具有电子供体-受体结构的苯并[c]菲类的衍生物、其应用及电致发光器件的制作方法

文档序号:9742158阅读:616来源:国知局
具有电子供体-受体结构的苯并[c]菲类的衍生物、其应用及电致发光器件的制作方法【
技术领域
】[0001]本发明属于光电材料应用科技领域,具体涉及具有电子供体-受体结构的苯并[c]菲类的衍生物、其应用及电致发光器件。【
背景技术
】[0002]二十一世纪是以信息产业为核心的知识经济时代,其显著特点是信息的数字化和网络化及信息高速公路的建设。自1987年美国柯达公司(PopeM.,Kallmann.H.P.,Magnante.P.,ElectroluminescenceinOrganicCrystals.TheJournalofChemicalPhysics1963,38(8):2042-2043)和1990年英国剑桥大学分别推出有机和高分子电致发光材料和器件以来,在材料科学和信息
技术领域
引起了全世界范围内"现代平板显示技术"的国际克争。[0003]0LED全彩显示需要红、蓝、绿三原色材料,蓝光材料一直是最薄弱的环节,虽然应用磷光材料可以获得高效的蓝光器件,但成本高,光色差,高亮度下效率滚降严重,器件稳定性较差。蓝光荧光材料则具有合成提纯简单,光色可以到深蓝甚至紫外,高电流密度下效率滚降低等特点。(ZhuM.,YangC.,BlueFluorescentEmitters:DesignTacticsandApplicationsinOrganicLight-EmittingDiodes.ChemSocRev2013,42(12):4963-4976;ChangY.T.,ChangJ.K.,LeeY.T.,etal,High-EfficiencySmall-Molecule-BasedOrganicLightEmittingDeviceswithSolutionProcessesandOxadiazole-BasedElectronTransportMaterials.ACSApplMaterInterfaces2013,5(21):10614-10622)。[0004]目前应用较多的蓝光掺杂剂如茈的衍生物TBP(J.Shi,C.W.Tang,AnthraceneDerivativesforStableB1ue-EmittingOrganicElectroluminescenceDevices.AppliedPhysicsLetters2002,80(17):3201-3203.),但由于花环坚硬和平面结构,容易导致浓度猝灭,掺杂浓度很低。二芳香胺苯乙烯类衍生物〇34卞11(1.-1'丄时,!1.-H.Chen,C.-H.Liao,eta1.,Stab1eStyrylamine-DopedBlueOrganicElectroluminescentDeviceBasedon2_Methy1_9,10_Di(2-Naphthy1)Anthracene.AppliedPhysicsLetters2004,85(15):3301-3303),惨杂器件效率达到9.7cd/A,但光色只有天蓝CIE(0.16,0.32)。2012年台湾清华大学郑建鸿报道了BCzVBi作为蓝光掺杂剂,电流效率达到了9.7cd/A,CIE(0.14,0.14)(J.-C.Kieffer,B.M.Lee,H.H.Yu,etal.,HighlyEfficientBlueOrganicLight-EmittingDiodesUsingDualEmissiveLayerswithHost-DopantSystem.Proc.SPIE2012,8412(841221):1_8)。但光色难以达到深蓝光区域。所以蓝光荧光材料依旧是有机发光二极管发展中的一个瓶颈,传统的荧光发光材料存在着载流子不平衡的问题,导致器件效率偏低,而一般采用强吸拉电子基团会导致Η0Μ0与LUM0能级变化,导致注入势皇偏高,开启电压偏高,效率偏低。[0005]本发明涉及的苯并[c]菲类的衍生物具有很高的量子效率,电子空穴载流子传输平衡,具有双极性,能够广泛应用于有机发光二级管中,并取得良好的效果,是一种具有很大商业价值的新型材料。【
发明内容】[0006]为解决现有技术的不足,本发明提供了一类具有电子供体-受体结构的苯并[C]菲类的衍生物、其应用及电致发光器件。该类衍生物以苯并[C]菲为核心,通过在苯并[C]菲的不同位点键联不同的芳香胺基团,或改变桥联结构,形成了具有双极性的高效荧光发光材料。[0007]本发明的苯并[c]菲类的衍生物,其具有以下化合物I所示的结构通式(I):[0009]其中RX-R4分别独立选择取代的或未被取代的Q-C20的烷烃基团、Q-C20的烷烃基团、C6_C65的芳香基团、C5_C65的杂环基团、C6_C65的多环基团、C6_C65的亚芳香基团或者C6_C65的亚芳香杂环基团,m和η分别独立选取整数0或者1。[0010]更具体而言,所发明的苯并[C]菲类衍生物,Ri-IU选自通式(II)的2a-2g结构,Ri-R4可同可不同。A和B选自通式(II)的2h结构。X,R21,R22,R23分别代表氢、氖、??原子、氰基、硝基、脒基、羟基或羰酰基取代或非取代的&-C20的烷烃基团,&-C20的烷烃基团、C6-C65芳香基团、C6-C65的芳香硅烷基团、取代或非取代的C6-C65杂芳环基团、C6-C65缩合多环芳烃基团、,p代表整数l_9,m和η分别独立选取整数0或者1,*代表取代位置。[0012]上述技术方案所对应的化合物,均在本发明的公开和保护之列。[0013]进一步来说,本发明的苯并[C]菲类衍生物,X、R21,R22,R23中d-Gio的直链或非直链烷烃和烷烃选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基等,或者其烷烃链中至少有一个氢原子被氘原子、卤原子、羟基、硝基、氰基、胺基、脒基,羰酰基等取代。c6-c65的非取代芳香环至少包括一个芳香环,两个或者多个的方香环通过单键或者稠环相连,如苯基、1-奈基、2-奈基、3,5-二苯基苯基等。取代的芳香环基团包括至少有一个氢原子被如上&-(:20的直链或非直链烷烃和烷烃取代的芳香环,如&-CK)烷基取代基团(甲苯,乙基苯,邻、间、对_异丙苯基,甲基萘),卤代物(邻、间、对-氟苯,氟化萘,三氟甲基苯),氰基物(氰基苯,氰基萘,氰基联苯),&-&〇烷基取代联苯基团,烷氧基取代联苯基团,&-&〇烷基取代萘基团,Q-Cn)烷氧基取代萘基团。C6_C65的非取代杂芳香环至少包括一个含有一个、两个、三个或者四个的氮、氧、磷或者硫原子的五元或者六元环,两个或者多个的芳香环通过单键或者稠环相连,如噻吩基团、苯并噻吩基团、吡啶基团、吡咯基团、噁唑基团、噻唑基团、噻二唑基团、三嗪基团、二苯基磷氧基团、咪唑基团、对苯基苯并咪唑基团、间苯基苯并咪唑基团、咔唑基团、吲哚基团、喹啉基团、异喹啉基团,这些杂环芳香环包括由至少一个氢位置被上述&-C20的直链或非直链烷烃和硅烷烃取代的杂环芳香环。[0014]优选的,当m+n=〇时,或者当m=1、n=0时、A为苯基时,或者当m=0、n=1时、B为苯基时:[0015]心为取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的菲基或取代或未取代的蒽基,Ri的取代基为苯基、氰基的烷基硅烷基或者卤代烷基,R2为取代或未取代的芴基、取代或未取代的9,9_二烷基芴基、取代或未取代的9,9_二芳基芴基、取代或未取代的氧芴基、取代或未取代的硫芴基、取代或未取代的二苯并噻吩砜基、取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的在9位上通过含有1-3个苯环的芳基(当为2或3个苯基时,为稠环芳基)与母体N桥连的9-苯基咔唑、取代或未取代的在9位上通过含有1-3个苯环的芳基与母体N桥连的9-苯基咔唑、取代或未取代的在1位或2位上通过含有1-3个苯环的芳基(当为2或3个苯基时,为稠环芳基)与母体N桥连的2-苯基苯并咪唑、1-苯基苯并咪唑或3苯基苯并咪唑,R2的取代基为卜3个苯环的芳基,其中,办与办相同且1?2与1?4相同,或者办与1?4相同且R2与R3相同。[0016]为直观的体现本发明的技术思量,以以下例证体现权利得保护基团,但权利所包含的基团不局限于所举的实例。[0017][0025]本发明的有机材料在有机电致发光器件中用作电致发光层。[0026]本发明还提出了一种有机电致发光器件,其有机功能层中包含上述通式化合物,该类化合物用作有机功能层中的发光材料。[0027]本发明的有机材料具有较高的电致发光效率,在有机电致发光显示器中用作电致发光层。根据权利要求1所述的苯并[c]菲类衍生物的应用于有机电致发光器件中电致发光层材料。[0028]本发明中,选取了具有较高量子产率的苯并菲单元为核心单元,其具有较好的刚性结构,利用易取代的活性位点,可以实现与不同的取代基进行键联,得到目标化合物具有深蓝光色的,同时由于其核心刚性的分子结构,可以与外围的修饰基团形成有效的空间位阻效应,因此,材料具有较好的热稳定性,能够满足产业化对材料热稳定性的要求。【附图说明】[0029]图1是化合物9、21和23作为客体发光材料的亮度-电流密度-电压特性曲线图。[0030]图2是化合物9、21和23作为客体发光材料的电流效率-电流密度特性曲线图。[0031]图3是化合物9、21和23作为客体发光材料的电致发光光谱。【具体实施方式】[0032]下面结合实施例对本发明做进一步说明。依据本发明的技术实质对以下实施例所作的任何简单修改、等同变化等,仍属于本发明技术方案的保护范围。本发明不限于以下实施例中所述的内容。[0033]实施例1:本发明所述的9可通过下列方法合成。[0035]于1000ml三口瓶中加入4-溴二苯并咲喃(30g,121.5mmol),苯硼酸(15.6g,127.6mmol),四三苯基勝钮(0·7g,0·61mmol),碳酸钟(41g,297·1mmol),甲苯300ml,乙醇150ml,水150ml,氮气保护下于80°C反应121UTLC显示反应完全。旋掉甲苯,乙醇,用二氯甲烷(200mlX3)萃取水相,合并有机相,无水硫酸钠干燥,浓缩,减压蒸馏得产品4-苯基二苯并呋喃(24.4g,82%收率)[0037]于50当前第1页1 2 3 4 5 
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