一种基于噻吨酮衍生物的有机电致发光材料的OLED器件

本发明属于oled，具体涉及一种基于噻吨酮衍生物的有机电致发光材料的oled器件。

背景技术：

1、有机电致发光器件又称有机发光二极管(oleds)，是一类基于有机发光材料，其是将电能转换为光能的器件，其工作原理是在电场驱动下，载流子从两极注入并在发光层复合导致发光。然而，传统荧光材料制备的oleds器件效率很低，因为其激子利用率仅能达到25％。剩余的75％的三线态激子会以非辐射衰减形式回到基态而不发光。

2、基于磷光材料的oleds能够实现100％的激子利用率，但其含有贵金属、稳定性差、制备成本高等缺点限制了其在电致发光器件中的实际应用。(nat.photon.,2012,6:253-258；phys.rev.b,1999,60:14422-14428；chem.mater.2012,24,2178–2185；adv.mater.2013,25,2666–2671；adv.funct.mater.2013,23,2329–2337；adv.funct.mater.2014,24,3621–3630)。2012年，chihaya adachi教授等人在《自然》杂志上首次报道了纯有机tadf(thermally activated delayed fluorescence)材料以及其oleds器件。tadf材料采用小的δest进行分子设计，使得三线态激子可通过risc(reverseinter-system crossing)过程回到单线态并发光，因此，理论上激子利用率可实现100％。tadf可以实现100％激子利用率的特性、独特的发光机制。此外，其还具有较低的成本和较好的稳定性以及人们对可持续发展和环境保护的日益增加需求。tadf材料是目前最有潜力的oleds发光材料之一。但由于risc是一个上转化过程，容易造成大量三线态激子堆积，其亮度难以进一步提高，且效率滚降问题依然严重。

3、因此，开发一类高稳定性、高发光亮度和高发光效率的oled器件是目前行业需要亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于噻吨酮衍生物的有机电致发光材料的oled器件。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、一种基于噻吨酮衍生物的有机电致发光材料的oled器件，所述oled器件结构如下：

4、ito/hatcn/tapc/tcta/mcp/有机电致发光材料/tmpypb/lif/al

5、所述有机电致发光材料为以下化合物中的一种：

6、

7、优选的，所述有机电致发光材料中化合物1的合成路线如下：

8、

9、进一步优选的，所述有机电致发光材料中化合物1的合成方法如下：

10、将c13h6br2os(即m化合物，结构式如下所示)和5-苯基-5,11-二氢吲哚并[3,2-b]咔唑、叔丁醇钠、三(二亚苄基丙酮)二钯和四氟硼酸三叔丁基膦加入至反应瓶中，抽换气三次，然后加入甲苯，进行加热反应，反应结束后将反应液采用二氯甲烷和水按体积比为1：1混合液进行萃取，收集二氯甲烷相为萃取液浓缩后进行过柱，得到化合物1。

11、其中化合物m的结构式如下所示：

12、

13、优选的，所述有机电致发光材料中化合物2的合成路线如下：

14、

15、进一步优选的，所述有机电致发光材料中化合物2的合成方法如下：

16、将m化合物、5-苯基-5,12-二氢吲哚并[3,2-a]咔唑、叔丁醇钠、三(二亚苄基丙酮)二钯和四氟硼酸三叔丁基膦加入至反应瓶中，抽换气三次，加入甲苯后进行加热反应，反应结束后将反应液采用二氯甲烷和水按体积比为1：1制成的混合液进行萃取，收集二氯甲烷相为萃取液，将萃取液浓缩后进行过柱纯化，得到化合物2。

17、优选的，所述有机电致发光材料中化合物3的合成路线如下：

18、

19、进一步优选的，所述有机电致发光材料中化合物3的合成方法如下：

20、将m、12-苯基-5,12-二氢吲哚[3,2-a]咔唑、叔丁醇钠、三(二亚苄基丙酮)二钯和四氟硼酸三叔丁基膦加入至反应瓶中，抽换气三次，加入甲苯后进行加热反应，反应结束后将反应液采用二氯甲烷和水混合液进行萃取，收集二氯甲烷相为萃取液，将萃取液浓缩后进行过柱纯化，得到化合物3。

21、本发明所述化合物m的合成方法如下：

22、

23、(1)将3-溴硫酚(20mmol)、4-溴-2-氟苯甲腈(30mmol)和碳酸钾(40mmol)，加入至反应瓶中，抽换气三次，加入100ml无水n,n-二甲基甲酰胺，加热反应，反应温度150℃。反应结束后将反应液采用二氯甲烷和水混合液进行萃取，收集二氯甲烷相为萃取液，浓缩后做粉过柱，得到中间体1，产率94％；

24、

25、(2)将中间体1溶于54ml乙醇中，加入反应瓶中，然后往反应瓶中加入54ml氢氧化钾(388mmol)水溶液，室温搅拌反应，反应后加入80ml盐酸。获得的固体经过水洗，得到中间体2，产率83％。

26、

27、(3)将中间体2溶于140ml二氯甲烷中，加入反应瓶中，然后在冰浴条件下往反应瓶中逐滴加入三氟乙酸酐(42mmol)，搅拌5分钟后再逐滴加入三氟化硼乙醚(36mmol)搅拌反应至室温8小时。反应物用饱和碳酸氢钠水溶液中和，反应结束后将反应液采用二氯甲烷和水按体积比为1：1制成的混合液进行萃取，收集二氯甲烷相为萃取液，浓缩后做粉过柱，得到化合物m。

28、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

29、本发明的oled器件结构如下：ito/hatcn/tapc/tcta/mcp/有机电致发光材料/tmpypb/lif/al。本发明的oled器件效率高，效率滚降程度较小，同时还具有低的启动电压，在高亮度下效率滚降程度更小。

技术特征：

1.一种基于噻吨酮衍生物的有机电致发光材料的oled器件，其特征在于，所述oled器件结构如下：

2.根据权利要求1所述基于噻吨酮衍生物的有机电致发光材料的oled器件，所述有机电致发光材料中化合物1的合成路线如下：

3.根据权利要求1所述基于噻吨酮衍生物的有机电致发光材料的oled器件，所述有机电致发光材料中化合物2的合成路线如下：

4.根据权利要求1所述基于噻吨酮衍生物的有机电致发光材料的oled器件，所述有机电致发光材料中化合物3的合成路线如下：

技术总结
本发明公开了一种基于噻吨酮衍生物的有机电致发光材料的OLED器件，涉及OLED技术领域。本发明所述OLED器件结构如下：ITO/HATCN/TAPC/TcTa/mCP/有机电致发光材料/TmPyPB/LiF/Al。其中有机电致发光材料是以咔唑并环噻吨酮为核心的化合物1‑3中一种。本发明的OLED器件效率高，效率滚降程度较小，同时还具有低的启动电压，在高亮度下能保持较高器件效率。

技术研发人员：赵祖金,唐本忠,彭小洛
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14