CN105713025B - 一种有机电致发光材料、制备方法及其制成的发光器件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种有机电致发光材料、制备方法及其制成的发光器件，该材料的分子式为：Zn(C15H12N2)2Cl2。本发明一种有机电致发光材料、合成及其制成的器件提供了一种蓝光有机电致发光材料二氯·二(2‑苯乙烯基苯并咪唑)合锌(II)、合成方法以及采用该种材料制备的器件。该有机电致发光材料具有较高的热稳定性，在乙醇、氯仿中具有较好的溶解性，增加了发蓝色光的有机电致发光材料的种类。合成方法以无水甲醇为溶剂，采用溶剂热法，反应条件温和，溶剂无水甲醇可以循环利用，合成过程绿色环保。
Description
技术领域
本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种有机电致发光材料、制备方法及其制成的发光器件。
背景技术
1963年，Pope等在蒽单晶的两侧施加电压，观察到了有机电致发光现象(M.Pope,H.Kallmann,P.Magnante,Electroluminescence in organic crystals.ChemicalPhysics,1963,38:2042-2043.)。但由于有机单晶生长困难以及器件驱动电压高，他们所采用的工艺实用性较差。1987年，C.W.Tang等人采用超薄膜技术，以8-羟基喹啉铝配合物作为发光层，以氧化铟锡薄膜和金属合金分别作为阳极和阴极，制备了三明治型的发光器件，大幅度的降低了器件的驱动电压，同时提高了发光亮度(C.W.Tang,S.A.Vanslyke,Organicelectroluminescent diodes,Applied Physics Letters,1987,51(12):913-915.)。这一突破性进展使得有机电致发光的研究引起了科技界的广泛关注。
有机电致发光是一种新型的显示技术。有机电致发光器件是一种由多层有机薄膜形成的电致发光器件，有机薄膜可以利用真空蒸镀、沉积或旋涂工艺在基板上形成。有机电致发光器件中发光效率、寿命等性能主要由发光材料决定。
新材料在有机电致发光器件中的应用是推动电致发光技术不断发展进步的动力。近年来，大量性能优良的材料使有机电致发光取得了一些突破性的进展。
最近，随着有机电致发光在全色显示和固态白光照明领域显示出的巨大的应用前景，有机电致发光技术得到了广泛的研究和关注。通过稀土离子铕(III)和铽(IV)自身的4f-4f跃迁，大量的红光和绿光材料在有机电致发光器件方面得到了良好的应用。相对上述材料，发射波长在400-490nm的蓝光材料相对较少。
金属有机配合物因其结构的多样性和可调性，在发光材料、磁光存储材料等方面有重要的潜在应用价值。金属有机配合物的荧光性质，与中心金属离子和有机配体的分子结构都有关系。不同的有机配体与相图的金属离子配位，可能会发出不同波长的荧光。2-苯乙烯基苯并咪唑与氯化锌形成的配合物二氯·二(2-苯乙烯基苯并咪唑)合锌(II)具有较大的刚性平面骨架，良好的热稳定性，同时具有合成方法简单，产率高等特点。该配合物在紫外光激发下能发出波长为452nm的蓝色光。两个2-苯乙烯基苯并咪唑配体分子经由一个Zn2+连接起来，使分子内的配体—配体间可以发生能量传递，从而提高了发光效率。苯并咪唑2位上的苯乙烯基属于推电子基团，使得配体的共轭性强，配合物稳定性增强，同时，苯乙烯基的引入使得锌配合物在有机溶剂中的溶解性增强，配合物在乙醇、氯仿中具有较好的溶解性。在器件的制备过程中，可采用旋涂成膜法代替真空蒸镀或真空沉积成膜的方法。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种有机电致发光化合物、合成方法以及包含该化合物的有机电致发光器件。
一种有机电致发光材料，其分子式为：Zn(C15H12N2)2Cl2，结构式如下：
如上所述有机电致发光材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取2-苯乙烯基苯并咪唑和氯化锌，分别溶于一定量无水甲醇中，搅拌状态下将氯化锌的甲醇溶液逐滴加入2-苯烯基苯并咪唑的甲醇溶液中，搅拌均匀；
(2)将步骤(1)制备的混合溶液转入内衬为聚四氟乙烯的反应釜中，将反应釜封好，放入温度为60-120℃的烘箱内反应12-48h，然后取出后自然冷却至室温，将溶剂蒸发除去后得到浅黄色固体粉末粗产品，三氯甲烷与丙酮重结晶即可得到产品。
优选地，如上所述的方法，步骤(1)中，2-苯乙烯基苯并咪唑与氯化锌的质量比为3.0～3.6：1。
优选地，如上所述的方法，所用氯化锌不含结晶水。
优选地，如上所述的方法，步骤(2)中，将步骤(1)制备的混合溶液转入内衬为聚四氟乙烯的反应釜中，将反应釜封好后，放入温度为100℃的烘箱内反应24h。
一种有机电致发光器件，包括依次层叠的阳极材料、发光层材料和阴极材料；其中所述发光层材料为使用如上所述方法制备的机电致发光材料制备而成。
本发明一种有机电致发光材料、合成及其制成的器件提供了一种蓝光有机电致发光材料二氯·二(2-苯乙烯基苯并咪唑)合锌(II)、合成方法以及采用该种材料制备的器件。该有机电致发光材料具有较高的热稳定性，在乙醇、氯仿中具有较好的溶解性，增加了发蓝色光的有机电致发光材料的种类。合成方法以无水甲醇为溶剂，采用溶剂热法，反应条件温和，溶剂无水甲醇可以循环利用，合成过程绿色环保。
附图说明
图1是实施例1制备的二氯·二(2-苯乙烯基苯并咪唑)合锌(II)红外光谱图；
图2是实施例4制备的有机电致发光器件的发光光谱图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
称取0.44克2-苯乙烯基苯并咪唑和0.14克氯化锌，分别溶于10mL无水甲醇中，搅拌状态下将氯化锌的甲醇溶液逐滴加入2-苯烯基苯并咪唑的甲醇溶液中，搅拌均匀；将上述混合溶液转入内衬为聚四氟乙烯的100毫升反应釜中，将反应釜封好，放入温度为100℃的烘箱内反应24h，然后取出后自然冷却至室温，将溶剂蒸发除去后得到浅黄色固体粉末0.49克，三氯甲烷与丙酮重结晶后产品为0.45克，蒸发得到的甲醇为19.5mL。
实施例2
称取0.87克2-苯乙烯基苯并咪唑和0.27克氯化锌，分别溶于15mL无水甲醇中，搅拌状态下将氯化锌的甲醇溶液逐滴加入2-苯烯基苯并咪唑的甲醇溶液中，搅拌均匀；将上述混合溶液转入内衬为聚四氟乙烯的100毫升反应釜中，将反应釜封好，放入温度为90℃的烘箱内反应28h，然后取出后自然冷却至室温，将溶剂蒸发除去后得到浅黄色固体粉末0.97克，三氯甲烷与丙酮重结晶后产品为0.91克，蒸发得到的甲醇为29.3mL。
实施例3
发光器件[ITO/PEDOT:PSS/二氯·二(2-苯乙烯基苯并咪唑)合锌(II)/Alq3/LiF/Al]
在充满高纯氮气的手套箱内，在镀有ITO(氧化铟锡)阳极的玻璃基片上先旋涂一层空穴注入层PEDOT:PSS(聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸)(50nm)，然后在该层上面旋涂一层实施例1中所述的发光层材料(30nm)，然后真空蒸镀电子传输层Alq3(8-羟基喹啉铝)(20nm)，电子注入材料LiF(0.5nm)，阴极材料Al(150nm)，该器件的启动电压为3.5V，亮度可达9300cd/m2。
实施例4
发光器件[ITO/PEDOT:PSS/二氯·二(2-苯乙烯基苯并咪唑)合锌(II)/Alq3/LiF/Al]
在充满高纯氮气的手套箱内，在镀有ITO阳极的玻璃基片上先旋涂一层空穴注入层PEDOT:PSS(50nm)，然后在该层上面旋涂一层实施例2中所述的发光层材料(30nm)，然后真空蒸镀电子传输层Alq3(20nm)，电子注入材料LiF(0.5nm)，阴极材料Al(150nm)，该器件的启动电压为3.5V，亮度可达9460cd/m2。
图1是实施例1制备的二氯·二(2-苯乙烯基苯并咪唑)合锌(II)红外光谱图。
图2是实施例4制备的有机电致发光器件的发光光谱图。发射峰的位置在452nm，其半峰宽为80.4nm。
图1的红外光谱图中的吸收峰位置说明了合成的产物配体中的各官能团，主要是说明合成的产物为目标产物。图2的发光光谱图主要是说明了制成的有机电致发光器件发出来的光谱的形状，发射峰的位置，发光的强度，半峰宽等。说明制成的器件发出的光是蓝色光。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种有机电致发光材料，其特征在于，其分子式为：Zn(C15H12N2)2Cl2，结构式如下：
2.一种权利要求1所述有机电致发光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取2-苯乙烯基苯并咪唑和氯化锌，分别溶于一定量无水甲醇中，搅拌状态下将氯化锌的甲醇溶液逐滴加入2-苯乙烯基苯并咪唑的甲醇溶液中，搅拌均匀；
(2)将步骤(1)制备的混合溶液转入内衬为聚四氟乙烯的反应釜中，将反应釜封好，放入温度为60-120℃的烘箱内反应12-48h，然后取出，自然冷却至室温，将溶剂蒸发除去后得到浅黄色固体粉末粗产品，三氯甲烷与丙酮重结晶即可得到产品。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，2-苯乙烯基苯并咪唑与氯化锌的质量比为3.0～3.6：1。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所用氯化锌不含结晶水。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，将步骤(1)制备的混合溶液转入内衬为聚四氟乙烯的反应釜中，将反应釜封好后，放入温度为100℃的烘箱内反应24h。
6.一种有机电致发光器件，其特征在于，包括依次层叠的阳极材料、发光层材料和阴极材料；其中所述发光层材料为使用权利要求2所述方法制备的有 机电致发光材料制备而成。
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2016
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Patent Citations (4)
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| CN1302302A (zh) * | 1999-03-31 | 2001-07-04 | Lg化学株式会社 | 有机金属配合物分子及使用该配合物分子的有机电致发光器件 |
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