低三線態能級的藍光磷光主體材料及其應用的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一類具有較低三線態能級但性能優良的主體材料，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，通過聯苯的2,2’-位方式連接。本發明的主體材料合成方法簡單易行，適于廣泛應用。由本發明主體材料制作的有機電致藍光磷光發光器件，具有高效率、高亮度和低效率衰減的電致發光性能，可廣泛應用于有機電致發光領域。
【專利說明】低三線態能級的藍光磷光主體材料及其應用
【技術領域】
[0001]本發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光領域的應用，屬于發光材料領域。
【背景技術】
[0002]自1987年柯達公司C.ff.Tang等人首次報道通過真空蒸鍍方法制備出以Alq3為發光材料的雙層器件結構以來，有機電致發光就得到了人們的極大關注。有機電致發光可以分為熒光和磷光電致發光，而磷光材料的電致發光可以利用全部激子的能量，具有更大的優越性。
[0003]現在的磷光電致發光器件中大多采用主客體結構，即將磷光發射物質以一定的濃度摻雜在主體物質中，以避免濃度淬滅和三重態一三重態的湮滅，提高磷光發射效率。
[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，獲得的藍光OLED最大外量子效率達7.5%，功率效率達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)將深藍光磷光材料 FIr6 以10wt%的濃度摻雜在對-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11.6%,功率效率達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-聯苯，獲得器件最大外量子效率達10.4%，功率效率達10.51m/W。
[0007]近年來，綠光和紅光的磷光電致發光器件獲得了能夠用于實用的高效率；然而，天藍光及深藍光電致磷光的發展則相對滯后。其中，重要的原因之一是缺少同時具有高三線態能級和雙極載流子傳輸性能的主體材料。2004年，Forrest和Thompson等(X.Ren, J.Li, R.J.Holmes, P.1.Djurovich, S.R.Forrest, Μ.E.Thompson, Chem.Mater.2004, 16, 4743)報道了基于四苯基硅的高三線態能級的化合物用來作為深藍光FIr6的主體材料，但是由于載流子傳輸性能差而導致器件的效率很低，最好的外量子效率只有9.1%。之后有報道基于四苯基娃的高三線態雙極主體材料(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能級以避免三線態能量的倒流，因此作為藍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。目前報道的基于FIr6藍光磷光器件的主體材料的三線態能級普遍高于2.9eV。三線態能級低于2.8eV但能獲得高效率藍光FIr6器件的雙極主體材料尚沒有被報道過。本發明通過在聯苯的2，2’ -位分別引入二苯胺基團和膦氧基團，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能級(2.71eV)，但是以POBroPA和POBPmDPA作為主體材料，制備的基于FIr6的藍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%，這些效率接近文獻報道的基于FIr6同類器件的最高值，這一發現為新型磷光主體材料的設計提供了新的思路。
【發明內容】
[0009]本發明要解決的問題在于針對現有技術的不足，提供一種同時具備低三線態能級但高效的藍光磷光主體材料。
[0010]本發明米用的技術方案是:一類有機電致磷光發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苯的2，2’ -位方式連接，結構通式如下所示:
[0011]
【權利要求】
1.一類有機電致磷光發光器件的主體材料，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苯的2，2’ -位方式連接,結構如下所示:
2.與權利要求1所對應的一種有機電致磷光發光器件:包括玻璃，附著在玻璃上的導電玻璃襯底層，與導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光層，與發光層貼合的電子傳輸層，與電子傳輸層貼合的陰極層，發光層由主體材料和摻雜材料組成,其特征在于:發光層的主體材料為權利要求1所述的主體材料。
3.如權利要求2所述的電致磷光器件，其特征在于:摻雜材料為發深藍光的磷光銥化合物FIr6。
4.如權利要求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】C07C315/02GK103666460SQ201310740031
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月27日 優先權日:2013年12月27日
【發明者】楊楚羅, 樊聰, 劉騰霄 申請人:武漢大學