本發(fā)明涉及一種以環(huán)狀二酮為核心的有機(jī)電致發(fā)光材料及其應(yīng)用,屬于有機(jī)光電材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
Pope等人于1965年首次發(fā)現(xiàn)了單晶蒽的電致發(fā)光性質(zhì),這是有機(jī)化合物的首例電致發(fā)光現(xiàn)象。經(jīng)過多年的不斷發(fā)展,有機(jī)電致發(fā)光器件既可以用來制造新型顯示產(chǎn)品,也可以用于制作新型照明產(chǎn)品,有望取代現(xiàn)有液晶顯示與熒光燈照明。
目前,基于OLED顯示技術(shù)的商品,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。與液晶類顯示技術(shù)相比,OLED顯示技術(shù)具有自發(fā)光、無輻射、質(zhì)量輕、厚度薄、廣視角、寬色域、顏色穩(wěn)定、響應(yīng)速度快、環(huán)境適應(yīng)強(qiáng)、可實(shí)現(xiàn)柔性顯示等諸多優(yōu)點(diǎn),因此,OLED顯示技術(shù)正在獲得人們越來越多的關(guān)注和相應(yīng)的技術(shù)投入。
OLED顯示的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)單元為OLED器件,OLED器件根據(jù)發(fā)光機(jī)制的不同,可分為熒光器件和磷光器件兩種。熒光器件是一種單重態(tài)(singlet)發(fā)光,磷光器件是一種三重態(tài)(triplet)發(fā)光,依據(jù)空穴和電子的自旋態(tài)的計(jì)算理論,理論上,磷光器件通常具有更高的發(fā)光效率。
在以主/客體為發(fā)光層的磷光器件中,通常有三種途徑來實(shí)現(xiàn)客體的發(fā)光:(i)在電場激發(fā)下,將主體(Host)中形成的單重態(tài)激子通過Forster和Dexter能量傳遞給客體(dopant),接著磷光重金屬客體材料將單重態(tài)激子通過系間竄越變成三重態(tài)激子,最后是客體的激發(fā)三重態(tài)輻射衰減而發(fā)光;(ii)主體中形成的三重態(tài)激子通過Dexter能量轉(zhuǎn)移給客體,客體處在激發(fā)三重態(tài)發(fā)生輻射衰減發(fā)光后返回到基態(tài);(iii)分別從陽極和陰極注入的空穴和電子被磷光客體直接俘獲形成激子,之后客體回到基態(tài)而發(fā)光。
自1997年Forrest等人實(shí)現(xiàn)電致磷光以來,基于重金屬配合物的磷光發(fā)光材料便得到迅速發(fā)展,到目前為止,已有不少綜述性文章對磷光配合物進(jìn)行總結(jié)概括,以Re、Ru、Os、Ir和Pt等第Vlll族重金屬原子為中心的金屬有機(jī)配合物具有強(qiáng)烈的自旋-軌道藕合作用。在已報(bào)道的磷光發(fā)光體中,人們尤其對以三價(jià)金屬銥為中心的配合物更感興趣,而最被廣泛研究的銥配合物有發(fā)射藍(lán)光的FIrpic,綠光Ir(ppy)3和(ppy)2Ir(acac)以及紅光(piq)2Ir(acac)。
為了獲得高效的電致器件性能,開發(fā)新的有效的主體材料顯得與客體材料同樣重要,在開發(fā)新的電致發(fā)光主體材料的過程中,人們總結(jié)出有效的主體材料應(yīng)具備以下幾個基本要求:(i)為了抑制從客體到主體的三線態(tài)能量倒流,將三線態(tài)激子限制在發(fā)光層內(nèi),要求主體材料的三線態(tài)應(yīng)該高于客體;(ii)主體材料的HOMO能級應(yīng)該與相鄰的空穴傳輸材料相匹配,否則主體材料的HOMO能級過低將產(chǎn)生較大的空穴注入勢壘,使器件的驅(qū)動電壓升高,同樣地,主體的LUMO能級也應(yīng)該與電子傳輸材料匹配以減少電子注入勢壘,此外,主體的HOMO和LUMO能級寬度大于客體材料,有利于主體到客體的能量轉(zhuǎn)移以及載流子在客體上的直接俘獲;(iii)主體材料應(yīng)具有較高的載流子傳輸速率以及平衡的載流子傳輸性能,以利于器件中空穴和電子的復(fù)合以及獲得較寬的載流子復(fù)合區(qū)域,因此,主體的分子結(jié)構(gòu)中應(yīng)包含有適合載流子傳輸?shù)墓捕髥卧?iv)同其它有機(jī)電致發(fā)光材料一致,主體材料應(yīng)當(dāng)具有良好的熱穩(wěn)定性和成膜性,以利于在真空熱蒸鍍時能形成穩(wěn)定、均一的薄膜,減少相分離,保持器件的穩(wěn)定性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的之一,是提供一種以環(huán)狀二酮為核心的有機(jī)電致發(fā)光材料。本發(fā)明的材料具有合適的分子能級,較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,可以作為綠色磷光主體材料,應(yīng)用在有機(jī)電致發(fā)光領(lǐng)域中。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種以環(huán)狀二酮為核心的有機(jī)電致發(fā)光材料,具有式Ⅰ所示的結(jié)構(gòu):
其中,L表示為環(huán)己烷、環(huán)戊烷或C1-C10烷基取代的環(huán)己烷;Ar1表示C5-C30的芳基;Ar2選取式Ⅱ或式Ⅲ所示結(jié)構(gòu):
其中,X1表示為氧原子、硫原子、硒原子、C1-C10直鏈烷基取代的亞烷基或C1-C10支鏈烷基取代的亞烷基、芳基取代的亞烷基、烷基取代的叔胺基或芳基取代的叔胺基中的一種;
R1、R2分別獨(dú)立的選取氫、C1-C10的烷基、C5-C30的芳基、式Ⅳ、式Ⅴ或式VI所示結(jié)構(gòu);
R3、R4分別獨(dú)立的選取C5-C30的芳基;a為a中的X2、X3分別獨(dú)立選自為氧原子、硫原子、C1-C10直鏈烷基取代的亞烷基或C1-C10支鏈烷基取代的亞烷基、芳基取代的亞烷基、烷基取代的叔胺基或芳基取代的叔胺基中的一種;式Ⅳ、式Ⅴ所示結(jié)構(gòu)通過CL1-CL2鍵、CL2-CL3鍵、CL3-CL4鍵、CL’1-CL’2鍵、CL’2-CL’3鍵或CL’3-CL’4鍵連接在式Ⅱ或式Ⅲ上。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
進(jìn)一步,所述Ar2為
中的任一種。
進(jìn)一步,所述有機(jī)電致發(fā)光材料的具體結(jié)構(gòu)式為:
中的任一種。
本發(fā)明的目的之二,是提供一種有機(jī)電致發(fā)光器件。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種有機(jī)電致發(fā)光器件,至少一層功能層含有上述以環(huán)狀二酮為核心的有機(jī)電致發(fā)光材料。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
進(jìn)一步,所述功能層為發(fā)光層。
本發(fā)明的有益效果是:
1.本發(fā)明提供了一類有機(jī)電致發(fā)光材料,該材料以環(huán)狀二酮為顯著特征,并通過芳基連接含氮雜環(huán)構(gòu)成有機(jī)小分子材料,可以作為發(fā)光層主體材料,應(yīng)用在有機(jī)電致發(fā)光領(lǐng)域中。以本發(fā)明提供的材料作為功能層,制作的有機(jī)電致發(fā)光器件,具有較好的性能,其特點(diǎn)在于:
(1)通過偶聯(lián)等反應(yīng),合成了一種以環(huán)狀二酮為核心的化合物,并通過芳基連接含氮雜環(huán)構(gòu)成有機(jī)小分子化合物,這類分子具有合適的分子量(400~1000)、較寬的能隙(均處于3.5~4.0eV)、較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg(120℃以上),適合作為發(fā)光層主體材料。
(2)該類材料的分子結(jié)構(gòu)中,推電子基團(tuán)與拉電子基團(tuán)均通過芳基連接,這種扭曲的構(gòu)型,增大了整個分子的空間立體結(jié)構(gòu),更有利于發(fā)光層內(nèi)的電子與空穴的傳導(dǎo)與結(jié)合,對提高電流效率具有重要意義。
(3)以該類材料作為主體材料,分別摻雜現(xiàn)有發(fā)光材料GD-19、Ir(PPy)3、GD-PACTZ作為發(fā)光層,所制備有機(jī)電致發(fā)光器件的電流效率和器件壽命得到了顯著提升。
2.與商品化的主體材料CBP相比,使用本發(fā)明所述材料作為主體材料,制作的有機(jī)電致發(fā)光器件,具有更好的電流效率和更長的器件壽命。
3.本發(fā)明所述化合物材料在OLED發(fā)光器件中具有良好的應(yīng)用效果,具有良好的產(chǎn)業(yè)化前景。
附圖說明
圖1為本發(fā)明制備的有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖,由下層至上層,依次為ITO導(dǎo)電玻璃襯底(101)、空穴傳輸層(102)、發(fā)光層(103)、空穴阻擋層(104)、電子傳輸層(105)、電子注入層(106)和陰極層(107)。其中發(fā)光層(103)涉及到本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光材料。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述,所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明,并非用于限定本發(fā)明的范圍。
化合物制備實(shí)施例:
實(shí)施例1:化合物C05的制備
在500mL三口瓶中,加入5-(4-溴苯基)環(huán)己烷-1,3-二酮(2.67g,0.01mol),3,6-二(N-二苯胺基)-9H-咔唑(5.02g,0.01mol),叔丁醇鈉(2.88g,0.03mol),二甲苯(300mL),醋酸鈀(0.074g),Xantphos(0.348g),N2保護(hù)下,升溫至回流,保溫反應(yīng)12h,降至室溫,向反應(yīng)瓶中加入150mL去離子水,攪拌5min,分液,200mL去離子水洗滌有機(jī)相2次,收集有機(jī)相,無水Na2SO4干燥,過濾,脫去溶劑,粗品過硅膠柱層析純化,洗脫劑為甲苯:石油醚=1:2,得到化合物C05,淡黃色固體5.39g,收率78.4%。
高分辨質(zhì)譜,ESI源,正離子模式,分子式C48H37N3O2,理論值687.2886,測試值687.2894。元素分析(C48H37N3O2),理論值C:83.82,H:5.42,N:6.11,O:4.65,實(shí)測值C:83.80,H:5.41,N:6.13,O:4.66。
實(shí)施例2:化合物C08的制備
化合物C08的制備方法同實(shí)施例1,不同之處在于采用原料A1替換實(shí)施例1中的3,6-二(N-二苯胺基)-9H-咔唑,得到化合物C08,淡黃色固體4.45g,收率77.2%。
高分辨質(zhì)譜,ESI源,正離子模式,分子式C39H32N2O3,理論值576.2413,測試值576.2434。元素分析(C39H32N2O3),理論值C:81.23,H:5.59,N:4.86,O:8.32,實(shí)測值C:81.20,H:5.61,N:4.86,O:8.33。
實(shí)施例3:化合物C14的制備
化合物C14的制備方法同實(shí)施例1,不同之處在于采用原料A1替換實(shí)施例1中的3,6-二(N-二苯胺基)-9H-咔唑,5-(3-溴苯基)-環(huán)己烷-1,3-二酮替換實(shí)施例1中的5-(4-溴苯基)環(huán)己烷-1,3-二酮,得到化合物C14,淡黃色固體4.50g,收率73.8%。
高分辨質(zhì)譜,ESI源,正離子模式,分子式C43H31NO3,理論值609.2304,測試值609.2328。元素分析(C43H31NO3),理論值C:84.71,H:5.12,N:2.30,O:7.87,實(shí)測值C:84.69,H:5.14,N:2.32,O:7.85。
實(shí)施例4:化合物C19的制備
化合物C14的制備方法同實(shí)施例1,不同之處在于采用原料A3替換實(shí)施例1中的3,6-二(N-二苯胺基)-9H-咔唑,5-(4'-溴-[1,1'-聯(lián)苯]-4-苯基)環(huán)己烷-1,3-二酮替換實(shí)施例1中的5-(4-溴苯基)環(huán)己烷-1,3-二酮,得到化合物C19,淡黃色固體4.48g,收率75.3%。
高分辨質(zhì)譜,ESI源,正離子模式,分子式C42H30N2O2,理論值594.2307,測試值594.2322。元素分析(C42H30N2O2),理論值C:84.82,H:5.08,N:4.71,O:5.38,實(shí)測值C:84.81,H:5.08,N:4.72,O:5.39。
實(shí)施例5:化合物C22的制備
化合物C32的制備方法同實(shí)施例1,不同之處在于采用原料5-(4'-溴-聯(lián)苯-4-基)-環(huán)己酮-1,3-二酮替換實(shí)施例1中的5-(4-溴苯基)環(huán)己烷-1,3-二酮,原料9,9-二苯基-9,10-二氫-吖啶,得到化合物C22,淡黃色固體3.60g,收率60.5%。高分辨質(zhì)譜,ESI源,正離子模式,分子式C43H33NO2,理論值595.2511,測試值595.2578。元素分析(C43H33NO2),理論值C,86.69;H,5.58;N,2.35;O,5.37,實(shí)測值C,86.72;H,5.58;N,2.34;O,5.36。
實(shí)施例6:化合物C39的制備
化合物C39的制備方法同實(shí)施例1,不同之處在于采用原料A4替換實(shí)施例1中的3,6-二(N-二苯胺基)-9H-咔唑,5-(4-溴-1-萘基)環(huán)己烷-1,3-二酮替換實(shí)施例1中的5-(4-溴苯基)環(huán)己烷-1,3-二酮,得到化合物C39,淡黃色固體4.17g,收率74.3%。
高分辨質(zhì)譜,ESI源,正離子模式,分子式C40H35NO2,理論值561.2668,測試值561.2682。元素分析(C40H35NO2),理論值C:85.53,H:6.28,N:2.49,O:5.70,實(shí)測值C:85.50,H:6.30,N:2.48,O:5.72。
實(shí)施例7:化合物C44的制備
化合物C44的制備方法同實(shí)施例1,不同之處在于采用原料A5替換實(shí)施例1中的3,6-二(N-二苯胺基)-9H-咔唑,5-(5-溴-1-萘基)環(huán)己烷-1,3-二酮替換實(shí)施例1中的5-(4-溴苯基)環(huán)己烷-1,3-二酮,得到化合物C44,淡黃色固體4.08g,收率76.1%。
高分辨質(zhì)譜,ESI源,正離子模式,分子式C37H39NO3,理論值535.2147,測試值535.2121。元素分析(C37H39NO3),理論值C:82.97,H:5.46,N:2.61,O:8.96,實(shí)測值C:82.95,H:5.48,N:2.60,O:8.97。
實(shí)施例8:化合物C48的制備
化合物C48的制備方法同實(shí)施例1,不同之處在于采用原料5-苯基-5,10-二氫-吩嗪替換實(shí)施例1中的3,6-二(N-二苯胺基)-9H-咔唑,5-(5-溴-1-萘基)環(huán)己烷-1,3-二酮替換實(shí)施例1中的5-(4-溴苯基)環(huán)己烷-1,3-二酮,得到化合物C48,淡黃色固體3.75g,收率75.9%。
高分辨質(zhì)譜,ESI源,正離子模式,分子式C34H26N2O2,理論值494.1994,測試值494.1927。元素分析(C34H26N2O2),理論值C:82.57,H:5.30,N:5.66,O:6.47,實(shí)測值C:82.55,H:5.31,N:5.65,O:6.49。
實(shí)施例9:化合物C60的制備
化合物C60的制備方法同實(shí)施例1,不同之處在于采用原料5-苯基-5,10-二氫-吩嗪替換實(shí)施例1中的3,6-二(N-二苯胺基)-9H-咔唑,2-(3'-溴-[1,1'-聯(lián)苯]-3-苯基)環(huán)己烷-1,3-二酮替換實(shí)施例1中的5-(4-溴苯基)環(huán)己烷-1,3-二酮,得到化合物C60,淡黃色固體3.71g,收率71.3%。
高分辨質(zhì)譜,ESI源,正離子模式,分子式C36H28N2O2,理論值520.2151,測試值520.2225。元素分析(C36H28N2O2),理論值C:83.05,H:5.42,N:5.38,O:6.15,實(shí)測值C:83.06,H:5.44,N:5.37,O:6.13。
實(shí)施例10:化合物C63的制備
化合物C63的制備方法同實(shí)施例1,不同之處在于采用原料A5替換實(shí)施例1中的3,6-二(N-二苯胺基)-9H-咔唑,2-(4-溴-1-萘基)環(huán)己烷-1,3-二酮替換實(shí)施例1中的5-(4-溴苯基)環(huán)己烷-1,3-二酮,得到化合物C63,淡黃色固體3.96g,收率73.9%。
高分辨質(zhì)譜,ESI源,正離子模式,分子式C37H29NO3,理論值535.2147,測試值535.2126。元素分析(C37H29NO3),理論值C:82.97,H:5.46,N:2.61,O:8.96,實(shí)測值C:82.99,H:5.44,N:2.62,O:8.95。
實(shí)施例11:化合物C71的制備
化合物C71的制備方法同實(shí)施例1,不同之處在于采用原料A5替換實(shí)施例1中的3,6-二(N-二苯胺基)-9H-咔唑,2-(4-溴苯基)環(huán)戊烷-1,3-二酮替換實(shí)施例1中的5-(4-溴苯基)環(huán)己烷-1,3-二酮,得到化合物C71,淡黃色固體3.73g,收率79.2%。
高分辨質(zhì)譜,ESI源,正離子模式,分子式C32H25NO3,理論值471.1834,測試值471.1622。元素分析(C32H25NO3),理論值C:81.51,H:5.34,N:2.97,O:10.18,實(shí)測值C:81.52,H:5.33,N:2.98,O:10.17。
實(shí)施例12:化合物C74的制備
化合物C74的制備方法同實(shí)施例1,不同之處在于采用原料A6替換實(shí)施例1中的3,6-二(N-二苯胺基)-9H-咔唑,2-(4-溴苯基)環(huán)戊烷-1,3-二酮替換實(shí)施例1中的5-(4-溴苯基)環(huán)己烷-1,3-二酮,得到化合物C74,類白色固體3.63g,收率72.9%。
高分辨質(zhì)譜,ESI源,正離子模式,分子式C35H31NO2,理論值497.2355,測試值497.2451。元素分析(C35H31NO2),理論值C:84.48,H:6.28,N:2.81,O:6.43,實(shí)測值C:84.46,H:6.27,N:2.82,O:6.45。
實(shí)施例13:化合物C84的制備
化合物C84的制備方法同實(shí)施例1,不同之處在于采用原料A5替換實(shí)施例1中的3,6-二(N-二苯胺基)-9H-咔唑,2-(3-溴苯基)環(huán)戊烷-1,3-二酮替換實(shí)施例1中的5-(4-溴苯基)環(huán)己烷-1,3-二酮,得到化合物C84,淡黃色固體3.65g,收率77.5%。
高分辨質(zhì)譜,ESI源,正離子模式,分子式C32H25NO3,理論值471.1834,測試值471.1927。元素分析(C32H25NO3),理論值C:81.51,H:5.34,N:2.97,O:10.18,實(shí)測值C:81.53,H:5.33,N:2.98,O:10.16。
實(shí)施例14:化合物C89的制備
化合物C89的制備方法同實(shí)施例1,不同之處在于采用原料A7替換實(shí)施例1中的3,6-二(N-二苯胺基)-9H-咔唑,2-(3-溴苯基)環(huán)戊烷-1,3-二酮替換實(shí)施例1中的5-(4-溴苯基)環(huán)己烷-1,3-二酮,得到化合物C89,淡黃色固體2.87g,收率55.2%。
高分辨質(zhì)譜,ESI源,正離子模式,分子式C35H24N2O3,理論值520.1787,測試值520.1878。元素分析(C35H24N2O3),理論值C:80.75,H:4.65,N:5.38,O:9.22,實(shí)測值C:80.77,H:4.66,N:5.37,O:9.20。
實(shí)施例15:化合物C101的制備
化合物C101的制備方法同實(shí)施例1,不同之處在于采用原料A5替換實(shí)施例1中的3,6-二(N-二苯胺基)-9H-咔唑,2-(3'-溴-[1,1'-聯(lián)苯基]-3-苯基)環(huán)戊烷-1,3-二酮替換實(shí)施例1中的5-(4-溴苯基)環(huán)己烷-1,3-二酮,得到化合物C101,淡黃色固體3.81g,收率69.5%。
高分辨質(zhì)譜,ESI源,正離子模式,分子式C38H29NO3,理論值547.2147,測試值547.2355。元素分析(C38H29NO3),理論值C:83.34,H:5.34,N:2.56,O:8.76,實(shí)測值C:83.36,H:5.35,N:2.55,O:8.74。
實(shí)施例16:化合物C109的制備
化合物C109的制備方法同實(shí)施例1,不同之處在于采用原料A3替換實(shí)施例1中的3,6-二(N-二苯胺基)-9H-咔唑,2-(4-溴-1-萘基)環(huán)戊烷-1,3-二酮替換實(shí)施例1中的5-(4-溴苯基)環(huán)己烷-1,3-二酮,得到化合物C109,淡黃色固體3.85g,收率69.5%。
高分辨質(zhì)譜,ESI源,正離子模式,分子式C39H26N2O2,理論值554.1994,測試值554.1985。元素分析(C39H26N2O2),理論值C:84.45,H:4.72,N:5.05,O:5.77,實(shí)測值C:84.47,H:4.74,N:5.04,O:5.75。
實(shí)施例17:化合物C113的制備
化合物C113的制備方法同實(shí)施例1,不同之處在于采用原料A5替換實(shí)施例1中的3,6-二(N-二苯胺基)-9H-咔唑,2-(5-溴-1-萘基)環(huán)戊烷-1,3-二酮替換實(shí)施例1中的5-(4-溴苯基)環(huán)己烷-1,3-二酮,得到化合物C113,類白色固體3.78g,收率72.5%。
高分辨質(zhì)譜,ESI源,正離子模式,分子式C36H27NO3,理論值521.1991,測試值521.1992。元素分析(C36H27NO3),理論值C:82.90,H:5.22,N:2.69,O:9.20,實(shí)測值C:82.92,H:5.22,N:2.68,O:9.18。
實(shí)施例18:化合物C119的制備
化合物C119的制備方法同實(shí)施例1,不同之處在于采用原料A8替換實(shí)施例1中的3,6-二(N-二苯胺基)-9H-咔唑,2-(6-溴-2-萘基)環(huán)戊烷-1,3-二酮替換實(shí)施例1中的5-(4-溴苯基)環(huán)己烷-1,3-二酮,得到化合物C119,類白色固體4.16g,收率73.8%。
高分辨質(zhì)譜,ESI源,正離子模式,分子式C39H33NO3,理論值563.2460,測試值563.2655。元素分析(C39H33NO3),理論值C:83.10,H:5.90,N:2.48,O:8.52,實(shí)測值C:83.12,H:5.91,N:2.47,O:8.50。
以下通過實(shí)施例19-26和比較例1-3詳細(xì)說明本發(fā)明合成的化合物在器件中作為發(fā)光層主體材料的應(yīng)用效果。本發(fā)明所述實(shí)施例20-26、比較例1-3與實(shí)施例19相比所述器件的制作工藝完全相同,并且所采用了相同的基板材料和電極材料,電極材料的膜厚也保持一致,所不同的是對器件中的發(fā)光層主體材料做了變換。器件的結(jié)構(gòu)組成如表2所示;所得器件的測試結(jié)果見表1所示。
實(shí)施例19
透明基板層1/ITO陽極層2/空穴注入層3(三氧化鉬MoO3,厚度10nm)/空穴傳輸層4(TAPC,厚度80nm)/發(fā)光層5(化合物C14和GD-19按照100:5的重量比混摻,厚度30nm)/電子傳輸層6(TPBI,厚度40nm)/電子注入層7(LiF,厚度1nm)/陰極電極層8(Al)。各化合物的分子結(jié)構(gòu)式如下:
具體制備過程如下:
透明基板層1采用透明材料,如玻璃;對ITO陽極層2(膜厚為150nm)進(jìn)行洗滌,即依次進(jìn)行堿洗滌、純水洗滌、干燥后再進(jìn)行紫外線-臭氧洗滌以清除透明ITO表面的有機(jī)殘留物。
在進(jìn)行了上述洗滌之后的ITO陽極層2上,利用真空蒸鍍裝置,蒸鍍膜厚為10nm的三氧化鉬MoO3作為空穴注入層3使用。緊接著蒸鍍80nm厚度的TAPC作為空穴傳輸層4。
上述空穴傳輸材料蒸鍍結(jié)束后,制作OLED發(fā)光器件的發(fā)光層5,其結(jié)構(gòu)包括OLED發(fā)光層5所使用材料化合物C14作為主體材料,GD-19作為摻雜材料,摻雜材料摻雜比例為5%重量比,發(fā)光層膜厚為30nm。
在上述發(fā)光層5之后,繼續(xù)真空蒸鍍電子傳輸層材料為TPBI,該材料的真空蒸鍍膜厚為40nm,此層為電子傳輸層6。
在電子傳輸層6上,通過真空蒸鍍裝置,制作膜厚為1nm的氟化鋰(LiF)層,此層為電子注入層7。
在電子注入層7上,通過真空蒸鍍裝置,制作膜厚為80nm的鋁(Al)層,此層為陰極反射電極層8使用。
如上所述地完成OLED發(fā)光器件后,用公知的驅(qū)動電路將陽極和陰極連接起來,測量器件的發(fā)光效率,發(fā)光光譜以及器件的電流-電壓特性。
實(shí)施例20
透明基板層1/ITO陽極層2/空穴注入層3(三氧化鉬MoO3,厚度10nm)/空穴傳輸層4(TAPC,厚度80nm)/發(fā)光層5(化合物C19和GD-19按照100:5的重量比混摻,厚度30nm)/電子傳輸層6(TPBI,厚度40nm)/電子注入層7(LiF,厚度1nm)/陰極電極層8(Al)。
實(shí)施例21
透明基板層1/ITO陽極層2/空穴注入層3(三氧化鉬MoO3,厚度10nm)/空穴傳輸層4(TAPC,厚度80nm)/發(fā)光層5(化合物C22和Ir(PPy)3按照100:10的重量比混摻,厚度30nm)/電子傳輸層6(TPBI,厚度40nm)/電子注入層7(LiF,厚度1nm)/陰極電極層8(Al)。
實(shí)施例22
透明基板層1/ITO陽極層2/空穴注入層3(三氧化鉬MoO3,厚度10nm)/空穴傳輸層4(TAPC,厚度80nm)/發(fā)光層5(化合物C44和Ir(PPy)3按照100:10的重量比混摻,厚度30nm)/電子傳輸層6(TPBI,厚度40nm)/電子注入層7(LiF,厚度1nm)/陰極電極層8(Al)。
實(shí)施例23
透明基板層1/ITO陽極層2/空穴注入層3(三氧化鉬MoO3,厚度10nm)/空穴傳輸層4(TAPC,厚度80nm)/發(fā)光層5(化合物C74和GD-PACTZ按照100:5的重量比混摻,厚度30nm)/電子傳輸層6(TPBI,厚度40nm)/電子注入層7(LiF,厚度1nm)/陰極電極層8(Al)。
實(shí)施例24
透明基板層1/ITO陽極層2/空穴注入層3(三氧化鉬MoO3,厚度10nm)/空穴傳輸層4(TAPC,厚度80nm)/發(fā)光層5(化合物C101和GD-PACTZ按照100:5的重量比混摻,厚度30nm)/電子傳輸層6(TPBI,厚度40nm)/電子注入層7(LiF,厚度1nm)/陰極電極層8(Al)。
實(shí)施例25
透明基板層1/ITO陽極層2/空穴注入層3(三氧化鉬MoO3,厚度10nm)/空穴傳輸層4(TAPC,厚度80nm)/發(fā)光層5(化合物C109、GH-204和Ir(PPy)3按照70:30:10的重量比混摻,厚度30nm)/電子傳輸層6(TPBI,厚度40nm)/電子注入層7(LiF,厚度1nm)/陰極電極層8(Al)。
實(shí)施例26
透明基板層1/ITO陽極層2/空穴注入層3(三氧化鉬MoO3,厚度10nm)/空穴傳輸層4(TAPC,厚度80nm)/發(fā)光層5(化合物C113、GH-204和GD-PACTZ按照70:30:5的重量比混摻,厚度30nm)/電子傳輸層6(TPBI,厚度40nm)/電子注入層7(LiF,厚度1nm)/陰極電極層8(Al)。
比較例1
透明基板層1/ITO陽極層2/空穴注入層3(三氧化鉬MoO3,厚度10nm)/空穴傳輸層4(TAPC,厚度80nm)/發(fā)光層5(CBP和GD-19按照100:5的重量比混摻,厚度30nm)/電子傳輸層6(TPBI,厚度40nm)/電子注入層7(LiF,厚度1nm)/陰極電極層8(Al)。
比較例2
透明基板層1/ITO陽極層2/空穴注入層3(三氧化鉬MoO3,厚度10nm)/空穴傳輸層4(TAPC,厚度80nm)/發(fā)光層5(CBP和Ir(PPy)3按照100:10的重量比混摻,厚度30nm)/電子傳輸層6(TPBI,厚度40nm)/電子注入層7(LiF,厚度1nm)/陰極電極層8(Al)。
比較例3
透明基板層1/ITO陽極層2/空穴注入層3(三氧化鉬MoO3,厚度10nm)/空穴傳輸層4(TAPC,厚度80nm)/發(fā)光層5(CBP和GD-PACTZ按照100:5的重量比混摻,厚度30nm)/電子傳輸層6(TPBI,厚度40nm)/電子注入層7(LiF,厚度1nm)/陰極電極層8(Al)。
所制作的OLED發(fā)光器件的測試結(jié)果見表2。
表1所制作OLED發(fā)光器件的器件結(jié)構(gòu)
表2所制作OLED發(fā)光器件的測試結(jié)果
說明:比較例1的電流效率為6.5cd/A(@10mA/cm2);啟動電壓為4.3V(@1cd/m2),5000nit亮度下LT95壽命衰減為3.8Hr。比較例2的電流效率為24.6cd/A(@10mA/cm2);5000nit亮度下LT95壽命衰減為4.3Hr。比較例3的電流效率為25.1cd/A(@10mA/cm2);啟動電壓為3.5V(@1cd/m2),5000nit亮度下LT95壽命衰減為7.8Hr。
從表2的結(jié)果可以看出本發(fā)明所述化合物作為發(fā)光層主體材料可應(yīng)用與OLED發(fā)光器件制作,并且與比較例1-3相比,無論是效率還是壽命均比已知OLED材料獲得較大改觀,特別是器件的驅(qū)動壽命獲得較大的提升。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。