[发明专利]一种有机发光材料及其应用

说明书

本发明涉及有机电致发光器件技术领域，公开了一种含有吲哚‑咔唑/三苯胺单元的有机发光材料及其在器件中的应用。本发明所公开的有机发光材料，具有通式(Ⅰ)所示的结构。该类化合物基于吲哚‑咔唑/三苯胺骨架，其空穴传输性能与电子传输性能极为匹配，尤其适合作为深蓝光主体材料应用于OLED、OFT、OPV、QLED等技术领域。

技术领域

本发明涉及有机电致发光器件技术领域，特别涉及一种含有吲哚-咔唑/三苯胺单元的有机发光材料及其器件应用。

背景技术

自1987年柯达公司C.W.Tang等人首次报道通过真空热蒸镀方法制备出以Alq₃为发光材料的双层器件结构以来，有机电致发光材料就受到人们的极大关注。如三星的Galaxy系列手机、S6等都是OLED手机。2017年，苹果公司也已经采用OLED显示屏配置在其手机上。

有机电致发光可以分为荧光和磷光电致发光。根据自旋量子统计理论，单重态激子和三重态激子的形成概率比例是1:3，即单重态激子仅占“电子-空穴对”的25％。因此，来自于单重态激子的辐射跃迁的荧光就只占到总输入能量的25％，而磷光材料的电致发光就可以通过重金属效应而利用到全部激子的能量，因而具有更大的优越性。

现在的磷光电致发光器件中大多数采用主客体结构，即将磷光发光材料以一定的浓度掺杂到主体材料中，以避免三重态-三重态的湮灭，以提高磷光发光效率。

1999年Forrest和Thompson等[M.A.Baldo,S Lamansky,P.E.Burroes,M.E.Thompson,S.R.Forrest,Appl Phys Let,1999,75,4]将绿光磷光材料Ir(ppy)₃以6wt％的浓度掺杂在4,4’-N,N’-二咔唑-联苯(CBP)的主体材料中，并引入了空穴阻挡层材料2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-邻菲罗啉(BCP)，获得的绿光OLED最大外部量子效率8％，功率效率达到31lm/W，均大大超过电致荧光发光器件，立即引起人们对重金属配合物发光材料的广泛关注。

蓝光作为RGB最为关键的一种光色，一直限制着OLED的发展，主要问题在于可以选用的蓝光主体材料非常匮乏。蓝光发光材料本身发光的能量就很高，对其主体材料具有更高的要求：1)高单线态和三线态能级，T1>2.6eV；2)发光层内匹配的空穴/电子传输能力；3)足够的化学稳定性。

1,3-二(9H-咔唑基-9-)苯环(mCP)作为一种经典的蓝光主体材料，常与客体材料FIrpic掺杂使用，以获得较好的发光性能。然而，mCP作为蓝光、甚至是深蓝光OLED的主体材料，尚未满足商业化的要求。其不足之处在于，mCP的单线态和三线态能级不足够满足深蓝光主体要求的能级要求，且mCP的偏空穴传输性能要强于其电子传输性能，进一步造成了发光层内的载流子不平衡，多余的激子将与过剩的空穴载流子发生非辐射的湮灭，造成器件性能降低和寿命降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有机发光材料及其在器件中的应用，该种有机发光材料可作为一类深蓝光主体材料应用于OLED等众多领域中。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种有机发光材料，其具有通式(Ⅰ)所示的结构：

其中，

X₁、X₂、X₃、X₄各自独立地选自C或N，且X₁、X₂、X₃、X₄中至少有一个是N原子；

R₁和R₂各自独立地选自氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳香烃基、取代或未取代的稠环基；

M是咔唑基或苯胺基。