一種有機(jī)電致發(fā)光材料、制備方法及其制成的發(fā)光器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種有機(jī)電致發(fā)光材料、制備方法及其制成 的發(fā)光器件。
【背景技術(shù)】
[0002] 1963年，Pope等在蒽單晶的兩側(cè)施加電壓，觀察到了有機(jī)電致發(fā)光現(xiàn)象(M.Pope， H.Kallmann,P.Magnante,Electroluminescence in organic crystals.Chemical Physics，1963，38:2042-2043.)。但由于有機(jī)單晶生長(zhǎng)困難以及器件驅(qū)動(dòng)電壓高，他們所采 用的工藝實(shí)用性較差。1987年，C.W.Tang等人采用超薄膜技術(shù)，以8-羥基喹啉鋁配合物作為 發(fā)光層，以氧化銦錫薄膜和金屬合金分別作為陽極和陰極，制備了三明治型的發(fā)光器件，大 幅度的降低了器件的驅(qū)動(dòng)電壓，同時(shí)提高了發(fā)光亮度(C.W.Tang,S.A. Vanslyke,Organic electroluminescent diodes,Applied Physics Letters,1987,51(12):913-915?)〇這一 突破性進(jìn)展使得有機(jī)電致發(fā)光的研究引起了科技界的廣泛關(guān)注。
[0003] 有機(jī)電致發(fā)光是一種新型的顯示技術(shù)。有機(jī)電致發(fā)光器件是一種由多層有機(jī)薄膜 形成的電致發(fā)光器件，有機(jī)薄膜可以利用真空蒸鍍、沉積或旋涂工藝在基板上形成。有機(jī)電 致發(fā)光器件中發(fā)光效率、壽命等性能主要由發(fā)光材料決定。
[0004] 新材料在有機(jī)電致發(fā)光器件中的應(yīng)用是推動(dòng)電致發(fā)光技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步的動(dòng)力。 近年來，大量性能優(yōu)良的材料使有機(jī)電致發(fā)光取得了一些突破性的進(jìn)展。
[0005] 最近，隨著有機(jī)電致發(fā)光在全色顯示和固態(tài)白光照明領(lǐng)域顯示出的巨大的應(yīng)用前 景，有機(jī)電致發(fā)光技術(shù)得到了廣泛的研究和關(guān)注。通過稀土離子銪（III)和鋱（IV)自身的 4f_4f躍迀，大量的紅光和綠光材料在有機(jī)電致發(fā)光器件方面得到了良好的應(yīng)用。相對(duì)上述 材料，發(fā)射波長(zhǎng)在400-490nm的藍(lán)光材料相對(duì)較少。
[0006] 金屬有機(jī)配合物因其結(jié)構(gòu)的多樣性和可調(diào)性，在發(fā)光材料、磁光存儲(chǔ)材料等方面 有重要的潛在應(yīng)用價(jià)值。金屬有機(jī)配合物的熒光性質(zhì)，與中心金屬離子和有機(jī)配體的分子 結(jié)構(gòu)都有關(guān)系。不同的有機(jī)配體與相圖的金屬離子配位，可能會(huì)發(fā)出不同波長(zhǎng)的熒光。2-苯 乙烯基苯并咪唑與氯化鋅形成的配合物二氯?二（2-苯乙烯基苯并咪唑)合鋅（II)具有較 大的剛性平面骨架，良好的熱穩(wěn)定性，同時(shí)具有合成方法簡(jiǎn)單，產(chǎn)率高等特點(diǎn)。該配合物在 紫外光激發(fā)下能發(fā)出波長(zhǎng)為452nm的藍(lán)色光。兩個(gè)2-苯乙烯基苯并咪唑配體分子經(jīng)由一個(gè) Zn 2+連接起來，使分子內(nèi)的配體一配體間可以發(fā)生能量傳遞，從而提高了發(fā)光效率。苯并咪 唑2位上的苯乙烯基屬于推電子基團(tuán)，使得配體的共輒性強(qiáng)，配合物穩(wěn)定性增強(qiáng)，同時(shí)，苯乙 烯基的引入使得鋅配合物在有機(jī)溶劑中的溶解性增強(qiáng)，配合物在乙醇、氯仿中具有較好的 溶解性。在器件的制備過程中，可采用旋涂成膜法代替真空蒸鍍或真空沉積成膜的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種有機(jī)電致發(fā)光化合 物、合成方法以及包含該化合物的有機(jī)電致發(fā)光器件。
[0008] -種有機(jī)電致發(fā)光材料，其分子式為:2]1(&51112他)2〇12，結(jié)構(gòu)式如下：

[0010] 如上所述有機(jī)電致發(fā)光材料的制備方法，包括以下步驟：
[0011] (1)稱取2-苯乙烯基苯并咪唑和氯化鋅，分別溶于一定量無水甲醇中，攪拌狀態(tài)下 將氯化鋅的甲醇溶液逐滴加入2-苯烯基苯并咪唑的甲醇溶液中，攪拌均勻；
[0012] (2)將步驟（1)制備的混合溶液轉(zhuǎn)入內(nèi)襯為聚四氟乙烯的反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜封 好，放入溫度為60-120°C的烘箱內(nèi)反應(yīng)12-48h，然后取出后自然冷卻至室溫，將溶劑蒸發(fā)除 去后得到淺黃色固體粉末粗產(chǎn)品，三氯甲烷與丙酮重結(jié)晶即可得到產(chǎn)品。
[0013] 優(yōu)選地，如上所述的方法，步驟（1)中，2-苯乙烯基苯并咪唑與氯化鋅的質(zhì)量比為 3 ? 0~3 ? 6:1 〇
[0014] 優(yōu)選地，如上所述的方法，所用氯化鋅不含結(jié)晶水。
[0015] 優(yōu)選地，如上所述的方法，步驟(2)中，將步驟(1)制備的混合溶液轉(zhuǎn)入內(nèi)襯為聚四 氟乙烯的反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜封好后，放入溫度為l〇〇°C的烘箱內(nèi)反應(yīng)24h。
[0016] -種有機(jī)電致發(fā)光器件，包括依次層疊的陽極材料、發(fā)光層材料和陰極材料;其中 所述發(fā)光層材料為使用如上所述方法制備的機(jī)電致發(fā)光材料制備而成。
[0017] 本發(fā)明一種有機(jī)電致發(fā)光材料、合成及其制成的器件提供了 一種藍(lán)光有機(jī)電致發(fā) 光材料二氯?二（2-苯乙烯基苯并咪唑）合鋅（II)、合成方法以及采用該種材料制備的器 件。該有機(jī)電致發(fā)光材料具有較高的熱穩(wěn)定性，在乙醇、氯仿中具有較好的溶解性，增加了 發(fā)藍(lán)色光的有機(jī)電致發(fā)光材料的種類。合成方法以無水甲醇為溶劑，采用溶劑熱法，反應(yīng)條 件溫和，溶劑無水甲醇可以循環(huán)利用，合成過程綠色環(huán)保。
【附圖說明】
[0018] 圖1是實(shí)施例1制備的二氯?二(2-苯乙烯基苯并咪唑)合鋅(II)紅外光譜圖；
[0019] 圖2是實(shí)施例4制備的有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光光譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清 楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0021] 實(shí)施例1
[0022] 稱取0.44克2-苯乙烯基苯并咪唑和0.14克氯化鋅，分別溶于10mL無水甲醇中，攪 拌狀態(tài)下將氯化鋅的甲醇溶液逐滴加入2-苯烯基苯并咪唑的甲醇溶液中，攪拌均勻;將上 述混合溶液轉(zhuǎn)入內(nèi)襯為聚四氟乙烯的100毫升反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜封好，放入溫度為l〇〇°C 的烘箱內(nèi)反應(yīng)24h，然后取出后自然冷卻至室溫，將溶劑蒸發(fā)除去后得到淺黃色固體粉末 0.49克，三氯甲烷與丙酮重結(jié)晶后產(chǎn)品為0.45克，蒸發(fā)得到的甲醇為19.5mL。
[0023] 實(shí)施例2
[0024] 稱取0.87克2-苯乙烯基苯并咪唑和0.27克氯化鋅，分別溶于15mL無水甲醇中，攪 拌狀態(tài)下將氯化鋅的甲醇溶液逐滴加入2-苯烯基苯并咪唑的甲醇溶液中，攪拌均勻;將上 述混合溶液轉(zhuǎn)入內(nèi)襯為聚四氟乙烯的100毫升反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜封好，放入溫度為90°C的 烘箱內(nèi)反應(yīng)28h，然后取出后自然冷卻至室溫，將溶劑蒸發(fā)除去后得到淺黃色固體粉末0.97 克，三氯甲烷與丙酮重結(jié)晶后產(chǎn)品為0.91克，蒸發(fā)得到的甲醇為29.3mL。
[0025] 實(shí)施例3
[0026] 發(fā)光器件[IT0/PED0T:PSS/二氯?二（2-苯乙烯基苯并咪唑）合鋅（II)/Alq 3/LiF/ A1]
[0027] 在充滿高純氮?dú)獾氖痔紫鋬?nèi)，在鍍有IT0(氧化銦錫）陽極的玻璃基片上先旋涂一 層空穴注入層PED0T: PSS(聚(3，4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸）（50nm)，然后在該層上面 旋涂一層實(shí)施例1中所述的發(fā)光層材料(30nm)，然后真空蒸鍍電子傳輸層Alq 3(8_羥基喹啉 鋁）（20nm)，電子注入材料LiF(0.5nm)，陰極材料A1 (150nm)，該器件的啟動(dòng)電壓為3.5V，亮 度可達(dá)9300cd/m2。
[0028] 實(shí)施例4
[0029] 發(fā)光器件[IT0/PED0T:PSS/二氯?二（2-苯乙烯基苯并咪唑)合鋅（II)/Alq3/LiF/ A1]
[0030]在充滿高純氮?dú)獾氖痔紫鋬?nèi)，在鍍有IT0陽極的玻璃基片上先旋涂一層空穴注入 層PED0T:PSS(50nm)，然后在該層上面旋涂一層實(shí)施例2中所述的發(fā)光層材料(30nm)，然后 真空蒸鍍電子傳輸層Alq3(20nm)，電子注入材料LiF(0.5nm)，陰極材料Al(150nm)，該器件 的啟動(dòng)電壓為3.5V，亮度可達(dá)9460cd/m 2。
[0031]圖1是實(shí)施例1制備的二氯?二(2-苯乙烯基苯并咪唑)合鋅(II)紅外光譜圖。
[0032]圖2是實(shí)施例4制備的有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光光譜圖。發(fā)射峰的位置在452nm，其 半峰寬為80 ? 4nm。
[0033]圖1的紅外光譜圖中的吸收峰位置說明了合成的產(chǎn)物配體中的各官能團(tuán)，主要是 說明合成的產(chǎn)物為目標(biāo)產(chǎn)物。圖2的發(fā)光光譜圖主要是說明了制成的有機(jī)電致發(fā)光器件發(fā) 出來的光譜的形狀，發(fā)射峰的位置，發(fā)光的強(qiáng)度，半峰寬等。說明制成的器件發(fā)出的光是藍(lán) 色光。
[0034]最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制;盡管 參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可 以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換； 而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和 范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種有機(jī)電致發(fā)光材料，其特征在于，其分子式為:Zn (C15H12N2) 2CI2，結(jié)構(gòu)式如下：2. -種權(quán)利要求1所述有機(jī)電致發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 稱取2-苯乙烯基苯并咪唑和氯化鋅，分別溶于一定量無水甲醇中，攪拌狀態(tài)下將氯 化鋅的甲醇溶液逐滴加入2-苯烯基苯并咪唑的甲醇溶液中，攪拌均勻； (2) 將步驟（1)制備的混合溶液轉(zhuǎn)入內(nèi)襯為聚四氟乙烯的反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜封好，放 入溫度為60-120Γ的烘箱內(nèi)反應(yīng)12-48h，然后取出，自然冷卻至室溫，將溶劑蒸發(fā)除去后得 到淺黃色固體粉末粗產(chǎn)品，三氯甲烷與丙酮重結(jié)晶即可得到產(chǎn)品。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟（1)中，2-苯乙烯基苯并咪唑與氯化鋅 的質(zhì)量比為3.0~3.6:1。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所用氯化鋅不含結(jié)晶水。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟(2)中，將步驟（1)制備的混合溶液轉(zhuǎn) 入內(nèi)襯為聚四氟乙烯的反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜封好后，放入溫度為l〇〇°C的烘箱內(nèi)反應(yīng)24h。6. -種有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，包括依次層疊的陽極材料、發(fā)光層材料和陰極 材料;其中所述發(fā)光層材料為使用權(quán)利要求2所述方法制備的機(jī)電致發(fā)光材料制備而成。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種有機(jī)電致發(fā)光材料、制備方法及其制成的發(fā)光器件，該材料的分子式為：Zn(C15H12N2)2Cl2。本發(fā)明一種有機(jī)電致發(fā)光材料、合成及其制成的器件提供了一種藍(lán)光有機(jī)電致發(fā)光材料二氯·二(2?苯乙烯基苯并咪唑)合鋅(II)、合成方法以及采用該種材料制備的器件。該有機(jī)電致發(fā)光材料具有較高的熱穩(wěn)定性，在乙醇、氯仿中具有較好的溶解性，增加了發(fā)藍(lán)色光的有機(jī)電致發(fā)光材料的種類。合成方法以無水甲醇為溶劑，采用溶劑熱法，反應(yīng)條件溫和，溶劑無水甲醇可以循環(huán)利用，合成過程綠色環(huán)保。
【IPC分類】H01L51/54, C09K11/06, C07F3/06
【公開號(hào)】CN105713025
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610051237
【發(fā)明人】溫福山, 王燕, 杜永霞, 賈元東
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油大學(xué)(華東)