基于吩嗪-噻吩-二氰基的有机电致发光化合物及应用制造技术

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】
基于吩嗪-噻吩-二氰基的有机电致发光化合物及应用
本专利技术涉及有机电致发光材料领域，尤其涉及一种基于吩嗪-噻吩-二氰基的有机电致发光化合物及应用。
技术介绍
自从C.W.Tang于1987年专利技术了有机电致发光(OLED)技术以来，OLED材料的研究取得了迅速的进展。OLED器件以高亮度、高清晰度、高效率低成本超薄性等优点，在显示和照明应用领域中占据着主导地位，有着非常广阔的应用前景，且近年来柔性OLED的研究更是引起了国内外研发机构的高度关注。重金属配合物材料制备成的OLED器件具有高效的优势而被广泛应用，然而由于常用的重金属包括铂、铱等，昂贵的价格和严重的稀缺性的缺点限制了其长期大规模生产和应用。2012年，ChihayaAdachi团队专利技术了热激活延迟荧光材料，与传统的荧光材料相比，热激活延迟荧光材料由于具有较小的单线态-三线态的能级差，能够发生从最低三重激发态到单重激发态的反系间窜跃过程，实现理论上100％的内量子转换效率，因此受到了广泛的关注。目前，相比蓝光和绿光热激活延迟荧光材料的高效率，由于红光发射的热激活延迟荧光材料存在着严重的非辐射跃迁过程，红光发射材料的设计和制备还存在较大的挑战。在过去的几年里，人们在设计和合成红光发射的热激活延迟荧光材料的领域付出了巨大的努力并取得了一定的进展，但是鲜有兼备效率高和光色正的材料存在，因此，开发出新型高效稳定的红光热激活延迟荧光的OLED材料显得尤为迫切。
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基于吩嗪-噻吩-二氰基的有机电致发光化合物及应用，本专利技术的有机电致发光化合物具有较小的单线态-三线态能级差，能够实现较深的红光发射，且可减小非辐射跃迁过程，基于本专利技术的有机电致发光化合物的有机电致发光器件的效率高。本专利技术的一种有机电致发光化合物，其结构式如式(1)所示：其中，R1、R2分别独立地选自氢或给电子基团，所述给电子基团包括C6-C40芳烃基、C6-C40芳杂基或C6-C40芳胺基。优选地，给电子基团包括以下结构式的基团：其中，X1为苯基，X2选自氢、甲基或甲氧基。优选地，有机电致发光化合物的结构式如式1-1至1-75以及2-1至2-75所示：通过改变刚性受体(吩嗪-噻吩-二氰基平面体系)平面上连接的不同给电子基团，可有效减小分子的非辐射跃迁。作为本专利技术的优选实施例，有机电致发光化合物的结构式如下中的一种：本专利技术还公开了至少一种式(1)所示的有机电致发光化合物在作为红色发光材料或制备红光有机电致发光器件中的应用。本专利技术还公开了一种有机电致发光器件，包括阴极、阳极以及有机功能层，所述有机功能层设置在所述阴极和阳极之间，所述有机功能层包括至少一层有机发光层，所述有机发光层含有至少一种如式(1)所示的有机电致发光化合物。进一步地，有机发光层由主体材料和荧光掺杂材料组成，所述荧光掺杂材料包括至少一种式(1)所示的有机电致发光化合物。进一步地，主体材料为4,4'-二(9-咔唑)联苯。进一步地，有机电致发光化合物占有机发光层质量分数的5-20％。优选地，当有机电致发光化合物的结构式如上述式2-5所示时，其占有机发光层质量分数的10-20％；当有机电致发光化合物的结构式如上述式2-6所示时，其占有机发光层质量分数的5-15％。进一步地，有机功能层还包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层和电子传输层，所述有机电致发光器件在高度方向上依次设置所述阳极、空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、有机发光层、电子传输层及阴极。进一步地，有机电致发光器件发射红光。借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：式(1)所示的有机电致发光化合物为基于吩嗪-噻吩-二氰基平面体系的热激活延迟荧光化合物，由于吩嗪-噻吩-二氰基平面体系的分子具有较大的刚性和吸电子能力，在接上不同的给电子基团之后，良好的分子内电荷转移使得分子具有较小的单线态-三线态能级差，能够实现较深的红光发射；并且吩嗪-噻吩-二氰基刚性的结构框架可以抑制分子的转动和振动，从而达到高辐射跃迁的速率，减小非辐射跃迁过程，提高分子的红外发射效果，从而提高相应有机电致发光器件的效率。本专利技术提供了一种非贵金属的配合物的有机电致发光化合物，降低了红光发射OLED材料的制作成本，提高了电致发光器件的效率。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合详细附图说明如后。附图说明图1是式2-5所示化合物的1H-NMR谱图；图2为式2-5所示化合物的紫外-可见吸收光谱以及荧光光谱图；图3为式2-5所示化合物的低温荧光和磷光图；图4为本专利技术实施例3所制备的OLED器件的结构示意图；图5为本专利技术实施例3所制备的OLED器件的外量子效率-亮度曲线和电致发光光谱图；图6是式2-6所示化合物的1H-NMR谱图；图7为式2-6所示化合物的紫外-可见吸收光谱以及荧光光谱图；图8为式2-6所示化合物的低温荧光和磷光图；图9为本专利技术实施例4所制备的OLED器件的外量子效率-亮度曲线和电致发光光谱图；附图标记说明：1-阳极；2-空穴注入层；3-空穴传输层；4-电子阻挡层；5-有机发光层；6-电子传输层；7-阴极。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1式2-5所示化合物的合成反应路线如下：其制备步骤如下：首先在250mL两颈烧瓶中加入1,4-二氧六环(100mL)和水(10mL)溶液，然后再加入4，5-二溴邻苯二胺(798mg，3mmol)，4-硼酸三苯胺(2.17g，7.5mmol)，无水碳酸钾(1.656g，12mmol)和四(三苯基膦)钯(174mg，0.15mmol)，氮气保护的条件下，加热至85℃并反应24小时。反应结束后，将反应液冷却至室温，减压除去母液中溶剂后用二氯甲烷和水多次萃取并干燥，得到的粗产品用硅胶柱层析分离提纯(洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯＝2:1体积比)，得到白色固体为中间体1共1.29g，产率为72％。然后将得到的中间体1(260mg，0.44mmol)，2,7-二溴苯并[2,1-b:3,4-b]-二噻吩-4,5-二酮(150mg，0.4mmol)和乙酸(15mL)加入到50mL两颈烧瓶中，加热至60℃并反应12小时，反应结束后将反应母液冷却至室温，将母液抽滤，得到的固体用乙醇和水反复洗涤，得到中间体2共300mg，产率为80％。最后将中间体2(300mg，0.32mmol)，氰化亚铜(71mg，0.8mmol)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：/n

【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，
R1、R2分别独立地选自氢或给电子基团，所述给电子基团包括C6-C40芳烃基、C6-C40芳杂基或C6-C40芳胺基。


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，所述给电子基团包括以下结构式的基团：



其中，X1为苯基，X2选自氢、甲基或甲氧基。


3.根据权利要求1所述的有机电致发光化合物，其特征在于，其结构式如下中的一种：





4.权利要求1-3中任一项所述的有机电致发光化合物在作为红色发光材料或制备红光有机电致发光器件中的应用。


5.一种有机电致发光器件，其特征在于：包括阴极、阳极以及有机功能层，所述有机功能层设置在所述阴极和阳极之间，所述有机功能层包括至少一层有机发光层，所述有机发光层含有至少一种如权利要求1...

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