低三線態(tài)能級(jí)的藍(lán)光磷光主體材料及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一類具有較低三線態(tài)能級(jí)但性能優(yōu)良的主體材料，它含具有空穴傳輸性能的二苯胺類單元Dn和具有電子傳輸性能的氧磷單元，硫氧單元，吡啶，三氮唑及苯并咪唑單元等An，通過聯(lián)苯的2,2’-位方式連接。本發(fā)明的主體材料合成方法簡(jiǎn)單易行，適于廣泛應(yīng)用。由本發(fā)明主體材料制作的有機(jī)電致藍(lán)光磷光發(fā)光器件，具有高效率、高亮度和低效率衰減的電致發(fā)光性能，可廣泛應(yīng)用于有機(jī)電致發(fā)光領(lǐng)域。
【專利說明】低三線態(tài)能級(jí)的藍(lán)光磷光主體材料及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一類適用于電致磷光的雙極載流子傳輸主體材料及其在電致發(fā)光領(lǐng)域的應(yīng)用，屬于發(fā)光材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]自1987年柯達(dá)公司C.ff.Tang等人首次報(bào)道通過真空蒸鍍方法制備出以Alq3為發(fā)光材料的雙層器件結(jié)構(gòu)以來，有機(jī)電致發(fā)光就得到了人們的極大關(guān)注。有機(jī)電致發(fā)光可以分為熒光和磷光電致發(fā)光，而磷光材料的電致發(fā)光可以利用全部激子的能量，具有更大的優(yōu)越性。
[0003]現(xiàn)在的磷光電致發(fā)光器件中大多采用主客體結(jié)構(gòu)，即將磷光發(fā)射物質(zhì)以一定的濃度摻雜在主體物質(zhì)中，以避免濃度淬滅和三重態(tài)一三重態(tài)的湮滅，提高磷光發(fā)射效率。
[0004]2003 年 Forrest 和 Thompson 等(R.J.Holmes, S.R.Forrest, Y.-J.Tung, R.C.Kwong, J.J.Brown, S.Garon, M E Thompson, App1.Phys.Lett.2003, 82, 2422)將天藍(lán)色憐光材料FIrpic以6wt%的濃度摻雜在3，5-N, N’ - 二咔唑-苯(mCP)的主體材料中，獲得的藍(lán)光OLED最大外量子效率達(dá)7.5%，功率效率達(dá)7.91m/W。 [0005]2003 年 Forrest 和 Thompson 等(R.J.Holmes, B.ff.D，Andrade, S.R.Forrest, X.Ren, J.Li, Μ.E.Thompson, App1.Phys.Lett.2003，83，3818)將深藍(lán)光磷光材料 FIr6 以10wt%的濃度摻雜在對(duì)-二(三苯基硅基)苯(UGH2)的主體材料中，獲得的器件最大外量子效率達(dá)11.6%,功率效率達(dá)13.91m/W。
[0006]2003 年 Tokito 等(S.Tokito, T.1i jima, Y.Suzuri, H.Kita, T.Tsuzuki, F.Sato1Appl.Phys.Lett.2003, 83, 569)將 FIrpic 摻雜在 4，4’ -二(9-咔唑)-2，2’ -二甲基-聯(lián)苯，獲得器件最大外量子效率達(dá)10.4%，功率效率達(dá)10.51m/W。
[0007]近年來，綠光和紅光的磷光電致發(fā)光器件獲得了能夠用于實(shí)用的高效率；然而，天藍(lán)光及深藍(lán)光電致磷光的發(fā)展則相對(duì)滯后。其中，重要的原因之一是缺少同時(shí)具有高三線態(tài)能級(jí)和雙極載流子傳輸性能的主體材料。2004年，F(xiàn)orrest和Thompson等(X.Ren, J.Li, R.J.Holmes, P.1.Djurovich, S.R.Forrest, Μ.E.Thompson, Chem.Mater.2004, 16, 4743)報(bào)道了基于四苯基硅的高三線態(tài)能級(jí)的化合物用來作為深藍(lán)光FIr6的主體材料，但是由于載流子傳輸性能差而導(dǎo)致器件的效率很低，最好的外量子效率只有9.1%。之后有報(bào)道基于四苯基娃的高三線態(tài)雙極主體材料(S.Gong, Y.Chen, J.Luo, C.Yang, C.Zhong, J.Qin, D.Ma, Adv.Funct.Mater.2011，21，1168)，但是由于其合成步驟較多，收率不高，不宜大量制備。
[0008]磷光主體材料一般要求具有比磷光材料更高的三線態(tài)能級(jí)以避免三線態(tài)能量的倒流，因此作為藍(lán)光磷光材料的主體材料一般要求具有較大的能隙，這將使主體材料的Η0Μ0和LUMO能級(jí)相差較大，不利于和器件中相鄰的電子和空穴傳輸層匹配。目前報(bào)道的基于FIr6藍(lán)光磷光器件的主體材料的三線態(tài)能級(jí)普遍高于2.9eV。三線態(tài)能級(jí)低于2.8eV但能獲得高效率藍(lán)光FIr6器件的雙極主體材料尚沒有被報(bào)道過。本發(fā)明通過在聯(lián)苯的2，2’ -位分別引入二苯胺基團(tuán)和膦氧基團(tuán)，合成的雙極傳輸主體材料POBroPA和POBPmDPA在薄膜中顯示出較低的三線態(tài)能級(jí)(2.71eV)，但是以POBroPA和POBPmDPA作為主體材料，制備的基于FIr6的藍(lán)光磷光器件的最大電流效率為36cd A_\最大功率效率為391m W—1，最大外量子效率為18.8%，這些效率接近文獻(xiàn)報(bào)道的基于FIr6同類器件的最高值，這一發(fā)現(xiàn)為新型磷光主體材料的設(shè)計(jì)提供了新的思路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明要解決的問題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種同時(shí)具備低三線態(tài)能級(jí)但高效的藍(lán)光磷光主體材料。
[0010]本發(fā)明米用的技術(shù)方案是:一類有機(jī)電致磷光發(fā)光雙極載流子傳輸主體材料，包含具有空穴傳輸性能的單元Dn和具有電子傳輸性能的單元An，具有空穴傳輸性能的單元和具有電子傳輸性能的單元通過以聯(lián)苯的2，2’ -位方式連接，結(jié)構(gòu)通式如下所示:
[0011]
【權(quán)利要求】
1.一類有機(jī)電致磷光發(fā)光器件的主體材料，包含具有空穴傳輸性能的單元Dn和具有電子傳輸性能的單元An，其特征在于:具有空穴傳輸性能的單元和具有電子傳輸性能的單元通過聯(lián)苯的2，2’ -位方式連接,結(jié)構(gòu)如下所示:
2.與權(quán)利要求1所對(duì)應(yīng)的一種有機(jī)電致磷光發(fā)光器件:包括玻璃，附著在玻璃上的導(dǎo)電玻璃襯底層，與導(dǎo)電玻璃襯底層貼合的空穴注入層，與空穴注入層貼合的空穴傳輸層，與空穴傳輸層貼合的發(fā)光層，與發(fā)光層貼合的電子傳輸層，與電子傳輸層貼合的陰極層，發(fā)光層由主體材料和摻雜材料組成,其特征在于:發(fā)光層的主體材料為權(quán)利要求1所述的主體材料。
3.如權(quán)利要求2所述的電致磷光器件，其特征在于:摻雜材料為發(fā)深藍(lán)光的磷光銥化合物FIr6。
4.如權(quán)利要求3所述的電致磷光器件，其特征在于，摻雜比例為10w.t.%。
【文檔編號(hào)】C07C315/02GK103666460SQ201310740031
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】楊楚羅, 樊聰, 劉騰霄 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)