CN106256827A - 一种化合物及其合成方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种化合物(I),其中,R1、R2、R3、R4单独或共同为氢或供电子基团,R为NH2或SH或CH2=CH。本发明还提供了一种上述化合物的合成发法、其通过自由基聚合得到的聚合物、以及它们在OLED主体材料中的应用。本发明还提供了一种含有结构式(I)所示化合物和/或其聚合物的有机发光二极管OLED。通过本发明所采用的技术方案,有效地解决了现有技术在实际应用过程中的弊端,进一步优化了OLED的使用性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种化合物,尤其涉及一种可用于OLED主体材料的化合物及其合成方法和应用。
背景技术
目前,显示屏以TFT(Thin Film Transistor,薄膜场效应晶体管)-LCD为主,由于其为非自发光之显示器,必须透过背光源投射光线,依序穿透TFT-LCD面板中之偏光板、玻璃基板、液晶层、彩色滤光片、玻璃基板、偏光板等相关零组件,最后进入人之眼睛成像,达到显示之功能。但是其显示屏在实际应用过程中出现反应速率慢、耗电、视角窄等缺点,不足以成为完美的显示屏。
相对而言,OLED,作为一种新型的平板显示技术,其与传统的LCD显示方式相比,无需背光灯,采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板,当有电流通过时,这些有机材料就会发光。因此,OLED具有自发光、结构简单、超轻薄、响应速度快、宽视角、低功耗及可实现柔性显示等特性,近十几年来取得了很大的发展和进步,被誉为“梦幻显示器”。
OLED的基本结构是由一薄而透明具本道题特性的铟锡氧化物(ITO),与电力的正极相连,再加上另一个金属阴极,包成如三明治的结构,如US4769292中公开的OLED。整个结构层中包括了:空穴传输层(HTL)、发光层(EL)与电子传输层(ETL)。当电力供应至适当电压时,正极空穴与阴极电荷就会在发光层中结合,产生光亮,依其配方不同产生红、绿和蓝RGB三原色,构成基本色彩。事实上,OLED在全色显示等方面仍然存在不足,重要的原子之一是缺乏高性能的材料,因此,设计与合成新型有机发光材料是OLED研究工作中的重点。
苯并噻唑基团具有较强的吸电子能力和荧光发光能力,对外场响应灵敏,光谱响应范围可以大幅度移向长波区,在非线性光学、电致发光和光致变色材料等方面有着重要的应用前景。小分子有机发光化合物容易纯化、成膜,但是易于结晶,影响产品性能。
发明内容
为了解决现有技术在实际应用过程中的弊端,进一步优化OLED的使用性能,本发明采用以下技术方案。
第一方面,本发明提供了一种化合物,其主体分子结构式命名为:2-(取代基苯基)-苯并噻唑,其结构为结构式(I)所示:
其中,R1、R2、R3、R4单独或共同为氢或供电子基团,R为NH2或SH或CH2=CH。
在本发明的一个优选实施例中,所述供电子基团选自C1-C20烷基及其烷氧基、醚类、芳香胺类。
第二方面,本发明提供了一种结构式(I)所示化合物的合成方法,其合成路线为:
其合成步骤包括:
步骤1:在氩气保护下混合中间体(1)、中间体(2)、催化剂Pd(0)和溶剂乙二醇二乙醚;
步骤2:在75-100℃下加热回流24小时;
步骤3:分离得到有机溶剂,浓缩得到粗产物,利用重结晶方法提纯得到结构式(l)所示化合物;
其中,R1、R2、R3、R4单独或共同为氢或供电子基团,R为NH2或SH或CH2=CH。
在本发明的一个优选实施例中,所述供电子基团选自C1-C20烷基及其烷氧基、醚类、芳香胺类。
在本发明的另外一个优选实施例中,所述步骤3中,所述浓缩优选为利用旋转蒸发仪浓缩。
第三方面,本发明提供了一种结构式(I)所示化合物通过自由基聚合得到的聚合物。
在本发明的一个优选实施例中,所述聚合物的结构优选为结构式(ll)所示:
其中,R1、R2、R3、R4单独或共同为氢或供电子基团;
其合成路线为:
其中,M为乙烯基咔唑,单体l-3与M聚合生成结构式(ll)所示聚合物;
结构式(ll)所示聚合物,作为一种高分子有机发光材料,用于OLED发光层材料中,包括单独用于发光层或与PVK混合用于发光层;
结构式(ll)所示聚合物,用于OLED发光层材料的制作方式,包括旋转涂布或喷墨打印。
第四方面,本发明提供了一种结构式(I)所示化合物及其聚合物在OLED主体材料中的应用,其中:结构式(I)所示化合物应用于OLED器件的制作,包括应用于发光层或电子传输层材料;其聚合物通过溶液法制备薄膜,应用于OLED发光层。
第五方面,本发明提供了一种含有结构式(I)所示化合物和/或其聚合物的有机发光二极管OLED,至少含有结构式(I)所示化合物应用于OLED器件的制作得到的发光层或电子传输层材料,或其聚合物通过溶液法制备薄膜得到的OLED发光层。
优选地,本发明提供的有机发光二极管OLED,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、阴极,其中,发光层和电子传输层至少一种含有结构式(I)所示化合物或其聚合物。
本专利提出了一种新型的用于OLED器件的有机发光材料,通过调整主机构上的推拉电子基团,来调整发光频谱的峰值,光色,以及器件发光效率,寿命的提高。
附图说明
图1为本发明提供的有机发光二极管OLED的结构示意图。
具体实施方式
第一方面,本发明提供了一种化合物,其主体分子结构式命名为:2-(取代基苯基)-苯并噻唑,其结构为结构式(I)所示:
其中,R1、R2、R3、R4单独或共同为氢或供电子基团,R为NH2或SH或CH2=CH。
优选地,所述供电子基团选自C1-C20烷基及其烷氧基、醚类、芳香胺类。
第二方面,本发明提供了一种结构式(I)所示化合物的合成方法,其合成路线为:
其合成步骤包括:
步骤1:在氩气保护下混合中间体(1)、中间体(2)、Pd(0)催化剂和溶剂乙二醇二乙醚;
步骤2:在75-100℃下加热回流24小时;
步骤3:分离得到有机溶剂,浓缩得到粗产物,利用重结晶方法提纯得到结构式(l)所示化合物;
其中,R1、R2、R3、R4单独或共同为氢或供电子基团,R为NH2或SH或CH2=CH。
优选地,所述供电子基团选自C1-C20烷基及其烷氧基、醚类、芳香胺类。
优选地,所述步骤3中,所述浓缩优选为利用旋转蒸发仪浓缩。
第三方面,本发明提供了一种结构式(I)所示化合物通过自由基聚合得到的聚合物。
第四方面,本发明提供了一种结构式(I)所示化合物及其聚合物在OLED主体材料中的应用,其中:结构式(I)所示化合物应用于OLED器件的制作,包括应用于发光层或电子传输层材料;其聚合物通过溶液法制备薄膜,可以用于OLED发光层。
第五方面,本发明提供了一种含有结构式(I)所示化合物和/或其聚合物的有机发光二极管OLED,至少含有结构式(I)所示化合物应用于OLED器件的制作得到的发光层或电子传输层材料,或其聚合物通过溶液法制备薄膜得到的OLED发光层。
优选地,本发明提供的有机发光二极管OLED,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、阴极,其中,发光层和电子传输层至少一种含有结构式(I)所示化合物或其聚合物。
下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的解释,以使更好的理解本发明,但是下述实施例并不限制本发明范围。
本发明提供了一种化合物,所述化合物包括下列结构式,其中,所述化合物可以应用于发光层或电子传输层材料,其聚合物通过溶液法制备薄膜,可以应用于OLED发光层:
制备实施例1
(1)合成路线
(2)合成步骤:在Ar气保护下将0.1mol化合物(1-1)与0.1mol化合物(2-1)加入到500ml圆底烧瓶中,以乙二醇二乙醚为溶剂,并加入Pd(0)催化剂,在75-100℃下加热回流24小时,分离得到有机溶剂,利用旋转蒸发仪浓缩得到粗产物,粗产物利用重结晶的方法提纯,得到化合物(l-1)。
(3)结构表征:
MS:304.0783
HPLC:9.24(2H),8.34(2H),7.72(2H)7.58(2H)7.49(2H)4.78(2H)。
制备实施例2
(1)合成路线
(2)合成步骤:在Ar气保护下将0.1mol化合物(1-2)与0.1mol化合物(2-2)加入到500ml圆底烧瓶中,以乙二醇二乙醚为溶剂,并加入Pd(0)催化剂,在75-100℃下加热回流24小时,分离得到有机溶剂,利用旋转蒸发仪浓缩得到粗产物,粗产物利用重结晶的方法提纯,得到化合物(l-2)。
(3)结构表征:
MS:321.0394
HPLC:9.24(2H),8.34(2H),7.72(2H)7.58(2H)7.49(2H)5.28(1H)。
制备实施例3
(1)合成路线
(2)合成步骤:在Ar气保护下将0.1mol化合物(1-3)与0.1mol化合物(2-3)加入到500ml圆底烧瓶中,以乙二醇二乙醚为溶剂,并加入Pd(0)催化剂,在75-100℃下加热回流24小时,分离得到有机溶剂,利用旋转蒸发仪浓缩得到粗产物,粗产物利用重结晶的方法提纯,得到化合物(l-3)。
(3)结构表征:
MS:315.0830
HPLC:9.24(2H),8.34(2H),7.72(2H)7.58(2H)7.49(2H)6.78(1H),5.83(1H),5.37(1H)。
应用实施例1
将透明阳极电极ITO基板在异丙醇中超声清洗5-10分钟,并暴露在紫外光下20-30分钟,随后用plasma处理5-10分钟。随后将处理后的ITO基板放入蒸镀设备。首先蒸镀一层30-50nm的NPB,然后混合蒸镀,ADN,以及3--5%的化合物I-1,随后蒸镀20-40nm的Alq3,随后再蒸镀0.5-2nmLiF,随后蒸镀100-200nm的金属Al;
其中,ADN为
应用实施例2
将透明阳极电极ITO基板在异丙醇中超声清洗5-10分钟,并暴露在紫外光下20-30分钟,随后用plasma处理5-10分钟。随后将处理后的ITO基板放入蒸镀设备。首先蒸镀一层30-50nm的NPB,然后混合蒸镀,ADN,以及3--5%的化合物I-2,随后蒸镀20-40nm的Alq3(8-羟基喹啉铝),随后再蒸镀0.5-2nmLiF,随后蒸镀100-200nm的金属Al;
其中,ADN为
应用实施例3
将透明阳极电极ITO基板在异丙醇中超声清洗5-10分钟,并暴露在紫外光下20-30分钟,随后用plasma处理5-10分钟。随后将处理后的ITO基板放入蒸镀设备。首先蒸镀一层30-50nm的NPB,然后混合蒸镀,ADN,以及3--5%的化合物I-3,随后蒸镀20-40nm的Alq3(8-羟基喹啉铝),随后再蒸镀0.5-2nmLiF,随后蒸镀100-200nm的金属Al;
其中,ADN为
对比例
将透明阳极电极ITO基板在异丙醇中超声清洗5-10分钟,并暴露在紫外光下20-30分钟,随后用plasma处理5-10分钟。随后将处理后的ITO基板放入蒸镀设备。首先蒸镀一层30-50nm的NPB,然后混合蒸镀,CBP,以及3--5%的化合物Ir(ppy)3,随后蒸镀20-40nm的Alq3(8-羟基喹啉铝),随后再蒸镀0.5-2nmLiF,随后蒸镀100-200nm的金属Al。
测试结果
在1000nits下,OLED器件结果如下:
器件 | Cd/A | Driver Voltage | CIEx | CIEy |
应用实施例1 | 4.5cd/A | 4.5V | 0.23 | 0.32 |
应用实施例2 | 4.7cd/A | 4.4V | 0.23 | 0.32 |
应用实施例3 | 5.2cd/A | 4.3V | 0.23 | 0.32 |
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述,但其只是作为范例,本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言,任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此,在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改,都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (10)
1.一种化合物,其特征在于,所述化合物的主体分子结构式命名为:2-(取代基苯基)-苯并噻唑,其结构为结构式(I)所示:
其中,R1、R2、R3、R4单独或共同为氢或供电子基团,R为NH2或SH或CH2=CH。
2.根据权利要求1所述化合物,其特征在于,所述供电子基团选自C1-C20烷基及其烷氧基、醚类、芳香胺类。
3.一种如权利要求1所述化合物的合成方法,其合成路线为:
其合成步骤包括:
步骤1:在氩气保护下混合中间体(1)、中间体(2)、Pd(0)催化剂和溶剂乙二醇二乙醚;
步骤2:在75-100℃下加热回流24小时;
步骤3:分离得到有机溶剂,浓缩得到粗产物,利用重结晶方法提纯得到结构式(l)所示化合物;
其中,R1、R2、R3、R4单独或共同为氢或供电子基团,R为NH2或SH或CH2=CH。
4.一种如权利要求1所述化合物通过自由基聚合得到的聚合物。
5.根据权利要求4所述聚合物,其特征在于,所述聚合物的结构优选为结构式(ll)所示:
其中,R1、R2、R3、R4单独或共同为氢或供电子基团。
6.根据权利要求5所述聚合物,其特征在于,所述聚合物的合成路线为:
其中,M为乙烯基咔唑,单体l-3与M聚合生成结构式(ll)所示聚合物。
7.根据权利要求5所述聚合物,其特征在于,所述聚合物,作为一种高分子有机发光材料,用于OLED发光层材料中,包括单独用于发光层或与PVK混合用于发光层。
8.根据权利要求5所述聚合物,其特征在于,所述聚合物用于OLED发光层材料的制作方式,包括旋转涂布或喷墨打印。
9.一种如权利要求1所述化合物及其聚合物在OLED主体材料中的应用,其中:结构式(I)所示化合物应用于OLED器件的制作,包括应用于发光层或电子传输层材料;其聚合物通过溶液法制备薄膜,应用于OLED发光层。
10.一种如权利要求1所述化合物和/或其聚合物的有机发光二极管OLED,至少含有结构式(I)所示化合物应用于OLED器件的制作得到的发光层或电子传输层材料,或其聚合物通过溶液法制备薄膜得到的OLED发光层。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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