有机电致发光材料及其应用制造技术

本发明专利技术公开有机电致发光材料及其应用，所述的是具有式I结构的化合物。该化合物是一种具有高效率且缓慢衰减的双极性主体材料。相比现有技术中记载的大多数小分子材料，该化合物m‑BPySCz无论是在蓝光器件还是绿光器件中，均在高亮度下表现出缓慢的衰减。因此，所述的有机电致发光材料在制备电致发光器件中具有广阔的应用前景。

Organic electroluminescent materials and their applications

The invention discloses an organic electroluminescent material and its application, and is a compound with a I structure. The compound is a bipolar material with high efficiency and slow decay. Compared with most small molecule materials recorded in the prior art, the compound m_BPySCz exhibits a slow attenuation at high brightness in both blue and green light devices. Therefore, the organic electroluminescent material has a broad application prospect in the preparation of electroluminescent devices.

【技术实现步骤摘要】
有机电致发光材料及其应用
本专利技术属于电致发光材料
，涉及一类新的咔唑类电致发光材料。技术背景21世纪被称作全新的“电子信息时代”，网络的发展使人们对信息的需求量越来越大，智能手机、手表、(平板)电脑已成为人们生活中必不可少的一部分。信息时代的到来大大推动了显示技术的发展，人们对更加轻薄及节能的大尺寸、柔性显示器的追求，使有机电致发光成为市场主流。活性介质在电场的作用下产生光辐射的过程称为电致发光(Electroluminescence，EL)。当这种活性物质是有机物时，就称为有机电致发光，即有机发光二极管(Organiclight-emittingdiode，OLED)。有机发光二极管具有低电压驱动(3～10V)、像素点自发光、快速响应、视角宽、厚度薄等优点，是可选用柔性基板加工的、覆盖整个可见光谱的固态全彩显示。加工工艺方面，可选用喷墨打印或旋涂工艺制造大面积面板，大大降低制造成本，成为显示技术研究领域的一大热点。总之，这是一个OLED产业的时代。若要实现全彩显示及白光照明，则需要色纯度良好、发光效率较高、成膜性良好的红、绿、蓝电致发光材料。目前，电致发光材料主要分为三类：第一代荧光材料、第二代磷光材料以及第三代延迟荧光材料。磷光材料中包含重金属原子Ir(III)、Pd(II)、Pt(II)、Os(II)、Ru(II)等，通过过渡金属离子到配体的电荷转移过程(3MLCT)而发光，由于可以同时利用25％的单线态激子和75％的三线态激子，从而使理论ηint达到100％。这些金属配合物具有高亮度、高效率、发光颜色覆盖面宽等优势，因而成为国内外科学家们热衷研究的对象，是目前应用最广泛的电致发光材料。含有磷光染料的磷光有机发光二极管(PhOLED)因可以同时利用单线态和三线态激子，使内量子效率达到100％而备受关注。在PhOLED中，发光层采用主客体掺杂的形式，即将磷光染料(客体)掺杂于具有一定载流子传输能力的主体材料中，从而减少由三线态激子寿命较长而导致的三线态-三线态湮灭(TTA)、浓度猝灭、三线态-极化子猝灭(TPQ)等。因此，主体材料与磷光染料共同决定器件性能。双极性主体材料同时具有电子传输型基团(n-型基团)和空穴传输型基团(p-型基团)，有利于发光层内的载流子传输平衡，从而提升器件效率。更重要的，对于同一个客体材料，选择不同的主体材料，尤其是双极性主体材料，可以明显提升器件效率，减缓效率衰减。咔唑，因其具有高的三线态能量(3.0eV)、优良的空穴传输性能及较小的单线态-三线态能量差(ΔEST＝0.48eV)，而多用作双极性主体材料中的p-型基团。这些优点使得含有咔唑的主体材料用于PhOLED中时，能够获得更低的驱动电压。但是，对于大多数有机半导体材料，p-型基团的空穴迁移率要远大于n-型基团，从而导致了器件发光层内载流子传输不平衡的严峻问题。吡啶基团常被用于电子传输材料的设计中，如TmPyPB和BmPyPB等。因此，将吡啶作为n-型基团，用于双极性主体材料的设计中，有利于整个器件的载流子平衡。然而，这类材料，尤其是小分子的咔唑类双极性主体材料在应用时常常难以在提高效率和增长衰减周期两方面同时取得突破。
技术实现思路
本专利技术目的之一在于提供一种新型的、效率衰减缓慢的双极性主体材料。本专利技术所述的有机电致发光材料，是具有式I结构的化合物：上述本专利技术的化合物是一种具有高效率且缓慢衰减的双极性主体材料。相比现有技术中记载的小分子材料，该化合物m-BPySCz无论是在蓝光器件还是绿光器件中，均在高亮度下表现出缓慢的衰减。基于上述突出的特点，本专利技术进一步提供所述的有机电致发光材料在制备电致发光器件中的应用。具体的实施方式中，可以应用于多种电致发光器件。这些应用中，最为主要的是用于有机电致发光二极管。进一步，本专利技术提供有机电致发光器件，包括发光层，所述的发光层含有上述本专利技术的有机电致发光材料。附图说明图1是化合物m-BPySCz的分子堆积图；图2(a)是化合物m-BPySCz在二氯甲烷溶液中的紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱；图2(b)是化合物m-BPySCz在薄膜中的紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱；图3是化合物m-BPyDCz和m-BPySCz的磷光光谱；图4是化合物m-BPySCz的循环伏安图；图5(a)是天蓝光器件B的电流密度-电压-亮度曲线；图5(b)是天蓝光器件B的效率曲线；图6是天蓝光器件的电致发光光谱；图7是天蓝光器件的外量子效率-亮度曲线；图8(a)是绿光器件G的电流密度-电压-亮度曲线；图8(b)是绿光器件G的效率曲线；图9是绿光器件的电致发光光谱；图10是绿光器件的外量子效率-亮度曲线。具体实施方式本专利技术提供一种具有式I结构的化合物，作为有机电致发光材料：化合物m-BPySCz按照下述制备路线合成：化合物m-BPySCz的合成方法，包括下述步骤：(1)中间体1的合成氮气氛围下，在100mL两口瓶中装入吡啶-3-硼酸(246mg，1mmol)、溴代吡啶(434mg，1mmol)、甲苯(、乙醇、碳酸钾水溶液(1.5mL，3mmol)以及四(三苯基膦)钯(57mg，0.05mmol)，80℃下回流12小时。待反应结束，冷却至室温并过滤。向滤液中加入18mL去离子水稀释，分离有机层，并用二氯甲烷萃取水层(3×18mL)。合并有机相后，使用无水硫酸镁进行干燥并过滤，滤液经减压蒸馏去除溶剂，所得粗产物以石油醚和乙酸乙酯按照7:1(v:v)的混合物为流动相，经200-300目的硅胶柱层析提纯后，得白色固体1。1：产率75％。1HNMR(500MHz,CDCl3):δ8.84(dd,J＝1.5,0.5Hz,1H),8.76(d,J＝2.0Hz,1H),8.73(d,J＝2.0Hz,1H),8.70(dd,J＝3.0,2.0Hz,1H),8.04(t,J＝2.0Hz,1H),7.88(dq,J＝4.0,1.5Hz,1H),7.44(qd,J＝4.0,1.0Hz,1H).TOF-EI-MS(m/z):calcdforC10H7BrN2233.9793；found,233.9790[M]+。(2)中间体2的合成称取咔唑(1.67g，10mmol)、均三溴苯(3.1g，10mmol)、碳酸钾(556mg，4mmol)于100mL的两口瓶中，置换瓶内气体为氮气。在N2下，加入碘化亚铜(48mg，0.25mmol)、1,10-菲罗啉(45mg，0.25mmol)以及适量干燥的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，165℃下反应24小时。待反应结束后冷却至室温，过滤并减压蒸馏除去溶剂。所得粗产品以石油醚和乙酸乙酯按照5:1(v:v)的混合物为流动相，经200-300目的硅胶柱层析提纯。氮气氛围下，在100mL三口瓶中装入1-溴3,5-二(9H-咔唑)-苯(963mg，3mmol)和适量无水四氢呋喃溶剂。用液氮冷却，-78℃下缓慢滴加正丁基锂2.5mL(4mmol)。滴毕，-78℃下缓慢滴加硼酸三甲酯1mL(1mmol)，之后于室温下反应12h。待反应结束，向反应液中加入20mL去离子水稀释，分离有机层及水层，并用二氯甲烷萃取(3×18mL)。合并有机相，使用无水硫酸镁进行干燥并过滤，滤液经减压蒸馏去除溶剂，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机电致发光材料，其特征在于，是具有式I结构的化合物：

【技术特征摘要】
1.一种有机电致发光材料，其特征在于，是具有式I结构的化合物：2.权利要求1所述的有机电致发光材料在制备电致发光器件中的应用。3.根据权利要求2所述的应用...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘迪，王芳，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21