一种小分子有机电致发光材料及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种小分子有机电致发光材料及其应用，该类材料具有符合式(Ⅰ)所示的分子结构，该类材料具有良好的薄膜稳定性、合适的分子能级，可以作为有机电致发光器件的功能层，应用在有机电致发光领域中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机电致发光领域，涉及一种小分子有机电致发光材料，并涉及该材料在有机电致器件中的应用。
技术介绍
有机电致发光二级管(OLED)产生于上世纪80年代，经过二十余年的不断发展，该项技术已经逐步走向成熟，并有多种基于OLED显示技术的商品，已经实现产业化。与液晶类显示技术相比，OLED显示技术具有自发光、广视角、宽色域、响应速度快、可实现柔性显示等诸多优点，因此，OLED显示技术正在获得人们越来越多的关注和相应的技术投入。OLED器件分为小分子器件和高分子器件两种，就目前而言，小分子器件在商品化的道路上，走的更远些。小分子器件多具有三明治式的夹心结构，各种不同种类的功能层，按照一定的顺序，以固体无定型薄膜的形态，被制作在两个电极之间，这是小分子OLED器件的常见形态。不同种类的功能层，在小分子OLED器件中，分担不同种类的功能，如空穴传输层负责传导空穴，发光层负责发出不同颜色的可见光，电子传输层负责传导电子等，为了获得性能优良的小分子OLED器件，不仅需要各个功能层材料自身性能良好，而且要求不同功能层之间，也要能够进行良好的匹配。萘(结构式如下式所示)，具有稳定的闭环结构，且结构简单、价格适宜，是小分子有机电致发光材料中，较为常见的子结构单元，不过，由于萘分子的共轭长度偏短，因此，其发光光谱位于紫外光区，不适合直接作为有机电致发光材料的中心结构使用。联萘结构，如1,1'-联萘，虽然延长了分子的共轭长度，可是整个分子却缺乏刚性，因此，荧光波长、发光效率等光学数据欠佳。尝试将1,1'-联萘结构单元，通过一定的化学手段，连接成具有刚性平面的母体结构，并在此基础上，进行适当的化学修饰，将有希望获得一类性能优良的有机电致发光材料。苊(结构式如上式所示)，具有与萘相似的共轭结构，且苊是一类天然产物，原料廉价易得，使用廉价的苊部分地或全部地代替萘，合成具有相似化学结构的母体结构，将有希望获得具有相似光电性能的新材料。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种小分子有机电致发光材料及其应用，该类材料可以作为小分子有机电致发光器件的功能层，应用在有机电致发光领域中。本专利技术解决上述技术问题的方案如下：一种小分子有机电致发光材料，该材料的分子结构包括由不含有取代基或含有取代基的1,1'-联萘结构单元与不含取代基或含有取代基的二苯甲酮连接而成的具有刚性平面的母体结构，该材料具有符合式(Ⅰ)所示的分子结构：其中，R1和R2相同，为H原子、烷基取代基或芳香族取代基；R3、R4、R5、R6彼此独立,或R3、R4彼此独立，R5、R6之间通过化学键彼此相连，或R5、R6彼此独立，R3、R4之间通过化学键彼此相连，或R3与R4之间、R5与R6之间均通过化学键彼此相连。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述R1和R2相同，为H原子、甲基、异丙基、叔丁基、苯基、邻甲基苯基、对叔丁基苯基、吡啶基、二苯基氨基或咔唑基。进一步，所述R1和R2为烷基取代基或芳香族取代基时，位于二苯甲酮的4,4'位。进一步，所述R3、R4、R5、R6彼此独立,该材料具有符合式(Ⅱ)所示的分子结构；或R3、R4彼此独立，R5、R6均为甲基且二者之间通过化学键彼此相连成环，形成一侧类似苊的结构，该材料具有符合式(Ⅲ)所示的分子结构；或R5、R6彼此独立，R3、R4均为甲基且二者之间通过化学键彼此相连成环，形成一侧类似苊的结构，该材料具有符合式(Ⅳ)所示的分子结构；或R3、R4、R5、R6均为甲基且R3与R4之间、R5与R6之间均通过化学键彼此相连成环，形成两侧均类似苊的结构，该材料具有符合式(Ⅴ)所示的分子结构。进一步，所述式(Ⅱ)所示的分子结构中，R3为H原子、F原子、甲氧基、氰基、三氟甲基、三氟苯基或五氟苯基，R4为H原子、三氟苯基或五氟苯基，R5为H原子、三氟苯基或五氟苯基，R6为H原子。进一步，所述式(Ⅲ)所示的分子结构中，R3为H原子、F原子或五氟苯基，R4为H原子或五氟苯基。进一步，所述式(Ⅳ)所示的分子结构中，R5为H原子或五氟苯基，R6为H原子。本专利技术还涉及一种小分子有机电致发光材料在制备有机电致发光器件中的应用，在所制备的有机电致发光器件中，至少有一个功能层含有所述的小分子有机电致发光材料，该类材料可以作为小分子OLED器件的功能层，应用于有机电致发光领域中。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一类新型小分子有机电致发光材料，并提供了该类材料的合成方法，以该材料作为有机电致发光器件的功能层，制作的OLED器件，展示了较好的效能，其特点在于：1.通过一定的化学方法，制备了新型小分子有机电致发光材料。2.该类材料具有适当的分子质量、良好的薄膜稳定性、适合的分子能级，可以作为小分子OLED器件的功能层，应用于有机电致发光领域中。3.以该类材料作为发光层制作的OLED器件，可以发出明亮的深蓝色荧光，器件的最大亮度2800-5100cd/m2，最大电流效率1.5-1.9cd/A，器件效率优良，色纯度极佳。本专利技术中所述有机电致发光材料的具体制备方法，将在后文实施例中详细描述，与之有关的合成路线和制备工艺，在有机合成领域中较为常见，为本领域公知的技术手段范畴，因此，对于本专利技术所述材料的具体合成路线与制备工艺，本专利技术不请求保护。本专利技术旨在提供一类新型有机电致发光材料，因此，对于所述化合物的基本分子结构，以及该类分子结构，能够在有机电致发光领域中，作为功能层材料使用的事实，提出权利要求请求保护。下式所列化合物C01～C42，是符合本专利技术精神和原则的代表结构，应当理解，列出以下化合物的具体结构，只是为了更好地解释本专利技术，并非是对本专利技术的限制。本专利技术将在后文的实施例中，提供上式中所述及的，目标物C01-C42的具体合成方法，同时，本专利技术还将提供上述材料用于有机电致发光器件的功能层的应用实例，所述实施过程与结果，只是为了更好地解释本专利技术，并非是对本专利技术的限制。所制备的有机电致发光器件一般包括依次叠加的ITO导电玻璃衬底(阳极)、空穴传输层(NPB)、发光层(本专利技术中的材料)、电子传输层(TPBI)、电子注入层(LiF)和阴极层(Al)。所有功能层均采用真空蒸镀工艺制成，该类器件中所用到的一些有机化合物的分子结构式如下式所示。本专利技术中，器件的功能层并不限于使用上述材料，这些材料可以用其它材料代替，以期待进一步改善器件性能，如空穴传输层可以用TAPC等代替，电子传输层可以用TpPYPB等代替，这些材料的分子结构式如下：附图说明图1为本专利技术所制备的有机电致发光器件的结构示意图，由下层至上层，依次为ITO导电玻璃衬底(101)、空穴传输层(102)、发光层(103)、电子传输层(104)、电子注入层(105)和阴极层(106),其中发光层(103)、电子传输层(104)涉及到本专利技术所述的小分子有机电致发光材料。图2为化合物C11的氢核磁谱图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小分子有机电致发光材料，其特征在于，该材料的分子结构包括由不含有取代基或含有取代基的1,1'‑联萘结构单元与不含取代基或含有取代基的二苯甲酮连接而成的具有刚性平面的母体结构，该材料具有符合式(Ⅰ)所示的分子结构：其中，R1和R2相同，为H原子、烷基取代基或芳香族取代基；R3、R4、R5、R6彼此独立,或R3、R4彼此独立，R5、R6之间通过化学键彼此相连，或R5、R6彼此独立，R3、R4之间通过化学键彼此相连，或R3与R4之间、R5与R6之间均通过化学键彼此相连。

【技术特征摘要】
1.一种小分子有机电致发光材料，其特征在于，该材料的分子结构包括由不含有取代基或含有取代基的1,1'-联萘结构单元与不含取代基或含有取代基的二苯甲酮连接而成的具有刚性平面的母体结构，该材料具有符合式(Ⅰ)所示的分子结构：
其中，R1和R2相同，为H原子、烷基取代基或芳香族取代基；R3、R4、R5、R6彼此独立,或R3、R4彼此独立，R5、R6之间通过化学键彼此相连，或R5、R6彼此独立，R3、R4之间通过化学键彼此相连，或R3与R4之间、R5与R6之间均通过化学键彼此相连。
2.如权利要求1所述小分子有机电致发光材料，其特征在于，所述R1和R2相同，为H原子、甲基、异丙基、叔丁基、苯基、邻甲基苯基、对叔丁基苯基、吡啶基、二苯基氨基或咔唑基。
3.如权利要求1所述小分子有机电致发光材料，其特征在于，所述R1和R2为烷基取代基或芳香族取代基时，相对的位于二苯甲酮的4,4'位。
4.如权利要求1至3任一项所述小分子有机电致发光材料，其特征在于，所述R3、R4、R5、R6彼此独立,该材料具有符合式(Ⅱ)所示的分子结构；
或R3、R4彼此独立，R5、R6均为甲基且二者之间通过化学键彼此相连成环...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鑫鑫，盛磊，王正，付海超，张江峰，胡葆华，
申请(专利权)人：中节能万润股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37