双极性蓝光磷光主体材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于有机半导体材料领域，其公开了一种双极性蓝光磷光主体材料及其制备方法和应用，该材料的结构式如下：本发明专利技术提供的双极性蓝光磷光主体材料，同时具有空穴传输性质和电子传输性质，使在发光层中空穴和电子的传输平衡，又具有较高的三线态能级，有效的防止发光过程中能量回传给主体材料，其可以大大提高发光效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机半导体材料领域，尤其涉及一种双极性蓝光磷光主体材料及其制备方法和应用。
技术介绍
有机电致发光器件具有驱动电压低、响应速度快、视角范围宽以及可通过化学结构微调改变发光性能使色彩丰富，容易实现分辨率高、重量轻、大面积平板显示等优点,被誉为“21世纪平板显示技术”，成为材料、信息、物理等学科和平板显示领域研究的热点。未来高效的商业化有机发光二极管将很可能会含有有机金属磷光体，因为它们可以将单线态和三线态激子均捕获，从而实现100%的内量子效率。然而，由于过渡金属配合物的激发态激子寿命相对过长，导致不需要的三线态-三线态（T1-T1）在器件实际工作中淬灭。为了克服这个问题，研究者们常将三线态发光物掺杂到有机主体材料中。近年来，绿色和红色磷光OLED器件展示出令人满意的电致发光效率。而高效的蓝色磷光器件却很少，主要原因是缺乏同时具有较好的载流子传输性能和较高的三线态能级（ET）的主体材料。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题之一在于提供一种载流子传输性能好、三线态能级较高的双极性蓝光磷光主体材料。本专利技术所要解决的问题之二在于提供一种双极性蓝光磷光主体材料的制备方法。本专利技术所要解决的问题之三在于提供一种双极性蓝光磷光主体材料在有机电致发光器件发光层中的应用。本专利技术提供的双极性蓝光磷光主体材料化合物，其结构如式如下所示：即10,10’-(4,4’-(4,5-二氮-9H-芴-9,9-二基)二(4,1-苯撑))二(3,7-二甲氧基-10H-吩噻嗪)。本专利技术提供的双极性蓝光磷光主体材料的制备方法，包括如下步骤:分别提供如下结构式表示的化合物A和B，即9,9-二(4-碘苯)-9H-4,5-二氮芴；即3,7-二甲氧基-10H-吩噻嗪；在无氧环境（优选氮气、氩气中的一种或两种组成的无氧环境）下，将化合物A溶解在有机溶剂中，接着再加入化合物B、无机碱以及催化剂，化合物A和化合物B的摩尔比为1:2～1:2.4，得到混合溶液，将混合溶液在70～120℃下反应6～15小时，停止反应并冷却到室温，过滤反应液并水洗过滤得到的固体物质后，获得粗产物；将粗产物用正己烷淋洗后再经硅胶层析柱分离，再将分离所获得的粉体物质在真空下50℃干燥24h后，得如下结构式表示的所述双极性蓝光磷光主体材料：所述双极性蓝光磷光主体材料的制备方法中，所述催化剂为铜（Cu）粉、碘化亚铜（CuI）、氧化亚铜（Cu2O）其中的一种，所述催化剂与所述化合物A的摩尔比为1:10～1:5。所述双极性蓝光磷光主体材料的制备方法中，所述无机碱选自碳酸钠(Na2CO3)、碳酸钾(K2CO3)、碳酸铯(Cs2CO3)及磷酸钾(K3PO4)中的至少一种，所述无机碱与所述化合物A的摩尔比为2:1～2.5:1。所述双极性蓝光磷光主体材料的制备方法中，有机溶剂选自溶剂为四氢呋喃(THF)、乙腈(MeCN)、甲苯(Tol)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中的至少一种。上述制备方法原理简单，操作简便，对设备要求低，可广泛推广应用。本专利技术还提供上述双极性蓝光磷光主体材料在有机电致发光器件发光层中的应用。本专利技术具有以下优点：（1）本专利技术所述的双极性蓝光磷光主体材料中，吩噻嗪为含氮芳香杂环结构，4,5-二氮芴为平面联吡啶结构，因此该材料同时具有空穴传输性质和电子传输性质，使在发光层中空穴和电子的传输平衡，使得载流子复合与激子形成区域靠近发光中心，远离负极或正极附近，避免这一区域内因存在的缺陷位错而造成金属电极对激子淬灭，从而大大提高该材料在发光器件中的发光效率；（2）本专利技术所述的双极性蓝光磷光主体材料具有较高的三线态能级，有效的防止发光过程中能量回传给主体材料，从而提高发光效率；（3）本专利技术所述的双极性蓝光磷光主体材料的热稳定性较好；（4）上述双极性蓝光磷光主体材料的制备方法，采用了较简单的合成路线，从而减少工艺流程，原材料价廉易得，使得制造成本降低。附图说明图1为实施例1制得的双极性蓝光磷光主体材料的热失重分析图；图2为实施例6的有机电致发光器件结构示意图。具体实施方式为了更好地理解本专利技术专利的内容，下面通过具体的实例和图例来进一步说明本专利技术的技术案，具体包括材料制备和器件制备，但这些实施实例并不限制本专利技术，其中，化合物A和化合物B均购自于Alfa-Aesar科技公司。实施例1本实施例的双极性蓝光磷光主体材料，即10,10’-(4,4’-(4,5-二氮-9H-芴-9,9-二基)二(4,1-苯撑))二(3,7-二甲氧基-10H-吩噻嗪)，结构式如下：该化合物的制备工艺如下：在氮气保护下，将9,9-二(4-碘苯)-9H-4,5-二氮芴(45.8g,80mmol)溶解在200mLN,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，然后加入3,7-二甲氧基-10H-吩噻嗪（41.4g,160mmol），碳酸钾（22.1g,160mmol），碘化亚铜（1.52g,8mmol），得到混合溶液。混合溶液在120℃下搅拌反应6小时。停止反应冷却至室温，过滤反应液并水洗多次过滤得到的固体物质后，获得粗产物；将粗产物用正己烷淋洗后再经硅胶层析柱分离，再将分离所获得的粉体物质在真空下50℃干燥24h后，得到双极性蓝光磷光主体材料。产率为83%。质谱：m/z834.2（M++1）；元素分析（%）C51H38N4O4S2:理论值：C 73.36,H 4.59,N 6.71,O 7.66,S 7.68；实测值：C 73.40,H 4.53,N 6.67,O 7.59,S 7.72.图1为实施例1制得的双极性蓝光磷光主体材料的热失重分析图；其中，热失重分析是由Perkin-Elmer Series 7热分析系统测量完成的，测量是在室温大气中完成。由图1可知，双极性蓝光磷光主体材料5%的热失重温度(Td)是385℃。实施例2本实施例的双极性蓝光磷光主体材料，即10,10’-(4,4’-(4,5-二氮-9H-芴-9,9-二基)二(4,1-苯撑))二(3,7-二甲氧基-10H-吩噻嗪)，结构式如下：该化合物的制备工艺如下：在氮气保护下，将9,9-二(4-碘苯)-9H-4,5-二氮芴(45.8g,80mmol)溶解在200mL甲苯(Tol)溶液中，然后加入3,7-二甲氧基-10H-吩噻嗪（45.6g,176mmol），碳酸铯（57.2g,176mmol），铜粉（0.768g,12mmol），得到混合溶液。混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种如下结构式表示的双极性蓝光磷光主体材料：

【技术特征摘要】
1.一种如下结构式表示的双极性蓝光磷光主体材料：
2.一种双极性蓝光磷光主体材料的制备方法，其特征在于，包括如
下步骤：
在无氧环境下，将结构式为的化合物A溶解在有机溶剂中，
接着再加入结构式为的化合物B、无机碱以及催化剂，得
到混合溶液，化合物A和化合物B的摩尔比为1:2～1:2.4；再将混合溶液
在70～120℃下反应6～15小时，停止反应并冷却到室温，过滤反应液并水
洗过滤得到的固体物质后，获得粗产物；将粗产物用正己烷淋洗后再经硅
胶层析柱分离，再将分离所获得的粉体物质在真空下50℃干燥24h后，即
得结构式为的所述双极性蓝光磷光主体材料。
3.根据权利要求2所述的双极性蓝光磷...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，张振华，王平，陈吉星，
申请(专利权)人：海洋王照明科技股份有限公司，深圳市海洋王照明技术有限公司，深圳市海洋王照明工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44