CN103509016A - 二吡啶芴类衍生物、其制备方法和应用及电致发光器件 - Google Patents

二吡啶芴类衍生物、其制备方法和应用及电致发光器件 Download PDF

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Abstract

本发明公开二吡啶芴类衍生物、其制备方法和应用及电致发光件，所述二吡啶芴类衍生物，其中，所述二吡啶芴类衍生物的分子结构通式为
Figure 315469DEST_PATH_IMAGE001
所述二吡啶芴类衍生物，利用二吡啶芴特殊的电子传输性能，与空穴传输速度较高的三苯胺基团在芴的9-位上相连，由于芴9-位较强的空间位阻实现了更为扭曲的分子结构，同时增强主体化合物的三重态能级，提高主体化合物的玻璃化转换温度。将所述二吡啶芴类衍生物用于制备高效的电致磷光发光器件，有利于器件的稳定和使其获得优良的电致发光性能，有利于开发高效全彩显示器。

Description

二吡啶芴类衍生物、其制备方法和应用及电致发光器件
技术领域
本发明涉及有机发光材料领域，尤其涉及一种二吡啶芴类衍生物、其制备方法和应用及电致发光器件。
背景技术
芴基单元由于其取代位点较多，其化学结构式如图1所示，可以形成多种化合物分子，在有机小分子材料以及聚合物分子材料的制备中得到广泛应用。现有芴类磷光主体材料具有相对较宽的能带宽度，可以很好地应用为有机小分子及聚合物蓝光荧光发光材料。但由于芴基单元由两个苯环构成，导致现有芴类磷光主体材料的电子传输能力相对较弱，同时由于芴基单元的共轭结构，导致现有芴类磷光主体材料三重态能级相对较低，因此，现有芴类磷光主体材料不能满足蓝光磷光发光器件的要求。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种二吡啶芴类衍生物、其制备方法和应用及电致发光器件，以提供一类具有高三重态能级、高电子迁移率以及高热稳定性的双极蓝光磷光主体材料，并可将此类主体材料用于制备高效的电致磷光发光器件，旨在弥补现有芴类磷光主体材料三重态能级不能很好地满足蓝光磷光发光器件的要求，和芴类磷光主体材料的电子传输速率相对较弱的缺点。
本发明的技术方案如下：
二吡啶芴类衍生物，其中，所述二吡啶芴类衍生物的分子结构通式如下所示：
Figure 620195DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，当R1为H时，R2为
Figure 17678DEST_PATH_IMAGE002
、
Figure 746599DEST_PATH_IMAGE003
、
Figure 825414DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 323391DEST_PATH_IMAGE005
之一；
当R1为
Figure 908088DEST_PATH_IMAGE006
时，R2为。
一种如上所述的二吡啶芴类衍生物的制备方法，其中，包括以下步骤：
将起始原料A，起始原料B溶解于干燥的二氯甲烷中，同时在氮气环境下加入三氟甲烷酸，加热至110℃避光反应回流24小时；然后冷却至室温，加水淬灭反应，二氯甲烷萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，过滤，除去有机溶剂，用二氯甲烷与甲醇重结晶得白色固体粉末，即所述二吡啶芴类衍生物；
其中，当所述起始原料A为9-苯基-9-羟基-4,5-二吡啶芴时，所述起始原料B为4,4′-二甲基三苯胺、4-甲基三苯胺、三苯胺、4,4′-二苯胺基苯之一；当所述起始原料A为二吡啶芴酮时，所述起始原料B为4,4′-二甲基三苯胺。
所述的二吡啶芴类衍生物的制备方法，其中，当所述起始原料A为9-苯基-9-羟基-4,5-二吡啶芴时， 起始原料B为4,4′-二甲基三苯胺时，A与B以及三氟甲烷酸的摩尔质量比为1: (1 ~ 3): (0.5 ~ 1.5)；起始原料B为4-甲基三苯胺时，A与B以及三氟甲烷酸的摩尔质量比为: (2 ~ 4): 1: (1 ~ 3)；起始原料B为三苯胺时，A与B以及三氟甲烷酸的摩尔质量比为: (3 ~ 6): 1: (1.5 ~ 4.5)；起始原料B为4,4′-二苯胺基苯时， A与B以及三氟甲烷酸的摩尔质量比为: (4 ~ 8): 1: (2 ~ 6)。
所述的二吡啶芴类衍生物的制备方法，其中，当所述起始原料A为二吡啶芴酮，B为4,4′-二甲基三苯胺时，A与B以及三氟甲烷酸的摩尔质量比为: 1: (2 ~ 8): (1 ~ 3)。
一种如上所述的二吡啶芴类衍生物的应用，其中，将所述二吡啶芴类衍生物作为蓝光磷光主体发光材料用于制备电致发光器件。
一种电致发光器件，包括玻璃，所述玻璃上从里向外依次附着有导电玻璃衬底层、空穴注入层、空穴传输层、激子阻档层、发光层、电子传输层、电子注入层和铝电极，其中，所述发光层是由如上所述的二吡啶芴类衍生物和掺杂材料组成；所述掺杂材料为铱金属络合物。
所述的电致发光器件，其中，所述空穴注入层为MoO3，所述空穴传输层为NPB，所述激子阻档层为mCP，所述电子传输层为TmPyPB，所述电子注入层LiF。
所述的电致发光器件，其中，所述空穴注入层的厚度为5 ~ 15 nm，所述空穴传输层的厚度为20 ~ 60nm，所述激子阻挡层的厚度为2 ~ 10 nm，所述发光层的厚度为10 ~ 60nm，所述电子传输层的厚度为30 ~ 60nm，所述电子注入层的厚度为0.5 ~ 3nm。
所述的电致发光器件，其中，所述掺杂材料为FIrpic，掺杂浓度为4% ~ 8%。
所述的电致发光器件，其中，所述FIrpic的掺杂浓度为7%。
有益效果：本发明提供一种二吡啶芴类衍生物，利用二吡啶芴特殊的电子传输性能，与空穴传输速度较高的三苯胺基团在芴的9-位上相连，由于芴9-位较强的空间位阻实现了更为扭曲的分子结构，同时增强主体化合物的三重态能级，提高主体化合物的玻璃化转换温度。将所述二吡啶芴类衍生物用于制备高效的电致磷光发光器件，有利于器件的稳定和使其获得优良的电致发光性能，有利于开发高效全彩显示器，可以广泛应用于对亮度要求较高的OLED大屏幕显示及OLED白光照明。
附图说明
图1为芴的分子结构式。
图2为二吡啶芴的分子结构式。
图3为本发明所提供的二吡啶芴类衍生物的分子结构式。
图4为本发明中9-苯基-9-羟基-4,5-二吡啶芴的合成路线。
图5为本发明中的二吡啶芴类衍生物分子MTAPF的结构式。
图6为本发明中的二吡啶芴类衍生物分子TADPF的结构式。
图7为本发明中的二吡啶芴类衍生物分子DTAPF的结构式。
图8为本发明中的二吡啶芴类衍生物分子TATPF的结构式。
图9为本发明中的二吡啶芴类衍生物分子DTATPF的结构式。
图10为本发明中的电致发光器件的结构示意图。
图11为本发明电致发光器件的功率效率曲线图。
图12为本发明电致发光器件的电致发光光谱图。
具体实施方式
本发明提供一种二吡啶芴类衍生物、其制备方法和应用及电致发光器件，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了同时提高芴类主体材料的电子传输能力以及提高芴类主体材料的三重态能级，本发明中采用吡啶基取代芴上的苯基，形成二吡啶芴，其结构式如图2所示。由于吡啶具有相对较好的电子传输能力，同时其强拉电子能力可以很好地调整主体材料的三重态能级，因此，可以提高蓝光发光器件的效率，促进发光层内电子、空穴传输平衡，提高器件效率的稳定性。
同时在芴的9-位上连接空穴传输型基团三芳胺，形成双极传输型主体材料，可达到发光层主体材料空穴与电子传输平衡。所述双极传输型主体材料即本发明所提供的二吡啶芴类衍生物。这样，既可以提高载流子复合几率和器件效率，降低器件效率滚降，也可以提高主体材料的三重态能级，能很好地满足蓝光磷光主体材料的要求。当二吡啶芴类衍生物掺杂蓝光客体FIrpic，其可以很好地抑制三重态能量在发光层由客体向主体的回传，提高器件效率。
具体地，本发明所提供的二吡啶芴类衍生物，其分子结构通式如图3所示，其中，当R1为H时，R2可以为
Figure 803548DEST_PATH_IMAGE002
、
Figure 156032DEST_PATH_IMAGE003
、
Figure 410165DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 848100DEST_PATH_IMAGE005
之一；
当R1为
Figure 268717DEST_PATH_IMAGE006
时，R2为
Figure 741286DEST_PATH_IMAGE006
。
具体地，当R1=H时，R2= 
Figure 917053DEST_PATH_IMAGE002
时，化合物为: MTAPF；当 R1=H，R2＝ 
Figure 842283DEST_PATH_IMAGE003
时，化合物为: TADPF；当R1= R2= 时，化合物为: DTAPF; 当 R1=H，R2＝ 
Figure 128088DEST_PATH_IMAGE004
时，化合物为: TATPF；当 R1=H，R2＝ 
Figure 225488DEST_PATH_IMAGE005
时，化合物为: DTATPF。
所述二吡啶芴类衍生物均含有相同的取代基团，改变连接取代基的数目与位置，可以很好地调整主体化合物的双极传输性能，同时调整主体化合物的三重态能级。由于芴9-位上的空间位阻较大，因此主体化合物的扭曲结构较大，可进一步提高主体化合物的玻璃化温度，提高磷光发光器件的稳定性。所述二吡啶芴类衍生物均可用作蓝光磷光主体发光材料。
本发明中还提供所述二吡啶芴类衍生物的制备方法，其中所用的原料均为已知化合物，可在市场上购得或可用本领域已知的方法合成。
所述二吡啶芴类衍生物的制备方法，具体包括以下步骤：
将起始原料A，起始原料B溶解于干燥的二氯甲烷中，同时在氮气环境下加入三氟甲烷酸，加热至110℃避光反应回流24小时；然后冷却至室温，加水淬灭反应，二氯甲烷萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，过滤，除去有机溶剂，用二氯甲烷与甲醇重结晶得白色固体粉末，即所述二吡啶芴类衍生物。
其中，当所述起始原料A为9-苯基-9-羟基-4,5-二吡啶芴时，所述起始原料B为4,4′-二甲基三苯胺、4-甲基三苯胺、三苯胺、4,4′-二苯胺基苯之一；当所述起始原料A为二吡啶芴酮时，所述起始原料B为4,4′-二甲基三苯胺。所述的二吡啶芴类衍生物的制备方法，其中，当所述起始原料A为9-苯基-9-羟基-4,5-二吡啶芴时, 同时B为4,4′-二甲基三苯胺时, A与B以及三氟甲烷酸的摩尔质量比为1: (1 ~ 3): (0.5 ~ 1.5); B为4-甲基三苯胺时, A与B以及三氟甲烷酸的摩尔质量比为: (2 ~ 4): 1: (1 ~ 3); B为三苯胺时, A与B的以及三氟甲烷酸摩尔质量比为: (3 ~ 6): 1: (1.5 ~ 4.5); B为4,4′-二苯胺基苯时, A与B以及三氟甲烷酸的摩尔质量比为: (4 ~ 8): 1: (2 ~ 6)。
所述的二吡啶芴类衍生物的制备方法，其中，当所述起始原料A为二吡啶芴酮时，B为4,4′-二甲基三苯胺时,A与B以及三氟甲烷酸的摩尔质量比为: 1: (2 ~ 8): (1 ~ 3)。
所述9-苯基-9-羟基-4,5-二吡啶芴的合成路线如图4所示，将菲罗啉、高锰酸钾、以及浓KOH水溶液依次加入到圆底烧瓶中，加热回流2 ~ 14小时，待反应液冷却至实温，用水洗涤，同时用二氯甲烷萃取，合并有机相，干燥过滤，蒸除有机溶剂得浅黄色固体二吡啶芴酮，用甲烷重结晶，烘干直接用于下一步反应, 其中菲罗啉、高锰酸钾以及KOH的摩尔质量比为：1：(1 ~ 10)：(2 ~ 6)；将上一步骤中所得的浅黄色固体粉末二吡啶芴酮溶解于干燥THF中，氮气环境下冷却至0 ℃，将苯格氏试剂加入THF溶液中，继续在室温条件下反应10小时，加水淬灭反应，二氯甲烷萃取，水洗涤多次，最后得白色固体粉末9-苯基-9-羟基-4,5-二吡啶芴。其中二吡啶芴酮与格氏试剂的摩尔质量比为：1：(1 ~ 4)。
当所述起始原料A为9-苯基-9-羟基-4,5-二吡啶芴，所述起始原料B为4,4′-二甲基三苯胺时，所述二吡啶芴类衍生物为9-苯基-9-(4,4-二甲基三苯胺基)-4,5-二吡啶芴(简写为MTAPF)，其分子结构式如图5所示。
当所述起始原料A为9-苯基-9-羟基-4,5-二吡啶芴，所述起始原料B为4-甲基三苯胺时，所述二吡啶芴类衍生物为4-甲基-4′,4″-二(9-苯基-4,5-二氮-9-芴基)三苯胺(简写为TADPF)，其分子结构如图6所示。
当所述起始原料A为二吡啶芴酮，所述起始原料B为4,4′-二甲基三苯胺时，所述二吡啶芴类衍生物为9,9-二(4,4′-二甲基三苯胺基)二吡啶芴(简写为DTAPF)，其分子结构如图7所示。
当所述起始原料A为9-苯基-9-羟基-4,5-二吡啶芴，所述起始原料B为三苯胺时，所述二吡啶芴类衍生物为4,4′,4″-三(9-苯基-9-(4,5-二吡啶芴基))三苯胺(简写为TATPF)，其分子结构式如图8所示。
当所述起始原料A为9-苯基-9-羟基-4,5-二吡啶芴，所述起始原料B为4,4′-二苯胺基苯时，所述二吡啶芴类衍生物为4,4′,4″,4′″-四(9-苯基-9-(4,5-二吡啶芴基))-4,4′-二苯胺基苯(简写为DTATPF) ，其分子结构式如图9所示。
本发明中还提供一种电致发光器件，是一种电致磷光发光器件，包括玻璃，所述玻璃上从里向外依次附着有导电玻璃衬底层、空穴注入层、空穴传输层、激子阻档层、发光层、电子传输层、电子注入层和铝电极。其中，所述发光层是由所述二吡啶芴类衍生物和掺杂材料组成。所述掺杂材料主要为常用的已商品化的铱金属络合物，如蓝光客体FIrpic，通常掺杂剂FIrpic的掺杂浓度为4%~8%，最优浓度为7%。
具体地，所述电致磷光发光器件，如图10所示，以ITO为阳极，MoO3为空穴注入层，NPB为空穴传输层，mCP为激子阻档层，EML为发光层，TmPyPB为电子传输层，LiF为电子注入层，Al为阴极。其中，所述空穴注入层的厚度可以为5 ~ 15 nm，所述空穴传输层的厚度可以为20 ~ 60nm，所述激子阻挡层的厚度可以为2 ~ 10 nm，所述发光层的厚度可以为10 ~ 60 nm，所述电子传输层的厚度可以为30 ~ 60 nm，所述电子注入层的厚度可以为0.5 ~ 2 nm。
以所述二吡啶芴类衍生物作为蓝光磷光发光主体材料制备磷光发光器件，具体步骤为：将ITO玻璃相继在清洗剂和去离子水中以超声波清洗30分钟；然后真空干燥2小时(105℃)，再将ITO玻璃放入等离子反应器中进行1分钟的CFx等离子处理，传送到真空室内制备有机膜和金属电极；通过真空蒸镀的方法将所述二吡啶芴类衍生物作为蓝光磷光发光主体材料制备成器件。
本发明中将具有电子传输性能较好的二吡啶芴基与三苯胺空穴传输基团连接起来，形成空穴与电子双极传输的磷光主体材料，由于芴9-位较强的空间位阻，化合物结构的扭曲程度变大，可以很好地提高主体化合物玻璃化转换温度，增加磷光发光器件的稳定性，同时由于磷光主体材料双极传输性能，促使发光层空穴、电子传输平衡，提高三重态激子复合几率，提高器件发光效率，降低磷光器件在高亮度下的效率滚降。本发明中将它们作为发光层，以3,3′,3″-三(3-吡啶基)-1,3,5-三苯基苯(TmPyPB)作为电子传输层制备的磷光发光器件最大亮度达到15658 cd/m2，最大功率效率达到31.0 lm/W，在高亮度下效率滚降较小，同时其启动电压小于2.8 V，发光光谱显示客体FIrpic的本征发光，是目前蓝光磷光发光器件功率效率最高值之一，器件性能远高于以最常用材料1,3-二咔唑基苯(mCP)为主体发光材料的蓝光磷光发光器件。
下面用实例来进一步说明本发明，所述实例不应当构成对本发明的限制。
实施例1
9-苯基-9-(4,4-二甲基三苯胺基)-4,5-二吡啶芴(MTAPF)的制备：
将9-苯基-9-羟基-4,5-二吡啶芴(1.0 mmol)，4,4′-二甲基三苯胺(1.2 mmol)溶解于干燥的二氯甲烷(20 ml)中，同时在氮气环境下加入三氟甲烷酸(1.0 mmol)，加热至110 ℃避光反应回流24小时。然后冷却至室温，加水淬灭反应，二氯甲烷萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，过滤，除去有机溶剂，用二氯甲烷与甲醇重结晶得白色固体粉末9-苯基-9-(4,4-二甲基三苯胺基)-4,5-二吡啶芴(MTAPF)。产率：59%。质谱（质量谱图）MS (APCI): calcd for C37H29N3: 515.2, found, 516.4 (M+1)+。
实施例2
4-甲基-4′,4″-二(9-苯基-4,5-二氮-9-芴基)三苯胺(TADPF)的制备：
采用与化合物MTAPF类似的方法，不同之处在于以4-甲基三苯胺代替4,4′-二甲基三苯胺作为起始原料，同时改变原料配比，9-苯基-9-羟基-4,5-二吡啶芴与4-甲基三苯胺以及三氟甲烷酸的摩尔质量比为：2.5: 1: 2.5。可制得4-甲基-4′,4″-二(9-苯基-4,5-二氮-9-芴基)三苯胺(TADPF)白色固体粉末，产率：64%。质谱MS (APCI): calcd for C53H37N5: 743.3, found, 744.4 (M+1)+。
实施例3
9,9-二(4,4′-二甲基三苯胺基)二吡啶芴(DTAPF)的制备：
采用与化合物MTAPF类似的方法，不同之处在于以二吡啶芴酮代替9-苯基-9-羟基-4,5-二吡啶芴作为起始原料，二吡啶芴酮与4,4′-二甲基三苯胺以及三氟甲烷酸的摩尔质量比为：1: 2.5: 2。可制得9,9-二(4,4′-二甲基三苯胺基)二吡啶芴(DTAPF)白色固体粉末，产率：90%。质谱MS (APCI): calcd for C51H42N4: 710.3, found, 711.3 (M+1)+。
实施例4
4,4′,4″-三(9-苯基-9-(4,5-二吡啶芴基))三苯胺(TATPF)的制备：
采用与化合物MTAPF类似的方法，不同之处在于以三苯胺代替4,4′-二甲基三苯胺作为起始原料，同时改变两原料之间的配比，9-苯基-9-羟基-4,5-二吡啶芴与三苯胺以及三氟甲烷酸的摩尔质量比为：3.5: 1: 4。可制得4,4′,4″-三(9-苯基-9-(4,5-二吡啶芴基))三苯胺(TATPF)白色固体粉末，产率：84%。质谱MS (APCI): calcd for C69H45N7: 971.4, found, 972.3 (M+1)+。
实施例5
4,4′,4″,4′″-四(9-苯基-9-(4,5-二吡啶芴基))-4,4′-二苯胺基苯(DTATPF)的制备：
采用与化合物MTAPF类似的方法，不同之处在于以4,4′-二苯胺基苯代替4,4′-二甲基三苯胺作为起始原料，同时改变两原料之间的配比，9-苯基-9-羟基-4,5-二吡啶芴与4,4′-二苯胺基苯以及三氟甲烷酸的摩尔质量比为： 5: 1: 5。可制得4,4′,4″,4′″-四(9-苯基-9-(4,5-二吡啶芴基))-4,4′-二苯胺基苯(DTATPF)白色固体粉末，产率：54%。质谱MS (APCI): calcd for C98H64N10: 1380.5, found, 1381.3 (M+1)+。
实施例6
以实施例1~5中的二吡啶芴类衍生物作为蓝光磷光发光主体材料制备磷光发光器件。以实施例1~5所得二吡啶芴类衍生物制备有机发光二极管的器件结构如表1所示。
表1 以本发明化合物制备有机发光二极管的器件结构
器件编号 器件结构
器件1 ITO/MoO3(10 nm)/NPB(40 nm)/mCP (5 nm)/MTAPF: FIrpic (20 nm)/TmPyPB (40 nm)/LiF(1 nm)/Al
器件2 ITO/MoO3(10 nm)/NPB(40 nm)/mCP (5 nm)/TADPF: FIrpic (20 nm)/TmPyPB (40 nm)/LiF(1 nm)/Al
器件3 ITO/MoO3(10 nm)/NPB(40 nm)/mCP (5 nm)/DTAPF: FIrpic (20 nm)/TmPyPB (40 nm)/LiF(1 nm)/Al
器件4 ITO/MoO3(10 nm)/NPB(40 nm)/mCP (5 nm)/TATPF: FIrpic (20 nm)/TmPyPB (40 nm)/LiF(1 nm)/Al
器件5 ITO/MoO3(10 nm)/NPB(40 nm)/mCP (5 nm)/DTATPF: FIrpic (20 nm)/TmPyPB (40 nm)/LiF(1 nm)/Al
以MTAPF作为蓝光磷光发光材料制备器件1：
ITO玻璃相继在清洗剂和去离子水中以超声波清洗30分钟。然后真空干燥2小时(105 ℃)，再将ITO玻璃放入等离子反应器中进行1分钟的CFx等离子处理，传送到真空室内制备有机膜和金属电极。通过真空蒸镀的方法将MTAPF作为蓝光磷光主体发光材料制备成器件。本实验器件1结构为：
ITO/MoO3(10nm)/NPB(40nm)/mCP(5nm)/MTAPF:FIrpic(20nm)/TmPyPB (40nm)/LiF(1nm)/Al。
以TADPF作为蓝光磷光发光主体材料制备器件2：
ITO玻璃相继在清洗剂和去离子水中以超声波清洗30分钟。然后真空干燥2小时(105 ℃)，再将ITO玻璃放入等离子反应器中进行1分钟的CFx等离子处理，传送到真空室内制备有机膜和金属电极。通过真空蒸镀的方法将DTAPF作为蓝光磷光主体发光材料制备成器件。本实验器件2结构为：
ITO/MoO3(10nm)/NPB(40nm)/mCP(5nm)/TADPF:FIrpic(20nm)/TmPyPB (40nm)/LiF(1nm)/Al。
以DTAPF作为蓝光磷光主体发光材料制备器件3：
ITO玻璃相继在清洗剂和去离子水中以超声波清洗30分钟。然后真空干燥2小时(105 ℃)，再将ITO玻璃放入等离子反应器中进行1分钟的CFx等离子处理，传送到真空室内制备有机膜和金属电极。通过真空蒸镀的方法将DTAPF作为蓝光荧光发光材料制备成器件。本实验器件3结构为：
ITO/MoO3(10nm)/NPB(40nm)/mCP(5nm)/DTAPF:FIrpic(20nm)/TmPyPB (40nm)/LiF(1nm)/Al。
以TATPF作为蓝光磷光主体发光材料制备器件4：
ITO玻璃相继在清洗剂和去离子水中以超声波清洗30分钟。然后真空干燥2小时(105 ℃)，再将ITO玻璃放入等离子反应器中进行1分钟的CFx等离子处理，传送到真空室内制备有机膜和金属电极。通过真空蒸镀的方法将TATPF作为蓝光荧光发光材料制备成器件。本实验器件4结构为：
ITO/MoO3(10nm)/NPB(40nm)/mCP(5nm)/TATPF:FIrpic(20nm)/TmPyPB (40nm)/LiF(1nm)/Al。
以DTATPF作为蓝光磷光发光材料制备器件5：
ITO玻璃相继在清洗剂和去离子水中以超声波清洗30分钟。然后真空干燥2小时(105 ℃)，再将ITO玻璃放入等离子反应器中进行1分钟的CFx等离子处理，传送到真空室内制备有机膜和金属电极。通过真空蒸镀的方法将DTATPF作为蓝光磷光主体发光材料制备成器件。本实验器件5结构为：
ITO/MoO3(10nm)/NPB(40nm)/mCP(5nm)/DTATPF:FIrpic(20nm)/TmPyPB (40nm)/LiF(1nm)/Al。
所制的器件1~5与文献(Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 2422.)中最常用的以蓝光磷光主体材料mCP为发光材料制备的器件的效率相比，本实施例器件的效率大幅度提高，且其电致发光光谱颜色为客体FIrpic的本征发光光谱为(0.15, 0.30)。其中，器件的电流-电压-亮度曲线以及电致发光光谱是由带过校正的硅光电二极管的Keithley源测量系统(Keithley 2400)测得，同时其电致发光光谱由PR655测试完成，所有测量均在室温大气中完成。
具体测试结果如图11和图12所示，器件3中以DTAPF为主体，FIrpic为客体形成磷光发光器件的发光层，其器件最大电流效率达到了31 lm/W， 同时最大亮度达到了14658cd/m2。
本发明利用二吡啶芴特殊的电子传输性能，与空穴传输速度较高的三苯胺基团在芴的9-位上相连，由于芴9-位较强的空间位阻实现了更为扭曲的分子结构，同时增强主体化合物的三重态能级，提高主体化合物的玻璃化转换温度，因此，有利于器件的稳定和使其获得优良的电致发光性能，有利于开发高效全彩显示器，可以广泛应用于对亮度要求较高的OLED大屏幕显示及OLED白光照明。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.二吡啶芴类衍生物，其特征在于，所述二吡啶芴类衍生物的分子结构通式如下所示：
Figure 2012103575374100001DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，当R1为H时，R2为
Figure 707167DEST_PATH_IMAGE002
、
Figure 2012103575374100001DEST_PATH_IMAGE003
、、
Figure 2012103575374100001DEST_PATH_IMAGE005
之一；
当R1为
Figure 953789DEST_PATH_IMAGE006
时，R2为。
2.一种如权利要求1所述的二吡啶芴类衍生物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将起始原料A，起始原料B溶解于干燥的二氯甲烷中，同时在氮气环境下加入三氟甲烷酸，加热至110℃避光反应回流24小时；然后冷却至室温，加水淬灭反应，二氯甲烷萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，过滤，除去有机溶剂，用二氯甲烷与甲醇重结晶得白色固体粉末，即所述二吡啶芴类衍生物；
其中，当所述起始原料A为9-苯基-9-羟基-4,5-二吡啶芴时，所述起始原料B为4,4′-二甲基三苯胺、4-甲基三苯胺、三苯胺、4,4′-二苯胺基苯之一；当所述起始原料A为二吡啶芴酮时，所述起始原料B为4,4′-二甲基三苯胺。
3.根据权利要求2所述的二吡啶芴类衍生物的制备方法，其特征在于，当所述起始原料A为9-苯基-9-羟基-4,5-二吡啶芴时：起始原料B为4,4′-二甲基三苯胺时，A与B以及三氟甲烷酸的摩尔质量比为1: (1 ~ 3): (0.5 ~ 1.5)；起始原料B为4-甲基三苯胺时，A与B以及三氟甲烷酸的摩尔质量比为(2 ~ 4): 1: (1 ~ 3)；起始原料B为三苯胺时，A与B以及三氟甲烷酸的摩尔质量比为(3 ~ 6): 1: (1.5 ~ 4.5)；起始原料B为4,4′-二苯胺基苯时，A与B以及三氟甲烷酸的摩尔质量比为: (4 ~ 8): 1: (2 ~ 6)。
4.根据权利要求2所述的二吡啶芴类衍生物的制备方法，其特征在于，当所述起始原料A为二吡啶芴酮，起始原料B为4,4′-二甲基三苯胺时，A与B以及三氟甲烷酸的摩尔质量比为1: (2 ~ 8): (1 ~ 3)。
5.一种如权利要求1所述的二吡啶芴类衍生物的应用，其特征在于，将所述二吡啶芴类衍生物作为蓝光磷光主体发光材料用于制备电致发光器件。
6.一种电致发光器件，包括玻璃，所述玻璃上从里向外依次附着有导电玻璃衬底层、空穴注入层、空穴传输层、激子阻档层、发光层、电子传输层、电子注入层和铝电极，其特征在于，所述发光层是由如权利要求1所述的二吡啶芴类衍生物和掺杂材料组成；所述掺杂材料为铱金属络合物。
7.根据权利要求6所述的电致发光器件，其特征在于，所述空穴注入层为MoO3，所述空穴传输层为NPB，所述激子阻档层为mCP，所述电子传输层为TmPyPB，所述电子注入层LiF。
8.根据权利要求7所述的电致发光器件，其特征在于，所述空穴注入层的厚度为5 ~ 15 nm，所述空穴传输层的厚度为20 ~ 60nm，所述激子阻挡层的厚度为2 ~ 10 nm，所述发光层的厚度为10 ~ 60 nm，所述电子传输层的厚度为30 ~ 60 nm，所述电子注入层的厚度为0.5 ~ 2 nm。
9.根据权利要求6所述的电致发光器件，其特征在于，所述掺杂材料为FIrpic，掺杂浓度为4%~8%。
10.根据权利要求9所述的电致发光器件，其特征在于，所述FIrpic的掺杂浓度为7%。
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