[发明专利]一种磷光主体材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及有机电致发光材料领域，具体地，涉及一种磷光主体材料，本发明也涉及该主体材料的制备方法及其在有机电致发光领域中的应用。

背景技术

近二十年来，由于有机发光二极管（OLEDs）具有高效、低电压驱动，易于大面积制备及全色显示等优点具有广阔的应用前景，因而得到人们的广泛关注。自1987年美国柯达公司的Tang等在专利US4356429中采用三明治器件结构，研制出的OLED器件在10V直流电压驱动下发光亮度达到1000cd/m²以来OLED获得了长足的发展。

在OLED磷光器件中，发光层常采用主客体掺杂结构，一部分能量从磷光的主体材料传送到客体材料，客体材料受激发发光；一部分能量以热能的形势损失。因此，不但要求磷光主体材料具有较高的三线态能级Et，而且还需具有较高的玻璃化转变温度（Tg）。Tg不高或没有Tg，材料在薄膜状态下很容易引起分子堆叠而结晶或结块，减少器件寿命；同时在薄膜中往往会产生载流子陷阱，导致材料的电荷迁移率下降，较低能量的三重态激发态也会产生。在已报道的磷光主体材料中，咔唑类衍生物显示了非常好的性能。因为咔唑具有较高的三重态能级(Et＞3.0eV)，所以其衍生物可以实现较高的发光效率（η_PL）。而且，n-π^＊迁移引起的能量交换的减少使得咔唑具有较小的单重态-三重态能级差（△E_ST=0.48eV），因此，基于咔唑类的主体材料可以降低OLED的启动电压。但咔唑仅具有较好的空穴传输性质，不具备电子传输性质，以咔唑作为主体材料器件的电子空穴主要复合区靠近电子传输层和发光层界面。若通过分子结构的修饰，使主体材料具有较好的成膜能力，并且在具有较高的Tg的同时，具备良好的电子传输性能，使得复合区在整个发光层。如此不仅极大提高了器件的稳定性，还能提高器件的发光效率和延长器件的寿命。

另外，在器件制作上，由于真空蒸镀制程的成本较高，且材料利用率低。

发明内容

本发明的目的之一是提供了一种磷光主体材料，该磷光主体材料由具有空穴传输能力和高热稳定的咔唑和具有电子传输能力的二苯基磷氧、苯并噻唑/苯并恶唑单元构成，因而具有较高的Tg，同时具备空穴和电子传输能力。

本发明的目的之二是提供上述磷光主体材料的制备方法。

本发明的目的之三是提供上述磷光主体材料在有机发光器件中的应用。

本发明的技术方案如下：

一种磷光主体材料，由具有空穴传输能力的咔唑和具有电子传输能力的二苯基磷氧、苯并噻唑/苯并恶唑单元构成，其结构通式如下：

其中，R₁为烷基链或芳杂环；X为S或O，R₂为如下结构式的化合物：

-H，-CnH2n+1，-CN，-NO₂，-CF₃，

上述R₁的结构式为如下基团之一：

-C_nH_2n+1(n=1，2，3，4，5，6，7，8...)、

当X为S时，则R₂的结构式为如下基团之一：

-H，-CnH2n+1，-CN，-NO₂，-CF₃，

上述R₁的结构式为如下基团：

当X=S时，则R₂为下列结构式的基团之一：

H或-C_nH_2n+1(n=1，2，3，4，5，6，7，8...)。

一种用于权利要求1所述的磷光主体材料的制备方法，步骤如下：

（1）9-（4-叔丁基苯基）-咔唑的制备：将咔唑、叔丁基碘苯、碘化亚铜、18-冠-6和碳酸钾按摩尔比为1:1.1:0.1～0.2：0.01：1.5～2在5ml1,3-二甲基-3,4,5,6-四氢-2-嘧啶酮（DMPU）中混合均匀，氮气保护下，加热至170-185℃反应24小时；而后将反应液冷却至室温，倒入水中，用二氯甲烷萃取，用饱和食盐水洗，分离有机相后用无水硫酸镁干燥，过滤，旋蒸除去有机溶剂，得到9-（4-叔丁基苯基）-咔唑粗产物；用乙醇进行热洗，抽滤后得到纯的9-（4-叔丁基苯基）-咔唑；