一种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有机电致发光二极管(OLED)材料及其应用，该材料具有符合式(Ⅰ)所示的结构，其中X可为O,S或X不存在；N的取代位置同时在5,14位或7,12位，所述Ar为带有取代基或不带取代基的芳香基团，该材料可以作为小分子OLED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】

本专利技术涉及一种有机电致发光二极管(0LED)材料，具体涉及一种具有下式（I)所 示结构的小分子0LED材料，并涉及该材料在有机电致发光领域中的应用。
技术介绍
有机电致发光二级管(0LED)产生于上世纪80年代，与传统液晶相比，0LED显示技 术，具有自发光、广视角、响应速度快、可实现柔性显示等诸多优点，因此被认为有可能代替 传统液晶，成为下一代显示技术的主流。 根据所使用的有机材料的不同，0LED器件可分为小分子器件和高分子器件两种。 根据发光机制的不同，小分子器件又可分为焚光器件和磷光器件。由于电子和空穴从电极 注入时，具有随机性，因此当电子和空穴在有机发光分子中再结合后，会因电子自旋对称方 式的不同，产生两种激发态，一种是"非自旋对称"的单重激发态，由单重激发态跃迀回基态 的发光现象为荧光发光，另一种是"自旋对称"的三重激发态，由三重激发态跃迀回基态的 发光现象为磷光发光。 由概率统计可知，荧光发光的内部量子效率的理论值只有25 %，而磷光发光的内 部量子效率理论值可以达到1〇〇%，因此通常磷光器件的发光效率要远大于荧光器件，这是 磷光器件的优点。 不过，磷光发光材料，通常存在浓度淬灭问题，为此，在使用的时候，需要将磷光 发光材料分散在另一种材料之中，进行"稀释"，这就是所谓的"掺杂"，通过掺杂，往往能够 显著提升器件效率，延长器件寿命，获得更好的光谱色纯度。在掺杂器件中，磷光发光材料 称为"客体材料"或"掺杂剂"，起分散作用的材料称为"主体材料"。 虽然主体材料并不直接发光，但是，主体材料对于器件的整体性能具有显著影响， 通常主体材料需要具有合适的三重态能级，较高的玻璃化温度，合适的分子量，较好的热稳 定性，并且具有一定的载流子传输能力。 以联苯为核心的三芳胺作为空穴传输层可大幅改善器件效率，目前常用的空穴传 输材料即为具有三芳胺结构的NPB。 在本专利技术中，我们拟公开一类具有三芳胺结构的有机小分子材料，在该类材料的 母核中，我们引入了具有蓝光性质的三亚苯基团及增强分子刚性的螺环结构，这种具有空 穴传输功能的分子结构，由于三亚苯结构及螺环结构的引入，使得分子具有较高的玻璃化 转变温度及结构稳定性，有利于实现载流子平衡，有利于提高器件效率，使产品可作为磷光 主体材料，应用于有机器件制备中。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题提供一类菲并螺环（螺芴氧杂蒽、螺芴硫杂蒽，螺 芴)为母体的具有空穴传输功能的有机小分子0LED材料，该类材料具有与三苯胺相类似的 结构，并且具有合适的分子能级，该类材料可以作为磷光主体材料，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0LED材料，具有如式(I)所示的结构： 本专利技术还提供一种上述0LED材料在有机电致发光器件中的应用，该材料可以作为 磷光主体材料，应用在有机电致发光领域中。 本专利技术还提供一种有机电致发光器件，至少有一个功能层，所述功能层含有上述 0LED材料。 本专利技术的有益效果是： 本专利技术提供一类新型有机小分子材料，并提供了该类材料的制备方法，该类材料 具有三苯胺的结构，并且具有合适的分子能级，该类材料可以作为磷光主体材料，应用在有 机电致发光领域中。以本专利技术提供的材料作为功能层，制作的有机电致发光器件，展示了较好的效能， 其特点在于： 1.通过Suzuki偶联，氧化关环，碳氮偶联等多步反应，合成了一类同时具有发光性 能和空穴传输功能的有机小分子材料。 2 .该类材料具有三苯胺的母核结构，同时具有三亚苯结构及螺环结构，适合作为 磷光主体材料，应用在有机电致发光领域中。 3.以该类材料作为主体材料，搭配商品化的掺杂剂Ir(ppy)3作为发光层，制备的 有机电致发光器件(实施例24-实施例38)，展示了较好的效能，器件启亮电压4.1-5.IV，最 大电流效率20 · 6-24 · 5cd/A。 4.与商品化的主体材料CBP相比，使用本专利技术所述材料作为主体材料，制作的有机 电致发光器件，具有更低的启亮电压和更好的最大电流效率，其中，启亮电压降低了 1.0-2.0V，最大电流效率提高了 40 % -70 %。本专利技术中所述0LED材料的制备方法如下： 以化合物1-1为例，反应路线如下式所示： 化合物1-2至化合物1-33的合成方法，与化合物1-1类似，该类化合物的具体制备 方法，详见后文实施例1-实施例20。 化合物1-34至化合物1-36为N取代位置在5,14位的化合物。以化合物1-34为例，反应路线如下式所示： 化合物1-35、化合物1-36的合成方法与化合物1-34类似，该类化合物的具体制备 方法，详见后文实施例21-实施例23。 本专利技术提供了一类新型的有机小分子材料，并提供了该类材料的制备方法，同时， 还将提供以该类材料作为功能层，应用于有机电致发光器件中的应用实例，该类材料具有 合适的分子能级，可作为磷光主体材料，应用在有机电致发光器件中。 所制备的有机电致发光器件一般包括依次叠加的ΙΤ0导电玻璃衬底（阳极）、空穴 传输层(NPB)、发光层(本案材料+掺杂剂Ir(ppy)3)、空穴阻挡层(BAlq)、电子传输层(Alq3)、 电子注入层(LiF)和阴极层(A1)。 所制备的有机电致发光器件的结构示意图如图1所示。所有功能层均采用真空蒸 镀工艺制成，压力<l.〇Xl(T3Pa，器件中所用到的一些有机化合物的分子结构式如下式所 不。 对于本领域熟知的技术人员应当理解，所述实施过程与结果，只是为了更好地解 释本专利技术，所述实施过程并非是对本专利技术的限制。【附图说明】图1为所制备的有机电致发光器件的结构示意图。【具体实施方式】以下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： 制备材料所需2'-硝基-2-联苯硼酸、4'-硝基-2-联苯硼酸、2，7_二溴螺芴及溴代 芳香化合物为市场采购得到，2，7-二溴-9，9 '螺荷氧杂蒽依据文献Macromolecules,43 (24) ,10355-10365;2010制备得到，2,7-二溴_9,9'螺芴硫杂蒽依据文献Chemistryof Materials，26(22)，6585-6594;2014制备得到。 实施例1 化合物1-1的制备过程具体具有如下反应方程式： 上述反应方程式中化合物l-1-a的制备 依次称取49g(0 ·lmol)2，7-二溴-9，9 ' 螺芴氧杂蒽，50g(0 · 205mol)4' -硝基-2-联 苯硼酸，69g(0.5mol)碳酸钾，300g水，1000g甲苯于2L三口瓶中，氮气保护，20°C搅拌，体系 为白色浑浊，20min后，向体系加入lg四三苯基磷钯，开始加热，回流反应12h，体系产生大量 黄色固体，抽滤，得到70.6g黄色固体化合物1-1 -a，HPLC纯度98 %，收率97.2 %，高分辨率质 谱理论值为727.7729，测试值为727.7726。 上述反应方程式中化合物l-1-b的制备 依次称取36 · 3g(0 · 5mol)化合物l-1-a，162g(lmol)三氯化铁，700g二氯甲烷于1L三口瓶中，25°C反应24h，GC监测反应进程，待化合物l-1-a剩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种OLED材料，其特征在于，具有如式(Ⅰ)所示的结构：式(Ⅰ),所述X为O,S或X不存在；所述Ar为含有取代基或不含取代基的芳香基团。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘英瑞，石宇，周雨生，盛磊，迟鹏利，王兵，
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