一種穩(wěn)定的有機發(fā)光二極管的制作方法
【專利摘要】一種有機發(fā)光二極管，其特征是所述的有機發(fā)光二極管由一個陰極，一個陽極以及陰極與陽極間的有機半導(dǎo)體層構(gòu)成。有機半導(dǎo)體層發(fā)光層中使用一有機半導(dǎo)體化合物作為主體材料，其通式為： （Ⅰ）其特征是在兼具高效和熱穩(wěn)定性的三亞苯連接一芳雜融合環(huán)，有利于改善電荷注入的平衡性與熱穩(wěn)定性，獲得高穩(wěn)定、高效率及長壽命的發(fā)光OLED。
【專利說明】一種穩(wěn)定的有機發(fā)光二極管

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機半導(dǎo)體材料及其在有機光電器件的應(yīng)用，具體涉及有機半導(dǎo)體作 為發(fā)光二極管應(yīng)用，可提高發(fā)光效率，延長器件工作壽命。

【背景技術(shù)】
[0002] 有機半導(dǎo)體材料屬于新型光電材料，其大規(guī)模研究起源于1977年由白川英樹， A.Heeger及A. McDiamid共同發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)電車可達(dá)銅水平的摻雜聚乙炔。隨后，1987年 KodaK公司的C. Tang等發(fā)明了有機小分子發(fā)光二極管（0LED)，和1990年劍橋大學(xué)的R. Friend及A. Holmes發(fā)明了聚合物發(fā)光二極管P-0LED，以及1998年S. Forrest與M. Thomson發(fā)明了效率更高的有機磷光發(fā)光二極管PH0LED。由于有機半導(dǎo)體材料具有結(jié)構(gòu)易 調(diào)可獲得品種多樣，能帶可調(diào)，甚至如塑料薄膜加工一樣的低成本好處，加上有機半導(dǎo)體在 導(dǎo)電薄膜，靜電復(fù)印，光伏太陽能電池應(yīng)用，有機薄膜晶體管邏輯電路，和有機發(fā)光OLED平 板顯示與照明等眾多應(yīng)用，白川-Heeger-McDiamid三位科學(xué)家于2000年獲得諾貝爾化 學(xué)獎。
[0003] 作為下一代平板顯示應(yīng)用的有機發(fā)光二極管，有機光電半導(dǎo)體要求有：1.高發(fā) 光效率；2.優(yōu)良的電子與空穴穩(wěn)定性；3.合適的發(fā)光顏色；4.優(yōu)良的成膜加工性。原則 上，大部分共軛性有機分子(包含星射體)，共軛性聚合物，和含有共軛性發(fā)色團配體的有機 重金屬絡(luò)合物都有具備電激發(fā)光性能，應(yīng)用在各類發(fā)光二極管，如有機小分子發(fā)光二極管 (0LED)，聚合物有機發(fā)光二極管（POLED)，有機磷光發(fā)光二極管（PHOLED)。磷光PHOLED兼 用了單線激發(fā)態(tài)(熒光）和三線激發(fā)態(tài)(磷光）的發(fā)光機理，顯然比小分子OLED及高分子 POLED高得多的發(fā)光效率。PHOLED制造技術(shù)和出色的PHOLED材料都是實現(xiàn)低功耗OLED 顯示和照明所必不可少的。PHOLED的量子效率和發(fā)光效率是熒光OLED材料的3~4倍，因 此也減少了產(chǎn)生的熱量，增多了 OLED顯示板的競爭力。這一點提供了使得總體上OLED顯 示或照明超越LCD顯示以及傳統(tǒng)光源的可能。因而，現(xiàn)有高端OLED器件中或多或少地?fù)?用了磷光OLED發(fā)光材料。
[0004] 磷光OLED材料是由含有一定共軛性的有機發(fā)光團作為二齒螯合，與金屬兀素形 成環(huán)金屬-配合體絡(luò)合物，在高能光照下(如紫外光激發(fā)）或電荷注入（電激發(fā)）條件下，由 于環(huán)金屬-配體電荷轉(zhuǎn)移（MLCT)成為激子，然后回復(fù)到基態(tài)而導(dǎo)致發(fā)光。在OLED器件中 電荷的注入是通過在陽極施加電壓后，從陽極注入電子，陰極注入空穴，分別經(jīng)過電子傳輸 層與空穴轉(zhuǎn)輸層，同時進(jìn)入發(fā)射層的本體材料中，電子最終進(jìn)入發(fā)光摻雜劑中的最低末占 分子軌道（LUM0)，空穴進(jìn)入發(fā)光摻雜劑中的最高占有分子軌道（Η0Μ0)而形成激發(fā)態(tài)發(fā)光 摻雜劑分子(激子態(tài))。激子態(tài)回復(fù)劑基態(tài)后伴隨著發(fā)射光能，其發(fā)射光能波長正對應(yīng)著發(fā) 光分子摻雜劑的能隙（H0M0-LUM0能級差)。
[0005] 已有不少報道的重金屬有機配合體絡(luò)合物，受重金屬的影響而增強了自旋軌道作 用，使得本應(yīng)較弱的磷光變得很強而呈現(xiàn)優(yōu)良磷光發(fā)射。例如發(fā)綠光的三(苯基吡啶）依 (III)配合絡(luò)合物，簡稱為Ir (PPY) 3,具有結(jié)構(gòu)式為： 發(fā)射藍(lán)光的FirPic具有如下結(jié)構(gòu)式

【權(quán)利要求】
1. 一種有機半導(dǎo)體化合物，具有如下通式：
其特祉是所述的化合物屮Aiv2為苯基，取代苯基，萘基，取代萘基，菲基，取代菲基，批啶基，取代吡啶基，喹啉基取代喹啉基，噻唑基，取代噻唑基，噁唑基，取代噁唑基，吡嗪基， 取代吡嗪基，苯并噻唑基，取代苯并噻唑基，苯并呋喃基，取代苯并呋喃； 其特征是所述化合物中Ar3_4SH，D，F(xiàn)，苯基，取代苯基，萘基，取代萘基，菲基，取代菲 基，吡啶基，取代吡啶基，喹啉基，取代喹啉基，噻唑基，取代噻唑基，噁唑基，取代噁唑基，批 嗪基，取代吡嗪基，苯并噻吩基，取代苯并噻吩基，苯并呋喃基，取代苯并呋喃基； 其特征是所述化合物中ED1與ED2SH,D，相同或不同的供電基團，由含N，0,S的芳 環(huán)、融合芳環(huán)雜環(huán)組成；優(yōu)選基團為含有N原子的咔唑基，取代咔唑基；含有O原子的呋喃 基，取代呋喃基，苯并呋喃基，取代苯并呋喃基；含有硫原子的噻吩基，取代噻吩基，苯并噻 吩基，取代苯并噻吩基。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機半導(dǎo)體化合物，其特征是所述的ED1與ED2為：

其中R，Ri_2為碳原子數(shù)小于12的烷基，苯基，芳雜環(huán)取代；Ar,Aiv2為碳原子數(shù)小于12 的燒基，苯基，芳雜環(huán)取代。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機半導(dǎo)體化合物，其特征是所述的有機半導(dǎo)體化合物具 有加下誦式： 其特征是所述的化合物中
R1,R2為：H，D，苯基，聯(lián)苯基，萘基，吡啶基，芳雜環(huán)，碳原子 數(shù)小于7的烷基，烷氧基；F，Cl, -NO2，或-CN;ΑΓι，Ar2為苯基，萘基，吡啶基，取代吡啶 基，噻吩基，取代噻吩基，咔唑基，取代咔唑基，苯并噻吩基，取代苯并噻吩基，苯并呋喃基， 取代苯并呋喃基，芳雜環(huán)，取代芳雜環(huán)，苯并咪唑基，取代苯并咪唑基； 其特征是所述化合物中ED1與ED2SH,D，相同或不同的供電基團，由含N，0,S的芳 環(huán)、融合芳環(huán)雜環(huán)組成；優(yōu)選基團為含有N原子的咔唑基，取代咔唑基；含有0原子的呋喃 基，取代呋喃基，苯并呋喃基，取代苯并呋喃基；含有硫原子的噻吩基，取代噻吩基，苯并噻 吩基，取代苯并噻吩基。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機半導(dǎo)體化合物，其特征是所述的化合物具有如下優(yōu)選 結(jié)構(gòu)：
其特征是所述化合物中的RpR2為取代基：H，D，苯基，聯(lián)苯基，萘基，吡啶基，芳雜環(huán)， 碳原子數(shù)小于7的烷基，烷氧基；F，-NO2，或-CN; 其特征是所述化合物中ED1與ED2SH,D，相同或不同的供電基團，由含N，0,S的芳 環(huán)、融合芳環(huán)雜環(huán)組成；優(yōu)選基團為含有N原子的咔唑基，取代咔唑基；含有0原子的呋喃 基，取代呋喃基，苯并呋喃基，取代苯并呋喃基；含有硫原子的噻吩基，取代噻吩基，苯并噻 吩基，取代苯并噻吩基。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機半導(dǎo)體化合物，其特征是所述的化合物具有如下優(yōu)選 結(jié)構(gòu)·
其特征是所述化合物中的R1,R2為取代基：H，D，苯基，聯(lián)苯基，萘基，吡啶基，芳雜環(huán)， 碳原子數(shù)小于7的烷基，烷氧基；F，-N02,或-CN; 其特征是所述化合物中ED1與ED2SH,D，相同或不同的供電基團，由含N，0,S的芳 環(huán)、融合芳環(huán)雜環(huán)組成；優(yōu)選基團為含有N原子的咔唑基，取代咔唑基；含有0原子的呋喃 基，取代呋喃基，苯并呋喃基，取代苯并呋喃基；含有硫原子的噻吩基，取代噻吩基，苯并噻 吩基，取代苯并噻吩基。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或3或4或5所述的有機半導(dǎo)體化合物，其特征是所述的化合物具 有如下優(yōu)選結(jié)構(gòu)：

7. -種有機發(fā)光二極管，其特征在于所述的有機發(fā)光二極管由如下幾部分組成： (a) -個陰極； (b) -個陽極； (c) 一夾心于陰極與陽極之間的發(fā)光層，其中發(fā)光層含有權(quán)利要求1所述的有機半導(dǎo) 體化合物（I)，具有如下通式：
其特征是所述的化合物中Aiv2為苯基，取代苯基，萘基，取代萘基，菲基，取代菲基，批 啶基，取代吡啶基，喹啉基取代喹啉基，噻唑基，取代噻唑基，噁唑基，取代噁唑基，吡嗪基， 取代吡嗪基，苯并噻唑基，取代苯并噻唑基，苯并呋喃基，取代苯并呋喃； 其特征是所述化合物中Ar3_4SH，D，F(xiàn)，苯基，取代苯基，萘基，取代萘基，菲基，取代菲 基，吡啶基，取代吡啶基，喹啉基，取代喹啉基，噻唑基，取代噻唑基，噁唑基，取代噁唑基，批 嗪基，取代吡嗪基，苯并噻吩基，取代苯并噻吩基，苯并呋喃基，取代苯并呋喃基； 其特征是所述化合物中ED1與ED2SH,D，相同或不同的供電基團，由含N，0,S的芳 環(huán)、融合芳環(huán)雜環(huán)組成；優(yōu)選基團為含有N原子的咔唑基，取代咔唑基；含有O原子的呋喃 基，取代呋喃基，苯并呋喃基，取代苯并呋喃基；含有硫原子的噻吩基，取代噻吩基，苯并噻 吩基，取代苯并噻吩基。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機發(fā)光二極管，其特征是發(fā)光層中含有大于50%(重量)含 量的化合物（I)作為主體材料和含量為1-20% (重量）的發(fā)光摻雜材料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機發(fā)光二極管，其特征是在發(fā)光層與電荷傳輸層之間含有 一激子阻擋層，具有化合物（I)材料結(jié)構(gòu)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6或9所述的有機發(fā)光二極管，其特征是所述的發(fā)光層或激子阻擋 層中含有如下優(yōu)選結(jié)構(gòu)化合物的材料： CN104447505A 權(quán)利要求書 9/11頁

：：1
O
【文檔編號】C07D333/76GK104447505SQ201410611871
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月4日
【發(fā)明者】李曉常, 殷正凱, 吳江 申請人:江西冠能光電材料有限公司