一种有机电致发光材料及其有机发光器件的制作方法

文档序号:14072487阅读:166来源:国知局

本发明涉及有机光电材料技术领域,具体涉及一种有机电致发光材料及其有机发光器件。



背景技术:

有机电致发光是指有机材料在电场作用下,受到电流和电场的激发而发光的现象。有机电致发光二极管(oled)是利用这种现象实现显示的新一代显示技术。自1987年美国kodak公司tangc.w.和vanslykes.a.制作了第一个性能优良的有机电致发光器件以来,有机电致发光显示由于其具有的优点引起了人们的极大兴趣。

有机电致发光材料按照技术更新可以分为两代,第一代是荧光材料,其内量子效率最高只能达到25%;第二代是重金属配合物为主要发光材料的磷光显示材料。为了避免效率滚降的问题,通常采用客体材料掺杂在主体材料中的办法。

稠环类化合物是一种常用的蓝光发光材料,但目前常见蒽类材料其发光性能不理想,表现为发光效率较低,驱动电压较高。如何设计新的性能更好的稠环类结构的主体材料,一直是本领域技术人员亟待解决的问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种有机电致发光材及其有机发光器件,采用本发明所述有机电致发光材料制备的有机发光器件,具有更高的发光效率,及更低的驱动电压。

本发明首先提供了一种有机电致发光材料,其结构通式如i所示:

其中,l选自取代或未取代的c1-c30烃基、取代或未取代的c6-c50芳基中的一个;

m选自0或者1;

r选自氢、取代或未取代的c6-c50芳基、取代或未取代的c6-c50芳胺、取代或未取代的c6-c50芳醚、取代或未取代的c12-c50的二芳基硼、取代或未取代的c5-c50杂芳基中的一个。

优选的,r选自氢、取代或未取代的c12-c50的二苯胺、取代或未取代的c12-c50的咔唑、取代或未取代的c12-c50的二芳基硼或如下所示结构:

x选自o,s,nr21或cr22r22;

r21,r22独立的选自取代或未取代的c1-c10的烷基、取代或未取代的c6-c50芳基中的一个。

优选的,l选自取代或未取代的c1-c10烷基、取代或未取代的c6-c30芳基中的一个;

r选自氢、取代或未取代的c12-c30的二苯胺、取代或未取代的c12-c30的咔唑、取代或未取代的c12-c30的二芳基硼或如下所示结构:

x选自o、s、nr21或cr22r22;

r21,r22独立的选自取代或未取代的c1-c5的烷基、取代或未取代的c6-c30芳基中的一个。

优选的,所述的一种有机电致发光材料,选自如下结构中的任意一种:

本发明还提供一种有机发光器件,包括第一电极、第二电极和置于所述两电极之间的一个或多个有机化合物层,至少一个有机化合物层含有所述的任一种有机电致发光材料。

优选的,有机化合物层包括发光层,发光层中含有所述的任一种有机电致发光材料。

本发明的有益效果:

本发明的一种有机电致发光材料结构中含有带氰基荧蒽的结构,其中包含的五元环结构,可以有效地打断了共轭结构,三线态能级更高,更适合作为主体材料。与咔唑、吩噻嗪类基团相连接,构成双极性传输主体,能更好的平衡载流子传输。与现有技术相比,将其应用于有机发光器件,特别是作为发光层中的主体材料使用,具有相对较高的发光效率和较低的驱动电压。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通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例,都属于本发明保护的范围。

本发明首先提供一种有机电致发光材料,结构通式如i所示:

l选自取代或未取代的c1-c30烃基、取代或未取代的c6-c50芳基、取代或未取代的c6-c50芳烷基、取代或未取代的c6-c50稠环芳基中的一个;

m选自0或者1;

r选自取代或未取代的c6-c50芳基、取代或未取代的c6-c50芳烷基、取代或未取代的c6-c50稠环芳基、取代或未取代的c6-c50芳胺、取代或未取代的c6-c50芳醚、取代或未取代的c6-c50芳硫醚、取代或未取代的c5-c50杂芳基中的一个。

按照本发明,所述芳基是指芳烃分子的芳核碳上去掉一个氢原子后,剩下一价基团的总称,其可以为单环芳基或稠环芳基,例如可选自苯基、联苯基、萘基、蒽基、菲基或芘基等,但不限于此。

所述芳胺是指具有芳香性取代基的胺,即-nh2、-nh-或含氮基团连接到芳香烃上。

所述芳醚是指具有芳香性取代基的醚,即ar1—o—ar2或ar3—o—r,式中ar1到ar3为芳香基,r为烷基。

所述杂芳基是指芳香族烃基中的一个或多个芳核碳被杂原子替代得到的基团的总称,所述杂原子包括但不限于氧、硫和氮原子,所述芳族杂环可以为单环或稠环,例如可选自吡啶基、嘧啶基、苯并嘧啶基、咔唑基、三嗪基、苯并噻唑基或苯并咪唑基等,但不限于此。

所述稠环化合物,是指两个或两个以上的苯环或杂环以共有环边所构成的多环有机化合物。可分为稠环芳烃(由几个苯环稠合在一起的有机物,如萘、蒽、菲)、苯稠杂环化合物(由苯环与杂环化合物稠合而成的有机物,如吲哚、喹啉)和稠杂环化合物(由几个杂环稠合而成的有机物,如嘌呤)。

所述取代基是指取代有机化合物中氢原子的基团除去一个或几个-h而形成称作取代基的基团,如甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基、萘基、蒽基、菲基、苯并菲基、基、苝基、芘基、苯甲基、甲氧基、甲硫基、苯氧基、苯硫基、芴基、9,9-二甲基芴基、二苯胺基、二甲胺基、咔唑基,9-苯基咔唑基、呋喃基、噻吩基、氰基、氟基、氘基、三苯基硅基、三甲基硅基、吩噻嗪基、吩噁嗪基、吖啶基、哌啶基、吡啶基、嘧啶基、联苯基、三联苯基、硝基等,但不限于此。

优选的,所述的一种有机电致发光材料,r选自氢、取代或未取代的c6-c50的二苯胺、取代或未取代的c6-c50的咔唑、取代或未取代的c6-c50的二芳基硼或如下所示结构:

x选自o,s,nr21或cr22r22;

r21,r22独立的选自取代或未取代的c6-c50芳基、取代或未取代的c6-c50芳烷基、取代或未取代的c6-c50稠环芳基、取代或未取代的c6-c50芳胺、取代或未取代的c6-c50芳醚、取代或未取代的c6-c50芳硫醚、取代或未取代的c5-c50杂芳基中的一个。

优选的,所述的一种有机电致发光材料,l选自取代或未取代的c1-c10烷基、取代或未取代的c6-c30芳基、取代或未取代的c6-c30芳烷基、取代或未取代的c6-c30稠环芳基中的一个;

r选自氢、取代或未取代的c6-c30的二苯胺、取代或未取代的c6-c30的咔唑、取代或未取代的c6-c30的二芳基硼或如下所示结构:

x选自o、s、nr21或cr22r22;

r21,r22独立的选自取代或未取代的c6-c30芳基、取代或未取代的c6-c30芳烷基、取代或未取代的c6-c30稠环芳基、取代或未取代的c6-c30芳胺、取代或未取代的c6-c30芳醚、取代或未取代的c6-c30芳硫醚、取代或未取代的c5-c30杂芳基中的一个。

优选的,所述的一种有机电致发光材料,其特征在于,选自如下结构中的任意一种:

本发明所述一种有机电致发光材料的制备方法,包括所示的原料通过如下路线反应生成式i所示的一种有机电致发光材料:

其中,l选自取代或未取代的c1-c30烃基、取代或未取代的c6-c50芳基中的一个;

m选自0或者1;

r选自氢、取代或未取代的c6-c50芳基、取代或未取代的c6-c50芳胺、取代或未取代的c6-c50芳醚、取代或未取代的c12-c50的二芳基硼、取代或未取代的c5-c50杂芳基中的一个。

本发明还提供一种有机发光器件,所述有机发光器件为本领域技术人员所熟知的有机发光器件即可。本发明所述有机发光器件包括第一电极、第二电极和置于两电极之间的一个或多个有机化合物层,至少一个有机化合物层包含至少一种本发明所述的有机电致发光材料。所述有机化合物层优选包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层与电子注入层中的至少一层,优选所述的发光层中含有本发明所述的有机电致发光材料。

实施例1:化合物3的制备

step1.将100mmol1,2-苯二乙腈,90mmol苊醌,溶剂哌啶混合降温到0℃,搅拌1小时,然后升温到室温反应3天,反应完成后,加入过量的5%的稀盐酸,过滤,收集滤饼,用去离子水洗涤,再用硝基苯重结晶。过滤,滤饼用异己烷淋洗得到产品3-160mmol。

step2.将3-160mmol,加入碳酸铯,0.6mmol醋酸钯,dmf,氩气置换三次,加入0.6mmol三环己基膦,再次氩气置换三次,回流温度下反应10h,过柱,得到产品3,40mmol。

实施例2:化合物5的制备

合成方法同实施例1,将step替换为咔唑。

实施例3:化合物6的制备

合成方法同实施例1,将step替换为3,6-二叔丁基咔唑。

实施例4:化合物12的制备

step1.将100mmol1,2-苯二乙腈,90mmol苊醌,溶剂哌啶混合降温到0℃,搅拌1小时,然后升温到室温反应3天,反应完成后,加入过量的5%的稀盐酸,过滤,收集滤饼,用去离子水洗涤,再用硝基苯重结晶。过滤,滤饼用异己烷淋洗得到产品3-160mmol。

step2.取3-160mmol,溶解于无水的thf中,冷却到-78℃,将1.1当量的正丁基锂的正己烷溶液,缓慢加入上述溶液中,反应液在此温度下搅拌3h。加入1当量的双正三甲基苯基氟化硼,缓慢升温到室温,继续反应1h。反应液加入大量去离子水,过滤,滤饼用热甲醇洗涤。干燥,得到产品48mmol。

实施例5:化合物13的制备

合成方法同实施例1,将step替换为吩噁嗪。

实施例6:化合物15的制备

合成方法同实施例1,将step替换为9,9-二甲基吖啶。

实施例7:化合物21的制备

step1.将100mmol1,2-苯二乙腈,90mmol苊醌,溶剂哌啶混合降温到0℃,搅拌1小时,然后升温到室温反应3天,反应完成后,加入过量的5%的稀盐酸,过滤,收集滤饼,用去离子水洗涤,再用硝基苯重结晶。过滤,滤饼用异己烷淋洗得到产品3-160mmol。

step2.3-160mmol,加入60mmol的(4-(9h-咔唑基-9-yl)苯基)硼酸,180mmol碳酸钠,0.6mmolpd(pph3)4,甲苯,乙醇、水比例为(4:1:1)的混合溶剂,氩气置换三次回流温度下反应10h,粗产品过硅胶柱,得到产品45mmol化合物。

实施例8:化合物25的制备

合成方法同实施例7,将step2.中的(4-(9h-咔唑基-9-yl)苯基)硼酸替换为

实施例9:化合物27的制备

合成方法同实施例7,将step2.中的(4-(9h-咔唑基-9-yl)苯基)硼酸替换为

实施例10:化合物33的制备

合成方法同实施例7,将step2.中的(4-(9h-咔唑基-9-yl)苯基)硼酸替换为苯硼酸。

发明实施例制备得到的一种有机电致发光材料的fd-ms值见表1所示。

表1本发明实施例制备的化合物fd-ms值

对比应用实施例1:

将ito玻璃基板放在蒸馏水中清洗2次,超声波洗涤30分钟,蒸馏水清洗结束后,异丙醇、丙酮、甲醇等溶剂按顺序超声波洗涤以后干燥,转移到等离子体清洗机里,将上述基板洗涤5分钟,送到蒸镀机里。

在已经准备好的ito透明电极上依次蒸镀空穴注入层蒸镀空穴传输层蒸镀发光层主体cbp:客体掺杂ir(ppy)35%然后蒸镀电子传输层阴极上述过程有机物蒸镀速度是保持lif是al是

应用实例1:

在已经准备好的ito透明电极上依次蒸镀空穴注入层2-tnata蒸镀空穴传输层蒸镀发光层主体3:客体掺杂ir(ppy)35%然后蒸镀电子传输层阴极上述过程有机物蒸镀速度是保持lif是al是

应用实例2:

将应用实施例1中的化合物3换成化合物5。测量该器件的发光性能,结果见表2。

应用实例3:

将应用实施例1中的化合物3换成化合物6。测量该器件的发光性能,结果见表2。

应用实例4:

将应用实施例1中的化合物3换成化合物12。测量该器件的发光性能,结果见表2。

应用实例5:

将应用实施例1中的化合物3换成化合物13。测量该器件的发光性能,结果见表2。

应用实例6:

将应用实施例1中的化合物3换成化合物15。测量该器件的发光性能,结果见表2。

应用实例7:

将应用实施例1中的化合物3换成化合物21。测量该器件的发光性能,结果见表2。

应用实例8:

将应用实施例1中的化合物3换成化合物25。测量该器件的发光性能,结果见表2。

应用实例9:

将应用实施例1中的化合物3换成化合物27。测量该器件的发光性能,结果见表2。

应用实例10:

将应用实施例1中的化合物1换成化合物33。测量该器件的发光性能,结果见表2。

测量实施例1:对比样品以及样品的发光性能

对比样品以及样品是采用keithleysmu235,pr650评价发光效率和驱动电压,结果列于表2中:

表2本发明实施例制备的发光器件的发光特性

虽然本发明用示范性实施方案进行了特别的描述,但应该理解在不偏离权利要求所限定的本发明的精神与范围的情况下,本领域普通技术人员可对其进行各种形式和细节上的改变。

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