[发明专利]一种有机化合物、电致发光材料及其应用

说明书

本发明提供一种有机化合物、电致发光材料及其应用，所述有机化合物具有如式I所示结构，通过分子结构的设计，具有较深的LUMO能级，可以降低电子注入势垒，提高电子注入的能力；具有较深的HOMO，可以有效阻挡空穴，使更多的电子‑空穴复合在发光层；具备较高的三线态能级Esubgt;T1/subgt;，能够有效阻挡发光层激子，而且分子具有较扭曲的螺环结构，能够降低分子堆叠，避免结晶化，表现出优异的热稳定性和薄膜稳定性，利于提升器件的发光效率和寿命。所述有机化合物作为电致发光材料，尤其适用于OLED器件的电子传输层和/或空穴阻挡层等，能够降低器件的电压和功耗，提高发光效率，延长工作寿命，使OLED器件具有更好的综合性能。

技术领域

本发明属于有机电致发光材料技术领域，具体涉及一种有机化合物、电致发光材料及其应用。

背景技术

有机电致发光技术是目前光电领域中最具发展前景的新兴技术之一，相比于无机电致发光器件，有机电致发光器件(Organic Light Emitting Diode，OLED)具有自发光、功耗低、对比度高、色域广、柔性、可折叠等优势，吸引了科研工作者和企业研究人员的广泛关注，已在商业上成功应用，被广泛应用于柔性显示、平板显示和固态照明等多个行业。

OLED器件通常具有类三明治的叠层结构，包括阴极、阳极以及夹设于两个电极之间的多个有机膜层，有机膜层中包含发光层，以及电子传输层、空穴传输层、空穴注入层和电子注入层等其他辅助传输的功能层。当在OLED器件的两个电极之间施加电压时，阳极产生的空穴和阴极产生的电子被注入到发光层中，空穴和电子在发光层复合并产生激子(exciton)，在从激发态转变为基态的同时，这些激子发光。由此可见，在OLED器件中，有机膜层的材料及其性能对于器件的发光性质具有十分重要的影响。

传统OLED器件中使用的电子传输材料是8-羟基喹啉铝(Alq₃)，但Alq₃的电子迁移率比较低(大约为10^-6cm²/Vs)，使得器件的电子传输与空穴传输不均衡。随着电发光器件产品化和实用化，人们希望得到传输效率更高、使用性能更好的电子传输材料，在这一领域，研究人员做了大量的探索性工作。

WO2007011170A公开了一种咪唑衍生物及包含其的有机电子器件，所述咪唑衍生物具有萘并咪唑的骨架结构，并通过在骨架结构上连接不同类型的取代基，使分子表现出较强的p型或n型，能够用于电子传输、电子注入、空穴传输和空穴注入的材料中。CN101003508A公开的电子传输化合物和包含该化合物的有机发光器件中，设计了一系列芘基电子传输化合物，表现出良好的电子传输效率和沉积特征。柯达公司的US20060204784A和US20070048545A公开了混合电子传输材料的有机电致发光器件，所述混合电子传输材料由下列材料掺杂而成：(a)第一化合物，具有该层中最低的LUMO能级，(b)第二化合物，其LUMO能级高于第一化合物，且具有低的启亮电压；一种功函数小于4.2eV的金属材料。但是，上述电子传输材料具有平面分子结构，分子间引力大，不利于蒸镀和应用；而且，电子传输材料还存在迁移率偏低、能级匹配不好、热稳定性较差、使用寿命短、掺杂性等缺陷，限制了OLED显示器件的进一步发展。

随着OLED显示技术的进步，目前市场使用较多的电子传输材料包括红菲啰啉(batho-phenanthroline，BPhen，)、浴铜灵(bathocuproine，BCP，)和TmPyPB()等，上述电子传输材料大体上符合有机电致发光面板的市场需求，但它们的玻璃化转变温度较低，一般小于85℃，器件运行时，产生的焦耳热会导致分子的降解和分子结构的改变，使面板效率较低、热稳定性较差。同时，这种分子结构的对称性很规则，长时间使用后很容易结晶；一旦电子传输材料结晶，分子间的电荷跃迁机制与正常运作的非晶态薄膜机制就会产生差异，导致电子传输的性能降低，使得整个器件的电子和空穴迀移率失衡，激子形成效率大大降低，并且激子形成会集中在电子传输层与发光层的界面处，导致器件效率降低，寿命严重衰减。