[发明专利]有机电致发光材料及其器件

说明书

公开了一种有机电致发光材料及其器件。所述有机电致发光材料采用具有新型咔唑结构的化合物，可用作电致发光器件中的空穴阻挡材料、主体材料。这些新型化合物能提供更好的器件性能，例如可以获得非常低的驱动电压、高效率、以及长寿命的器件性能。

技术领域

本发明涉及用于有机电子器件的化合物，例如有机电致发光器件。更特别地，涉及一种新型咔唑化合物，以及包含该化合物的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。其中，OLED以其独特的优越性能，如拥有广色域、几乎无穷高的对比度、极高反应速度、可弯曲，节能等，越来越受欢迎。

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。蓝色磷光器件仍然具有蓝色不饱和，器件寿命短和工作电压高等问题。商业全彩OLED显示器通常采用混合策略，使用蓝色荧光和磷光黄色，或红色和绿色。目前，磷光OLED的效率在高亮度情况下快速降低仍然是一个问题。此外，期望具有更饱和的发光光谱，更低的驱动电压，更高的效率和更长的器件寿命。

咔唑类有机半导体材料由于其优越的光电性能、氧化还原性能、稳定性等，使其在光电器件中有着广泛的应用。

WO2013100538A1公开了如下结构咔唑化合物：特别是此申请发明人注意到了咔唑与吡啶、嘧啶、三嗪等氮杂六元芳环的结合之后所得化合物的种种优点，但其并没有明确意识到三嗪结构的独特优势。此外，在三嗪与咔唑环连接的位置选择上，也没有意识到咔唑环上除了此发明所明确公开的3-位之外的其它取代位置尤其是2-位取代的优势。

KR1020180060474A，EP2991128A1以及US20150228908A1都公开了三嗪等氮杂环结构通过单键或者亚(杂)芳基类连接基团与咔唑环上4-位连接而构成的化合物。然而，KR1020180060474A中还要求在咔唑单元上进一步连接咔唑基团，这样有可能导致过多增强空穴传输能力的不利结果。EP2991128A1中主要关注于咔唑-4-位有三嗪取代的化合物与特定的具有联咔唑与苯并噻吩并嘧啶、苯并呋喃并嘧啶结构的第二主体化合物的组合使用。US20150228908A1同样也注意到在咔唑4-位引入氮杂芳环的优势，其使用了三嗪、嘧啶、喹喔啉、嘧啶并嘧啶、吡嗪并咪唑等一系列氮杂芳环结构，同样没有意识到在咔唑环上的其它位置尤其是2-位取代的优势。

US20120223276A1中公开了如下结构：两种含咔唑或磷杂芴结构单元的化合物。此申请中注意到了咔唑环上引入氮杂芳环结构的优势，但氮杂芳环引入的位置多变，涉及咔唑环2-位、3-位及9-位(咔唑的氮原子上)取代的化合物，其并未意识到将三嗪基团固定在咔唑环特定位置进行取代的特殊优势。