有机电致发光化合物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种有机电致发光化合物，其结构式如式(1)所示：

【技术实现步骤摘要】
有机电致发光化合物及其应用
本专利技术涉及有机电致发光材料领域，尤其涉及一种有机电致发光化合物及其应用。
技术介绍
自从1987年柯达公司C.W.Tang等人首次报道以真空蒸镀的方法制备的双层发光器件以来，有机电致发光器件得到了人们极大的关注。由于其一些得天独厚的优点，例如超薄，视角宽，响应快，使其在平板显示和固态照明方面得到了实际应用。不过，红/深红/近红外发光材料的发展相对比较落后，而其又在安全显示、夜视仪、信息安全存储、光学通信、生物探针等新兴领域有不可替代的作用。所以，近几年研发新型高效红/深红/近红外发光材料成为了有机光电领域研究的热点和难点。目前，红/深红/近红外发光材料主要分为两大类：过渡金属配合物和具有给-受体(D-A)结构的纯有机共轭材料。其中，铱(Ir3+)、铂(Pt2+)等贵金属的配合物能利用三重态的激子发光而受到了更多的关注。但由于此类材料具有很长的三重态寿命，其磷光器件在高亮度时具有较大的效率滚降。此外，红/深红/近红外金属配合物需要有很大的共轭基团，但同时为了可以蒸镀，其分子量又不能太大，因此，这些配合物的分子设计上具有一定的局限性。作为另一大类红/深红/近红外发光材料，传统荧光材料也得到了深入的研究，因为其相较于磷光材料更具有成本优势以及容易调节的光谱。但这类D-A构型的红光传统荧光材料通常有如下缺点：(1)根据带隙定律，当光谱扩展到近红外区时，非辐射跃迁效率会增大；(2)只能利用25％的单重态激子。因此，实现高效的红/深红/近红外荧光器件仍然有很大的挑战。尽管近几年在红/深红/近红外有机电致发光器件领域取得了很大的进展，但其效率仍然不高。另外，目前大部分高效的深红/近红外发光器件并未达到真正的深红/近红外区域。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种有机电致发光化合物及其应用，本专利技术的有机电致发光化合物可用于有机电致发光器件发光层的发光客体，其具有较高的色纯度，较高发光效率，且所制备的电致发光器件表现出驱动电压低等优越性能。本专利技术的第一个目的是提供一种有机电致发光化合物，其结构式如式(1)所示：其中，L1、L2分别独立地表示共价单键、苯基、联苯基或反式二苯乙烯基；X1、X2分别独立地选自氢、环原子数为6～40的芳烃基、芳杂基或芳胺基；Y为式W-1至W-21中的一种：当X1、X2为氢时，L1和/或L2为共价单键。进一步地，X1、X2分别独立地选自氢或式Ar-1至Ar-26中的一种：其中，代表苯基或取代苯基，所述取代苯基至少含有一个取代基，所述取代基选自卤代基、硼基、C1-C12直链烷基、C1-C12环烷基、C1-C12烷氧基、C1-C12烷硫基、环原子数为6～30的芳烃基、环原子数为6～30的芳杂基或环原子数为6～30的芳胺基。进一步地，C1-C12直链烷基或C1-C12环烷基中存在至少一个卤代基。进一步地，L1、L2分别独立地表示共价单键或苯基；X1、X2分别独立地选自苯基、烷基或烷氧基取代的苯、咔唑基、烷基或烷氧基取代的咔唑、二苯胺基、烷基或烷氧基取代的二苯胺、吩噁嗪基、烷基或烷氧基取代的吩噁嗪、吩噻嗪基、烷基或烷氧基取代的吩噻嗪、螺吖啶基、烷基或烷氧基取代的螺吖啶、氧杂闭环三苯胺或硫杂闭环三苯胺。优选地，有机电致发光化合物优选为式n-1至n-170；其中，n为1至21中任一整数。其中式1-1至1-170分别如下：式2-1至2-170中，是将1-1至1-170中的吸电子基(对应通式(1)中的基团Y，下同)由W-1替换为W-2。以此类推，式a-1至a-170(a为3至21中任一整数)中，是将1-1至1-170中的吸电子基由W-1分别替换为W-3至W-21。优选地，有机电致发光化合物优选为式n’-1至n’-170中的化合物，n’为1至21中任一整数。其中式n’-1至n’-170是将n-1至n-170中的双边给体变为单边给体(即通式(1)中的基团X1和X2的其中之一为氢)。除了n’-1至n’-170之外，还包括n’-171至n’-195化合物，n’为1至21中任一整数。其中，式1’-171至1’-195如下：式2’-171至2’-195中，是将1’-171至1’-195中的吸电子基(对应通式(1)中的基团Y，下同)由W-1替换为W-2。以此类推，式a’-171至a’-195(a’为3至21中任一整数)中，是将1’-171至1’-15中的吸电子基由W-1分别替换为W-3至W-21。更优选地，有机电致发光化合物的结构式如式(2)-式(4)所示：本专利技术的有机电致发光化合物在二苯并[a,c]吩嗪中间体上连接不同的强吸、给电子基团，由于强的分子内电荷转移使得分子具有小的带隙，具有红/深红/近红外发射；且此中间体具有刚性的平面构型，能有效地的降低分子的振动和转动而达到高的辐射跃迁速率；热活化延迟荧光(TADF)材料不需要使用铂、铱等贵金属，并且其能通过高效的反向系间窜跃过程从而达到理论上100％的激子利用率。本专利技术的上述有机电致发光化合物的制备方法包括以下步骤：(1)将式(A)与式(B)所示的分子在有机溶液中，125℃下反应，反应完全后得到式(C)所示的化合物，反应路线如下：其中，X1、X2、L1、L2与通式(1)中的X1、X2、L1、L2代表的基团相同；X表示卤素；(2)将式(C)所示的化合物与含有Y基团的化合物在有机溶液中于90-200℃下反应，得到通式(1)所示的有机电致发光化合物。本专利技术的第二个目的是公开本专利技术上述有机电致发光化合物在作为发光材料或制备有机电致发光器件中的应用。本专利技术的第三个目的是提供一种有机电致发光器件，包括阴极、阳极以及有机薄膜层，所述有机薄膜层设置在所述阴极和阳极之间，所述有机薄膜层包括至少一层有机发光层(EML)，所述有机发光层含有本专利技术的上述有机电致发光化合物。进一步地，本专利技术的有机发光化合物为荧光发光客体材料。进一步地，有机发光层由主体材料和荧光掺杂材料组成，荧光掺杂材料包括本专利技术上述有机电致发光化合物，有机电致发光化合物的掺杂比例为2wt.％-15wt.％。如无特殊说明，本专利技术中，掺杂比例指的是有机电致发光化合物占有机发光层的质量比。优选地，有机电致发光化合物的掺杂比例优选为2wt.％，5wt.％，10wt.％以及15wt.％。进一步地，有机薄膜层还包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)、电子传输层(ETL)以及电子注入层(EIL)，有机电致发光器件在高度方向上依次设有所述阳极、HIL、HTL、EBL、EML、ETL、EIL以及阴极。进一步地，有机电致发光器件为红外、深红外或近红外电致发光器件。优选地，阳极为ITO。借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：本专利技术提供了一种发光材料并可用于制备有机电致发光器件(如OLED)，能降低制造成本，本专利技术的有机电致发光化合物具有较高的色纯度，且在电致发光器件中的具有较高效率，此类有机材料可以克服技术的材料缺失，诸如低效率、高驱动电压的问题。本专利技术的有机电致发光化合物具有较小的带隙，具有优异的发光特性，可产生较红发射；具有刚性稳定的平面构型以及较高的色纯度，能有效地的降低分子的振动和转动而达到高的辐射跃迁速率，能有效提高器件的效率。同时，本专利技术的有机电致发光化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机电致发光化合物，其特征在于，其结构式如式(1)所示：

【技术特征摘要】
1.一种有机电致发光化合物，其特征在于，其结构式如式(1)所示：其中，L1、L2分别独立地表示共价单键、苯基、联苯基或反式二苯乙烯基；X1、X2分别独立地选自氢、环原子数为6～40的芳烃基、芳杂基或芳胺基；Y为式W-1至W-21中的一种：2.根据权利要求1所述的有机电致发光化合物，其特征在于：X1、X2分别独立地选自氢或式Ar-1至Ar-26中的一种：其中，代表苯基或取代苯基，所述取代苯基至少含有一个取代基，所述取代基选自卤代基、硼基、C1-C12直链烷基、C1-C12环烷基、C1-C12烷氧基、C1-C12烷硫基、环原子数为6～30的芳烃基、环原子数为6～30的芳杂基或环原子数为6～30的芳胺基。3.根据权利要求2所述的有机电致发光化合物，其特征在于：C1-C12直链烷基或C1-C12环烷基中存在至少一个卤代基。4.根据权利要求2所述的有机电致发光化合物，其特征在于：L1、L2分别独立地表示共价单键或苯基；X1、X2分别独立地选自苯基、烷基或烷氧基取代的苯、咔唑基、烷基或烷氧基取代的咔唑、二苯胺基、烷基或烷氧基取代的二苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：冉佺，朱惠芳，樊健，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32