[發明專利]一種磷光主體材料及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 201210568188.0
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103012481A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 顏培堅;殷正凱;黃俊;趙偉明
• 申請（專利權）人: 東莞彩顯有機發光科技有限公司;東莞有機發光顯示產業技術研究院
• 主分類號: C07F9/6558
• 分類號: C07F9/6558;H01L51/54
• 代理公司: 東莞市冠誠知識產權代理有限公司 44272
• 代理人: 張作林

技術領域

本發明涉及有機電致發光材料領域，具體地，涉及一種磷光主體材料，本發明也涉及該主體材料的制備方法及其在有機電致發光領域中的應用。

背景技術

近二十年來，由于有機發光二極管（OLEDs）具有高效、低電壓驅動，易于大面積制備及全色顯示等優點具有廣闊的應用前景，因而得到人們的廣泛關注。自1987年美國柯達公司的Tang等在專利US4356429中采用三明治器件結構，研制出的OLED器件在10V直流電壓驅動下發光亮度達到1000cd/m²以來OLED獲得了長足的發展。

在OLED磷光器件中，發光層常采用主客體摻雜結構，一部分能量從磷光的主體材料傳送到客體材料，客體材料受激發發光；一部分能量以熱能的形勢損失。因此，不但要求磷光主體材料具有較高的三線態能級Et，而且還需具有較高的玻璃化轉變溫度（Tg）。Tg不高或沒有Tg，材料在薄膜狀態下很容易引起分子堆疊而結晶或結塊，減少器件壽命；同時在薄膜中往往會產生載流子陷阱，導致材料的電荷遷移率下降，較低能量的三重態激發態也會產生。在已報道的磷光主體材料中，咔唑類衍生物顯示了非常好的性能。因為咔唑具有較高的三重態能級(Et＞3.0eV)，所以其衍生物可以實現較高的發光效率（η_PL）。而且，n-π^＊遷移引起的能量交換的減少使得咔唑具有較小的單重態-三重態能級差（△E_ST=0.48eV），因此，基于咔唑類的主體材料可以降低OLED的啟動電壓。但咔唑僅具有較好的空穴傳輸性質，不具備電子傳輸性質，以咔唑作為主體材料器件的電子空穴主要復合區靠近電子傳輸層和發光層界面。若通過分子結構的修飾，使主體材料具有較好的成膜能力，并且在具有較高的Tg的同時，具備良好的電子傳輸性能，使得復合區在整個發光層。如此不僅極大提高了器件的穩定性，還能提高器件的發光效率和延長器件的壽命。

另外，在器件制作上，由于真空蒸鍍制程的成本較高，且材料利用率低。

發明內容

本發明的目的之一是提供了一種磷光主體材料，該磷光主體材料由具有空穴傳輸能力和高熱穩定的咔唑和具有電子傳輸能力的二苯基磷氧、苯并噻唑/苯并惡唑單元構成，因而具有較高的Tg，同時具備空穴和電子傳輸能力。

本發明的目的之二是提供上述磷光主體材料的制備方法。

本發明的目的之三是提供上述磷光主體材料在有機發光器件中的應用。

本發明的技術方案如下：

一種磷光主體材料，由具有空穴傳輸能力的咔唑和具有電子傳輸能力的二苯基磷氧、苯并噻唑/苯并惡唑單元構成，其結構通式如下：

其中，R₁為烷基鏈或芳雜環；X為S或O，R₂為如下結構式的化合物：

-H，-CnH2n+1，-CN，-NO₂，-CF₃，

上述R₁的結構式為如下基團之一：

-C_nH_2n+1(n=1，2，3，4，5，6，7，8...)、

當X為S時，則R₂的結構式為如下基團之一：

-H，-CnH2n+1，-CN，-NO₂，-CF₃，

上述R₁的結構式為如下基團：

當X=S時，則R₂為下列結構式的基團之一：

H或-C_nH_2n+1(n=1，2，3，4，5，6，7，8...)。

一種用于權利要求1所述的磷光主體材料的制備方法，步驟如下：

（1）9-（4-叔丁基苯基）-咔唑的制備：將咔唑、叔丁基碘苯、碘化亞銅、18-冠-6和碳酸鉀按摩爾比為1:1.1:0.1～0.2：0.01：1.5～2在5ml1,3-二甲基-3,4,5,6-四氫-2-嘧啶酮（DMPU）中混合均勻，氮氣保護下，加熱至170-185℃反應24小時；而后將反應液冷卻至室溫，倒入水中，用二氯甲烷萃取，用飽和食鹽水洗，分離有機相后用無水硫酸鎂干燥，過濾，旋蒸除去有機溶劑，得到9-（4-叔丁基苯基）-咔唑粗產物；用乙醇進行熱洗，抽濾后得到純的9-（4-叔丁基苯基）-咔唑；