基于咔唑的有机电致磷光材料组成物制备方法及应用制备技术

本发明专利技术公开了有机电致发光材料相关技术领域的基于咔唑的有机电致磷光材料组成物制备方法及应用制备；通过包括以下化学反应方程式制备结构式I的目标化合物：

Preparation and application of organic phosphorescent materials based on carbazole

【技术实现步骤摘要】
基于咔唑的有机电致磷光材料组成物制备方法及应用制备
本专利技术涉及有机电致发光材料相关
，特别涉及基于咔唑的有机电致磷光材料组成物制备方法及应用制备。
技术介绍
有机电致发光器件(OLEDs)为在两个金属电极之间通过旋涂或者真空蒸镀沉积一层有机材料制备而成的器件，一个经典的三层有机电致发光器件包括空穴传输层，发光层和电子传输层。由阳极产生的空穴经空穴传输层跟由阴极产生的电子经电子传输层结合在发光层形成激子，而后发光。有机电致发光器件可以根据需要通过改变发光层的材料来调节发射各种需要的光。有机电致发光器件作为一种新型的显示技术，具有自发光、宽视角、低能耗、效率高、薄、色彩丰富、响应速度快、适用温度范围广、低驱动电压、可制作柔性可弯曲与透明的显示面板以及环境友好等独特优点，可以应用在平板显示器和新一代照明上，也可以作为LCD的背光源。自从20世纪80年代底专利技术以来，有机电致发光器件已经在产业上有所应用，比如作为相机和手机等屏幕，但是目前的OLED器件由于效率低，使用寿命短等因素制约其更广泛的应用，特别是大屏幕显示器，因此需要提高器件的效率。而制约其中的一个重要因素就是有机电致发光器件中的有机电致发光材料的性能。另外由于OLED器件在施加电压运行的时候，会产生焦耳热，使得有机材料容易发生结晶，影响了器件的寿命和效率，因此，也需要开发稳定高效的有机电致发光材料。有机电致磷光现象，突破了有机电致发光量子效率低于25％的理论限制，提升到100％(BaldoM.A.,ForrestS.R.Etal，Nature,1998,395,151-154)，其应用也大大地提高了有机电致发光器件的效率。一般地，电致磷光需要采用主客体掺杂技术，常用的作为磷光主体材料的CBP(4,4'-bis(9-carbazolyl)-biphenyl)具有高效和高三线态能级，当其作为主体材料时，三线态能量能够有效地从发光主体材料转移到客体磷光发光材料。但是由于CBP的空穴易传输而电子难流动的特性，使得发光层的电荷不平衡，结果降低了器件的效率。鉴于溶液旋涂沉积工艺在实现高分辨率，低成本和大面积的OLED显示器件同时，易于实现大规模生产，从而得到关注。为了满足市场的这些严格要求，开发具有较好热稳定性，高发光效率，高发光纯度的有机电致发光器件，是现有技术迫切需要解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的需要开发具有较好热稳定性，高发光效率，高发光纯度的有机电致发光器件的技术问题，本专利技术提供基于咔唑的有机电致磷光材料组成物制备方法及应用制备。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：基于咔唑的有机电致磷光材料组成物制备方法，通过包括以下化学反应方程式制备结构式I的目标化合物：进一步的，反应过程及条件包括：Sa：在反应容器中加入4-溴-2-氯碘苯，3-吡啶硼酸频哪醇酯，碳酸钾，有机溶剂，水，钯催化剂，在氮气保护下加热回流，冷却，用二氯甲烷萃取，干燥，浓缩，粗产品经柱层析纯化得到所述中间体1；Sb：在所述反应容器中加入所述中间体1，芳基硼酸，碳酸钾，有机溶剂，水，钯催化剂，在氮气保护下加热回流，冷却，用二氯甲烷萃取，干燥，浓缩，粗产品经柱层析纯化得到中间体2；Sc：在所述反应容器中加入所述中间体2，咔唑基硼酸，碳酸钾，有机溶剂，水，醋酸钯与X-phos组合的混合催化剂，在氮气保护下加热回流，冷却，用二氯甲烷萃取，干燥，浓缩，粗产品经柱层析纯化得到所述目标化合物；所述有机溶剂选自甲苯，乙醇，四氢呋喃，二氧六环，二甲基甲酰胺；所述钯催化剂选自四三苯基膦钯膦钯，醋酸钯，二氯二三苯基膦钯。优选的，Ar表示为单键的C6-C30的取代或者未取代的芳基，单键的C3-C30的取代或者未取代的杂芳基；Cz表示为C6-C30的取代或者未取代的咔唑基。优选的，Ar独立地表示为苯基，联苯基，萘基，三并苯基，N-芳基(C6-C30)或者C1-C4的烷基取代的咔唑基，蒽基，菲基，芘基，苝基，荧蒽基，(9,9-二烷基)芴基，(9,9-二取代或者未取代的芳基)芴基，9,9-螺芴基，取代或者未取代的二苯并噻吩基，取代或者未取代的二苯并呋喃基。优选的，所述目标化合物为下列结构式1-22的化合物：进一步的，所述目标化合物15通过包括以下化学反应方程式制备：进一步的，所述中间体1的合成的具体操作为：在反应容器中，加入75.4～83.4mmol4-溴-2-氯碘苯，75.4～83.4mmol3-吡啶硼酸频哪醇酯，152～168mmol碳酸钾，285～315mL四氢呋喃，95～105mL水，0.9～1.1g四三苯基膦钯，在氮气保护下加热回流9～11h，冷却，用二氯甲烷萃取，干燥，浓缩，粗产品经柱层析纯化得到所述中间体1。进一步的，所述中间体2’的合成的具体操作为：在反应容器中，加入10.7～11.9mmol所述中间体1，10.7～11.9mmol2-苯并菲硼酸，19～21mmol碳酸钾，19～21mL四氢呋喃，9.5～10.5mL水，0.19～0.21g四三苯基膦钯，在氮气保护下加热回流9～11h，冷却，用二氯甲烷萃取，干燥，浓缩，粗产品经柱层析纯化得到所述中间体2’。进一步的，所述目标化合物15的合成的具体操作为：在反应容器中，加入5.7～6.3mmol所述中间体2’，5.7～6.3mmol9-苯基咔唑-3-硼酸，9.5～10.5mmol碳酸钾，19～21mL四氢呋喃，9.5～10.5mL水，0.1～0.11g醋酸钯，0.19～0.21gX-Phos，氮气保护下加热回流23～25h，冷却，用二氯甲烷萃取，干燥，浓缩，粗产品经柱层析纯化得到所述目标化合物15。一种上述任一项基于咔唑的有机电致磷光材料组成物制备方法制得的所述目标化合物应用的制备，包括以下步骤：S1：将带有阳极的透明导电ITO玻璃基板依次经去离子水、乙醇、丙酮和去离子水洗净，再用氧等离子处理20～40s；S2：在所述阳极上旋涂厚度为30～40nm的PEDOT:PSS作为空穴注入层，在145～155℃下干燥20～40min；S3：在所述空穴注入层上旋涂厚度为10～30nm的TFB作为空穴传输层，在145～155℃下干燥20～40min；S4：在所述空穴传输层上旋涂厚度为10～30nm的发光层，在85～95℃下干燥20～40min；所述发光层包括80～99w％的所述目标化合物和1～20w％的Ir(ppy)2acac；S5：在所述发光层上蒸镀厚度为5～15nm的TmPyPB作为空穴阻挡传输层；S6：在所述空穴阻挡传输层上蒸镀厚度为5～15nm的TPBi作为电子传输层；S7：在所述电子传输层上蒸镀0.5～1.5nmLiF作为电子注入层；S8：在所述电子注入层上蒸镀115～125nmAl作为阴极，制得有机电致发光器件。本专利技术具有如下优点：1.通过本专利技术制备的如结构式I的基于咔唑的化合物，具有较好热稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于咔唑的有机电致磷光材料组成物制备方法，其特征在于：通过包括以下化学反应方程式制备结构式I的目标化合物：/n

【技术特征摘要】
1.基于咔唑的有机电致磷光材料组成物制备方法，其特征在于：通过包括以下化学反应方程式制备结构式I的目标化合物：





2.根据权利要求1所述的基于咔唑的有机电致磷光材料组成物制备方法，其特征在于：反应过程及条件包括：
Sa：在反应容器中加入4-溴-2-氯碘苯，3-吡啶硼酸频哪醇酯，碳酸钾，有机溶剂，水，钯催化剂，在氮气保护下加热回流，冷却，用二氯甲烷萃取，干燥，浓缩，粗产品经柱层析纯化得到所述中间体1；
Sb：在所述反应容器中加入所述中间体1，芳基硼酸，碳酸钾，有机溶剂，水，钯催化剂，在氮气保护下加热回流，冷却，用二氯甲烷萃取，干燥，浓缩，粗产品经柱层析纯化得到中间体2；
Sc：在所述反应容器中加入所述中间体2，咔唑基硼酸，碳酸钾，有机溶剂，水，醋酸钯与X-phos组合的混合催化剂，在氮气保护下加热回流，冷却，用二氯甲烷萃取，干燥，浓缩，粗产品经柱层析纯化得到所述目标化合物；
所述有机溶剂选自甲苯，乙醇，四氢呋喃，二氧六环，二甲基甲酰胺；所述钯催化剂选自四三苯基膦钯膦钯，醋酸钯，二氯二三苯基膦钯。


3.根据权利要求1所述的基于咔唑的有机电致磷光材料组成物制备方法，其特征在于：Ar表示为单键的C6-C30的取代或者未取代的芳基，单键的C3-C30的取代或者未取代的杂芳基；Cz表示为C6-C30的取代或者未取代的咔唑基。


4.根据权利要求1所述的基于咔唑的有机电致磷光材料组成物制备方法，其特征在于：Ar独立地表示为苯基，联苯基，萘基，三并苯基，N-芳基(C6-C30)或者C1-C4的烷基取代的咔唑基，蒽基，菲基，芘基，苝基，荧蒽基，(9,9-二烷基)芴基，(9,9-二取代或者未取代的芳基)芴基，9,9-螺芴基，取代或者未取代的二苯并噻吩基，取代或者未取代的二苯并呋喃基。


5.根据权利要求1所述的基于咔唑的有机电致磷光材料组成物制备方法，其特征在于：所述目标化合物为下列结构式1-22的化合物：











6.根据权利要求5所述的基于咔唑的有机电致磷光材料组成物制备方法，其特征在于：所述目标化合物15通过包括以下化学反应方程式制备：





7.根据权利要求6所述的基于咔唑的有机电致磷光材料组成物制备方法，其特征在于：所述中间体1的合成的具体操作为：在反应容器中，加入75.4～83.4mmol4-溴-2-氯碘苯，75.4～83.4mmol...

【专利技术属性】
技术研发人员：王郁生，宋文轩，黄锦海，
申请(专利权)人：上海百豪新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31