含有吲哚基團的磷光主體化合物及其有機電致發光器件的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及有機電致發光材料領域,具體涉及一種含有吲哚基團的磷光主體化合 物及其有機電致發光器件,屬于有機電致發光器件顯示技術領域。
【背景技術】
[0002] 有機電致發光器件(OLEDs)為在兩個金屬電極之間通過旋涂或者真空蒸鍍沉積一 層有機材料制備而成的器件,一個經典的三層有機電致發光器件包含空穴傳輸層、發光層 和電子傳輸層。由陽極產生的空穴經空穴傳輸層跟由陰極產生的電子經電子傳輸層結合在 發光層形成激子,而后發光。有機電致發光器件可以根據需要通過改變發光層的材料來調 節發射各種需要的光。
[0003] 有機電致發光器件作為一種新型的顯示技術,具有自發光、寬視角、低能耗、效率 高、薄、色彩豐富、響應速度快、適用溫度范圍廣、低驅動電壓、可制作柔性可彎曲與透明的 顯示面板以及環境友好等獨特優點,可以應用在平板顯示器和新一代照明上,也可以作為 IXD的背光源。
[0004] 自從20世紀80年代底發明以來,有機電致發光器件已經在產業上有所應用,比如 作為相機和手機等屏幕,但是目前的0LED器件由于效率低,使用壽命短等因素制約其更廣 泛的應用,特別是大屏幕顯示器,因此需要提高器件的效率。而制約其中的一個重要因素就 是有機電致發光器件中的有機電致發光材料的性能。另外由于0LED器件在施加電壓運行的 時候,會產生焦耳熱,使得有機材料容易發生結晶,影響了器件的壽命和效率,因此,也需要 開發穩定高效的有機電致發光材料。
[0005] 有機電致磷光現象,突破了有機電致發光量子效率低于25%的理論限制,提升到 100%(Baldo M.A.,Forrest S.R.Et al,Nature, 1998,395,151-154),其應用也大大地提 高了有機電致發光器件的效率。一般地,電致磷光需要采用主客體摻雜技術,常用的作為磷 光主體材料的CBP(4,4'-bis(9-carbazolyl)_biphenyl)具有高效和高三線態能級,當其作 為主體材料時,三線態能量能夠有效地從發光主體材料轉移到客體磷光發光材料。但是由 于CBP的空穴易傳輸而電子難流動的特性,使得發光層的電荷不平衡,結果降低了器件的效 率。
【發明內容】
[0006] 本發明首先提供一種含有吲哚基團的磷光主體化合物,其為具有如下結構式I的 化合物:
[0007]
[0008] 其中,L為空或苯環;
[0009] ZrZs其中至少有一個為N,其余的為CH;
[0010] Ari和Ακ分別獨立地選自C6-C30的芳香環。
[0011] 優選地,ArdPAr2分別獨立地選自苯基、聯苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基、茈基、熒蒽 基、(9,9_二烷基)芴基、(9,9_二取代或者未取代的芳基)芴基、9,9_螺芴基、取代或者未取 代的二苯并噻吩基、取代或者未取代的二苯并呋喃基;其中前述的芳環可進一步被C1-C4的 烷基所取代。
[0012] 進一步優選地,所述含有吲哚基團的磷光主體化合物為下列結構式1-38的化合 物:
[0013]
[0014]
[0015]
[0016]
[0017]
[0018]
[0019] 本發明的含有吲哚基團的磷光主體化合物可以應用在有機電致發光器件、有機太 陽能電池、有機薄膜晶體管或有機光感受器領域。
[0020] 本發明還提供了一種有機電致發光器件,該器件包含陽極、陰極和有機層,有機層 包含發光層、空穴注入層、空穴傳輸層、空穴阻擋層、電子注入層、電子傳輸層中的一層或一 層以上,其中所述有機層中至少有一層含有如結構式I所述的含有吲哚基團的磷光主體化 合物:
[0021:
[0022] 其中L、An、Ar2以及Zi-Z3的定義如前所述。
[0023] 其中有機層為發光層;
[0024] 或者有機層為發光層和電子傳輸層;
[0025] 或者有機層為發光層、電子傳輸層和電子注入層;
[0026] 或者有機層為空穴傳輸層和發光層;
[0027] 或者有機層為空穴注入層、空穴傳輸層和發光層;
[0028] 或者有機層為空穴傳輸層、發光層和電子傳輸層;
[0029] 或者有機層為空穴注入層、空穴傳輸層、發光層和電子傳輸層;
[0030] 或者有機層為空穴注入層、空穴傳輸層、發光層、電子傳輸層和電子注入層;或者 有機層為空穴注入層、空穴傳輸層、阻擋層、發光層、電子傳輸層和電子注入層;
[0031 ]或者有機層為空穴傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子注入層和空穴阻擋層;
[0032] 或者有機層為空穴傳輸層、發光層、電子注入層和空穴阻擋層。
[0033] 優選地,如結構式I所述的含有吲哚基團的磷光主體化合物所在層為發光層。
[0034] 優選地,如結構式I所述的含有吲哚基團的磷光主體化合物為結構式1-38的化合 物。
[0035] 如結構式I所述的含有吲哚基團的磷光主體化合物用于發光器件制備時,可以單 獨使用,也可以和其它化合物混合使用;如結構式I所述的含有吲哚基團的磷光主體化合物 可以單獨使用其中的一種化合物,也可以同時使用結構式I中的兩種或兩種以上的化合物。
[0036] 本發明的有機電致發光器件,進一步優選的方式為,該有機電致發光器件包含陽 極、空穴注入層、空穴傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極,其中發光層中含有 一種或一種以上的結構式I的化合物;進一步優選地,發光層中含有一種或一種以上的結構 式1-38的化合物。
[0037] 有機電致發光器件的發光層含有磷光發光客體材料和具有結構式I的化合物作為 主體材料,其中結構式I化合物作為主體材料,其含量為整個發光層重量的20-99.9%,優選 80-99%,更優選為90-99 %。
[0038]本發明的有機電致發光器件有機層的總厚度為l-1000nm,優選50-500nm。
[0039] 本發明的有機電致發光器件在使用本發明具有結構式I的化合物時,可以搭配使 用其他材料,如在空穴注入層、空穴傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子注入層和阻擋層中 等,而獲得藍光、綠光、黃光、紅光或者白光。
[0040] 本發明有機電致發光器件的空穴傳輸層和空穴注入層,所需材料具有很好的空穴 傳輸性能,能夠有效地把空穴從陽極傳輸到發光層上。可以包括其它小分子和高分子有機 化合物,包括但不限于咔唑類化合物、三芳香胺化合物、聯苯二胺化合物、芴類化合物、酞菁 類化合物、六氰基六雜三苯(1^1311;[1:1';[16116133231:1^。11611716116)、2,3,5,6-四氟-7,7',8, 8 ' -四氰二甲基對苯醌(F4-TCNQ)、聚乙烯基咔唑、聚噻吩、聚乙烯或聚苯磺酸。
[0041] 本發明的有機電致發光器件的發光層,具有很好的發光特性,可以根據需要調節 可見光的范圍。除本發明的具有結構式I化合物作為磷光主體材料外,還可以搭配其他磷光 主體材料,磷光發光客體材料可以包含選自I了、銅、銘、銀、銥、鉬、金和鋨中的至少一種金屬 的有機金屬絡合物。
[0042] 本發明有機電致發光器件的有機電子傳輸材料要求具有很好的電子傳輸性能,能 夠有效地把電子從陰極傳輸到發光層中,具有很大的電子迀移率。可以選擇如下化合物,但 是不限于此:氧雜惡唑、噻唑類化合物、三氮唑類化合物、三氮嗪類化合物、三氮雜苯類化合 物、喔啉類化合物、二氮蒽類化合物、含硅雜環類化合物、喹啉類化合物、菲啰啉類化合物、 金屬螯合物(如Alq 3)、氟取代苯類化合物、苯并咪唑類化合物。
[0043] 本發明有機電致發光器件的電子注入層,可以有效地把電子從陰極注入到有機層 中,主要選自堿金屬或者堿金屬的化合物,或選自堿土金屬或者堿土金屬的化合物或者堿 金屬絡合物,可以選擇如下化合物,但是不限于此:堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬的 氧化物或者鹵化物、堿土金屬的氧化物或者鹵化物、稀土金屬的氧化物或者鹵化物、堿金屬 或者堿土金屬的有機絡合物;優選為鋰、氟化鋰、氧化鋰、氮化鋰、8-羥基喹啉鋰、銫、碳酸 銫、8-羥基喹啉銫、鈣、氟化鈣、氧化鈣、鎂、氟化鎂、碳酸鎂、氧化鎂,這些化合物可以單獨使 用也可以混合物使用,也可以跟其他有機電致發光材料配合使用。
[0044] 本發明的有機電致發光器件中有機層的每一層,可以通過真空蒸鍍法、分子束蒸 鍍法、溶于溶劑的浸涂法、旋涂法、棒涂法或者噴墨打印等方式制備。對于金屬電機可以使 用蒸鍍法或者濺射法進行制備。
[0045] 器件實驗表明,本發明如結構式I所述的芳香胺類化合物,具有較好熱穩定性、高 發光效率、高發光純度。采用該芳香胺類化合物制作的有機電致發光器件具有電致發光效 率良好和色純度優異以及壽命長的優點。
【附圖說明】
[0046]圖1是本發明的一種有機電致發光器件結構示意圖;
[0047]其中,110代表為玻璃基板,120代表為陽極,130代表為空穴注入層,140空穴傳輸 層,150代表為阻擋層,160代表為發光層,170代表為電子傳輸層,180代表為電子注入層, 190代表為陰極。
【具體實施方式】
[0048]為