具有平面结构的橙光-红光材料、制备方法及其在有机电致发光器件中的应用技术

本发明专利技术提供的一种具有平面结构的橙光‑红光材料，具有较高的荧光量子产率，具有热激活延迟荧光的性质，因此可用于有机电致发光器件的材料，尤其可用于荧光掺杂剂。作为荧光掺杂剂构成的有机电致发光器件具有低驱动电压、高效率以及低效率滚降等特点。因此，由本发明专利技术的大平面橙光‑红光材料（1）（6）可用作能够以低电压驱动的、高效率的和低效率滚降有机电致发光器件构成成分。

Orange-red light materials with planar structure, preparation methods and their applications in organic electroluminescent devices

The orange red light material with planar structure provided by the invention has high fluorescence quantum yield and thermal activation delayed fluorescence property, so it can be used as a material of organic electroluminescent devices, especially as a fluorescent dopant. As a fluorescent dopant, organic light-emitting devices (OLEDs) have the characteristics of low driving voltage, high efficiency and low efficiency roll-off. Therefore, the large planar orange-red light material (1) (6) of the present invention can be used as a component of organic electroluminescent devices that can be driven by low voltage, with high efficiency and low efficiency roll-off.

【技术实现步骤摘要】
具有平面结构的橙光-红光材料、制备方法及其在有机电致发光器件中的应用
本专利技术涉及一种具有平面结构的橙光-红光材料、制备方法及其在有机电致发光器件中的应用，属于有机化学

技术介绍
有机电致发光器件是基于有机材料的一种电流型半导体发光器件，其基本结构属于夹层式结构，经典结构为是在ITO玻璃上制作一层有机发光材料作发发光活性层，发光层上方再加入一层金属电极。通过进一步优化，提升器件效率，可增加电子传输层和空穴传输层。当有外加电压加入器件时，正极和负极产生的空穴和电子在发光材料中复合成激子,激子的能量转移到发光分子,使发光分子中的电子被激发到激发态,通过荧光或磷光过程向外发射光子。由于其具有全固态、自发光、广视角、响应速度快、低驱动电压、低能耗等诸多特点，在平板显示和固体光源领域有着巨大的应用前景。发光层一般由主体材料和掺杂染料构成，在发光层中复合形成单线态和三线态激子的比例为1：3，传统荧光器件只能利用单线态激子发光，最大内量子效率约为25％。而磷光材料中由于Ir和Pt原子引入，可以获得趋近100％内量子效率。但是，由于磷光材料中的重金属成本高且不可再生，一定程度上限制了其实际应用价值。近年来，热激活延迟机制荧光材料被广泛的应用于OLED器件的发光染料，这类染料可以同时利用生成概率25％的单重态激子和75％的三重态激子从而获得高的发光效率。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种具有平面结构的橙光-红光材料，并提供了该材料的制备方法，该材料能够用低电压驱动、赋予有机电致发光器件高效率，同时又具备低的效率滚降的新型结构，可用于有机电致发光器件。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种具有平面结构的橙光-红光材料，具有如式(1)或式(6)所示结构式；上述结构式中，X表示碳原子或氮原子，Y表示直接相连氧原子、硫原子或者含有芳基取代的氮原子，R’表示氢原子或式(2)所示化合物；在式(2)中，Y表示直接相连、氧原子、硫原子或者含有芳基取代的氮原子。进一步，式(1)中给电子基为吩恶嗪-10-基、吩噻嗪-10-基或5-苯基-5,10二氢吩嗪。进一步，式(6)中给电子基为吩恶嗪-10-基、吩噻嗪-10-基或5-苯基-5,10二氢吩嗪。进一步，式(1)和式(6)所示结构的化合物中，拉电子基对位上至少含有一个含氮的富电子芳香基、并且氮直接连接到拉电子基上，其中拉电子基为吡嗪基。进一步，式(1)和式(6)所示结构的化合物中，拉电子基和给电子基之间的π桥为菲或苊。本专利技术还提供一种制备具有平面结构的橙光-红光材料的方法：1)在碱性溶液和钯催化剂存在的条件下，具有式(2)所示的化合物与具有式(4)所示的化合物通过工序1反应得到具有式(5)所示的化合物，然后再让具有式(5)所示的化合物与具有式(3)所示的化合物在醇存在的条件下通过工序2反应，得到具有式(1)所示的化合物，反应过程如下：其中，X表示碳原子或氮原子；Z,Z`表示卤素原子或氢原子，其中至少有一个含卤素原子；R,R`表示通式(2)或氢原子，其中至少有一个通式(2)。2)在碱性溶液和钯催化剂存在的条件下，具有式(2)所示的化合物与具有式(7)所示的化合物通过工序1反应得到具有式(8)所示的化合物，然后再让具有式(8)所示的化合物与具有式(3)所示的化合物在醇存在的条件下通过工序2反应，得到具有式(6)所示的化合物，反应过程如下：其中，X表示碳原子或氮原子；Z,Z`表示卤素原子或氢原子,其中至少有一个含卤素原子；R,R`表示通式(2)或氢原子,其中至少有一个通式(2)。本专利技术还提供了上述具有平面结构的橙光-红光材料在有机致发光器件中的应用。本专利技术所达到的有益技术效果：本专利技术提供的具有平面结构的橙光-红光材料具有较高的荧光量子产率，具有热激活延迟荧光的性质，因此可用于有机电致发光器件的材料，尤其可用于荧光掺杂剂。作为荧光掺杂剂构成的有机电致发光器件具有低驱动电压、高效率以及低效率滚降等特点。因此，由本专利技术的大平面橙光-红光材料(1)(6)可用作能够以低电压驱动的、高效率的和低效率滚降有机电致发光器件构成成分。附图说明图1将本专利技术的具有平面结构的橙光-红光材料应用于有机电致发光器件的剖面结构示意图。其中，1玻璃基板；2空穴传输层；3电子阻挡层；4发光层；5电子传输层；6阴极层。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。下面结合附图和实施例对本专利技术专利进一步说明。本专利技术提供的具有平面结构的橙光-红光材料具有如式(1)或式(6)所示结构式；上述结构式中：X表示碳原子或氮原子；Y表示直接相连氧原子、硫原子或者含有芳基取代的氮原子，如吩恶嗪-10-基、吩噻嗪-10-基或5-苯基-5,10二氢吩嗪，其中，优选地，为吩恶嗪-10-基；X’表示氢原子或具有式(2)所示化合物；式(2)中，Y表示直接相连、氧原子、硫原子或者含有芳基取代的氮原子。拉电子基，即吡嗪基对位上至少含有一个含氮的富电子芳香基、并且氮直接连接到大平面拉电子基团(平面结构)上。拉电子基和给电子基之间的π桥为菲或苊。本专利技术还提供一种如上所述的具有平面结构的橙光-红光材料的制备方法：在碱性溶液和钯催化剂存在的条件下，具有式(2)所示的化合物与具有式(4)所示的化合物通过工序1反应得到具有式(5)所示的化合物，然后再让具有式(5)所示的化合物与具有式(3)所示的化合物在醇存在的条件下通过工序2反应，得到具有式(1)所示的化合物，反应过程如下：其中，X表示碳原子或氮原子；Z,Z`表示卤素原子或氢原子,其中至少有一个含卤素原子；R,R`表示通式(2)或氢原子,其中至少有一个通式(2)。在碱性溶液和钯催化剂存在的条件下，具有式(2)所示的化合物与具有式(7)所示的化合物通过工序1反应得到具有式(8)所示的化合物，然后再让具有式(8)所示的化合物与具有式(3)所示的化合物在醇存在的条件下通过工序2反应，得到具有式(6)所示的化合物，反应过程如下：其中，X表示碳原子或氮原子；Z,Z`表示卤素原子或氢原子,其中至少有一个含卤素原子；R,R`表示通式(2)或氢原子,其中至少有一个通式(2)。具有式(3)所述化合物可以直接购买获得；对“工序1或工序3”使用的具有式(2)和(4)或(2)和(7)所示的化合物，两者的摩尔比例没有特别的限制，从收率良好的观点看，1:2.2是更优选的；反应所需溶剂可以为甲苯、四氢呋喃，1，4-二氧六环、二甲亚砜、二甲基甲酰胺等，或者组合使用，从收率良好的观点看，使用甲苯是优选的；钯催化剂为醋酸钯、氯化钯、三氟醋酸钯、硝酸钯等盐，其中，以三叔丁基膦做配体的醋酸钯从收率良好的观点看是优选的，“工序1或工序3”中所使用的催化剂只要是起到催化作用的催化量即可，没有特别的限制。从收率良好的观点看，钯催化剂与具有式(2)所示化合物的摩尔比是1:30-10是优选的；所用的碱为碳酸钾、碳酸钠、碳酸铯等，从收率良好的观点看，碳酸铯是优选的，对碱与具有式(4)或(7)所示的化合物的摩尔比例没有特别的限制，从收率良好的观点看，2:1是优选的。“工序2或工序4”是在醇存在的条件下，让具有式(3)和(5)或(8)所示的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有平面结构的橙光‑红光材料，其特征在于：具有如式(1)或式(6)所示结构式；

【技术特征摘要】
1.一种具有平面结构的橙光-红光材料，其特征在于：具有如式(1)或式(6)所示结构式；上述结构式中，X表示碳原子或氮原子，Y表示直接相连氧原子、硫原子或者含有芳基取代的氮原子，R’表示氢原子或式(2)所示化合物；在式(2)中，Y表示直接相连、氧原子、硫原子或者含有芳基取代的氮原子。2.根据权利要求1所述的具有平面结构的橙光-红光材料，其特征在于：式(1)中给电子基为吩恶嗪-10-基、吩噻嗪-10-基或5-苯基-5,10二氢吩嗪。3.根据权利要求1所述的具有平面结构的橙光-红光材料，其特征在于：式(6)中给电子基为吩恶嗪-10-基、吩噻嗪-10-基或5-苯基-5,10二氢吩嗪。4.根据权利要求1所述的具有平面结构的橙光-红光材料，其特征在于：式(1)和式(6)所示结构的化合物中，拉电子基对位上至少含有一个含氮的富电子芳香基、并且氮直接连接到拉电子基上，其中拉电子基为吡嗪基。5.根据权利要求1所述的具有平面结构的橙光-红光材料，其特征在于：式(1)和式(6)所示结构的化合物中，拉电子基和给电子基之间的π桥为菲或苊。6.制备权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓宏，陈嘉雄，郑才俊，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32