本發(fā)明涉及oled材料及器件技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種化合物及制備方法、一種有機發(fā)光顯示裝置。
背景技術(shù):
以聚苯乙炔(ppv)、聚乙烯基咔唑(pvk)為代表的聚合物材料最早被應(yīng)用于溶液加工類型oled,其可溶性較好,且成膜性質(zhì)佳,但缺點在于聚合物實際上是混合物,分子量無法精確控制,生產(chǎn)重現(xiàn)性差,且離子除雜困難,極大地影響了器件的性能。
自2012年以來,小分子成為溶液加工器件的新寵,在雙極性主體(bipolarhost)領(lǐng)域,利用蒸鍍小分子制備“磷光”旋涂器件,達到18.0%的外量子效率。但由于小分子存在成膜性差、容易去潤濕、流體特性高度依賴于溶劑的問題,開發(fā)溶解性佳、成膜性好且器件可靠的小分子材料仍是一個巨大的挑戰(zhàn)。
可溶液加工的tadf(熱激活延遲熒光)器件技術(shù)自2015年開始逐漸成為熱點。現(xiàn)有技術(shù)中報道了一個呈軸對稱的星狀可溶性分子,其△est僅有0.02ev,具有非常典型的tadf性質(zhì),以其作為發(fā)光層的旋涂器件外量子效率高達5.2%,但是其在電學(xué)性能和成膜性等方面仍存在不足。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決現(xiàn)有技術(shù)的上述不足,本發(fā)明提供了一種化合物、發(fā)光材料及器件、顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供了一種化合物,所述化合物具有式(i)所示結(jié)構(gòu),
其中,r1選自鹵素、-cf3、-no2、-cn、苯基、聯(lián)苯基、萘基、芴基、三嗪基、三氮唑基、四氮唑基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、二苯并噻吩砜基、二苯并噻吩基、吡啶基、嘧啶基、喹啉基、異喹啉基、取代苯基、取代聯(lián)苯基、取代萘基、取代蒽基、取代菲基、取代環(huán)戊并菲基、取代芴基、取代螺芴基、取代芘基、取代三亞苯基、取代熒蒽基、取代茚并芴基、取代苯并芴基、取代茚并蒽基、取代二苯并芴基、取代萘并蒽基、取代苯并蒽基、取代三嗪基、取代三氮唑基、取代苯并咪唑基、取代咔唑基、取代吡啶基、取代嘧啶基、取代喹啉基、取代異喹啉基、取代苯并噻唑基、取代苯并噁唑基、取代二苯并噻吩基、取代二苯并噻吩砜基、取代二苯并呋喃基、取代酚噁嗪基、取代吩噻嗪基中的任意一種;
r2選自c1~c20的直鏈或支鏈的烷基、c1~c20的直鏈或支鏈的烷氧基中的任意一種;優(yōu)選地,選自c1~c8的直鏈或支鏈的烷基、c1~c8的直鏈或支鏈的烷氧基中的任意一種;更優(yōu)選地,選自甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、-(ch2ch3)ch2ch2ch2ch2ch3、甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基;
其中,所述取代苯基、取代聯(lián)苯基、取代萘基、取代蒽基、取代菲基、取代環(huán)戊并菲基、取代芴基、取代螺芴基、取代芘基、取代三亞苯基、取代熒蒽基、取代茚并芴基、取代苯并芴基、取代茚并蒽基、取代二苯并芴基、取代萘并蒽基、取代苯并蒽基、取代三嗪基、取代三氮唑基、取代苯并咪唑基、取代咔唑基、取代吡啶基、取代嘧啶基、取代喹啉基、取代異喹啉基、取代苯并噻唑基、取代苯并噁唑基、取代二苯并噻吩基、取代二苯并噻吩砜基、取代二苯并呋喃基、取代酚噁嗪基、取代吩噻嗪基中,其取代基均必須為吸電子基團,優(yōu)選自:鹵素、-cf3、-no2、-cn中的一種以上。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中,三個三苯胺作為供體單元,氰基三聚茚作為受體單元,三苯胺的n-4’位連接r2以助溶。
優(yōu)選地,r1選自:
和-cn中的任意一種,其中,a、b、c各自獨立地選自1~5的整數(shù)。
優(yōu)選地,所述化合物如式(ii)所示,
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了如上所述化合物的制備方法,包括以下步驟:
式(iii)所示化合物與式(iv)所示化合物經(jīng)縮合反應(yīng)得到式(i)所示化合物,
其中,x選自鹵素中的任意一種,優(yōu)選為溴。
其中,以1,3-茚二酮為原料,制備得到三聚茚酮,通過取代反應(yīng)得到所述的式(iii)所示化合物。
根據(jù)本發(fā)明的化合物的制備方法從最簡單的原料1,3-茚二酮出發(fā),經(jīng)取代、縮合后即可得到目標產(chǎn)物,路線簡潔環(huán)保、成本低廉。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種有機發(fā)光顯示裝置,包括有機電致發(fā)光器件,所述有機電致發(fā)光器件包括:
有機功能層,所述有機功能層包括一層或多層有機膜層,且至少一層所述有機膜層為發(fā)光層;
所述發(fā)光層包含發(fā)光材料,且所述發(fā)光材料包含如上所述的化合物。
所述有機電致發(fā)光器件還包括:
基底;
設(shè)置于所述基底上的第一電極;
設(shè)置于所述有機功能層上的第二電極;
所述有機功能層設(shè)置于第一電極上。
優(yōu)選地,所述發(fā)光材料為藍色熱激活延遲熒光材料。
優(yōu)選地,所述發(fā)光材料作為所述發(fā)光層的主體材料或客體材料。當所述發(fā)光材料作為發(fā)光層的主體材料時,所述客體材料選自4,4'-雙(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-聯(lián)苯(bczvbi)、香豆素-6、4-(二氰乙烯基)-2-叔丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久洛尼定基-4-乙烯基)(dcjtb)等;當所述發(fā)光材料作為發(fā)光層的客體材料時,所述主體材料選自聚乙烯基咔唑(pvk)、聚芴(pfo)。
根據(jù)本發(fā)明的有機功能層還包括空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層、電子注入層。
優(yōu)選地,所述有機電致發(fā)光器件采用溶液加工法制備得到。
制備非摻雜器件的具體步驟包括:將ito玻璃依次使用丙酮、堿性洗液、超純水、異丙醇各超聲清洗兩次,每次15分鐘,然后用臭氧清洗機處理15分鐘。向玻璃基底上旋轉(zhuǎn)涂布40nm厚的pedot:pss溶液,放置于真空烘箱120℃下45分鐘烘干,然后涂布根據(jù)本發(fā)明的化合物的鄰二氯苯溶液(濃度為12mg/ml)作為發(fā)光層,厚度為40nm。將基片轉(zhuǎn)移到真空腔室進行熱蒸發(fā)鍍膜,制備電子傳輸層(tmpypb,50nm)、電子注入層(lif,0.5-1nm)和陰極(al,100nm),形成完整的器件。
制備摻雜器件的步驟還包括:分別配制主體發(fā)光材料和客體發(fā)光材料的鄰二氯苯溶液(濃度為12mg/ml),用移液槍移取50ul(5%)的客體材料溶液加入到主體材料溶液中,磁力攪拌均勻后涂布發(fā)光層。其他均與制備非摻雜器件的具體步驟相同。
優(yōu)選地,所述溶液加工法為噴墨打印法。
根據(jù)本發(fā)明的有機發(fā)光顯示裝置例如可以是手機顯示屏、電腦顯示屏、液晶電視顯示屏等。
為開發(fā)可用于噴墨打印的oled材料,本發(fā)明提出了星狀結(jié)構(gòu)(star-shaped)設(shè)計,即利用本身就是星狀結(jié)構(gòu)的三苯胺基團,通過sp3c原子與三聚茚(core)連接(3個),形成六臂(six-arm)高度有序、均三維結(jié)構(gòu)的各向同性分子,并利用烷基鏈助溶,既保持了小分子結(jié)構(gòu)明確的優(yōu)點,又具備樹枝和聚合物良好的溶解性和浸潤性,更有利于溶液加工成膜。
本發(fā)明式(i)所示化合物具有熱激活延遲熒光(tadf)特性,可以利用傳統(tǒng)熒光分子躍遷禁阻的三線態(tài)激子來發(fā)光,以提高器件效率。其根本原因在于式(i)所示化合物由于homo和lumo分別排布在不同的單元上,實現(xiàn)了完全分離,因此具有較小的δest,滿足三線態(tài)能量向單線態(tài)逆向竄越(risc),從而提高了輻射發(fā)光效率。
由于tadf材料本身具備雙極性特性,其作為發(fā)光層必將大大改善兩種載流子的注入和傳輸,從而降低器件電壓。同時,由于器件發(fā)光層不含貴重金屬,利用溶液加工方式又避免了材料浪費,可大大降低成本。
附圖說明
圖1為化合物m1的3d球棍模型圖;其中,圖1中的(a)為3d球棍模型的正視圖,圖1中的(b)為3d球棍模型的側(cè)視圖。
圖2為化合物m1的合成路線圖。
圖3為化合物m1的homo、lumo能級分布圖;其中,圖3中的(a)為化合物m1的homo能級分布圖,圖3中的(b)為化合物m1的lumo能級分布圖。
圖4為器件n1(非摻雜)的j-v-b和效率曲線圖以及cie坐標圖;其中,圖4中的(a)是器件n1(非摻雜)的電流效率和外量子效率圖,圖4中的(b)是器件n1(非摻雜)發(fā)光的cie坐標圖。
圖5為器件n1(摻雜)和對照c1的j-v-b和效率曲線圖以及cie坐標圖;其中,圖5中的(a)是器件n1(摻雜)和對照c1的電流效率和外量子效率圖,圖5中的(b)是器件n1(摻雜)發(fā)光的cie坐標圖。
圖6為根據(jù)本發(fā)明的有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為手機顯示屏的示意圖。
具體實施方式
具體實施方式僅為對本發(fā)明的說明,而不構(gòu)成對本發(fā)明內(nèi)容的限制,下面將結(jié)合具體的實施方式對本發(fā)明進行進一步說明和描述。
根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供了一種化合物,所述化合物具有式(i)所示結(jié)構(gòu),
其中,r1選自鹵素、-cf3、-no2、-cn、苯基、聯(lián)苯基、萘基、芴基、三嗪基、三氮唑基、四氮唑基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、二苯并噻吩砜基、二苯并噻吩基、吡啶基、嘧啶基、喹啉基、異喹啉基、取代苯基、取代聯(lián)苯基、取代萘基、取代蒽基、取代菲基、取代環(huán)戊并菲基、取代芴基、取代螺芴基、取代芘基、取代三亞苯基、取代熒蒽基、取代茚并芴基、取代苯并芴基、取代茚并蒽基、取代二苯并芴基、取代萘并蒽基、取代苯并蒽基、取代三嗪基、取代三氮唑基、取代苯并咪唑基、取代咔唑基、取代吡啶基、取代嘧啶基、取代喹啉基、取代異喹啉基、取代苯并噻唑基、取代苯并噁唑基、取代二苯并噻吩基、取代二苯并噻吩砜基、取代二苯并呋喃基、取代酚噁嗪基、取代吩噻嗪基中的任意一種;
r2選自c1~c20的直鏈或支鏈的烷基、c1~c20的直鏈或支鏈的烷氧基中的任意一種;優(yōu)選地,選自c1~c8的直鏈或支鏈的烷基、c1~c8的直鏈或支鏈的烷氧基中的任意一種;更優(yōu)選地,選自甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、-(ch2ch3)ch2ch2ch2ch2ch3、甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基;
其中,所述取代苯基、取代聯(lián)苯基、取代萘基、取代蒽基、取代菲基、取代環(huán)戊并菲基、取代芴基、取代螺芴基、取代芘基、取代三亞苯基、取代熒蒽基、取代茚并芴基、取代苯并芴基、取代茚并蒽基、取代二苯并芴基、取代萘并蒽基、取代苯并蒽基、取代三嗪基、取代三氮唑基、取代苯并咪唑基、取代咔唑基、取代吡啶基、取代嘧啶基、取代喹啉基、取代異喹啉基、取代苯并噻唑基、取代苯并噁唑基、取代二苯并噻吩基、取代二苯并噻吩砜基、取代二苯并呋喃基、取代酚噁嗪基、取代吩噻嗪基中,其取代基均必須為吸電子基團,優(yōu)選自:鹵素、-cf3、-no2、-cn中的一種以上。
本發(fā)明的技術(shù)方案中,“取代基均可以選自”是指,例如,取代吡啶基的取代基可以是鹵素、-cf3、-no2、-cn等,取代喹啉基的取代基同樣可以是鹵素、-cf3、-no2、-cn等,取代苯基的取代基可以是鹵素、-cf3、-no2、-cn等。
以上所涉及的取代均既可以是單取代,也可以是二取代或多取代。當為二取代或多取代時,各取代基可以完全相同、完全不同,也可以部分相同。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中,官能團(苯基、聯(lián)苯基、萘基、蒽基、菲基、環(huán)戊并菲基、芴基、螺芴基、芘基、三亞苯基、熒蒽基、茚并芴基、苯并芴基、茚并蒽基、二苯并芴基、萘并蒽基、苯并蒽基、三嗪基、三氮唑基、苯并咪唑基、咔唑基、吡啶基、嘧啶基、喹啉基、異喹啉基中、苯并噻唑基、苯并噁唑基、二苯并噻吩基、二苯并噻吩砜基、二苯并呋喃基、酚噁嗪基、吩噻嗪基)可以以任意位置與三聚茚母核相連,同時官能團上的取代基也可以以任意位置與該官能團的任意位置相連,只要根據(jù)該連接方式得到的化合物可以制備得到。
優(yōu)選地,r1選自:
和-cn中的任意一種,其中,a、b、c各自獨立地選自1~5的整數(shù)。
優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的苯基茚類化合物選自化合物m1至化合物m24。
優(yōu)選地,所述化合物如式(ii)所示,
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了如上所述化合物的制備方法,包括以下步驟:
(1)以1,3-茚二酮為原料,制備得到三聚茚酮,通過取代反應(yīng)得到式(iii)所示化合物,
(2)式(iii)所示化合物與式(iv)所示化合物經(jīng)縮合反應(yīng)得到式(i)所示化合物,
其中,x選自鹵素中的任意一種,優(yōu)選為溴。
需要說明的是,本發(fā)明的式(i)中,相同的字母表示完全相同的取代基,即式(i)中的三個r1表示三個彼此相同的取代基,三個r2表示三個彼此相同的取代基。對于本發(fā)明的式(iii)、式(iv)中的字母,也應(yīng)作相同的理解。
根據(jù)本發(fā)明的化合物的制備方法從最簡單的原料1,3-茚二酮出發(fā),經(jīng)取代、縮合后即可得到目標產(chǎn)物,路線簡潔環(huán)保、成本低廉。
為了更加詳細地說明本發(fā)明的化合物,下面將列舉上述具體化合物的合成方法對本發(fā)明進行進一步的描述。
化合物m1的合成
化合物m1的合成路線圖如圖2所示。
(1)三聚茚酮的合成
將化合物1,3-茚二酮2.9g(20mmol)、甲基磺酸40ml加入兩口燒瓶中,升溫至110℃攪拌反應(yīng)6h。反應(yīng)結(jié)束冷卻到室溫,將溶液倒入到冰水中淬滅,有固體析出,減壓抽濾并用飽和碳酸氫鈉溶液20ml、丙酮20ml依次洗滌固體,再用甲苯重結(jié)晶后得到1.62g三聚茚酮。淡黃色固體,產(chǎn)率63%。hrms(esi):m/z:384.35。1hnmr(400mhz,cdcl3):δ/ppm,9.31(d,3h),7.72(t,3h),7.58(t,3h),7.87(d,3h)。
(2)式(iii)化合物的合成
將三聚茚酮3.8g(9.9mmol)溶于50ml二氯甲烷,加入碳酸鉀4.1g(30mmol),氮氣氛圍下,緩慢滴加2ml溴素,常溫攪拌反應(yīng)24h。反應(yīng)結(jié)束后緩慢加入飽和亞硫酸鈉溶液50ml除掉未反應(yīng)完的溴素。分液后將有機層干燥濃縮得到淡黃色粗產(chǎn)品。粗產(chǎn)品用甲醇重結(jié)晶得到溴代產(chǎn)物。白色固體5.5g,產(chǎn)率89%。
將此溴代產(chǎn)物3g(4.8mmol)、氰化亞銅2.3g(25.6mmol)加入50mldmf攪拌回流反應(yīng)24h。反應(yīng)結(jié)束后,冷卻到室溫并將反應(yīng)液倒入100ml氯化鐵鹽酸溶液(15g氯化鐵與9ml鹽酸混合溶于100ml水)中,后升溫至60℃攪拌反應(yīng)30min,再冷卻至室溫,使用二氯甲烷(100ml*3)萃取有機相,干燥濃縮后的產(chǎn)物并用柱層析分離(二氯甲烷/石油醚=1/1),得到白色固體0.8g,產(chǎn)率35%。hrms(esi):m/z:459.17。1hnmr(400mhz,cdcl3):δ/ppm,8.69(s,3h),8.34(d,3h),8.01(d,3h)。
(3)目標化合物m1的合成
氮氣氛圍下,將1.3g(3.5mmol)2-溴-n-(4-丁基)三苯胺加入30ml無水四氫呋喃溶液攪拌溶解,-78℃下緩慢滴加1.6mn-buli2.5ml(4.0mmol)反應(yīng)1h,后緩慢滴加溶有0.45g(0.98mmol)三氰基三聚茚酮的5ml四氫呋喃溶液,自然升溫至室溫并反應(yīng)過夜。反應(yīng)結(jié)束后用100ml水淬滅反應(yīng)后用二氯甲烷(30ml*3)萃取得到有機相,干燥后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)掉溶劑,10ml甲苯洗滌并抽濾得到醇式中間體粗品;將其加入到5ml濃hcl和50mlacoh的混合溶液回流2h,冷卻到室溫,加水100ml,并用飽和nahco3溶液調(diào)至中性,用二氯甲烷(30ml*3)萃取得到有機相,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)掉溶劑,以柱層析方法(流動相正己烷:二氯甲烷=3:1)純化產(chǎn)物,得到目標產(chǎn)物。白色固體0.48g,產(chǎn)率37%。maldi-tof:m/z:1308.63;1hnmr(cdcl3,400mhz):δ=8.19(d,3h),7.84(s,3h),7.67(d,3h),6.96-7.04(m,18h),6.69(t,6h),6.51-6.58(m,12h),2.62(t,6h),1.59(m,6h),1.31(m,6h),0.90(t,9h)。
化合物m1~m24按照與化合物m1類似的方法進行合成。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種有機發(fā)光顯示裝置,包括有機電致發(fā)光器件,所述有機電致發(fā)光器件包括:
有機功能層,所述有機功能層包括一層或多層有機膜層,且至少一層所述有機膜層為發(fā)光層;
所述發(fā)光層包含發(fā)光材料,且所述發(fā)光材料包含如上所述的化合物。
所述有機電致發(fā)光器件還包括:
基底;
設(shè)置于所述基底上的第一電極;
設(shè)置于所述有機功能層上的第二電極;
所述有機功能層設(shè)置于第一電極上。
優(yōu)選地,所述發(fā)光材料為藍色熱激活延遲熒光材料。
優(yōu)選地,所述發(fā)光材料作為所述發(fā)光層的主體材料或客體材料。當所述發(fā)光材料作為發(fā)光層的主體材料時,所述客體材料選自bczvbi、香豆素-6、dcjtb等;當所述發(fā)光材料作為發(fā)光層的客體材料時,所述主體材料選自聚乙烯基咔唑(pvk)、聚芴(pfo)。
根據(jù)本發(fā)明的有機功能層還包括空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層、電子注入層。
根據(jù)本發(fā)明的有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)如圖6所示,其中,基底1為玻璃或其他適合材質(zhì)(如塑料);第一電極2為ito或igzo等透明電極;有機功能層3包括一層或多層有機膜層;第二電極4為金屬陰極。其中,第一電極2和第二電極4可互換,即第一電極2為金屬陰極,第二電極4為ito或igzo等透明電極。
優(yōu)選地,所述有機電致發(fā)光器件采用溶液加工法制備得到。
制備非摻雜器件的具體步驟包括:將ito玻璃依次使用丙酮、堿性洗液、超純水、異丙醇各超聲清洗兩次,每次15分鐘,然后用臭氧清洗機處理15分鐘。向玻璃基底上旋轉(zhuǎn)涂布40nm厚的pedot:pss溶液,放置于真空烘箱120℃下45分鐘烘干,然后涂布根據(jù)本發(fā)明的化合物的鄰二氯苯溶液(濃度為12mg/ml)作為發(fā)光層,厚度為40nm。將基片轉(zhuǎn)移到真空腔室進行熱蒸發(fā)鍍膜,制備電子傳輸層(tmpypb,50nm)、電子注入層(lif,0.5-1nm)和陰極(al,100nm),形成完整的器件。
制備摻雜器件的步驟還包括:分別配制主體發(fā)光材料和客體發(fā)光材料的鄰二氯苯溶液(濃度為12mg/ml),用移液槍移取50ul(5%)的客體材料溶液加入到主體材料溶液中,磁力攪拌均勻后涂布發(fā)光層。其他均與制備非摻雜器件的具體步驟相同。
優(yōu)選地,所述溶液加工法為噴墨打印法。
根據(jù)本發(fā)明的有機發(fā)光顯示裝置例如可以是手機顯示屏、電腦顯示屏、液晶電視顯示屏等,本實施例對比不作特殊限定。圖7為手機顯示屏的示意圖,其中,5表示顯示屏。
由此可見,根據(jù)本發(fā)明的化合物和有機發(fā)光顯示裝置的可選因素較多,根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求可以組合出不同的實施例。本發(fā)明的實施例僅作為對本發(fā)明的具體描述,并不作為對本發(fā)明的限制。下面將結(jié)合含有本發(fā)明的化合物的有機電致發(fā)光器件作為實施例對本發(fā)明進行進一步描述。
實施例1~8
圖1為化合物m1的3d球棍模型圖,其中,圖1中的(a)為3d球棍模型的正視圖,圖1中的(b)為3d球棍模型的側(cè)視圖??梢钥闯鋈桨?供體)和氰基三聚茚(受體)幾乎垂直,這種高度扭曲的結(jié)構(gòu)有利于減小△est,提高逆隙間竄越能力,從而提高發(fā)光效率。
圖3示出了化合物m1的軌道排布情況,其中,圖3中的(a)為化合物m1的homo能級分布圖,圖3中的(b)為化合物m1的lumo能級分布圖。從圖3中可以明顯看出,m1分子的homo和lumo分別排布在不同的單元上,實現(xiàn)了完全的分離,這有助于減小隙間能差△est,從而提高逆隙間竄越能力。
運用密度泛函理論(dft),針對化合物m1至m4、m9、m17、m20、m24,利用gaussian09程序包在b3lyp/6-31g(d)計算水平下,優(yōu)化并計算得到了分子前線軌道的分布情況;同時基于含時密度泛函理論(tddft),借助愛因斯坦自發(fā)輻射公式推算了化合物m1至m4、m9、m17、m20、m24的熒光壽命。
實施例1~8的相關(guān)數(shù)據(jù)如表1所示。由表1可以看出,所有化合物的δest均小于0.2ev,實現(xiàn)了較小的單線態(tài)和三線態(tài)能級差;同時,所有化合物的熒光壽命都在微秒量級,具有明顯的延遲熒光效應(yīng)。(表1中,s1表示單線態(tài)能級,t1表示三線態(tài)能級,△est表示單線態(tài)和三線態(tài)能級差,eg表示homo-lumo能級差,τ表示熒光壽命。)
表1
將化合物m1作為發(fā)光材料,設(shè)計了非摻雜器件n1,結(jié)構(gòu)為:ito(100nm)/pedot:pss(40nm)/m1(40nm)/tmpypb(50nm)/lif(0.5nm)/al(100nm)。
將化合物m1至m4、m9、m17、m20、m24作為熒光摻雜劑,經(jīng)典聚合物材料pvk作為主體材料,設(shè)計了摻雜器件n1至n4、n9、n17、n20、n24,結(jié)構(gòu)為:ito(100nm)/pedot:pss(40nm)/pvk:m(40nm)/tmpypb(50nm)/lif(0.5nm)/al(100nm)。并且,作為對照,將bczvbi作為熒光摻雜劑,經(jīng)典聚合物材料pvk作為主體材料,設(shè)計了摻雜器件c1,結(jié)構(gòu)為ito(100nm)/pedot:pss(40nm)/pvk:bczvbi(40nm,5%)/tmpypb(50nm)/lif(0.5nm)/al(100nm)。
上述器件的相關(guān)數(shù)據(jù)如表2所示。圖4還示出了器件n1(非摻雜)的j-v-b和效率曲線以及cie坐標,其中,圖4中的(a)是器件的電流效率和外量子效率圖,圖4中的(b)是器件發(fā)光的cie坐標圖。圖5示出了器件n1(摻雜)和對照c1的j-v-b和效率曲線以及cie坐標,其中,圖5中的(a)是器件n1(摻雜)和對照c1的電流效率和外量子效率圖,圖5中的(b)是器件n1(摻雜)發(fā)光的cie坐標圖。
由表2和圖4可以看出,以m1為主體發(fā)光材料的非摻雜器件取得了3.40%的最大外量子效率,這說明,得益于材料扭曲強度大、規(guī)整度高的立體構(gòu)型以及外圍高度枝化的烷基鏈,有效地減弱了由π-π堆積(π-πstacking)導(dǎo)致的激子淬滅問題,從而獲得了較為滿意的器件性能。
以經(jīng)典聚合物材料pvk為主體,以m1為發(fā)光客體/摻雜劑的摻雜型器件則取得了4.32%的最大外量子效率,與非摻雜型器件相比又有了進一步的提升,表明摻雜方式可以更好地避免π-π堆積效應(yīng)。
由表2和圖5可以看出,同采用經(jīng)典藍光發(fā)光材料bczvbi作為熒光摻雜劑的參比器件c1相比,n1(摻雜)器件的eqe(max)(%)提高約60%。這主要得益于m1自身的tadf特性,可以利用傳統(tǒng)熒光分子(如bczvbi)躍遷禁阻的三線態(tài)激子來發(fā)光,從而提高了器件效率。同時,兩個器件在cie表現(xiàn)上不相伯仲,均為較為純正的藍光發(fā)射。n2(摻雜)器件、n3(摻雜)器件、n4(摻雜)器件、n9(摻雜)器件、n17(摻雜)器件、n20(摻雜)器件、n24(摻雜)器件的eqe(max)(%)均在3.75%以上,且具有較為純正的藍光發(fā)射。(表2中,vturn-on表示啟動電壓,el(max)/el(10ma/cm2)表示最大電流效率/電流密度為10ma/cm2時的電流效率,hp(max)表示最大功率效率,eqe(max)表示最大外量子效率,cie(x,y)表示色坐標。)
表2
顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣,倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。