一种有机发光材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种有机发光材料及其制备方法和应用，所述有机发光材料具有如式I所示结构；本发明专利技术提供的有机发光材料具有高玻璃化转变温度和高热分解温度，从而确保了热稳定性和化学稳定性；因此，本发明专利技术提供的有机发光材料不仅具有优良的发光效率和较长的使用期限，而且易于制成非晶形薄膜，与邻近层材料的粘着性良好，适于作为稳定高效的发光层材料、尤其是红光主体材料制备OLED器件，得到效率高、寿命长、启亮电压低的红光OLED器件。

【技术实现步骤摘要】
一种有机发光材料及其制备方法和应用
本专利技术属于有机光电材料领域，具体涉及一种有机发光材料及其制备方法和应用。
技术介绍
有机电致发光(electroluminescence，EL)是目前光电器件领域中一种日趋成熟且具有巨大实用前景的新兴技术，自1987年有机电致发光材料与器件(OrganicLightEmittingDiode，OLED)兴起后，就吸引了科学界的广泛关注和国际知名公司的积极参与。相对于无机电致发光器件，有机电致发光器件具有高亮度、高效率、低驱动压、宽视角等优点，并且可以用于制备大面积柔性可弯曲的器件。但是，同市场上广泛应用的显示产品相比，OLED的全色显示还存在较多的问题，其中一个关键的原因是缺乏性能优异的材料。基于蓝、红、绿三基色的全色显示材料应具备以下特点：高荧光量子效率、窄发射谱带、饱和色纯度、致密均匀的成膜性以及良好的热稳定性等。高性能的蓝色和绿色发光材料的发展已进入相对成熟的阶段，而红色发光材料的发展明显滞后，造成这种现象的主要原因包括：其一是对应于红光发射的跃迁能隙较小，即产生红光发射的化合物的能级差很小，为红光材料的设计增加了困难，导致材料缺乏；其二是红光材料体系中存在较强的π-π相互作用，易导致荧光猝灭。CN105849107A公开了一种新型有机电致发光化合物和包括所述有机电致发光化合物的有机电致发光装置，该化合物具有苯并吲哚并咔唑的骨架结构，并通过化学键在骨架结构上引入喹诺林、喹唑啉等基团；该化合物作为发光层的主体具有良好的发光效率，得到的有机电致发光装置具有长久的使用寿命和较高的功率效率。K.R.J.Thomas等设计了一系列具有独特星型结构的化合物，明显提高了化合物的玻璃化转变温度，而且具有良好的热稳定性，可蒸镀成膜，作为有机电致发光器件的发光层，其最大亮度可达到1766cd/m2，最大外量子效率可达到0.5％(K.R.J.Thomas,etal.AdvancedMaterials.2002,14,822)。稠环拥有巨大的共轭体系，是理想的生色中心，SatoruToguchi等制备了基于苝发光中心的非掺杂型材料，在材料中引入苯乙烯基团后，由于激基复合物的形成，增强了苝的红光性能，整个体系的设计实现了传输基团和发光中心的功能分离；此外还合成了五并苯为骨架的化合物，该化合物具有良好的稳定性，由此制备的有机电致发光器件能够在电流强度大范围波动下保持稳定的最大外量子效率(SatoruToguchi,etal.SyntheticMetals.2000,111-112,83)。然而在现有技术中，有机电致发光器件中的发光层材料性能不稳定，电子迁移率和空穴迁移率相对较低。因此，提高有机电致发光器件的电子传输性能，开发稳定高效且易于制备的发光层材料、尤其是红光发射材料，提高器件效率、延长器件寿命，是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种有机发光材料及其制备方法和应用。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种有机发光材料，所述有机发光材料具有如式I所示结构：其中，X选自O、S或N-R'，R'选自取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基中的一种；R1-R8各自独立地选自氢、卤素、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的氨基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、取代或未取代的酰基、羰基、羧基、酯基、氰基、异氰基、硫基、亚硫酰基、磺酰基、膦基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基中的一种；R1-R8中各基团不连接或其中至少有两个相邻的基团由化学键连接或互相稠合。优选地，所述取代或未取代的烷基为取代或未取代的直链烷基或支链烷基；优选地，所述取代或未取代的直链烷基为取代或未取代的C1～C10直链烷基，例如C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10的烷基基团。优选地，所述取代或未取代的支链烷基为取代或未取代的C3～C40支链烷基，例如C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C12、C15、C18、C20、C23、C25、C28、C30、C35、C38或C40的烷基基团，示例性地包括但不限于异丙基、2-甲基丁基、叔丁基、3-乙基己基、5-乙基癸基、3-甲基十二烷基、2-甲基-3-乙基二十烷基、5-丙基-10-甲基四十烷基中的任意一种。优选地，所述氢为氕或氘；优选地，所述取代或未取代的芳基为取代或未取代的C6～C40芳基，例如C6、C7、C8、C9、C10、C12、C15、C18、C20、C22、C25、C28、C30、C33、C35、C38或C40的芳基基团。优选地，所述取代或未取代的杂芳基为取代或未取代的C3～C40杂芳基，例如C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C12、C15、C18、C20、C23、C25、C30、C35或C40的杂芳基基团；所述杂芳基基团中杂原子为N、O、S、P等；所述C3～C60杂芳基示例性地包括但不限于吡啶基、吡咯基、吲哚基、喹啉基、呋喃基、噻吩基、噻唑基、咪唑基或吡嗪基中的任意一种。优选地，所述R'选自苯基、呋喃基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、吡咯基、苯并吡咯基、噻吩基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基或咔唑基中的任意一种或至少两种的组合。优选地，所述R1-R8各自独立地选自取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的三嗪基、甲基、乙基、丙基、正丁基、异丙基、仲丁基、叔丁基、苯基、呋喃基、噻吩基或吡咯基中的任意一种或至少两种的组合；所述取代或未取代的咔唑基包括咔唑基、单取代咔唑基或二取代咔唑基，所述取代或未取代的三嗪基包括三嗪基、单取代三嗪基或二取代三嗪基。优选地，所述R1-R8至少有两个相邻的基团之间桥连或稠合得到饱和脂肪环或芳香环。R1-R8中相邻的基团之间稠环化得到芳香环能够扩大π键体系，进一步提高发光效率。作为优选技术方案，本专利技术所述有机发光材料为如下化合物RH1～RH19中的任意一种或至少两种的组合：另一方面，本专利技术提供一种如上所述的有机发光材料的制备方法：当X为O或S时，所述制备方法包括以下步骤：(A1)将式II所示化合物与式III所示化合物反应，得到式I-1所示有机发光材料，反应式如下：当X为N时，所述制备方法包括以下步骤：(B1)将式IV所示化合物与式III所示化合物反应，得到的产物为式V所示化合物，反应式如下：(B2)将式V所示化合物与式VI所示化合物反应，得到式I-2所示有机发光材料，反应式如下：其中，R1-R8各自独立地选自氢、卤素、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的氨基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、取代或未取代的酰基、羰基、羧基、酯基、氰基、异氰基、硫基、亚硫酰基、磺酰基、膦基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基中的一种；R1-R8中各基团不连接或其中至少有两个相邻的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机发光材料，其特征在于，所述有机发光材料具有如式I所示结构：/n

【技术特征摘要】
1.一种有机发光材料，其特征在于，所述有机发光材料具有如式I所示结构：



其中，X选自O、S或N-R'，R'选自取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基中的一种；R1-R8各自独立地选自氢、卤素、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的氨基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、取代或未取代的酰基、羰基、羧基、酯基、氰基、异氰基、硫基、亚硫酰基、磺酰基、膦基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基中的一种；R1-R8中各基团不连接或其中至少有两个相邻的基团由化学键连接或互相稠合。


2.根据权利要求1所述的有机发光材料，其特征在于，所述取代或未取代的烷基为取代或未取代的直链烷基或支链烷基；
优选地，所述取代或未取代的直链烷基为取代或未取代的C1～C10直链烷基；
优选地，所述取代或未取代的支链烷基为取代或未取代的C3～C40支链烷基；
优选地，所述氢为氕或氘；
优选地，所述取代或未取代的芳基为取代或未取代的C6～C40芳基；
优选地，所述取代或未取代的杂芳基为取代或未取代的C3～C40杂芳基；
优选地，所述R'选自苯基、呋喃基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、吡咯基、苯并吡咯基、噻吩基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基或咔唑基中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述R1-R8各自独立地选自取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的三嗪基、甲基、乙基、丙基、正丁基、异丙基、仲丁基、叔丁基、苯基、呋喃基、噻吩基或吡咯基中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述R1-R8至少有两个相邻的基团之间桥连或稠合得到饱和脂肪环或芳香环。


3.根据权利要求1或2所述的有机发光材料，其特征在于，所述有机发光材料为如下化合物RH1～RH19中的任意一种或至少两种的组合：

















4.一种如权利要求1～3任一项所述的有机发光材料的制备方法，其特征在于，
当X为O或S时，所述制备方法包括以下步骤：
(A1)将式II所示化合物与式III所示化合物反应，得到式I-1所示有机发光材料，反应式如下：



当X为N时，所述制备方法包括以下步骤：
(B1)将式IV所示化合物与式III所示化合物反应，得到的产物为式V所示化合物，反应式如下：



(B2)将式V所示化合物与式VI所示化合物反应，得到式I-2所示有机发光材料，反应式如下：



其中，R1-R8各自独立地选自氢、卤素、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的氨基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、取代或未取代的酰基、羰基、羧基、酯基、氰基、异氰基、硫基、亚硫酰基、磺酰基、膦基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基中的一种；R1-R8中各基团不连接或其中至少有两个相邻的基团由化学键连接或互相稠合；R'选自取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基中的一种。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(A1)所述式II所示化合物与式III所示化合物的摩尔比为1:(0.8～1.2)，优选1:1；
优选地，步骤(A1)所述反应在催化剂存在下进行，所述催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙加宝，蒋瑞，
申请(专利权)人：上海和辉光电有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31