一種取代苯并菲衍生物類有機(jī)發(fā)光二極管材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光材料及其在有機(jī)發(fā)光器件的應(yīng)用，尤其是一種兼具高效、長(zhǎng) 壽命的有機(jī)半導(dǎo)體材料，可應(yīng)用于有機(jī)發(fā)光OLED器件，改善器件性能。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機(jī)半導(dǎo)體材料屬于新型光電材料，其大規(guī)模研究起源于1977年由白川英樹(shù)，A. Heeger及A. McDiamid共同發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)電率可達(dá)銅水平的摻雜聚乙炔。隨后，1987年KodaK 公司的C. Tang等發(fā)明了有機(jī)小分子發(fā)光二極管（0LED)，和1990年劍橋大學(xué)的R. Friend 及A. Holmes發(fā)明了聚合物發(fā)光二極管P-0LED，以及1998年S. Forrest與M. Thomson 發(fā)明了效率更高的有機(jī)磷光發(fā)光二極管PH0LED。由于有機(jī)半導(dǎo)體材料具有結(jié)構(gòu)易調(diào)可獲 得品種多樣，能帶可調(diào)，甚至如塑料薄膜加工一樣的低成本好處，加上有機(jī)半導(dǎo)體在導(dǎo)電薄 膜，靜電復(fù)印，光伏太陽(yáng)能電池應(yīng)用，有機(jī)薄膜晶體管邏輯電路，和有機(jī)發(fā)光OLED平板顯示 與照明等眾多應(yīng)用，白川-Heeger-McDiamid三位科學(xué)家于2000年獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
[0003] 作為下一代平板顯示應(yīng)用的有機(jī)發(fā)光二極管，有機(jī)光電半導(dǎo)體要求有：1.高發(fā) 光效率；2.優(yōu)良的電子與空穴穩(wěn)定性；3.合適的發(fā)光顏色；4.優(yōu)良的成膜加工性。原則 上，大部分共軛性有機(jī)分子(包含星射體)，共軛性聚合物，和含有共軛性發(fā)色團(tuán)配體的有機(jī) 重金屬絡(luò)合物都有具備電激發(fā)光性能，應(yīng)用在各類發(fā)光二極管，如有機(jī)小分子發(fā)光二極管 (OLED)，聚合物有機(jī)發(fā)光二極管（POLED)，有機(jī)磷光發(fā)光二極管（PHOLED)。磷光PHOLED兼用 了單線激發(fā)態(tài)(熒光)和三線激發(fā)態(tài)(磷光）的發(fā)光機(jī)理，顯然比小分子OLED及高分子POLED 高得多的發(fā)光效率。PHOLED制造技術(shù)和出色的PHOLED材料都是實(shí)現(xiàn)低功耗OLED顯示和照 明所必不可少的。PHOLED的量子效率和發(fā)光效率是熒光OLED材料的3-4倍，因此也減少了 產(chǎn)生的熱量，增多了OLED顯示板的競(jìng)爭(zhēng)力。這一點(diǎn)提供了使得總體上OLED顯示或照明超 越IXD顯示以及傳統(tǒng)光源的可能。因而，現(xiàn)有高端OLED全色顯示器件中或多或少地?fù)接?了磷光OLED材料。
[0004] 磷光OLED材料是由含有一定共軛性的有機(jī)發(fā)光團(tuán)作為二齒螯合配體，與金屬兀 素形成環(huán)金屬-配合體絡(luò)合物，在高能光照下(如紫外光激發(fā))或電荷注入（電激發(fā))條件下， 由于環(huán)金屬-配體電荷轉(zhuǎn)移（MLCT)成為激子，然后回復(fù)到基態(tài)而導(dǎo)致發(fā)光。在OLED器件中 電荷的注入是通過(guò)在陽(yáng)極施加正電壓后，從陽(yáng)極注入空穴，陰極施加負(fù)電壓后注入電子，分 別經(jīng)過(guò)電子傳輸層與空穴轉(zhuǎn)輸層，同時(shí)進(jìn)入發(fā)射層的本體材料中，電子最終進(jìn)入發(fā)光摻雜 劑中的最低末占據(jù)分子軌道（LUM0)，空穴進(jìn)入發(fā)光摻雜劑中的最高占有分子軌道（HOMO) 而形成激發(fā)態(tài)發(fā)光摻雜劑分子(激子態(tài))。激子態(tài)回復(fù)到基態(tài)后伴隨著發(fā)射光能，其發(fā)射光 能波長(zhǎng)正對(duì)應(yīng)著發(fā)光分子摻雜劑的能隙（H0M0-LUM0能級(jí)差)。
[0005] 已有不少報(bào)道的重金屬有機(jī)配合體絡(luò)合物，受重金屬的影響而增強(qiáng)了電子自旋軌 道作用，使得本應(yīng)較弱的磷光變得很強(qiáng)而呈現(xiàn)優(yōu)良磷光發(fā)射。例如發(fā)綠光的三(苯基吡啶） 銥(III)配合絡(luò)合物，簡(jiǎn)稱為Ir(ppy)3，具有結(jié)構(gòu)式為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種有機(jī)化合物，具有如下通式：
其特征是所述化合物中的&，馬為H，F(xiàn)，D，萘基，取代萘基，芘基，取代芘基，菲基，取代 菲基，蒽基，取代蒽基，吡啶基，取代吡啶基，噻吩基，取代噻吩基，咔唑基，取代咔唑基； 其特征是所述化合物中的R3~R12及Ar:為碳原子數(shù)小于12的烷基，碳原子數(shù)小于12的 烷氧基，苯基，取代苯基，萘基，取代萘基，芘基，取代芘基，菲基，取代菲基，蒽基，取代蒽基， 吡啶基，取代吡啶基，噻吩基，取代噻吩基，咔唑基，取代咔唑基，芳胺，取代芳胺基； 其特征是所述化合物中的A為一單鍵，一氧原子，一硫原子，一磷氧原子，一羰基或 3-30碳原子的芳雜環(huán)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)化合物，其特征是所述的化合物具有式（II)結(jié)構(gòu)：
其特征是所述化合物中的&，馬為H，F(xiàn)，D，萘基，取代萘基，芘基，取代芘基，菲基，取代 菲基，蒽基，取代蒽基，吡啶基，取代吡啶基，噻吩基，取代噻吩基，咔唑基，取代咔唑基； 其特征是所述化合物中的R3~R12及Ar:為碳原子數(shù)小于12的烷基，碳原子數(shù)小于12的 烷氧基，苯基，取代苯基，萘基，取代萘基，芘基，取代芘基，菲基，取代菲基，蒽基，取代蒽基， 吡啶基，取代吡啶基，噻吩基，取代噻吩基，咔唑基，取代咔唑基，芳胺，取代芳胺基； 其特征是所述化合物中的A為一單鍵，一氧原子，一硫原子，一磷氧原子，一羰基或 3-30碳原子的芳雜環(huán)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)化合物，其特征是所述的化合物具有式（III)結(jié)構(gòu)：
其特征是所述化合物中的&，馬為H，F(xiàn)，D，萘基，取代萘基，芘基，取代芘基，菲基，取代 菲基，蒽基，取代蒽基，吡啶基，取代吡啶基，噻吩基，取代噻吩基，咔唑基，取代咔唑基； 其特征是所述化合物中的R3~R12及Ar:為碳原子數(shù)小于12的烷基，碳原子數(shù)小于12的 烷氧基，苯基，取代苯基，萘基，取代萘基，芘基，取代芘基，菲基，取代菲基，蒽基，取代蒽基， 吡啶基，取代吡啶基，噻吩基，取代噻吩基，咔唑基，取代咔唑基，芳胺，取代芳胺基； 其特征是所述化合物中的A為一單鍵，一氧原子，一硫原子，一磷氧原子，一羰基或 3-30碳原子的芳雜環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的化合物，其特征是所述的化合物的Ari部分選自以 下結(jié)構(gòu)：

其中，AW8S碳原子數(shù)小于12的燒基或燒氧基，苯基，批陡基;Ar2_7為苯基，蔡基，取代 萘基，菲基，取代菲基等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的有機(jī)化合物，其特征是所述的化合物中的苯并 菲衍生物與含C1(l-C2(l電負(fù)性稠合芳環(huán)相連，優(yōu)選結(jié)構(gòu)為：


6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的有機(jī)化合物，其特征是所述的化合物中苯并菲 衍生物Ar:至少含有一空穴型芳胺，-N(Ar3-Ar6)2，首選結(jié)構(gòu)為：
其特征是所述化合物中的Arn為苯基，取代苯基，萘基，取代萘基，芘基，取代芘基，菲 基，取代菲基，蒽基，取代蒽基，吡啶基，取代吡啶基，噻吩基，取代噻吩基，咔唑基，取代咔唑 基； 優(yōu)選結(jié)構(gòu)為：


7. -種有機(jī)發(fā)光二極管，其特征是所述的有機(jī)發(fā)光二極管由如下部分組成： (a) -個(gè)陰極； (b) -個(gè)陽(yáng)極； (c) 一個(gè)夾心于陰極和陽(yáng)極之間的有機(jī)半導(dǎo)體發(fā)光層，該發(fā)光層中含有權(quán)利1-4 所 述的化合物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機(jī)發(fā)光二極管，其特征是所述的發(fā)光層中的主體材料(重 量百分比>50%)為權(quán)利要求1所述化合物，優(yōu)選為權(quán)利要求5所述化合物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機(jī)發(fā)光二極管，其特征是所述的發(fā)光層中的摻雜劑(重量 百分比〈50%)為權(quán)利要求1-4所述化合物，優(yōu)選為權(quán)利要求6所述化合物。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機(jī)發(fā)光二極管，其特征是所述的發(fā)光層與空穴注入層之 間含有一電子或者激子阻擋層，由權(quán)利要求1所述的化合物組成。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種取代苯并菲衍生物類有機(jī)半導(dǎo)體（Ⅰ），由苯并菲衍生物為主核，化學(xué)鍵合連接空穴或電子傳輸稠合芳雜環(huán)。該材料具有優(yōu)良的耐熱性和高效長(zhǎng)壽命的發(fā)光特性，可應(yīng)用于有機(jī)發(fā)光二極管的藍(lán)光主體材料、藍(lán)光發(fā)光層、空穴傳輸層或者電子阻擋層，得到穩(wěn)定、高效和長(zhǎng)壽命的有機(jī)發(fā)光器件。（Ⅰ）。
【IPC分類】C07C211-61, C07C323-38, C07F9-53, C07C15-62, C09K11-06, C07D333-76, C07C217-78, C07D307-91, C07F7-10, H01L51-54, C07C225-22, C07D209-82
【公開(kāi)號(hào)】CN104557440
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510059583
【發(fā)明人】李曉常, 洪海兵
【申請(qǐng)人】江西冠能光電材料有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年2月5日