[發明專利]雙極性磷光主體化合物、制備方法和應用及電致發光器件

有效

• 申請號: 201210471222.2
• 申請日: 2012-11-20
• 公開（公告）號: CN103524497A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 黃宏;申智淵;付東
• 申請（專利權）人: TCL集團股份有限公司
• 主分類號: C07D403/14
• 分類號: C07D403/14;C09K11/06;H01L51/54
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所 44268
• 代理人: 劉文求

技術領域

本發明涉及有機發光材料領域，尤其涉及一種雙極性磷光主體化合物、制備方法和應用及電致發光器件。

背景技術

由于咔唑與苯并咪唑兩基團分別具有相對較好的空穴與電子傳輸速率以及相對較高的三重態能級而廣泛應用于藍光磷光發光主體材料。文獻(J.?Mater.?Chem.?2012,?22,?13223)報道由單個咔唑與單個苯并咪唑基團通過苯的間位相連可得到三重態能級高達3.0?eV的雙極磷光主體材料，摻雜藍光磷光客體FIrpic形成發光層，其器件最大外量子效率達到了18.7%。但由于分子量相對較小，同時其結構扭曲度相對較小，其玻璃化轉換溫度僅為84?℃，不能很好地應用于磷光OLED的工業化生產中。同時苯并咪唑/咔唑類磷光主體化合物其HOMO/?LUMO與相鄰活性層能級匹配不好，減少了空穴與電子的復合幾率，使磷光發光器件的效率不能進一步的提高。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種雙極性磷光主體化合物、制備方法和應用及電致發光器件，所述雙極性磷光主體化合物是二苯并咪唑/二咔唑類衍生物，是一類具有高三重態能級、高電子遷移率以及高熱穩定性的雙極性藍光磷光主體材料，并可將此類化合物作為藍光磷光主體發光材料的高效電致磷光發光器件，旨在彌補現有苯并咪唑/咔唑類磷光主體的玻璃化轉換溫度不能很好地滿足藍光磷光發光器件的要求，以及苯并咪唑/咔唑類磷光主體化合物其HOMO/?LUMO與相鄰活性層能級匹配不好的缺點。

本發明的技術方案如下：

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為二苯并咪唑二咔唑類衍生物，其結構通式為：

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其中，當R1、R2或R3三者其中一個為時，其余兩個為H；

當R1、R2或R3三者其中一個為時，其余兩個為H。

一種如上所述的雙極性磷光主體化合物的制備方法，其中，包括以下步驟：

將3-溴咔唑、3-頻那醇硼酸酯咔唑溶解于甲苯溶液中，同時加入碳酸鉀水溶液及乙醇，并同時加入催化劑Pd(PPh₃)₄，在氮氣環境中加熱至70?~?180?℃避光反應回流3?~?48小時；然后冷卻至室溫，加水洗滌，二氯甲烷萃取，合并有機相，無水硫酸鈉干燥，過濾，除去有機溶劑，用二氯甲烷與正已烷重結晶得白色固體粉末，即二咔唑中間體；

將所得的二咔唑中間體與苯并咪唑鹵代物溶解于干燥DMPU中，同時加入適當比例的碘化亞銅、碳酸鉀以及18-冠-6醚在氮氣環境下加熱至140?~?200℃，反應12?~?48?小時，待反應液冷卻至室溫，加水淬滅反應，二氯甲烷萃取，水洗滌多次，最后得白色固體粉末，即所述雙極性磷光主體化合物。

所述的雙極性磷光主體化合物的制備方法，其中，所述3-溴咔唑、9-H-3-頻那醇硼酸酯咔唑、碳酸鉀、Pd(PPh₃)₄之間的摩爾質量比為1:?(0.8?~?2.0):?(2?~?10):?(0.02?~?0.15)，甲苯與無水乙醇的體積比例為(5?~?100):?1；

所述二咔唑中間體、苯并咪唑鹵代物、碳酸鉀、碘化亞銅、18-冠醚-6之間的摩爾質量比為1:?(2.0?~?4.0):?(4?~?20):?(0.02?~?0.15):?(0.02?~?0.15)，?DMPU與二咔唑中間體的摩爾質量比為?(5?~?10):1。

所述的雙極性磷光主體化合物的制備方法，其中，所述苯并咪唑鹵代物為2-溴苯基-N-苯基苯并咪唑、3-溴苯基-N-苯基苯并咪唑、4-溴苯基-N-苯基苯并咪唑、2-苯基-N-(2-溴苯基)苯并咪唑、2-苯基-N-(3-溴苯基)苯并咪唑或2-苯基-N-(4-溴苯基)苯并咪唑。

一種如上所述的雙極性磷光主體化合物的應用，其中，將所述雙極性磷光主體化合物作為藍光磷光主體發光材料用于制備電致發光器件。

一種電致發光器件，其中，所述電致發光器件包括ITO玻璃，所述ITO玻璃上從里向外依次附著有空穴注入層，空穴傳輸層，激子阻檔層，發光層，電子傳輸層，電子注入層，鋁電極；所述發光層由如上所述的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合物。

所述的電致發光器件，其中，所述摻雜材料為FIrpic，摻雜濃度為4%~8%。