一种新型OLED电子传输材料的制备及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种含有苯并噁嗪并喹喔啉基团的不对称结构的新型OLED电子传输材料制备方法及其应用，属于有机电致发光技术领域。其具有如下所示的结构：

Preparation and application of a new OLED electron transport material

The invention discloses a new type of OLED electronic transmission material preparation method and its application, which contains benzoxazine and the asymmetric structure of the oxazine group, and belongs to the field of organic electroluminescence technology. It has the following structure:

【技术实现步骤摘要】
一种新型OLED电子传输材料的制备及其应用
本专利技术涉及一种新型OLED电子传输材料及其在有机电致发光器件中的应用，具体涉及以芳基为中心，含有苯并噁嗪并喹喔啉基团的不对称结构的小分子OLED材料以及该材料在有机电致发光器件中的应用。
技术介绍
近年来，有机发光二极管(organiclightemittingdiode，OLED)成为国内外非常热门的新兴平面显示器产品。与传统液晶相比，有机发光二级管(OLED)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，这使其成为下一代显示技术的最有利竞争者，受到人们极大的关注。目前，绿光和红光材料的性能已经非常出色，可以达到商品化的要求，而蓝光材料的研究则相对比较薄弱，这也制约着基于红绿蓝三原色发光的OLED全彩显示的发展。一般来说，由于蓝光材料具有较宽的带隙，很难同时满足蓝光材料对高效率和高色纯度的要求。如何做好这两个方面的平衡，成为开发优秀蓝光材料的关键。良好的电子传输材料能够明显提升有机电致发光器件的性能。目前，OLED常采用的电子传输材料(如Alq3、TPBi)的电子迁移率都不是太好(10-5-10-6cm2/Vs)。虽然已经开发出许多应用于电致发光器件的电子传输材料，但是能同时兼具稳定性与高电子迁移率的电子传输材料还不多见。
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，用于有机电致发光器件中的电子传输材料的化合物，能够有效改善器件的效率。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种电子传输材料，具体结构如式1所示：其中，Ar为含有取代基或不含取代基的芳香基团，R为不同于苯并噁嗪并喹喔啉基团的芳香取代基。进一步，Ar为碳原子数为5～25的芳香稠环、芳香杂环或含有取代基的芳香稠环、芳香杂环；R为5～25的芳香稠环、含氮芳香杂环或含有取代基的芳香稠环、含氮芳香杂环。进一步，苯并噁嗪并喹喔啉基团与苯基连接位置可以为间、对位(式2)：进一步，Ar为以下结构中的任意一种：进一步，R为以下结构中的任意一种：本专利技术所述电子传输材料可通过C-C偶联反应制备而成，具体合成路线的示意图如下：其中，Ar为含有取代基或不含取代基的芳香基团，R为不同于苯并噁嗪并喹喔啉基团的芳香取代基。本专利技术还提供上述电子传输材料用于有机电致发光器件的应用。所制备的有机电致发光器件一般包括依次叠加的ITO(氧化铟锡)导电玻璃衬底(阳极)、空穴注入层(HAT-CN)、空穴传输层(NPB)、发光层(CBP:6％wtIr(ppy)3)、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。该器件中所用到的一些有机化合物的分子结构式如下所示：本专利技术的有益效果是：本专利技术的OLED材料具体涉及以芳基为中心，一侧连接含有苯并噁嗪并喹喔啉基团，一侧连接其它的具有电子传输性能的基团的不对称结构的小分子OLED材料，具有良好的成膜性；分子中含有大的刚性基团，具有高的热稳定性。作为电子传输材料应用于OLED器件中，能够获得良好的器件性能，较低的启亮电压；同时，器件的电流效率、功率效率和外量子效率均得到较大改善。由此可以得知：本专利技术提供的有机光电材料在OLED中具有良好的应用效果，具有良好的产业化前景。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)、空穴注入层(102)、空穴传输层(103)、发光层(104)、电子传输层(105)、电子注入层(106)和阴极层(107),其中，电子传输层(105)涉及到本专利技术所述的有机电致发光材料。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：中间体C的制备在氮气保护下，将12H-苯并[5,6][1,4]噁嗪并[2,3-b]喹喔啉(23.5g，0.1mol)和对溴碘苯(28.3g，0.1mol)投入到200mL二甲苯中，后向体系中加入叔丁醇钠(19.2g，0.2mol)、醋酸钯(22.4mg，1mmol)、三叔丁基膦四氟硼酸盐(58mg，2mmol)。回流反应12h。反应完毕，降温至室温后直接抽滤，滤液使用水洗后，分液，减压脱出二甲苯后得到粗品。粗品使用甲苯/二氯乙烷重结晶得到黄色固体，即为中间体C，收率40％。高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C20H12BrN3O，理论值390.2328，测试值390.2410。元素分析(C20H12BrN3O)，理论值C：61.56，H：3.10，N：10.77，Br：20.48，实测值C：60.80，H：3.15，N：10.80，Br：20.51。中间体D的制备在氮气保护下，将12H-苯并[5,6][1,4]噁嗪并[2,3-b]喹喔啉(23.5g，0.1mol)和间溴碘苯(28.3g，0.1mol)投入到200mL二甲苯中，后向体系中加入叔丁醇钠(19.2g，0.2mol)、醋酸钯(22.4mg，1mmol)、三叔丁基膦四氟硼酸盐(58mg，2mmol)。回流反应12h。反应完毕，降温至室温后直接抽滤，滤液使用水洗后，分液，减压脱出二甲苯后得到粗品。粗品使用甲苯/二氯乙烷重结晶得到黄色固体，即为中间体D，收率42％。高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C20H12BrN3O，理论值390.2328，测试值390.2412。元素分析(C20H12BrN3O)，理论值C：61.56，H：3.10，N：10.77，Br：20.48，实测值C：60.78，H：3.16，N：10.76，Br：20.55。实施例1电子传输材料C01的制备在氮气保护下，将中间体C(3.9g，0.01mol)和4-萘基-1苯基硼酸(2.98g，0.012mol)加入到100mL甲苯中，然后投入催化剂四三苯基膦钯(0.12g，0.1mmol)和碳酸钾(4.14g，0.03mol)水溶液。体系升温至回流搅拌8小时，自然降温至室温后分液，旋蒸得到粗品。将粗品用硅胶柱层析，淋洗剂用V正己烷：V氯仿＝1:5提纯分离，得到浅黄色粉末，将所得粉末采用化学气相沉积系统进一步升华提纯，升华温度360℃，得到化合物C01，收率52％。高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C36H23N3O，理论值513.5873，测试值513.5870。元素分析(C36H23N3O)，理论值C：84.19，H：4.51，N：8.18，实测值C：84.20，H：4.50，N：8.22。实施例2电子传输材料C02的制备在氮气保护下，将中间体C(3.9g，0.01mol)和(10-(1-萘基)蒽基-9-基)硼酸(4.18g，0.012mmol)加入到100mL甲苯中，然后投入催化剂四三苯基膦钯(0.12g，0.1mmol)和碳酸钾(4.14g，0.03mol)水溶液。体系升温至回流搅拌8小时，自然降温至室温后分液，旋蒸得到粗品。将粗品用硅胶柱层析，淋洗剂用V正己烷：V氯仿＝1:4提纯分离，得到黄色粉末，将所得粉末采用化学气相沉积系统进一步升华提纯，升华温度370℃，得到化合物C02，收率50％。高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C44H27N3O，理论值613.7047，测试值613.7050。元素分析(C44H27N3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子传输材料，其特征在于，所述电子传输材料的结构式如下：

【技术特征摘要】
1.一种电子传输材料，其特征在于，所述电子传输材料的结构式如下：其中，Ar为含有取代基或不含取代基的芳香基团，R为不同于苯并噁嗪并喹喔啉基团的芳香取代基。2.根据权利要求1所述的电子传输材料，其特征在于，所述Ar为碳原子数为5～25的芳香稠环、芳香杂环或含有取代基的芳香稠环、芳香杂环；R为5～25的芳香稠环、含氮芳香杂环或含有取代基的芳香稠环、含氮芳香杂环。3.根据权利要求1所述的电子传输材料，苯并噁嗪并喹喔啉基团与苯基连接位置为间位或对位(式2)：4.根据权利要求2所述的电子传输材料，其特征在于Ar为以下结...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学衡，张海建，付文岗，迟鹏利，沈清，孙宝林，
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