一种以全氟代亚苯基为核心的OLED光电材料及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种以全氟代亚苯基为核心的OLED光电材料及其应用，具有如式Ⅰ所示的分子结构：

A perfluorinated phenyl generation as the core of the OLED photoelectric material and its application

The invention relates to a perfluorinated phenyl generation as the core of the OLED photoelectric material and its application, with the molecular structure of the formula i:

【技术实现步骤摘要】
一种以全氟代亚苯基为核心的OLED光电材料及其应用
本专利技术涉及一种OLED光电材料及其应用，尤其涉及一种以全氟代亚苯基为核心的OLED光电材料及其应用。
技术介绍
近年来，一些用于OLED器件的光电材料已日益为人所知，众所周知芳香二胺衍生物在OLED器件中作为空穴传输材料，使用该类材料时，需要提高器件施加电压以获得足够的发光亮度，这就造成器件寿命的缩短，并增加了耗电量。为解决这些问题，通过掺杂电子受体化合物可以使OLED器件中空穴注入和空穴传输得到显著改善(文献：HeGufeng，Appl.Phys.lett.85(2004)3911-3913)。在同样的发光效率下，其电子受体化合物的加入可以较大幅度的降低OLED器件工作电压。强的电子受体化合物诸如四氰基醌二甲烷(TCNQ)或2,3,5,6-四氟代-四氰基-1,4-苯醌二甲烷(F4TCNQ)。对于现有的通过掺杂电子受体化合物来改善空穴传输的方法(即P掺杂)，所用材料的物理性质在升华纯化或真空蒸镀过程中是存在问题的，其中涉及蒸发性极难控制的氟化的四氰基苯醌二甲烷(TCNQ或F4TCNQ)，由于其分子量较小，升华过程中很容易扩散至设备中，导致污染设备或器件，以至于这类掺杂剂不能用于批量生产装置中。目前，关于P型掺杂材料的研究及相关报道在国内、国际都不多，在这方面的研究急需进一步加强。
技术实现思路
本专利技术针对OLED器件的空穴传输层中现有的P型掺杂材料存在的不足，提供一种以全氟代亚苯基为核心的OLED光电材料及其应用。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种以全氟代亚苯基为核心的OLED光电材料，其特征在于，具有如式Ⅰ所示的分子结构：其中，所述Ar表示式Ⅱ所示的基团：式Ⅱ中所述的R1-R5独立的选自氯、氟、硝基、三氟甲基、异硫氰基或氰基中的任意一种。进一步，其具有如下所示的分子结构：本专利技术提供的OLED光电材料的有益效果是：1)该类材料通过在全氟代亚苯基的基础上引入强吸电子的丙二腈和其他具有强吸电子能力的芳基基团，将该类材料作为OLED器件中空穴传输层的掺杂材料使用后，在工作过程中设置较低的电压就可以获得足够的发光亮度，因而能够大大提高OLED器件发光效率及寿命。2)该类材料表现出较高的热稳定性和玻璃化转变温度，容易形成良好的无定形薄膜，高温真空蒸镀过程中控制性强。上述OLED光电材料的合成路线如下：具体反应过程为：芳基酮化合物与丙二腈在氮气或惰性气体保护下，以氯化锌、氯化钙、氢化锂、碳酸钾或碳酸铯提供碱性环境，在50～100℃的条件下反应1-5小时。以上反应原料物质及提供碱性环境的物质均为本
常用物质或市售可得物质。本专利技术还要求保护功能层中包含上述OLED光电材料的有机电致发光器件。进一步，所述功能层指的是空穴传输层。进一步，所述空穴传输层由基质材料和掺杂剂组成，其中，所述掺杂剂指的是权利要求1或2所述的OLED光电材料。进一步，其具体结构包括由下至上依次叠加的透明基质层、阳极层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极层。有机电致发光器件中各层的作用及常用材料介绍如下：阳极层具有将空穴注入到空穴传输层的功能，阳极层通常由以下物质构成：如铝、金、银、镍、钯或铂等金属；氧化铟、氧化锡、氧化锌、铟锡复合氧化物、铟锌复合氧化物等金属氧化物；碘化铜等金属卤化物；炭黑；或部分导电高分子等。空穴注入层用于促进空穴由阳极层注入到发光层，空穴注入层由基质材料和本专利技术提供的OLED光电材料作为掺杂剂组成。其中，基质材料选自酞菁铜络合物(CuPc)、4,4’,4”,-三(N-3-甲苯基-N-苯基-胺基)三苯胺(m-MTDATA)、4,4’,4”,-三(N-(2-萘基)-N-苯基-胺基)三苯胺(2-TNATA)、N,N,N’,N’-四(4-甲氧基-苯基)联苯胺(MeO-TPD)、(2,2’7,7’-四-(N,N-二苯胺)-9,9-螺二芴(螺-TTB)、三(三联苯-4-基)胺、N,N’-二苯基-N,N’-(1-萘基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺(NPB)中的一种。空穴传输层是从阳极层注入空穴的高效率并且能够有效地传输注入的空穴材料。因此，需要该材料的电离势低、对可见光的透过性高、空穴迁移率高、性质稳定，还需要在制备或使用时不易产生的光成为阱(trap)的杂质。另外由于与发光层相接触，需要空穴传输层不使来自发光层的光消光，且不与发光层之间形成激基复合物而降低效率，常见的空穴传输材料可以举出以N,N’-二苯基-N,N’-(1-萘基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺(NPB)为代表的含有两个以上的叔胺的芳香族二胺、三苯胺类具有星形放射结构的芳香胺类化合物、咔唑类衍生物等。发光层由发光物质形成，其中，在施加了电场的电极之间，这种发光物质因空穴和电子的再结合而激发，从而表现出强发光。通常发光层含有作为发光物质的掺杂型材料和基质材料。为了得到高效率电致发光器件，其发光层可采用一种掺杂材料，或采用多种掺杂材料。掺杂材料可为单纯的荧光或磷光材料，或由不同的荧光和磷光搭配组合而成，发光层可为单一的发光层材料，也可以为叠加在一起的复合发光层材料。发光层的主体材料不但需要具备双极性的电荷传输性质，同时需要恰当的能阶，将激发能量有效地传递到客体发光材料，这一类的材料可以举出二苯乙烯基芳基衍生物、均二苯乙烯衍生物、咔唑衍生物、三芳基胺衍生物、蒽衍生物、芘衍生物、六苯并苯衍生物等。相对于主体材料，客体材料的掺入重量优选为0.01％-20％。这一类的材料可以举出铱、钉、铂、铼、钯等金属配合物。电子传输层的材料，可由具备电子传输性质的电致发光材料中选择任意进行使用，这样的材料可以举出如1,3,5-三(1-萘基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBI)等苯并咪唑类衍生物，三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)等金属配合物,2-(4-叔丁苯基)-5-(4,4”-联苯基)-1,3,4-噁二唑(PBD)等噁二唑衍生物,4,7-二苯基-1,10-菲啰啉(BPhen)等二氮杂菲衍生物，三唑衍生物，喹啉衍生物，喹喔啉衍生物等。阴极层材料可选用功函数小于4eV的金属、合金、导电性化合物以及它们的混合物。其具体例为铝、钙、镁、锂、镁合金、铝合金等。为了高效地获取电致发光效果，较理想的是将电极的至少一者的透过率设为10％以上。阴极层可通过干法如真空蒸镀、气相沉积或溅射形成。本专利技术提供的有机电致发光器件的有益效果是，能够实现高亮度，易成膜，高效率，低电压的总体效果。具体实施方式以下结合实例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。一、OLED光电材料的制备方法实施例1-6合成的光电材料的具体结构式如下：实施例1：化合物1的制备向三口烧瓶中加入16.1g(30mmol)(全氟代-1,4-亚苯基)二((全氟代苯基)甲酮)、4.0g(60mmol)丙二腈、0.4g(3mmol)氯化锌和150mL冰乙酸，氮气保护下，混合物加热至100℃，搅拌反应5小时。而后将反应液缓慢倾倒入300g冰水中，抽滤，所得滤饼用MeOH/H2O95:5洗涤，减压真空干燥，梯度升华纯化得精品。使用DEI-MS来识别该化合物，分子式C26F14N4，检测值[M+1]+＝935.11,计算值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以全氟代亚苯基为核心的OLED光电材料，其特征在于，具有如式Ⅰ所示的分子结构：

【技术特征摘要】
1.一种以全氟代亚苯基为核心的OLED光电材料，其特征在于，具有如式Ⅰ所示的分子结构：其中，所述Ar表示式Ⅱ所示的基团：式Ⅱ中所述的R1-R5独立的选自氯、氟、硝基、三氟甲基、异硫氰基或氰基中的任意一种。2.根据权利要求1所述的OLED光电材料，其特征在于，其具有如下所示的分子结构：3.一种有机电致发光器件，其特征在于，其功能层中包含权利要求1或2所述的OLED光电材料。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：慈振华，林存生，马永洁，石宇，胡葆华，孟凡民，孙晟源，
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