[发明专利]一种苯并吡喃[3,4‑c]吡啶[4,5]二酮衍生物及其有机电致发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及有机光电材料技术领域，尤其涉及一种苯并吡喃[3,4-c]吡啶[4,5]二酮衍生物及其有机电致发光器件。

背景技术

有机电致发光器件(OLED)作为一种新兴的平面面板显示，其具有自发光、视角宽、全固化、全彩化、反应速度快、高亮度、低驱动电压、厚度薄、质量轻、可制作大尺寸与弯曲面板等特点，近年来，OLED在显示器市场得到了越来越多的应用，成为目前最具潜力的面板显示技术。

有机电致发光器件的一个关键要素为有机发光材料，其根据发光机理大致可以分为三类：传统荧光材料、磷光材料和热激活延迟荧光(Thermally Activated Delayed Fluorescence，TADF)材料。其中，传统荧光材料和磷光材料已经在工业化生产中得到应用，但它们仍然存在明显的不足。传统的荧光材料，由于75％的三线态激子是自旋禁阻的，不能发生辐射发光，因而只有25％的单线态激子能够发光，75％的三线态激子只能以热量的形式耗散而不能通过辐射跃迁发光，即传统的荧光材料最高内量子效率(Internal Quantum Efficiency，IQE)仅为25％，若考虑到光耦合输出效率为20％，那么其OLED器件的最高外量子效率(External Quantum Efficiency，EQE)仅为5％。尽管荧光材料OLED器件具有较高的可靠性和稳定性，但较低的外量子效率仍然限制了其应用。而磷光材料通常包含稀有贵金属，导致价格昂贵，并且器件稳定性能差、器件效率下降严重等问题都在很大程度上进一步限制了其大规模商用普及。近年来，热激活延迟荧光材料逐渐成为了本领域研究的新热点。其一般采用给受体结合的方式实现：D-A、D-π-A、D-A-D、D-π-A-π-D，该材料可以在无贵金属的条件下实现100％的内量子效率，不仅可以避免昂贵的重金属的使用，从而一定程度上降低成本，而且可以期望大幅提高器件寿命和光谱稳定性，同时具有发光效率高、环境友好等优势，被称为第三代电致发光材料。

有机电致发光器件结构一般包括阴极、阳极及处于二者之间的有机物层，其中有机物层主要包括发光层和平衡载流子注入和传输的空穴注入层、空穴传输层、电子注入层、电子传输层等功能层。添加各功能层的目的主要是平衡从阴阳两极注入的空穴和电子，从而利于空穴和电子在发光层的复合，提高器件的激子利用率，最终提高器件的发光效率和使用寿命。

实际应用中，由于载流子中电子的传输速度低于空穴的传输速度，且各功能层的载流子传输良莠不齐，并不能有效的平衡载流子的注入，导致电子和空穴复合效率低和复合区域的偏移，从而导致有机电致发光器件的发光效率低下、光色不均匀、寿命低。随着市场对OLED器件要求的进一步提高，更高发光效率、更长寿命、更低成本成为OLED器件发展的趋势，所以如何开发一种高发光效率、高电子传输性能的发光材料，提高电子迁移率，促进载流子注入平衡，进而使器件发光效率更高、寿命更长成为迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种苯并吡喃[3,4-c]吡啶[4,5]二酮衍生物及其有机电致发光器件。本发明提供的苯并吡喃[3,4-c]吡啶[4,5]二酮衍生物在苯并吡喃[3,4-c]吡啶[4,5]二酮的主体结构，通过苯环连接不同的基团，具有良好的载流子传输性能，可有效平衡载流子的注入。应用于有机电致发光器件中，其有机电致发光器件具有发光效率高、寿命长的特点。合成方法简单，易操作，满足工业化生产需求。

本发明提供了一种苯并吡喃[3,4-c]吡啶[4,5]二酮衍生物，其分子结构通式如化学式Ⅰ所示：

其中，Ar选自取代或未取代的C₆～C₆₀的芳基、取代或未取代C₆～C₆₀的芳胺基、取代或未取代的C₃～C₆₀的杂环基、取代或未取代的C₁₀-C₆₀稠环基中的一种。。

优选的，Ar选自取代或未取代的C₆～C₃₀的芳基、取代或未取代C₆～C₃₀的芳胺基、取代或未取代的C₃～C₃₀的杂环基、取代或未取代的C₁₀-C₃₀稠环基中的一种。