[发明专利]一种磷光主体材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及有机电致发光材料领域，具体地，涉及一种可应用于溶液法制程的磷光主体材料，本发明也涉及该光电材料的制备方法及其在有机电致发光领域中的应用。

背景技术

近二十年来，由于有机发光二极管（OLEDs）具有高效、低电压驱动，易于大面积制备及全色显示等优点具有广阔的应用前景，因而得到人们的广泛关注。自1987年美国柯达公司的Tang等在专利US4356429中采用三明治器件结构，研制出的OLED器件在10V直流电压驱动下发光亮度达到1000cd/m²，从而使OLED获得了长足的发展。

在OLED磷光器件中，发光层常采用主客体掺杂结构，一部分能量从磷光的主体材料传送到客体材料，客体材料受激发光；一部分能量以热能的形势损失。因此，不但要求磷光主体材料具有较高的三线态能级Et，而且还需具有较高的玻璃化转变温度（Tg）。Tg不高或没有Tg，材料在薄膜状态下很容易引起分子堆叠而结晶或结块，减少器件寿命；同时在薄膜中往往会产生载流子陷阱，导致材料的电荷迁移率下降，较低能量的三重态激发态也会产生。在已报道的磷光主体材料中，咔唑类衍生物显示了非常好的性能。因为咔唑具有较高的三重态能级(Et＞3.0eV)，所以其衍生物可以实现较高的发光效率（η_PL）。而且，n-π^＊迁移引起的能量交换的减少使得咔唑具有较小的单重态-三重态能级差（△E_ST=0.48eV），因此，基于咔唑类的主体材料可以降低OLED的启动电压。但咔唑仅具有较好的空穴传输性质，不具备电子传输性质，以咔唑作为主体材料器件的电子空穴主要复合区靠近电子传输层和发光层界面。如果通过分子结构的修饰，使主体材料具有较好的成膜能力，在具有较高的Tg的同时，具备良好的电子传输能力，则复合区在整个发光层。这样不仅能极大提高器件的稳定性，还能提高器件的发光效率和延长器件的寿命。

另外，在器件制作上，由于真空蒸镀制程的成本较高，且材料利用率低。湿法旋涂作为一种廉价简单的制作方法，近年来成为有机发光器件研究的一个热点。邱勇等报道了可应用于溶液法的咔唑磷氧基主体材料CzPO2，其制作的蓝光器件最大电流效率可达23.6cdA^-1,外量子效率为12.2%。马东阁等报道了一种可用于溶液法制作器件的主体材料p-TAZSiTPA，此主体材料具有较高的三重态能级Et，以Firpic作为参杂材料制作的蓝光磷光器件，最大电流效率达到了23.7cdA^-1，外量子效率11.2%。

发明内容

本发明的目的之一是提供了一种可用于溶液法制程的磷光主体材料，该光电材料由具有空穴传输能力和高热稳定的咔唑和具有电子传输能力的二苯基磷氧、苯并咪唑单元构成，因而具有较高的Tg，同时具备空穴和电子传输能力。

本发明的目的之二是提供上述光电材料的制备方法。

本发明的目的之三是提供上述光电材料以溶液旋涂方法在有机发光器件中的应用。

本发明的技术方案如下：一种磷光主体材料，包含具有高三重态的咔唑和具有电子传输能力的磷氧基及苯并咪唑单元，其结构通式如下：

其中，R₁为烷基链或芳杂环；R₂、R₃为H或烷基链。

上述的一种磷光主体材料，R₁的结构式为如下基团之一：

-C_nH_2n+1(n=1，2，3，4，5，6，7，8...)、

R₂、R₃的结构式为如下基团之一：

H或——C_nH_2n+1(n＝1，2，3，4，5，6，7，8...)。

上述的一种磷光主体材料，R₁的结构式为如下基团：

R₂、R₃的结构式为如下基团：

H或——C_nH_2n+1(n＝1，2，3，4，5，6，7，8...)。

一种含磷氧基苯并咪唑的咔唑类磷光主体材料，其特征在于由具有高三重态的咔唑和具有电子传输能力的磷氧基、苯并咪唑单元构成，其结构通式如下：