本發(fā)明屬于有機光電材料領域,具體涉及一種電致發(fā)光材料及其制備方法和應用。
背景技術:
1、在現有技術中,有機發(fā)光二極管(organic?light?emitting?diode,oled)作為新一代的顯示技術因其成本低、響應快、重量輕、顏色可調及可應用在柔性襯底上等優(yōu)點,使其在顯示行業(yè)得到廣泛應用。其中在手機屏幕、電視屏幕、電腦顯示器、車載顯示器等商業(yè)顯示領域的應用尤為廣泛。
2、oled呈現多層猶如“三明治”夾層式結構特點,具體包括電極材料膜層以及夾在不同電極膜層之間的有機功能材料,包括:空穴注入層(hil)、空穴傳輸層(htl)、發(fā)光層(eml)、電子傳輸層(etl)和電子注入層(eil)。
3、然而,隨著oled器件的使用場景越來越廣泛,對oled器件的要求也逐漸增高,尤其在發(fā)光效率與工作壽命這兩方面。在現有技術中,通過在空穴傳輸層和發(fā)光層之間載流子遷移局域化,空穴傳輸能障較高,遷移速率較低,在二者之間加入發(fā)光輔助層能夠改善上述問題,同時穩(wěn)定性與壽命也得到了有效提高。因此,研發(fā)一種能夠降低空穴傳輸能障,提升遷移速率,高發(fā)光效率,長壽命的有機電致發(fā)光材料及其制備方法和有機電致發(fā)光器件是本領域技術人員亟需解決的技術問題。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足,本發(fā)明公開提供了一種電致發(fā)光材料及其制備方法和應用。
2、需要說明的是,本發(fā)明公開的電致發(fā)光材料在9-甲基-9-苯基芴基團的基礎上,通過2,4位連接三芳胺與芳環(huán),當三芳胺基團上都是芳基取代時,能級較低,避免載流子遷移局域化,能夠降低空穴傳輸能障,從而提升遷移速率,提升發(fā)光效率;三芳胺具有優(yōu)異的空穴傳輸性能,將三芳胺類材料用作發(fā)光輔助層,引入具有高三線態(tài)能級的基團,能夠減小能級與能級之間的能極差,極大提高了器件的壽命。
3、為了實現上述目的,本發(fā)明的第一個目的在于提供一種電致發(fā)光材料,采用如下技術方案:
4、一種電致發(fā)光材料,具有式i結構:;其中,
5、r3和分別取代在芴的2位或4位;
6、r1與所在苯基以形成并環(huán)或取代方式連接;
7、r1獨立的選自氫,氘,被氘部分取代或全部取代或未取代的苯基、被氘部分取代或全部取代或未取代的聯(lián)苯基、被氘部分取代或全部取代或未取代的萘基;
8、r2獨立的選自被氘部分取代或全部取代或未取代的c1-c6烷基;
9、r3獨立的選自被氘部分取代或全部取代或未取代的苯基、被氘部分取代或全部取代或未取代的聯(lián)苯基、被氘部分取代或全部取代或未取代的萘基;
10、ar1和ar2分別獨立的選自取代或未經取代的c6-c30芳基、取代或未經取代的c6-c30雜芳基,其雜原子至少含有o、s、n、si、se中的一種。
11、進一步地,式i具有如下式i-1~i-10的結構:
12、;
13、其中,n選自0,1,2,3,4,5的整數;
14、m選自0,1,2,3,4,5,6,7,8,9的整數;
15、p選自0,1,2,3,4的整數;
16、q選自0,1,2,3的整數;
17、r2獨立的選自被氘部分取代或全部取代或未取代的甲基、被氘部分取代或全部取代或未取代的乙基、被氘部分取代或全部取代或未取代的丙基;
18、ar1和ar2分別獨立的選自取代或未經取代的c6-c24芳基、取代或未經取代的c6-c15雜芳基,其雜原子至少含有o、s、n、si、se中的一種。
19、更進一步地,r2獨立的選自被氘部分取代或全部取代或未取代的甲基;
20、ar1和ar2分別獨立的選自可任意位置連接的以下基團;
21、
22、
23、
24、;且,上述基團可被氘部分取代或全部取代或未取代;*表示基團連接位置。
25、術語“經取代或未經取代的c6-c30芳基”,“取代或未經取代的c6-c24芳基”,“取代或未經取代的c6-c15雜芳基”,“取代或未取代c1-c6烷基”中芳基、雜芳基和烷基的碳原子數表示構成未經取代的芳基、未經取代的烷基的碳原子數或組成雜芳基的雜原子和碳原子總數,而不考慮取代基中的碳原子數。
26、術語“取代”意指被選自以下的一個、兩個或更多個取代基取代:氫、氘、鹵素基、氰基、三氟甲基、甲基、乙基、正丙基、異丙基、丁基、正丁基、異丁基、叔丁基、仲丁基、1-甲基丁基、1-乙基丁基、戊基、正戊基、異戊基、新戊基、叔戊基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、1-甲基己基、苯基、萘基、蒽基、菲基、噻吩基、呋喃基、吡咯基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、吡啶基、吲哚基、環(huán)戊烷基、環(huán)己烷基、金剛烷或者被以上所示的取代基中的兩個或更多個取代基相連接的取代基取代,或者不具有取代基。
27、進一步地,式i具有如下化合物1-407中的任意一種結構,但不限于此:
28、
29、
30、
31、
32、
33、
34、
35、
36、
37、
38、
39、
40、
41、
42、
43、
44、
45、
46、
47、
48、
49、
50、
51、
52、
53、
54、
55、
56、
57、
58、
59、
60、
61、
62、
63、
64、
65、
66、
67、
68、
69、
70、
71、。
72、本發(fā)明的第二個目的在于提供一種如上所述電致發(fā)光材料的制備方法,具體操作如下:
73、在氮氣環(huán)境下,將原料a與原料b加入甲苯、乙醇和水的混合溶液中,向其中加入碳酸鉀,四(三苯基膦)鈀,攪拌均勻,升溫至70℃-90℃,并回流反應4-12h,得到中間體1;
74、降溫至-70℃--80℃將原料c溶解于thf中,將正丁基鋰緩慢加入原料c的溶液中,反應2-4h后,將中間體1溶液緩慢加入反應瓶中,升至室溫,繼續(xù)反應4-12h,得到中間體2;
75、將中間體2溶于dcm中,室溫下攪拌溶解,隨后向其中加入三氟化硼乙醚,室溫下反應0.5-2h,得到中間體3;
76、將中間體3溶于thf中,然后將t-buok緩慢加入反應瓶中,緩慢向其中滴加原料d,升溫至70℃-90℃,反應8-12h,得到中間體4;
77、在氮氣環(huán)境下,將中間體4溶解于甲苯、乙醇和水的混合溶液中,原料e溶解于甲苯、乙醇和水的混合溶液,將原料e溶液緩慢加到中間體4溶液中,向其中加入碳酸鉀,四(三苯基膦)鈀,攪拌均勻,升溫至70℃-90℃,并回流反應4-12h,得到中間體5;
78、在氮氣環(huán)境下,將中間體5溶于甲苯中,原料f溶于甲苯中,隨后將原料f緩慢加到中間體5溶液中,向其中加入三(二亞芐基丙酮)二鈀,三叔丁基膦及叔丁基醇鈉,升溫至100℃-120℃,反應1-4h,得到中間體6;
79、在氮氣環(huán)境下,將中間體6溶于甲苯中,原料g溶于甲苯中,隨后將原料g緩慢加到中間體6溶液中,向其中加入三(二亞芐基丙酮)二鈀,三叔丁基膦及叔丁基醇鈉,升溫至100℃-120℃,反應8-12h,得到化學式i;
80、具體合成路線如下:
81、;
82、其中,r1、r2、r3、ar1、ar2如通式ⅰ中所定義,hal1獨立的選自氯。
83、本發(fā)明的第三個目的在于提供一種電致發(fā)光材料的應用,如上所述的電致發(fā)光材料應用于有機電致發(fā)光器件。
84、與現有技術相比,本發(fā)明提供了一種電致發(fā)光材料及其制備方法和應用,具有如下優(yōu)異效果:
85、本發(fā)明公開的電致發(fā)光材料化合物在9-甲基-9-苯基芴基團的基礎上,通過2,4位連接三芳胺與芳環(huán),當三芳胺基團上都是芳基取代時,能級較低,避免載流子遷移局域化,能夠降低空穴傳輸能障,從而提升遷移速率,提升發(fā)光效率;三芳胺具有優(yōu)異的空穴傳輸性能,將三芳胺類材料用作發(fā)光輔助層,引入具有高三線態(tài)能級的基團,能夠減小能級與能級之間的能極差,極大提高了器件的壽命。