一种稳定的有机发光二极管的制作方法
【专利摘要】一种有机发光二极管，其特征是所述的有机发光二极管由一个阴极，一个阳极以及阴极与阳极间的有机半导体层构成。有机半导体层发光层中使用一有机半导体化合物作为主体材料，其通式为： （Ⅰ）其特征是在兼具高效和热稳定性的三亚苯连接一芳杂融合环，有利于改善电荷注入的平衡性与热稳定性，获得高稳定、高效率及长寿命的发光OLED。
【专利说明】一种稳定的有机发光二极管
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有机半导体材料及其在有机光电器件的应用，具体涉及有机半导体作 为发光二极管应用，可提高发光效率，延长器件工作寿命。
【背景技术】
[0002] 有机半导体材料属于新型光电材料，其大规模研究起源于1977年由白川英树， A.Heeger及A. McDiamid共同发现了导电车可达铜水平的掺杂聚乙炔。随后，1987年 KodaK公司的C. Tang等发明了有机小分子发光二极管（0LED)，和1990年剑桥大学的R. Friend及A. Holmes发明了聚合物发光二极管P-0LED，以及1998年S. Forrest与M. Thomson发明了效率更高的有机磷光发光二极管PH0LED。由于有机半导体材料具有结构易 调可获得品种多样，能带可调，甚至如塑料薄膜加工一样的低成本好处，加上有机半导体在 导电薄膜，静电复印，光伏太阳能电池应用，有机薄膜晶体管逻辑电路，和有机发光OLED平 板显示与照明等众多应用，白川-Heeger-McDiamid三位科学家于2000年获得诺贝尔化 学奖。
[0003] 作为下一代平板显示应用的有机发光二极管，有机光电半导体要求有：1.高发 光效率；2.优良的电子与空穴稳定性；3.合适的发光颜色；4.优良的成膜加工性。原则 上，大部分共轭性有机分子(包含星射体)，共轭性聚合物，和含有共轭性发色团配体的有机 重金属络合物都有具备电激发光性能，应用在各类发光二极管，如有机小分子发光二极管 (0LED)，聚合物有机发光二极管（POLED)，有机磷光发光二极管（PHOLED)。磷光PHOLED兼 用了单线激发态(荧光）和三线激发态(磷光）的发光机理，显然比小分子OLED及高分子 POLED高得多的发光效率。PHOLED制造技术和出色的PHOLED材料都是实现低功耗OLED 显示和照明所必不可少的。PHOLED的量子效率和发光效率是荧光OLED材料的3~4倍，因 此也减少了产生的热量，增多了 OLED显示板的竞争力。这一点提供了使得总体上OLED显 示或照明超越LCD显示以及传统光源的可能。因而，现有高端OLED器件中或多或少地掺 用了磷光OLED发光材料。
[0004] 磷光OLED材料是由含有一定共轭性的有机发光团作为二齿螯合，与金属兀素形 成环金属-配合体络合物，在高能光照下(如紫外光激发）或电荷注入（电激发）条件下，由 于环金属-配体电荷转移（MLCT)成为激子，然后回复到基态而导致发光。在OLED器件中 电荷的注入是通过在阳极施加电压后，从阳极注入电子，阴极注入空穴，分别经过电子传输 层与空穴转输层，同时进入发射层的本体材料中，电子最终进入发光掺杂剂中的最低末占 分子轨道（LUM0)，空穴进入发光掺杂剂中的最高占有分子轨道（Η0Μ0)而形成激发态发光 掺杂剂分子(激子态)。激子态回复剂基态后伴随着发射光能，其发射光能波长正对应着发 光分子掺杂剂的能隙（H0M0-LUM0能级差)。
[0005] 已有不少报道的重金属有机配合体络合物，受重金属的影响而增强了自旋轨道作 用，使得本应较弱的磷光变得很强而呈现优良磷光发射。例如发绿光的三(苯基吡啶）依 (III)配合络合物，简称为Ir (PPY) 3,具有结构式为： 发射蓝光的FirPic具有如下结构式
【权利要求】
1. 一种有机半导体化合物，具有如下通式：
其特祉是所述的化合物屮Aiv2为苯基，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，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与ED2SH,D，相同或不同的供电基团，由含N，0,S的芳 环、融合芳环杂环组成；优选基团为含有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. 根据权利要求1所述的有机半导体化合物，其特征是所述的ED1与ED2为：
其中R，Ri_2为碳原子数小于12的烷基，苯基，芳杂环取代；Ar,Aiv2为碳原子数小于12 的烧基，苯基，芳杂环取代。
3. 根据权利要求1所述的有机半导体化合物，其特征是所述的有机半导体化合物具 有加下诵式： 其特征是所述的化合物中
R1,R2为：H，D，苯基，联苯基，萘基，吡啶基，芳杂环，碳原子 数小于7的烷基，烷氧基；F，Cl, -NO2，或-CN;ΑΓι，Ar2为苯基，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，芳杂环，取代芳杂环，苯并咪唑基，取代苯并咪唑基； 其特征是所述化合物中ED1与ED2SH,D，相同或不同的供电基团，由含N，0,S的芳 环、融合芳环杂环组成；优选基团为含有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. 根据权利要求1所述的有机半导体化合物，其特征是所述的化合物具有如下优选 结构：
其特征是所述化合物中的RpR2为取代基：H，D，苯基，联苯基，萘基，吡啶基，芳杂环， 碳原子数小于7的烷基，烷氧基；F，-NO2，或-CN; 其特征是所述化合物中ED1与ED2SH,D，相同或不同的供电基团，由含N，0,S的芳 环、融合芳环杂环组成；优选基团为含有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. 根据权利要求1所述的有机半导体化合物，其特征是所述的化合物具有如下优选 结构·
其特征是所述化合物中的R1,R2为取代基：H，D，苯基，联苯基，萘基，吡啶基，芳杂环， 碳原子数小于7的烷基，烷氧基；F，-N02,或-CN; 其特征是所述化合物中ED1与ED2SH,D，相同或不同的供电基团，由含N，0,S的芳 环、融合芳环杂环组成；优选基团为含有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. 根据权利要求1或3或4或5所述的有机半导体化合物，其特征是所述的化合物具 有如下优选结构：
7. -种有机发光二极管，其特征在于所述的有机发光二极管由如下几部分组成： (a) -个阴极； (b) -个阳极； (c) 一夹心于阴极与阳极之间的发光层，其中发光层含有权利要求1所述的有机半导 体化合物（I)，具有如下通式：
其特征是所述的化合物中Aiv2为苯基，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，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与ED2SH,D，相同或不同的供电基团，由含N，0,S的芳 环、融合芳环杂环组成；优选基团为含有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. 根据权利要求7所述的有机发光二极管，其特征是发光层中含有大于50%(重量)含 量的化合物（I)作为主体材料和含量为1-20% (重量）的发光掺杂材料。
9. 根据权利要求7所述的有机发光二极管，其特征是在发光层与电荷传输层之间含有 一激子阻挡层，具有化合物（I)材料结构。
10. 根据权利要求6或9所述的有机发光二极管，其特征是所述的发光层或激子阻挡 层中含有如下优选结构化合物的材料： CN104447505A 权利要求书 9/11页
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【文档编号】C07D333/76GK104447505SQ201410611871
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月4日 优先权日:2014年11月4日
【发明者】李晓常, 殷正凯, 吴江 申请人:江西冠能光电材料有限公司