[发明专利]一类有机发光分子及其在有机发光二极管中的应用

说明书

本发明公开了一类有机发光分子及其在有机发光二极管中的应用。这种分子兼具宽带隙、高荧光量子产率、高电子迁移率、高空穴迁移率、高激子利用率等特点。这类分子具有不对称结构，可以抑制分子聚集，减少激子淬灭。此外，可以通过改变两种单元的连接位点，调节其发射光谱。可用于制备不同发射波长的高效率蓝光有机电致发光器件。

技术领域

本发明属于有机光电材料技术领域，具体涉及一种咪唑类有机蓝光分子及具有该分子的有机发光二极管。

背景技术

有机发光二极管(OLED)具有柔性、主动发光、高效率、低电压驱动和容易制备大面积器件等优点，受到了人们的广泛关注。 OLED相关研究最早可追溯到20世纪60年代，1963年，纽约大学的Pope教授等第一次发现了有机分子单晶蒽的电致发光现象，随后相继出现了一些单晶结构材料电致发光性能的研究，但由于当时的器件驱动电压高，未能引起广泛关注。直到1987年美国柯达公司的邓青云等人采用三明治的器件结构研制出了OLED器件在10V直流电压驱动下亮度达到1000cd m^-2，这使OLED研究获得了划时代的发展。

OLED器件结构包括阴极、阳极和中间的有机层，有机层一般包括电子/空穴传输层、发光层。在电场作用下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入，并分别在功能层中进行迁移，然后在发光层中形成激子，激子通过辐射跃迁回到基态并发出光子。

有机发光二极管主要应用前景在两个方面：其一是应用于新型显示，其二是应用于固态照明。发光材料是OLED中最核心的部分，决定了器件发光颜色，并且在很大程度上决定了器件效率和器件寿命。要实现高显色指数的全彩色显示面板，需要红绿蓝三色发射的有机发光材料。相比于绿光和红光材料，高效率的蓝色荧光材料还比较匮乏，因此，开发出新型的高性能的蓝光材料是OLED研究的一个重点。

菲并咪唑具有大的共轭刚性结构，有利于增加辐射跃迁速率，提高发光效率。而且，咪唑环上的两个氮原子分别为富电子和缺电子状态，使得其具有双极性的特点，拥有更加平衡的载流子传输能力，有助于提高电致发光效率。本发明以菲并咪唑为受体单元，咔唑为给体单元，构筑新型的给受体型蓝色荧光分子。这种分子具有高的荧光量子产率，较高且平衡的载流子传输能力，易调节的光谱等特点，可用于制备高效率的有机发光二极管。

发明内容

本发明的目的在于提供一类咪唑类有机蓝光分子及其在有机发光二极管中的应用。咪唑单元具有宽带隙、高稳定性、高荧光量子产率、高载流子迁移率等特点，同时不对称的分子结构可以抑制分子聚集，构筑的小分子可用于制备高效率的蓝光有机发光二极管。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一类咪唑类有机蓝光分子，其化学结构式满足如下结构之一：

式中，X₁、X₂、X₃、X₄、X₅、X₆、X₇、X₈、X₉、X₁₀分别为H、 D、碳原子数为1～4的烷基中的一种。

Ar为碳原子数为1～4的烷基或碳原子数6～30的芳香族烃基，优选为以下结构：

所述一类咪唑类有机蓝光分子可应用于有机发光二极管。

进一步地，上述的一类咪唑类有机蓝光分子在有机发光二极管中的应用，其特征在于：有机电致发光的器件结构为阳极/空穴注入层/ 空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极，器件结构中还可含有电子阻挡层、空穴阻挡层、光取出层等其他功能层。器件中有机发光层中至少含有一种所述的一类咪唑类有机蓝光分子。发光层是所述的咪唑类有机蓝光分子的小分子纯膜，或者是所述的咪唑类有机蓝光分子和主体/客体材料的混合膜。