[发明专利]一种二氢蒽衍生物、其制备方法、应用及含有其的发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及一类新的9，9，10，10-四芳基取代二氢蒽衍生物、其制备方法，包含此类物质的有机电致发光材料，及此类物质在有机电致发光显示技术领域中的应用。

背景技术

有机材料的电致发光技术可以应用于超薄平面显示和有机固体激光器等方面，在近20年来取得了飞速的发展，基本实现了红、绿、蓝三基色发光。其中，绿色材料发展最快，基本达到了商业化实用阶段，而红色和蓝色材料的问题较多，特别是稳定、高效率的蓝光更具有挑战性。

自从Kodak发明了掺杂体系的有机电致发光器件起，随着磷光掺杂体系主-客体能量传递理论的发展与小分子掺杂其间的不断成功，掺杂体系小分子主体材料，尤其是深蓝光主体材料已成为磷光器件商业化的关键。磷光染料通常不单独作为发光层，需要将其掺杂在合适的主体材料中，形成主客体发光层。为了实现有效的能量传递，通常要求主体材料的三线态能级E_T要高于染料分子的三线态能级E_T。对于红色或绿色磷光染料而言，目前常用的主体材料CBP(结构式如下所示)表现不俗。但对于蓝色磷光染料而言，其本身的三线态能量较高，寻找与之相匹配的更高三线态能量的主体材料就较为困难。

以目前常用的蓝色磷光染料FIrpic为例，其三线态能级为2.65eV，常用主体材料CBP的三线态能级为2.56eV，因而从CBP到FIrpic之间的能量传递过程为吸热过程。研究发现，对于吸热能量传递的磷光主客体体系，器件制备过程中如引入了微量的水、氧污染将造成器件效率大大降低；而且，温度降低时，吸热能量传递过程将受到抑止。同时，由于大量三线态激子存在于主体中而不能将能量及时传递给磷光染料，这也是造成蓝色磷光器件寿命短暂的原因之一。因此，寻找高三线态能量的主体材料成为解决蓝色磷光器件寿命和效率问题的主要途径之一。

从2003年开始，人们通过设计合成了mCP、UGH、CDBP、SimCP等具有高三线态能量(2.7-3.2eV)的主体材料(如下所示)，相对于CBP主体材料而言，大大提高了蓝色磷光器件的效率。另外，研究发现主体材料的玻璃化转变温度Tg不够高(如mCP)，或者根本没有Tg(如CBP)，在薄膜状态下很容易结晶，会大大影响相应器件的稳定性和寿命。已经发现基于咔唑/芴基的TBCPF系列蓝色磷光主体材料TBCPF具有2.84ev的高三线态能级和高稳定性，特别是还实现了湿法制备小分子单层高效率的蓝色磷光器件(Tetrahedron 2007，63，10161-10168)。上述主体材料大多是含有咔唑主体基团的偏空穴传输性的主体材料。

近几年，为了平衡OLED器件中的电子和空穴，吸电子的磷氧基和苯并咪唑基团被引入磷光主体材料的分子设计中，获得了一些具有电子或者双极传输能力的主体材料，不同程度地提高了蓝色磷光甚至深蓝色磷光器件的效率。下列结构式代表一些典型的蓝色磷光主体材料，

其中，磷光主体材料PPO2具有3.0ev的高三线态能级，使用FCNIr作磷光掺杂剂，得到高达18.4％的外量子效率(Advanced Functional Materials 2009，19，3644-3649)；BM2CB作主体，Ir(ppy)₃作掺杂剂，得到流明效率73.4lm/W、外量子效率18.7％的器件(J.Phys.Chem.C 2010，114，5193-5198)。伴随制备OLED器件的其他材料和器件结构的变化(如混合主体材料，双空穴传输层，空穴阻挡层等)，基于FIrpic为染料的蓝色磷光器件的发光外量子效率最高已突破25％，效率随电流密度的增大而下降的问题也得到了一定程度的改善。但值的注意的是，绝大部分主体材料仍然以FIrpic作为染料来实现蓝色磷光器件，搭配不同主体材料的FIrpic蓝色磷光器件的发光效率高低差别很大。

发明内容

本发明提供了一种含有9，9，10，10-四芳基取代二氢蒽衍生物的新型磷光主体材料，分子中具有三芳基胺基团或者咔唑基团，这些化合物具有较大的空间结构，可以避免掺杂客体在能量传输中的堆垛淬熄，同时较大的空间结构使得材料的玻璃化转变温度Tg大大提高，这些材料同样具有很高的热及化学稳定性。出乎意料地发现，这些材料不但可以在电发光器件中用作电致磷光主体，而且还可以在电发光器件中用作空穴传输材料。

本发明的一个目的是提供一种新的9，9，10，10-四芳基取代二氢蒽衍生物，其结构式如式(1)所示：

式(1)

其中：