[发明专利]一种有机电致发光化合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种有机电致发光化合物及其制备方法和应用，所述有机电致发光化合物具有如式I所示结构，通过分子结构和取代基的设计赋予了所述有机电致发光化合物较高的玻璃化转变温度和良好的热稳定性，避免其在高温沉积工艺中的降解；并且显著提升了其作为发光层主体材料的载流子传输速率和器件效率，使包含其的OLED器件的性能得以改善。本发明所述有机电致发光化合物用于OLED器件的发光层主体材料，有效提升了器件的发光效率、功率效率和工作寿命，降低了驱动电压和功率损耗，使OLED器件能够满足在高性能、低损耗的电子设备中的应用需求。

技术领域

本发明属于有机电致发光材料技术领域，具体涉及一种有机电致发光化合物及其制备方法和应用。

背景技术

电致发光装置(EL装置)为自发光装置，其优点在于具有较宽的视角、较大的对比率和较快的响应时间。世界上报道的第一个有机EL装置由美国柯达公司(Eastman Kodak)实验室的邓青云博士等人开发，通过使用芳香族二胺小分子和金属铝络合物作为发光层的材料，制备出有机发光二极管(organic light-emitting diodes，OLED)器件。

决定有机EL装置发光效率的最重要因素是发光材料。发光材料分类成荧光材料、发磷光材料和热激活延迟荧光材料(TADF)。在常规载流子注入型的有机电致发光装置中，从电极注入的电子和空穴在发光层处重组以形成激子，在激子传递到基态时发射光。单态激子和三重态激子以1:3的比率形成，从单态到基态的发光被称作荧光，并且从三重态到基态的发光被称作发磷光。大多数的有机化合物在室温下难以观察到发磷光发光。然而，当发磷光材料与重元素材料(如Ir或Pt等)配合使用时，在单态中的激子由于系统间交叉点(ISC)转移到三重态，并且通过重组形成的所有激子可用于光发射，此时，发磷光材料可获得100％的内部量子效率。

迄今为止，荧光材料已经广泛用作发光材料。然而，由于电致发光机制的差异，磷光材料在理论上比荧光材料的发光效率增强约4倍，磷光发光材料的开发得到研究人员的重点关注。铱(III)络合物是目前开发比较成熟的一类磷光材料，包括双[2-(2'-苯并噻吩基)吡啶-N,C3']-(乙酰丙酮)合铱Ir(btp)₂(acac)、三(2-苯基吡啶)合铱Ir(ppy)₃以及双(4,6-二氟苯基吡啶根-N,C2)吡啶甲酰合铱Firpic，分别作为红光、绿光和蓝光的发光层客体材料。

目前，4,4'-N,N'-二咔唑-联二苯(CBP)是应用最为广泛的磷光主体材料，其具有良好的空穴传输性质，但CBP作为主体材料使用时，由于CBP的玻璃态转变温度低，易于重结晶，导致OLED器件的使用性能和发光效率降低。近来，日本的Pioneer等人开发了使用浴铜灵(BCP)和双(2-甲基-8-喹啉)-(4-苯基苯酚)铝(III)BAlq等作为主体材料的高性能有机EL装置，该主体材料被称为空穴阻挡层材料，能够提供良好发光特性，但是仍然具有以下缺点：首先，由于其玻璃化转变温度低、热稳定性欠佳，导致材料可在真空高温沉积工艺中发生降解，并且使装置的寿命减少。其次，有机EL装置的功率效率通过“(π/电压)×电流效率”给出，且所述功率效率与电压成反比；尽管包含磷光主体材料的有机EL装置相比于包含荧光材料的有机EL装置具有更高的电流效率，但其驱动电压也比较高，因此具有功率效率较低的缺陷。此外，包含磷光主体材料的有机EL装置的使用寿命短，且仍需要改善发光效率。

因此，开发具有更高发光性能和更长使用寿命的磷光主体材料，是本领域的研究重点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种有机电致发光化合物及其制备方法和应用，所述有机电致发光化合物通过分子结构与官能团的特殊设计，显著提升了其作为发光层主体材料的载流子传输速率和器件效率，使包含其的OLED器件具有高发光效率和长工作寿命，并改善了功率效率、降低了功率消耗。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种有机电致发光化合物，所述有机电致发光化合物具有如式I所示结构：