一种含有樟脑取代基的芴类有机电致发光材料及其应用制造技术

技术编号:12029779 阅读:77 留言:0更新日期:2015-09-10 15:54
本发明专利技术涉及一种含有樟脑取代基的芴类有机电致发光材料,其特征在于,该有机电致发光材料以芴环为中心,将樟脑分子的结构单元引入芴环的9位,且在芴环的2位、7位引入相同的芳香取代基团,具有如下结构:其中,Ar1和Ar2相同,均为含取代基或不含取代基的芳香环或芳香杂环。该材料具有较好的薄膜稳定性和适合的分子能级,可以作为发光材料,尤其是蓝色发光材料,应用在有机电致发光领域中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种有机电致发光材料及其应用,具体涉及一种含有樟脑取代基的芴 类有机电致发光材料,并涉及该材料在有机电致发光领域作为蓝色发光材料的应用。
技术介绍
有机电致发光二级管(OLED)产生于上世纪80年代,经过二十余年的发展,该技术 已逐步走向成熟,目前,有机电致发光技术,主要被应用在两个领域中,分别为全彩显示和 白光照明,基于OLED显示技术的商品,已经逐步实现产业化,比如,在智能手机、曲面电视 等商品中,已经较广泛地应用了该项技术。 OLED器件是显示面板的子结构单元,从材料划分,OLED器件可以分为小分子器件 和高分子器件,从颜色划分,可以分为蓝光、绿光、红光、黄光器件等,在小分子器件中,蓝光 器件的发展尚不够成熟,蓝光器件的色纯度、效率和寿命都有待提高。 在已有的报道中,蓝色发光器件的中心结构,最常见的是蒽,其次是芴、芘等闭环 有机分子,在芴类分子中,以9, 9' -螺二芴最为常见,9, 9' -螺二芴具有相互交叉的平面结 构,能够有效避免分子聚集,增加材料的薄膜稳定性,不过,9, 9'-螺二芴分子的荧光量子效 率相对偏低,其发光效率常常不及蒽类,对芴类结构的另一种修饰方式,是在芴的9位引入 开环碳链,这类修饰有时可以获得较高的荧光量子效率,但材料的稳定性却不及9, 9' -螺 二芴。
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含有樟脑取代基的芴类有机电致发光材 料,该类材料具有较好的薄膜稳定性和适合的分子能级,可以作为发光材料,尤其是蓝色发 光材料,应用在有机电致发光领域中。 樟脑是一种常见的天然产物,樟脑分子具有大位阻的环状烷基结构,且价格低廉, 适合作为大位阻取代基使用,将樟脑分子的结构单元引入芴环,有利于保持芴类分子的空 间位阻和薄膜稳定性,同时,芴类分子具有较好的发光性能,且其2位和7位具有较高的化 学活性,可以进行适当的化学修饰,将樟脑分子的空间位阻和芴类分子的发光性能相结合, 是本专利技术所述材料的结构设计基础。 本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下:一种含有樟脑取代基的芴类有机电致 发光材料,该有机电致发光材料以芴环为中心,将樟脑分子的结构单元引入芴环的9位,且 在芴环的2位、7位引入相同的芳香取代基团,具有如下结构: 其中,ArJP Ar 2相同,均为含取代基或不含取代基的芳香环或芳香杂环。 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ArJP Ar 2的分子量在77-500之间。 进一步,所述为含有取代基或不含取代基的苯基、萘基、菲基、蒽基、荧 蒽基、芴基、芘基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基或N-取代咔唑基。上述基团的取代基可以 是烷基,优选为甲基、己基、叔丁基。 本专利技术的有益效果是: 本专利技术提供了一种含有樟脑取代基的芴类有机电致发光材料,并提供了该类材料 的制备方法,以该材料作为蓝色发光材料制作的有机电致发光器件(例如蓝色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,将樟脑结构单元引入到芴环之上,制备了含有樟脑取代 基的芴类小分子有机电致发光材料。 2.该类材料具有较好的薄膜稳定性和适合的分子能级,可以作为蓝色发光材料, 应用在有机电致发光领域中。 3.以该类材料作为蓝色发光材料制作的有机电致发光器件,展示了较好的效能, 器件CIE坐标(0. 15-0. 18, 0. 06-0. 15),是一类色纯度较好的深蓝色发光器件,器件的最大 亮度1600-6100cd/m2,最大电流效率I. 6-2. 2cd/A,器件效率良好。 本专利技术还涉及了一种含有樟脑取代基的芴类有机电致发光材料的制备方法,包括 以下步骤: (1)以2-溴联苯和樟脑为原料,经格氏、关环、溴代三步反应,得到中间体化合物 3,反应式如下: (2)以化合物3为原料,与底物结构的硼酸进行交叉偶联反应,所述底物结构为含 取代基或不含取代基的芳香环或芳香杂环,得到所述含有樟脑取代基的芴类有机电致发 光材料。 本专利技术通过上述制备方法可以制备上述含有樟脑取代基的芴类小分子有机电致 发光材料。 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,所述底物结构的分子量在77-500之间。 进一步,所述底物结构为含有取代基或不含取代基的苯基、萘基、菲基、蒽基、荧蒽 基、芴基、芘基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基或N-取代咔唑基。上述基团的取代基可以是 烷基,优选为甲基、己基、叔丁基。 以下所列化合物C01-C16,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。 \ LI\ I I 本专利技术提供了一种含有樟脑取代基的芴类有机电致发光材料,并提供了该类材料 的制备方法,同时,本专利技术还将提供上述材料作为蓝色发光材料用于有机电致发光领域的 应用实例,尤其是用于有机电致发光器件的发光层的应用实例,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(例如蓝色OLED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(本专利技术涉及的有机电致发光材料)、电子 传输层(PBD+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)涉及到本专利技术所述的含有樟脑取代基的芴类有机 电致发光材料。 图2为实施例15中,以化合物COl作为有机电致发光器件一的发光层,器件一的 电压-电流密度曲线; 图3为实施例15中,以化合物COl作为有机电致发光器件一的发光层,器件一的 电压-亮度曲线; 图4为实施例15中,以化合物COl作为有机电致发光器件一的发光层,器件一的 电流密度-电流效率曲线; 图5为实施例15中,以化合物COl作为有机电致发光器件一的发光层,器件一在 亮度为100cd/m2时的电致发光光谱图。【具体实施方式】 以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本专利技术,并 非用于限定本专利技术的范围。 化合物制备实施例: 实施例1 :中间体3的制备 化合物1的制备:在2L三口烧瓶中加人镁片(6.3g,0.26mol),将2-溟联苯 (60. 6g,0. 26mol)溶解在300g THF中,置于恒压滴液漏斗,一次性加入总量的1/5,开启搅 拌,升温至回流,待反应引发后,滴加剩余的2-溴联苯溶液,Ih滴加完毕,回流反应3h,降当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有樟脑取代基的芴类有机电致发光材料,其特征在于,该有机电致发光材料以芴环为中心,将樟脑分子的结构单元引入芴环的9位,且在芴环的2位、7位引入相同的芳香取代基团,具有如下结构:其中,Ar1和Ar2相同,均为含取代基或不含取代基的芳香环或芳香杂环。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:盛磊石宇李庆陈晓伟李京键祝艳华
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

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