一種以均苯為核心的光電材料及其應用制造技術

本發明專利技術公開了一種以均苯為核心的光電材料及其應用，該光電材料具有較高的三線態能級，較高的玻璃化轉移溫度，良好的成膜穩定性和較寬的能隙，將其作為空穴傳輸/電子阻擋材料或發光層材料用于有機發光器件中能明顯降低電壓，提高器件效率。應用本發明專利技術光電材料制成的器件的電流效率，功率效率和外量子效率均得到很大改善；同時，對于器件壽命提升非常明顯。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及光電材料
，尤其是涉及一種以均苯為核心，苯的1,3,5位分別以C-C鍵和C-N鍵支鏈連接的光電材料及其在器件上的應用。
技術介紹
與液晶顯示(LCD)相比，有機電致發光器件(OLED)具有驅動電壓低；發光亮度和發光效率高；發光視角寬，響應速度快；另外還有超薄，可制作在柔性面板上等優點。對于OLED發光器件提高性能的研究包括：降低器件的驅動電壓，提高器件的發光效率，提高器件的使用壽命等。為了實現OLED器件的性能的不斷提升，不但需要從OLED器件結構和制作工藝的創新，更需要OLED光電功能材料不斷研究和創新，創制出更高性能OLED的功能材料。應用于OLED器件的OLED光電功能材料從用途上可劃分為兩大類，即電荷注入傳輸材料和發光材料，進一步，還可將電荷注入傳輸材料分為電子注入傳輸材料、電子阻擋材料、空穴注入傳輸材料和空穴阻擋材料，還可以將發光材料分為主體發光材料和摻雜材料。為了制作高性能的OLED發光器件，要求各種有機功能材料具備良好的光電特性，譬如，作為電荷傳輸材料，要求具有良好的載流子遷移率，高玻璃化轉化溫度等，作為發光層的主體材料要求材料具有良好雙極性，適當的HOMO/LUMO能級等。構成OLED器件的OLED光電功能材料膜層至少包括兩層以上結構，產業上應用的OLED器件結構，則包括空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層、發光層、空穴阻擋層、電子傳輸層、電子注入層等多種膜層，也就是說應用于OLED器件的光電功能材料至少包含空穴注入材料，空穴傳輸材料，發光材料，電子注入材料等，材料類型和搭配形式具有豐富性和多樣性的特點。另外，對于不同結構的OLED器件搭配而言，所使用的光電功能材料具有較強的選擇性，相同的材料在不同結構器件中的性能表現，也可能完全迥異。因此，針對當前OLED器件的產業應用要求，以及OLED器件的不同功能膜層，器件的光電特性需求，必須選擇更適合，具有高性能的OLED功能材料或材料組合，才能實現器件的高效率、長壽命和低電壓的綜合特性。就當前OLED顯示照明產業的實際需求而言，目前OLED材料的發展還遠遠不夠，落后于面板制造企業的要求，作為材料企業開發更高性能的有機功能材料的開發顯得尤為重要。
技術實現思路
針對現有技術存在的上述問題，本申請人提供了一種以均苯為核心的光電材料及其應用。本專利技術中以均苯為核心的化合物具有較高的三線態能級，較高的玻璃化轉移溫度，良好的成膜穩定性和較寬的能隙。所設計化合物作為空穴傳輸材料，電子阻擋材料或發光層材料用于有機發光器件中能明顯降低電壓，提高器件效率。本專利技術的技術方案如下：本申請人提供了一種以均苯為核心的光電材料，所述光電材料的結構如通式(1)所示：通式(1)中，X1為氧原子、硫原子、硒原子、亞乙烯基、C1-10直鏈或支鏈烷基取代的亞烷基、烷基或芳基取代的叔胺基中的一種；X2表示為氧原子、硫原子、C1-10直鏈或支鏈烷基取代的亞烷基、烷基或芳基取代的叔胺基中的一種；R1、R2分別獨立的選取氫或通式(2)所示結構：a為X3、X4分別為氧原子、硫原子、硒原子、C1-10直鏈或支鏈烷基取代的亞烷基、芳基取代的亞烷基、烷基或芳基取代的叔胺基中的一種；a通過CL1-CL2鍵、CL2-CL3鍵或CL3-CL4鍵連接在通式(1)的相應位置上；或者a通過CM1-CM2鍵、CM2-CM3鍵或CM3-CM4鍵連接在通式(1)的相應位置上；Ar表示苯基、C1-10直鏈或支鏈烷基取代的苯基、二聯苯基、三聯苯基、萘基、或蒽基。優選的，所述通式(1)中R1、R2不同時為氫。優選的，所述光電材料的具體結構式為：中的任一種。本申請人還提供了一種含有所述光電材料的發光器件，所述光電材料作為空穴傳輸層或電子阻擋層材料，用于制備OLED器件。本申請人還提供了另一種含有所述光電材料的發光器件，所述光電材料作為發光層材料，用于制備OLED器件。本申請人還提供了一種制備所述光電材料的方法，制備過程中發生的反應方程式是：具體的制備過程是：(1)稱取3-溴-5-氯芳基苯與以體積比為1:1.0～1.5:1.0～1.5的甲苯、乙醇和水的混合溶劑溶解；再加入Pd2(dba)3、碳酸鈉；在惰性氣氛下，將上述反應物的混合溶液于反應溫度75～80℃，反應10～24小時，冷卻、過濾反應溶液，濾液旋蒸，過硅膠柱，得到中間體A；所述3-溴-5-氯芳基苯與的摩爾比為1:1.0～1.5；Pd2(dba)3與3-溴-5-氯芳基苯的摩爾比為0.006～0.04:1，碳酸鈉與3-溴-5-氯芳基苯的摩爾比為3.0～5.0:1；(2)中間體A與作為反應底物，以甲苯為溶劑；再加入Pd2(dba)3、叔丁醇鈉；在惰性氣氛下，將上述反應物的混合溶液于反應溫度105～110℃，反應10～24小時，冷卻、過濾反應溶液，濾液旋蒸，過硅膠柱，得到目標產物；所述中間體A與的摩爾比為1:1.0～1.5，Pd2(dba)3與中間體A摩爾比為0.006～0.04:1，叔丁醇鈉與中間體A摩爾比為1.0～1.5:1。本專利技術有益的技術效果在于：本專利技術化合物以均苯為核心，均苯類化合物具有高玻璃化轉移溫度，良好穩定性，較高的三線態能級。所設計化合物分布在苯的1，3，5位，采用三種不同支鏈基團取代，形成不對稱結構，提高分子的穩定性及三線態能級。所設計分子具有良好的空穴傳輸能力，高三線態能級，寬能隙，及良好的熱穩定性。本專利技術所述化合物作為空穴傳輸或電子阻擋材料應用于OLED發光器件制作，可以獲得良好的器件表現，器件的電流效率，功率效率和外量子效率均得到很大改善；同時，對于器件壽命提升非常明顯。本專利技術所述化合物作為發光層材料應用于OLED發光器件制作，可以獲得良好的器件表現，器件的電流效率，功率效率和外量子效率均得到很大改善；同時，對于器件壽命提升非常明顯。本專利技術所述化合物的特殊結構設計，使得材料在具有高的分解溫度的同時還具有低的升華溫度或真空蒸鍍溫度，升華溫度或蒸鍍溫度和分解溫度之間具有較高的溫度差窗口，使得材料在工業應用時具有較高的操作可控性，利于材料量產應用。本專利技術所述化合物在OLED發光器件中具有良好的應用效果，具有良好的產業化前景。附圖說明圖1為使用本專利技術化合物的器件結構示意圖；其中，1為透明基板層，2為ITO陽極層，3為空穴注入層，4為空穴傳輸層，5為電子阻擋層，6為發光層，7為電子傳輸層，8為電子注入層，9為陰極反射電極層。具體實施方式下面結合附圖和實施例，對本專利技術進行具體描述。實施例1：化合物3的合成(1)中間體的合成1-苯基-3-氯-5-溴苯(3.5g，10mmol)，二苯并呋喃-4-硼酸(2.3g，11mmol)，碳酸鈉(5.1g，48mmol)，Pd2(dba)3(0.4g，0.4mmol)，甲苯，乙醇，水各50ml依次加入反應瓶中，氮氣保護下回流反應10小時，冷卻至室溫，分液，水層用乙酸乙酯提取，合并有機層，分別用飽和食鹽水和水洗，有機層用硫酸鎂干燥，過濾，濾液旋干，過硅膠柱，得到3g產物，HPLC純度99.2％。(2)化合物3的合成原料S1(3.5g，10.0mmol)，原料S2(3.1g，10.2mmol)加入反應瓶中，叔丁醇鈉(1.2g，12mmol)，Pd2(dba)3(0.1g，0.1mmol)，甲苯50ml依次本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種以均苯為核心的光電材料，其特征在于所述光電材料的結構如通式(1)所示：通式(1)中，X1為氧原子、硫原子、硒原子、亞乙烯基、C1?10直鏈或支鏈烷基取代的亞烷基、烷基或芳基取代的叔胺基中的一種；X2表示為氧原子、硫原子、C1?10直鏈或支鏈烷基取代的亞烷基、烷基或芳基取代的叔胺基中的一種；R1、R2分別獨立的選取氫或通式(2)所示結構：a為X3、X4分別為氧原子、硫原子、硒原子、C1?10直鏈或支鏈烷基取代的亞烷基、芳基取代的亞烷基、烷基或芳基取代的叔胺基中的一種；a通過CL1?CL2鍵、CL2?CL3鍵或CL3?CL4鍵連接在通式(1)的相應位置上；或者a通過CM1?CM2鍵、CM2?CM3鍵或CM3?CM4鍵連接在通式(1)的相應位置上；Ar表示苯基、C1?10直鏈或支鏈烷基取代的苯基、二聯苯基、三聯苯基、萘基、或蒽基。

【技術特征摘要】
1.一種以均苯為核心的光電材料，其特征在于所述光電材料的結構如通式(1)所示：通式(1)中，X1為氧原子、硫原子、硒原子、亞乙烯基、C1-10直鏈或支鏈烷基取代的亞烷基、烷基或芳基取代的叔胺基中的一種；X2表示為氧原子、硫原子、C1-10直鏈或支鏈烷基取代的亞烷基、烷基或芳基取代的叔胺基中的一種；R1、R2分別獨立的選取氫或通式(2)所示結構：a為X3、X4分別為氧原子、硫原子、硒原子、C1-10直鏈或支鏈烷基取代的亞烷基、芳基取代的亞烷基、烷基或芳基取代的叔胺基中的一種；a通過CL1-CL2鍵、CL2-CL3鍵或CL3-CL4鍵連接在通式(1)的相應位置上；或者a通過CM1-CM2鍵、CM2-CM3鍵或CM3-CM4鍵連接在通式(1)的相應位置上；Ar表示苯基、C1-10直鏈或支鏈烷基取代的苯基、二聯苯基、三聯苯基、萘基、或蒽基。2.根據權利要求1所述的光電材料，其特征在于所述通式(1)中R1、R2不同時為氫。3.根據權利要求1所述的光電材料，其特征在于所述光電材料的具體結構式為：中的任一種。4.一種含有權利要求1～3任一項所述光電材料的發光器件，其特征在于所述光電材料作為空穴傳輸層或電子阻擋層材料，用于制備OLED器件。5.一種含...

【專利技術屬性】
技術研發人員：于凱朝，李崇，張兆超，
申請(專利權)人：江蘇三月光電科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32