CN102775432A - 四面体结构的磷光染料母体材料及其在电致发光器件中的应用 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明属于有机电致发光材料技术领域,具体涉及一系列具有四面体结构的磷光染料母体材料及其在电致发光器件中的应用。此类材料可用于平板显示器件、发光二极管和电子成像设备。
背景技术
自1987年,美国的Kodak公司Tang等首次报道了通过真空蒸镀的方法制备的双层发光器件以来,有机发光器件就受到了广泛的关注。1997年由马於光教授首次报道的含锇的重金属配合物磷光材料的发光器件,从而揭开了发光器件的新篇章。相比于荧光材料,磷光材料的电致发光可以利用全部的激子以达到近100%的内量子效率而更具有优势。
磷光材料通常掺杂在母体中避免由浓度引起的三线态-三线态湮灭,以提高器件效率。2003年,Forrest和Thompson(R.J.Holmes,B.W.D’Andrade,S.R.Forrest,X.Ren,J.Li,and M.E.Thompson)等将蓝光材料Flr6以10%wt的浓度掺杂在二苯基二邻甲苯基硅烷(UGH2)中制备电致发光器件,其外量子效率达到11.6%,功率效率为13.9lm/W。
2005年Chen(S.J.Yeh,M.F.Wu,C.T.Chen,Y.H.Song,Y.Chi,M.H.Ho,S.F.Hsu,C.H.Chen)等将Flr6以7wt%的浓度掺杂到3,5-二(9-咔唑基)四苯基硅烷中,制备电致发光器件,其外量子效率达到14.4%,功率效率为11.9lm/W。
近年来,红光与绿光的磷光器件均可达到应用的标准,而蓝光器件发展滞后。重要原因之一是缺少适合的母体材料,即兼具高三线态能级和双极载流子传输性质的材料。
发明内容
本发明的目的提出一类新型的四面体结构的磷光染料母体材料,其同时具有良好的空穴和电子的注入功能,可直接作为多功能的发光材料,也可作为注入传输类材料或母体材料,从而扩展了可供制备有机发光器件使用的有机化合物的种类。
本发明涉及的磷光染料母体材料,通过将不同空穴传输基团及电子传输基团以不同的联接方式联接在具有宽带隙、高三线态能级的四苯基取代的中心原子上,其结构通式如下:
上述结构中,取代基R1、R2、R3、R4通过单键与苯基相连,可以相同,也可以不同,分别选自氢、烷基(CnH2n+1,n为1~50的整数)、烷氧基(CnH2n+1O,n为1~50的整数)、硝基、羟基、氰基、苯氰基、氨基、巯基、卤素、二苯磷酰、呋喃、噻吩、吡咯、吡啶、二嗪、三嗪、吡喃、喹啉、吲哚、咔唑、苯胺或吩噻嗪中的一种。X为中心原子,可以选自C或Si。
本发明化合物在溶液和固体薄膜中都有较强荧光,可以形成良好的无定形薄膜,同时又具有相当好的热、光等稳定性,尤其是在电致发光器件应用中表现出较高的载流子迁移能力和很高的电致发光效率。本发明所述材料可以用于制备有机电致发光器件,尤其是作为有机电致发光器件中的磷光母体材料和其他荧光和磷光染料进行掺杂,亦可以作为电子/空穴传输材料(载流子传输层),同时还可以作发光层。
附图说明
图1:化合物CzSiCz,DCzSiCz,DDCzSi,DTCzSi在二氯甲烷溶液中的吸收和发射光谱;
如图1所示,化合物CzSiCz,DCzSiCz,DDCzSi,DTCzSi在二氯甲烷溶液中的吸收光谱基本相同,吸收峰位都位于294nm。CzSiCz发射光谱表现为双峰发射,分别位于348nm和362nm。DCzSiCz和DDCzSi发射比CzSiCz红移,因为它们有更长的有效共轭长度,主峰分别位于377和380nm。DTCzSi的主峰发射位于385nm,在404nm有一个肩峰发射。
图2:化合物CzSi,CzSiPy,DCzSi,DCzSiPy,TCzSi,TCzSiPy在二氯甲烷溶液中的吸收和发射光谱;
如图2所示,CzSi,CzSiPy,DCzSi,DCzSiPy,TCzSi,TCzSiPy的吸收和发射光谱有一个相同的规律,即含吡啶和不含吡啶的化合物的吸收与发射光谱基本重叠。例如,CzSi和CzSiPy的吸收主峰均位于242nm,发射主峰位于348nm,在363nm有一个肩峰。吡啶对吸收发射光谱没有产生任何影响,也 就是说分子不存在电荷转移,没有使它的发射光谱红移。DCzSi,DCzSiPy和TCzSi,TCzSiPy这两对化合物也表现出相同的规律。DCzSi,DCzSiPy的发射峰均位于376nm,TCzSi,TCzSiPy的发射峰均位于403nm。
图3:化合物pDCSPO,DCSPO,pTCSPO,TCSPO在四氢呋喃溶液中的吸收光谱;
如图3所示,pDCSPO,DCSPO,pTCSPO,TCSPO的吸收主峰均位于293nm,DCSPO,与TCSPO的吸收光谱起峰位置相对于pDCSPO和pTCSPO略有红移。从它们的吸收带边计算它们的能隙,得到pDCSPO和pTCSPO的能隙为3.56eV,DCSPO和TCSPO的能隙为3.38eV。
图4:化合物pDCSPO,DCSPO,pTCSPO,TCSPO在四氢呋喃溶液中的发射光谱;
如图4所示,pDCSPO和pTCSPO的发射光谱相同,主峰位于345nm,在361nm处有一个肩峰。DCSPO的发射光谱相对红移,并且表现为单峰发射,主峰位于370nm。TCSPO的发射光谱进一步红移,主峰位于382nm。
图5:为本发明中器件实例一制备的电致发光器件的发射光谱;
如图5所示,器件结构为ITO/PEDOT:PSS/NPB/mCP/DCSPO:Flrpic(8%wt)/TPBi/LiF/Al。电致发光主峰位于472nm,为发光客体Flrpic的发光,主体材料的发光全部转移到客体上,说明主客体之间发生了有效的能量转移。并且在不同电压下(5V-9V),电致发光光谱保持了非常良好的稳定性,发光峰位没有发生移动。
图6:为本发明中器件实例一制备的电致发光器件效率图;
如图6所示,器件结构为ITO/PEDOT:PSS/NPB/mCP/DCSPO:Flrpic(8%wt)/TPBi/LiF/Al。器件最大电流效率为21.9cd/A,最大外量子效率为12.2%,最大功率效率为13.8lm/W;当亮度达到1000cd/m2时,电流效率为19.2cd/A,外量子效率为10.7%。
图7:为本发明中器件实例二制备的电致发光器件的发射光谱;
如图7所示,器件结构为ITO/PEDOT:PSS/DCzSi/DCSPO:Flrpic(8%wt)/DPOSi/LiF/Al。CzSiCz作为空穴传输层,DPOSi作为电子传输层。电致发光主峰位于472nm,为发光客体Flrpic的发光,主体材料的发光全部转移到客体上,说明主客体之间发生了有效的能量转移。并且在不同电压下(6V-10V),电致发光光谱保持了非常良好的稳定性,发光峰位没有发生移动。
图8:为本发明中器件实例二制备的电致发光器件效率图;
如图8所示,器件结构为ITO/PEDOT:PSS/DCzSi/DCSPO:Flrpic(8%wt)/DPOSi/LiF/Al。器件最大电流效率为49.5cd/A,最大外量子效率为27.5%,最大功率效率为20.5lm/W;并且效率具有较好的稳定性,下降较缓慢,当亮度达到10000cd/m2时,电流效率为仍可达到41.3cd/A,外量子效率仍可达到23.0%。
图9:为本发明中器件实例三制备的电致发光器件效率图;
如图9所示,器件结构为ITO/PEDOT:PSS/NPB/mCP/pDCSPO:Flrpic(16%wt)/TPBi/LiF/Al。器件最大电流效率为16.1cd/A,最大外量子效率为7.6%,最大功率效率为7.7lm/W;当亮度达到1000cd/m2时,电流效率为13.0cd/A,外量子效率为6.1%,发光主峰位于472nm。
图10:为本发明中器件实例四制备的电致发光器件效率图;
如图10所示,器件结构为ITO/PEDOT:PSS/NPB/mCP/pTCSPO:Flrpic(8%wt)/TPBi/LiF/Al。器件开启电压为3.6V,最大亮度为23299cd/m2,最大电流效率为22.3cd/A,最大外量子效率为10.0%,最大功率效率为9.4lm/W;当亮度达到1000cd/m2时,电流效率为19.4cd/A,外量子效率为8.7%。
具体实施方案
下面以具体的实施方案来对本发明进行进一步说明,这些实施方案不以任何方式限制本发明的保护范围。本实施方案所用原料为可购得化合物,或可以通过本领域的合成方法制备。
化合物制备
合成实例一
SiPy的合成
将0.83g(2mmol)4-溴苯基-三苯基硅,0.30g(2.4mmol)4-吡啶硼酸和92mg(4mol%)[(PPh3)4]Pd(0)催化剂溶于12mL甲苯、6mL甲醇和6mL浓度为2mol/L的碳酸钠溶液的混合溶剂中,体系经脱气处理三次后转入油浴, 85℃下反应48小时。将反应溶液倒入水中,用二氯甲烷萃取三次,收集到的有机相用无水硫酸镁干燥。过滤后,用旋转蒸发仪浓缩溶液,以二氯甲烷、石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂(体积比为1∶4∶1)为洗脱剂,薄层层析方法提纯得到白色固体0.68g,产率82%。1H NMR(CDCl3,500MHz,ppm):δ8.67-8.66(2H,d,J=4.27Hz,Ar-H),7.71-7.69(2H,d,J=7.94Hz,Ar-H),7.65-7.64(2H,d,J=8.24Hz,Ar-H),7.59-7.58(6H,d,J=6.71Hz,Ar-H),7.55-7.54(2H,d,J=6.41Hz,Ar-H),7.46-7.44(3H,m,Ar-H),7.41-7.38(6H,t,J=7.02Hz,Ar-H), 13C NMR(CDCl3,125MHz,ppm):150.32,148.94,139.35,137.59,136.79,136.33,134.18,130.21,128.41,126.79,122.16。
合成实例二
CzSi的合成
将0.84g(5mmol)的咔唑,2.49g(6mmol)的单体4-溴苯基-三苯基硅,95mg(10mol%)的Cul催化剂,114mg(20mol%)的反式1,2-二氨基环己烷,2.23g(210mol%)的磷酸钾,12mL甲苯溶剂置于100mL圆底烧瓶中,体系经脱气处理三次后转入油浴,110℃下反应48小时。将反应溶液倒入水中,用二氯甲烷萃取三次,收集到的有机相用无水硫酸镁干燥。过滤后,用旋转蒸发仪浓缩溶液,以二氯甲烷和石油醚混合溶剂(体积比为1∶6)为洗脱剂,薄层层析得到白色固体1.23g,产率49%。1H NMR(CDCl3,500MHz,ppm):δ8.16-8.14(2H,d,J=7.94Hz,Ar-H),7.82-7.81(2H,d,J=8.24Hz,Ar-H),7.67-7.65(6H,m,Ar-H),7.62-7.60(2H,d,J=8.24Hz,Ar-H),7.52-7.40(13H,m,Ar-H),7.31-7.28(2H,t,J=7.63Hz,Ar-H),13C NMR(CDCl3,125MHz,ppm):141.22,139.43,138.31,136.86,134.32,134.01,130.25,128.46,126.56,126.36,123.95,120.73,120.49,110.34.元素分析理论值:C37H27NSi:C,86.19%;H,5.42%;N,2.79%.实际值:C,86.03%;H,5.35%;N,2.74%.质谱:m/z 502.0(100%)。
合成实例三
DCzSi的合成
合成过程同CzSi。白色固体,产率62%。1H NMR(CDCl3,500MHz,ppm):δ8.29-8.28(1H,d,J=1.83Hz,Ar-H),8.19-8.18(2H,d,J=7.94Hz,Ar-H),8.12-8.10(1H,d,J=7.63Hz,Ar-H),7.88-7.86(2H,d,J=8.24Hz,Ar-H),7.69-7.66(9H,m,Ar-H),7.57-7.54(2H,m,Ar-H),7.51-7.43(10H,m,Ar-H),7.41-7.39(4H,m,Ar-H),7.34-7.28(3H,m,Ar-H),13C NMR(CDCl3,125MHz,ppm):142.29,141.74,140.16,139.11,138.47,136.86,134.64,134.21,130.46,130.30,128.49,127.10,126.60,126.28,125.93,124.96,123.54,121.00,120.69,120.02,119.91,111.44,110.72,110.23.元素分析理论值:C48H34N2Si:C,86.45%;H,5.14%;N,4.20%.实际值:C,86.71%;H,5.08%;N,4.16%.质谱:m/z 667.3(100%)。
合成实例四
TCzSi的合成
合成过程同CzSi。白色固体,产率68%。1H NMR(CDCl3,500MHz,ppm):δ8.27-8.26(2H,d,J=2.14Hz,Ar-H),8.16-8.14(4H,d,J=7.63Hz,Ar-H),8.12-8.10(1H,d,J=7.63Hz,Ar-H),7.92-7.91(2H,d,J=8.55Hz,Ar-H), 7.76-7.73(4H,t,J=6.71Hz,Ar-H),7.69-7.68(6H,m,Ar-H),7.62-7.61(1H,d,J=1.83Hz,Ar-H),7.60-7.59(1H,d,J=2.14Hz,Ar-H),7.51-7.44(9H,m,Ar-H),7.39-7.38(8H,d,J=3.66Hz,Ar-H),7.29-7.25(4H,m,Ar-H),13C NMR(CDCl3,125MHz,ppm):141.69,140.35,138.32,138.16,136.37,134.78,133.62,130.44,129.87,128.05,126.18,125.84,124.06,123.10,120.23,119.64,111.40,109.62,120.69,120.02.元素分析理论值:C60H41N3Si:C,86.61%;H,4.97%;N,5.05%.实际值:C,86.84%;H,4.86%;N,5.01%.质谱:m/z832.7(100%)。
合成实例五
CzSiPy的合成
合成过程同SiPy。白色固体,产率78%。1H NMR(CDCl3,500MHz,ppm):δ8.69-8.68(2H,d,J=5.80Hz,Ar-H),8.15-8.13(2H,d,J=7.63Hz,Ar-H),7.83-7.82(2H,d,J=8.55Hz,Ar-H),7.80-7.78(2H,d,J=8.24Hz,Ar-H),7.71-7.70(2H,d,J=8.24Hz,Ar-H),7.68-7.66(4H,m,Ar-H),7.63-7.62(2H,d,J=8.24Hz,Ar-H),7.60-7.58(2H,d,J=5.80Hz,Ar-H),7.52-7.50(4H,m,Ar-H),7.47-7.44(4H,m,Ar-H),7.42-7.39(2H,t,J=7.32Hz,Ar-H),7.30-7.28(2H,t,J=7.32Hz,Ar-H),13C NMR(CDCl3,125MHz,ppm):149.42,148.81,140.46,139.14,138.90,137.78,137.16,136.32,135.67,133.31,132.94,129.97,128.10,126.48,126.16,125.89,123.47,121.79,120.28,120.07,109.79.元素分析理论值:C41H30N2Si:C,85.08%;H,5.22%;N,4.84%.实际值:C,84.96%;H,5.04%;N,4.71%.质谱:m/z666.3(100%)。
合成实例六
DCzSiPy的合成
合成过程同SiPy。白色固体,产率85%。1H NMR(CDCl3,500MHz,ppm):δ8.70-8.69(2H,d,J=5.19Hz,Ar-H),8.28-8.27(1H,d,J=1.83Hz,Ar-H),8.19-8.17(2H,d,J=7.94Hz,Ar-H),8.11-8.10(1H,d,J=7.63Hz,Ar-H),7.89-7.87(2H,d,J=8.24Hz,Ar-H),7.82-7.80(2H,d,J=7.94Hz,Ar-H),7.73-7.67(9H,m,Ar-H),7.64-7.62(2H,d,J=5.80Hz,Ar-H),7.57-7.46(9H,m,Ar-H),7.42-7.38(4H,m,Ar-H),7.33-7.27(3H,m,Ar-H),13C NMR(CDCl3,125MHz,ppm):149.39,148.85,141.76,141.19,139.60,138.86,138.71,137.95,137.21,136.32,135.87,133.53,133.17,132.00,130.06,128.15,126.62,126.55,126.22,125.79,125.45,124.51,123.05,121.94,120.56,120.22,119.56,119.44,110.89,110.17,109.70.元素分析理论值:C53H37N3Si:C,85.56%;H,5.01%;N,5.65%.实际值:C,85.42%;H,5.23%;N,5.48%.质谱:m/z744.5(100%)。
合成实例七
TCzSiPy的合成
合成过程同SiPy。白色固体,产率80%。1H NMR(CDCl3,500MHz,ppm):δ8.70-8.69(2H,d,J=5.49Hz,Ar-H),8.27-8.26(2H,d,J=1.83Hz,Ar-H),8.16-8.15(4H,d,J=7.63Hz,Ar-H),7.95-7.93(2H,d,J=8.24Hz,Ar-H),7.83-7.82(2H,d,J=8.24Hz,Ar-H),7.79-7.78(2H,d,J=8.24Hz,Ar-H), 7.75-7.69(8H,m,Ar-H),7.64-7.63(2H,d,J=5.80Hz,Ar-H),7.62-7.62(1H,d,J=1.83Hz,Ar-H),7.60-7.60(1H,d,J=2.14Hz,Ar-H),7.54-7.47(6H,m,Ar-H),7.41-7.37(8H,m,Ar-H),7.30-7.25(4H,m,Ar-H),13C NMR(CDCl3,125MHz,ppm):149.59,148.61,141.65,140.28,138.66,138.56,138.12,137.23,136.32,135.88,134.14,133.05,130.51,130.11,128.19,126.58,126.28,126.20,125.83,124.09,123.10,122.00,120.24,119.67,111.34,109.58.元素分析理论值:C65H44N4Si:C,85.87%;H,4.88%;N,6.16%.实际值:C,85.77%;H,4.84%;N,5.92%.质谱:m/z 909.8(100%)。
合成实例八
CzSiCz的合成
将2.00g(12mmol)的咔唑,2.47g(5mmol)的单体M1,190mg(10mol%)的Cul催化剂,228mg(20mol%)的反式1,2-二氨基环己烷,4.46g(210mol%)的磷酸钾,16mL甲苯溶剂置于100mL圆底烧瓶中,体系经脱气处理三次后转入油浴,110℃下反应48小时。将反应溶液倒入水中,用二氯甲烷萃取三次,收集到的有机相用无水硫酸镁干燥。过滤,用旋转蒸发仪浓缩溶液,以二氯甲烷和石油醚混合溶剂(体积比为1∶6)为洗脱剂,柱层析得到白色固体1.83g,产率55%。1H NMR(CDCl3,500MHz,ppm):δ8.17-8.14(4H,d,J=7.6Hz,Ar-H),7.90-7.88(4H,d,J=7.6Hz,Ar-H),7.74-7.73(4H,d,J=7.9Hz,Ar-H),7.68-7.66(4H,d,J=8.2Hz,Ar-H),7.55-7.49(10H,m,Ar-H),7.44-7.41(4H,t,J=7.9Hz,Ar-H),7.32-7.29(4H,t,J=7.6Hz,Ar-H).13C NMR(CDCl3,125MHz,ppm):142.82,141.51,140.19,138.73,135.84,135.42,132.32,130.48,128.53,128.24,125.84,122.62,122.41,112.17.元素分析理论值:C48H34N2Si:C,86.45%;H,5.14%;N,4.20%.实际值:C,86.58%;H,5.32%;N,4.19%.质谱:m/z 666.3(100%)。
合成实例九
DCzSiCz的合成
合成过程同CzSiCz。白色固体,产率66%。1H NMR(CDCl3,500MHz,ppm):δ8.31-8.30(1H,d,J=1.83Hz,Ar-H),8.21-8.19(2H,d,J=7.63Hz,Ar-H),8.18-8.16(2H,d,J=7.94Hz,Ar-H),8.14-8.13(1H,d,J=7.63Hz,Ar-H),7.97-7.96(2H,d,J=8.24Hz,Ar-H),7.93-7.91(2H,d,J=8.24Hz,Ar-H),7.78-7.73(7H,m,Ar-H),7.71-7.69(2H,d,J=8.24Hz,Ar-H),7.62-7.61(1H,d,J=8.24Hz,Ar-H),7.59-7.49(10H,m,Ar-H),7.46-7.41(6H,m,Ar-H),7.35-7.29(5H,m,Ar-H).13C NMR(CDCl3,125MHz,ppm):142.27,141.71,140.97,140.12,139.71,139.34,138.52,138.35,136.89,134.22,133.89,133.46,130.55,128.68,127.14,126.74,126.41,126.29,125.96,125.01,124.00,123.55,121.05,120.79,120.72,120.59,120.04,119.94,111.44,110.72,110.31,110.23.元素分析理论值:C60H41N3Si:C,86.61%;H,4.97%;N,5.05%.实际值:C,86.59%;H,4.93%;N,5.04%.质谱:m/z 832.7(100%)。
合成实例十
DDCzSi的合成
合成过程同CzSiCz。白色固体,产率52%。1H NMR(CDCl3,500MHz,ppm):δ8.31-8.30(2H,d,J=1.83Hz,Ar-H),8.21-8.19(4H,d,J=7.63Hz,Ar-H),8.14-8.13(2H,d,J=7.63Hz,Ar-H),7.99-7.97(4H,d,J=8.24Hz,Ar-H),7.79-7.77(8H,m,Ar-H),7.75-7.73(2H,d,J=8.85Hz,Ar-H),7.63-7.61(2H,d, J=8.24Hz,Ar-H),7.59-7.49(10H,m,Ar-H),7.42-7.40(8H,m,Ar-H),7.36-7.29(6H,m,Ar-H).13C NMR(CDCl3,125MHz,ppm):142,25,141.68,140.09,139.40,138.53,136.89,134.09,133.78,130.61,130.52,128.72,127.15,1226.77,126.29,125.97,125.02,123.55,121.07,120.73,120.05,119.96,111.43,111.70,110.21.元素分析理论值:C72H48N4Si:C,86.71%;H,4.85%;N,5.62%.实际值:C,86.18%;H,4.87%;N,5.51%.质谱:m/z 997.8(100%)。
合成实例十一
DTCzSi的合成
合成过程同CzSiCz。白色固体,产率45%。1H NMR(CDCl3,500MHz,ppm):δ8.30-8.29(4H,d,J=1.53Hz,Ar-H),8.18-8.16(8H,d,J=7.63Hz,Ar-H),8.05-8.04(4H,d,J=8.24Hz,Ar-H),7.87-7.85(4H,d,J=8.24Hz,Ar-H),7.82-7.79(8H,m,Ar-H),7.65-7.63(4H,m,Ar-H),7.59-7.55(6H,m,Ar-H),7.41-7.40(16H,d,J=3.67Hz,Ar-H),7.31-7.27(8H,m,Ar-H).13C NMR(CDCl3,125MHz,ppm):142.15,140.78,139.16,138.70,136.89,134.63,133.59,131.04,130.71,128.78,126.86,126.71,126.33,124.62,123.60,120.74,120.17,111.48,110.07.元素分析理论值:C96H62N6Si:C,86.85%;H,4.71%;N,6.33%.实际值:C,86.78%;H,4.68%;N,6.30%.质谱:m/z 1328.4(100%)。
合成实例十二
pDCSPO的合成
将4,4’-二溴-4”-二苯磷酰基-四苯基硅烷(1.28g),咔唑(678mg),碘化亚铜(70mg),无水磷酸钾(860mg),反式-1,2-环己二胺(257mg),甲苯(3ml)加入50ml烧瓶中,在氮气保护下回流24小时,将冷却的反应液倒入碳酸铵溶液中搅拌,用二氯甲烷萃取,合并有机层,用无水硫酸镁干燥,抽滤,旋干,以乙酸乙酯/石油醚=1∶2为洗脱剂,过柱层析,之后旋干,以二氯甲烷与乙醇重结晶,得到产品。产率62%。1H NMR(500MHz,CDCl3,ppm):δ8.162-8.147(4H,d,J=7.935,Ar-H),7.874-7.825(5H,m,Ar-H),7.789-7.675(12H,m,Ar-H),7.583-7.469(14H,m,Ar-H),7.439-7.408(4H,t,J=7.019,J=8.240,Ar-H),7.321-7.291(4H,t,J=7.324,J=7.629,Ar-H).13C NMR(125MHz,CDCl3,ppm)140.54,139.58,138.99,137.95,136.45,134.76,133.94,132.70,132.16,131.71,131.52,131.46,130.40,128.70,128.61,128.42,126.43,126.05,123.64,120.42,120.27,109.91.质谱:m/z 868.8[M+H]+。
合成实例十三
DCSPO的合成
反应过程同pDCSPO。白色固体,产率60%。1H NMR(500MHz,CDCl3,ppm):δ8.287-8.283(1H,s,Ar-H),8.195-8.179(2H,d,J=8.240,Ar-H),8.120-8.105(1H,d,J=7.629,Ar-H),7.845-7.828(2H,d,J=8.240,Ar-H),7.781-7.639(15H,m,Ar-H),7.577-7.387(19H,m,Ar-H),7.340-7.283(3H,m,Ar-H)。13C NMR(125MHz,CDCl3,ppm)141.88,141.28,139.69,139.24, 139.04,138.09,136.43,134.52,133.70,133.25,132.91,132.57,132.15,131.74,131.40,131.35.130.23,130.13,128.67,12859,128.28,126.76,126.35,125.91,125.56,124.63,123.17,120.65,120.33,119.67,119.54。质谱:m/z 868.6[M+H]+。
合成实例十四
pTCSPO的合成
反应过程同pDCSPO类似,白色固体,产率60%。1H NMR(500MHz,CDCl3,ppm):δ8.173-8.157(6H,d,J=7.629,Ar-H),7.959-7.914(8H,m,Ar-H),7.853-7.813(2H,m,Ar-H),7.782-7.719(10H,m,Ar-H),7.593-7.478(12H,m,Ar-H),7.452-7.421(6H,t,J=7.324,J=7.825,Ar-H),7.331-7.301(6H,t,J=7.324,J=7.935,Ar-H).13C NMR(125MHz,CDCl3,ppm)140.92,140.22,139.01,138.39,136.88,136.81,135.61,134.82,133.03,132.59,132.25,132.08,132.03,129.13,129.05,126.98,126.49,124.10,120.86,120.75.质谱:m/z 1033.8[M+H]+。
合成实例十五
TCSPO的合成
反应与pDCSPO类似,白色固体,产率60%。1H NMR(500MHz,CDCl3,ppm):δ8.280-8.276(2H,s,Ar-H),8.171-8.155(4H,d,J=7.324,Ar-H),7.902-7.885(2H,d,J=8.240,Ar-H),7.798-7.704(12H,m,Ar-H),7.669-7.653(4H,d,J=7.935,Ar-H),7.629-7.607(2H,d,J=8.850,Ar-H),7.580-7.455(12H,m,Ar-H),7.418-7.380(8H,m,Ar-H),7.298-7.272(4H,m,Ar-H).13CNMR(125MHz,CDCl3,ppm)140.79,139.58,139.13,138.67,136.84,134.29,133.20,132.88,132.63,132.56,132.04,131.86,13178,131.03,130.69,129.09,129.00,128.72,126.82,126.72,126.35,124.62,123.62,120.75,120.17,111.88,110.12.质谱:m/z 1033.8[M+H]+。
合成实例十六
CzSipCN的合成
4-9-氢-咔唑-9基四苯基硅烷598.2mg(0.97mmol),4-氰基苯硼酸186mg(1.26mmol),四三苯基磷钯12mg(0.0097mmol),碳酸钾水溶液1ml(2mol/L),甲苯4.5ml加入圆底烧瓶中,脱气三次后110℃回流48h,将反应液倒入20ml水中,二氯甲烷萃取三次,合并萃取液,以无水硫酸镁干燥过夜,抽滤,旋干,柱层析分析。得到白色固体400mg,产率67%。1H NMR(500MHz,CDCl3,ppm):δ8.159-8.144(2H,d,J=7.935,Ar-H),7.840-7.824(2H,d,J=8.545,Ar-H),7.780-7.725(6H,m,Ar-H),7.686-7.624(8H,m,Ar-H),7.519-7.404(10H,m,Ar-H),7.316-7.286(2H,t,J=7.324,Ar-H).质谱:m/z 603.1[M+H]+。
合成实例十七
CzSimCN的合成
合成路线同CzSipCN相似。白色固体,产率10%。1H NMR(500MHz,CDCl3,ppm):δ8.154-8.138(2H,d,J=7.935,Ar-H),7.913(1H,s,Ar-H),7.864-7.820(3H,m,Ar-H),7.771-7.755(2H,d,J=7.935,Ar-H),7.682-7.620(9H,m,Ar-H),7.581-7.550(1H,t,J=7.935,J=7.324,Ar-H),7.517-7.400(10H,M,Ar-H),7.310-7.280(2H,t,J=7.324,Ar-H).质谱:m/z 603.3[M+H]+。
合成实例十八
DPASiPO的合成
合成路线与pDCSPO类似,产率为60%。1H NMR(500MHz,DMSO,ppm):δ7.689-7.579(12H,m,Ar-H),7.534-7.504(4H,m,Ar-H),7.483-7.390(15H,m,Ar-H),7.325-7.284(3H,m,Ar-H),7.082-7.042(3H,m,Ar-H),6.929-6.912(1H,d,J=8.240,Ar-H).质谱:m/z 704.0[M+H]+。
电致发光器件实例
器件实例一
本发明所涉及的材料DCSPO作为磷光母体,掺杂蓝光Flrpic客体作为发光层的器件。
具体为将氧化铟锡(ITO)玻璃基片经过甲苯,丙酮,乙醇反复清洗后晾干,其上旋涂PEDOT:PSS(聚3,4乙撑二氧噻吩与聚苯乙烯磺酸盐的混合物)作为空穴注入层,其上蒸镀一层30nm厚的空穴传输层:N,N’-二苯基-N,N’-二(1-萘基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺(NPB),在空穴传输层上蒸镀一层10nm激子阻挡层:1,3-二(9氢-咔唑-9基)苯(mCP),其上蒸镀一层30nm的DCSPO掺杂8%wt的Flrpic作为发光层,其上蒸镀一层30nm的电子传输层:1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi),其上蒸镀一层阴极(氟化锂/铝)。将直流电的正极加于ITO层,将负极加于金属层,即可得到从ITO层发出的明亮均匀的天蓝光,CIE坐标为(0.15,0.28),开启电压为3.5V,最大亮度为24000cd/m2,最大电流效率为21.9cd/A, 最大外量子效率为12.2%,最大功率效率为13.8lm/W;当亮度达到1000cd/m2时,电流效率为19.2cd/A,外量子效率为10.7%,发光主峰位于472nm。
器件实例二
本发明所涉及的材料CzSiCz作为空穴传输层,DPOSi作为电子传输层,DCSPO作为磷光母体,掺杂蓝光Flrpic客体作为发光层的器件。
具体为将氧化铟锡(ITO)玻璃基片经过甲苯,丙酮,乙醇反复清洗后晾干,其上旋涂PEDOT:PSS(聚3,4乙撑二氧噻吩与聚苯乙烯磺酸盐的混合物)作为空穴注入层,其上蒸镀一层80nm厚的4,4’-二(9氢-咔唑-9基)四苯基硅烷(DCzSi)做为空穴传输及激子阻挡层,其上蒸镀一层40nm的DCSPO掺杂8%wtFlrpic作为发光层,其上蒸镀一层300nm的电子传输层:4,4’-二(二苯基磷酰基)四苯基硅烷(DPOSi),其上蒸镀一层阴极(氟化锂/铝)。将直流电的正极加于ITO层,将负极加于金属层,即可得到从ITO层发出的明亮均匀的蓝绿光,CIE坐标为(0.15,0.28),开启电压为6V,最大亮度为11000cd/m2,最大电流效率为49.5cd/A,最大外量子效率为27.5%,最大功率效率为20.5lm/W;当亮度达到10000cd/m2时,电流效率为41.3cd/A,外量子效率为23.0%,发光主峰位于472nm。
器件实例三
本发明所涉及的材料pDCSPO作为磷光母体,掺杂蓝光Flrpic客体作为发光层的器件。
具体为将氧化铟锡(ITO)玻璃基片经过甲苯,丙酮,乙醇反复清洗后晾干,其上旋涂PEDOT:PSS(聚3,4乙撑二氧噻吩与聚苯乙烯磺酸盐的混合物)作为空穴注入层,其上蒸镀一层30nm厚的空穴传输层:N,N’-二苯基-N,N’-二(1-萘基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺(NPB),在空穴传输层上蒸镀一层10nm激子阻挡层:1,3-二(9氢-咔唑-9基)苯(mCP),其上蒸镀一层30nm的pDCSPO掺杂16%wt Flrpic作为发光层,其上蒸镀一层30nm的电子传输层:1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi),其上蒸镀一层阴极(氟化锂/铝)。将直流电的正极加于ITO层,将负极加于金属层,即可得到从ITO层发出的明亮均匀的天蓝光,CIE坐标为(0.21,0.34),开启电压为3.4V,最大亮度为20328cd/m2,最大电流效率为16.1cd/A,最大外量子效率为7.6%,最大功率效率为7.7lm/W;当亮度达到1000cd/m2时,电流效率为13.0cd/A,外量子效率为6.1%,发光主峰位于472nm。
器件实例四
本发明所涉及的材料pTCSPO作为磷光母体,掺杂蓝光Flrpic客体作为发光层的器件。
具体为将氧化铟锡(ITO)玻璃基片经过甲苯,丙酮,乙醇反复清洗后晾干,其上旋涂PEDOT:PSS(聚3,4乙撑二氧噻吩与聚苯乙烯磺酸盐的混合物)作为空穴注入层,其上以蒸镀方法制备一层30nm厚的空穴传输层:N,N’-二苯基-N,N’-二(1-萘基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺(NPB),在空穴传输层上蒸镀一层10nm激子阻挡层:1,3-二(9氢-咔唑-9基)苯(mCP),其上蒸镀一层30nm的pTCSPO掺杂16%wt Flrpic作为发光层,其上蒸镀一层30nm的电子传输层:1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi),其上蒸镀一层阴极(氟化锂/铝)。将直流电的正极加于ITO层,将负极加于金属层,即可得到从ITO层发出的明亮均匀的天蓝光,CIE坐标为(0.22,0.37),开启电压为3.6V,最大亮度为23299cd/m2,最大电流效率为22.3cd/A,最大外量子效率为10.0%,最大功率效率为9.4lm/W;当亮度达到1000cd/m2时,电流效率为19.4cd/A,外量子效率为8.7%,发光主峰位于472nm。
Claims (5)
2.如权利要求1所述的一类四面体结构的磷光染料母体材料,其特征在于:烷基或烷氧基的碳原子数为1~50。
3.权利要求1或2所述的一类四面体结构的磷光染料母体材料在制备有机电致发光器件方面的应用。
4.如权利要求3所述的一类四面体结构的磷光染料母体材料在制备有机电致发光器件方面的应用,其特征在于:作为有机电致发光器件中的载流子传输层。
5.如权利要求3所述的一类四面体结构的磷光染料母体材料在制备有机电致发光器件方面的应用,其特征在于:作为有机电致发光器件中的发光层。
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