CN103539819A

CN103539819A - 二咔唑基苯类化合物、制备方法和应用及电致发光器件

Info

Publication number: CN103539819A
Application number: CN201310255523.6A
Authority: CN
Inventors: 黄宏
Original assignee: TCL Corp
Current assignee: TCL Corp
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2013-06-25
Publication date: 2014-01-29

Abstract

本发明公开一种二咔唑基苯类化合物、制备方法和应用及电致发光器件，所述二咔唑基苯类化合物的结构式为：；其中，当R1=

时，R2=R3=R4=R5=H；当R2=

时，R1=R3=R4=R5=H；当R3=

时，R1=R2=R4=R5=H；当R4=R2=

时，R1=R3=R5=H。本发明通过简单的合成路线得到所述二咔唑基苯类化合物，其是以1.3-二咔唑基苯为固定结构单元的蓝色磷光主体材料，玻璃化温度相对较高，三重态能量普遍大于2.7eV，且具有较好的空穴和电子传输能力，成膜性好且性质稳定，且在高亮度下低效率滚降。

Description

二咔唑基苯类化合物、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，尤其涉及一种二咔唑基苯类化合物、制备方法和应用及电致发光器件。

背景技术

有机电致发光可以分为荧光与磷光电致发光，根据自旋量子统计理论，磷光材料的电致发光其内部量子效率可以达到理论上的100%，相比荧光电致发光器件，具有更高的效率。对于主客体掺杂的磷光发光体系，磷光主体材料决定器件效率的高低以及效率滚降。自1999年Forrest等人（M. A. Baldo, S. Lamansky, P. E. Burrows, M. E. Thompson and S. R. Forrest, Applied Physics Letters 1999, 75, 4.）第一次发现将有机金属络合物掺杂在有机发光材料中形成发光层，同时引入电子传输兼空穴阻档层2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-邻菲罗啉(BCP)，获得绿光最大效率达到31 lm/W，远大于荧光器件发光效率，从而引起人们开始对磷光OLED的广大兴趣。

对于有机半导体材料，其电子传输速率相比空穴传输速率要慢很多倍，因此开发高电子迁移率的有机磷光主体材料对于提高磷光发光器件效率以及降低器件效率滚降具有至关重要的作用。1，3-二咔唑基苯类主体化合物由于其热稳定性相对较低及电子传输能力相对较弱等特点在工业化生产中应用相对较少。现有1，3-二咔唑基苯类磷光主体因其三重态能级低以及电子传输速度相对较慢且玻璃化温度低而不能很好地满足蓝光磷光发光器件的要求，同时1，3-二咔唑基苯类磷光主体化合物存在其HOMO/ LUMO与相邻活性层能级匹配不好的缺点。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

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咔唑基苯类化合物、制备方法和应用及电致发光器件，所述二咔唑基苯类化合物是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，并可将此类化合物作为蓝光磷光主体发光材料制备高效的电致磷光发光器件，旨在解决现有1，3-二咔唑基苯类磷光主体不能满足蓝光磷光发光器件要求的问题。

本发明的技术方案如下：

一种二咔唑基苯类化合物，其中，所述二咔唑基苯类化合物的结构式如下式所示：

；

其中，当R1=

时，R2 = R3= R4 = R5 = H；当R2=

时，R1 = R3= R4 = R5 = H；当R3=

时，R1 = R2= R4 = R5 = H；当R4=R2=

时，R1= R3 = R5 = H。

一种如上所述的二咔唑基苯类化合物的制备方法，其特征在于，所述二咔唑基苯类化合物的制备方法包括以下步骤：

3-苯基-二咔唑基苯类溴化物中间体的合成：将3-频那醇硼酸酯-1,3-二咔唑基苯和溴代碘苯通过Suzuki偶联反应合成3-苯基-二咔唑基苯类溴化物中间体；

所述二咔唑基苯类化合物的合成：依次添加3-苯基-二咔唑基苯类溴化物，二苯基磷氧，六水二氯化镍，锌粉，2,2′-联二吡啶，N,N′-二甲基乙酰胺，在氮气保护条件下，在90 ~ 150 ℃搅拌20 ~ 100小时，待反应液冷却至室温，将锌粉过滤掉，二氯甲烷萃取4 ~ 8次，加水洗涤4 ~ 8次，合并有机相，同时用无水硫酸镁干燥，过滤，减压蒸干溶剂，纯化，得到所述二咔唑基苯类化合物；

其中，3-苯基-二咔唑基苯类溴化物，二苯基磷氧，六水二氯化镍，锌粉，2,2′-联二吡啶，N,N′-二甲基乙酰胺之间的摩尔质量比为1: (1 ~ 10): (0.2 ~ 2): (1 ~ 25): (0.2 ~ 2): (4 ~ 10)。

所述的二咔唑基苯类化合物的制备方法，其中，所述3-苯基-二咔唑基苯类溴化物中间体的合成过程具体如下：

依次添加溴代碘苯，3-频那醇硼酸酯-1,3-二咔唑基苯，K₂CO₃，以及甲苯，无水乙醇，通入氮气赶走溶液中含有的空气，加入催化剂Pd(PPh₃)₄，在氮气避光环境中加热至90 ~ 140 ℃回流4 ~ 24小时，冷却至室温，加入二氯甲烷，同时有机相用二氯甲烷萃取，合并有机相，用水洗涤，无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩得粗产物，用二氯甲烷与甲醇重结晶，得所述3-苯基-二咔唑基苯类溴化物中间体；

其中，3-频那醇硼酸酯-1,3-二咔唑基苯、溴代碘苯、K₂CO₃、Pd(PPh₃)₄之间的摩尔质量比为1: (1 ~ 1.05): (1 ~ 15): (0.02 ~ 0.1), 且其中甲苯与乙醇的摩尔质量比为(2 ~ 10): 1。

所述的二咔唑基苯类化合物的制备方法，其中，所述溴代碘苯为4-溴碘苯、3-溴碘苯、2-溴碘苯或3,5-二溴碘苯。

所述的二咔唑基苯类化合物的制备方法，其中，所述纯化的方式为先用硅胶柱进行纯化，所得粗产物再在升华仪中360 ~ 380℃升华纯化。

一种如上所述的双极性磷光主体化合物的应用，其中，将所述二咔唑基苯类化合物作为蓝光磷光主体发光材料，用于制备电致磷光发光器件。

一种电致发光器件，其中，所述电致发光器件包括设置在基板上的阳极、阴极以及设置在阳极与阴极之间的发光层，所述发光层中含有如上所述的二咔唑基苯类化合物。

所述的电致发光器件，其中，发光层采用所述二咔唑基苯类化合物和掺杂剂组成。

所述的电致发光器件，其中，所述掺杂剂为FIrpic，掺杂浓度为4% ~ 8%。

所述的电致发光器件，其中，所述基板为玻璃，所述阳极为导电玻璃衬底层，所述阴极为铝电极；所述导电玻璃衬底层与铝电极之间依次设置有空穴注入层，空穴传输层，激子阻档层，发光层，电子传输层，电子注入层；所述空穴注入层，空穴传输层，激子阻档层，发光层，电子传输层，电子注入层从里向外依次为附着在玻璃上。

有益效果：本发明中所提供的二咔唑基苯类化合物，将具有电子传输性能较好的二苯基磷氧基与1,3-二咔唑基团连接起来，改变推拉电子基团之间的连接位置，同时通过连接咔唑基团调节磷光主体材料的双极传输性能。由于咔唑与二苯基磷氧基团均具有较强的刚性结构，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的共轭结构改变，促使主体化合物的HOMO/LUMO能级与相邻活性层的HOMO/LUMO能级匹配较好，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，可广泛应用于有机电致发光领域。

附图说明

图1为本发明二咔唑基苯类化合物的合成路线图。

图2为本发明电致发光器件的结构示意图。

图3为本发明中化合物mCPmPO的紫外吸收与荧光发射(CH₂Cl₂)光谱图。

图4为本发明中器件2的功率效率曲线图。

图5为本发明中器件2的电致发光光谱图。

具体实施方式

本发明提供一种二咔唑基苯类化合物、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。

本发明提供的一种二咔唑基苯类化合物，是一类以1，3-二咔唑基苯为供电子单元结构的有机蓝色双极磷光主体材料，并可将其应用在有机电致发光蓝光器件(OLED)中。所述二咔唑基苯类化合物以1，3-二咔唑基苯为中心结构，在咔唑的3位键联不同拉电子特性的基团，同时通过调整咔唑与拉电子基团之间的连接位置，有效地调整主体材料的共轭系统，提高化合物的三重态能级，而且使主体材料的HOMO与LUMO能级与蓝光客体的能级更好地匹配。另外，所述二咔唑基苯类化合物的极性可以通过推拉电子基团加以调整，促使主体材料的空穴与电子传输能力趋于一个平衡。所述二咔唑基苯类化合物与常用的蓝色磷光主体材料1，3-二咔唑基苯(mCP)相比较，在相同的条件下，蓝色磷光OLED器件具相对较高的效率，且在高亮度条件下的效率滚降较小，可广泛应用于有机电致发光领域。

具体地，所述二咔唑基苯类化合物为1，3-二咔唑基苯类双极性磷光主体化合物，是1,3-二咔唑基苯/二苯基磷氧类衍生物，其结构式如式（1）所示：

式（1）；

其中，当R1=

，R2 = R3= R4 = R5 = H时，化合物为：3-(4-三苯基磷氧基)-1,3-二咔唑基苯(简写为mCPpPO)，其分子结构式为

；

当R2= ，R1 = R3= R4 = R5 = H时，化合物为：3-(3-三苯基磷氧基)-1,3-二咔唑基苯(简写为mCPmPO)，其分子结构式为

；

当R3=

，R1 = R2= R4 = R5 = H时，化合物为：3-(2-三苯基磷氧基)-1,3-二咔唑基苯(简写为mCPoPO)，其分子结构式为

；

当R4= R2=

，R1= R3 = R5 = H时，化合物为：3-(3,5-二(二苯基磷氧基)苯)-1,3-二咔唑基苯(简写为mCPDmPO)，其分子结构式为

。

所有1,3-二咔唑基苯类双极磷光主体化合物均含有相同的咔唑基、二苯基磷氧基团，在同一分子内改变二苯基磷氧基团与咔唑基团连接比例以及调整两者的连接位置，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HOMO/LUMO能级，由于所连接的咔唑基团以及二苯基磷氧基团其刚性相比三苯胺基团要强，同时整个化合物的分子量增大，其结构扭曲度增强，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效率以及稳定性；而且二苯基磷氧基团特殊的共轭结构，可以很好地调整主体化合物的三重态能级，从而很好地应用于蓝光磷光主体发光材料。所有化合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咔唑基苯类化合物的制备方法，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。

所述二咔唑基苯类化合物的制备方法，其合成路线如图1所示，分为两个步骤，首先将3-频那醇硼酸酯-1,3-二咔唑基苯(2)通过Suzuki偶联反应合成3-苯基-二咔唑基苯类溴化物(3~6)，再将所得到的3-苯基-二咔唑基苯类溴化物(3~6)通过Ni(II)/Zn催化偶联反应生成所述二咔唑基苯类化合物。其中，反应条件：a) Pd(PPh₃)₄, 甲苯, K₂CO₃(2M), 乙醇, 1-溴-4-碘苯, 90 ~ 140 ℃, 4 ~ 24 h;　b) Pd(PPh₃)₄, 甲苯, K₂CO₃(2M), 乙醇, 1-溴-3-碘苯, 90 ~ 140 ℃, 4 ~ 24 h; c) Pd(PPh₃)₄, 甲苯, K₂CO₃(2M), 乙醇, 1-溴-2-碘苯, 90 ~ 140 ℃, 4 ~ 24 h; d) Pd(PPh₃)₄, 甲苯, K₂CO₃(2M), 乙醇, 1,3-二溴-5-碘苯, 90 ~ 140 ℃, 4 ~ 24 h; e)六水二氯化镍，二苯基磷氧，2,2′-联二吡啶，锌粉，DMAc，90 ~ 150℃，20 ~ 100小时；f) 六水二氯化镍，二苯基磷氧，2,2′-联二吡啶，锌粉，DMAc，90 ~ 150 ℃，20 ~ 100小时；g) 六水二氯化镍，二苯基磷氧，2,2′-联二吡啶，锌粉，DMAc，90 ~ 150 ℃，20 ~ 100小时；h) 六水二氯化镍，二苯基磷氧，2,2′-联二吡啶，锌粉，DMAc，90 ~ 150 ℃，20 ~ 100小时。

具体地，所述二咔唑基苯类化合物的制备方法，具体包括以下步骤：

3-苯基-二咔唑基苯类溴化物中间体的合成：

圆底烧瓶中，依次加入溴代碘苯，3-频那醇硼酸酯-1,3-二咔唑基苯(2)，K₂CO₃(2M)，以及甲苯，无水乙醇，通入氮气赶走溶液中含有的空气，加入催化剂Pd(PPh₃)₄，在氮气避光环境中加热至90 ~ 140 ℃回流4~24小时，冷却至室温，加入二氯甲烷，同时有机相用二氯甲烷萃取，合并有机相，用水洗涤，无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩得粗产物，用二氯甲烷与甲醇重结晶得白色固体粉末，即所述3-苯基-二咔唑基苯类溴化物中间体。

其中，3-频那醇硼酸酯-1,3-二咔唑基苯(2)、溴代碘苯、K₂CO₃(2M)、Pd(PPh₃)₄摩尔质量比为：1: (1 ~ 1.05): (1 ~ 15): (0.02 ~ 0.1), 且其中甲苯与乙醇的摩尔质量比为(2 ~ 10): 1。

所述溴代碘苯为4-溴碘苯、3-溴碘苯、2-溴碘苯或3,5-二溴碘苯。当所述溴代碘苯为4-溴碘苯时，所述3-苯基-二咔唑基苯类溴化物中间体为3-(4-溴苯)-1,3-二咔唑基苯 (3)；当所述溴代碘苯为3-溴碘苯时，所述3-苯基-二咔唑基苯溴化物中间体为3-(3-溴苯)-1,3-二咔唑基苯(4)；当所述溴代碘苯为2-溴碘苯时，所述3-苯基-二咔唑基苯类溴化物中间体为3-(2-溴苯)-1,3-二咔唑基苯(5)；当所述溴代碘苯为3,5-二溴碘苯时，所述3-苯基-二咔唑基苯类溴化物中间体为3-(3,5-二溴苯)-1,3-二咔唑基苯(6)。

所述二咔唑基苯类化合物的合成：

在干燥的单口烧瓶中，依次加入3-苯基-二咔唑基苯类溴化物，二苯基磷氧，六水二氯化镍(NiCl₂·6H₂O), 锌粉, 2,2′-联二吡啶, N,N′-二甲基乙酰胺(DMAc)，在氮气保护条件下，在90 ~ 150 ℃搅拌20 ~ 100小时，待反应液冷却至室温，直接将锌粉过滤掉，二氯甲烷萃取4~8次，加水洗涤4~8次，合并有机相同时用无水硫酸镁干燥，过滤，减压蒸干溶剂，纯化，最后得到白色固体产物，即为所述二咔唑基苯类化合物。所述纯化的方式为先用硅胶柱(展开剂：三氯甲烷:甲醇=1:1)进行纯化，所得粗产物再在升华仪中360 ~ 380℃升华纯化。

其中，3-苯基-二咔唑基苯类溴化物，二苯基磷氧，六水二氯化镍(NiCl₂·6H₂O), 锌粉, 2,2′-联二吡啶, N,N′-二甲基乙酰胺(DMAc)的摩尔质量比为: 1: (1 ~ 10): (0.2 ~ 2): (1 ~ 25): (0.2 ~ 2): (4 ~ 10)。

当所述3-苯基-二咔唑基苯类溴化物中间体为3-(4-溴苯)-1,3-二咔唑基苯(3)时，所述二咔唑基苯类化合物为mCPpPO；当所述3-苯基-二咔唑基苯类溴化物中间体为3-(3-溴苯)-1,3-二咔唑基苯(4)时，所述二咔唑基苯类化合物为mCPmPO；当所述3-苯基-二咔唑基苯类溴化物中间体为3-(2-溴苯)-1,3-二咔唑基苯(5)时，所述二咔唑基苯类化合物为mCPoPO；当所述3-苯基-二咔唑基苯类溴化物中间体为3-(3,5-二溴苯)-1,3-二咔唑基苯(6)时，所述3-苯基-二咔唑基苯类化合物为mCPDmPO。

本发明通过简单的合成路线得到以苯并咪唑为固定结构单元的蓝色磷光主体材料，玻璃化温度相对较高，三重态能量普遍大于2.7 eV，且具有较好的空穴和电子传输能力，成膜性好且性质稳定，器件最大外量子效率大于超过20%，且在高亮度下低效率滚降，是理想的高效蓝色磷光双极主体材料。

本发明中还提供所述二咔唑基苯类化合物的应用，将所述二咔唑基苯类化合物作为蓝光磷光主体发光材料，用于制备电致磷光发光器件。

本发明还提供一种电致发光器件，是一种电致磷光发光器件，所述电致发光器件包括玻璃，以及从玻璃由里向外依次附着在玻璃上的空穴注入层，空穴传输层，激子阻档层，发光层，电子传输层，电子注入层，铝电极。其中，发光层采用所述二咔唑基苯类化合物和掺杂材料组成，而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%，最好为6%。

本发明中将具有电子传输性能较好的二苯基磷氧基与1,3-二咔唑基团连接起来，改变推拉电子基团之间的连接位置，同时通过连接咔唑基团调节磷光主体材料的双极传输性能。由于咔唑与二苯基磷氧基团均具有较强的刚性结构，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的共轭结构改变，促使主体化合物的HOMO/LUMO能级与相邻活性层的HOMO/LUMO能级匹配较好，提高了三重态激子复合几率，并提高了器件发光效率，降低了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超到20000 cd/m²，最大外量子效率超到20%，在高亮度下效率滚降较小，当其发光亮度从10 cd/m²增加到1000 cd/m²时，效率滚降小于2%，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。

下面进一步说明本发明所述1,3-二咔唑基苯类衍生物连接如上所述不同取代基时所对应各化合物的制备过程及应用，所述说明不应当构成对本发明的限制。

化合物1

3-(4-三苯基磷氧基)-1,3-二咔唑基苯的制备过程如下：

在干燥的圆底烧瓶中，依次加入4-溴碘苯(1.0 mmol)，3-频那醇硼酸酯-1,3-二咔唑基苯(1.0 mmol)，K₂CO₃(2M) (5.0 mmol)，以及甲苯(50 mmol)，无水乙醇(25mmol)，通入氮气赶走溶液中含有的空气，加入催化剂Pd(PPh₃)₄ (0.05mmol),　在氮气避光环境中加热回流5小时，冷却至室温，加入二氯甲烷，同时有机相用二氯甲烷萃取，合并有机相，用水洗涤，无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩得粗产物，用二氯甲烷与甲醇重结晶得白色固体粉末(0.8 mmol)，即中间体3-(4-溴苯)-1,3-二咔唑基苯，产率：80%。MS (APCI): calcd for C₃₆H₂₃BrN₂: 562.1, found, 563.4 (M+1)⁺。

在干燥的单口烧瓶中，依次加入1,3-二咔唑基苯类溴化物 (1.0 mmol)，二苯磷氧(2.0 mmol)，六水二氯化镍(NiCl₂·6H₂O) (0.3mmol), 锌粉(6.0 mmol), 2,2′-联二吡啶(0.6 mmol), N,N′-二甲基乙酰胺(DMAc) (30.0 ml), 氮气保护条件下，在110 ℃搅拌30小时，待反应液冷却至室温，直接将锌粉过滤掉，二氯甲烷萃取5次，加水洗涤5次，合并有机相同时用无水硫酸镁干燥，过滤，减压蒸干溶剂，用硅胶柱(展开剂：三氯甲烷:甲醇=1:1)纯化，最后得到白色固体产物0.5 mmol，产率：55%。³¹P NMR: (CDCl₃, 400MHz) δ (ppm): 29.12；MS (APCI): calcd for C₄₈H₃₃N₂OP: 684.2, found, 685.2 (M+1)⁺。

化合物2

3-(3-三苯基磷氧基)-1,3-二咔唑基苯的制备过程如下：

采用与中间体1,3-二咔唑基苯类溴化物类似的方法，不同之处在于以3-溴碘苯作为起始原料，所得中间体为3-(3-溴苯)-1,3-二咔唑基苯。产率：78%。MS (APCI): calcd for C₃₆H₂₃BrN₂: 562.1, found, 563.8 (M+1)⁺。

采用与化合物mCPpPO类似的方法，可制得白色固体粉末，即3-(3-三苯基磷氧基)-1,3-二咔唑基苯，产率：50%。³¹P NMR: (CDCl₃, 400MHz): δ (ppm) 29.44；MS (APCI): calcd for C₄₈H₃₃N₂OP: 684.2, found, 685.3 (M+1)⁺。

化合物3

3-(2-三苯基磷氧基)-1,3-二咔唑基苯的制备过程如下：

采用与中间体1,3-二咔唑基苯类溴化物类似的方法，不同之处在于以2-溴碘苯作为起始原料，所得中间体为3-(2-溴苯)-1,3-二咔唑基苯。产率：70%。MS (APCI): calcd for C₃₆H₂₃BrN₂: 562.1, found, 563.9 (M+1)⁺。

采用与化合物mCPpPO类似的方法，可制得白色固体粉末，即为3-(3-三苯基磷氧基)-1,3-二咔唑基苯，产率：45%。³¹P-NMR: (CDCl₃, 400MHz): δ(ppm) 29.54；MS (APCI): calcd for C₄₈H₃₃N₂OP: 684.2, found, 685.4 (M+1)⁺。

化合物4

3-(3,5-二(二苯基磷氧基)苯)-1,3-二咔唑基苯的制备过程如下：

采用与中间体1,3-二咔唑基苯类溴化物类似的方法，不同之处在于以3,5-二溴碘苯作为起始原料，所得中间体为3-(3,5-二溴苯)-1,3-二咔唑基苯。产率：68%。MS (APCI): calcd for C₃₆H₂₂Br₂N₂: 640.0, found, 642.1 (M+1)⁺。

采用与化合物mCPpPO类似的方法，可制得白色固体粉末，即为3-(3,5-二(二苯基磷氧基)苯)-1,3-二咔唑基苯，产率：40%。³¹P-NMR: (CDCl₃, 400MHz): δ(ppm) 29.66；MS (APCI): calcd for C₆₀H₄₂N₂O₂P₂: 884.3, found, 884.4 (M+1)⁺。

下面以上述化合物1~4分别作为蓝色荧光发光材料制备电致发光器件。所述电致发光器件的结构如图2所示，以ITO为透明导电层（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为铝电极（阴极）。在本实施例中所述电致发光器件具体结构如表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

编号	器件结构
		器件1	ITO/MoO₃(10nm)/NPB(40nm)/mCP(5nm)/mCPpPO:FIrpic(20nm)/TmPyPB(40nm)/LiF(1nm)/Al
器件2	ITO/MoO₃(10nm)/NPB(40nm)/mCP(5nm)/mCPmPO:FIrpic(20nm)/TmPyPB(40nm)/LiF(1nm)/Al
		器件3	ITO/MoO₃(10nm)/NPB(40nm)/mCP(5nm)/mCPoPO:FIrpic(20 nm)/TmPyPB (40nm)/LiF(1nm)/Al
器件4	ITO/MoO₃(10nm)/NPB(40nm)/mCP(5nm)/mCPDmPO:FIrpic(20nm)/TmPyPB(40nm)/LiF(1nm)/Al

各个电致磷光发光器件的制备如下：

1、以mCPpPO作为蓝光磷光发光主体材料制备磷光发光器件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mCPpPO作为蓝光磷光发光主体材料制备成器件。本实验器件1结构为：

ITO/MoO₃(10nm)/NPB(40nm)/mCP(5nm)/mCPpPO:FIrpic(20nm)/TmPyPB(40nm)/LiF(1nm)/Al。

2、以mCPmPO作为蓝光磷光发光材料制备器件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mCPmPO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)/mCPmPO:FIrpic(20nm)/TmPyPB(40nm)/LiF(1nm)/Al。

3、以mCPoPO作为蓝光磷光发光材料制备器件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mCPoPO作为蓝光磷光主体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)/mCPoPO:FIrpic(20nm)/TmPyPB(40nm)/LiF(1nm)/Al。

4、以mCPDmPO作为蓝光磷光发光材料制备器件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mCPDmPO作为蓝光磷光主体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)/mCPDmPO:FIrpic(20nm)/TmPyPB(40nm)/LiF(1nm)/Al。

所制得器件的电流-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。其中，主体化合物mCPmPO的紫外吸收与荧光发射(CH₂Cl₂)光谱图如图3所示。所制得器件2的电致发光光谱图如图4所示。所制得器件2的功率效率曲线图如图5所示。

所制的器件2与最常用的蓝光磷光主体材料mCP的器件效率相比，器件效率大幅度提高，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)，见图4，以mCPmPO为主体，FIrpic为客体形成磷光发光器件的发光层，其器件最大外量子效率超过了20%，见图5，同时最大亮度超过了20000 cd/m²。

综上所述，本发明所提供的二咔唑基苯类化合物，将二苯基磷氧与1,3-二咔唑基苯以不同的位置相连同时通过咔唑调整主体化合物的双极传输性能，所得到1,3-二咔唑基苯/二苯基磷氧类衍生物保持较高的三重态能级，同时具有相对较高的玻璃化转换温度，而且由于二苯基磷氧基团特殊的共轭结构进一步调整主体化合物的HOMO/LUMO能级与相邻活性层能级匹配，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

1.一种二咔唑基苯类化合物，其特征在于，所述二咔唑基苯类化合物的结构式如下式所示：

；

其中，当R1= 时，R2 = R3= R4 = R5 = H；当R2=

时，R1 = R3= R4 = R5 = H；当R3=

时，R1 = R2= R4 = R5 = H；当R4= R2=

时，R1= R3 = R5 = H。

2.一种如权利要求1所述的二咔唑基苯类化合物的制备方法，其特征在于，所述二咔唑基苯类化合物的制备方法包括以下步骤：

所述二咔唑基苯类化合物的合成：依次添加3-苯基-二咔唑基苯类溴化物，二苯基磷氧，六水二氯化镍，锌粉，2,2′-联二吡啶，N,N′-二甲基乙酰胺，在氮气保护条件下，在90 ~ 150 ℃搅拌20 ~ 100小时，待反应液冷却至室温，将锌粉过滤掉，二氯甲烷萃取4 ~ 8次，加水洗涤4 ~ 8次，合并有机相同时用无水硫酸镁干燥，过滤，减压蒸干溶剂，纯化，得到所述二咔唑基苯类化合物；

其中，3-苯基-二咔唑基苯类溴化物，二苯磷氧，六水二氯化镍，锌粉，2,2′-联二吡啶，N,N′-二甲基乙酰胺之间的摩尔质量比为1: (1 ~ 10): (0.2 ~ 2): (1 ~ 25): (0.2 ~ 2): (4 ~ 10)。

3.根据权利要求2所述的二咔唑基苯类化合物的制备方法，其特征在于，所述3-苯基-二咔唑基苯类溴化物中间体的合成过程具体如下：

依次添加溴代碘苯，3-频那醇硼酸酯-1,3-二咔唑基苯，K₂CO₃，以及甲苯，无水乙醇，通入氮气赶走溶液中含有的空气，加入催化剂Pd(PPh₃)₄，在氮气避光环境中加热至90 ~ 140 ℃回流4~24小时，冷却至室温，加入二氯甲烷，同时有机相用二氯甲烷萃取，合并有机相，用水洗涤，无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩得粗产物，用二氯甲烷与甲醇重结晶，得所述3-苯基-二咔唑基苯类溴化物中间体；

其中，3-频那醇硼酸酯-1,3-二咔唑基苯、溴代碘苯、K₂CO₃、Pd(PPh₃)₄之间的摩尔质量比为1.0: (1 ~ 1.05): (1 ~ 15): (0.02 ~ 0.1), 且其中甲苯与乙醇的摩尔质量比为(2 ~ 10): 1。

4.根据权利要求3所述的二咔唑基苯类化合物的制备方法，其特征在于，所述溴代碘苯为4-溴碘苯、3-溴碘苯、2-溴碘苯或3,5-二溴碘苯。

5.根据权利要求2所述的二咔唑基苯类化合物的制备方法，其特征在于，所述纯化的方式为先用硅胶柱进行纯化，所得粗产物再在升华仪中360 ~ 380℃下升华纯化。

6.一种如权利要求1所述的双极性磷光主体化合物的应用，其特征在于，将所述二咔唑基苯类化合物作为蓝光磷光主体发光材料，用于制备电致磷光发光器件。

7.一种电致发光器件，其特征在于，所述电致发光器件包括设置在基板上的阳极、阴极以及设置在阳极与阴极之间的发光层，所述发光层中含有如权利要求1所述的二咔唑基苯类化合物。

8.根据权利要求7所述的电致发光器件，其特征在于，发光层采用所述二咔唑基苯类化合物和掺杂剂组成。

9.根据权利要求8所述的电致发光器件，其特征在于，所述掺杂剂为FIrpic，掺杂浓度为4% ~ 8%。

10.根据权利要求7-9任一所述的电致发光器件，其特征在于，所述基板为玻璃，所述阳极为导电玻璃衬底层，所述阴极为铝电极；所述导电玻璃衬底层与铝电极之间依次设置有空穴注入层，空穴传输层，激子阻档层，发光层，电子传输层，电子注入层；所述空穴注入层，空穴传输层，激子阻档层，发光层，电子传输层，电子注入层从里向外依次为附着在玻璃上。