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一类桥联三苯胺化合物及其在电致磷光器件中的应用制造技术

技术编号:3826630 阅读:192 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一类桥联三苯胺化合物以及将其作为主体材料的电致磷光器件。该类化合物的结构通式为右式,其中,当Ar↓[1]为苯基时,Ar↓[2]为彼此相同的三苯硅基或9-苯基芴基,当Ar↓[1]为对甲苯基时,Ar↓[2]为彼此相同的三苯硅基或9-对甲苯基芴基。将该类化合物作为主体材料制成的电致磷光器件,具有高效率、高亮度的电致发光性能,可广泛应用于有机电致发光领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一类桥联三苯胺化合物及其在电致磷光器件中的应用,属于有机 电致发光材料领域。
技术介绍
自1987年柯达公司C. W. Tang等人首次报道通过真空蒸镀方法制备出以Alq3 为发光材料的双层器件结构以来,有机电致发光就得到了人们的极大关注。有机电致发光可以分为荧光和磷光电致发光。根据自旋量子统计理论,单重 态激子和三重态激子的形成概率比例是1:3,即单重态激子仅占"电子-空穴对" 的25%。因此,来自于单重态激子的辐射跃迁的荧光就只占到总输入能量的25%, 而磷光材料的电致发光就可以利用全部激子的能量,因而具有更大的优越性。现在的磷光电致发光器件中大多采用主客体结构,即将磷光发射物质以一定 的浓度掺杂在主体物质中,以避免浓度淬灭及三重态一三重态的湮灭,提高磷光 发射效率。1999年Forrest和Thompson等[M A Baldo, S Lamansky, P. E. Burroes, M E Thompson, S. R. Forrest. 一尸一 丄",1999, 75, 4.〗将绿色磷光材料Ir(ppy)3以 6wt。/。的浓度掺杂在4,4,-A^T-二咔唑-联苯(CBP)的主体材料中,,并引入了空穴阻 挡层材料2,9-二甲基4,7-二苯基-l,10-邻菲罗啉(BCP),获得的绿光OLED最大外 量子效率达8%,功率效率达3llm/W,均大大超过电致荧光发光器件,立即引起 了人们对重金属配合物发光材料的广泛关注。2000年Forrest等(Adachi, Chihaya. Baldo, Marc A. Forrest, Stephen R. Thompson, Mark E., Jp/ / 丄W, 2000, 77,卯4 )将Ir(ppy)3掺杂在电子传输型的主 体3-苯基-4-(l,-奈基)-5-苯基-l,2,4-三氮唑(TAZ)中,获得器件最大功率效率达 40±21m/W。2003年Forrest(Holmes, R. J. Forrest, S. R. Tung, Y.-J. Kwong, R. C. and Brown, J. J. Garon, S. Thompson, M. E"柳/户一 丄",2003, 82, 2422)又实现了蓝光铱配 合物FIrpic,将其掺杂在主体N,N,-二咔唑基-3,5-取代苯(mCP)中制备的器件最 大电流效率和功率效率分别为7.5土0.8 cd/八禾B 8.9土0.9 lm/W。近年来,关于三苯胺的主体材料也有报道。Shu等(Shih, Ping-I. Chien, Chen-Han.3Wu, Fang-Iy. Shu, Ching-Fong., ^心Mafer 2007, 17, 3514)将Ir(ppy)3和FI卬ic 以21wt。/。的浓度掺杂在主体材料三(4-(9-苯基芴基)-苯基)胺(TFTPA)中,器件的 功率效率可以分别达到15.6 lm/W和12.2 lm/W。但目前报道的作为主体材料的三苯胺化合物,由于其刚性不够强,导致其热 稳定性不够高,此外,将其作为主体材料制备的电致磷光器件的发光效率也不够 高。本专利技术的目的在于弥补现有技术的不足,提供一类桥联三苯胺化合物和将这 类化合物作为主体材料的具有高效电致发光性能的有机电致磷光器件。本专利技术的桥联三苯胺化合物,其结构通式为式(1)中,当An为苯基时,Ar2为彼此相同的三苯硅基或9-苯基芴基,当Ar,为对甲苯基时,Ar2为彼此相同的三苯硅基或9-对甲苯基芴基,也即当An为I时,Ar2为彼此相同的 W/或W/,当An为I时,Ar2为彼此相同的本发朋的桥联三苯胺化合物作为电致磷光主体材料。本专利技术的电致磷光器件,包括玻璃、附着在玻璃上的导电玻璃衬底层,与导 电玻璃衬底层贴合的空穴注入层,与空穴注入层贴合的空穴传输层,与空穴传输 层贴合的发光层,与发光层贴合的空穴阻挡层,与空穴阻挡层贴合的电子传输层,
技术实现思路
与电子传输层贴合的阴极层,其中发光层由主体材料和掺杂材料组成,发光层的 主体材料为式(l)所述的化合物,掺杂材料为常见的具有环金属配体的铱配合物, 如发蓝光的FIrpic或者发绿光的Ir(ppy)3。通常FIrpic的掺杂浓度为4~8wt%,最 好为6wt%; Ir(ppy)3的掺杂浓度为6~12wt%,最好为9wt%。本专利技术中将具有空穴传输性能的三苯胺单元桥联起来,增加了分子刚性,然 后以非共轭的方式连接芴或三苯基硅基团,分子体系增大但依然保持一个高的三 线态能级,同时玻璃化温度(rg)升高,因而得到的三苯胺化合物具有高的热稳 定性,将它们做为电致磷光器件发光层的主体材料,可使器件的稳定性提高,同 时获得高效的电致发光性能。本专利技术以它们为主体、以lr(ppy)3为客体所制备的绿 光器件的最大亮度达24029cd/m2,最大发光效率可达71 cd/A,最大功率效率高达 641m/W,是目前单发光层器件电流效率最高值之一,器件性能远远高于以最常用 材料CBP为主体的器件;以它们为主体、以FIrpic为客体制备的蓝光器件最大发光 效率可达44cd/A,最大功率效率达35 lm/W,也是目前为止性能最好的器件之一。 附图说明图1本专利技术的主体材料之一 3,11-二(三苯硅基)-7-叔丁基-5,5,9,9-四苯基-131> 氮杂萘并蒽溶液的紫外-可见吸收光谱图2本专利技术的主体材料之一 3,11-二(三苯硅基)-7-叔丁基-5,5,9,9-四苯基-131> 氮杂萘并蒽溶液的光致发光图3本专利技术的电致发光器件结构示意图4本专利技术的电致发光器件的发射光谱,其中,实线为器件l的发射光谱,虚线 为器件2的发射光谱。 具体实施例方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步的说明,其目的在于帮助更好的理解本 专利技术的内容,但这些具体实施方案不以任何方式限制本专利技术的保护范围。本实施方案所用的原料为已知化合物,可在市场上购得,或可用本领域已知的 方法合成。 实施例13,11-二(三苯硅基)-7-叔丁基-5,5,9,9-四苯基-13b-氮杂萘并蒽(简写为Hostl)的制 备5将l.4g溴苯(8.8mmol)在希兰克瓶(Schlenk瓶)中溶于10ml THF。3.4ml "-BuLi (2.6 M, 8.8mmol)于-78。C条件下滴入Schlenk瓶中,滴完后在-78。C下反应lh。 0.83g 2-(二苯氨基)-5-叔丁基-l,3-间苯二甲酸二甲酯溶于10ml THF后滴入Schlenk 瓶中,反应3h。反应结束后用蒸镏水进行淬灭。乙醚萃取,分出有机相,用水洗 涤三次,无水Na2S04干燥。旋干有机溶剂得淡绿色固体。此粗产品溶解于30ml 冰乙酸,ll(TC加热回流,小心的滴入3ml浓HCl,反应3h。反应结束后溶液倒入 200ml冰水中。20ml氯仿分别萃取三次,得红色溶液。旋干氯仿后粗产品用石油 醚二氯甲烷=2:1 (体积比)过柱分离,得白色固体7-叔丁基-5,5,9,9-四苯基桥联 三苯胺0.8g,产率83%。 NMR (300 MHz, CDC13, 5): 7.29-7.26 (m, 6H), 7.12-7.03 (m, 14H), 6.91-6.83 (m, 8H), 6.本文档来自技高网
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【技术保护点】
一类桥联三苯胺化合物,其特征在于该类化合物的结构通式为: ***,其中,当Ar↓[1]为苯基时,Ar↓[2]为彼此相同的三苯硅基或9-苯基芴基,当Ar↓[1]为对甲苯基时,Ar↓[2]为彼此相同的三苯硅基或9-对甲苯基芴基。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杨楚罗蒋佐权樊聪秦金贵
申请(专利权)人:武汉大学
类型:发明
国别省市:83[中国|武汉]

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