一种近紫外色有机电致发光器件及其制备方法技术

本发明专利技术属于一种近紫外色有机电致发光器件及其制备方法。采用真空蒸镀工艺，制备出结构为玻璃衬底/铟锡氧化物(95nm)/2,3,6,7,10,11‑六氰基‑1,4,5,8,9,12‑六氮杂苯并菲(5nm)/4,4'‑环己基二[N,N‑二(4‑甲基苯基)苯胺](40nm)/7‑叔丁基‑1,3‑二苯基‑5,9‑二(4‑甲氧基苯基)芘(1‑9％):4,4‑二(9‑咔唑)联苯(20nm)/1,3‑双(3,5‑二吡啶‑3‑基苯基)苯(40nm)/氟化锂(1nm)/铝(100nm)。当7‑叔丁基‑1,3‑二苯基‑5,9‑二(4‑甲氧基苯基)芘以5wt％的浓度掺杂到主体分子CBP中制备的器件，最大外量子效率为3.0％，最大亮度为743cd/m2，最大功率效率为1.09lm/W,最大电流效率为1.24cd/A。器件发光色坐标为CIE1931(0.15,0.05)，非常接近国际近紫外色发光的标准，是目前报道的性能最好的近紫外色电致发光器件之一。

【技术实现步骤摘要】
一种近紫外色有机电致发光器件及其制备方法
本专利技术属于有机发光二极管领域，涉及一种近紫外有机染料及其制备方法、基于其的近紫外色有机电致发光器件和制备方法。
技术介绍
有机发光二极管(OLEDs)的应用前景非常广阔，被认为是下一代显示和固态照明领域的最有竞争力的技术[参见：(a)Kido,J.,Kimura,M.,Nagai,K.,Science.1995,267,1332；(b)J.Liu,Q.Zhou,Y.Cheng,Y.Geng,L.Wang,D.Ma,X.Jing,F.Wang,Adv.Mater.2005,17,2974；(c)H.Uoyama,K.Goushi,K.Shizu,H.Nomura,C.Adachi,Nature2012,492,234.]。OLEDs有非常多的优点，如：自发光、高效率、宽视角、高色彩饱和度、响应时间短，并且制备工艺简单等。目前，蓝光、绿光和红光材料的OLEDs的研发和制备都取得了很大进展[参见：(a)E.Zhou,Z.Deng,Z.Lv,Z.Chen,D.Xu,Y.Wang,CurrentAppliedPhysics9(2009)1365.(b)G.F.He,O.Schneider,D.S.Qin,X.Zhou,M.Pfeiffer,K.Leo,JournalofAppliedPhysics95(2004)5773.(c)W.D.A.Brian,E.James,L.Chun,A.Vadim,X.Sean,S.W.Michael,K.Raymond,J.B.Julie,SPIE(2008)p70510Q.(d)N.Chopra,J.Lee,Y.Zheng,S.H.Eom,J.Xue,F.So,AppliedPhysicsLetters93(2008)143307]。近紫外发光材料因其在化学和生物传感器，高密度信息存储和光源领域的广泛应用而备受关注。然而，基于近紫外发光材料来实现高性能OLEDs是一个巨大的挑战，近紫外发光OLEDs的外量子效率(EQE)通常小于2％[参见：(a)T.Yasuda,Y.Yamaguchi,D.C.ZOU,T.Tsutsui,JapaneseJournalofAppliedPhysics41(2002)5626.(b)H.F.Xiang,Z.X.Xu,A.L.Roy,C.M.Che,P.T.Lai,P.J.Zeng,F.F.Niu,Y.W.Liu,W.Q.Tang,C.J.He,H.B.Niu,AppliedPhysicsLetters92(2008)073305.]，这主要归因于近紫外发光材料所固有宽带隙，导致OLEDs中的不平衡的电荷注入和电荷传输。迄今为止，仅有一些二胺、咔唑和芴类衍生物被用作有效的近紫外发光体来制备OLEDs[参见：(a)K.Okumoto,Y.Shirota,AppliedPhysicsLetters79(2001)1231.(b)C.F.Qiu,H.C.Wong,IEEETransactionsonElectronDevices48(2001)2131.(c)T.C.Chao,Y.T.Lin,C.Y.Yang,T.S.Hung,H.C.Chou,C.C.Wu,K.T.Wong,AdvancedMaterials17(2005)992.]，因此急需研制和开发器件效率高的有机电致近紫外发光器件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种近紫外色有机电致发光器件及其制备方法，该器件以7-叔丁基-1,3-二苯基-5,9-二(4-甲氧基苯基)芘作为发光层，实现了近紫外色发光，发光效率稳定，外量子效率远超过2％。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种近紫外色有机电致发光器件，从下至上依次包括玻璃衬底、阳极层、空穴注入层、空穴传输层、发光层(5)、电子传输层(6)、缓冲层(7)和金属阴极层(8)；其中发光层为主体有机分子材料内掺杂有近紫外有机染料的有机混合材料，所述主体有机分子材料为4,4-二(9-咔唑)联苯；所述近紫外有机染料为7-叔丁基-1,3-二苯基-5,9-二(4-甲氧基苯基)芘，其分子结构式如下式(3)所示：本专利技术的进一步改进在于：优选的，有机混合材料中近紫外有机染料和主体有机分子材料的质量比为(0.01-0.1)：1。优选的，所述7-叔丁基-1,3-二苯基-5,9-二(4-甲氧基苯基)芘由7-叔丁基-1,3-二苯基-5,9-二溴芘和4-甲氧基苯硼酸通过铃木反应制成，所述7-叔丁基-1,3-二苯基-5,9-二溴芘的分子结构式如下式(4)所示：优选的，玻璃衬底(1)为玻璃材质的衬底；阳极层(2)为铟锡氧化物；空穴注入层(3)的厚度为5nm，采用2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲；空穴传输层(4)的厚度为40nm，采用4,4'-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺]；电子传输层(6)的厚度为40nm，采用1,3-双(3,5-二吡啶-3-基苯基)苯；缓冲层(7)的厚度为1nm，采用氟化锂；金属阴极层(8)的厚度为100nm，采用金属铝。一种近紫外色有机电致发光器件的制备方法，包括以下步骤：步骤1，清洗并吹干ITO玻璃，ITO玻璃包括玻璃衬底(1)和阳极层(2)，阳极层(2)为铟锡氧化物；步骤2，将ITO玻璃置于有机蒸镀室内，在阳极层(2)上蒸镀2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲作为空穴注入层(3)；步骤3，在空穴注入层(3)上蒸镀4,4'-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺]作为空穴传输层(4)；步骤4，在空穴传输层(4)上蒸镀有机混合材料作为发光层(5)，所述有机混合材料为主体有机分子材料内掺杂有近紫外有机染料，主体有机分子材料为4,4-二(9-咔唑)联苯，近紫外有机染料为7-叔丁基-1,3-二苯基-5,9-二(4-甲氧基苯基)芘，其分子结构式如下式(3)所示：将4,4-二(9-咔唑)联苯和7-叔丁基-1,3-二苯基-5,9-二(4-甲氧基苯基)芘放置于不同的蒸发源中同时蒸发，在空穴传输层(4)上沉积有机混合材料作为发光层(5)；步骤5，在发光层(5)上蒸镀1,3-双(3,5-二吡啶-3-基苯基)苯作为电子传输层(6)；步骤6，在电子传输层(6)上蒸镀氟化锂作为缓冲层(7)；步骤7，在缓冲层(7)上蒸镀金属铝作为阴极层(8)。优选的，步骤4中，7-叔丁基-1,3-二苯基-5,9-二(4-甲氧基苯基)芘的制备方法包括以下步骤：(1)混合7-叔丁基-1,3-二苯基-5,9-二溴芘、4-甲氧基苯硼酸和甲苯，然后加入无水乙醇，搅拌均匀后获得混合物A；所述7-叔丁基-1,3-二苯基-5,9-二溴芘的化学结构式如下式(4)所示：(2)在混合物A中加入K2CO3溶液和四(三苯基膦)钯，搅拌后得到反应体系B；(3)将反应体系B冷却后依次进行萃取、洗涤、干燥、过滤、减压后将剩余物通过硅胶柱层析，将层析后的分离物重结晶后得到7-叔丁基-1,3-二苯基-5,9-二(4-甲氧基苯基)芘，获得的7-叔丁基-1,3-二苯基-5,9-二(4-甲氧基苯基)芘。优选的，制备7-叔丁基-1,3-二苯基-5,9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种近紫外色有机电致发光器件，其特征在于，从下至上依次包括玻璃衬底(1)、阳极层(2)、空穴注入层(3)、空穴传输层(4)、发光层(5)、电子传输层(6)、缓冲层(7)和金属阴极层(8)；其中发光层为主体有机分子材料内掺杂有近紫外有机染料的有机混合材料，所述主体有机分子材料为4,4‑二(9‑咔唑)联苯；所述近紫外有机染料为7‑叔丁基‑1,3‑二苯基‑5,9‑二(4‑甲氧基苯基)芘，其分子结构式如下式(3)所示：

【技术特征摘要】
1.一种近紫外色有机电致发光器件，其特征在于，从下至上依次包括玻璃衬底(1)、阳极层(2)、空穴注入层(3)、空穴传输层(4)、发光层(5)、电子传输层(6)、缓冲层(7)和金属阴极层(8)；其中发光层为主体有机分子材料内掺杂有近紫外有机染料的有机混合材料，所述主体有机分子材料为4,4-二(9-咔唑)联苯；所述近紫外有机染料为7-叔丁基-1,3-二苯基-5,9-二(4-甲氧基苯基)芘，其分子结构式如下式(3)所示：2.根据权利要求1所述的一种近紫外色有机电致发光器件，其特征在于，有机混合材料中近紫外有机染料和主体有机分子材料的质量比为(0.01-0.1)：1。3.根据权利要求1所述的一种近紫外色有机电致发光器件，其特征在于，所述7-叔丁基-1,3-二苯基-5,9-二(4-甲氧基苯基)芘由7-叔丁基-1,3-二苯基-5,9-二溴芘和4-甲氧基苯硼酸通过铃木反应制成，所述7-叔丁基-1,3-二苯基-5,9-二溴芘的分子结构式如下式(4)所示：4.根据权利要求1所述的一种近紫外色有机电致发光器件，其特征在于，玻璃衬底(1)为玻璃材质的衬底；阳极层(2)为铟锡氧化物；空穴注入层(3)的厚度为5nm，采用2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲；空穴传输层(4)的厚度为40nm，采用4,4'-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺]；电子传输层(6)的厚度为40nm，采用1,3-双(3,5-二吡啶-3-基苯基)苯；缓冲层(7)的厚度为1nm，采用氟化锂；金属阴极层(8)的厚度为100nm，采用金属铝。5.一种近紫外色有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，清洗并吹干ITO玻璃，ITO玻璃包括玻璃衬底(1)和阳极层(2)，阳极层(2)为铟锡氧化物；步骤2，将ITO玻璃置于有机蒸镀室内，在阳极层(2)上蒸镀2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲作为空穴注入层(3)；步骤3，在空穴注入层(3)上蒸镀4,4'-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺]作为空穴传输层(4)；步骤4，在空穴传输层(4)上蒸镀有机混合材料作为发光层(5)，所述有机混合材料为主体有机分子材料内掺杂有近紫外有机染料，主体有机分子材料为4,4-二(9-咔唑)联苯，近紫外有机染料为7-叔丁基-1,3-二苯基-5,9-二(4-甲氧基苯基)芘，其分子结构式如下式(3)所示：将4,4-二(9-咔唑)联苯和7-叔丁基-1,3-二苯基-5,9-二(4-甲氧基苯基)芘放置于不同的蒸发源中同时蒸发，在空穴传输层(4)上沉积有机混合材料作为发光层(5)；步骤5，在发光层(5)上蒸镀1,3-双(3,5-二吡啶...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡鉴勇，赵振，段雪伟，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61