一种螺二芴类有机电致发光化合物及有机电致发光器件制造技术

本发明专利技术公开了一种螺二芴类有机电致发光化合物及有机电致发光器件，该螺二芴类有机电致发光化合物结构式如式I所示：

【技术实现步骤摘要】
一种螺二芴类有机电致发光化合物及有机电致发光器件
本专利技术属于有机电致发光材料
，具体涉及一种螺二芴类有机电致发光化合物及有机电致发光器件。
技术介绍
有机电致发光器件(OrganicLight-emittingDevices,OLED)是利用如下原理的自发性发光器件：当施加电场时，荧光物质通过正极注入的空穴和负极注入的电子的重新结合而发光。这种自发光器件，具有电压低、亮度高、视角宽、响应快、温度适应性好等特性，并且超薄，能制作在柔性面板上等优点，广泛应用于手机、平板电脑、电视、照明等领域。有机电致发光器件犹如三明治的结构，包括电极材料膜层，以及夹在不同电极膜层之间的有机功能材料，各种不同功能材料根据用途相互叠加在一起共同组成有机电致发光器件。作为电流器件，当对有机电致发光器件的两端电极施加电压，并通过电场作用在有机层功能材料膜层中产生正负电荷，正负电荷进一步在发光层中复合，产生光，此过程为电致发光。对于有机电致发光器件提高性能的研究包括：降低器件的驱动电压，提高器件的发光效率，提高器件的使用寿命等。为了实现有机电致发光器件性能的不断提升，不但需要有机电致发光器件的结构和制作工艺的创新，更需要有机电致光电功能材料的不断研究和创新，创制出更高性能的有机电致功能材料。就当前有机电致发光产业的实际需求而言，目前有机电致发光材料的发展还远远不够，落后于面板制造企业的要求。就目前现有技术US2017331039A1对比而言，本专利技术设计的材料由于在螺二芴上引入叔丁基，增大了材料分子的扭矩及自由度，降低了材料的平面性，进而降低材料的结晶性。材料分子的平面性降低能够有效提高材料的使用效果及使用范围。材料分子扭矩及自由度的增大有效改善了该类材料的空穴传输能力，调节了空穴传输材料的HOMO能级，进而大大降低了有机电致发光器件的驱动电压，有效较少能耗,并大幅度提高了有机电致发光器件的寿命。
技术实现思路
专利技术目的：针对上述技术问题，本专利技术提供了一种螺二芴类有机电致发光化合物及有机电致发光器件。为了达到上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种螺二芴类有机电致发光化合物，其结构式如下所示：其中，Ar1、Ar2各自独立的选自取代或未取代的C6-C24芳香族烃基、取代或未取代的C5-C24杂芳香族烃基；R1、R2、R3各自独立的选自氢、取代或未取代的C1-C4的直链或支链烷基、取代或未取代的C6-C18的芳香族烃基，取代或未取代的C5-C18杂芳香族烃基，且R1、R2、R3不同时为氢。优选的，Ar1、Ar2各自独立的选自取代或未取代的苯基及其衍生物基团，取代或未取代的萘基及其衍生物基团，取代或未取代的蒽基及其衍生物基团，取代或未取代的菲基及其衍生物基团，取代或未取代的芴基及其衍生物基团，取代或未取代的咔唑基及其衍生物基团，取代或未取代的呋喃基及其衍生物基团，取代或未取代的噻吩基及其衍生物基团，取代或未取代的嘧啶基及其衍生物基团，取代或未取代的吡啶基及其衍生物基团，取代或未取代的三嗪基及其衍生物基团；R1、R2、R3各自独立的选自氢，取代或未取代的C1-C4的直链或支链烷基，取代或未取代的苯基及其衍生物基团，取代或未取代的萘基及其衍生物基团，取代或未取代的蒽基及其衍生物基团，取代或未取代的菲基及其衍生物基团，取代或未取代的芴基及其衍生物基团，取代或未取代的咔唑基及其衍生物基团，取代或未取代的呋喃基及其衍生物基团，取代或未取代的噻吩基及其衍生物基团，取代或未取代的嘧啶基及其衍生物基团，取代或未取代的吡啶基及其衍生物基团，取代或未取代的三嗪基及其衍生物基团。进一步优选的，Ar1、Ar2各自独立的选自取代或未取代的苯基、苯甲基、苯乙基、萘基、蒽基、菲基、芴基、氧芴基、9,9-螺二芴基团、9,9-二甲基芴基团、9,9-二苯基芴基团、咔唑基、N-乙基咔唑基、4-羟基咔唑基、苯并咔唑基、呋喃基、噻吩基、苯基嘧啶基、嘧啶基、吡啶基、三嗪基；R1、R2、R3各自独立的选自氢，取代或未取代的甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、苯基、联苯基、9,9-二甲基芴基团，且R1、R2、R3不同时为氢。进一步优选的，所述取代的取代基选自以下原子或基团中的至少一种：氘、羟基、氰基、单氘甲基、双氘甲基、三氘甲基、C1-C4的直链或支链烷基、C6-C18芳香族烃基、C5-C24杂芳香族烃基。进一步优选的，Ar1、Ar2各自独自选自以下基团：所述R1、R2、R3各自独自选自以下原子或基团：且R1、R2、R3不同时为H。进一步优选的，所述螺二芴有机电致发光化合物为下列结构式化合物中的一种：本专利技术还提供了一种螺二芴类有机电致发光化合物的制备方法，包括以下步骤：(1)惰性气体保护下将结构通式为的化合物Ⅰ加入到无水THF中，降温至-78℃，滴加正丁基锂，化合物Ⅰ与正丁基锂的摩尔比为1:1.1，反应30-50min后，将将结构通式为的化合物Ⅱ的无水THF溶液加入，-78℃下继续反应2-4h，淬灭后缓慢恢复室温加入二氯甲烷和水萃取分液，二氯甲烷相水洗，干燥，减压浓缩后柱层析提纯后得到结构通式为的化合物Ⅲ；(2)化合物Ⅲ在异丙醇和盐酸共沸的条件下反应后抽滤得到结构通式为的化合物Ⅳ；(3)惰性气体保护下，将化合物Ⅳ、结构通式为的化合物Ⅴ、叔丁醇钠、Pd2(dba)3：三叔丁基膦按摩尔比1:1.1:1.1:0.05-0.06：0.01-0.06加入到甲苯中，加料完毕后升温至回流反应5-8h，反应完毕后降至室温后加水搅拌15-30min后过滤，滤液分液后得有机相，有机相干燥后浓缩柱层析提纯即可得到所述螺二芴类有机电致发光化合物。上述的螺二芴类有机电致发光化合物在制备发光器件中的应用。一种有机电致发光器件，包括阳极、空穴注入层、空穴传输层、电子阻隔层、发光层、空穴阻隔层、电子传输层、电子注入层和阴极，空穴传输层和/或电子阻隔层中包括至少一种上述的螺二芴类有机电致发光化合物。一种有机电致发光器件，包括阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极，空穴传输层中包括至少一种上述的螺二芴类有机电致发光化合物。本专利技术的有益效果：本专利技术设计的有机电致发光化合物材料引入叔丁基的螺二芴结构，该结构具有良好的芳香性及热稳定性；同时叔丁基是很好的供电子基团，能够大幅度增加螺二芴的电子云密度，使该类材料具有独特的光电学性质，并且该结构由于其较高的电子云密度使得材料本身的HOMO能级降低，进而降低空穴注入层(HIL)与空穴传输层(HTL)之间势能垒，更有利于空穴的传输，进而有效降低了有机电致发光器件的驱动电压及能耗。叔丁基的引入大大降低了材料的平面性及结晶性，进而大幅度扩展了该类材料的使用范围，能够明显提高有机电致发光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺二芴类有机电致发光化合物，其特征在于，其结构式如下所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种螺二芴类有机电致发光化合物，其特征在于，其结构式如下所示：



其中，Ar1、Ar2各自独立的选自取代或未取代的C6-C24芳香族烃基、取代或未取代的C5-C24杂芳香族烃基；
R1、R2、R3各自独立的选自氢、取代或未取代的C1-C4的直链或支链烷基、取代或未取代的C6-C18的芳香族烃基，取代或未取代的C5-C18杂芳香族烃基，且R1、R2、R3不同时为氢。


2.如权利要求1所述的螺二芴类有机电致发光化合物，其特征在于，Ar1、Ar2各自独立的选自取代或未取代的苯基及其衍生物基团，取代或未取代的萘基及其衍生物基团，取代或未取代的蒽基及其衍生物基团，取代或未取代的菲基及其衍生物基团，取代或未取代的芴基及其衍生物基团，取代或未取代的咔唑基及其衍生物基团，取代或未取代的呋喃基及其衍生物基团，取代或未取代的噻吩基及其衍生物基团，取代或未取代的嘧啶基及其衍生物基团，取代或未取代的吡啶基及其衍生物基团，取代或未取代的三嗪基及其衍生物基团；
R1、R2、R3各自独立的选自氢，取代或未取代的C1-C4的直链或支链烷基，取代或未取代的苯基及其衍生物基团，取代或未取代的萘基及其衍生物基团，取代或未取代的蒽基及其衍生物基团，取代或未取代的菲基及其衍生物基团，取代或未取代的芴基及其衍生物基团，取代或未取代的咔唑基及其衍生物基团，取代或未取代的呋喃基及其衍生物基团，取代或未取代的噻吩基及其衍生物基团，取代或未取代的嘧啶基及其衍生物基团，取代或未取代的吡啶基及其衍生物基团，取代或未取代的三嗪基及其衍生物基团。


3.如权利要求2所述的螺二芴类有机电致发光化合物，其特征在于，
Ar1、Ar2各自独立的选自取代或未取代的苯基、苯甲基、苯乙基、萘基、蒽基、菲基、芴基、氧芴基、9,9-螺二芴基团、9,9-二甲基芴基团、9,9-二苯基芴基团、咔唑基、N-乙基咔唑基、4-羟基咔唑基、苯并咔唑基、呋喃基、噻吩基、苯基嘧啶基、嘧啶基、吡啶基、三嗪基；
R1、R2、R3各自独立的选自氢，取代或未取代的甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、苯基、联苯基、9,9-二甲基芴基团，且R1、R2、R3不同时为氢。


4.如权利要求1～3中任一所述的螺二芴类有机电致发光化合物，其特征在于，所述取代的取代基选自以下原子或基团中的至少一种：
氘、羟基、氰基、单氘甲基、双氘甲基、三氘甲基、C1-C4的直链或支链烷基、C6-C18芳香族烃基、C5-C24杂芳香族烃基。

【专利技术属性】
技术研发人员：钱超，许军，
申请(专利权)人：南京高光半导体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32