CN104447866A - 三苯基膦氧修饰的三嗪化合物及其制备和在有机电致发光器件中的应用 - Google Patents
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Abstract
三苯基膦氧修饰的三嗪化合物及其制备和在有机电致发光器件中的应用,本发明涉及有机电致发光材料、合成方法及其应用。本发明是要解决现有的具有较高三线态能级的电子传输材料应用于三嗪衍生物电致发光器件时,启亮电压偏高的问题。本发明的三苯基膦氧修饰的三嗪化合物的结构式为: 制备方法:一、制备一溴三苯基三嗪;二、一溴三苯基三嗪与二苯基膦反应,得到三苯基膦氧修饰的三嗪化合物。可将其做为电子传输材料应用到有机电致磷光器件中。电致磷光器件的启亮电压降低到2.7V,同时提高了有机电致发光材料其器件的发光效率和亮度。
Description
技术领域
本发明涉及有机电致发光材料、合成方法及其应用。
背景技术
1997年等在《Nature》上报道了首例以有机过渡金属配合物为发光体的有机电致磷光器件,发现电致磷光材料可同时利用单线态和三线态激子发光,其理论内量子效率可达到100%,引起了人们广泛的关注和研究。近年来,基于磷光材料的有机电致发光二极管(OLEDs)由于其体积小质量轻、可挠曲、发光效率高、响应速度快等突出的优点而备受人们的关注。
现有的三嗪化合物是重要的电致磷光材料,然而三嗪化合物由于本身较长的激发态寿命,使得其本身存在严重的浓度淬灭和三重态-三重态湮灭效应,从而极大地降低器件的发光效率和亮度。研究发现采用一种合适的三重态激发态能级电子传输材料对电致磷光材料进行分散,增大电致磷光材料分子间的距离并削弱分子间的相互作用,可以有效地抑制这些淬灭和湮灭效应,从而大幅度地提高器件的效率等性能。但是具有较高三线态能级的电子传输材料,往往具有较宽的能隙,导致电致磷光器件的启亮电压一般高于3.5V,启亮电压偏高。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的具有较高三线态能级的电子传输材料应用于三嗪化合物电致发光器件时,启亮电压偏高的问题,而提供三苯基膦氧修饰的三嗪化合物及其制备和在有机电致发光器件中的应用。
本发明的三苯基膦氧修饰的三嗪化合物的结构式为:
本发明的三苯基膦氧修饰的三嗪化合物共3种,其结构为在(I)的三苯基三嗪母体上分别引入三个具有载流子传输特性的膦氧功能基团,母体结构分别如下:
当以三苯基三嗪为母体,X为二苯基膦氧,Y、Z为氢时,化合物为p-TPPOTZ,其结构式为(II);
当以三苯基三嗪为母体,Y为二苯基膦氧,X、Z为氢时,化合物为m-TPPOTZ,其结构式为(III);
当以三苯基三嗪为母体,Z为二苯基膦氧,X和Y为氢时,化合物为o-TPPOTZ,其结构式为(IV);
三苯基膦氧修饰的三嗪化合物的合成方法按下列步骤实现:
一、将1mmol的一溴苯腈、2~5mmol的三氟甲烷磺酸、5~10ml的氯仿搅拌反应5~24小时,然后倒入冰水中,过滤出固体,依次用蒸馏水、氯仿洗涤固体,干燥后得到一溴三苯基三嗪;
二、将步骤一合成的1mmol一溴三苯基三嗪、3~6mmol的二苯基膦、0.005~0.01mmol的醋酸钯和5~10ml的DMF混合,反应10~36小时后倒入冰水中,萃取得到有机层,有机层干燥后加入H2O2氧化,再经萃取、干燥后以乙醇和乙酸乙酯的混合溶剂为淋洗剂柱层析纯化得到三苯基膦氧修饰的三嗪化合物。
本发明当步骤一溴苯腈为对溴苯腈时,其产物结构式为得到三苯基膦氧三嗪电子传输材料为p-TPPOTZ;当步骤一溴苯腈为邻溴苯腈时,其产物结构式为得到三苯基膦氧三嗪电子传输材料为o-TPPOTZ;当步骤一溴苯腈为间溴苯腈时,其产物结构式为得到三苯基膦氧三嗪电子传输材料为m-TPPOTZ;通过此方法合成的三苯基膦氧三嗪电子传输材料为o-TPPOTZ、m-TPPOTZ和p-TPPOTZ。
本发明的三苯基膦氧修饰的三嗪化合物可作为电子传输材料应用到有机电致磷光器件中。
利用三苯基膦氧修饰的三嗪化合物作为电子传输材料的有机电致磷光器件的制备方法按以下步骤实现:
一、将经过去离子水清洗的玻璃或塑料衬底放入真空蒸镀仪,真空度为1×10-6mbar,蒸镀速率设为0.1~0.3nm s-1,在玻璃或塑料衬底上蒸镀材料为氧化铟锡(ITO)、厚度为1~100nm的阳极导电层;
二、在阳极导电层上蒸镀材料为MoO3(三氧化钼)、厚度为2~10nm的空穴注入层;
三、在空穴注入层上蒸镀材料为TAPC(1,1-二[(二-4-对甲苯氨基)苯基]环己烷)、厚度为40~80nm的空穴传输层,再在空穴传输层上蒸镀材料为材料为mCP(1,3-二(9H-咔唑基)苯)、厚度为5~15nm的空穴传输层b;
四、在空穴传输层b上蒸镀材料为mCP和FIrpic(双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱)的混合物、厚度为5~50nm的发光层,其中mCP和FIrpic的混合物中FIrpic的质量含量为10%~15%;
五、在发光层上继续蒸镀厚度为5~40nm的三苯基膦氧三嗪电子传输材料的电子传输层;
六、在电子传输层上蒸镀材料为LiF(氟化锂)、厚度为10~80nm的电子传输层;
七、在电子注入层上蒸镀材料为金属、厚度为1~100nm的阴极导电层,封装得到有机电致磷光器件。
本发明提供的三苯基膦氧修饰的三嗪化合物以三苯基三嗪为母体,由于二苯基膦氧基结构本身含有P=O基团,膦氧(P=O)基团通过C-P饱和键将芳香基团连接起来,能够有效的阻断共轭,保证分子具有较高的三线态能级;同时P=O基团具有极化分子的作用,可提高分子的电子注入传输能力,其次,本发明使用三苯基三嗪为母体进行多功能化的修饰,这些基团具有良好的热力学稳定性和器件成膜能力,膦氧基团的引入可增强整个分子的载流子注入和传输能力,最后,通过调节修饰基团修饰位置来调控整个分子的载流子传输能力。从而在高的三重态激发态能级和良好的载流子注入传输能力之间求得平衡。
本发明三苯基膦氧修饰的三嗪化合物用于电致发光器件包含以下优点:
1、保持较高的三线态能级,保证能量从主体到客体的有效传递。
2、提高电致发光器件材料的载流子注入和传输能力,以三苯基膦氧三嗪为电子传输材料制备的电致磷光器件将电致磷光器件的启亮电压降低到2.7V~2.9V,具有良好的热力学稳定性,裂解温度为429~500℃,同时提高了有机电致发光材料其器件的发光效率和亮度。
附图说明
图1是实施例一制备的三苯基膦氧修饰的三嗪化合物o-TPPOTZ的紫外荧光光谱谱图,其中a表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物o-TPPOTZ二氯甲烷溶剂中的紫外光谱图,b表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物o-TPPOTZ薄膜的紫外光谱图,c表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物o-TPPOTZ溶于二氯甲烷溶剂中的荧光光谱图,d表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物o-TPPOTZ薄膜的荧光光谱图,e表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物o-TPPOTZ的磷光光谱图;
图2是实施例一制备的三苯基膦氧修饰的三嗪化合物o-TPPOTZ的热重分析谱图;
图3是实施例二制备的三苯基膦氧修饰的三嗪化合物m-TPPOTZ的紫外荧光光谱谱图,a表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物m-TPPOTZ二氯甲烷溶剂中的紫外光谱图,b表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物m-TPPOTZ薄膜的紫外光谱图,c表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物m-TPPOTZ溶于二氯甲烷溶剂中的荧光光谱图,d表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物m-TPPOTZ薄膜的荧光光谱图,e表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物m-TPPOTZ的磷光光谱图;
图4是实施例二制备的三苯基膦氧修饰的三嗪化合物m-TPPOTZ的热重分析谱图;
图5是实施例三制备的三苯基膦氧修饰的三嗪化合物p-TPPOTZ的紫外荧光光谱谱图,a表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物p-TPPOTZ二氯甲烷溶剂中的紫外光谱图,b表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物p-TPPOTZ薄膜的紫外光谱图,c表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物p-TPPOTZ溶于二氯甲烷溶剂中的荧光光谱图,d表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物p-TPPOTZ薄膜的荧光光谱图,e表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物p-TPPOTZ的磷光光谱图;
图6是实施例三制备的三苯基膦氧修饰的三嗪化合物p-TPPOTZ的热重分析谱图;
图7是应用三苯基膦氧修饰的三嗪化合物o-TPPOT制备的电致深蓝光磷光器件的电压-电流密度关系曲线;
图8是应用三苯基膦氧修饰的三嗪化合物o-TPPOT制备的电致深蓝光磷光器件的电压-亮度关系曲线;
图9是应用三苯基膦氧修饰的三嗪化合物o-TPPOT制备的电致深蓝光磷光器件的亮度-电流效率关系曲线;
图10是应用三苯基膦氧修饰的三嗪化合物o-TPPOT制备的电致深蓝光磷光器件的亮度-功率效率关系曲线;
图11是应用三苯基膦氧修饰的三嗪化合物o-TPPOT制备的电致深蓝光磷光器件的亮度-外量子效率关系曲线效率;
图12是应用三苯基膦氧修饰的三嗪化合物o-TPPOT制备的电致深蓝光磷光器件的电致发光光谱图;
图13是应用三苯基膦氧修饰的三嗪化合物m-TPPOTZ制备的电致绿光磷光器件的电压-电流密度关系曲;
图14是应用三苯基膦氧修饰的三嗪化合物m-TPPOTZ制备的电致绿光磷光器件的电压-亮度关系曲线;
图15是应用三苯基膦氧修饰的三嗪化合物m-TPPOTZ制备的电致绿光磷光器件的亮度-电流效率关系曲线;
图16是应用三苯基膦氧修饰的三嗪化合物m-TPPOTZ制备的电致绿光磷光器件的亮度-功率效率关系曲线;
图17是应用三苯基膦氧修饰的三嗪化合物m-TPPOTZ制备的电致绿光磷光器件的亮度-外量子效率关系曲线;
图18是应用三苯基膦氧修饰的三嗪化合物m-TPPOTZ制备的电致绿光磷光器件的电致发光光谱图。
图19是应用三苯基膦氧修饰的三嗪化合物p-TPPOTZ制备的电致绿光磷光器件的电压-电流密度关系曲;
图20是应用三苯基膦氧修饰的三嗪化合物p-TPPOTZ制备的电致绿光磷光器件的电压-亮度关系曲线;
图21是应用三苯基膦氧修饰的三嗪化合物p-TPPOTZ制备的电致绿光磷光器件的亮度-电流效率关系曲线;
图22是应用三苯基膦氧修饰的三嗪化合物p-TPPOTZ制备的电致绿光磷光器件的亮度-功率效率关系曲线;
图23是应用三苯基膦氧修饰的三嗪化合物p-TPPOTZ制备的电致绿光磷光器件的亮度-外量子效率关系曲线;
图24是应用三苯基膦氧修饰的三嗪化合物p-TPPOTZ制备的电致绿光磷光器件的电致发光光谱图。
具体实施方式
具体实施方式一:本实施方式的三苯基膦氧修饰的三嗪化合物的结构式为:
具体实施方式二:具体实施方式一所述的三苯基膦氧修饰的三嗪化合物的制备方法,按下列步骤进行:
一、将1mmol的一溴苯腈、2~5mmol的三氟甲烷磺酸、5~10ml的氯仿搅拌反应5~24小时,然后倒入冰水中,过滤出固体,依次用蒸馏水、氯仿洗涤固体,干燥后得到一溴三苯基三嗪;
二、将步骤一合成的1mmol一溴三苯基三嗪、3~6mmol的二苯基膦、0.005~0.01mmol的醋酸钯和5~10ml的DMF混合,反应10~36小时后倒入冰水中,萃取得到有机层,有机层干燥后加入H2O2氧化,再经萃取、干燥后以乙醇和乙酸乙酯的混合溶剂为淋洗剂柱层析纯化,得到三苯基膦氧修饰的三嗪化合物。
本实施方式中,当步骤一溴苯腈为对溴苯腈时,其产物结构式为得到三苯基膦氧三嗪电子传输材料为p-TPPOTZ;当步骤一溴苯腈为邻溴苯腈时,其产物结构式为得到三苯基膦氧三嗪电子传输材料为o-TPPOTZ;当步骤一溴苯腈为间溴苯腈时,其产物结构式为得到三苯基膦氧三嗪电子传输材料为m-TPPOTZ;通过此方法合成的三苯基膦氧三嗪电子传输材料为o-TPPOTZ、m-TPPOTZ和p-TPPOTZ。
具体实施方式三:具体实施方式一所述的三苯基膦氧修饰的三嗪化合物的应用,是将三苯基膦氧修饰的三嗪化合物作为电子传输材料,应用到有机电致磷光器件中。
具体实施方式四:利用具体实施方式一所述的三苯基膦氧修饰的三嗪化合物作为电子传输材料的有机电致磷光器件的制备方法按以下步骤实现:
一、将经过去离子水清洗的玻璃或塑料衬底放入真空蒸镀仪,真空度为1×10-6mbar,蒸镀速率设为0.1~0.3nm s-1,在玻璃或塑料衬底上蒸镀材料为氧化铟锡(ITO)、厚度为1~100nm的阳极导电层;
二、在阳极导电层上蒸镀材料为MoO3(三氧化钼)、厚度为2~10nm的空穴注入层;
三、在空穴注入层上蒸镀材料为TAPC(1,1-二[(二-4-对甲苯氨基)苯基]环己烷)、厚度为40~80nm的空穴传输层,再在空穴传输层上蒸镀材料为材料为mCP(1,3-二(9H-咔唑基)苯)、厚度为5~15nm的空穴传输层b;
四、在空穴传输层b上蒸镀材料为mCP和FIrpic(双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱)的混合物、厚度为5~50nm的发光层,其中mCP和FIrpic的混合物中FIrpic的质量含量为10%~15%;
五、在发光层上继续蒸镀厚度为5~40nm的三苯基膦氧三嗪电子传输材料的电子传输层;
六、在电子传输层上蒸镀材料为LiF(氟化锂)、厚度为10~80nm的电子传输层;
七、在电子注入层上蒸镀材料为金属、厚度为1~100nm的阴极导电层,封装得到有机电致磷光器件。
本实施方式以三苯基膦氧三嗪为电子传输材料制备电致磷光器件,该器件包括玻璃或塑料衬底,附着在玻璃或塑料衬底上的阳极导电层,材料为氧化铟锡(ITO),贴合在阳极导电层上的空穴注入层,材料为MoOx,贴合在空穴注入层上的空穴传输层,1,3-二(9H-咔唑基)苯(mCP),贴合在空穴传输层上的空穴传输层,材料为1,1-二[(二-4-对甲苯氨基)苯基]环己烷(TAPC),贴合在空穴传输层上的发光层,材料为双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱(FIrpic)与mCP的混合物,与发光层贴合的是电子传输层,与电子传输层贴合的电子注入层,材料为LiF,与电子注入层贴合的阴极导电层,材料为金属。
具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式四不同的是步骤七所述的金属为钙、镁、银、铝、钙合金、镁合金、银合金或铝合金。其它与具体实施方式四相同。
用以下实施例验证本发明的有益效果:
实施例一:本实施例的三苯基膦氧修饰的三嗪化合物的合成方法按下列步骤实现:
一、将1mmol的邻溴苯腈、5mmol的三氟甲烷磺酸、8ml的氯仿搅拌反应8小时,然后倒入冰水中,过滤出固体,依次用蒸馏水、氯仿洗涤固体,干燥后得到邻溴三苯基三嗪;经测定其核磁共振氢谱的数据为1H NMR(CDCl3,400MHz)δ=8.104(d,J=7.6Hz,3H),7.762(d,J=8.0Hz,3H),7.488(t,J=7.6Hz,3H),7.371(t,J=8.0Hz,3H);
二、将步骤一合成的1mmol邻溴三苯基三嗪、5mmol的二苯基膦、0.01mmol的醋酸钯和8ml的DMF混合,反应24小时后倒入冰水中,萃取得到有机层,有机层干燥后加入H2O2氧化,再经萃取、干燥后以乙醇和乙酸乙酯体积比为1:10的混合溶剂为淋洗剂柱层析纯化,得到三苯基膦氧修饰的三嗪化合物o-TPPOTZ,它的核磁共振氢谱数据为:1HNMR(CDCl3,400MHz)7.826-7.797(m,3H),7.453(d,d,J1=J2=12.0Hz,13H),7.404-7.337(m,11H),7.287-7.242(m,17H)。o-TPPOTZ的结构图为:
本实施例得到三苯基膦氧修饰的三嗪化合物o-TPPOTZ的紫外荧光光谱谱图如图1所示。其中■表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物在二氯甲烷溶剂中的紫外光谱图;●表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物薄膜的紫外光谱图,□表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物溶于二氯甲烷溶剂中的荧光光谱图,○表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物薄膜的荧光光谱图,△表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物的磷光光谱图。从图1可看出o-TPPOTZ的吸收峰在267nm,发射峰在354nm。
本实施例得到三苯基膦氧三嗪电子传输材料o-TPPOTZ的热重分析谱图如图2所示,由图可知三苯基膦氧三嗪电子传输材料o-TPPOTZ的裂解温度达429℃。
实施例二:本实施例的三苯基膦氧修饰的三嗪化合物的合成方法按下列步骤实现:
一、将1mmol的间溴苯腈、5mmol的三氟甲烷磺酸、8ml的氯仿搅拌反应8小时,然后倒入冰水中,过滤出固体,依次用蒸馏水、氯仿洗涤固体,干燥后得到间溴三苯基三嗪;经测定其核磁共振氢谱的数据为1H NMR(CDCl3,400MHz)δ=8.849(s,3H),8.882(d,J=8.0Hz,3H),7.761(d,J=8.0Hz,3H),7.471(t,J=8.0Hz,3H);
二、将步骤一合成的1mmol间溴三苯基三嗪、5mmol的二苯基膦、0.01mmol的醋酸钯和8ml的DMF混合,反应24小时后倒入冰水中,萃取得到有机层,有机层干燥后加入H2O2氧化,再经萃取、干燥后,以体积比为1︰10乙醇和乙酸乙酯的混合溶剂为淋洗剂柱层析纯化得到三苯基膦氧修饰的三嗪化合物m-TPPOTZ,它的核磁共振氢谱数据为:1H NMR(CDCl3,400MHz)δ=9.005(d,J=12.4Hz,3H),8.737(d,J=8.0Hz,3H),7.880(d,d,J1=J2=7.6Hz,3H),7.722(d,d,J1=J2=12.0Hz,12H),7.647(t,J=7.6Hz,3H),7.565-7.504(m,18H)。m-TPPOTZ的结构图为:
本实施例得到三苯基膦氧修饰的三嗪化合物m-TPPOTZ的紫外荧光光谱谱图如图3所示。其中■表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物在二氯甲烷溶剂中的紫外光谱图;●表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物薄膜的紫外光谱图,□表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物溶于二氯甲烷溶剂中的荧光光谱图,○表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物薄膜的荧光光谱图,△表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物的磷光光谱图;从图3可看出m-TPPOTZ的吸收峰在272nm,发射峰在354nm。
本实施例得到三苯基膦氧三嗪电子传输材料m-TPPOTZ的热重分析谱图如图4所示,由图可知三苯基膦氧三嗪电子传输材料m-TPPOTZ的裂解温度达466℃。
实施例三:本实施例的三苯基膦氧修饰的三嗪化合物的合成方法按下列步骤实现:
一、将1mmol的对溴苯腈、5mmol的三氟甲烷磺酸、8ml的氯仿搅拌反应8小时,然后倒入冰水中,过滤出固体,依次用蒸馏水、氯仿洗涤固体,干燥后得到对溴三苯基三嗪;经测定其核磁共振氢谱的数据为:1H NMR(CDCl3,400MHz)δ=8.606(d,J=8.8Hz,6H),7.713(d,J=8.8Hz,6H);
二、将步骤一合成的1mmol对溴三苯基三嗪、5mmol的二苯基膦、0.01mmol的醋酸钯和8ml的DMF混合,反应24小时后倒入冰水中,萃取得到有机层,有机层干燥后加入H2O2氧化,再经萃取、干燥后以乙醇和乙酸乙酯体积比为1:10的混合溶剂为淋洗剂柱层析纯化,得到三苯基膦氧修饰的三嗪化合物p-TPPOTZ,它的核磁共振氢谱数据为:
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ=8.813(d,J=8.4Hz,6H),8.895(d,d,J1=11.2,J2=,11.6Hz,6H),7.713(d,d,J1=J2=12.0Hz,12H),7.582(t,J=7.6Hz,6H),7.517-7.473(m,12H)。p-TPPOTZ的结构图为:
本实施例得到三苯基膦氧修饰的三嗪化合物p-TPPOTZ的紫外荧光光谱谱图如图5所示。其中■表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物在二氯甲烷溶剂中的紫外光谱图;●表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物薄膜的紫外光谱图,□表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物溶于二氯甲烷溶剂中的荧光光谱图,○表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物薄膜的荧光光谱图,△表示三苯基膦氧修饰的三嗪化合物的磷光光谱图;从图5可看出p-TPPOTZ的吸收峰在281nm,发射峰在355nm。
本实施例得到三苯基膦氧三嗪电子传输材料p-TPPOTZ的热重分析谱图如图6所示,由图可知三苯基膦氧三嗪电子传输材料p-TPPOTZ的裂解温度达500℃。
用实施例一制备的o-TPPOTZ、实施例二制备的m-TPPOTZ和实施列三制备的p-TPPOTZ分别制备电致深蓝光磷光器件,具体的制备方法如下:
一、将经过去离子水清洗的玻璃或塑料衬底放入真空蒸镀仪,真空度为1×10-6mbar,蒸镀速率设为0.2nm s-1,在玻璃衬底上蒸镀材料为氧化铟锡(ITO),厚度为100nm的阳极导电层;
二、在阳极导电层上蒸镀材料为MoOx、厚度为10nm的空穴注入层;
三、在空穴注入层上蒸镀材料为TAPC、厚度为65nm的空穴传输层,再在空穴传输层上蒸镀材料为材料为mCP、厚度为5nm的空穴传输层;
四、在空穴传输层上蒸镀材料为FIrpic与mCP的混合物、厚度为20nm的发光层;
五、在发光层上蒸镀材料为三苯基膦氧修饰的三嗪化合物、厚度为35nm的电子传输层;
六、在电子传输层上蒸镀材料为LIF、厚度为1nm的电子注入层;
七、在电子注入层上蒸镀材料为铝、厚度为100nm的阴极导电层,封装得到电致磷光器件。
本实施例电致磷光器件的结构为:ITO/MoO3(10nm)/TAPC(65nm)/mCP(5nm)/mCP:FIrpic(10%,20nm)/三苯基膦氧修饰的三嗪化合物(35nm)/LiF(1nm)/Al(100nm);其中三苯基为膦氧修饰的三嗪化合物o-TPPOTZ、m-TPPOTZ或p-TPPOTZ。
本实施例步骤五所述的铱配合物FIrpic,其结构式为
本实施例以三苯基膦氧修饰的三嗪化合物o-TPPOTZ制备的电致深蓝光磷光器件的电压-电流密度关系曲线如图7所示,由此图可知三苯基膦氧三嗪电子传输材料o-TPPOTZ材料具有半导体特性,其阀值电压为2.7V。
本实施例以三苯基膦氧三嗪电子传输材料o-TPPOTZ制备的电致深蓝光磷光器件的电压-亮度关系曲线如图8所示,由此图可知该器件的启亮电压为2.7V。
本实施例以三苯基膦氧三嗪电子传输材料o-TPPOTZ制备的电致深蓝光磷光器件的亮度-电流效率关系曲线如图9所示,由此图可知该器件在亮度为30.4cd·m-2时,电流效率达到最大值16.9cd·A-1。
本实施例以三苯基膦氧三嗪电子传输材料o-TPPOTZ制备的电致深蓝光磷光器件的亮度-功率效率关系曲线如图10所示,由此图可知该器件在亮度为10.2cd·m-2时,功率效率达到最大值14.3lm·W-1。
本实施例以三苯基膦氧三嗪电子传输材料o-TPPOTZ制备的电致深蓝光磷光器件的亮度-外量子效率关系曲线如图11所示,由此图可知该器件在亮度为34.1cd·m-2时,获得最大外量子效率8.3%。
本实施例以三苯基膦氧三嗪电子传输材料o-TPPOTZ制备的电致深蓝光磷光器件的电致发光光谱图如图12所示,由此图可知该器件的电致发光峰在472nm处,伴随500nm的肩峰。
本实施例以三苯基膦氧三嗪电子传输材料m-TPPOTZ制备的电致深蓝光磷光器件的电压-电流密度关系曲线如图13所示,由此图可知三苯基膦氧三嗪电子传输材料m-TPPOTZ材料具有半导体特性,其阀值电压为2.9V。
本实施例以三苯基膦氧三嗪电子传输材料m-TPPOTZ制备的电致深蓝光磷光器件的电压-亮度关系曲线如图14所示,由此图可知该器件的启亮电压小于2.9V。
本实施例以三苯基膦氧三嗪电子传输材料m-TPPOTZ制备的电致深蓝光磷光器件的亮度-电流效率关系曲线如图15所示,由此图可知该器件在亮度为97.3cd·m-2时,电流效率达到最大值23.8cd·A-1。
本实施例以三苯基膦氧三嗪电子传输材料m-TPPOTZ制备的电致深蓝光磷光器件的亮度-功率效率关系曲线如图16所示,由此图可知该器件在亮度为9.8cd·m-2时,功率效率达到最大值20.1lm·W-1。
本实施例以三苯基膦氧三嗪电子传输材料m-TPPOTZ制备的电致深蓝光磷光器件的亮度-外量子效率关系曲线如图17所示,由此图可知该器件在亮度为97.3cd·m-2时,获得最大外量子效率11.8%。
本实施例以三苯基膦氧三嗪电子传输材料m-TPPOTZ制备的电致深蓝光磷光器件的电致发光光谱图如图18所示,由此图可知该器件的电致发光峰在472nm处,伴随500nm的肩峰。
本实施例以三苯基膦氧三嗪电子传输材料p-TPPOTZ制备的电致深蓝光磷光器件的电压-电流密度关系曲线如图19所示,由此图可知三苯基膦氧三嗪电子传输材料p-TPPOTZ材料具有半导体特性,其阀值电压为2.7V。
本实施例以三苯基膦氧三嗪电子传输材料p-TPPOTZ制备的电致深蓝光磷光器件的电压-亮度关系曲线如图20所示,由此图可知该器件的启亮电压小于2.7V。
本实施例以三苯基膦氧三嗪电子传输材料p-TPPOTZ制备的电致深蓝光磷光器件的亮度-电流效率关系曲线如图21所示,由此图可知该器件在亮度为100.4cd·m-2时,电流效率达到最大值27.4cd·A-1。
本实施例以三苯基膦氧三嗪电子传输材料p-TPPOTZ制备的电致深蓝光磷光器件的亮度-功率效率关系曲线如图22所示,由此图可知该器件在亮度为46.8cd·m-2时,功率效率达到最大值22.9lm·W-1。
本实施例以三苯基膦氧三嗪电子传输材料p-TPPOTZ制备的电致深蓝光磷光器件的亮度-外量子效率关系曲线如图23所示,由此图可知该器件在亮度为100.4cd·m-2时,获得最大外量子效率13.1%。
本实施例以三苯基膦氧三嗪电子传输材料p-TPPOTZ制备的电致深蓝光磷光器件的电致发光光谱图如图24所示,由此图可知该器件的电致发光峰在472nm处,伴随500nm的肩峰。
Claims (5)
1.三苯基膦氧修饰的三嗪化合物,其特征在于它的结构式为:
2.制备权利要求1所述的三苯基膦氧修饰的三嗪化合物的方法,其特征在于该方法按下列步骤进行:
一、将1mmol的一溴苯腈、2~5mmol的三氟甲烷磺酸、5~10ml的氯仿搅拌反应5~24小时,然后倒入冰水中,过滤出固体,依次用蒸馏水、氯仿洗涤固体,干燥后得到一溴三苯基三嗪;
二、将步骤一合成的1mmol一溴三苯基三嗪、3~6mmol的二苯基膦、0.005~0.01mmol的醋酸钯和5~10ml的DMF混合,反应10~36小时后倒入冰水中,萃取得到有机层,有机层干燥后加入H2O2氧化,再经萃取、干燥后以乙醇和乙酸乙酯的混合溶剂为淋洗剂柱层析纯化,得到三苯基膦氧修饰的三嗪化合物。
3.权利要求1所述的三苯基膦氧修饰的三嗪化合物的应用,其特征在于该应用,是将三苯基膦氧修饰的三嗪化合物作为电子传输材料,应用到有机电致磷光器件中。
4.根据权利要求3所述的三苯基膦氧修饰的三嗪化合物的应用,其特征在于利用具体实施方式一所述的三苯基膦氧修饰的三嗪化合物作为电子传输材料的有机电致磷光器件的制备方法按以下步骤进行:
一、将经过去离子水清洗的玻璃或塑料衬底放入真空蒸镀仪,真空度为1×10-6mbar,蒸镀速率设为0.1~0.3nm s-1,在玻璃或塑料衬底上蒸镀材料为氧化铟锡(ITO)、厚度为1~100nm的阳极导电层;
二、在阳极导电层上蒸镀材料为三氧化钼、厚度为2~10nm的空穴注入层;
三、在空穴注入层上蒸镀材料为1,1-二[(二-4-对甲苯氨基)苯基]环己烷、厚度为40~80nm的空穴传输层,再在空穴传输层上蒸镀材料为材料为1,3-二(9H-咔唑基)苯、厚度为5~15nm的空穴传输层b;
四、在空穴传输层b上蒸镀材料为1,3-二(9H-咔唑基)苯和双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱的混合物、厚度为5~50nm的发光层,其中1,3-二(9H-咔唑基)苯和双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱FIrpic的混合物中双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱的质量含量为10%~15%;
五、在发光层上继续蒸镀厚度为5~40nm的三苯基膦氧三嗪电子传输材料的电子传输层;
六、在电子传输层上蒸镀材料为氟化锂、厚度为10~80nm的电子传输层;
七、在电子注入层上蒸镀材料为金属、厚度为1~100nm的阴极导电层,封装得到有机电致磷光器件。
5.根据权利要求4所述的三苯基膦氧修饰的三嗪化合物的应用,其特征在于步骤七所述的金属为钙、镁、银、铝、钙合金、镁合金、银合金或铝合金。
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