[发明专利]芳香族胺衍生物有机电致发光材料及其器件

说明书

公开了芳香族胺衍生物有机电致发光材料及其器件。所述化合物为芳香族胺取代的芘类化合物，其中所述化合物具有取代或未取代的(杂)芳基并五元(杂)环烃和取代或未取代的联(杂)芳基的芳香族胺结构的芘类化合物，可用作有机电致发光器件中的发光材料。这些新型化合物能提供更好的器件性能，如更高的外部量子效率和更窄的半峰宽等。

技术领域

本发明涉及用于有机电子器件的化合物，例如有机发光器件。更特别地，涉及一种包含芳香族胺取代的芘化合物以及包含该化合物有机电致发光器件和化合物配方。

背景技术

有机电子器件包括但是不限于下列种类：有机发光二极管(OLEDs)，有机场效应晶体管(O-FETs)，有机发光晶体管(OLETs)，有机光伏器件(OPVs)，染料-敏化太阳能电池(DSSCs)，有机光学检测器，有机光感受器，有机场效应器件(OFQDs)，发光电化学电池(LECs)，有机激光二极管和有机电浆发光器件。

1987年，伊斯曼柯达的Tang和Van Slyke报道了一种双层有机电致发光器件，其包括芳基胺空穴传输层和三-8-羟基喹啉-铝层作为电子传输层和发光层(Applied PhysicsLetters，1987,51(12):913-915)。一旦加偏压于器件，绿光从器件中发射出来。这个发明为现代有机发光二极管(OLEDs)的发展奠定了基础。最先进的OLEDs可以包括多层，例如电荷注入和传输层，电荷和激子阻挡层，以及阴极和阳极之间的一个或多个发光层。由于OLEDs是一种自发光固态器件，它为显示和照明应用提供了巨大的潜力。此外，有机材料的固有特性，例如它们的柔韧性，可以使它们非常适合于特殊应用，例如在柔性基底制作上。

OLED可以根据其发光机制分为三种不同类型。Tang和van Slyke发明的OLED是荧光OLED。它只使用单重态发光。在器件中产生的三重态通过非辐射衰减通道浪费了。因此，荧光OLED的内部量子效率(IQE)仅为25％。这个限制阻碍了OLED的商业化。1997年，Forrest和Thompson报告了磷光OLED，其使用来自含络合物的重金属的三重态发光作为发光体。因此，能够收获单重态和三重态，实现100％的IQE。由于它的高效率，磷光OLED的发现和发展直接为有源矩阵OLED(AMOLED)的商业化作出了贡献。最近，Adachi通过有机化合物的热激活延迟荧光(TADF)实现了高效率。这些发光体具有小的单重态-三重态间隙，使得激子从三重态返回到单重态的成为可能。在TADF器件中，三重态激子能够通过反向系统间穿越产生单重态激子，导致高IQE。

OLED的发光颜色可以通过发光材料结构设计来实现。OLED可以包括一个发光层或多个发光层以实现期望的光谱。绿色，黄色和红色OLED磷光材料已成功实现商业化。目前磷光蓝光OLED的寿命短，难以达到深蓝色，以及蓝色不饱和和工作电压高等问题。荧光蓝光OLED比磷光蓝光OLED具有更长的寿命，但有效率低等问题，因此非常需要提高荧光蓝色电致发光器件的效率等性能。

WO2009107596A1中公开报道了苯并脂肪环的三芳胺取代的芘类化合物，其通式为其中取代基R²¹-R²⁴可以成环形成如下结构具体为以下结构

公开的具体结构有和但该专利申请中并未意识到芳胺中引入苯并环烃对器件性能带来的影响，也并未公开和教导具有苯并环烃和联芳基结构会提升器件性能。

CN107556239A中公开了一种含有吖啶结构的芘化合物，通式如下其中Ar₁和Ar₂可以为杂环基，具体结构有等，但该专利申请中主要针对一系列具有吖啶取代的芳香族胺的芘类化合物，并未关注到苯并杂环烃会对器件性能带来提升，也没有公开和教导芳胺中引入苯并环烃或苯并杂环烃以及芳胺中另一个芳基为联芳基会取得的器件效果。

这些文献中公开了一些以芘为核心的具有芳香胺结构的荧光发光材料。但是荧光发光材料仍需要更进一步的开发，以获得更高的器件性能。

发明内容