir(ppy)₃和(ppy)₂Ir(acac)以及红光(piq)₂Ir(acac)。

为了获得高效的电致器件性能，开发新的有效的主体材料显得与客体材料同样重要，在开发新的电致发光主体材料的过程中，人们总结出有效的主体材料应具备以下几个基本要求：(i)为了抑制从客体到主体的三线态能量倒流，将三线态激子限制在发光层内，要求主体材料的三线态应该高于客体；(ii)主体材料的HOMO能级应该与相邻的空穴传输材料相匹配,否则主体材料的HOMO能级过低将产生较大的空穴注入势垒，使器件的驱动电压升高，同样地，主体的LUMO能级也应该与电子传输材料匹配以减少电子注入势垒，此外，主体的HOMO和LUMO能级宽度大于客体材料，有利于主体到客体的能量转移以及载流子在客体上的直接俘获；(iii)主体材料应具有较高的载流子传输速率以及平衡的载流子传输性能，以利于器件中空穴和电子的复合以及获得较宽的载流子复合区域，因此，主体的分子结构中应包含有适合载流子传输的共扼单元；(iv)同其它有机电致发光材料一致，主体材料应当具有良好的热稳定性和成膜性，以利于在真空热蒸镀时能形成稳定、均一的薄膜，减少相分离，保持器件的稳定性。

发明内容

本发明的目的之一，是提供一种以环状二酮为核心的有机电致发光材料。本发明的材料具有合适的分子能级，较高的玻璃化转变温度，可以作为绿色磷光主体材料，应用在有机电致发光领域中。