[发明专利]一种电子传输性蓝色发光材料及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及有机电致发光领域，特别涉及一种用于有机电致发光器件（OLED，即Organic Light-Emitting Diode）的电子传输性蓝色发光材料，以及该材料在有机电致发光领域中的应用。

背景技术

有机电致发光现象被发现已有三十多年时间，1987年以前，由于有机电致发光器件的巨大缺陷（开启电压＞200V），限制了其应用。近十年来由于材料器件工艺的不断突破，使有机电致发光已达到或接近实用化阶段。

由于各界多年来的投入和努力，OLED在基础科学上的发展有了极大地发展，但是有机电致发光器件是近二十年发展起来的新兴技术，尚有许多关键问题没有得到真正解决，主要是在发光材料的优化、彩色化技术、高分辨显示技术、有源驱动技术和封装技术等方面仍存在着重大基础问题，使得有机电致发光器件的寿命短，效率较低。

用于有机电致发光器件的材料主要包括电极材料、载流子传输材料、发光材料。电极材料分为阴极材料和阳极材料，载流子传输材料包括电子传输材料和空穴传输材料，其中发光材料在OLED中是最重要的材料。实现彩色显示需要高效率和高色纯度的红、绿、蓝三种颜色发光。在与红绿蓝三色发光显示材料中,红色和绿色发光材料性能稳定，使用寿命长，已经满足了实用化需要；而已知的很多蓝色材料在色纯度上可以满足全彩OLED显示的要求，但其器件的寿命还有待提高，尚不具备实用化条件。

为了提升有机电致发光器件的性能，对发光材料的研究十分重要。选择发光材料必须满足以下几个要求：1、高量子效率的荧光特性；2、良好的半导体特性；3、良好的成膜性和热稳定性；4、良好的光稳定性；5、良好的载流子迁移率。一般来说，由于蓝光材料具有较宽的带隙，很难同时满足蓝光材料对高效率和高色纯度的要求。如何做好这两个方面的平衡，成为开发优秀蓝光材料的关键。含有吖啶基的化合物，是典型的缺电子体系，具有良好的接受电子能力，具有良好的电子传输性质。因此在芳香化合物基础上引进缺电子的吖啶基相连，有希望得到高效率的蓝色发光材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于有机电致发光器件中，可以满足全彩OLED显示的要求，能得到色纯度高及效率高的电子传输性蓝色发光材料及其应用。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种电子传输性蓝色发光材料，结构式如式1所示：

式1，

其中R₁～R₈选自氢基或（C₁～C₃₀）烷基中的任意一种；

Ar为式2所示结构的基团之一：

式2，

其中，R选自以下基团中的任意一种：

氢、任意长度的烷基；或者，

苯、联苯、萘、蒽、菲、或芘的芳香化合物的基团；或者，

衍生自芳香族的杂环基团。

进一步，优选地，R代表氢、C₁～C₃₀的烷基、苯、联苯、萘、蒽、菲、芘、呋喃、噻吩、吡咯、吡啶、吡喃、喹啉、吲哚或咔唑的基团中的任意一种。

本发明的有益效果是：

1.该材料是在吖啶的9位连接芳香化合物或芳香族杂环，较高的位阻使芳环之间相互扭曲排列，整个分子成非平面结构，避免分子间的聚集和相互作用，且具有较宽的带隙。此外，吖啶基团由于具有独特的含氮三环结构，使其具有了很高的荧光量子效率和电子传输性能。

2.该材料具有很好的热稳定性，玻璃化转变温度和分解温度都很高。

3.该材料具有很好的电致发光特性，用作蓝色有机电致发光器件的发光层，能得到色纯度和效率非常高的蓝光发射。

5.该材料可以做为蓝色发光材料的掺杂主体材料，同时具有红色和绿色应用的潜力。

本发明的电子传输性蓝色发光材料的制备方法，包括如下步骤：

通过2,7-二溴螺芴、取代的3,6-二溴咔唑、和取代的2,7-二溴芴与取代的9-吖啶硼酸发生Suzuki反应制得上述式1所示的化合物。

其中，在上述步骤中，Suzuki反应是在氮气或其他惰性气体的保护下，以Pd(PPh₃)₄或醋酸钯为催化剂，在80～100℃的条件下回流反应12～36小时。

本发明优先选取化合物1～9为代表性材料，它们的结构式如下所示：