雙極性磷光主體化合物、制備方法和應(yīng)用及電致發(fā)光器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種雙極性磷光主體化合物、制備方法和應(yīng)用及電致發(fā)光器件，所述雙極性磷光主體化合物是苯并[b]磷吡咯與咔唑類主體化合物，所述苯并[b]磷吡咯與咔唑類主體化合物是由苯環(huán)將苯并[b]磷吡咯基團(tuán)與咔唑基團(tuán)連接組成，其結(jié)構(gòu)通式為；其中，所述苯并[b]磷吡咯基團(tuán)連接在所述苯環(huán)的o-位、m-位或p-位上。本發(fā)明中將具有特殊共軛結(jié)構(gòu)的苯并[b]磷吡咯基與咔唑通過(guò)苯環(huán)連接起來(lái)，由于兩者分別具有相對(duì)較好的電子、空穴遷移速率，可以很好地提高主體化合物的三重態(tài)能級(jí)，同時(shí)調(diào)整主體化合物的空穴、電子遷移速率，從而更有益于發(fā)光層的電子與空穴傳輸平衡，提高器件效率，減少器件效率在高亮度下的滾降。
【專利說(shuō)明】雙極性磷光主體化合物、制備方法和應(yīng)用及電致發(fā)光器件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光材料領(lǐng)域，尤其涉及一種雙極性磷光主體化合物、制備方法和應(yīng)用及電致發(fā)光器件。
【背景技術(shù)】
[0002]自 1987 年美國(guó)柯達(dá)公司 C.W.Tang 等人(C.ff.Tang and S.A.VanSlyke,Applied Physics Letters.1987, 51, 913.)首次報(bào)道通過(guò)蒸鍍方式制備有機(jī)電致發(fā)光器件以來(lái)，有機(jī)電致發(fā)光現(xiàn)象受到廣泛的關(guān)注。
[0003]有機(jī)電致發(fā)光可以分為熒光與磷光電致發(fā)光，根據(jù)自旋量子統(tǒng)計(jì)理論，磷光材料的電致發(fā)光其內(nèi)部量子效率可以達(dá)到理論上的100%，相比熒光電致發(fā)光器件，具有更高的效率。對(duì)于主客體摻雜的磷光發(fā)光體系，磷光主體材料決定器件效率的高低以及效率滾降。自 1999 年 Forrest 等人(M.A.Baldo, S.Lamansky, P.E.Burrows, Μ.E.Thompsonand S.R.Forrest, Applied Physics Letters 1999, 75, 4.)第一次發(fā)現(xiàn)將有機(jī)金屬絡(luò)合物摻雜在有機(jī)發(fā)光材料中形成發(fā)光層，同時(shí)引入電子傳輸兼空穴阻檔層2，9- 二甲基-4，7- 二苯基-1，10-鄰菲羅啉(BCP)，獲得綠光最大效率達(dá)到31 lm/ff,遠(yuǎn)大于熒光器件發(fā)光效率，從而引起人們開(kāi)始對(duì)磷光OLED的廣大興趣。[0004]2003年,Forrest等人通過(guò)金屬Ir配合物絡(luò)合基團(tuán)的改變得到了藍(lán)光磷光銥配合物FIrpic，將其摻雜在主體化合物N，N' - 二咔唑基_3，5-取代苯(mCP)制備磷光發(fā)光器件，得到最大電流效率與功率效率分別為7.5 cd/A和8.9 lm/W，很好地提高了藍(lán)光磷光發(fā)光器件效率。
[0005]對(duì)于有機(jī)半導(dǎo)體材料，其電子傳輸速率相比空穴傳輸速率要慢很多倍，因此開(kāi)發(fā)高電子遷移率的有機(jī)磷光主體材料對(duì)于提高磷光發(fā)光器件效率以及降低器件效率滾降具有至關(guān)重要的作用。近年來(lái)，關(guān)于二苯磷氧類的發(fā)光材料或電子傳輸材料有很多的報(bào)道，但二苯基磷氧由于其特殊的共軛結(jié)構(gòu)使其最高占有軌道(HOMO)與最低未占有軌道(LUMO)不能很好地與相鄰活性層匹配，從而引起器件效率在高亮度下衰減嚴(yán)重。
[0006]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種雙極性磷光主體化合物、制備方法和應(yīng)用及電致發(fā)光器件，所述雙極性磷光主體化合物是含苯并[b]磷吡咯與咔唑的雙極磷光主體化合物，是一類具有高三重態(tài)能級(jí)以及高電子遷移率的雙極藍(lán)光磷光主體材料，并且能將此類化合物作為藍(lán)光磷光主體材料用于制備高效的電致磷光發(fā)光器件，旨在彌補(bǔ)現(xiàn)有二苯基磷氧類雙極性磷光主體化合物的不足。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種雙極性磷光主體化合物，其中，所述雙極性磷光主體化合物是苯并[b]磷吡咯與咔唑類主體化合物，所述苯并[b]磷吡咯與咔唑類主體化合物是由苯環(huán)將苯并[b]磷吡咯基團(tuán)與咔唑基團(tuán)連接組成，其結(jié)構(gòu)通式為
【權(quán)利要求】
1.一種雙極性磷光主體化合物，其特征在于，所述雙極性磷光主體化合物是苯并[b]磷吡咯與咔唑類主體化合物，所述苯并[b]磷吡咯與咔唑類主體化合物是由苯環(huán)將苯并[b]磷吡咯基團(tuán)與咔唑基團(tuán)連接組成，其結(jié)構(gòu)通式為
2.一種如權(quán)利要求1所述的雙極性磷光主體化合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 苯并[b]磷吡咯溴化物中間體的合成:將化合物1-三甲基硅基-1-溴-2-苯乙烯溶解于干燥的THF溶劑中，冷卻至-70~-80°C，加入BuLi，在低溫下繼續(xù)反應(yīng)I~2小時(shí)；加入PhPCl2，在室溫下反應(yīng)1~ 12小時(shí)；加入H2O2繼續(xù)反應(yīng)4~8小時(shí)，加入二氧甲烷萃取，合并有機(jī)相，加水洗滌，最后產(chǎn)物加入正已烷重結(jié)晶得白色固體粉末，烘干；將白色固體粉末溶解于干燥的DMF溶劑中，將NBS逐滴加入到溶液中，室溫下反應(yīng)2~6小時(shí)，加水淬滅反應(yīng)，萃取，合并有機(jī)相，將所得到產(chǎn)物進(jìn)行重結(jié)晶，得所述苯并[b]磷吡咯溴化物中間體；其中，1-三甲基硅基-1-溴-2-苯乙烯:BuL1: PhPCl2: H2O2的摩爾質(zhì)量比為:1: (1.0~2.0):(1.0~2.0): (1.0~4.0));白色固體粉末:NBS的摩爾質(zhì)量比為1: (1.0 ^ 1.05)； 苯并[b]磷吡咯與咔唑類主體化合物的合成:將所述苯并[b]磷吡咯溴化物中間體與苯硼酸咔唑溶解于甲苯溶液中，加入催化劑Pd(PPh3)4, K2CO3，乙醇，水，通入氮?dú)?0~30min后，加熱至60~130 °C回流6~24小時(shí)，待反應(yīng)液冷卻至室溫，萃取，合并有機(jī)相，得到所述苯并[b]磷吡咯與咔唑類主體化合物；其中，2-苯基-2-氧苯并[b]磷吡咯:苯硼酸咔唑:Pd(PPh3)4: K2CO3 的摩爾質(zhì)量比為:1: (1.0 ^ 2.0): (0.02 ~0.1): (4.0 ^30.0)，同時(shí)甲苯:乙醇:水的體積比為:(2.0~5.0):1: (0.2~1.0)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙極性磷光主體化合物的制備方法，其特征在于，所述苯硼酸咔唑?yàn)?-苯硼酸咔唑、3-苯硼酸咔唑或4-苯硼酸咔唑。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙極性磷光主體化合物的制備方法，其特征在于，所述萃取的過(guò)程是采用二氧甲烷進(jìn)行萃取； 所述重結(jié)晶的過(guò)程是采用正乙烷進(jìn)行重結(jié)晶。
5.一種如權(quán)利要求1所述的雙極性磷光主體化合物的應(yīng)用，其特征在于，將所述雙極性磷光主體化合物作為磷光主體發(fā)光材料用于制備電致發(fā)光器件。
6.—種電致發(fā)光器件，其特征在于，所述電致發(fā)光器件包括設(shè)置在基板上的陽(yáng)極、陰極以及設(shè)置在陽(yáng)極與陰極之間的發(fā)光層，所述發(fā)光層中含有如權(quán)利要求1所述的雙極性磷光主體化合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電致發(fā)光器件，其特征在于，所述發(fā)光層是由所述雙極性磷光主體化合物和摻雜材料組成，所述摻雜材料為銥金屬絡(luò)合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電致發(fā)光器件，其特征在于，所述摻雜劑為FIrpic，摻雜濃度為4%~8%ο
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電致發(fā)光器件，其特征在于，所述摻雜劑為Ir(ppy)3，摻雜濃度為6%~12%。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9任一所述的電致發(fā)光器件，其特征在于，所述基板為玻璃，所述陽(yáng)極為透明導(dǎo)電襯底層，所述陰極為鋁電極；所述玻璃上從里向外依次附著有導(dǎo)電襯底層、空穴注入層、 空穴傳輸層、激子阻檔層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和鋁電極。
【文檔編號(hào)】H01L51/54GK103525399SQ201310106733
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月29日
【發(fā)明者】黃宏, 申智淵, 付東 申請(qǐng)人:Tcl集團(tuán)股份有限公司