[发明专利]一种有机化合物及其应用

说明书

本发明提供一种有机化合物及其应用，所述有机化合物具有如式I所示结构，具有双极性特性，实现了较高的三线态能级Esubgt;T/subgt;、较大的分子密度和较强的分子内电荷传输。所述有机化合物用于OLED器件的发光层材料，可作为主体材料、客体材料或共同掺杂材料。本发明提供的有机化合物作为发光层材料，具有较高玻璃化温度和分子热稳定性；同时，所述有机化合物的双极性特性有利于电子和空穴的传输，能够降低蓝光材料的效率滚降，提升发光亮度和外量子效率，降低开启电压，使OLED器件的发光效率和使用寿命得到显著提升。

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及其应用。

背景技术

有机电致发光材料(Organic Light-Emitting Diodes，OLED)作为新一代显示技术，具有超薄、自发光、视角宽、响应快、发光效率高、温度适应性好、生产工艺简单、驱动电压低、能耗低等优点，已广泛应用于平板显示、柔性显示、固态照明和车载显示等行业。

有机电致发光材料按照其发光机理可分为电致荧光材料和电致磷光材料两种，荧光是单重态激子的辐射衰减跃迁，磷光则是三重态激子辐射衰减到基态所发射的光。根据自旋量子统计理论，单重态激子和三重态激子的形成概率比例为1:3。电致荧光材料内量子效率不超过25％的限制，外量子效率普遍低于5％；电致磷光材料的内量子效率理论上达到100％，外量子效率可达20％。1998年，我国吉林大学的马於光教授和美国普林斯顿大学的Forrest教授分别报道了采用锇配合物和铂配合物作为染料掺杂入发光层，第一次成功得到并解释了磷光电致发光现象，并开创性的将所制备磷光材料应用于电致发光器件。

由于磷光重金属材料有较长的寿命，可达到μs级别，在高电流密度下，可能导致三线态-三线态湮灭和浓度淬灭，造成器件性能衰减，因此通常将重金属磷光材料掺杂到合适的主体材料中，形成一种主客体掺杂体系，使得能量传递最优化，发光效率和寿命最大化。在目前的研究现状中，重金属掺杂材料商业化已成熟，很难开发可替代的掺杂材料。因此，把重心放在研发磷光主体材料是研究者们共通的思路。

经过数十年的研究，人们已经在电致磷光材料的领域达成以下共识，在以电致磷光材料为发光层主体材料的OLED器件中，磷光主体材料的三线态能级E_T应该高于磷光客体材料的E_T，以防止发生三线态能量从客体到主体之间的倒流，从而将三线态激子最大程度限制在发光层内；同时，磷光主体材料的HOMO能级与LUMO能级应该与相邻层材料的能级相匹配，以减少空穴和电子的注入势垒，降低器件的驱动电压；此外，磷光主体材料的HOMO和LUMO能级差E_g应大于磷光客体材料的能级差，从而有利于主体到客体的能量转移以及载流子在磷光客体上的直接俘获。磷光主体材料应具有较高的载流子传输速率以及平衡的载流子传输性能，以利于OLED器件中在空穴和电子传输的平衡同时获得较宽的载流子复合区域，提高发光效率；而且磷光主体材料应当具有良好的热稳定性和成膜性，其玻璃化转变温度T_g要适宜居中，使材料在器件制备中的热真空蒸镀过程中形成稳定均一的薄膜，同时减少相分离，保持器件的稳定性。

目前，CN107531716A、CN104073246A、CN109535141A等公开了磷光主体材料及其应用，但目前已发现的磷光主体材料的光电性能仍然无法满足人们对高性能OLED器件的要求。

因此，开发更多种类的高性能的有机电致发光化合物作为磷光主体材料，是本领域的研究重点。

发明内容

为了开发更多种类、更高性能的磷光主体材料，本发明的目的之一在于提供一种有机化合物，所述有机化合物具有如式I所示结构：

式I中，X₁、X₂、X₃各自独立地选自O、S、N或P＝O，且X₁、X₂、X₃中至少有一个为P＝O。