[发明专利]一种含二苯并噻吩单元的蓝光磷光主体材料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，尤其涉及一种含二苯并噻吩单元的蓝光磷光主体材料及其制备方法。本发明还涉及一种使用该含二苯并噻吩单元的蓝光磷光主体材料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含二苯并噻吩单元的蓝光磷光主体材料。

本发明的技术方案如下：

本发明提供的含二苯并噻吩单元的蓝光磷光主体材料化合物，其结构如式如下：

即4-(9,9'-螺二芴-4-基)二苯并[b,d]噻吩。

本发明实施例的另一目的在于提供一种合成路线简单、材料价廉易得的含二苯并噻吩单元的蓝光磷光主体材料的制备方法，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4-溴-9,9'-螺二芴；

B：即苯并[b,d]二噻吩-4-硼酸；

在无氧环境（优选氩气、氮气中至少一种气体组成的无氧环境）下，将化合物A和B按照1:1～1.2的摩尔比例添加入含有催化剂和碱溶液的有机溶剂中溶解后，于70～130℃下进行Suzuki耦合反应12～48小时，停止反应并冷却到室温，分离提纯反应液，得到如下结构式的所述含二苯并噻吩单元的蓝光磷光主体材料：

其中，所述催化剂为双三苯基膦二氯化钯、四三苯基膦钯，或者

所述催化剂为摩尔比为1:4～8的醋酸钯与三邻甲苯基膦混合物或者摩尔比为1:4～8的三二氩苄基丙酮二钯与2-双环己基膦-2’,6’-二甲氧基联苯混合物；

所述催化剂与所述化合物A的摩尔比为1:20～1:100。

所述碱溶液选自碳酸钠溶液、碳酸钾溶液及碳酸氢钠溶液中的至少一种，碱溶液摩尔浓度为2mol/L；碱溶液中，碱溶质与化合物A的摩尔比为20:1。

在优选的实施例中，有机溶剂选自甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃中的至少一种。

在优选的实施例中，Suzuki耦合反应的反应温度为90～120℃，反应时间为24～36小时。

在优选的实施例中，分离提纯反应液，包括如下步骤：

用二氯甲烷萃取多次反应液，并合并萃取得到的有机相，所述有机相用无水硫酸镁干燥后旋干，得到粗产物，粗产物采用体积比为10:1的石油醚与乙酸乙酯为淋洗液，经硅胶层析柱分离得到白色晶体固体物质，固体物质在真空下50℃干燥24h后，即得含二苯并噻吩单元的蓝光磷光主体材料。

本发明的又一目的在于提供上述含二苯并噻吩单元的蓝光磷光主体材料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、空穴传输层、发光层、电子传输层、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聚3,4-亚乙二氧基噻唑（PEDOT）与聚苯乙烯-磺酸复合材料（PSS）的混合物，表示为PEDOT:PSS；

空穴传输层的材质为N,N’-二[(1-萘基)-N,N’-二苯基]-1,1’-联苯基-4,4’-二胺（NPD）；

发光层的材质为双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱（FIrpic）按照20%的质量百分数掺杂到结构式为（用P表示）的含二苯并噻吩单元的蓝光磷光主体材料中组成的掺杂混合物；表示为P:FIrpic;