專利名稱：菲并咪唑衍生物及其作為電致發(fā)光材料的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)光電材料應(yīng)用科技領(lǐng)域，具體涉及菲并咪唑衍生物及其作為電致發(fā)光材料的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
電致發(fā)光(electroluminescence , EL)是指發(fā)光材料在電場(chǎng)作用下電子和空穴復(fù)合而發(fā)光的現(xiàn)象，它是一種將電能直接轉(zhuǎn)化為光能的發(fā)光過(guò)程。根據(jù)此原理制成的器件稱為有機(jī)電致發(fā)光器件。與現(xiàn)在通用的場(chǎng)發(fā)射顯示(FED)，液晶顯示(IXD)，等離子體顯示(PDP)等平板顯示技術(shù)相比，有機(jī)電致發(fā)光器件具有以下特點(diǎn)材料采用有機(jī)物/高分子，因而選擇范圍寬，可實(shí)現(xiàn)從紅光到藍(lán)光的任何顏色的顯示；驅(qū)動(dòng)電壓低，發(fā)光亮度和發(fā)光效率高，可制成柔性顯示器件；響應(yīng)速度快，發(fā)光視角寬；器件超薄，體積小，重量輕；更為重要的是，有機(jī)發(fā)光材料以其固有的多樣性為材料選擇提供了寬廣的范圍，通過(guò)對(duì)有機(jī)分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、組裝和剪裁，能夠滿足多方面不同的需要和易于實(shí)現(xiàn)大面積顯示。有機(jī)電致發(fā)光研究開(kāi)始于20世紀(jì)60年代。1963年，美國(guó)紐約大學(xué)的Pope (Jounalof Chemical Physics, 1963, 38, 2042)等人首次報(bào)道了有機(jī)材料單晶蒽的電致發(fā)光現(xiàn)象，但是由于單晶發(fā)光層的厚度達(dá)20 ym，其動(dòng)電壓高達(dá)400V，因此未能引起廣泛的研究興趣，但是該工作揭開(kāi)了有機(jī)電致發(fā)光究的序幕。1982年,場(chǎng)Vinceet (Thin Solid Films, 1982,94，171)研究小組采用真空蒸鍍法制備成功厚度為0. 6 y m的蒽單晶膜，將工作電壓降到30V內(nèi)，不過(guò)器件的量子效率依然很低，所以仍然沒(méi)有受到人的重視。直到1987 年，美國(guó)柯達(dá)公司 C. W. Tang (Applied Physies Letters, 1987, 51,913)等人在總結(jié)前人的基礎(chǔ)上發(fā)明了三明治結(jié)構(gòu)的器件他們采用熒光效率很高、電子傳輸性能和成膜性能好的有機(jī)小分子材料8-羥基哇琳鋁(Alq3)，與具有空穴傳輸特性的芳香族二胺(diamine)衍生物制成低驅(qū)動(dòng)電(< 10V)，高量子效率(I % )，高亮度(> 1000cd/m2)的有機(jī)EL器件，這一突破性進(jìn)展重新激發(fā)了人們對(duì)于有機(jī)EL的熱情，使人們看到了有機(jī)電致發(fā)光器件作為新一代平板顯器件的希望。從此，有機(jī)電致發(fā)光走上了迅速發(fā)展的道路，人們?cè)诓牧虾铣?，器件結(jié)設(shè)計(jì)，載流子傳輸?shù)戎T多方面進(jìn)行了深入的研究，使得有機(jī)電致發(fā)光器件的性能逐漸接近實(shí)用化水平。為了實(shí)現(xiàn)OLED全彩顯示，藍(lán)光材料至關(guān)重要，不僅因?yàn)樗菍?shí)現(xiàn)全彩色顯示的三基色之一，優(yōu)異的藍(lán)光材料可以實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的藍(lán)光發(fā)射，而且一旦得到高效的藍(lán)光材料，還可以把它作為主體材料，通過(guò)能量轉(zhuǎn)移得到綠光和紅光。要進(jìn)一步提高器件的性能和滿足商業(yè)化生產(chǎn)的要求，就必須加大對(duì)藍(lán)光材料的研究。在藍(lán)光材料的研究中，根據(jù)發(fā)光機(jī)理的不同，可以分為熒光材料和磷光材料兩個(gè)體系。雖然目前磷光器件的效率要遠(yuǎn)高于熒光器件，但是其在高亮度下效率滾降十分嚴(yán)重，且壽命較短。目前全彩顯示中，藍(lán)光材料依舊使用熒光系列，但高性能的藍(lán)光材料依然十分短缺。為了更有效的提高器件效率，材料本身要求要有較高的量子效率，合適的能級(jí)結(jié)構(gòu)以便于載流子注入以及較高的載流子遷移率便于傳輸。
全芳香基菲并咪唑單元，具有較高共軛程度的芳香結(jié)構(gòu)，并結(jié)合氮雜環(huán)類物質(zhì)的特點(diǎn)，可以在一定程度上解決了載流子的注入，是一類很有潛力的一類發(fā)光和傳輸材料基元。它與備受關(guān)注的苯并咪唑在結(jié)構(gòu)上結(jié)構(gòu)類似，相當(dāng)于在其苯環(huán)上引入了并苯結(jié)構(gòu)。理論研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，菲并結(jié)構(gòu)代替苯并結(jié)構(gòu)后，分子最高占有軌道HOMO和分子最低空軌道LUMO能級(jí)會(huì)較有所上升，但仍可保持這種菲并結(jié)構(gòu)的帶系寬度，比以單鍵或雙鍵與苯鏈接方式在能級(jí)上更具有優(yōu)勢(shì)。另外，通過(guò)這種菲并結(jié)構(gòu)取代，一方面拓展分子共軛可能實(shí)現(xiàn)將其深藍(lán)光發(fā)射紅移到更具有價(jià)值的藍(lán)光區(qū)域，另一方面可以再保持LUMO能級(jí)變化不大的基礎(chǔ)上，適當(dāng)提高HOMO能級(jí)，讓其擁有更加平衡的載流子注入，從根本上實(shí)現(xiàn)高效率的激子復(fù)合，從而實(shí)現(xiàn)高效率發(fā)光和能級(jí)調(diào)節(jié)的結(jié)合。 2010年4月I日公開(kāi)的申請(qǐng)公布號(hào)CN 101870681A的中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種雙菲并咪唑基化合物及其電致發(fā)光裝置，雙支菲并咪唑單元作為OLED材料的應(yīng)用，但是材料的穩(wěn)定性差，從電致發(fā)光效率圖中可以看到，雖然在低電流密度下可以取得較高的電流效率，但是器件效率滾降隨著電流密度增大非常嚴(yán)重。另外，2011年9月21日公開(kāi)的申請(qǐng)公布號(hào)為CN102190627A的中國(guó)專利申請(qǐng)公考了多種菲并咪唑單元組成的熒光材料，但是所涉及的分子效率的光色并不如意，色坐標(biāo)在天藍(lán)光區(qū)域，對(duì)于實(shí)現(xiàn)高效的全色彩顯示和照明還有很大的距離，而且效率偏低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供菲并咪唑衍生物及其作為電致發(fā)光材料的應(yīng)用。本發(fā)明的菲并咪唑衍生物，其具有以下化合物I所示的通式
權(quán)利要求
1.菲并咪唑衍生物，其具有以下化合物I所示的通式
2.權(quán)利要求I所述的任何一種化合物作為電致發(fā)光器件中材料的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一類以菲并咪唑和蒽為中心單元結(jié)構(gòu)的有機(jī)電致藍(lán)光材料的設(shè)計(jì)合成及其在有機(jī)電致發(fā)光藍(lán)光器件(OLED)中的應(yīng)用。該類材料以菲并咪唑?yàn)楹诵模贑1和N2位鍵聯(lián)不同電子特性的基團(tuán)，提高玻璃化溫度，有效地解決載流子注入，從根本上實(shí)現(xiàn)高效率的激子復(fù)合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)材料的高效率發(fā)光和調(diào)節(jié)能級(jí)的結(jié)合。另外化合物的極性可以通過(guò)推/拉電子基團(tuán)加以調(diào)整，與常用的藍(lán)色熒光主體材料2-甲基-9，10-二(2-萘基)蒽(M-ADN)藍(lán)色熒光相比，OLED器件在操作電壓的降低和效率提升方面有顯著效果，可廣泛應(yīng)用于有機(jī)電致發(fā)光領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H01L51/54GK102617477SQ20111039844
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者上官榮剛, 莊少卿, 王磊, 穆廣園, 黃宏 申請(qǐng)人:武漢尚賽光電科技有限公司