一種小分子有機(jī)電致發(fā)光材料及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機(jī)電致發(fā)光領(lǐng)域，設(shè)及一種小分子有機(jī)電致發(fā)光材料，并設(shè)及該材 料在有機(jī)電致器件中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機(jī)電致發(fā)光二級(jí)管(OLED)產(chǎn)生于上世紀(jì)80年代，經(jīng)過二十余年的不斷發(fā)展，該 項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)逐步走向成熟，并有多種基于化邸顯示技術(shù)的商品，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。與液晶類 顯示技術(shù)相比，OLm)顯示技術(shù)具有自發(fā)光、廣視角、寬色域、響應(yīng)速度快、可實(shí)現(xiàn)柔性顯示等 諸多優(yōu)點(diǎn)，因此，OL邸顯示技術(shù)正在獲得人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注和相應(yīng)的技術(shù)投入。
[0003] 化抓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(yuǎn)些。
[0004] 小分子器件多具有=明治式的夾屯、結(jié)構(gòu)，各種不同種類的功能層，按照一定的順 序，W固體無定型薄膜的形態(tài)，被制作在兩個(gè)電極之間，運(yùn)是小分子化抓器件的常見形態(tài)。 不同種類的功能層，在小分子OLm)器件中，分擔(dān)不同種類的功能，如空穴傳輸層負(fù)責(zé)傳導(dǎo)空 穴，發(fā)光層負(fù)責(zé)發(fā)出不同顏色的可見光，電子傳輸層負(fù)責(zé)傳導(dǎo)電子等，為了獲得性能優(yōu)良的 小分子OLm)器件，不僅需要各個(gè)功能層材料自身性能良好，而且要求不同功能層之間，也要 能夠進(jìn)行良好的匹配。
[0005] 糞(結(jié)構(gòu)式如下式所示），具有穩(wěn)定的閉環(huán)結(jié)構(gòu)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格適宜，是小分子 有機(jī)電致發(fā)光材料中，較為常見的子結(jié)構(gòu)單元，不過，由于糞分子的共輛長(zhǎng)度偏短，因此，其 發(fā)光光譜位于紫外光區(qū)，不適合直接作為有機(jī)電致發(fā)光材料的中屯、結(jié)構(gòu)使用。聯(lián)糞結(jié)構(gòu)，如 i，r-聯(lián)糞，雖然延長(zhǎng)了分子的共輛長(zhǎng)度，可是整個(gè)分子卻缺乏剛性，因此，巧光波長(zhǎng)、發(fā)光 效率等光學(xué)數(shù)據(jù)欠佳。
[0006]
[0007]嘗試將i，r-聯(lián)糞結(jié)構(gòu)單元，通過一定的化學(xué)手段，連接成具有剛性平面的母體結(jié) 構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)修飾，將有希望獲得一類性能優(yōu)良的有機(jī)電致發(fā)光材 料。
[000引起(結(jié)構(gòu)式如上式所示），具有與糞相似的共輛結(jié)構(gòu)，且起是一類天然產(chǎn)物，原料廉 價(jià)易得，使用廉價(jià)的起部分地或全部地代替糞，合成具有相似化學(xué)結(jié)構(gòu)的母體結(jié)構(gòu)，將有希 望獲得具有相似光電性能的新材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種小分子有機(jī)電致發(fā)光材料及其應(yīng)用，該 類材料可W作為小分子有機(jī)電致發(fā)光器件的功能層，應(yīng)用在有機(jī)電致發(fā)光領(lǐng)域中。
[0010] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的方案如下：一種小分子有機(jī)電致發(fā)光材料，該材料的 分子結(jié)構(gòu)包括由不含有取代基或含有取代基的I，r-聯(lián)糞結(jié)構(gòu)單元與不含取代基或含有取 代基的二苯甲酬連接而成的具有剛性平面的母體結(jié)構(gòu)，該材料具有符合式（I)所示的分子 結(jié)構(gòu)：
[0011]
[001^ 其中，Ri和R細(xì)同，為H原子、烷基取代基或芳香族取代基;R3、R4、Rs、R6彼此獨(dú)立， 或R3、R4彼此獨(dú)立，Rs、R6之間通過化學(xué)鍵彼此相連，或Rs、R6彼此獨(dú)立，R3、R4之間通過化學(xué)鍵 彼此相連，或R3與R4之間、Rs與Rs之間均通過化學(xué)鍵彼此相連。
[0013] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可W做如下改進(jìn)。
[0014] 進(jìn)一步，所述Ri和R2相同，為H原子、甲基、異丙基、叔下基、苯基、鄰甲基苯基、對(duì)叔 下基苯基、化晚基、二苯基氨基或巧挫基。
[0015] 進(jìn)一步，所述化和化為烷基取代基或芳香族取代基時(shí)，位于二苯甲酬的4，4 '位。
[0016] 進(jìn)一步，所述R3、R4、Rs、R6彼此獨(dú)立，該材料具有符合式（n)所示的分子結(jié)構(gòu)；
[0017] 或R3、R4彼此獨(dú)立，Rs、R6均為甲基且二者之間通過化學(xué)鍵彼此相連成環(huán)，形成一側(cè) 類似起的結(jié)構(gòu)，該材料具有符合式(m)所示的分子結(jié)構(gòu)；
[0018] 或Rs、R6彼此獨(dú)立，R3、R4均為甲基且二者之間通過化學(xué)鍵彼此相連成環(huán)，形成一側(cè) 類似起的結(jié)構(gòu)，該材料具有符合式(IV)所示的分子結(jié)構(gòu)；
[0019] 或1?3、1?4、1?5、1?6均為甲基且1?3與1?4之間、1?5與1?6之間均通過化學(xué)鍵彼此相連成環(huán)，形 成兩側(cè)均類似起的結(jié)構(gòu)，該材料具有符合式（V)所示的分子結(jié)構(gòu)。
[0020]
[0021]
[002^ 進(jìn)一步，所述式（n)所示的分子結(jié)構(gòu)中，R3為H原子、F原子、甲氧基、氯基、s氣甲 基、=氣苯基或五氣苯基，R4為H原子、=氣苯基或五氣苯基，Rs為H原子、=氣苯基或五氣苯 基，R功H原子。
[002引進(jìn)一步，所述式（虹)所示的分子結(jié)構(gòu)中，R3為H原子、F原子或五氣苯基，R4為H原子 或五氣苯基。
[0024] 進(jìn)一步，所述式(IV)所示的分子結(jié)構(gòu)中，Rs為H原子或五氣苯基，Rs為H原子。
[0025] 本發(fā)明還設(shè)及一種小分子有機(jī)電致發(fā)光材料在制備有機(jī)電致發(fā)光器件中的應(yīng)用， 在所制備的有機(jī)電致發(fā)光器件中，至少有一個(gè)功能層含有所述的小分子有機(jī)電致發(fā)光材 料，該類材料可W作為小分子OL邸器件的功能層，應(yīng)用于有機(jī)電致發(fā)光領(lǐng)域中。
[0026] 本發(fā)明的有益效果是：
[0027] 本發(fā)明提供了一類新型小分子有機(jī)電致發(fā)光材料，并提供了該類材料的合成方 法，W該材料作為有機(jī)電致發(fā)光器件的功能層，制作的化抓器件，展示了較好的效能，其特 點(diǎn)在于：
[00%] 1.通過一定的化學(xué)方法，制備了新型小分子有機(jī)電致發(fā)光材料。
[0029] 2.該類材料具有適當(dāng)?shù)姆肿淤|(zhì)量、良好的薄膜穩(wěn)定性、適合的分子能級(jí)，可W作為 小分子OL邸器件的功能層，應(yīng)用于有機(jī)電致發(fā)光領(lǐng)域中。
[0030] 3. W該類材料作為發(fā)光層制作的化抓器件，可W發(fā)出明亮的深藍(lán)色巧光，器件的 最大亮度2800-5100cd/m2，最大電流效率1.5-1.9cd/A，器件效率優(yōu)良，色純度極佳。
[0031] 本發(fā)明中所述有機(jī)電致發(fā)光材料的具體制備方法，將在后文實(shí)施例中詳細(xì)描述， 與之有關(guān)的合成路線和制備工藝，在有機(jī)合成領(lǐng)域中較為常見，為本領(lǐng)域公知的技術(shù)手段 范疇，因此，對(duì)于本發(fā)明所述材料的具體合成路線與制備工藝，本發(fā)明不請(qǐng)求保護(hù)。
[0032] 本發(fā)明旨在提供一類新型有機(jī)電致發(fā)光材料，因此，對(duì)于所述化合物的基本分子 結(jié)構(gòu)，W及該類分子結(jié)構(gòu)，能夠在有機(jī)電致發(fā)光領(lǐng)域中，作為功能層材料使用的事實(shí)，提出 權(quán)利要求請(qǐng)求保護(hù)。
[0033] 下式所列化合物COl~C42,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 W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(duì)本發(fā)明的限制。
[0035]
[0036]
[0037]
[0038] 本發(fā)明將在后文的實(shí)施例中，提供上式中所述及的，目標(biāo)物C01-C42的具體合成方 法，同時(shí)，本發(fā)明還將提供上述材料用于有機(jī)電致發(fā)光器件的功能層的應(yīng)用實(shí)例，所述實(shí) 施過程與結(jié)果，只是為了更好地解釋本發(fā)明，并非是對(duì)本發(fā)明的限制。
[0039] 所制備的有機(jī)電致發(fā)光器件一般包括依次疊加的ITO導(dǎo)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(TPBI)、電子注入層化iF)和陰極層 (Al)。所有功能層均采用真空蒸鍛工藝制成，該類器件中所用到的一些有機(jī)化合物的分子 結(jié)構(gòu)式如下式所示。
[0040]
[0041] 本發(fā)明中，器件的功能層并不限于使用上述材料，運(yùn)些材料可W用其它材料代替， W期待進(jìn)一步改善器件性能，如空穴傳輸層可W用TAPC等代替，電子傳輸層可W用化PYPB 等代替，運(yùn)些材料的分子結(jié)構(gòu)式如下：
[0042]

【附圖說明】
[0043] 圖1為本發(fā)明所制備的有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖，由下層至上層，依次為 ITO導(dǎo)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)、電子傳輸層（104)設(shè)及到本發(fā)明所述的小分子有 機(jī)電致發(fā)光材料。
[0044] 圖2為化合物Cll的氨核磁譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045] W下對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限 定本發(fā)明的范圍。
[0046] 化合物制備實(shí)施例：
[0047] 實(shí)施例1化合物1的制備
[004引
[0049] 在化S口瓶中，加入 1，8-二漠糞（81.2旨，0.28111〇1)，1-糞棚酸（53.6旨，0.31111〇1)，碳 酸鐘（78.4g，0.57mol)，甲苯(540g)，去離子水(200g)，無水乙醇（ISOg)，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入 PcKP化3)4(1. Ig)，升溫至回流，保溫反應(yīng)lOh，降溫至25°C，分液，200g去離子水洗有機(jī)相一 次，100g無水硫酸鋼干燥，抽濾，收集有機(jī)相，有機(jī)相快速通過35cm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1，淡黃色固體65g，收率68.7%，MS (m/s):333.2〇
[0050] 實(shí)施例2化合物COl的制備
[0化1 ]
[0052] 化合物2的制備:在1 OOmLS 口瓶中，加入化合物1 (3.3g，0.0Imo 1 )，干燥的四氨巧 喃（35g)，降溫至-78°C，滴入正下基裡的正己燒溶液(4.5mL，2.2mol/L，0.0 lmol)，-78°C保 溫化，將干燥的二(4-甲基苯）甲酬(2.1g，0.01mol)溶解在15mL干燥的四氨巧喃中，而后慢 慢滴入反應(yīng)瓶，-78 °C保溫2.化，將反應(yīng)瓶移入25 °C的水浴中，反應(yīng)液自然升溫至1 (TC，加入 15mL質(zhì)量濃度為10%的鹽酸水溶液，攬拌5min，分液，收集有機(jī)相，脫去溶劑，得到化合物2 的粗產(chǎn)品4.5g，所得化合物2的粗產(chǎn)品，不再進(jìn)行精制，直接用于下一步反應(yīng)中。
[0053] 化合物COl的制備：在IOOmLS 口瓶中，加入上一步所得到的化合物2的粗產(chǎn)品 (4.5g)，加入冰乙酸32g，質(zhì)量濃度為35.5%的濃鹽酸0.2g，升溫至回流，保溫反應(yīng)地，降溫 至25°C，加入50g去離子水，攬拌15min，抽濾，60g去離子水淋洗濾餅，60g無水乙醇淋洗濾 餅，收集濾餅，使用硅膠柱層析純化，洗脫劑為石油酸:乙酸乙醋=5:1(V/V)，得到白色固體 3.7g，使用化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)進(jìn)一步升華提純，升華溫度340°C，得到3.3g目標(biāo)物COl，收率 74%。
[0化4] 高分辨質(zhì)譜，ESI源，正離子模式，分子式C35H26