电致发光材料、电致发光材料的制备方法及发光器件与流程

本申请涉及照明领域，具体涉及一种电致发光材料、电致发光材料的制备方法及发光器件。

背景技术：

在现有技术中，有机发光二极管(organiclightemittingdiode)具有自发光特性，主导其发光的材料主要为电致发光材料，但是，当前的发出蓝光的电致发光材料的效率低，因此，有必要提供一种效率高的、能发出深蓝光的电致发光材料、电致发光材料的制备方法及发光器件。

技术实现要素：

本申请提供一种电致发光材料、电致发光材料的制备方法及发光器件，以实现量子效率高的电致发光材料及器件。

本申请提供一种电致发光材料，所述电致发光材料的结构式为r3-r1-r2，所述r1基团的结构式为中的一种，所述r2基团的结构式为中的一种，所述r3基团的结构式为中的一种。

本申请还提供一种电致发光材料的制备方法，包括：

提供第一反应物和第二反应物，所述第一反应物和所述第二反应物进行反应生成第一中间产物，其中，所述第一反应物的结构式为x1-r4-x2，所述r4基团的结构式为中的一种，所述x1为cl或br，所述x2为br或i，所述x1和x2不同，所述第二反应物为包括r2基团的化合物，所述r2基团的结构式为中的一种，所述第一中间产物的结构式为x1-r4-r2；

提供第三反应物，所述第三反应物和所述第一中间产物进行反应生成第二中间产物，其中，所述第三反应物为包括r3基团的化合物，所述r3基团的结构式为中的一种，所述第二中间产物的结构式为r3-r4-r2；

提供第四反应物，所述第二中间产物和所述第四反应物进行反应生成所述电致发光材料，其中，所述第四反应物为氧化剂，所述电致发光材料的结构式为r3-r1-r2，所述r1基团的结构式为中的一种。

在所述电致发光材料的制备方法中，在所述第一反应物和所述第二反应物进行反应生成所述第一中间产物中，所述第一反应物的摩尔量和所述第二反应物的摩尔量的对应关系为10毫摩的所述第一反应物对应5毫摩-15毫摩的所述第二反应物。

在所述电致发光材料的制备方法中，所述第一反应物和所述第二反应物在第一溶剂中进行反应生成所述第一中间产物，所述第一溶剂包括n，n-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲苯、苯胺、乙苯、均三甲苯、苯甲醛、二苯醚、二甲苯、二乙苯和氯代苯中的一种或几种的组合，所述第一溶剂中具有第一添加剂，所述第一添加剂包括cui、cu、碳酸钾、四氟硼酸三叔丁基膦、叔丁醇钠、氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或几种的组合。

在所述电致发光材料的制备方法中，在所述第三反应物和所述第一中间产物进行反应生成所述第二中间产物中，所述第三反应物的摩尔量和所述第一中间产物的摩尔量的对应关系为7毫摩-10毫摩的所述第三反应物对应8毫摩的所述第一中间产物。

在所述电致发光材料的制备方法中，所述第三反应物和所述第一中间产物在第二溶剂中进行反应生成所述第二中间产物，所述第二溶剂包括甲苯、n，n-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、苯胺、乙苯、均三甲苯、苯甲醛、二苯醚、二甲苯、二乙苯和氯代苯中的一种或几种的组合，所述第二溶剂中具有第二添加剂，所述第二添加剂包括三(二亚苄基丙酮)二钯、四氟硼酸三叔丁基膦、叔丁醇钠、碳酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或几种的组合。

在所述电致发光材料的制备方法中，在所述第二中间产物和所述第四反应物进行反应生成所述电致发光材料中，所述第二中间产物的摩尔量和所述第四反应物的摩尔量的对应关系为5毫摩的所述第二中间产物对应3毫摩-7毫摩的所述第四反应物。

在所述电致发光材料的制备方法中，所述第二中间产物和所述第四反应物在第三溶剂中进行反应生成所述电致发光材料，所述第三溶剂包括二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮、甲苯、苯胺、乙苯、均三甲苯、苯甲醛、二苯醚、二甲苯、二乙苯、氯代苯中的一种或几种的组合，所述第三溶剂中具有第三添加剂，所述第三添加剂包括氢氧化钠、四氟硼酸三叔丁基膦、叔丁醇钠、碳酸钾、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或几种的组合。

在所述电致发光材料的制备方法中，所述第四反应物为间氯过氧苯甲酸、过氧苯甲酸、间苯过氧苯甲酸、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化氢中的一种或几种的组合。

本申请提供一种发光器件，包括：

衬底层，所述衬底层包括基板和阳极层，所述阳极层设置于所述基板上；

空穴注入层，所述空穴注入层设置于所述阳极层上；

空穴传输层，所述空穴传输层设置于所述空穴注入层上；

发光层，所述发光层设置于所述空穴传输层上；

电子传输层，所述电子传输层设置于所述发光层上；

阴极层，所述阴极层设置于所述电子传输层上；

所述发光层包括所述电致发光材料，所述电致发光材料的结构式为r3-r1-r2，其中，所述r1基团的结构式为中的一种，所述r2基团的结构式为中的一种，所述r3基团的结构式为中的一种。

本申请提供了一种电致发光材料、电致发光材料的制备方法及发光器件，通过采用第一反应物和第二反应物反应生成第一中间产物，采用第一中间产物和第三反应物反应生成第二中间产物，采用第二中间产物和第四反应物反应生成电致发光材料，通过筛选吖啶类和咔唑类不同的电子给体单元和电子受体单元，并且采用两个不同的给体连接一个受体形成的不对称结构，吖啶类电子给体单元负责调控目标分子的最低单三重能级差，而咔唑类给体调节光谱，进而实现了一种效率高的、能发出深蓝光的电致发光材料、电致发光材料的制备方法及发光器件。

附图说明

为了更清楚地说明本申请中的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请所提供的所述电致发光材料和所述电致发光材料在甲苯溶液中的吸收光谱图。

图2为本申请所提供的所述电致发光材料和所述电致发光材料在甲苯溶液中的荧光光谱图。

图3为本申请所提供的所述电致发光材料和所述电致发光材料在甲苯溶液中的瞬态荧光发射光谱图。

图4为本申请所提供的发光器件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

本申请提供了一种电致发光材料。所述电致发光材料的结构式为r3-r1-r2。所述r1基团的结构式为中的一种。所述r2基团的结构式为中的一种。所述r3基团的结构式为中的一种。

所述电致发光材料为深蓝色热活化延迟荧光(thermallyactivateddelayedfluorescence，tadf)材料。通过所述r1基团、所述r2基团和所述r3基团的排列组合，所述电致发光材料具有75种不同的结构式。所述电致发光材料为非对称结构。在一些实施例中，所述电致发光材料的结构式为等。

本申请还提供一种电致发光材料的制备方法，包括：

a、提供第一反应物和第二反应物，所述第一反应物和所述第二反应物进行反应生成第一中间产物，其中，所述第一反应物的结构式为x1-r4-x2，所述r4基团的结构式为中的一种，所述x1为cl或br，所述x2为br或i，所述x1和x2不同，所述第二反应物为包括r2基团的化合物，所述r2基团的结构式为中的一种，所述第一中间产物的结构式为x1-r4-r2。

所述第一反应物的结构式可以为br-r4-i，cl-r4-i或cl-r4-br。所述第二反应物可以为h-r2。

所述第一反应物和所述第二反应物进行反应生成所述第一中间产物的反应通式可以为：

br-r4-i+h-r2→br-r4-r2

在一种实施方式中，在所述第一反应物和所述第二反应物进行反应生成所述第一中间产物中，所述第一反应物的摩尔量和所述第二反应物的摩尔量的对应关系为10毫摩的所述第一反应物对应5毫摩-15毫摩的所述第二反应物。具体的，所述第一反应物的摩尔量和所述第二反应物的摩尔量的对应关系为10毫摩的所述第一反应物对应11毫摩的所述第二反应物或所述第一反应物的摩尔量和所述第二反应物的摩尔量的对应关系为1摩尔的所述第一反应物对应1摩尔的所述第二反应物。

在一种实施方式中，所述第一反应物和所述第二反应物在第一溶剂中进行反应生成所述第一中间产物，所述第一溶剂包括n，n-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲苯、苯胺、乙苯、均三甲苯、苯甲醛、二苯醚、二甲苯、二乙苯和氯代苯中的一种或几种的组合。

在一种实施方式中，在所述第一溶剂中具有第一添加剂，所述第一添加剂包括cui、cu、碳酸钾、四氟硼酸三叔丁基膦、叔丁醇钠、氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或几种的组合。

在一种实施例中，所述第一反应物的结构式可以为所述第二反应物的结构式可以为

在一种实施例中所述第一反应物和所述第二反应物进行反应生成所述第一中间产物的反应式可以为：

在一种实施方式中，向100毫升的施兰克(schlenk)瓶中加入10毫摩的所述第一反应物和11毫摩的所述第二反应物加入cui、cu和碳酸钾，通入氩气换气，加入n，n-二甲基甲酰胺，氩气保护下反应24小时，得到包括所述第一中间产物的第一混合物，对所述第一混合物进行分离纯化，得到所述第一中间产物

在一些实施例中，所述第一中间产物为白色固体，所述第一中间产物的产率为84％。

在一种实施例中，所述第一反应物的结构式可以为所述第二反应物的结构式可以为

在一种实施例中所述第一反应物和所述第二反应物进行反应生成所述第一中间产物的反应式可以为：

在一种实施方式中，向100毫升的施兰克(schlenk)瓶中加入10毫摩的所述第一反应物和11毫摩的所述第二反应物加入cui、cu和碳酸钾，通入氩气换气，加入n，n-二甲基甲酰胺，氩气保护下反应24小时，得到包括所述第一中间产物的第一混合物，对所述第一混合物进行分离纯化，得到所述第一中间产物

在一些实施例中，所述第一中间产物为白色固体，所述第一中间产物的产率为86％。

b、提供第三反应物，所述第三反应物和所述第一中间产物进行反应生成第二中间产物，其中，所述第三反应物为包括r3基团的化合物，所述r3基团的结构式为中的一种，所述第二中间产物的结构式为r3-r4-r2。

所述第三反应物的结构式可以为h-r3。

所述第三反应物和所述第一中间产物进行反应生成所述第二中间产物的反应通式可以为：

x1-r4-r2+h-r3→r3-r4-r2

在一种实施方式中，在所述第三反应物和所述第一中间产物进行反应生成所述第二中间产物中，所述第三反应物的摩尔量和所述第一中间产物的摩尔量的对应关系为7毫摩-10毫摩的所述第三反应物对应8毫摩的所述第一中间产物。具体的，所述第三反应物的摩尔量和所述第一中间产物的摩尔量的对应关系为8.8毫摩的所述第三反应物对应8毫摩的所述第一中间产物或所述第三反应物的摩尔量和所述第一中间产物的摩尔量的对应关系为1摩尔的所述第三反应物对应1摩尔的所述第一中间产物。

在一种实施方式中，所述第三反应物和所述第一中间产物在第二溶剂中进行反应生成所述第二中间产物，所述第二溶剂包括甲苯、n，n-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、苯胺、乙苯、均三甲苯、苯甲醛、二苯醚、二甲苯、二乙苯和氯代苯中的一种或几种的组合。

在一种实施方式中，在所述第二溶剂中具有第二添加剂，所述第二添加剂包括三(二亚苄基丙酮)二钯、四氟硼酸三叔丁基膦、叔丁醇钠、碳酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或几种的组合。

在一种实施例中，所述第三反应物的结构式可以为所述第一中间产物的结构式可以为

在一种实施例中所述第三反应物和所述第一中间反应物进行反应生成所述第二中间产物的反应式可以为：

在一种实施方式中，向100毫升的施兰克(schlenk)瓶中加入8.8毫摩的所述第三反应物和8毫摩的所述第一中间产物加入三(二亚苄基丙酮)二钯、四氟硼酸三叔丁基膦和叔丁醇钠，通入氩气换气，加入甲苯，氩气保护下反应24小时，得到包括所述第一中间产物的第一混合物，对所述第一混合物进行分离纯化，得到所述第一中间产物

在一些实施例中，所述第二中间产物为白色固体，所述第二中间产物的产率为85％。

在一种实施例中，所述第三反应物的结构式可以为所述第一中间产物的结构式可以为

在一种实施例中所述第三反应物和所述第一中间产物进行反应生成所述第二中间产物的反应式可以为：

在一种实施方式中，向100毫升的施兰克(schlenk)瓶中加入8.8毫摩的所述第三反应物和8毫摩的所述第一中间产物加入三(二亚苄基丙酮)二钯、四氟硼酸三叔丁基膦和叔丁醇钠，通入氩气换气，加入甲苯，氩气保护下反应24小时，得到包括所述第一中间产物的第一混合物，对所述第一混合物进行分离纯化，得到所述第一中间产物

在一些实施例中，所述第二中间产物为白色固体，所述第二中间产物的产率为82％。

c、提供第四反应物，所述第二中间产物和所述第四反应物进行反应生成所述电致发光材料，其中，所述第四反应物为氧化剂，所述电致发光材料的结构式为r3-r1-r2，所述r1基团的结构式为中的一种

所述第四反应物可以为间氯过氧苯甲酸、过氧苯甲酸、间苯过氧苯甲酸、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化氢中的一种或几种的组合。

在一种实施方式中，在所述第二中间产物和所述第四反应物进行反应生成所述电致发光材料中，所述第二中间产物的摩尔量和所述第四反应物的摩尔量的对应关系为5毫摩的所述第二中间产物对应3毫摩-7毫摩的所述第四反应物。具体的，所述第二中间产物的摩尔量和所述第四反应物的摩尔量的对应关系为5毫摩的所述第二中间产物对应6毫摩的所述第四反应物或所述第二中间产物的摩尔量和所述第四反应物的摩尔量的对应关系为1摩尔的所述第二中间产物对应1摩尔的所述第四反应物。

在一种实施方式中，所述第二中间产物和所述第四反应物在第三溶剂中进行反应生成所述电致发光材料，所述第三溶剂包括二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮、甲苯、苯胺、乙苯、均三甲苯、苯甲醛、二苯醚、二甲苯、二乙苯、氯代苯中的一种或几种的组合。

在一种实施方式中，在所述第三溶剂中具有第三添加剂，所述第三添加剂包括氢氧化钠、四氟硼酸三叔丁基膦、叔丁醇钠、碳酸钾、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或几种的组合。

在一种实施例中，所述第二中间产物的结构式可以为所述第四反应物的结构式可以为

在一种实施例中，所述第四反应物和所述第二中间产物进行反应生成所述所述电致发光材料的反应式可以为：

在一种实施方式中，向单口瓶中加入40毫升二氯甲烷和5毫摩的所述第二中间产物分批加入6.6毫摩的所述第三反应物在0℃条件下搅拌反应2小时，加入氢氧化钠，继续搅拌反应0.5小时，得到包括所述电致发光材料的第二混合物，对所述第二混合物进行分离纯化，得到所述电致发光材料

在一些实施例中，所述电致发光材料产物为白色固体，所述电致发光材料产物的产率为81％。

在一种实施例中，所述第二中间产物的结构式可以为所述第四反应物的结构式可以为

在一种实施例中，所述第四反应物和所述第二中间产物进行反应生成所述所述电致发光材料的反应式可以为：

在一种实施方式中，向单口瓶中加入40毫升二氯甲烷和5毫摩的所述第二中间产物分批加入6.6毫摩的所述第三反应物在0℃条件下搅拌反应2小时，加入氢氧化钠，继续搅拌反应0.5小时，得到包括所述电致发光材料的第二混合物，对所述第二混合物进行分离纯化，得到所述电致发光材料

在一些实施例中，所述电致发光材料产物为白色固体，所述电致发光材料产物的产率为81％。

请参阅表1，表1为所述电致发光材料的荧光光谱的波峰值、能级值及光致发光量子产率。

表1

其中，plpeak为所述电致发光材料的荧光光谱的波峰值，s1为最低单重态能级值，t1为最低三重态能级值，△est＝s1-t1，plqy为光致发光量子产率，homo为最高占有分子轨道，lumo最低未占有分子轨道。

请参阅图1，图1为本申请所提供的所述电致发光材料和所述电致发光材料在甲苯溶液中的吸收光谱图。本申请所提供的所述电致发光材料吸收带处于紫外区。

请参阅图2，图2为本申请所提供的所述电致发光材料和所述电致发光材料在甲苯溶液中的荧光光谱图。本申请所提供的所述电致发光材料荧光发射的波峰值在425nm-450nm之间。所述波峰值对应的波长为蓝色光线的波长。因此，本申请所提供电致发光材料在受到激发时发出蓝色光。

请参阅图3，图3为本申请所提供的所述电致发光材料和所述电致发光材料在甲苯溶液中的瞬态荧光发射光谱图。

请参阅图4，本申请提供一种发光器件100。所述发光器件100包括衬底层11、空穴注入层12、空穴传输层13、发光层14、电子传输层15和阴极层16。

所述衬底层11包括基板111和阳极层112。所述基板111可以是玻璃基板或透明塑料基板。所述阳极层112设置于所述基板111上。所述阳极层112可以是氧化铟锡材料。所述空穴注入层12设置于所述阳极层112上。所述空穴传输层13设置于所述空穴注入层12上。所述发光层14设置于所述空穴传输层13上。所述发光层14包括所述电致发光材料，所述电致发光材料的结构式为r3-r1-r2。所述r1基团的结构式为中的一种。所述r2基团的结构式为中的一种。所述r3基团的结构式为中的一种。

所述电子传输层15设置于所述发光层14上。所述阴极层16设置于所述电子传输层15上。所述阴极层16可以是氟化锂/铝材料。

按本领域已知方法制作电致发光器件一和器件二，所述器件一的发光层包括所述器件二的发光层包括

请参阅表2，表2为本申请所提供的发光器件的性能数据表

表2

在表2中，fwhm为半高宽(fullwidthathalfmaxima)，elpeak为电致发光峰值(electroluminescencepeak)。

本申请提供了一种电致发光材料、电致发光材料的制备方法及发光器件，通过采用第一反应物和第二反应物反应生成第一中间产物，采用第一中间产物和第三反应物反应生成第二中间产物，采用第二中间产物和第四反应物反应生成电致发光材料，通过筛选吖啶类和咔唑类不同的电子给体单元和电子受体单元，并且采用两个不同的给体连接一个受体形成的不对称结构，吖啶类电子给体单元负责调控目标分子的最低单三重能级差，而咔唑类给体调节光谱，进而实现了一种效率高的、能发出深蓝光的电致发光材料、电致发光材料的制备方法及发光器件。

以上对本申请实施方式提供了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施方式的说明只是用于帮助理解本申请。同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。