[发明专利]双极性磷光主体化合物、制备方法和应用及电致发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及有机发光材料领域，尤其涉及一种双极性磷光主体化合物、制备方法和应用及电致发光器件。

背景技术

由于咔唑与苯并咪唑两基团分别具有相对较好的空穴与电子传输速率以及相对较高的三重态能级而广泛应用于蓝光磷光发光主体材料。文献(J. Mater. Chem. 2012, 22, 13223)报道由单个咔唑与单个苯并咪唑基团通过苯的间位相连可得到三重态能级高达3.0 eV的双极磷光主体材料，掺杂蓝光磷光客体FIrpic形成发光层，其器件最大外量子效率达到了18.7%。但由于分子量相对较小，同时其结构扭曲度相对较小，其玻璃化转换温度仅为84 ℃，不能很好地应用于磷光OLED的工业化生产中。同时苯并咪唑/咔唑类磷光主体化合物其HOMO/ LUMO与相邻活性层能级匹配不好，减少了空穴与电子的复合几率，使磷光发光器件的效率不能进一步的提高。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种双极性磷光主体化合物、制备方法和应用及电致发光器件，所述双极性磷光主体化合物是二苯并咪唑/二咔唑类衍生物，是一类具有高三重态能级、高电子迁移率以及高热稳定性的双极性蓝光磷光主体材料，并可将此类化合物作为蓝光磷光主体发光材料的高效电致磷光发光器件，旨在弥补现有苯并咪唑/咔唑类磷光主体的玻璃化转换温度不能很好地满足蓝光磷光发光器件的要求，以及苯并咪唑/咔唑类磷光主体化合物其HOMO/ LUMO与相邻活性层能级匹配不好的缺点。

本发明的技术方案如下：

一种双极性磷光主体化合物，其中，所述双极性磷光主体化合物为二苯并咪唑二咔唑类衍生物，其结构通式为：

                                                 ；

其中，当R1、R2或R3三者其中一个为时，其余两个为H；

当R1、R2或R3三者其中一个为时，其余两个为H。

一种如上所述的双极性磷光主体化合物的制备方法，其中，包括以下步骤：

将3-溴咔唑、3-频那醇硼酸酯咔唑溶解于甲苯溶液中，同时加入碳酸钾水溶液及乙醇，并同时加入催化剂Pd(PPh₃)₄，在氮气环境中加热至70 ~ 180 ℃避光反应回流3 ~ 48小时；然后冷却至室温，加水洗涤，二氯甲烷萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，过滤，除去有机溶剂，用二氯甲烷与正已烷重结晶得白色固体粉末，即二咔唑中间体；

将所得的二咔唑中间体与苯并咪唑卤代物溶解于干燥DMPU中，同时加入适当比例的碘化亚铜、碳酸钾以及18-冠-6醚在氮气环境下加热至140 ~ 200℃，反应12 ~ 48 小时，待反应液冷却至室温，加水淬灭反应，二氯甲烷萃取，水洗涤多次，最后得白色固体粉末，即所述双极性磷光主体化合物。

所述的双极性磷光主体化合物的制备方法，其中，所述3-溴咔唑、9-H-3-频那醇硼酸酯咔唑、碳酸钾、Pd(PPh₃)₄之间的摩尔质量比为1: (0.8 ~ 2.0): (2 ~ 10): (0.02 ~ 0.15)，甲苯与无水乙醇的体积比例为(5 ~ 100): 1；

所述二咔唑中间体、苯并咪唑卤代物、碳酸钾、碘化亚铜、18-冠醚-6之间的摩尔质量比为1: (2.0 ~ 4.0): (4 ~ 20): (0.02 ~ 0.15): (0.02 ~ 0.15)， DMPU与二咔唑中间体的摩尔质量比为 (5 ~ 10):1。

所述的双极性磷光主体化合物的制备方法，其中，所述苯并咪唑卤代物为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。

一种如上所述的双极性磷光主体化合物的应用，其中，将所述双极性磷光主体化合物作为蓝光磷光主体发光材料用于制备电致发光器件。

一种电致发光器件，其中，所述电致发光器件包括ITO玻璃，所述ITO玻璃上从里向外依次附着有空穴注入层，空穴传输层，激子阻档层，发光层，电子传输层，电子注入层，铝电极；所述发光层由如上所述的双极性磷光主体化合物和掺杂材料组成，所述掺杂材料为铱金属络合物。

所述的电致发光器件，其中，所述掺杂材料为FIrpic，掺杂浓度为4%~8%。