CN114805265A - 一种基于菲和蒽的蓝光主体材料及其在有机电致发光器件上的应用 - Google Patents

一种基于菲和蒽的蓝光主体材料及其在有机电致发光器件上的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114805265A
CN114805265A CN202210032619.5A CN202210032619A CN114805265A CN 114805265 A CN114805265 A CN 114805265A CN 202210032619 A CN202210032619 A CN 202210032619A CN 114805265 A CN114805265 A CN 114805265A
Authority
CN
China
Prior art keywords
compound
substituted
host material
phenanthrene
anthracene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210032619.5A
Other languages
English (en)
Inventor
苏艳
章宇
王宜凡
杨之武
周海涛
黄珠菊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Chuanqin New Material Co ltd
Original Assignee
Shanghai Chuanqin New Material Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Chuanqin New Material Co ltd filed Critical Shanghai Chuanqin New Material Co ltd
Priority to CN202210032619.5A priority Critical patent/CN114805265A/zh
Publication of CN114805265A publication Critical patent/CN114805265A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/77Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D307/91Dibenzofurans; Hydrogenated dibenzofurans
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D333/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom
    • C07D333/50Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D333/76Dibenzothiophenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6574Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1088Heterocyclic compounds characterised by ligands containing oxygen as the only heteroatom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1092Heterocyclic compounds characterised by ligands containing sulfur as the only heteroatom

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

本发明属于有机电致发光器件显示技术领域,更具体地说,是涉及一种基于菲和蒽的蓝光主体材料及其在有机电致发光器件上的应用。其结构如下结构式(I)所示,
Figure RE-DDA0003711211090000011
其中,Ar1为C12‑C30的取代或者未取代的二苯并呋喃,C12‑C30的取代或者未取代的二苯并噻吩中的一种;R1‑R16为氢、氘卤素、氰基,C1‑C12的取代或者未取代的烷基,C6‑C30的取代或者未取代的芳基中的一种;Ar2为C6‑C30的取代或者未取代的芳基,C3‑C30的取代或者未取代的杂芳基中的一种。

Description

一种基于菲和蒽的蓝光主体材料及其在有机电致发光器件上 的应用
技术领域:
本发明属于有机电致发光器件显示技术领域,更具体地说,是涉及一种基于菲和蒽的蓝光主体材料及其在有机电致发光器件上的应用。
背景技术:
有机电致发光器件(OLEDs)作为一种新型的显示技术,具有自发光、宽视角、低能耗、效率高、薄、色彩丰富、响应速度快、适用温度范围广、低驱动电压、可制作柔性可弯曲与透明的显示面板以及环境友好等独特优点,可以应用在平板显示器和新一代照明上,也可以作为LCD的背光源。
有机电致发光器件为在两个金属电极之间通过旋涂或者真空蒸镀沉积一层有机材料制备而成的器件,一个经典的三层有机电致发光器件包含空穴传输层,发光层和电子传输层。由阳极产生的空穴经空穴传输层跟由阴极产生的电子经电子传输层结合在发光层形成激子,而后发光。有机电致发光器件可以根据需要通过改变发光层的材料来调节发射各种需要的光,比如蓝光、绿光、红光、橙光和白光等。根据发光机理可以分为荧光OLED和磷光OLED,最早的荧光OLED仅依靠25%单重态激子,75%的三重态激子均被浪费掉,那么其内量子效率仅为25%,对应的外量子效率仅在5-7.5%之间。而磷光OLED的发现无疑是一个重大突破,因为磷光发光体可以充分利用所有的激子,从而实现近100%IQE,对应的外量子效率可以达到20%至30%。
在三原色(红,蓝,绿)当中,蓝光材料在OLED材料中,不仅仅可以作为三原色中的蓝光材料,还可以作为主体材料通过掺杂系统引入不同的客体材料得到红光和绿光。因此,蓝光材料在OLED材料中,扮演着重要角色。红光和绿光器件由于使用磷光材料已经取得了很大的发展,也符合面板的市场需求。然而,由于蓝光的高能隙,蓝色材料的稳定性和光纯度存在很大问题,蓝色磷光器件无法满足实际应用,使得现在的蓝光器件还是以蓝色荧光材料为基础,这样就会造成蓝光器件需要更高的电压和电流密度,降低蓝光器件的效率和寿命,因此需要开发高效和长寿命的蓝光材料和器件。
蒽单晶于1963年首次应用在有机电致发光材料上,由于蒽的衍生物具有较好的成膜性、稳定性和适当的载流子传输特性,同时又具有较好的光电性能,使得蒽类衍生物备受关注。文章(Jinhai Huang,Jian-Hua Su,He Tian.The development of anthrancenederivatives for organic light-emitting diodes,J.Mater.Chem.,2012,22,10977)综述了蒽在器件中的应用,专利JP2005041843开发了蒽在9,10位上接菲的基团,具体结构式为
Figure BDA0003467115770000021
该专利充分考虑了蒽和菲的特性,但是未公开或指导蒽直接菲的其它位置的化合物的情况及应用效果。专利CN110294735同样公开了一系列以蒽和菲为核心的化合物,但是并没有提到在菲上面接二苯并呋喃或者二苯并噻吩的情况及应用效果。
专利CN2021108725752公开了菲上面接有二苯并呋喃或者二苯并噻吩的化合物,且蒽跟菲的C1-8位置连接,但是没有提到蒽通过基团跟菲的9,10-连接的情况和应用效果。
发明内容:
本发明正是针对上述问题,提供了一种基于菲和蒽的蓝光主体材料及其在有机电致发光器件上的应用。
为了实现上述问题,本发明采用如下技术方案,在菲的9位引入二苯并呋喃或者二苯并噻吩,在菲的10位置上引入不同的9-芳基蒽基,增加了整个分子的共轭体系,提高化合物的导电性能,并提高化合物的玻璃化温度和热分解温度,还可以调节化合物的能级,其结构如下结构式(I)所示,
Figure BDA0003467115770000031
结构式(I)
其中,Ar1为C12-C30的取代或者未取代的二苯并呋喃,C12-C30的取代或者未取代的二苯并噻吩中的一种;
R1-R16为氢、氘卤素、氰基,C1-C12的取代或者未取代的烷基,C6-C30的取代或者未取代的芳基中的一种;
Ar2为C6-C30的取代或者未取代的芳基,C3-C30的取代或者未取代的杂芳基中的一种。
优选地,R1-R16为氢,氘,甲基,苯基或甲苯基。
Ar2为苯基,甲苯基,萘基,三并苯基,C6-C30的N-芳基,C1-C4的烷基取代的咔唑基,吲哚基,咔唑吲哚基,芴咔唑基、蒽基,菲基,芘基,苝基,荧蒽基,(9,9-二烷基)芴基,(9,9-二取代或者未取代的芳基)芴基,9,9-螺芴基,取代或者未取代的二苯并噻吩基,取代或者未取代的二苯并呋喃基,联苯基,苯基萘基,萘基苯基,二苯基苯基,苯并呋喃基,苯并噻吩基中的一种。
以上芳基的氢可以被氘或者C1-C4烷基取代。
本发明的所谓氢原子包括中子数不同的同位素,即氕、氘、氚。
优选地,所述的含有二苯并杂环取代菲和蒽的蓝光有机电子材料包括并不限于如下化合物1-46中的任意一种。
Figure BDA0003467115770000041
Figure BDA0003467115770000051
Figure BDA0003467115770000061
Figure BDA0003467115770000071
Figure BDA0003467115770000081
Figure BDA0003467115770000091
上述基于菲和蒽的蓝光主体材料可应用于有机电致发光器件上,可作为有机电致发光器件中空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和/或阻挡层中的主体材料。
发光层中,除了结构式I外,还可以根据需要加入,萘类化合物,芘类化合物,芴类化合物,菲类化合物,
Figure BDA0003467115770000101
类化合物,荧蒽类化合物,蒽类化合物,并五苯类化合物,苝类化合物,二芳乙烯类化合物,三苯胺乙烯类化合物,胺类化合物,苯并咪唑类化合物,呋喃类化合物,硼类化合物或有机金属螯合物,来调节可见光的范围。
所述的有机电致发光器件中有机层的每一层,可以通过真空蒸镀法、分子束蒸镀法、溶于溶剂的浸涂法、旋涂法、棒涂法或者喷墨打印等方式制备,对于金属电极可以使用蒸镀法或者溅射法进行制备。
所述的基于菲和蒽的蓝光主体材料还可应用于有机太阳能电池、有机薄膜晶体管、有机光检测器、有机场效应晶体管、有机集成电路和有机光感受器中。
本发明的有益效果:
1、本发明具有结构式I的化合物由于包含有蒽和菲基团,材料具有较好的热稳定性和成膜性。
2、本发明制备具有结构式I的化合物的原料主要包含有萘,蒽,菲,和二苯并呋喃等,可以从煤焦油分离得到,来源广泛,价格低。并且,制备结构式I的工艺主要是铃木反应,合成简单。
3、由于菲和蒽之间通过基团连接,可以调节化合物的平面性能,进而影响结构式I化合物的能级,包括HOMO和LUMO,以及提高能隙。化合物的能隙会大于等于3.0eV,有利于能量转移到发光材料,提高发光效率。
4、本发明具有结构式I的化合物引入二苯并呋喃或者二苯并噻吩,有利于提高材料地热稳定性,有利于化合物制备无定形膜。并增强材料的电荷传输性能,并提高化合物的玻璃化温度和热分解温度,还可以调节化合物的能级。
5、同时利用本发明具有高热稳定性、成膜性,及高电子迁移率的有机电致发光化合物制备具有优异的发光效率,器件寿命更长的有机电致发光器件。
附图说明:
图1为化合物3的氢核磁谱图。
图2为化合物10的氢核磁谱图。
图3本发明的一种有机电致发光器件结构示意图。
图4为器件的电压与电流密度关系图。
图5为器件的器件亮度与电流效率关系图。
具体实施方式:
实施例1化合物3的合成
Figure BDA0003467115770000121
1、中间体1-1的合成
将9-溴蒽(10.0g,38.89mmol),2-萘硼酸(7.4g,43.03mmol)和碳酸钾(8.1g,58.61mmol)加入三口烧瓶,再加入甲苯(60mL),乙醇(30mL)和去离子水(30mL),氮气保护下,加入Pd(PPh3)4(0.5g),回流反应10h,冷却,搅拌析出固体,过滤,乙醇淋洗,烘干,得到8.4g产品,收率71%。1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):8.25-8.27(m,1H),8.13(m,1H),8.03-8.07(m,2H),8.01(t,1H),7.95-7.98(m,2H),7.84-7.91(m,2H),7.67-7.70(m,1H),7.47-7.55(m,6H).
2、中间体1-2的合成
将中间体1-1(8.0g,26.28mmol)溶于DMF(40mL)中降温到0-5℃,NBS(4.7g,26.41mmol)溶于DMF(40mL)中逐滴滴加到中间体1-1的溶液中,滴加完毕后,室温搅拌反应1h,滴加100mL水猝灭反应,同时产物也从溶液中析出,过滤,水洗,乙醇淋洗,烘干,得到9.2g产品,收率91%。1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):8.12(m,1H),8.03-8.06(m,5H),7.88-7.92(m,1H),7.82-7.85(m,1H),7.69-7.72(m,1H),7.46-7.52(m,4H),7.41-7.45(m,2H).
3、中间体1-3的合成
将9,10-二溴菲(10g,29.76mmol),对氯苯硼酸(4.4g,28.14mmol)和碳酸钾(6.2g,44.86mmol)加入到三口烧瓶中,再加入THF(50mL)和去离子水(50mL),氮气保护下加入Pd(PPh3)4(0.5g),回流反应5h后,冷却,分液,有机相浓缩干,柱色谱分离,得到8.1g产物,产率74%。1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):8.03-8.07(m,2H),7.91-7.94(m,1H),7.87-7.90(m,1H),7.49-7.53(m,2H),7.42-7.48(m,4H),7.36-7.39(m,2H).
4、中间体1-4的合成
将中间体1-3(2g,5.44mmol),二苯并呋喃-1-硼酸(1.3g,6.13mmol)和碳酸钾(1.5g,10.85mmol)加入三口烧瓶,再加入甲苯(12mL),乙醇(6mL)和去离子水(6mL),氮气保护下加入Pd(PPh3)4(0.1g),回流反应5h后,冷却,分液,有机相浓缩至约5mL,搅拌析晶,过滤,乙醇淋洗,烘干,得到2.2g,产率89%。1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):8.22-8.25(m,1H),8.17-8.19(m,1H),7.99-8.01(m,1H),7.81-7.84(m,2H),7.35-7.54(m,13H),7.23-7.26(m,1H).
5、中间体1-5的合成
将中间体1-4(2.0g,4.40mmol),联硼酸频哪酯(1.3g,5.12mmol)和醋酸钾(1.3g,13.25mmol)加入到三口烧瓶中,再加入无水甲苯(20mL),氮气保护下,加入Pd2(dba)3(0.06g)和x-phos(0.12g),回流反应8h后。趁热过滤,浓缩至约5mL,再加入5mL乙醇,冷却搅拌析晶,过滤,烘干,得到2.1g产物,收率87%。1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):8.22-8.24(m,1H),8.17-8.20(m,1H),8.04-8.07(m,1H),7.84-7.87(m,2H),7.76-7.79(m,2H),7.56-7.62(m,3H),7.33-7.49(m,9H),1.24(s,12H).
6、化合物3的合成
将中间体1-2(0.5g,1.30mmol),中间体1-5(0.75g,1.37mmol)和碳酸钾(0.36g,2.60mmol)加入到三口烧瓶中,再加入甲苯(3mL),乙醇(1.5mL)和去离子水(1.5mL),氮气保护下,加入Pd(PPh3)4(0.025g),回流反应5h后,冷却,分液,有机相浓缩至约1mL,再加入2mL乙醇,搅拌析晶,过滤,乙醇淋洗,烘干,得到0.62g,产率66%。1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):8.95-9.01(m,2H),7.86-8.07(m,7H),7.21-7.73(m,20H),6.73-7.04(m,5H)。
实施例2化合物10的合成
Figure BDA0003467115770000151
1、中间体10-1的合成
将9-溴蒽(5g,19.45mmol),2,3,4,5,6-五氘代苯硼酸(2.6g,20.48mmol)和碳酸钾(5.4g,39.07mmol)加入到三口烧瓶中,再加入甲苯(30mL),乙醇(15mL)和去离子水(15mL),氮气保护下,加入Pd(PPh3)4(0.25g),回流反应5h后,冷却,分液,有机相浓缩至约10mL,再加入10mL乙醇,搅拌析晶,过滤,乙醇淋洗,烘干,得到3.8g产物,产率75%。1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):8.19-8.21(m,1H),8.05-8.08(m,2H),7.89-7.92(m,2H),7.43-7.51(m,4H).
2、中间体10-2的合成
将中间体10-1(3.5g,13.49mmol)溶于DMF(20mL)中降温到0-5℃,NBS(2.4g,13.48mmol)溶于DMF(20mL)中逐滴滴加到中间体10-1的溶液中,滴加完毕后,室温搅拌反应1h,滴加50mL水猝灭反应,同时产物也从溶液中析出,过滤,水洗,乙醇淋洗,烘干,得到4.0g产品,收率87%。1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):8.04-8.08(m,4H),7.49-7.53(m,2H),7.40-7.44(m,2H).
3、化合物10的合成
将中间体10-2(0.5g,1.48mmol),中间体1-5(0.85g,1.56mmol)和碳酸钾(0.41g,2.97mmol)加入到三口烧瓶中,再加入甲苯(3mL),乙醇(1.5mL)和去离子水(1.5mL),氮气保护下,加入Pd(PPh3)4(0.025g),回流反应8h后,冷却,分液,有机相浓缩至约1mL,再加入2mL乙醇,搅拌析晶,过滤,乙醇淋洗,烘干,得到0.67g,产率67%。1HNMR(400MHz,CDCl3,δ):8.95-9.01(m,2H),8.06-8.08(m,1H),7.22-7.85(m,19H),6.72-7.03(m,5H).
实施例3化合物14的合成
Figure BDA0003467115770000171
1、中间体14-1的合成
将9-溴蒽(10.0g,38.89mmol),1-萘硼酸(7.4g,43.03mmol)和碳酸钾(8.1g,58.61mmol)加入三口烧瓶,再加入甲苯(60mL),乙醇(30mL)和去离子水(30mL),氮气保护下,加入Pd(PPh3)4(0.5g),回流反应10h,冷却,分液,有机相浓缩至近干,补加20mL乙醇,搅拌析出固体,过滤,乙醇淋洗,烘干,得到8.7g产品,收率73%。1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):8.27-8.29(m,1H),8.12-8.15(m,1H),8.02-8.05(m,2H),7.94-7.97(m,2H),7.88-7.91(m,2H),7.64(s,1H),7.45-7.56(m,7H).
2、中间体14-2的合成
将中间体14-1(8.0g,26.28mmol)溶于DMF(40mL)中降温到0-5℃,NBS(4.7g,26.41mmol)溶于DMF(40mL)中逐滴滴加到中间体1-1的溶液中,滴加完毕后,室温搅拌反应1h,滴加100mL水猝灭,过滤,水洗,乙醇淋洗,烘干,得到8.9g产品,收率88%。1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):8.30-8.33(m,2H),8.10-8.13(m,1H),8.02-8.05(m,2H),7.89-7.91(m,2H),7.65-7.67(m,1H),7.41-7.56(m,7H).
3、中间体14-3的合成
将中间体1-3(2g,5.44mmol),二苯并呋喃-2-硼酸(1.3g,6.13mmol)和碳酸钾(1.5g,10.85mmol)加入三口烧瓶,再加入甲苯(12mL),乙醇(6mL)和去离子水(6mL),氮气保护下加入Pd(PPh3)4(0.1g),回流反应5h后,冷却,分液,有机相浓缩至约5mL,搅拌析晶,过滤,乙醇淋洗,烘干,得到2.0g,产率81%。1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):8.17-8.20(m,2H),7.96-8.01(m,2H),7.81-7.84(m,2H),7.53-7.59(m,2H),7.44-7.51(m,6H),7.36-7.41(m,5H).
4、中间体14-4的合成
将中间体14-3(2.0g,4.40mmol),联硼酸频哪酯(1.3g,5.12mmol)和醋酸钾(1.3g,13.25mmol)加入到三口烧瓶中,再加入无水甲苯(20mL),氮气保护下,加入Pd2(dba)3(0.06g)和x-phos(0.12g),回流反应8h后。趁热过滤,浓缩至约5mL,再加入5mL乙醇,冷却搅拌析晶,过滤,烘干,得到2.2g产物,收率91%。1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):8.15-8.20(m,2H),8.10-8.13(m,1H),7.97-7.98(m,1H),7.83-7.87(m,2H),7.76-7.79(m,2H),7.64-7.67(m,1H),7.53-7.57(m,3H),7.37-7.51(m,7H),1.24(s,12H).
5、化合物14的合成
将中间体14-2(0.5g,1.30mmol),中间体14-4(0.75g,1.37mmol)和碳酸钾(0.36g,2.60mmol)加入到三口烧瓶中,再加入甲苯(3mL),乙醇(1.5mL)和去离子水(1.5mL),氮气保护下,加入Pd(PPh3)4(0.025g),回流反应5h后,冷却,分液,有机相浓缩至约1mL,再加入2mL乙醇,过滤,乙醇淋洗,烘干,得到0.58g,产率61%。1HNMR(400MHz,CDCl3,δ):8.25-8.30(m,2H),8.15-8.21(m,4H),8.04-8.08(m,2H),7.98(d,J=1.2Hz,1H),7.84-7.93(m,4H),7.70-7.77(m,5H),7.57-7.60(m,1H),7.35-7.56(m,15H)。
实施例4化合物25的合成
Figure BDA0003467115770000201
1、中间体25-1的合成
将中间体1-3(2g,5.44mmol),二苯并呋喃-3-硼酸(1.3g,6.13mmol)和碳酸钾(1.5g,10.85mmol)加入三口烧瓶,再加入甲苯(12mL),乙醇(6mL)和去离子水(6mL),氮气保护下加入Pd(PPh3)4(0.1g),回流反应5h后,冷却,分液,有机相浓缩至约5mL,搅拌析晶,过滤,乙醇淋洗,烘干,得到2.1g,产率85%。1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):8.17-8.21(m,2H),8.03-8.06(m,1H),7.92(d,J=6.8Hz,1H),7.81-7.84(m,2H),7.53-7.56(m,2H),7.45-7.51(m,6H),7.36-7.42(m,5H).
2、中间体25-2的合成
将中间体25-1(2.0g,4.40mmol),联硼酸频哪酯(1.3g,5.12mmol)和醋酸钾(1.3g,13.25mmol)加入到三口烧瓶中,再加入无水甲苯(20mL),氮气保护下,加入Pd2(dba)3(0.06g)和x-phos(0.12g),回流反应8h后。趁热过滤,浓缩至约5mL,再加入5mL乙醇,冷却搅拌析晶,过滤,烘干,得到2.0g产物,收率83%。1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):8.16-8.20(m,2H),8.08-8.11(m,1H),7.97-7.99(m,1H),7.83-7.87(m,2H),7.76-7.79(m,2H),7.64-7.67(m,1H),7.53-7.57(m,3H),7.37-7.51(m,7H),1.24(s,12H).
3、化合物25的合成
将中间体14-2(0.5g,1.30mmol),中间体25-2(0.75g,1.37mmol)和碳酸钾(0.36g,2.60mmol)加入到三口烧瓶中,再加入甲苯(3mL),乙醇(1.5mL)和去离子水(1.5mL),氮气保护下,加入Pd(PPh3)4(0.025g),回流反应5h,冷却,分液,有机相浓缩至约1mL,再加入2mL乙醇,搅拌析晶,过滤,乙醇淋洗,烘干,得到0.64g,产率68%。1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):8.25-8.30(m,2H),8.15-8.21(m,4H),8.02-8.08(m,2H),7.97(d,J=6.8Hz,1H),7.88-7.93(m,2H),7.84-7.87(m,2H),7.70-7.77(m,5H),7.34-7.60(m,16H).
以下通过实施例对本发明化合物的效果进行详细说明。
有机电致发光器件的制备,结构示意图见图3,具体器件结构如下:玻璃/阳极(ITO)/空穴注入层(HIL)/空穴传输层(HTL)/电子阻挡层(EBL)/发光层(EML,主体材料BH:蓝色发光材料BD,重量比为97:3)/电子传输层(ETL,电子传输材料:8-羟基喹啉锂,重量比为50:50)/电子注入层(EIL,LiF)/阴极(Al)。
实施例5使用实施例1的化合物3制备OLED
1、将透明导电ITO玻璃基板(上面带有阳极ITO)(中国南玻集团股份有限公司)在商用清洗剂中超声处理,在去离子水中冲洗,再依次经过乙醇,丙酮和去离子水洗净,在洁净环境下烘烤至完全除去水分,用紫外光合臭氧清洗,再用氧等离子处理30秒。
2、把上述带有阳极的玻璃基片至于真空腔内,抽真空,在ITO上面蒸镀HIL(5nm)作为空穴注入层HIL,蒸镀速率为0.1nm/s。
3、在空穴注入层上面蒸镀化合物HT,形成150nm厚的空穴传输层HTL,蒸镀速率为0.1nm/s,
4、在空穴传输层上面蒸镀EB,形成10nm厚的电子阻挡层EBL。蒸镀速率为0.1nm/s。
5、在空穴阻挡层上蒸镀30nm厚的发光层EML,其中,化合物3为主体发光材料,而以3%重量比的BD作为掺杂客体材料,蒸镀速率为0.1nm/s。
6、在发光层上蒸镀30nm厚的ET和LiQ(ET:LiQ,重量比为50:50)作为电子传输层ETL。蒸镀速率为0.1nm/s,
7、蒸镀1nm LiF为电子注入层EIL和Al作为器件阴极。
实施例6
与实施例5的区别仅在于,步骤5中的发光层中主体材料为化合物10。
实施例7
与实施例5的区别仅在于,步骤5中的发光层中主体材料为化合物14。
实施例8
与实施例5的区别仅在于,步骤5中的发光层中主体材料为化合物25。
对比例1
与实施例5的区别仅在于,步骤5中的发光层中主体材料为化合物BH-A。
将实施例5-8和对比例1所制备的器件用Photo Research PR655光谱仪测得在1000cd/m2的亮度下的工作电压,效率。具体如表1所示,图4为实施例8-10的电压与电流密度关系图;图5为实施例5-8的发光亮度与电流效率关系图。寿命测试为在12mA/cm2的电流密度下的亮度在120小时后跟初始亮度的比较值。
表1
Figure BDA0003467115770000231
由表1、图4和图5的实验数据可以看出,具有化学式I表示的本发明化合物可以作为蓝光主体材料应用于有机电致发光器件。
本发明基于二苯并呋喃或者二苯并噻吩和蒽的有机电子材料制备的有机电致发光器件在相同的亮度下,工作电压比现有技术对比例1低,电流效率得到提升。在1000cd/m2的亮度下,本发明器件的工作电压为3.84-4.15V,而比较化合物的工作电压为4.3V,降低幅度达到0.15-0.46V。图5显示,在不同的亮度下,本发明的效率都大于比较例,具体地在1000cd/m2的亮度下,本发明的效率为6.47-8.7cd/A,而比较化合物为5.89cd/A,器件效率明显提升,这是因为本发明引入二本并呋喃和二苯并噻吩基团,使得化合物具有更好的热稳定性和电荷传输能力,制备的器件具有更低的工作电压,消耗较小的功耗,提高器件的效率和寿命。
器件中所述结构式如下:
Figure BDA0003467115770000241
Figure BDA0003467115770000251
上述有机材料都是现有的已知材料,由市场采购获得。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种基于菲和蒽的蓝光主体材料,其特征在于,其结构如下结构式(I)所示,
Figure FDA0003467115760000011
其中,Ar1为C12-C30的取代或者未取代的二苯并呋喃,C12-C30的取代或者未取代的二苯并噻吩中的一种;
R1-R16为氢、氘卤素、氰基,C1-C12的取代或者未取代的烷基,C6-C30的取代或者未取代的芳基中的一种;
Ar2为C6-C30的取代或者未取代的芳基,C3-C30的取代或者未取代的杂芳基中的一种。
2.根据权利要求1所述的基于菲和蒽的蓝光主体材料,其特征在于,R1-R16为氢,氘,甲基,苯基或甲苯基。
3.根据权利要求1所述的基于菲和蒽的蓝光主体材料,其特征在于,Ar2为苯基,甲苯基,萘基,三并苯基,C6-C30的N-芳基,C1-C4的烷基取代的咔唑基,吲哚基,咔唑吲哚基,芴咔唑基、蒽基,菲基,芘基,苝基,荧蒽基,(9,9-二烷基)芴基,(9,9-二取代或者未取代的芳基)芴基,9,9-螺芴基,取代或者未取代的二苯并噻吩基,取代或者未取代的二苯并呋喃基,联苯基,苯基萘基,萘基苯基,二苯基苯基,苯并呋喃基,苯并噻吩基中的一种。
4.一种基于菲和蒽的蓝光主体材料的应用,其特征在于,应用于有机电致发光器件上,可作为有机电致发光器件中空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和/或阻挡层中的主体材料。
5.根据权利要求4所述的基于菲和蒽的蓝光主体材料的应用,其特征在于,发光层中,除了结构式I外,还可以根据需要加入,萘类化合物,芘类化合物,芴类化合物,菲类化合物,
Figure FDA0003467115760000021
类化合物,荧蒽类化合物,蒽类化合物,并五苯类化合物,苝类化合物,二芳乙烯类化合物,三苯胺乙烯类化合物,胺类化合物,苯并咪唑类化合物,呋喃类化合物,硼类化合物或有机金属螯合物,来调节可见光的范围。
CN202210032619.5A 2022-01-12 2022-01-12 一种基于菲和蒽的蓝光主体材料及其在有机电致发光器件上的应用 Pending CN114805265A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210032619.5A CN114805265A (zh) 2022-01-12 2022-01-12 一种基于菲和蒽的蓝光主体材料及其在有机电致发光器件上的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210032619.5A CN114805265A (zh) 2022-01-12 2022-01-12 一种基于菲和蒽的蓝光主体材料及其在有机电致发光器件上的应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114805265A true CN114805265A (zh) 2022-07-29

Family

ID=82527062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210032619.5A Pending CN114805265A (zh) 2022-01-12 2022-01-12 一种基于菲和蒽的蓝光主体材料及其在有机电致发光器件上的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114805265A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021135183A1 (zh) 有机化合物、有机电致发光器件和电子装置
WO2013182046A1 (zh) 有机电子材料和有机电致发光器件
CN114133332B (zh) 有机化合物、电子元件及电子装置
CN111187228B (zh) 一种基于菲和苯甲腈的有机电子材料及其应用
JP2010511696A (ja) 新規なフルオレン誘導体およびこれを用いた有機電子素子
CN109608453B (zh) 一种以4,7-二氮杂菲为受体的化合物及其应用
CN112661714A (zh) 一种杂环化合物和包含该杂环化合物的有机电致发光器件
CN109336772A (zh) 一种含螺结构的三芳香胺化合物及其用途和发光器件
CN108409773B (zh) 含三嗪基团的化合物及其应用和一种有机电致发光器件
CN115304566A (zh) 一种发光辅助材料及其制备方法和应用
CN104073248B (zh) 一种基于芴的空穴传输化合物
CN107663169B (zh) 一种6H-萘并[2,1,8,7-klmn]吖啶衍生物及其应用
CN113416175B (zh) 以蒽苯并呋喃为核心骨架的化合物及其应用
TW202030307A (zh) 雜環化合物以及包括其的有機發光裝置
JP6420889B2 (ja) 化合物およびそれを用いた有機電子デバイス
TW201418217A (zh) 有機化合物及包含其之有機電激發光裝置
CN115160273A (zh) 一种含有二苯并杂环的化合物及其制备方法和应用
CN108976196A (zh) 一种含五元环螺结构的芳香胺化合物及其用途和发光器件
CN111377942B (zh) 一种苯并五元环并稠杂环类有机化合物及其应用
CN113603665A (zh) 一种含有二苯并杂环取代菲和蒽的有机电子材料及其应用
CN115521212A (zh) 有机材料、电子元件和电子装置
CN112759524A (zh) 一种芳香胺衍生物及其有机电致发光器件
CN114805265A (zh) 一种基于菲和蒽的蓝光主体材料及其在有机电致发光器件上的应用
CN111233832A (zh) 一种含有芴和三嗪的有机电子材料及其应用
CN113024511B (zh) 一种化合物及其在有机电致发光器件中的应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination