[发明专利]三苯基膦氧修饰的三嗪化合物及其制备和在有机电致发光器件中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及有机电致发光材料、合成方法及其应用。

背景技术

1997年等在《Nature》上报道了首例以有机过渡金属配合物为发光体的有机电致磷光器件，发现电致磷光材料可同时利用单线态和三线态激子发光，其理论内量子效率可达到100％，引起了人们广泛的关注和研究。近年来，基于磷光材料的有机电致发光二极管(OLEDs)由于其体积小质量轻、可挠曲、发光效率高、响应速度快等突出的优点而备受人们的关注。

现有的三嗪化合物是重要的电致磷光材料，然而三嗪化合物由于本身较长的激发态寿命，使得其本身存在严重的浓度淬灭和三重态-三重态湮灭效应，从而极大地降低器件的发光效率和亮度。研究发现采用一种合适的三重态激发态能级电子传输材料对电致磷光材料进行分散，增大电致磷光材料分子间的距离并削弱分子间的相互作用，可以有效地抑制这些淬灭和湮灭效应，从而大幅度地提高器件的效率等性能。但是具有较高三线态能级的电子传输材料，往往具有较宽的能隙，导致电致磷光器件的启亮电压一般高于3.5V，启亮电压偏高。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的具有较高三线态能级的电子传输材料应用于三嗪化合物电致发光器件时，启亮电压偏高的问题，而提供三苯基膦氧修饰的三嗪化合物及其制备和在有机电致发光器件中的应用。

本发明的三苯基膦氧修饰的三嗪化合物的结构式为：

本发明的三苯基膦氧修饰的三嗪化合物共3种，其结构为在(I)的三苯基三嗪母体上分别引入三个具有载流子传输特性的膦氧功能基团，母体结构分别如下：

当以三苯基三嗪为母体，X为二苯基膦氧，Y、Z为氢时，化合物为p-TPPOTZ，其结构式为(II)；

当以三苯基三嗪为母体，Y为二苯基膦氧，X、Z为氢时，化合物为m-TPPOTZ，其结构式为(III)；

当以三苯基三嗪为母体，Z为二苯基膦氧，X和Y为氢时，化合物为o-TPPOTZ，其结构式为(IV)；

三苯基膦氧修饰的三嗪化合物的合成方法按下列步骤实现：

一、将1mmol的一溴苯腈、2～5mmol的三氟甲烷磺酸、5～10ml的氯仿搅拌反应5～24小时，然后倒入冰水中，过滤出固体，依次用蒸馏水、氯仿洗涤固体，干燥后得到一溴三苯基三嗪；

二、将步骤一合成的1mmol一溴三苯基三嗪、3～6mmol的二苯基膦、0.005～0.01mmol的醋酸钯和5～10ml的DMF混合，反应10～36小时后倒入冰水中，萃取得到有机层，有机层干燥后加入H₂O₂氧化，再经萃取、干燥后以乙醇和乙酸乙酯的混合溶剂为淋洗剂柱层析纯化得到三苯基膦氧修饰的三嗪化合物。

本发明当步骤一溴苯腈为对溴苯腈时，其产物结构式为得到三苯基膦氧三嗪电子传输材料为p-TPPOTZ；当步骤一溴苯腈为邻溴苯腈时，其产物结构式为得到三苯基膦氧三嗪电子传输材料为o-TPPOTZ；当步骤一溴苯腈为间溴苯腈时，其产物结构式为得到三苯基膦氧三嗪电子传输材料为m-TPPOTZ；通过此方法合成的三苯基膦氧三嗪电子传输材料为o-TPPOTZ、m-TPPOTZ和p-TPPOTZ。

本发明的三苯基膦氧修饰的三嗪化合物可作为电子传输材料应用到有机电致磷光器件中。

利用三苯基膦氧修饰的三嗪化合物作为电子传输材料的有机电致磷光器件的制备方法按以下步骤实现：

一、将经过去离子水清洗的玻璃或塑料衬底放入真空蒸镀仪，真空度为1×10^-6mbar，蒸镀速率设为0.1～0.3nm s^-1，在玻璃或塑料衬底上蒸镀材料为氧化铟锡(ITO)、厚度为1～100nm的阳极导电层；

二、在阳极导电层上蒸镀材料为MoO₃(三氧化钼)、厚度为2～10nm的空穴注入层；

三、在空穴注入层上蒸镀材料为TAPC(1,1-二[(二-4-对甲苯氨基)苯基]环己烷)、厚度为40～80nm的空穴传输层，再在空穴传输层上蒸镀材料为材料为mCP(1,3-二(9H-咔唑基)苯)、厚度为5～15nm的空穴传输层b；

四、在空穴传输层b上蒸镀材料为mCP和FIrpic(双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱)的混合物、厚度为5～50nm的发光层，其中mCP和FIrpic的混合物中FIrpic的质量含量为10％～15％；