一种双极性发光主体材料及其合成方法与应用技术

本发明专利技术提供一种新型双极性发光主体材料，所述的新型双极性发光主体材料的结构式为：

【技术实现步骤摘要】
一种新型双极性发光主体材料及其合成方法与应用
本专利技术属于有机发光材料领域，具体涉及一种新型双极性发光主体材料及其合成方法与应用。
技术介绍
有机电致发光(EL)是由电能激发有机材料而发光的现象。1987年柯达公司的邓青云博士首先利用有机电致发光原理制造出有机发光二极管(OLED)，有机电致发光EL显示器与传统显示器相比具有驱动电压低、发光亮度强、效率高、响应速度快、广视角、以及制作可挠曲显示面板等优点而倍受瞩目，是继液晶显示器和等离子显示器的下一代显示器。目前，有机电致发光材料的寿命和使用效率不能达到实际应用的要求，制约其发展。发光材料标杆CBP也存在电流效率低的缺陷。中国专利201510109803.5公开了一种用菲啰啉与二苯胺进行反应得到的有机半导体发光材料，该材料的最大发光波长在蓝光范围，具有防止结晶的作用，但其电流效率有限。1,10-菲啰啉结构，是典型的缺电子基团，具有良好的电子输运能力，而三亚苯结构是中等的富电子基团，具有空穴阻挡的能力，并且由于1,10-菲啰啉和三亚苯基团是刚性平面结构，基团运动困难，可以有效地提高化合物的玻璃态转变温度（Tg），有助于材料热稳定性的提高，在有机电致发光(EL)器件中有着广泛应用。但是，仍存在电流效率低，电压较高等问题，此类材料的效率并不高。在现有的有机电致发光器件中，单一的包含1,10-菲啰啉结构或三亚苯结构的化合物其电子输运速率和空穴输运速率是不平衡的，导致发光器件中载流子整体传输速率低下。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型双极性发光主体材料，具有较高的电流效率，同时提供该发光主体材料的合成方法和其在发光器件中的应用。本专利技术是通过以下技术方案实现的。一种新型双极性发光主体材料，其结构式如下所示：，其中，Q1为H原子、卤素原子、碳原子数为1-12的烷基、芳基、共轭杂环、烷氧基团或氰基团中的任意一种；Q2为H原子、卤素原子、碳原子数为1-12的烷基、芳基、共轭杂环、烷氧基团或氰基团中的任意一种。优选地，Q1为H原子、F原子、甲基、苯基、共轭杂环、甲氧基或氰基中的任意一种；Q2为H原子、F原子、甲基、苯基、共轭杂环、甲氧基或氰基中的任意一种。优选地，所述共轭杂环为、。更优选地，Q1为H原子、F原子、甲基、苯基、甲氧基或氰基中的任意一种；Q2为H原子、甲基、苯基、、中的任意一种。更优选地，Q1为H原子、F原子、甲氧基中的任意一种；Q2为H原子、甲基、、中的任意一种。所述新型双极性发光主体材料结构式为下述结构式中任意一种：、、化合物V1化合物V2、、化合物V3化合物V4、、化合物V5化合物V6、、化合物V7化合物V8、、化合物V9化合物V10、化合物V11化合物V12、、化合物V13化合物V14、、化合物V15化合物V16、、化合物V17化合物V18、、化合物V19化合物V20、、化合物V21化合物V22、、化合物V23化合物V24、、化合物V25化合物V26、、化合物V27化合物V28、化合物V29化合物V30。一种上述新型双极性发光主体材料的合成方法，包括以下步骤：（1）将溴代Q1取代基的三亚苯溶解在四氢呋喃中，在-78℃～-85℃的环境下，添加正丁基锂，保温0.5～1.5h，然后添加硼酸三丁酯保温反应8～14h，制备成得中间体I；（2）将中间体I与2,5-二溴苯甲二腈溶解在甲苯、乙醇和水的混合溶液中，其中，甲苯、乙醇、水的体积比为1:1:1，再添加无水碳酸钾、四三苯基膦钯、四丁基溴化铵，在65℃～80℃之间进行Suzuki反应，回流反应6～12h，得中间体II；（3）将中间体II溶解在四氢呋喃中，在-78℃～-85℃的环境下，添加正丁基锂，保温0.5～1.5h，再添加硼酸三丁酯保温反应8～14h，制备得中间体III；（4）将中间体III与Q2取代基的1,10-菲啰啉中间体溶解在甲苯、乙醇和水的混合液中，其中，甲苯、乙醇、水的体积比为1:1:1，再加入无水碳酸钾、四三苯基膦钯、四丁基溴化铵，在65℃～80℃的温度下进行Suzuki反应，回流6～12h，制备得到所述的新型双极性发光主体材料，其结构式如下：，其中，Q1为H原子、卤素原子、碳原子数为1-12的烷基、芳基、共轭杂环、烷氧基团或氰基团中的任意一种；Q2为H原子、卤素原子、碳原子数为1-12的烷基、芳基、共轭杂环、烷氧基团或氰基团中的任意一种。Suzuki反应为Suzuki偶联反应，零价钯配合物作为催化剂，芳基或烯基硼酸或硼酸酯与氯、溴、碘代芳烃或烯烃发生交叉偶联。优选地，步骤（1）中，四氢呋喃的体积为溴代Q1取代基的三亚苯质量的8-15倍，溴代Q1取代基的三亚苯、正丁基锂、硼酸三丁酯的摩尔比为1:1.2:1.4。步骤（2）中，甲苯、乙醇和水的混合液的体积为中间体I质量的6-10倍，中间体I、2,5-二溴苯甲二腈、无水碳酸钾、四三苯基膦钯、四丁基溴化铵的摩尔比为1:（1-1.1）:2：0.005：0.5。步骤（3）中，四氢呋喃的体积为中间体II质量的6～15倍，中间体II、正丁基锂、硼酸三丁酯的摩尔比为1:1.2:1.4。步骤（4）中，甲苯、乙醇和水的混合液的体积为中间体III质量的5-10倍，中间体III、Q2取代基的1,10-菲啰啉中间体、无水碳酸钾、四三苯基膦钯、四丁基溴化铵的摩尔比为1:（1-1.1）:2：0.005：0.5。一种有机电致发光器件，包括阳极、发光层和阴极，所述发光层为新型双极性发光主体材料和发光层染料的混合物，其特征在于：所述新型双极性发光主体材料如上所述，具有如下结构式：，其中，Q1为H原子、卤素原子、碳原子数为1-12的烷基、芳基、共轭杂环、烷氧基团或氰基团中的任意一种；Q2为H原子、卤素原子、碳原子数为1-12的烷基、芳基、共轭杂环、烷氧基团或氰基团中的任意一种。优选地，所述阳极和发光层之间设置第一有机功能层，所述发光层与所述阴极之间设置第二有机功能层；所述第一有机功能层为空穴注入层和空穴传输层，所述第二有机功能层为电子传输层和电子注入层。优选地，所述发光层燃料为红色染料、绿色染料或蓝色染料中任意一种。更优选地，所述红色染料为DCJ，所述绿色染料为Ir（ppy）3，所述蓝色染料为FIrpic。该有机电致发光器件的阳极可采用无机材料或有机导电聚合物，无机材料为氧化铟锡(ITO)、氧化锌（ZnO）、氧化铟锌、金、铜或银中的任意一种，优选氧化铟锡（ITO）。该有机电致发光器件的有机导电聚合物为聚乙烯基苯磺酸钠/聚噻吩（简称PSS/PEDOT）、聚苯胺（简称PANI）中的一种。该有机电致发光器件的阴极为功函数较低的金属、功函数较低的金属与铜、金、银的合金、功函数较低的金属与功函数较低的金属氟化物交替形成的电极层中的任意一种，其中，功函数较低的金属为锂、镁、钙、锶、铝、铟中的任意一种。优选地，该有机电致发光器件的阴极为LiF层和铝层，其中，LiF层在外侧。空穴传输层材料为芳胺类或支聚类低分子材料，优选为NPB。电子传输层的材料为有机金属配合物，如Alq3、Gaq3、BAlq或Ga（Saph-q），或者现有技术中的电子传输层的材料，如芳香稠环类或邻菲罗啉类化合物，优选Liq。本专利技术的优点：本专利技术提供的新型双极性发光主体材料兼具1,10-菲啰啉结构和三亚苯结构的特性，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型双极性发光主体材料，其特征在于：结构式如下所示：

【技术特征摘要】
1.一种新型双极性发光主体材料，其特征在于：结构式如下所示：，其中，Q1为H原子、卤素原子、碳原子数为1-12的烷基、芳基、共轭杂环、烷氧基团或氰基团中的任意一种；Q2为H原子、卤素原子、碳原子数为1-12的烷基、芳基、共轭杂环、烷氧基团或氰基团中的任意一种。2.根据权利要求1所述的新型双极性发光主体材料，其特征在于：Q1为H原子、F原子、甲基、苯基、共轭杂环、甲氧基或氰基中的任意一种；Q2为H原子、F原子、甲基、苯基、共轭杂环、甲氧基或氰基中的任意一种。3.根据权利要求1所述的新型双极性发光主体材料，其特征在于：所述新型双极性发光主体材料结构式为下述化合物V1-30中的任意一种：、、化合物V1化合物V2、、化合物V3化合物V4、、化合物V5化合物V6、、化合物V7化合物V8、、化合物V9化合物V10、化合物V11化合物V12、、化合物V13化合物V14、、化合物V15化合物V16、、化合物V17化合物V18、、化合物V19化合物V20、、化合物V21化合物V22、、化合物V23化合物V24、、化合物V25化合物V26、、化合物V27化合物V28、化合物V29化合物V30。4.一种权利要求1或2或3所述新型双极性发光主体材料的合成方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将溴代Q1取代基的三亚苯溶解在四氢呋喃中，在-78℃～-85℃的环境下，添加正丁基锂，保温0.5～1.5h，然后添加硼酸三丁酯保温反应8～14h，制备得中间体I；（2）将中间体I与2,5-二溴苯甲二腈溶解在甲苯、乙醇和水的混合溶液中，其中，甲苯、乙醇、水的体积比为1:1:1，再添加无水碳酸钾、四三苯基膦钯、四丁基溴化铵，在65℃～80℃之间进行Suzuki反应，回流反应6～12h，得中间体II；（3）将中间体II溶解在四氢呋喃中，在-78℃～-85℃的环境下，添加正丁基锂，保温0.5～1.5h，再添加硼酸三丁酯保温反应8～14h，制备得中间体III；（4）将中间体III与Q2取代...

【专利技术属性】
技术研发人员：高昌轩，陈志伟，李林刚，王卫军，薛震，王亚龙，
申请(专利权)人：陕西莱特光电材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61