[发明专利]二氢吖啶衍生物及其用途和应用其的有机电致发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及一类新的二苯基氧膦取代的二氢吖啶衍生物，及其在有机电致发光照明及显示技术领域中的应用。

背景技术

有机发光二极管(OLEDs)是一种以有机材料作为活性材料的电流驱动式发光器件，与无机材料不同，有机材料具有合成成本低、功能可调、可柔性以及成膜性好等优点。而且，基于有机材料的器件通常制作工艺简单，易于大面积制备，环境友好，可采用操作温度较低的薄膜制备方法，如旋涂、喷墨打印、浸渍等工艺，因此OLEDs具有制作成本低的特点。由于OLEDs在新一代平板显示技术及固体照明方面的巨大潜力，在过去的20年里得到了广泛地研究、开发和使用。根据Display Search预计，OLEDs照明市场将在今后几年内快速腾飞，到2018年可达60亿美元。然而，传统的以荧光材料为发光组件的OLEDs内量子效率很难突破25％的理论极限，这是由于在OLEDs器件中阴阳两极注入的电子和空穴复合产生的激子有25％是单线态，75％是三线态(J.Am.Chem.Soc.，2001，123：4304-4312)，从而限制了OLEDs在固态照明及全彩色显示中的应用。早在1998年，美国普林斯顿大学Forrest研究组(Nature，1998，395：151-154；Appl.Phys.Lett.，1999，75：4-6)及我国吉林大学马於光研究组(Synthetic Metals，1998，94：245-248)提出基于磷光材料发光的OLED组件才有可能利用全部的激子达到100％的内量子效率，从根本上提高OLED的效率。研究表明：与主体荧光OLED相比，主体磷光器件通常存在高浓度下发光猝灭的问题，另外，磷光材料作为主体也不是经济之选。因为磷光材料通常含有铱或铂等贵金属元素，而且合成步骤也并不简单，因此磷光材料作为主体功能层将大大增加器件成本。而掺杂型发光器件可以避免发光的高浓度猝灭，增加器件工作寿命，降低材料成本。

发明内容

本发明所解决的技术问题是，克服贵金属磷光材料有机电致发光器件在高浓度下发光猝灭且成本高的问题，提供一类新的二苯基氧膦取代的二氢吖啶衍生物，该类化合物可以用于有机电致发光照明及显示技术领域，使用该类化合物作为掺杂型发光器件的主体材料能够降低磷光有机电致发光器件的成本，避免发光的高浓度猝灭。

本发明提出了一类二苯基氧膦取代的二氢吖啶衍生物的双极性磷光主体材料。理论上，双极性材料是理想的主体材料，因为，基于双极性材料的有机功能层不但使有机电致发光器件结构变得简单，而且可以适当平衡载流子的传输，从而使激子均匀的分布，避免载流子在界面处的复合，减小高激子浓度下三线态-三线态的猝灭。在分子设计中，将电子缺乏的受体基团和电子丰富的给体基团连接起来，形成受体-给体型分子，并且增加二者在分子中的定域，这样将提高分子的能隙及三线态能级，从而可获得较高三线态、较宽能隙的优良双极性磷光主体材料。本发明基于上述思想，将可作电子给体的三芳胺基团与可作为电子受体的二苯基氧膦基团通过苯基-饱和sp³C原子基团相连，形成一类新型化合物。该类化合物具有较高的三线态能级和较宽的能隙，可作为掺杂型发光器件的主体材料。

具体来说，本发明提供了如下的技术方案：本发明采用的第一技术方案是，提供一种二苯基氧膦取代的二氢吖啶衍生物，其结构式如式(1)所示：

式(1)

其中：

R₁、R₂和R₃分别独立地选自氢原子，具有6～50个碳原子的芳香基团，具有3～50个碳原子的杂芳香基团，具有1～40个碳原子的链状烷烃基团，具有3～40个碳原子的环状烷烃基团，具有1～40个碳原子的烷氧基团。前述的二苯基氧膦取代的二氢吖啶衍生物，所述R₁、R₂和R₃分别独立地选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、正戊基或正己基；或环丙基、环丁基、环戊基或环己基。

前述的二苯基氧膦取代的二氢吖啶衍生物，所述R₁、R₂和R₃分别独立地选自甲氧基、乙氧基、丙氧基或异丙氧基。

前述的二苯基氧膦取代的二氢吖啶衍生物，芳香基团或杂芳香基团为烷基、烷氧基取代或非取代的苯基、吡啶基、咪唑基；这里，所述烷基是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、正戊基或正己基；这里，所述烷氧基是甲氧基、乙氧基、丙氧基或异丙氧基。