一种蒽醌类有机电致发光材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种蒽醌类有机电致发光材料及其制备方法和应用，上述有机电致发光材料以蒽醌为母核，其结构式为

Anthraquinone organic electroluminescent material, preparation method and application thereof

The invention discloses an anthraquinone organic electroluminescent material, a preparation method and an application thereof, wherein the organic electroluminescent material uses anthraquinone as the parent nucleus

【技术实现步骤摘要】
一种蒽醌类有机电致发光材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及有机电致发光材料领域，尤其涉及一种蒽醌类有机电致发光材料及其制备方法和应用。
技术介绍
有机电致发光(OLED:OrganicLightEmissionDiodes)器件技术既可以用来制造新型显示产品，也可以用于制作新型照明产品，有望替代现有的液晶显示和荧光灯照明，应用前景十分广泛。OLED发光器件犹如三明治的结构，包括电极材料膜层，以及夹在不同电极膜层之间的有机功能材料，各种不同功能材料根据用途相互叠加在一起共同组成OLED发光器件。作为电流器件，当对OLED发光器件的两端电极施加电压，并通过电场作用有机层功能材料膜层中的正负电荷，正负电荷进一步在发光层中复合，即产生OLED电致发光。有机发光二极管(OLEDs)在大面积平板显示和照明方面的应用引起了工业界和学术界的广泛关注。然而，传统有机荧光材料只能利用电激发形成的25％单线态激子发光，器件的内量子效率较低(最高为25％)。外量子效率普遍低于5％，与磷光器件的效率还有很大差距。尽管磷光材料由于重原子中心强的自旋-轨道耦合增强了系间窜越，可以有效利用电激发形成的单线态激子和三线态激子发光，使器件的内量子效率达100％。但磷光材料存在价格昂贵，材料稳定性较差，器件效率滚落严重等问题限制了其在OLEDs的应用。热激活延迟荧光(TADF)材料是继有机荧光材料和有机磷光材料之后发展的第三代有机发光材料。该类材料一般具有小的单线态-三线态能级差(△EST)，三线态激子可以通过反系间窜越转变成单线态激子发光。这可以充分利用电激发下形成的单线态激子和三线态激子，器件的内量子效率可以达到100％。同时，材料结构可控，性质稳定，价格便宜无需贵重金属，在OLEDs领域的应用前景广阔。虽然理论上TADF材料可以实现100％的激子利用率，但实际上存在如下问题:(1)设计分子的T1和S1态具有强的CT特征,非常小的S1-T1态能隙,虽然可以通过TADF过程实现高T1→S1态激子转化率，但同时导致低的S1态辐射跃迁速率，因此，难于兼具(或同时实现)高激子利用率和高荧光辐射效率；(2)即使已经采用掺杂器件减轻T激子浓度猝灭效应，大多数TADF材料的器件在高电流密度下效率滚降严重。就当前OLED显示照明产业的实际需求而言，目前OLED材料的发展还远远不够，落后于面板制造企业的要求，作为材料企业开发更高性能的有机功能材料显得尤为重要。
技术实现思路
针对现有的OLED材料存在的上述问题，现提供一种蒽醌类有机电致发光材料及其制备方法和应用，旨在提供一种具有良好光电性能的有机电致发光材料，以满足面板制造企业的要求。具体技术方案如下：本专利技术的第一个方面是提供一种蒽醌类有机电致发光材料，具有这样的特征，上述有机电致发光材料以蒽醌为母核，其结构式如式(Ⅰ)所示：其中，R1表示为含有取代基或不含取代基的芳香基团；其中，R2选自含有取代基或不含取代基的含有取代基或不含取代基的其中，X1选自氧原子、硫原子、二(C1-10直链烷基)取代的季烷基(或叔烷基)、二(C1-10支链烷基)取代的季烷基(或叔烷基)、芳基取代的季烷基(或叔烷基)、烷基取代的叔胺基或芳基取代的叔胺基中的一种。上述的有机电致发光材料，还具有这样的特征，上述含有取代基的和含有取代基的为至少一个苯环上被或邻位一元取代，即上述取代基通过C1-C2、C2-C3、C3-C4、C1'-C2'、C2'-C3'或C3'-C4'键连接，X2、X3、X4分别独立地选自氧原子、硫原子、二(C1-10直链烷基)取代的季烷基(或叔烷基)、二(C1-10支链烷基)取代的季烷基(或叔烷基)、芳基取代的季烷基(或叔烷基)、烷基取代的叔胺基或芳基取代的叔胺基中的一种。上述的有机电致发光材料，还具有这样的特征，R1选自不含取代基的C6-30的芳基。上述的有机电致发光材料，还具有这样的特征，X1、X2、X3和X4分别独立地选自氧原子、硫原子、硒原子、二(C1-10直链烷基)取代的季碳、二(C1-10支链烷基)取代的季碳、芳基取代的季碳、甲基取代的叔胺基或芳基取代的叔胺基中的一种。优选的，本专利技术中R2优选为如下结构中的任一种。优选的，本专利技术中的有机电致发光材料优选为如下C1-C132中的任意一个：以上为一些具体的结构形式，但本专利技术中提供的蒽醌类有机电致发光材料不局限于所列的这些化学结构，凡是以式(Ⅰ)为基础，取代基为定义的所有范围内的简单变换的化合物都应包含在内。本专利技术的第二个方面是提供上述有机电致发光材料的制备方法，具有这样的特征，包括：向反应瓶中装入称取的中间体、胺基化合物，加入反应溶剂，再加入催化剂和碱，在惰性气氛下，将上述反应物的混合溶液于130-140℃反应12-24小时，停止反应后经冷却、过滤、柱层析，得到所述有机电致发光材料，其中，中间体结构式如下所示：其中，R1选自不含取代基的C6-30的芳基；其中，中间体由2,3-二溴蒽醌经偶联反应制备获得，中间体的合成路线为：中间体的合成方法为：称取2,3-二溴蒽醌和R1的硼酸化合物，用甲苯溶解，再加入Pd(PPh3)2Cl2、碳酸钠，在惰性气氛下，将上述反应物的混合溶液于反应温度95-100℃，反应4-8小时，冷却、过滤反应溶液，滤液旋蒸，过硅胶柱，得到中间体-1；2,3-二溴蒽醌和R1的硼酸化合物的摩尔比为1.0-1.1：1，Pd(PPh3)2Cl2与2,3-二溴蒽醌的摩尔比为0.003-0.01:1，碳酸钠与2,3-二溴蒽醌的摩尔比为1.0-3.0:1；称取中间体-1和对溴苯硼酸，用甲苯溶解，再加入Pd(PPh3)4、碳酸钾，在惰性气氛下，将上述反应物的混合溶液于反应温度95-100℃，反应4-8小时，冷却、过滤反应溶液，滤液旋蒸，过硅胶柱，得到中间体；中间体与对溴苯硼酸的摩尔比为1.0-1.1：1，Pd(PPh3)4与中间体的摩尔比为0.003-0.01:1，碳酸钾与中间体的摩尔比为1.0-3.0:1。上述的制备方法，还具有这样的特征，碱选自碳酸钾、碳酸钠、叔丁醇钾或叔丁醇钠中的一种，并且，碱与中间体的摩尔比为1.0-3.0:1。上述的制备方法，还具有这样的特征，中间体与胺基化合物的摩尔比为1:1.0-1.2。上述的制备方法，还具有这样的特征，催化剂选自碘化亚铜、溴化亚铜、氧化亚铜或铜中的一种，并且，催化剂与与中间体的摩尔比为0.01-0.02:1。上述的制备方法，还具有这样的特征，上述配体为邻菲啰啉，配体与中间体的摩尔比为0.02-0.04:1。本专利技术的第三个方面是提供上述有机电致发光材料在制备有机电致发光器件中的应用。本专利技术的第四个方面是提供一种有机电致发光器件，该有机电致发光器件中含有多个功能层，还具有这样的特征，至少有一个功能层含有上述的有机电致发光材料。本专利技术中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、空穴传输层、发光层(涉及本专利技术中提供的蒽醌类有机电致发光材料)、电子传输层、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。应当理解，本专利技术中制作OLED器件的目的，只是为了更好地说明，本专利技术中提供的蒽醌有机电致发光材料所具有的电致发光能力，而并非是对本专利技术所提供的有机电致发光材料的应用范围的限本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒽醌类有机电致发光材料，其特征在于，所述有机电致发光材料以蒽醌为母核，其结构式如式(Ⅰ)所示：

【技术特征摘要】
1.一种蒽醌类有机电致发光材料，其特征在于，所述有机电致发光材料以蒽醌为母核，其结构式如式(Ⅰ)所示：其中，R1选自不含取代基的C6-30的芳基；其中，R2选自含有取代基或不含取代基的的含有取代基或不含取代基的其中，X1选自氧原子、硫原子、二(C1-10直链烷基)取代的季烷基、二(C1-10支链烷基)取代的季烷基、芳基取代的季烷基、烷基取代的叔胺基或芳基取代的叔胺基中的一种。2.根据权利要求1所述的有机电致发光材料，其特征在于，所述含有取代基的和所述含有取代基的至少一个苯环上被邻位一元取代，其中，X2、X3、X4分别独立地选自氧原子、硫原子、二(C1-10直链烷基)取代的季烷基、二(C1-10支链烷基)取代的季烷基、芳基取代的季烷基、烷基取代的叔胺基或芳基取代的叔胺基中的一种。3.根据权利要求2所述的有机电致发光材料，其特征在于，所述X1、所述X2、所述X3和所述X4分别独立地选自氧原子、硫原子、硒原子、二(C1-10直链烷基)取代的季碳、二(C1-10支链烷基)取代的季碳、芳基取代的季烷基、甲基取代的叔胺基或芳基取代的叔胺基中的一种。4.一种根据权利要求1-3任一项所述的有机电致发光材料的制备方法，其特征在于，包括：向反应瓶中装入称取的中间体、胺基化合物，加入反...

【专利技术属性】
技术研发人员：石宇，王岩，胡葆华，王兵，邢宗仁，李彩霞，
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