一種磷光主體化合物及其有機(jī)電致發(fā)光器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機(jī)電致發(fā)光材料領(lǐng)域，具體涉及一種含有苯并噻唑和苯并惡唑基團(tuán) 的磷光主體化合物及其有機(jī)電致發(fā)光器件，屬于有機(jī)電致發(fā)光器件顯示技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機(jī)電致發(fā)光器件(OLEDs)為在兩個金屬電極之間通過旋涂或者真空蒸鍍沉積一 層有機(jī)材料制備而成的器件，一個經(jīng)典的三層有機(jī)電致發(fā)光器件包含空穴傳輸層、發(fā)光層 和電子傳輸層。由陽極產(chǎn)生的空穴經(jīng)空穴傳輸層跟由陰極產(chǎn)生的電子經(jīng)電子傳輸層結(jié)合在 發(fā)光層形成激子，而后發(fā)光。有機(jī)電致發(fā)光器件可以根據(jù)需要通過改變發(fā)光層的材料來調(diào) 節(jié)發(fā)射各種需要的光。
[0003] 有機(jī)電致發(fā)光器件作為一種新型的顯示技術(shù)，具有自發(fā)光、寬視角、低能耗、效率 高、薄、色彩豐富、響應(yīng)速度快、適用溫度范圍廣、低驅(qū)動電壓、可制作柔性可彎曲與透明的 顯示面板以及環(huán)境友好等獨(dú)特優(yōu)點，可以應(yīng)用在平板顯示器和新一代照明上，也可以作為 IXD的背光源。
[0004] 自從20世紀(jì)80年代底發(fā)明以來，有機(jī)電致發(fā)光器件已經(jīng)在產(chǎn)業(yè)上有所應(yīng)用，比如 作為相機(jī)和手機(jī)等屏幕，但是目前的0LED器件由于效率低，使用壽命短等因素制約其更廣 泛的應(yīng)用，特別是大屏幕顯示器，因此需要提高器件的效率。而制約其中的一個重要因素就 是有機(jī)電致發(fā)光器件中的有機(jī)電致發(fā)光材料的性能。另外由于0LED器件在施加電壓運(yùn)行的 時候，會產(chǎn)生焦耳熱，使得有機(jī)材料容易發(fā)生結(jié)晶，影響了器件的壽命和效率，因此，也需要 開發(fā)穩(wěn)定高效的有機(jī)電致發(fā)光材料。
[0005] 有機(jī)電致磷光現(xiàn)象，突破了有機(jī)電致發(fā)光量子效率低于25%的理論限制，提升到 100%(BaldoM.A.，F(xiàn)orrestS.R.Etal，Nature, 1998,395,151-154)，其應(yīng)用也大大地提 高了有機(jī)電致發(fā)光器件的效率。一般地，電致磷光需要采用主客體摻雜技術(shù)，常用的作為磷 光主體材料的CBP(4,4'-bis(9-carbazolyl)_biphenyl)具有高效和高三線態(tài)能級，當(dāng)其作 為主體材料時，三線態(tài)能量能夠有效地從發(fā)光主體材料轉(zhuǎn)移到客體磷光發(fā)光材料。但是由 于CBP的空穴易傳輸而電子難流動的特性，使得發(fā)光層的電荷不平衡，結(jié)果降低了器件的效 率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明首先提供一種含有苯并噻唑和苯并惡唑的磷光主體化合物，其為具有如下 結(jié)構(gòu)式I的化合物：
[0007] 其中A和B分別獨(dú)立地表示為 Z選自0和S;X選自CfoUNR^CKS、
9 Se；
[0008] Ri、R2、R3分別獨(dú)立地選自C1-C12烷基、C1-C8烷氧基、C6-C30的取代或者未取代的 芳基、C3-C30的取代或者未取代的雜芳基。
[0009] 優(yōu)選地，RjPR2分別獨(dú)立地選自C1-C8烷基、苯基、被C1-C4烷基取代的苯基、萘基、 被Cl-C4烷基取代的萘基、聯(lián)苯基、被Cl-C4烷基取代的聯(lián)苯基。
[0010] 優(yōu)選地，R3選自苯基、聯(lián)苯基、萘基、蒽基、菲基、花基、花基、焚蒽基、（9，9_二烷基） 芴基、（9,9_二取代或者未取代的芳基)芴基、9，9_螺芴基、取代或者未取代的二苯并噻吩 基、取代或者未取代的二苯并呋喃基;或者上述的R3進(jìn)一步被C1-C4的烷基所取代。
[0011] 優(yōu)選地，辦和辦分別獨(dú)立地選自甲基、乙基、丙基、異丙基、叔丁基、正丁基、正己基、 苯基、奈基、聯(lián)苯基、甲苯基；
[0012]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述含有苯并噻唑和苯并惡唑的磷光主體化合物，為下列結(jié)構(gòu)式 1-42的化合物：




[0018]
[0019]本發(fā)明的含有苯并噻唑和苯并惡唑的磷光主體化合物可以應(yīng)用在有機(jī)電致發(fā)光 器件、有機(jī)太陽能電池、有機(jī)薄膜晶體管或有機(jī)光感受器領(lǐng)域。
[0020] 本發(fā)明還提供了一種有機(jī)電致發(fā)光器件，該器件包含陽極、陰極和有機(jī)層，有機(jī)層 包含發(fā)光層、空穴注入層、空穴傳輸層、空穴阻擋層、電子注入層、電子傳輸層中的一層或一 層以上，其中所述有機(jī)層中至少有一層含苯并噻唑和苯并惡唑的化合物：
[0022] A和B分別獨(dú)立地表示為
[0023]其中X和Z的定義如前所述。
[0024]其中有機(jī)層為發(fā)光層；
[0025]或者有機(jī)層為發(fā)光層和電子傳輸層；
[0026]或者有機(jī)層為發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層；
[0027]或者有機(jī)層為空穴傳輸層和發(fā)光層；
[0028]或者有機(jī)層為空穴注入層、空穴傳輸層和發(fā)光層；
[0029]或者有機(jī)層為空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層；
[0030]或者有機(jī)層為空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層；
[0031]或者有機(jī)層為空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層；
[0032]或者有機(jī)層為空穴注入層、空穴傳輸層、阻擋層、發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入 層；
[0033]或者有機(jī)層為空穴傳輸層、發(fā)光層、電子注入層和空穴阻擋層。
[0034]優(yōu)選地，其中如結(jié)構(gòu)式I所述的含苯并噻唑和苯并惡唑的磷光主體化合物所在的 層為發(fā)光層；
[0035]優(yōu)選地，其中結(jié)構(gòu)式I所述的含苯并噻唑和苯并惡唑的磷光主體化合物為結(jié)構(gòu)式 1-42的化合物；
[0036]如結(jié)構(gòu)式I所述的含苯并噻唑和苯并惡唑的化合物用于發(fā)光器件制備時，可以單 獨(dú)使用，也可以和其他化合物混合使用；如結(jié)構(gòu)式I所述的含苯并噻唑和苯并惡唑的化合物 可以單獨(dú)使用其中的一種化合物，也可以同時使用結(jié)構(gòu)式I中的兩種或兩種以上的化合物。
[0037]本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光器件，進(jìn)一步優(yōu)選的方式為，該有機(jī)電致發(fā)光器件包含陽 極、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極，其中發(fā)光層中含有一種或一種以 上的結(jié)構(gòu)式I的化合物;進(jìn)一步優(yōu)選地，發(fā)光層中含有一種或一種以上的結(jié)構(gòu)式1-42的化合 物。
[0038]有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光層含有磷光發(fā)光客體材料和具有結(jié)構(gòu)式I的化合物作為 主體材料，其中結(jié)構(gòu)式I化合物作為主體材料，其濃度為整個發(fā)光層重量的20-99.9%，優(yōu)選 80-99%，更優(yōu)選為90-99 %。
[0039]本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光器件有機(jī)層的總厚度為l-1000nm，優(yōu)選50-500nm。
[0040] 本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光器件在使用本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)式I的化合物時，可以搭配使 用其他材料，如在空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和阻擋層中 等，而獲得藍(lán)光、綠光、黃光、紅光或者白光。
[0041]本發(fā)明有機(jī)電致發(fā)光器件的空穴傳輸層和空穴注入層，所需材料具有很好的空穴 傳輸性能，能夠有效地把空穴從陽極傳輸?shù)桨l(fā)光層上?？梢园ㄆ渌》肿雍透叻肿佑袡C(jī) 化合物，包括但不限于咔唑類化合物、三芳香胺化合物、聯(lián)苯二胺化合物、芴類化合物、酞菁 類化合物、六氰基六雜三苯(1^1311；[1：1'；[16116133231：1^。11611716116)、2,3,5,6-四氟-7,7'，8， 8 ' -四氰二甲基對苯醌(F4-TCNQ)、聚乙烯基咔唑、聚噻吩、聚乙烯或聚苯磺酸。
[0042]本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光層，具有很好的發(fā)光特性，可以根據(jù)需要調(diào)節(jié) 可見光的范圍。除本發(fā)明的具有結(jié)構(gòu)式I化合物作為磷光主體材料外，還可以搭配其他磷光 主體材料，磷光發(fā)光客體材料可以包含選自I了、銅、銘、銀、銥、鉬、金和鋨中的至少一種金屬 的有機(jī)金屬絡(luò)合物。
[0043]本發(fā)明有機(jī)電致發(fā)光器件的有機(jī)電子傳輸材料要求具有很好的電子傳輸性能，能 夠有效地把電子從陰極傳輸?shù)桨l(fā)光層中，具有很大的電子迀移率?？梢赃x擇如下化合物，但 是不限于此:氧雜惡唑、噻唑類化合物、三氮唑類化合物、三氮嗪類化合物、三氮雜苯類化合 物、喔啉類化合物、二氮蒽類化合物、含硅雜環(huán)類化合物、喹啉類化合物、菲啰啉類化合物、 金屬螯合物(如Alq3)、氟取代苯類化合物、苯并咪唑類化合物。
[0044]本發(fā)明有機(jī)電致發(fā)光器件的電子注入層，可以有效的把電子從陰極注入到有機(jī)層 中，主要選自堿金屬或者堿金屬的化合物，或選自堿土金屬或者堿土金屬的化合物或者堿 金屬絡(luò)合物，可以選擇如下化合物，但是不限于此:堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬的 氧化物或者鹵化物、堿土金屬的氧化物或者鹵化物、稀土金屬的氧化物或者鹵化物、堿金屬 或者堿土金屬的有機(jī)絡(luò)合物；優(yōu)選為鋰、氟化鋰、氧化鋰、氮化鋰、8-羥基喹啉鋰、銫、碳酸 銫、8-羥基喹啉銫、鈣、氟化鈣、氧化鈣、鎂、氟化鎂、碳酸鎂、氧化鎂，這些化合物可以單獨(dú)使 用也可以混合物使用，也可以跟其他有機(jī)電致發(fā)光材料配合使用。
[0045]本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光器件中有機(jī)層的每一層，可以通過真空蒸鍍法、分子束蒸 鍍法、溶于溶劑的浸涂法、旋涂法、棒涂法或者噴墨打印等方式制備。對于金屬電機(jī)可以使 用蒸鍍法或者濺射法進(jìn)行制備。
[0046]器件實驗表明，本發(fā)明如結(jié)構(gòu)式I所述的含苯并噻唑和苯并惡唑的化合物，具有較 好熱穩(wěn)定性、高發(fā)光效率、高發(fā)光純度。采用該基于含雜環(huán)的化合物制作的有機(jī)電致發(fā)光器 件具有電致發(fā)光效率良好和色純度優(yōu)異以及壽命長的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0047]圖1為化合物1的氫核磁譜圖；
[0048]圖2為化合物5的氫核磁譜圖；
[0049]圖3為化合物21的氫核磁譜圖；
[0050]圖4為本發(fā)明的一種有機(jī)電致發(fā)光器件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051 ]其中，110代表為玻璃基板