[发明专利]一种双极性蓝光磷光化合物及其制备方法和有机电致发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及有机半导体领域，尤其涉及一种双极性蓝光磷光化合物及其制备方法。本发明还涉及一种使用该双极性蓝光磷光化合物作为发光层主体材料的有机电致发光器件。

背景技术

有机电致发光器件具有驱动电压低、响应速度快、视角范围宽以及可通过化学结构微调改变发光性能使色彩丰富，容易实现分辨率高、重量轻、大面积平板显示等优点,被誉为“21世纪平板显示技术”，成为材料、信息、物理等学科和平板显示领域研究的热点。未来高效的商业化有机发光二极管将很可能会含有有机金属磷光体，因为它们可以将单线态和三线态激子均捕获，从而实现100%的内量子效率。然而，由于过渡金属配合物的激发态激子寿命相对过长，导致不需要的三线态-三线态（T₁-T₁）在器件实际工作中淬灭。为了克服这个问题，研究者们常将三线态发光物掺杂到有机主体材料中。

近年来，绿色和红色磷光OLED器件展示出令人满意的电致发光效率。而高效的蓝色磷光器件却很少，主要原因是缺乏同时具有较好的载流子传输性能和较高的三线态能级（E_T）的主体材料。

发明内容

基于上述问题，本发明所要解决的问题在于提供一种具有较好的载流子传输性能和较高的三线态能级的双极性蓝光磷光化合物。

本发明的技术方案如下：

本发明提供的双极性蓝光磷光化合物化合物，其结构如式如下：

即9,9'-(4,4'-(苯基膦硫)二(4,1-苯撑))二(9H-咔唑)。

本发明实施例的另一目的在于提供一种合成路线简单、材料价廉易得的双极性蓝光磷光化合物的制备方法，所述制备方法包括如下步骤:

分别提供如下结构式表示的化合物A和B，

A：即二(4-溴苯)苯基膦硫；

B：即9H-咔唑；

在无氧环境（优选氩气、氮气至少一种气体组成的无氧环境）下，将化合物A溶解于有机溶剂中，然后再往有机溶剂中依次加入化合物B、无机碱以及催化剂，得到混合溶液，化合物A和B摩尔比为1:2～1:2.4，混合溶液于70～120℃下进行反应6～15小时，停止反应并冷却到室温，分离提纯反应液，得到所述双极性蓝光磷光化合物：

其中，所述催化剂为铜（Cu）粉、碘化亚铜（CuI）、氧化亚铜（Cu₂O）其中的一种；所述催化剂与所述化合物A的摩尔比为1:10～1:5。

所述无机碱选自碳酸钠(Na₂CO₃)、碳酸钾(K₂CO₃)、碳酸铯(Cs₂CO₃)及磷酸钾(K₃PO₄)中的至少一种，无机碱与化合物A的摩尔比为2:1～2.5:1。

在优选的实施例中，有机溶剂选自四氢呋喃(THF)、乙腈(MeCN)、甲苯(Tol)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中的至少一种。

在优选的实施例中，分离提纯反应液，包括如下步骤：

过滤反应液并用水洗得到固体粗产物，粗产物采用正己烷为淋洗液，经硅胶层析柱分离，再在真空下50℃干燥24h后，得到所述双极性蓝光磷光化合物。

本发明的又一目的在于提供上述双极性蓝光磷光化合物在有机电致发光器件中的应用。有机电致发光器件包括层叠结构：玻璃、阳极层、空穴注入层、空穴传输/电子阻挡层、发光层、电子传输/空穴阻挡层、电子注入层、阴极层；其中：

衬底的材质优选为玻璃；

阳极层的材质为铟锡氧化物（ITO），其与玻璃结合在一起，简称ITO玻璃；

空穴注入层的材质为CuPc；

空穴传输/电子阻挡层的材质为N,N’-二苯基-N,N’-二(3-甲基苯基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺（TPD）；

发光层的材质为双[3,5-二氟-2-(2-吡啶基-KN)苯基-KC][四(1H-吡唑基-KN1)硼酸(1-)-KN2,KN2’]-铱（III）（FIr6）按照15%的质量百分数掺杂到结构式为（用P表示）的双极性蓝光磷光化合物中组成的掺杂混合物；表示为P:FIr6;

电子传输/空穴阻挡层的材质为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉（BPhen）；

电子注入层的材质为LiF；

阴极层的材质为铝（Al）。

该有机电致发光器件的结构可以表示为：