一種有機電致發(fā)光材料及其制備方法、應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種有機電致發(fā)光材料及其制備方法、應(yīng)用，具體涉及一種以芴并菲 為中心結(jié)構(gòu)的小分子有機電致發(fā)光材料，并涉及該材料的制備方法及在有機電致發(fā)光領(lǐng)域 中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機電致發(fā)光二級管(0LED)產(chǎn)生于上世紀80年代，經(jīng)過二十余年的發(fā)展，該技術(shù) 已逐步走向成熟，目前，有機電致發(fā)光技術(shù)，主要被應(yīng)用在兩個領(lǐng)域中，它們分別為全彩顯 示和白光照明，基于0LED顯示技術(shù)的商品，已經(jīng)逐步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，比如，在智能手機、曲面電 視等商品中，已經(jīng)較廣泛地應(yīng)用了該項技術(shù)。
[0003] 0LED器件分為小分子器件和高分子器件兩種，就目前而言，小分子器件在商品化 的道路上，走的更遠。小分子器件多具有三明治式的夾心結(jié)構(gòu)，各種不同的功能層，按照一 定的順序，被制作在兩個電極之間，在小分子器件中，不同的功能層承載著不同的功能，如 空穴傳輸層，負責傳到空穴，發(fā)光層，負責發(fā)光，電子傳輸層負責傳導電子等。為了獲得性能 優(yōu)良的0LED小分子器件，不僅需要各個功能層材料本身性能良好，且要求不同功能層之間， 能夠進行良好的匹配。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種有機電致發(fā)光材料及其制備方法、應(yīng)用， 該類材料可以作為小分子有機電致發(fā)光器件的功能層，應(yīng)用在有機電致發(fā)光領(lǐng)域中。
[0005] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的方案如下：一種有機電致發(fā)光材料，該有機電致發(fā)光 材料為以芴并菲為中心結(jié)構(gòu)的小分子，具有如式(I)所示的結(jié)構(gòu)：
[0006]
[0007] 其中，所述心為含有兩個芳香族取代基的胺基或芳香族取代基團，并進一步優(yōu)選 自二苯胺、苯基-1 -萘胺、苯基-2-萘胺、苯基聯(lián)苯胺、苯基芴胺、二苯并呋喃基苯胺、苯基三 聯(lián)苯胺、二聯(lián)苯胺、聯(lián)苯基芴胺、苯基、萘基、熒蒽基、芴基、菲基、蒽基、芘基、N-取代咔唑基、 吡啶基、吡啶基苯基、苯并咪唑基中的一種;所述R2為甲基或芳香族取代基團，并進一步優(yōu) 選自甲基、苯基、萘基、菲基、吡啶基、吡啶基苯基、苯并咪唑基、苯并咪唑基苯基、嘧啶基、嘧 陡基苯基中的一種。
[0008] 芴類結(jié)構(gòu)和菲類結(jié)構(gòu)，都是小分子0LED材料中常見的子結(jié)構(gòu)單元，但是通過一定 的化學方式，將它們制作成為并環(huán)結(jié)構(gòu)，從而獲得了一類新的母核單元，在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過 適當?shù)幕瘜W修飾，可以獲得了一類性能優(yōu)良的有機電致發(fā)光材料，其效果性能均優(yōu)于單一 的芴類結(jié)構(gòu)或菲類結(jié)構(gòu)。
[0009] 該類材料可以作為小分子0LED器件的功能層，應(yīng)用于有機電致發(fā)光領(lǐng)域中。
[0010] 本發(fā)明的有益效果是：
[0011] 本發(fā)明提供了一類以芴并菲為中心結(jié)構(gòu)的小分子有機電致發(fā)光材料，并提供了該 類材料的合成方法，以該材料作為有機電致發(fā)光器件的功能層，制作的0LED器件，展示了較 好的效能，其特點在于：
[0012] 1.通過一定的化學方法，制備了一類以芴并菲為中心結(jié)構(gòu)的小分子有機電致發(fā)光 材料。
[0013] 2.該類材料具有適當?shù)姆肿淤|(zhì)量、良好的薄膜穩(wěn)定性、適合的分子能級，可以作為 小分子0LED器件的功能層，應(yīng)用于有機電致發(fā)光領(lǐng)域中。
[0014] 3.以NPB作為空穴傳輸層，本發(fā)明所述材料作為發(fā)光層，TPBI作為電子傳輸層，制 作的0LED器件，器件的最大亮度3700-7100cd/m 2,最大電流效率1.5-2.4cd/A，器件效率良 好，器件的色度坐標為(0.15-0.19,0.10-0.21)，是一種色純度優(yōu)良的深藍光器件。
[0015] 4.以NPB作為空穴傳輸層，本發(fā)明所述材料作為發(fā)光層兼電子傳輸層，制作的0LED 器件，器件的最大亮度1800-3000cd/m2，最大電流效率1.0-1.3cd/A，器件效率較好，該組器 件結(jié)果表明，本發(fā)明所述材料具有良好的電子傳輸性能。
[0016] 本發(fā)明中有機電致發(fā)光材料的制備方法描述如下：
[0017] 首先是兩個關(guān)鍵中間體，化合物1和化合物2的合成(結(jié)構(gòu)式如下所示），并進一步 以化合物1或化合物2為原料，與不同種類的硼酸或仲胺類化合物進行交叉偶聯(lián)反應(yīng)，制備 本發(fā)明中所沭及的目標化合物》
[0018]
[0019] 下面所列化合物C01~C39,是符合本發(fā)明精神和原則的代表結(jié)構(gòu)，應(yīng)當理解，列出 以下化合物的具體結(jié)構(gòu)，只是為了更好地解釋本發(fā)明，并非是對本發(fā)明的限制。
[0020]
[
[0024] 本發(fā)明還涉及一種上述有機電致發(fā)光材料的應(yīng)用，所述有機電致發(fā)光材料作為有 機電致發(fā)光器件的功能層，應(yīng)用在有機電致發(fā)光領(lǐng)域中。
[0025] 本發(fā)明還涉及一種有機電致發(fā)光器件，至少有一個功能層含有上述有機電致發(fā)光 材料。
[0026] 所制備的有機電致發(fā)光器件一般包括依次疊加的ΙΤ0導電玻璃襯底（陽極）、空穴 傳輸層(NPB)、發(fā)光層(本發(fā)明中的材料）、電子傳輸層(本發(fā)明中的材料或TPBI)、電子注入 層(LiF)和陰極層(A1)。所有功能層均采用真空蒸鍍工藝制成，該類器件中所用到的一些有 機化合物的分子結(jié)構(gòu)式如下所示。
[0027]
[0028] 本發(fā)明中，器件的功能層并不限于使用上述材料，這些材料可以用其它材料代替， 以期待進一步改善器件性能，如空穴傳輸層可以用TAPC等代替，電子傳輸層可以用ΤρΡΥΡΒ 等代替，這些材料的分子結(jié)構(gòu)式如下：
[0029]
【附圖說明】
[0030] 圖1為本發(fā)明所制作的第一組有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖，由下層至上層，依 次為ΙΤ0導電玻璃襯底（101)、空穴傳輸層（102)、發(fā)光層（103)、電子傳輸層（104)、電子注入 層（105)和陰極層（106)，其中發(fā)光層（103)涉及到本發(fā)明所述及的有機電致發(fā)光材料。
[0031] 圖2為本發(fā)明所制作的第二組有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖，由下層至上層，依 次為ΙΤ0導電玻璃襯底（201)、空穴傳輸層（202)、發(fā)光層兼電子傳輸層（203)、電子注入層 (204)和陰極層(205)，其中發(fā)光層兼電子傳輸層(203)涉及到本發(fā)明所述及的有機電致發(fā) 光材料。
【具體實施方式】
[0032] 以下對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限 定本發(fā)明的范圍。
[0033]化合物制備實施例：
[0034] 實施例1重要中間體化合物1的制備
[0035]
[0036] 化合物3的制備:在3L三口瓶中，加入5，6-二溴苊（112g，0.36mo 1)，2-甲氧羰基-4-甲基-苯硼酸（58.28,0.3111〇1)，碳酸鉀（698,0.51]1〇1)，甲苯（120(^)，去離子水(45(^)，氮氣 保護下，加入Pd(PPh 3)4(5.0g)，升溫至回流，保溫反應(yīng)24h，降溫至30°C，分液，有機相快速通 過25cm厚的硅膠柱，過柱液脫溶劑，所得粗產(chǎn)品使用無水乙醇為溶劑重結(jié)晶，得到化合物3， 白色固體94.1g，收率82.5%，MS(m/s):380.1。
[0037] 化合物4的制備：在配備有恒壓滴液漏斗的2 L三口瓶中，加入鎂帶（8.0 g， 0.33mo 1)，將碘甲烷(46.8g，0.33mo 1)溶解在220mL干燥的乙醚中，而后置于恒壓滴液漏斗 中，氮氣保護下，一次性加入碘甲烷的乙醚溶液總質(zhì)量的1/5,待反應(yīng)引發(fā)后，慢慢滴入剩余 部分的碘甲烷的乙醚溶液，lh滴加完畢，32°C保溫反應(yīng)1.5h，降溫至25°C，待用。將化合物3 (57g，0.15mo 1)溶解在250g無水乙醚中，而后通過恒壓滴液漏斗，慢慢滴入三口瓶中，1.5h 滴加完畢，保溫反應(yīng)2h，降溫至25°C，慢慢滴入120g質(zhì)量濃度10 %的稀鹽酸，攪拌0.5h，分 液，收集有機相，脫去溶劑，得到化合物4的粗產(chǎn)品，52.9g，所得化合物4的粗產(chǎn)品，不再進行 精制，直接用于下一步反應(yīng)中。
[0038]化合物5的制備：在2L三口瓶中，加入上一步所得到的化合物4的粗產(chǎn)品（52.9g)， 加入冰乙酸400g，降溫至0°C，而后慢慢加入160g磷酸，慢慢升溫至30°C，保溫反應(yīng)2.5h，反 應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液慢慢傾入3L去離子水中，使用氫氧化鈉調(diào)節(jié)至pH = 7，使用1L乙酸乙酯 萃取，分液，收集有機相，減壓脫去溶劑，所得粗產(chǎn)品使用無水乙醇重結(jié)晶，得到化合物5，類 白色晶體41.9g，收率77%，MS(m/s): 362.1。
[0039]化合物6的制備：在配備有恒壓滴液漏斗的2L三口瓶中，加入化合物5(36.3g， 0. lmol)，四氫呋喃（380g)，降溫至-78°C，慢慢滴加正丁基鋰的正己烷溶液（50mL，2