一种有机光电材料及其制备方法和包含它的有机电致发光器件技术

本发明专利技术公开一种有机光电材料及其制备方法和包含它的有机电致发光器件，该材料由式Ⅰ所示，其中R为氢、异丙基、叔丁基；R1、R2各自独立地选自苯基、碳原子数为7~10的芳氰基、碳原子数位7~14苯烷基、碳原子数为10~60的多环共轭芳基、以及含有N、S、O中的至少一种的芳族杂环基中的一种。

【技术实现步骤摘要】
一种有机光电材料及其制备方法和包含它的有机电致发光器件
本专利技术涉及光电
，尤其涉及一种有机光电材料、其制备方法以及包括该有机光电材料的有机电致发光器件。
技术介绍
有机电致发光器件（organiclightemittingdiode,简称为OLED）的起源可以追溯到二十世纪六十年代，Pope等人以蒽单晶外加直流电压而使其发光，但因驱动电压高（100V）且发光亮度以及效率都比较低，并没有引起太多的重视。随着技术的不断改进．在1987年Kodak公司的C.W.Tang等人以8-羟基喹啉铝（AIq3）为发光材料，采用真空蒸镀的方法制成了具有双层夹心结构的OLED，启亮电压仅有几伏特，亮度最高可达1000cd/m2，由此，标志OLED朝向实用化迈出了重要的一步，从而成为有机电致发光领域的一个重要里程碑。目前，对于OLED提高性能的研究包括：降低器件的驱动电压，提高器件的发光效率以及提高器件的使用寿命等。为了实现OLED的性能的不断提升，不仅需要从OLED的结构以及OLED的制作工艺的创新，更需要对OLED中所使用的光电材料进行不断的研究和创新，创制出更高性能的应用在OLED中的光电功能材料。所提到的光电功能材料从用途上可划分为两大类，即电荷注入传输材料和发光材料，进一步地，还可将电荷注入传输材料分为电子注入传输材料、电子阻挡材料、空穴注入传输材料和空穴阻挡材料，还可以将发光材料分为主体发光材料和掺杂材料。为了制作高性能的OLED，要求光电功能材料具备良好的光电特性，例如，作为电荷传输材料，要求其具有良好的载流子迁移率以及较高的玻璃转化温度等，而作为发光层的主体材料要求材料具有良好双极性，以及适当的最高占据分子轨道（简称HOMO）/最低未占分子轨道（简称LUMO）能阶等。OLED至少包括两层以上结构，需要指出的是，产业上应用的OLED包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、以及电子注入层等多种功能膜层，也就是说应用于OLED的光电功能材料包含空穴注入材料、空穴传输材料、发光材料、电子注入材料等，由此可以看出应用在OLED中的材料类型和搭配形式具有丰富性和多样性的特点。另外，对于不同结构的OLED而言，所使用的光电功能材料具有较强的选择性，相同的材料在不同结构的OLED中的性能表现，也可能完全迥异。因此，针对当前OLED的产业应用要求，以及OLED的不同功能膜层和光电特性需求，必须选择更适合，具有高性能的光电功能材料或者是材料组合，才能实现OLED的高效率、长寿命和低电压的综合特性。就当前OLED显示照明产业的实际需求而言，目前应用在OLED中的光电功能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的开发显得尤为重要。
技术实现思路
为了解决上述问题，本申请人进行了锐意研究，结果发现：由本专利技术提供的有机光电材料，具有高的热稳定性和高的玻璃化转变温度，可作为OLED的发光层掺杂材料，使得OLED得电流效率，功率效率和量子效率均得到很大改善，同时还大大提升OLED的寿命，从而完成本申请。下面通过对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。本专利技术公开的这一种有机光电材料，由下述式Ⅰ所示。（Ⅰ）在上述式Ⅰ中，R为氢、异丙基、叔丁基；R1、R2各自独立地选自苯基、碳原子数为7~10的芳氰基、碳原子数为7~14的苯烷基、碳原子数为10~60的多环共轭芳基、以及含有N、S、O中的至少一种的芳族杂环基中的一种，其中R1和R2可为相同的基团，也可为不同的基团。进一步作为R1和R2的实例，具体可以举出：其中，*代表与能够与N键合的键合位点。作为有机光电材料的实例，具体可以举出：通过实验结果表明，本专利技术提供的有机光电材料具有高的热稳定性和高的玻璃化转变温度，可作为OLED的发光层掺杂材料应用在OLED中，包含本专利技术提供的有机光电材料的OLED可以获得良好的器件表现，例如OLED的电流效率，功率效率和量子效率均得到很大改善；同时，还能够大大提升OLED的寿命。另外，本专利技术提供的有机光电材料的空间结构为扭曲非平面结构，能够有效避免分子的紧密积聚。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。本专利技术的另一目的在于提供本专利技术所提供的有机光电材料的制备方法，包括以下步骤。将原料1、原料2以及碱性物质加入到甲苯、二甲苯、三甲苯、N,N-二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺中，在惰性气体保护下，向体系中加入催化剂，之后，在0~150℃下反应2~24小时后，获得含有本专利技术所提供的有机光电材料的反应体系，也就是说，含有式Ⅰ所示的反应体系，其中，所述碱性物质选自叔丁醇钠、叔丁醇钾、无水磷酸钾以及碳酸铯中的一种或多种，所述催化剂选自醋酸钯（简称为Pd(OAc)2）、四(三苯基膦)钯（简称为Pd(PPh3)4）、双三苯基磷二氯化钯（简称为Pd(PPh3)2Cl2）和三（二亚苄基丙酮）二钯（简称为Pd2(dba)3）中的一种或多种。在上述步骤中，还可加入膦系配体，所述膦系配体选自下述物质中的一种或多种：1,3-双(二苯基膦)丙烷（简称DPPP，CAS-RN：6737-42-4）、4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽（简称Xantphos，CAS-RN：161265-03-8）、2-双环己基膦-2',6'-二甲氧基联苯（简称Sphos，CAS-RN：657408-07-6）或三叔丁基膦四氟硼酸（简称P(t-Bu)3·HBF4，CAS-RN：113978-91-9）。优选地，在加入催化剂的同时，加入上述所提及的膦系配体，由于上述膦系配体在C-N偶联催化反应中，可较好的与上述钯类催化剂络合，从而形成零价钯络合物，进一步参与原料1和原料2交叉偶联，从而提高了得到产物的纯度和产率。在上述步骤中，所述碱性物质提供碱性环境，有利于反应进行的完全。在上述步骤中，反应温度优选为120~140℃，反应时间优选为10~14小时。在上述步骤中，对含有有机材料的反应体系进行如下处理：反应完毕后，将反应液冷却至室温，加入水淬灭反应，分层，有机相减压脱溶剂至无馏分，然后选用柱层析进行纯化，在柱层析纯化时，选用石油醚和二氯甲烷的混合液或者石油醚和乙酸乙酯的混合液进行洗脱，其中石油醚与二氯甲烷的体积比为石油醚：二氯甲烷=2~60:1，石油醚与乙酸乙酯的体积比为石油醚：乙酸乙酯=2~35:1。在上述步骤中，所述碱性物质与原料1的摩尔比为碱性物质：原料1=3~4:1。另外，催化剂的添加量为使得催化剂与原料1的摩尔比为0.001~01:1。在上述制备方法中，所述惰性气体选自氮气、氩气以及氦气中的一种或多种，优选氮气。本专利技术提供的有机光电材料的制备方法简单便利，易于操作，且成本低廉，有利于大规模的推广。本专利技术的又一目的在于由本专利技术提供的有机光电材料用于有机电致发光器件中的发光层的掺杂材料的用途。如图1中所示，包括至少一个发光层5，所述发光层由含有本专利技术的提供的有机光电材料的材料制成，由本专利技术提供的有机光电材料作为掺杂材料与可作为主体材料的材料共同制备得到发光层。当有机电致发光器件中只含有发光层5时，发光层5夹置在阳极2和阴极8之间，其中，阳极2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机光电材料，其特征在于，由下述式Ⅰ所示：

【技术特征摘要】
1.一种有机光电材料，其特征在于，由下述式Ⅰ所示：（Ⅰ）其中，R为氢、异丙基、叔丁基；R1、R2各自独立地选自苯基、碳原子数为7~10的芳氰基、碳原子数位7~14苯烷基、碳原子数为10~60的多环共轭芳基、以及含有N、S、O中的至少一种的芳族杂环基中的一种。2.根据权利要求1所述的有机光电材料，其特征在于，R1、R2各自独立地选自下述基团中的一种：其中，*代表与能够与N键合的键合位点。3.一种权利要求1~2任一所述的有机光电材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将原料1、原料2以及碱性物质加入到甲苯、二甲苯、三甲苯、N,N-二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺中；所述原料1如下述式1所示，所述原料2如下式2所示：所述所述碱性物质选自叔丁醇钠、叔丁醇钾、无水磷酸钾以及碳酸铯中的一种或多种；在惰性气体保护下，向体系中加入催化剂，之后，在0～150℃下反应2～24小时后，获得含有有机光电材料的反应体系；所述催化剂选自醋酸钯、四(三苯基膦)钯、双三苯基磷二氯化钯、三（二亚苄基丙酮）二钯中的一种或多种；反应完毕之后，对含有有机光电材料的反应体系进行如下处理：将反应液冷却至室温，加入水淬灭反应，分层，有机相减压脱溶剂至无馏分，然后选用柱层析进行纯化；在柱层析纯化时，选用石油醚和二氯甲烷的混合液或者石...

【专利技术属性】
技术研发人员：张梅，林存生，邢宗仁，张善国，石宇，周银波，
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