专利名称：有机电致发光器件及双极性有机化合物的用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有机电致发光器件，特别是涉及一种应用非给体-受体结构的双极性有机化合物作为电子传输层和/或空穴传输层的有机电致发光器件。
背景技术：
OLED器件的外量子效率(η ext)由以下公式表示:next = Y X nexx Φ x nph其中，γ为电子和空穴的比例；nex为单三线态比例；φ为材料的光量子效率；η ph为光取出效率。由外量子效率的公式可知，OLED器件中电子和空穴的比例(Y)将会影响最终的出光效率。因此，加强电子和空穴的平衡成为OLED效率提高的重要手段。有机材料的双极性传输性质(双极性传输性质是指，既能传空穴又能传电子，其直接的参数表征为空穴迁移率和电子迁移率一致，为同一数量级)，对于OLED器件性能的提高非常重要，因为它有利于激子复合区域内载流子的平衡，避免过量的载流子对激子的猝灭。但是具有双极性传输性质的有机材料并不多。因此研究和开发双极性的材料具有重大意义。
最常见的双极性分子的设计思路，是同时在分子上引入传空穴(Donor)与传电子(Acceptor)基团，即Donor-Acceptor (D-A)体系，此类分子的前线轨道(HOMO和LUM0)分布在不同的基团上。但是此类材料的问题在于:因为传输空穴和传输电子的基团被稀释，D-A体系的双极性材料迁移率通 常不高；由于空穴和电子通过不同的基团进行传输，D-A体系的双极性材料空穴和电子的迁移率通常不匹配。例如，S.0.Jeon等人(Adv.Mater.2010，22，1872.)设计合成的具有双极性传输性质的分子，采用咔唑为传输空穴的基团，二苯磷硫为传输电子的基团，但是其空穴迁移率仍然比电子迁移率高2个数量级，双极性传输的能力不够匹配。另外Y.L.Liao等人(Org.Lett.，2007，9，4511)报道的双极性材料采用传空穴的二苯胺基团和传电子的苯并咪唑基团，但是电子迁移率与空穴迁移率仍相差2个数量级。
权利要求
1.一种有机电致发光器件，其包括阴极、阳极、电子传输层、空穴传输层和有机发光层，其中电子传输层和/或空穴传输层应用双极性有机化合物；该双极性有机化合物的结构通式如下=Ar1-Ar-Ar2，其中Ar是含芳环的亚共轭稠环基；ΑΓι和Ar2分别独立地选自取代或未取代的咔唑基、芳基氧基、烷氧基、噻吩基、苯并噻吩基、茚并咔唑基、三嗪基、菲罗啉基、吡啶基、芳基或烷基；该双极性有机化合物分子前线轨道分布在同一共轭大稠环上；空穴和电子的重组能之差小于0.2eV ;电子和空穴迁移率大于10_4cm2/VS。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述Ar为含芳环的亚共轭稠环基，选自如下取代或未取代的芳烃的二价基团:萘、蒽、菲、芴、萘并噻二唑、茈、芘、三亚苯、苯并蒽、二苯并蒽、荧蒽、苯并荧蒽、萘并荧蒽、苯并芴、苯并芘、苯并菲、或萘并菲。
3.根据权利要求2所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述Ar为亚共轭芳稠环基，选自以下基团:
4.根据权利要求1-3中任一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述电子传输层中应用的双极性有机化合物的取代基为取代或未取代的三嗪基、菲罗啉基、吡啶基、芳基或烧基。
5.根据权利要求4所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述取代的三嗪基是二苯基取代的三嗪基。
6.根据权利要求4所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述芳基是取代或未取代的苯基，这里取代基选自苯基噁二唑基、苯基苯并咪唑基、二苯基磷氧基、苯磺酰基或苯基。
7.根据权利要求4所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述取代的吡啶基是苯基吡啶基。
8.根据权利要求4所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述烷基是C1,的烷基，优选甲基、乙基、丙基。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述空穴传输层中应用的双极性有机化合物的取代基为取代或未取代的咔唑基、芳基氧基、烷氧基、噻吩基、苯并噻吩基、茚并咔唑基或芳基。
10.根据权利要求9所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述芳基是取代或未取代的苯基、萘基、菲基或蒽基，所述取代的苯基优选二苯基胺基取代的苯基、咔唑基苯基、苯基氧基苯基、茚并咔唑基苯基、苯并噻吩基苯基、萘基苯基、二苯基取代的苯基、烷氧基苯基，所述取代的蒽基优选苯基蒽基。
11.根据权利要求10所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述烷氧基苯基是C1,的烷氧基苯基，优选甲氧基苯基。
12.根据权利要求9所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述取代的噻吩基是苯基噻吩基。
13.根据权利要求9所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述芳基氧基是苯基氧基、联苯基氧基。
14.根据权利要求9所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述烷氧基是C1-Cltl的烷氧基，优选甲氧基，乙氧基，丙氧基或异丙氧基。
15.一种双极性有机化合物用作有机电致发光器件中的电子传输层材料的用途，该双极性有机化合物的结构通式如下Ar1-Ar-Ar2，其中Ar是含芳环的亚共轭稠环基！Ar1和Ar2分别独立地选自取代或未取代的三嗪基、菲罗啉基、吡啶基、芳基或烷基。
16.根据权利要求15所 述的双极性有机化合物用作有机电致发光器件中的电子传输层材料的用途，其特征在于，所述取代的三嗪基是二苯基取代的三嗪基。
17.根据权利要求15所述的双极性有机化合物用作有机电致发光器件中的电子传输层材料的用途，其特征在于，所述芳基是取代或未取代的苯基，这里取代基选自苯基噁二唑基、苯基苯并咪唑基、二苯基磷氧基、苯磺酰基或苯基。
18.根据权利要求15所述的双极性有机化合物用作有机电致发光器件中的电子传输层材料的用途，其特征在于，所述取代的吡啶基是苯基吡啶基。
19.根据权利要求15所述的双极性有机化合物用作有机电致发光器件中的电子传输层材料的用途，其特征在于，所述烧基是C1,的烧基，优选甲基、乙基、丙基。
20.一种双极性有机化合物用作有机电致发光器件中的空穴传输层材料的用途，该双极性有机化合物的结构通式如下Ar1-Ar-Ar2，其中Ar是含芳环的亚共轭稠环基！Ar1和Ar2分别独立地选自取代或未取代的咔唑基、芳基氧基、烷氧基、噻吩基、苯并噻吩基、茚并咔唑基或芳基。
21.根据权利要求20所述的双极性有机化合物用作有机电致发光器件中的空穴传输层材料的用途，其特征在于，所述芳基是取代或未取代的苯基、萘基、菲基或蒽基，所述取代的苯基优选二苯基胺基取代的苯基、咔唑基苯基、苯基氧基苯基、茚并咔唑基苯基、苯并噻吩基苯基、萘基苯基、二苯基取代的苯基、烷氧基苯基，所述取代的蒽基优选苯基蒽基。
22.根据权利要求20所述的双极性有机化合物用作有机电致发光器件中的空穴传输层材料的用途，其特征在于，所述烷氧基苯基是C1,的烷氧基苯基，优选甲氧基苯基。
23.根据权利要求20所述的双极性有机化合物用作有机电致发光器件中的空穴传输层材料的用途，其特征在于，所述取代的噻吩基是苯基噻吩基。
24.根据权利要求20所述的双极性有机化合物用作有机电致发光器件中的空穴传输层材料的用途，其特征在于，所述芳基氧基是苯基氧基、联苯基氧基。
25.根据权利要求20所述的双极性有机化合物用作有机电致发光器件中的空穴传输层材料的用途，其特征在于，所述烧氧基是C1-Cltl的烧氧基，优选甲氧基，乙氧基，丙氧基或异丙氧基。
26.双极性有机化合物用作有机电致发光器件中的电子传输层材料和空穴传输层材料的应用，该双极性有机化合物的结构通式如下Ar1-Ar-Ar2，其中Ar是含芳环的亚共轭稠环基Ar1和Ar2分别独立地选自取代或未取代的咔唑基、芳基氧基、烷氧基、噻吩基、苯并噻吩基、茚并咔唑基、三嗪基、菲罗啉基、吡啶基、芳基或烷基；该双极性有机化合物分子前线轨道分布在同一共轭大稠环上；空穴和电子的重组能之差小于0.2eV;电子和空穴迁移率大于 10 4cm2/vs 0
27.根据权利要求26所述的应用，其特征在于，其中用作所述电子传输层和空穴传输层的双极性有机化合物的电子和空穴迁移率一致。
全文摘要
本发明提供一种有机电致发光器件及双极性有机化合物的用途。该有机电致发光器件包括阴极、阳极、电子传输层、空穴传输层和有机发光层，其中电子传输层和/或空穴传输层应用双极性有机化合物；该双极性有机化合物的结构通式如下Ar1-Ar-Ar2，其中Ar是含芳环的亚共轭稠环基；Ar1和Ar2分别独立地选自取代或未取代的咔唑基、芳基氧基、烷氧基、噻吩基、苯并噻吩基、茚并咔唑基、三嗪基、菲罗啉基、吡啶基、芳基或烷基；该双极性有机化合物分子前线轨道分布在同一共轭大稠环上；空穴和电子的重组能之差小于0.2eV；电子和空穴迁移率大于10-4cm2/vs。本发明能兼顾迁移率和稳定性，有利于器件效率和寿命的提高。
文档编号H01L51/54GK103187531SQ20111045526
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者邱勇, 谢静, 段炼 申请人:昆山维信诺显示技术有限公司, 清华大学, 北京维信诺科技有限公司