本發(fā)明屬于有機電致發(fā)光領(lǐng)域,具體涉及一種新型oled材料的制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù):
:有機電致發(fā)光(oled:organiclightemissiondiodes)器件技術(shù)既可以用來制造新型顯示產(chǎn)品,也可以用于制作新型照明產(chǎn)品,有望替代現(xiàn)有的液晶顯示和熒光燈照明,應(yīng)用前景十分廣泛。oled發(fā)光器件猶如三明治的結(jié)構(gòu),包括電極材料膜層,以及夾在不同電極膜層之間的有機功能材料,各種不同功能材料根據(jù)用途相互疊加在一起共同組成oled發(fā)光器件。作為電流器件,當(dāng)對oled發(fā)光器件的兩端電極施加電壓,并通過電場作用有機層功能材料膜層中正負(fù)電荷,正負(fù)電荷進一步在發(fā)光層中復(fù)合,即產(chǎn)生oled電致發(fā)光。當(dāng)前,oled顯示技術(shù)已經(jīng)在智能手機,平板電腦等領(lǐng)域獲得應(yīng)用,進一步還將向電視等大尺寸應(yīng)用領(lǐng)域擴展,但是,和實際的產(chǎn)品應(yīng)用要求相比,oled器件的發(fā)光效率,使用壽命等性能還需要進一步提升。對于oled發(fā)光器件提高性能的研究包括:降低器件的驅(qū)動電壓,提高器件的發(fā)光效率,提高器件的使用壽命等。為了實現(xiàn)oled器件的性能的不斷提升,不但需要從oled器件結(jié)構(gòu)和制作工藝的創(chuàng)新,更需要oled光電功能材料不斷研究和創(chuàng)新,創(chuàng)制出更高性能oled的功能材料。應(yīng)用于oled器件的oled光電功能材料從用途上可劃分為兩大類,即電荷注入傳輸材料和發(fā)光材料,進一步,還可將電荷注入傳輸材料分為電子注入傳輸材料、電子阻擋材料、空穴注入傳輸材料和空穴阻擋材料,還可以將發(fā)光材料分為主體發(fā)光材料和摻雜材料。針對當(dāng)前oled器件的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用要求,以及oled器件的不同功能膜層,器件的光電特性需求,必須選擇更適合,具有高性能的oled功能材料或材料組合,才能實現(xiàn)器件的高效率、長壽命和低電壓的綜合特性。就當(dāng)前oled顯示照明產(chǎn)業(yè)的實際需求而言,目前oled材料的發(fā)展還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,落后于面板制造企業(yè)的要求,作為材料企業(yè)開發(fā)更高性能的有機功能材料的開發(fā)顯得尤為重要。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于有機電致發(fā)光器件中,作為發(fā)光層、空穴傳輸層或電子傳輸層使用的新型oled材料,具有優(yōu)良光電性能。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種新型oled材料,其特征在于,包括具有符合式(1)所示的分子結(jié)構(gòu),其中r選自甲基、乙基、異丙基、叔丁基、直鏈或枝化的c1~c12含氧烷基、苯環(huán)取代的含氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)與c5~c60多環(huán)芳基共軛結(jié)構(gòu)基團中的任一種;其中ar選自苯環(huán)取代的含氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)或c5~c60多環(huán)芳基共軛結(jié)構(gòu)基團中的任一種。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本發(fā)明還可以做如下改進。進一步,式(1)中所述四個ar相同或不相同,所述四個r相同或不相同。進一步,所述c5~c60多環(huán)芳基共軛結(jié)構(gòu)基團為蒽基、聯(lián)苯基、苯基或其衍生物中的一種。進一步,所述苯環(huán)取代的含氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)為三苯胺基、咔唑基、n-苯基咔唑基或其衍生物中的一種。本發(fā)明提供一種新型oled材料的制備方法,包括以下步驟:a、將二取代咪唑與二氯馬來酸酐、催化劑、堿加入到溶劑中,進行偶聯(lián)反應(yīng),得到中間體-a,其反應(yīng)方程式為:b、將步驟a中得到的中間體-a、氫氧化鈉加入到溶劑中,制得中間體-b,其反應(yīng)方程式為:c、將步驟b中得到的中間體-b在甲磺酸催化作用下,制得中間體-c,其反應(yīng)方程式為:d、將步驟c中的中間體-c與格式試劑加入到溶劑中,制得最終產(chǎn)物,其反應(yīng)方程式為:進一步,在步驟a中,所述催化劑為醋酸鈀、cxa中的一種或幾種,所述堿為叔丁醇鈉,所述溶劑為二甲苯,在步驟b中,所述溶劑為無水乙醇,在步驟d中,所述溶劑為thf。進一步,在步驟a中,所述反應(yīng)溫度為110~135℃,反應(yīng)時間為5~15h;在步驟b中,所述反應(yīng)溫度為60~70℃,反應(yīng)時間為5~15h;在步驟c中,所述反應(yīng)溫度為50~80℃,反應(yīng)時間為5~15h;在步驟d中,所述反應(yīng)溫度為-20~5℃,反應(yīng)時間為3~5h。進一步,在步驟a中,所述二取代咪唑與所述二氯馬來酸酐的摩爾比為1:(0.4~0.6),所述二取代咪唑與所述催化劑的摩爾比為1:(0.001~0.04),所述二取代咪唑與所述堿的摩爾比為1:(1.2~4.0,所述二取代咪唑與所述溶劑的質(zhì)量比為1:(10~30);在步驟b中,所述中間體-a與所述氫氧化鈉的摩爾比為1:(1.2~3.0),所述中間體-a與所述溶劑的質(zhì)量比為1:(10~30);在步驟c中,所述中間體-b與所述甲磺酸的質(zhì)量比為1:(1~5);在步驟d中,所述中間體-c與所述格式試劑的摩爾比為1:(5~8),所述中間體-c與所述溶劑的質(zhì)量比為1:(10~30)。本發(fā)明提供一種新型oled材料在有機電致發(fā)光領(lǐng)域中的應(yīng)用。本發(fā)明提供一種有機電致發(fā)光器件,所述有機電致發(fā)光器件包括發(fā)光層、空穴傳輸層與電子傳輸層,所述發(fā)光層、空穴傳輸層或電子傳輸層含上述一種新型oled材料。以下所列化合物m-1至m-10,與p-1至p-10是本發(fā)明一種新型oled材料的部分優(yōu)選結(jié)構(gòu),是符合本發(fā)明精神和原則的代表結(jié)構(gòu),應(yīng)當(dāng)理解,列出以下化合物結(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。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的化合物成膜性好,在室溫下具有較好的穩(wěn)定性,且易成模的特征使得制造成本更低,在室溫下較好的穩(wěn)定性使得器件工作更加穩(wěn)定,實用壽命較長。另外,可有效的應(yīng)用于有機電致發(fā)光器件中,作為發(fā)光層發(fā)光材料、電子傳輸層或空穴傳輸層材料,且較高的電子傳輸性能,使得作為電子傳輸材料,能明顯的降低驅(qū)動電壓,具有高載流子遷移率,提高電子效率,具有優(yōu)良光電性能。附圖說明圖1為本發(fā)明提供的一種有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中,各標(biāo)號所代表的部件列表如下:1、透明基板層,2、ito,3、空穴注入層,4、空穴傳輸/電子阻擋層,5、發(fā)光層,6、電子傳輸/空穴阻擋層,7、電子注入層,8、陰極反射電極層。具體實施方式以下對本發(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。方便引用,將各實施例制備得到的化合物與上述各化合物名稱相一一對應(yīng),例如:表一結(jié)構(gòu)式與實施例對應(yīng)表目標(biāo)產(chǎn)物實施例m-1實施例一m-2實施例二m-3實施例三m-4實施例四m-5實施例五m-6實施例六p-1實施例七p-2實施例八p-3實施例九p-4實施例十p-5實施例十一p-6實施例十二本發(fā)明中所用到的二取代咪唑、二氯馬來酸酐、醋酸鈀、cxa、二甲苯、氫氧化鈉、無水乙醇、甲磺酸、格式試劑等均可在國內(nèi)化工市場買到。以實施例一為例,合成路線如下:實施例一步驟1)m-1-a的制備:將22.0g(0.1mol)4,5-二苯基咪唑與8.4g(0.05mol)二氯馬來酸酐混合,以0.22g(0.001mol)醋酸鈀、0.72g(0.002)cxa為催化劑,以38.4g(0.4mol)叔丁醇鈉為堿,以90g二甲苯為溶劑,回流反應(yīng)13.0hr,降溫,水洗,干燥,脫溶劑得到25.4g(0.048mol)m-1-a粗品,經(jīng)柱層析得20.0g(0.038mol)m-1-a精品。步驟2)m-1-b的制備:將20.0g(0.04mol)m-1-a精品、1.8g(0.05mol)氫氧化鈉、50g無水乙醇混合,升溫至回流反應(yīng)5.0hr,脫干溶劑,大量固體析出,加入150g甲苯,滴加9.0g(0.09mol)濃鹽酸,大量固體析出,抽濾得17.6g(0.033mol)m-1-b精品。步驟3)m-1-c的制備:將17.6g(0.03mol)m-1-b精品、162g(1.69mol)甲磺酸混合,升溫至70~80℃反應(yīng)5.0hr,降溫,將體系倒入500.0g冰水,加入300g甲苯,分層,水洗,有機相脫溶劑得14.8(0.028mol)m-1-c粗品,經(jīng)柱層析得13.4g(0.026mol)m-1-c精品。步驟4)化合物結(jié)構(gòu)m-1的制備:將13.4g(0.026mol)m-1-c精品、50.0gthf混合,降溫至-10℃,滴加0.13mol碘甲烷格式試劑,控制體系溫度<-5℃,滴加完畢保溫1.0hr,回溫至室溫保溫2.0hr,水解,分液,干燥,脫溶劑得14.2g(0.026mol)產(chǎn)品m-1粗品,,經(jīng)柱層析得11.7g(0.0216mol)m-1精品。使用hplc-ms來識別該化合物,分子式c38h32n4,檢測值[m+1]+=545.72,計算值544.69?;衔锝Y(jié)構(gòu)式一的升華,稱取10.0g化合物結(jié)構(gòu)m-1的精品,于真空升華儀中,升華參數(shù)為升華真空度2×10-5pa,升華三區(qū)溫度為285℃,升華二區(qū)溫度為185℃,升華一區(qū)溫度為120℃,所設(shè)溫度均為梯度升溫,每15min升高50℃,升高至目標(biāo)溫度后,保溫升華5.0hr,升華共得到精品9.1g,hplc:99.9%,升華收率為91.0%。實施例二-實施例六的制備實施例二至實施例六與實施例一實驗過程均相同,僅僅原料4,5-二苯基咪唑不同,將4,5-二苯基咪唑按照下表進行更換,即可得到實施例二-實施例六:表二原料與實施例對應(yīng)表目標(biāo)產(chǎn)物實施例原料m-1實施例一4,5-二苯基咪唑m-2實施例二4,5-二(2-萘基)咪唑m-3實施例三4,5-二(3,4-二甲基苯基)咪唑m-4實施例四4,5-二(2-吡啶基)咪唑m-5實施例五4,5-二(4-聯(lián)苯基)咪唑m-6實施例六4,5-二(3,4,5-三甲基苯基)咪唑如上表所示,將m-1制備過程中的原料4,5-二苯基咪唑,更換為4,5-二(2-萘基)咪唑即為實施例二,即可得到m-2;以此類推即可得到實施例二—實施例六。實施例七至實施例十二與實施例一實驗過程均相同,僅僅原料4,5-二苯基咪唑及格式試劑不同,將4,5-二苯基咪唑及格式試劑按照下表進行更換,即可得到實施例七至實施例十二:表三原料與實施例對應(yīng)表如上表所示,將p-1制備過程中的原料4,5-二苯基咪唑,更換為4,5-二(2-萘基)咪唑、將碘甲烷格式試劑更換為溴苯格式試劑即為實施例八,即可得到p-2;以此類推即可得到實施例七—實施例十二。按照化合物樣品制備的實施例1中所述的方法制備新型有機光電材料(實施例一至實施例十二),相關(guān)化合物ms數(shù)據(jù)如下表:表四hplc-ms檢測數(shù)據(jù)化合物實施例結(jié)構(gòu)式hplc-ms檢測值計算值m-1實施例一c38h32n4545.98544.69m-2實施例二c54h40n4745.69744.92m-3實施例三c46h48n4657.98656.9m-4實施例四c34h28n8549.69548.64m-5實施例五c62h48n4850.23849.07m-6實施例六c50h56n4714.32713.01p-1實施例七c58h40n4793.94792.96p-2實施例八c74h48n4994.23993.2p-3實施例九c66h56n4906.36905.18p-4實施例十c54h36n8797.81796.92p-5實施例十一c82h56n41098.751097.35p-6實施例十二c70h64n4962.54961.28有機電致發(fā)光器件可按照本領(lǐng)域方法制備,具體方法為:在高真空條件下,在經(jīng)過清洗的導(dǎo)電玻璃(氧化銦錫)襯底上依次蒸鍍moo3,空穴傳輸層,發(fā)光層,bcp,電子傳輸層,1nm的lif和120nm的al。用該方法制得如圖1所示的器件,按照作為器件的不同功能層可分為:作為發(fā)光層的器件一、器件二、器件七、器件八;作為空穴傳輸層的器件三、器件四、器件九、器件十;作為電子傳輸層的器件五、器件六、器件十一、器件十二。作為發(fā)光層的器件器件一ito/moo3(10nm)/npb(50nm)/化合物結(jié)構(gòu)m-1:ir(piq)2:(acac)(6wt%,30nm)/bcp(10nm)/tpbi(30nm)/lif(1nm)/al(120nm)。器件二ito/moo3(10nm)/npb(50nm)/化合物結(jié)構(gòu)m-2:ir(piq)2:(acac)(6wt%,30nm)/bcp(10nm)/tpbi(30nm)/lif(1nm)/al(120nm)。器件七ito/moo3(10nm)/npb(50nm)/化合物結(jié)構(gòu)p-1:ir(piq)2:(acac)(6wt%,30nm)/bcp(10nm)/tpbi(30nm)/lif(1nm)/al(120nm)。器件八ito/moo3(10nm)/npb(50nm)/化合物結(jié)構(gòu)p-2:ir(piq)2:(acac)(6wt%,30nm)/bcp(10nm)/tpbi(30nm)/lif(1nm)/al(120nm)。作為空穴傳輸層的器件器件三ito/moo3(10nm)/化合物結(jié)構(gòu)m-3(30nm)/alq3(30nm)/bcp(10nm)/tpbi(30nm)/lif(1nm)/al(120nm)。器件四ito/moo3(10nm)/化合物結(jié)構(gòu)m-4(30nm)/alq3(30nm)/bcp(10nm)/tpbi(30nm)/lif(1nm)/al(120nm)。器件九ito/moo3(10nm)/化合物結(jié)構(gòu)p-3(30nm)/alq3(30nm)/bcp(10nm)/tpbi(30nm)/lif(1nm)/al(120nm)。器件十ito/moo3(10nm)/化合物結(jié)構(gòu)p-4(30nm)/alq3(30nm)/bcp(10nm)/tpbi(30nm)/lif(1nm)/al(120nm)。作為電子傳輸層的器件器件五ito/moo3(10nm)/npb(50nm)/alq3(30nm)/bcp(10nm)/化合物結(jié)構(gòu)m-5(30nm)/lif(1nm)/al(120nm)。器件六ito/moo3(10nm)/npb(50nm)/alq3(30nm)/bcp(10nm)/化合物結(jié)構(gòu)m-6(30nm)/lif(1nm)/al(120nm)。器件十一ito/moo3(10nm)/npb(50nm)/alq3(30nm)/bcp(10nm)/化合物結(jié)構(gòu)p-5(30nm)/lif(1nm)/al(120nm)。器件十二ito/moo3(10nm)/npb(50nm)/alq3(30nm)/bcp(10nm)/化合物結(jié)構(gòu)p-6(30nm)/lif(1nm)/al(120nm)。對比器件ito/moo3(10nm)/npb(50nm)/alq3(30nm)/bcp(10nm)/tpbi(30nm)/lif(1nm)/al(120nm)。器件的電流-亮度-電壓特性是由帶有校正過的硅光電二極管的keithley源測量系統(tǒng)(keithley236sourcemeasureunit)完成的,器件的性能數(shù)據(jù)見表一。表五器件的性能數(shù)據(jù)以本發(fā)明的化合物可作為主體材料所制得的器件一、器件二、器件七、器件八,最高電流效率達到9.3cd/a,最高亮度可達12847cd/m2,本發(fā)明的器件在亮度、效率等方面都有明顯的優(yōu)勢。作為電子和/或空穴傳輸材料,能明顯降低器件的驅(qū)動電壓,提高器件效率。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12