一種有機(jī)光電材料及其制備方法、應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及光電材料領(lǐng)域,特別設(shè)及一種有機(jī)光電材料及其制備方法、應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機(jī)發(fā)光器件,特別是有機(jī)發(fā)光二極管(OLED),由于其具有自發(fā)光,表面發(fā)光,高 柔順性,高分辨率,高發(fā)光效率,響應(yīng)時(shí)間快,高亮度等方面的優(yōu)點(diǎn),使其成為目前最有希望 的下一代顯示及照明技術(shù)。近年來(lái)受到科技界和產(chǎn)業(yè)界高度重視,是當(dāng)前研究與開(kāi)發(fā)的熱 點(diǎn)之一。
[0003] 基于小分子的化抓性能已有長(zhǎng)足的進(jìn)步,已達(dá)到商業(yè)化的階段。尤其是綠光和紅 光的應(yīng)用,憐光綠光和憐光紅光材料,其效率已經(jīng)做到30%左右,并且壽命也很理想,但是 在藍(lán)光方面,不論是憐光材料還是巧光材料,其效率和壽命都不能達(dá)到理想的狀態(tài),尤其是 壽命,在高電流密度W及長(zhǎng)時(shí)間啟動(dòng)下,其效率衰減的很快。
[0004] 2009年日本九州大學(xué)的AdacM教授提出了熱激發(fā)延遲巧光(TADF)的概念,其能充 分利用電場(chǎng)作用下形成的單=線態(tài)激子,從而能實(shí)現(xiàn)很高的效率。
[0005] 因此,合成藍(lán)光至深藍(lán)光的熱激發(fā)延遲巧光材料(TADF),是很有必要的,高效率的 藍(lán)光材料,不僅可W解決藍(lán)光材料不能商業(yè)化的難題,同時(shí)也能為制備高效的商業(yè)化的白 光材料提供了可能。
[0006] 在熱致性延遲巧光領(lǐng)域,目前研究最廣泛的材料都是小分子材料,尤其是線形的 小分子材料,=維結(jié)構(gòu)的小分子材料W及樹(shù)枝狀型小分子材料等都研究報(bào)道的比較少,對(duì) 于環(huán)狀的小分子材料,到目前為止還沒(méi)有報(bào)道過(guò)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)與不足,本發(fā)明的目的之一在于提供一種有機(jī)光電 材料,具有大的能隙,且易于具有較小的AEST,從而易于實(shí)現(xiàn)熱激發(fā)延遲巧光(TADF),可W 充分用作藍(lán)光熱激發(fā)延遲巧光材料,擴(kuò)展了可用于有機(jī)發(fā)光器件,特別是藍(lán)光器件的材料 選項(xiàng)。
[000引本發(fā)明的目的之二在于提供上述有機(jī)光電材料的制備方法,合成比較簡(jiǎn)單,提純 很容易,并且產(chǎn)率也很理想。
[0009] 本發(fā)明的目的之=在于提供上述有機(jī)光電材料的應(yīng)用。
[0010] 本發(fā)明的目的通過(guò)W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0011] -種有機(jī)光電材料,其分子通式如下式所示:
[0012]
[0013] 其中,Arl,Ar2為取代或無(wú)取代的芳香雜環(huán)基,或者為取代或無(wú)取代的芳香環(huán)基。
[0014] Arl,Ar2選自W下結(jié)構(gòu):
[0015] ,取代或無(wú)取代的烷基,取代或無(wú)取代的 烷氧基,〕 基,取代或無(wú)取代的芳基,取代或無(wú)取代 的雜芳基
[0016] f為弱吸電子基團(tuán);
[0017] :為氨,面素,取代或無(wú)取代的烷基,取代 或無(wú)取無(wú)取代的徑基,取代或無(wú)取代的芳基,取 代或無(wú)巧 :的烷基,取代或無(wú)取代的烷氧基,取代或 無(wú)取代於
[001引 f為弱吸電子基團(tuán);
[0019] 《21為氨,面素,取代或無(wú)取代的烷基,取 代或無(wú)巧 或無(wú)取代的徑基,取代或無(wú)取代的芳基, 取代或3 烷基,取代或無(wú)取代的芳基,取代或無(wú)取 代的雜男 或者為弱吸電子基團(tuán);
[0020] 其中,R23~R29為氨,面素,取代或無(wú)取 ? 代的燒a 的氨基,取代或無(wú)取代的徑基,取代或無(wú) 取代的男 ]取代基團(tuán)為給電子基團(tuán),或者為弱吸電 子基團(tuán);
[0021] R30~R32為氨,面素,取代或無(wú)取代的燒 基,取代或無(wú)取代的烷氧基,取代或無(wú)取代的氨基,取代或無(wú)取代的徑基,取代或無(wú)取代的 芳基,取代或無(wú)取代的雜芳基;其中,所有的取代基團(tuán)為給電子基團(tuán),或者為弱吸電子基團(tuán);
[0022] (
其中,R33~R36為氨,面素, 取代或無(wú)取代的烷基,取代或無(wú)取代的烷氧基,取代或無(wú)取代的氨基,取代或無(wú)取代的徑 基,取代或無(wú)取代的芳基,取代或無(wú)取代的雜芳基;其中,所有的取代基團(tuán)為給電子基團(tuán),或 者為弱吸電子基團(tuán);
[0023]
其中,R37~R45為氨,面素,取代或無(wú)取代的烷基,取代或無(wú) 取代的烷氧基,取代或無(wú)取代的氨基,取代或無(wú)取代的徑基,取代或無(wú)取代的芳基,取代或 無(wú)取代的雜芳基;其中,所有的取代基團(tuán)為給電子基團(tuán),或者為弱吸電子基團(tuán)。
[0024] 有機(jī)光電材料的制備方法,包括W下步驟:
[0025] 步驟1,制備3,3 二漠二苯諷;W二漠二苯諷為原料,加入N-漠代班巧酷亞胺,在 濃硫酸中,100~110°c下攬拌1~2小時(shí),得到3,3 二漠二苯諷;其中,N-漠代班巧酷亞胺與 二漠二苯諷的摩爾比大于2;
[0026] 步驟2,Pd2(化a)3,P(t-Bu)3在苯系溶劑中攬拌10-20分鐘后,再加入3,3'-二漠二 苯諷,伯胺,叔下醇鋼,90-100°C下回流20~22小時(shí),得到所述的環(huán)狀有機(jī)光電材料;
[0027] 所述伯胺為Arl的伯胺、Ar2的伯胺中的一種或兩種的混合物;Arl, Ar2為取代或無(wú) 取代的芳香雜環(huán)基,或者為取代或無(wú)取代的芳香環(huán)基;
[0028] 其中,Pd2(化a)3的摩爾量為3,3'-二漠二苯諷的2~3%;P(t-Bu)3的摩爾量為3, 3'-二漠二苯諷的5~6%;叔下醇鋼摩爾量為3,3'-二漠二苯諷的2倍W上;伯胺的摩爾量為 3,3'-二漠二苯諷的0.9~1.2倍。
[00巧]Arl,Ar2選自W下結(jié)構(gòu):
[0030] 其中,Rl~R5為氨,面素,取代或無(wú)取代的烷基,取代或無(wú)取代的 , 烷氧基,取代或無(wú)取代的氨基,取代或無(wú)取代的徑基,取代或無(wú)取代的芳基,取代或無(wú)取代 的雜芳基;
[0031] 其中,所有的取代基閉為給電子基團(tuán),或者為弱吸電子基團(tuán);
[0032] 其中,R6~R12為氨,面素,取代或無(wú)取代的烷基,取代 ? 或無(wú)取代的烷氧基,取代或無(wú)取代的氨基,取代或無(wú)取代的徑基,取代或無(wú)取代的芳基,取 代或無(wú)取代的雜芳基;R13,R14為氨,取代或無(wú)取代的烷基,取代或無(wú)取代的烷氧基,取代或 無(wú)取代的芳基,取代或無(wú)取代的雜芳基;
[0033] 其中,所有的取代基團(tuán)為給電子基團(tuán),或者為弱吸電子基團(tuán);
[0034]
其中,R15~R21為氨,面素,取代或無(wú)取代的烷基,取 代或無(wú)取代的烷氧基,取代或無(wú)取代的氨基,取代或無(wú)取代的徑基,取代或無(wú)取代的芳基, 取代或無(wú)取代的雜芳基;R22為氨,取代或無(wú)取代的烷基,取代或無(wú)取代的芳基,取代或無(wú)取 代的雜芳基;其中,所有的取代基團(tuán)為給電子基團(tuán),或者為弱吸電子基團(tuán);
[0035] R29為氨,面素,取代或無(wú)取 代的烷基 或無(wú)取代的徑基,取代或無(wú) 取代的男 給電子基團(tuán),或者為弱吸電 子基團(tuán);
[0036] S,面素,取代或無(wú)取代的燒 基,取代i 代的徑基,取代或無(wú)取代的 芳基,取斗 I團(tuán),或者為弱吸電子基團(tuán);
[0037] 其中,R33~R36為氨,面素, 取代或無(wú)取代的烷基,取代或無(wú)取代的烷氧基,取代或無(wú)取代的氨基,取代或無(wú)取代的徑 基,取代或無(wú)取代的芳基,取代或無(wú)取代的雜芳基;其中,所有的取代基團(tuán)為給電子基團(tuán),或 者為弱吸電子基團(tuán);
[0038]
i中,R37~R45為氨,面素,取代或無(wú)取代的烷基,取代或無(wú) 取代的烷氧基,取代或無(wú)取代的氨基,取代或無(wú)取代的徑基,取代或無(wú)取代的芳基,取代或 無(wú)取代的雜芳基;其中,所有的取代基團(tuán)為給電子基團(tuán),或者為弱吸電子基團(tuán)。
[0039] 所述Arl的伯胺的制備方法如下:WArl的硝基化合物原料加入4倍W上摩爾量的 水合阱,在乙醇有機(jī)溶劑中,加熱回流10~12小時(shí),得到Arl的伯胺。
[0040] 所述Ar2的伯胺的制備方法如下:WAr2的硝基化合物原料加入4倍W上摩爾量的 水合阱,在乙醇有機(jī)溶劑中,加熱回流10~12小時(shí),得到Ar2的伯胺。
[0041 ]有機(jī)光電材料的在有機(jī)電子器件中的應(yīng)用。
[0042] 所述有機(jī)電子器件包括有機(jī)發(fā)光電池,有機(jī)發(fā)光二極管,有機(jī)光伏電池,有機(jī)場(chǎng)效 應(yīng)晶體管,有機(jī)發(fā)光場(chǎng)效應(yīng)晶體管,有機(jī)傳感器及有機(jī)等離激元發(fā)射二極管。
[0043] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有W下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0044] (1)本發(fā)明的有機(jī)光電材料為非共輛環(huán)狀,左右兩邊是給體單元(D單元),中間是 受體單元(A單元),兩者之間有一定的扭轉(zhuǎn)角,具有大的能隙,且易于具有較小的AESTJA 而易于實(shí)現(xiàn)熱激發(fā)延遲巧光(TADF),可W充分用作藍(lán)光熱激發(fā)延遲巧光材料,擴(kuò)展了可用 于有機(jī)發(fā)光器件,特別是藍(lán)光器件的材料選項(xiàng)。
[0045] (2