一种基于芘-噁二唑衍生物的双极性化合物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及有机电致发光技术领域，公开了一种基于芘‑噁二唑衍生物的双极性化合物及其应用。本发明专利技术所公开的双极性化合物具有如通式(I)、(II)或(III)所示的结构。本发明专利技术提供的化合物基于芘‑噁二唑骨架，具有空穴/电子传输平衡的双极性特性，并且具有较好的空穴、电子注入能力及能级匹配，整个分子的空穴、电子传输速率得到有效调整，尤其适合应用于OLED、OFT、OPV、QLED等技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于芘-噁二唑衍生物的双极性化合物及其应用
本专利技术涉及有机电致发光器件
，特别涉及一种基于芘-噁二唑衍生物的双极性化合物及其在器件中的应用。
技术介绍
自1987年柯达公司C.W.Tang等人首次报道通过真空热蒸镀方法制备出以Alq3为发光材料的双层器件结构以来，有机电致发光材料就受到人们的极大关注。如三星的Galaxy系列手机、S6等都是OLED手机。2017年，苹果公司也已经采用OLED显示屏配置在其手机上。有机电致发光可以分为荧光和磷光电致发光。根据自旋量子统计理论，单重态激子和三重态激子的形成概率比例是1:3，即单重态激子仅占“电子-空穴对”的25％。因此，来自于单重态激子的辐射跃迁的荧光就只占到总输入能量的25％，而磷光材料的电致发光就可以通过重金属效应而利用到全部激子的能量，因而具有更大的优越性。现在的磷光电致发光器件中大多数采用主客体结构，即将磷光发光材料以一定的浓度掺杂到主体材料中，以避免三重态-三重态的湮灭，以提高磷光发光效率。1999年Forrest和Thompson等[M.A.Baldo,SLamansky,P.E.Burroes,M.E.Thompson,S.R.Forrest,ApplPhysLet,1999,75,4]将绿光磷光材料Ir(ppy)3以6wt％的浓度掺杂在4,4’-N,N’-二咔唑-联苯(CBP)的主体材料中，并引入了空穴阻挡层材料2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-邻菲罗啉(BCP)，获得的绿光OLED最大外部量子效率8％，功率效率达到31lm/W，均大大超过电致荧光发光器件，立即引起人们对重金属配合物发光材料的广泛关注。近年来，双极性载流子传输的主体材料也有报道在R&G&B三色OLED器件中使用。Lee等(Lee,Jiun-Haw；Tsai,Hsin-Hun；Leung,Man-Kit；Yang,Chih-Chiang；Chao,Chun-Chieh,AppliedPhysicalLetters,2007,90,243501)，将Ir(ppy)3以9wt％的浓度掺杂在具有双极性传输的噁二唑类主体材料2,2’-二-[5-苯基-2-(1,3,4)-噁二唑基]联苯(OXD)中，器件的电流效率在亮度为1000nit时为24cd/A，略小于以CBP为主体的器件。Yang等(YoutianTao,QiangWang,ChuluoYang,QiWang,Zhiqiangzhang,TaotaoZou,JinguiQin,DonggeMa,AngewChem.Int.Ed.,2008,47,8104)也报道了一种基于咔唑和噁二唑的双极性传输材料2,2’-N,N’-二咔唑基-2,5-二苯基-1,3,4-噁二唑(o-CzOXD)，将其作为绿色磷光材料Ir(ppy)3的主体材料，获得了最大电流效率高达77.9cd/A。但由于器件启亮电压较高，其最大功率效率仅59.4lm/W，同时，基于o-CzOXD为主体材料的OLED器件的寿命都非常短，主要归结为咔唑构成HOMO(最高占据分子轨道)中的C-N单键容易在电致发光过程中发生断键，以及较小的分子S0-S1跃迁偶极势导致主客体体系中的非辐射跃迁概率增加。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于芘-噁二唑衍生物的双极性化合物及其应用。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种基于芘-噁二唑衍生物的双极性化合物，其具有通式(I)、(II)或(III)所示的结构：其中，代表含有噁二唑结构的基团；代表含有芘结构的基团。可选地，所述双极性化合物的S0至S1跃迁阵子强度f≥0.5。可选地，所述选自通式(IV)或(V)所示的结构：其中，A1、A2各自独立地选自氢原子、取代或未取代的烷烃基、取代或未取代的C6-C30芳香烃基、取代或未取代的C10-C30稠环基、联苯基、四苯基硅基、芴基或螺二芴基。可选地，所述具有通式(VI)所示的结构：其中，B1选自氢原子、取代或未取代的芳香烃基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的稠环基、取代或未取代的叔胺基。进一步可选地，本专利技术的实施方式所提供的基于芘-噁二唑衍生物的双极性化合物具有选自如下之一的结构：本专利技术的实施方式还提供上述基于芘-噁二唑衍生物的双极性化合物在OLED(有机发光二极管)、OFT(有机晶体场)、OPV(有机太阳能电池)、QLED(量子点发光二极管)器件中的应用。可选地，所述基于芘-噁二唑衍生物的双极性化合物为有机发光二极管的主体材料或空穴传输层材料。相对于现有技术而言，本专利技术的实施方式所提供的基于芘-噁二唑衍生物的双极性化合物，具有空穴/电子传输平衡的双极性特性，并且具有较好的空穴/电子注入能力/能级匹配，整个分子的空穴/电子传输速率得到有效调整，载流子在S1->S0的跃迁阵子强度f值大于或等于0.5，尤其适合应用于OLED(有机发光二极管)、OFT(有机晶体场)、OPV(有机太阳能电池)、QLED(量子点发光二极管)等器件中。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本专利技术而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本专利技术各权利要求所要求保护的技术方案。化合物本专利技术的具体实施方式提供了一种基于芘-噁二唑衍生物的双极性化合物，其具有通式(I)、(II)或(III)所示的结构：其中，代表含有噁二唑结构的基团；代表含有芘结构的基团。在本专利技术的一些具体实施方式中，所述双极性化合物的S0->S1跃迁阵子强度f≥0.5。在本专利技术的一些具体实施方式中，所述选自通式(IV)或(V)所示的结构：其中，A1、A2各自独立地选自氢原子、取代或未取代的烷烃基、取代或未取代的C6-C30芳香烃基、取代或未取代的C10-C30稠环基、联苯基、四苯基硅基、芴基或螺二芴基。在本专利技术的一些具体实施方式中，所述具有通式(VI)所示的结构：其中，B1选自氢原子、取代或未取代的芳香烃基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的稠环基、取代或未取代的叔胺基。在本专利技术的一些具体实施方式中，所提供的基于芘-噁二唑衍生物的双极性化合物具有选自如下之一的结构：通用合成路线以下部分公开了本专利技术所提供化合物的制备方法。但是本公开内容不意图限于本文中所叙述的方法的任一种。所属领域的技术人员可容易地修改所叙述的方法或者利用不同的方法来制备所提供的化合物的一种或多种。下列方面仅是示例性的，且不意图限制本公开内容的范围。温度、催化剂、浓度、反应物组成、以及其它工艺条件可改变，并且对于期望的配合物，本公开内容所属领域的技术人员可以容易地选择合适的反应物和条件。在VarianLiquidStateNMR仪器上于CDCl3或DMS0-d6溶液中以400MHz记录1H图谱，以100MHz记录13CNMR图谱，化学位移参照残留的氘代(protiated)溶剂。如果CDCl3用作溶剂，则采用四甲基硅烷(δ＝0.00ppm)作为内标记录1HNMR图谱；采用DMSO-d6(δ＝77.00ppm)作为内标记录13CNMR图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于芘‑噁二唑衍生物的双极性化合物，其特征在于，具有通式(I)、(II)或(III)所示的结构：

【技术特征摘要】
1.一种基于芘-噁二唑衍生物的双极性化合物，其特征在于，具有通式(I)、(II)或(III)所示的结构：其中，代表含有噁二唑结构的基团；代表含有芘结构的基团。2.根据权利要求1所述的基于芘-噁二唑衍生物的双极性化合物，其特征在于，所述双极性化合物的S0至S1跃迁阵子强度大于或等于0.5。3.根据权利要求1所述的基于芘-噁二唑衍生物的双极性化合物，其特征在于，所述选自通式(IV)或(V)所示的结构：其中，A1、A2各自独立地选自氢原子、取代或未取代的烷烃基、取代或未取代的C6-C30芳香烃基、取代或未取代的C10-C30稠环基、联苯基、四苯基硅基、芴基或螺二芴基。4.根据权利要求1所述的基于芘-噁二唑衍生物...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢再锋，孙霞，张训路，梁丰，
申请(专利权)人：瑞声科技南京有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32