[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

自1987年美国柯达公司C.W.Tang等人（C. W. Tang and S. A. VanSlyke, Applied Physics Letters. 1987, 51, 913.）首次报道通过蒸镀方式制备有机电致发光器件以来，有机电致发光现象受到广泛的关注。

有机电致发光可以分为荧光与磷光电致发光，根据自旋量子统计理论，磷光材料的电致发光其内部量子效率可以达到理论上的100%，相比荧光电致发光器件，具有更高的效率。对于主客体掺杂的磷光发光体系，磷光主体材料决定器件效率的高低以及效率滚降。自1999年Forrest等人（M. A. Baldo, S. Lamansky, P. E. Burrows, M. E. Thompson and S. R. Forrest, Applied Physics Letters 1999, 75, 4.）第一次发现将有机金属络合物掺杂在有机发光材料中形成发光层，同时引入电子传输兼空穴阻档层2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-邻菲罗啉(BCP)，获得绿光最大效率达到31 lm/W，远大于荧光器件发光效率，从而引起人们开始对磷光OLED的广大兴趣。

2003年，Forrest等人通过金属Ir配合物络合基团的改变得到了蓝光磷光铱配合物FIrpic，将其掺杂在主体化合物N,N′-二咔唑基-3,5-取代苯(mCP)制备磷光发光器件，得到最大电流效率与功率效率分别为7.5 cd/A和8.9 lm/W，很好地提高了蓝光磷光发光器件效率。

对于有机半导体材料，其电子传输速率相比空穴传输速率要慢很多倍，因此开发高电子迁移率的有机磷光主体材料对于提高磷光发光器件效率以及降低器件效率滚降具有至关重要的作用。近年来，关于二苯磷氧类的发光材料或电子传输材料有很多的报道，但二苯基磷氧由于其特殊的共轭结构使其最高占有轨道(HOMO)与最低未占有轨道(LUMO)不能很好地与相邻活性层匹配, 从而引起器件效率在高亮度下衰减严重。

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含苯并[b]磷吡咯与咔唑的双极磷光主体化合物，是一类具有高三重态能级以及高电子迁移率的双极蓝光磷光主体材料，并且能将此类化合物作为蓝光磷光主体材料用于制备高效的电致磷光发光器件，旨在弥补现有二苯基磷氧类双极性磷光主体化合物的不足。

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是苯并[b]磷吡咯与咔唑类主体化合物，所述苯并[b]磷吡咯与咔唑类主体化合物是由苯环将苯并[b]磷吡咯基团与咔唑基团连接组成，其结构通式为                                                ；

其中，所述苯并[b]磷吡咯基团连接在所述苯环的o-位、m-位或p-位上。

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：

苯并[b]磷吡咯溴化物中间体的合成：将1-三甲基硅基-1-溴-2-苯乙烯溶解于干燥的THF溶剂中，冷却至-70 ~ -80℃，加入BuLi，在低温下继续反应1~2小时；加入PhPCl₂，在室温下反应4~ 12小时；加入H₂O₂继续反应4 ~ 8小时，加入二氧甲烷萃取，合并有机相，加水洗涤，最后产物加入正已烷重结晶得白色固体粉末，烘干；将白色固体粉末溶解于干燥的DMF溶剂中，将NBS逐滴加入到溶液中，室温下反应2 ~ 6小时，加水淬灭反应，萃取，合并有机相，将所得到产物进行重结晶，得所述苯并[b]磷吡咯溴化物中间体；其中，1-三甲基硅基-1-溴-2-苯乙烯: BuLi: PhPCl₂: H₂O₂的摩尔质量比为: 1: (1.0 ~ 2.0): (1.0 ~ 2.0): (1.0 ~ 4.0)；白色固体粉末: NBS的摩尔质量比为1: (1.0 ~ 1.05)；