[发明专利]含氮的菲类化合物、其制备方法、功能性材料和有机电致发光器件

说明书

本发明涉及有机电致发光材料技术领域，具体而言，涉及含氮的菲类化合物、其制备方法、功能性材料和有机电致发光器件。含氮的菲类化合物为下述结构式所示化合物或其同分异构体，其可以作为形成发光辅助层或者空穴传输层的材料使用，继而提升有机光电发光器件的玻璃转变温度、稳定性、寿命和效率，并能降低驱动电压。

技术领域

本发明涉及有机电致发光材料技术领域，具体而言，涉及含氮的菲类化合物、其制备方法、功能性材料和有机电致发光器件。

背景技术

进入21世纪以后，人们需要更能符合未来生活需要、性能更好的新一代平板显示器来迎接“4C”(即通信、汽车电子、计算机、消费性电子器材)及“4G”(即第四代移动通信)时代的来临。有机发光二极管(OLED)作为新一代的显示技术，拥有液晶平板显示器所无可比拟的优势。利用有机发光现象的有机电气元件通常具有阳极、阴极及它们之间包括有机物层的结构。为了提高有机电气元件的效率和稳定性，有机物层通常由各种不同物质构成的多层结构组成，例如，由空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层及电子注入层等组成。

空穴传输层(HTL)负责调节空穴的注入速度和注入量，在所述OLED中，酞菁铜(CuPc)、4，4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(NPB)、N，N’-二苯基-N，N’-双(3-甲基苯基)-(1，1’-联苯基)-4，4’-二胺(TPD)、4，4’，4”-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯胺(MTDATA)等材料常用作形成空穴传输层的材料。然而，使用这些材料的OLED在使量子效率和使用寿命恶化方面存在问题。这是因为当在高电流下驱动OLED时，在阳极与空穴注入层之间出现热应力，并且所述热应力显著降低装置的使用寿命。此外，由于空穴传输区域中使用的有机材料具有非常高的空穴迁移率，所以可能破坏空穴-电子电荷平衡并且量子效率(cd/A)可能降低。

为了解决寿命和效率问题，通常会在空穴输送层和发光层之间加入发光辅助层(多层空穴输送层)。发光辅助层主要起到辅助空穴传输层的作用，因此有时也称为第二空穴传输层。发光辅助层使得从阳极转移的空穴能够平稳地移动到发光层，并且可以阻挡从阴极转移的电子，以将电子限制在发光层内，减少空穴传输层与发光层之间的势垒，降低有机电致发光器件的驱动电压，进一步增加空穴的利用率，从而改善器件的发光效率和寿命。目前作为发光辅助层的材料有限，这类材料大多采用芴环结构，它们在具备较高的空穴迁移率，同时具备较高的T1能量阻挡复合后的激子外扩到传输层，使得从阳极转移的空穴能够平稳地移动到发光层，减少空穴传输层与发光层之间的势垒，降低器件的驱动电压，进一步增加空穴的利用率，从而改善器件的发光效率和寿命。但芴环结构在器件中的应用仍需要从以下方面进行改善：(1)结晶度和成膜性需要进一步提升；(2)玻璃化转变温度和热稳定性需要提高；(3)筛选与空穴传输材料能级更加合理的能级搭配，进一步降低驱动电压；(4)兼顾发光层材料与传输材料，提高器件的寿命和效率。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供含氮的菲类化合物、其制备方法、功能性材料和有机电致发光器件。该含氮的菲类化合物能够提升玻璃化转变温度，继而提升有机电致发光器件的稳定性，也能提升有机电致发光器件的的寿命和效率，降低有机电致发光器件的驱动电压。

本发明是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种含氮的菲类化合物，其为下述结构式所示化合物或其同分异构体，

其中，a、b、c和d分别独立选自0或1，且a、b、c和d不能同时为0或1；

Ar₁-Ar₈各自独立地表示：取代或未取代烷基、取代或未取代芳基、取代或未取代杂芳基、取代或未取代稠环基和取代或未取代螺环基中的任意一种，或者Ar₁-Ar₈各自独立地与其相邻的取代基连接形成单环或多环；