本發(fā)明涉及有機(jī)電致發(fā)光材料領(lǐng)域，具體涉及一種基于蒽的有機(jī)電致發(fā)光化合物及其有機(jī)電致發(fā)光器件，屬于有機(jī)電致發(fā)光器件顯示
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：有機(jī)電致發(fā)光器件(OLEDs)為在兩個(gè)金屬電極之間通過(guò)旋涂或者真空蒸鍍沉積一層有機(jī)材料制備而成的器件，一個(gè)經(jīng)典的三層有機(jī)電致發(fā)光器件包含空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層。由陽(yáng)極產(chǎn)生的空穴經(jīng)空穴傳輸層跟由陰極產(chǎn)生的電子經(jīng)電子傳輸層結(jié)合在發(fā)光層形成激子，而后發(fā)光。有機(jī)電致發(fā)光器件可以根據(jù)需要通過(guò)改變發(fā)光層的材料來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)射各種需要的光。有機(jī)電致發(fā)光器件作為一種新型的顯示技術(shù)，具有自發(fā)光、寬視角、低能耗、效率高、薄、色彩豐富、響應(yīng)速度快、適用溫度范圍廣、低驅(qū)動(dòng)電壓、可制作柔性可彎曲與透明的顯示面板以及環(huán)境友好等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，可以應(yīng)用在平板顯示器和新一代照明上，也可以作為L(zhǎng)CD的背光源。自從20世紀(jì)80年代底發(fā)明以來(lái)，有機(jī)電致發(fā)光器件已經(jīng)在產(chǎn)業(yè)上有所應(yīng)用，比如作為相機(jī)和手機(jī)等屏幕，但是目前的OLED器件由于效率低，使用壽命短等因素制約其更廣泛的應(yīng)用，特別是大屏幕顯示器，因此需要提高器件的效率。而制約其中的一個(gè)重要因素就是有機(jī)電致發(fā)光器件中的有機(jī)電致發(fā)光材料的性能。另外由于OLED器件在施加電壓運(yùn)行的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生焦耳熱，使得有機(jī)材料容易發(fā)生結(jié)晶，影響了器件的壽命和效率，因此，也需要開發(fā)穩(wěn)定高效的有機(jī)電致發(fā)光材料。在OLED材料中，由于大多有機(jī)電致發(fā)光材料傳輸空穴的速度要比傳輸電子的速度快，容易造成發(fā)光層的電子和空穴數(shù)量不平衡，這樣器件的效率就比較低。三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)自發(fā)明以來(lái)，已經(jīng)被廣泛地研究，但是作為電子傳輸材料它的電子遷移率還是很低，并且自身會(huì)降解的內(nèi)在特性，在以之為電子傳輸層的器件中，會(huì)出現(xiàn)電壓下降的情況，同時(shí)，由于較低的電子遷移率，使得大量的空穴進(jìn)入到Alq3層中，過(guò)量的空穴以非發(fā)光的形式輻射能量，并且在作為電子傳輸材料時(shí)，由于它發(fā)綠光的特性，在應(yīng)用上受到了限制。因此，發(fā)展穩(wěn)定并且具有較大電子遷移率的電子傳輸材料，對(duì)有機(jī)電致發(fā)光器件的廣泛使用具有重大的價(jià)值。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明首先提供一種基于蒽的有機(jī)電致發(fā)光電子傳輸化合物，其為具有如下結(jié)構(gòu)式I的化合物：其中，R1-R8分別獨(dú)立地選自氫、氘、鹵素、氰基、硝基、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C6-C30的取代或者未取代的芳基、C3-C30的取代或者未取代的含有一個(gè)或者多個(gè)雜原子的芳基、C2-C8取代或者未取代的烯烷基、C2-C8取代或者未取代的炔烷基；Ar1-Ar2分別獨(dú)立地選自C6-C30的取代或者未取代的芳基、C3-C30的取代或者未取代的含有一個(gè)或者多個(gè)雜原子的芳基。優(yōu)選地，R1-R8分別獨(dú)立地選自氫和C1-C8烷基；Ar1-Ar2分別獨(dú)立地選自苯基、甲苯基、萘基、聯(lián)苯基、苯基萘基、萘基苯基、菲基、熒蒽基、蒽基、芘基、芴基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、吡啶基、嘧啶基、喹啉基、異喹啉基、三嗪基、吡咯基、呋喃基、噻唑基。進(jìn)一步優(yōu)選地，基于蒽的有機(jī)電致發(fā)光化合物為下列結(jié)構(gòu)式1-60的化合物：本發(fā)明的一種基于蒽的有機(jī)電致發(fā)光電子傳輸化合物可以應(yīng)用在有機(jī)電致發(fā)光器件、有機(jī)太陽(yáng)能電池、有機(jī)薄膜晶體管或有機(jī)光感受器領(lǐng)域。本發(fā)明還提供了一種有機(jī)電致發(fā)光器件，該器件包含陽(yáng)極、陰極和有機(jī)層，有機(jī)層包含發(fā)光層、空穴注入層、空穴傳輸層、空穴阻擋層、電子注入層、電子傳輸層中的至少一層，其中所述有機(jī)層中至少有一層含有如結(jié)構(gòu)式I所述的基于蒽的有機(jī)電致發(fā)光電子傳輸化合物：其中R1-R8、Ar1和Ar2的定義如前所述。其中有機(jī)層為發(fā)光層和電子傳輸層；或者有機(jī)層為發(fā)光層、空穴注入層、空穴傳輸層和電子傳輸層；或者有機(jī)層為發(fā)光層、空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層和電子注入層；或者有機(jī)層為發(fā)光層、空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層、電子注入層和阻擋層；或者有機(jī)層為發(fā)光層、空穴傳輸層、電子傳輸層、電子注入層和阻擋層；或者有機(jī)層為發(fā)光層、空穴傳輸層、電子注入層和阻擋層。優(yōu)選地，其中如結(jié)構(gòu)式I所述的基于蒽的有機(jī)電致發(fā)光電子傳輸化合物所在的層為電子傳輸層或電子注入層。優(yōu)選地，其中結(jié)構(gòu)式I所述的基于蒽的有機(jī)電致發(fā)光電子傳輸化合物為結(jié)構(gòu)式1-60的化合物。如結(jié)構(gòu)式I所述的基于蒽的有機(jī)電致發(fā)光電子傳輸化合物用于發(fā)光器件制備時(shí)，可以單獨(dú)使用，也可以和其他化合物混合使用；如結(jié)構(gòu)式I所述的基于蒽的有機(jī)電致發(fā)光電子傳輸化合物可以單獨(dú)使用其中的一種化合物，也可以同時(shí)使用結(jié)構(gòu)式I中的兩種以上的化合物。本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光器件，進(jìn)一步優(yōu)選的方式為，該有機(jī)電致發(fā)光器件包含陽(yáng)極、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極，其中電子傳輸層或電子注入層中含有至少一種結(jié)構(gòu)式I的化合物；進(jìn)一步優(yōu)選地，電子傳輸層或電子注入層中含有至少一種結(jié)構(gòu)式1-60的化合物。本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光器件，結(jié)構(gòu)式I化合物作為電子傳輸層時(shí)也可以兼做電子注入層。本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光器件有機(jī)層的總厚度為1-1000nm，優(yōu)選50-500nm。本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光器件在使用本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)式I的化合物時(shí)，可以搭配使用其他材料，如在空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和阻擋層中等，而獲得藍(lán)光、綠光、黃光、紅光或者白光。本發(fā)明有機(jī)電致發(fā)光器件的空穴傳輸層和空穴注入層，所需材料具有很好的空穴傳輸性能，能夠有效地把空穴從陽(yáng)極傳輸?shù)桨l(fā)光層上。可以包括其它小分子和高分子有機(jī)化合物，包括但不限于咔唑類化合物、三芳香胺化合物、聯(lián)苯二胺化合物、芴類化合物、酞菁類化合物、六氰基六雜三苯(hexanitrilehexaazatriphenylene)、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基對(duì)苯醌(F4-TCNQ)、聚乙烯基咔唑、聚噻吩、聚乙烯或聚苯磺酸。本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光層，具有很好的發(fā)光特性，可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)可見光的范圍?？梢院腥缦禄衔?，包括但是不限于萘類化合物、芘類化合物、芴類化合物、菲類化合物、屈類化合物、熒蒽類化合物、蒽類化合物、并五苯類化合物、苝類化合物、二芳乙烯類化合物、三苯胺乙烯類化合物、胺類化合物、咔唑類化合物、苯并咪唑類化合物、呋喃類化合物、金屬有機(jī)熒光絡(luò)合物、金屬有機(jī)磷光絡(luò)合物(如Ir、P、Os、Cu、Au)、聚乙烯咔唑、聚有機(jī)硅化合物、聚噻吩等有機(jī)高分子發(fā)光材料，它們可以單獨(dú)使用，也可以多種混合物使用。本發(fā)明有機(jī)電致發(fā)光器件的有機(jī)電子傳輸材料要求具有很好的電子傳輸性能，能夠有效地把電子從陰極傳輸?shù)桨l(fā)光層中，具有很大的電子遷移率。除本發(fā)明的具有結(jié)構(gòu)式I化合物外，還可以選擇或搭配如下化合物，但是不限于此：氧雜惡唑、噻唑類化合物、三氮唑類化合物、三氮嗪類化合物、三氮雜苯類化合物、喔啉類化合物、二氮蒽類化合物、含硅雜環(huán)類化合物、喹啉類化合物、菲啰啉類化合物、金屬螯合物(如Alq3)、氟取代苯類化合物、苯并咪唑類化合物。本發(fā)明有機(jī)電致發(fā)光器件的電子注入層，可以有效地把電子從陰極注入到有機(jī)層中，除本發(fā)明的具有結(jié)構(gòu)式I化合物外，主要選自堿金屬或者堿金屬的化合物，或選自堿土金屬或者堿土金屬的化合物或者堿金屬絡(luò)合物，可以選擇如下化合物，但是不限于此：堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬的氧化物或者鹵化物、堿土金屬的氧化物或者鹵化物、稀土金屬的氧化物或者鹵化物、堿金屬或者堿土金屬的有機(jī)絡(luò)合物；優(yōu)選為鋰、氟化鋰、氧化鋰、氮化鋰、8-羥基喹啉鋰、銫、碳酸銫、8-羥基喹啉銫、鈣、氟化鈣、氧化鈣、鎂、氟化鎂、碳酸鎂、氧化鎂，這些化合物可以單獨(dú)使用也可以混合物使用，也可以跟其他有機(jī)電致發(fā)光材料配合使用。本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光器件中有機(jī)層的每一層，可以通過(guò)真空蒸鍍法、分子束蒸鍍法、溶于溶劑的浸涂法、旋涂法、棒涂法或者噴墨打印等方式制備。對(duì)于金屬電機(jī)可以使用蒸鍍法或者濺射法進(jìn)行制備。器件實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明如結(jié)構(gòu)式I所述的基于蒽的有機(jī)電致發(fā)光電子傳輸化合物，具有較好熱穩(wěn)定性、高發(fā)光效率、高發(fā)光純度。采用該有機(jī)電致發(fā)光電子傳輸化合物制作的器件具有電致發(fā)光效率良好和色純度優(yōu)異以及壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明的一種有機(jī)電致發(fā)光器件結(jié)構(gòu)示意圖；其中，110代表為玻璃基板，120代表為陽(yáng)極，130代表為空穴傳輸層，140代表為發(fā)光層，150代表為電子傳輸層，160代表為電子注入層，170代表為陰極。具體實(shí)施方式為了更詳細(xì)敘述本發(fā)明，特舉以下例子，但是不限于此。實(shí)施例1化合物2的合成中間體2-1的合成在反應(yīng)瓶中苯腈(21g,0.2mol)、5-溴-2-氨基吡啶(34g,0.2mol)、溴化亞銅(1g)、1,10菲啰啉(1g)、碘化鋅(5g)、鄰二氯苯(300ml)，在130度下反應(yīng)24h，冷卻至室溫后過(guò)濾除去無(wú)機(jī)鹽，濾液濃縮后使用柱層析分離，得到白色固體28g，產(chǎn)率51％?；衔?的合成在反應(yīng)瓶中，加入中間體2-1(1.5g,5.5mmol)、9-(1-萘)-10-蒽硼酸(1.9g,5.5mmol)、碳酸鉀(1.5g,11mmol)、四氫呋喃(30ml)、水(10ml)，四三苯基膦鈀(0.1g)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱回流12小時(shí)，冷卻，除去溶劑，用二氯甲烷萃取，干燥濃縮，粗產(chǎn)品經(jīng)柱層析純化得到產(chǎn)品1.5g，56％。元素分析：C,86.79；H,4.76；N,8.45。實(shí)施例2化合物3的合成合成方法跟化合物2的一樣，除了用9-(2-萘)-10-蒽硼酸代替9-(1-萘)-10-蒽硼酸，產(chǎn)率73％。元素分析：C,86.60；H,4.96；N,8.44。實(shí)施例3化合物8的合成合成方法跟化合物2的一樣，除了用9-(4-(1-萘)-苯基)-10-蒽硼酸代替9-(1-萘)-10-蒽硼酸，產(chǎn)率57％。元素分析：C,87.92；H,4.75；N,7.23。實(shí)施例4化合物14的合成中間體14-1的合成合成方法跟化合物2的一樣，除了用9-蒽硼酸代替-10-蒽硼酸代替9-(1-萘)-10-蒽硼酸外，產(chǎn)率80％。中間體14-2的合成在燒瓶中，加入中間體14-1(5g,13.5mmol)、氯仿(50ml)、緩慢加入N-溴-丁二酰亞胺(2.4g,13.5mmol)、加熱回流5小時(shí)，冷卻，濃縮，加入四氫呋喃和乙醇重結(jié)晶，得到4.5g，產(chǎn)率74％?；衔?4的合成在燒瓶中，加入中間體14-2(1g,2.2mmol)、9,9'-螺二[9H-芴]-2-硼酸(0.8g,2.2mmol)、碳酸鉀(0.6g,4.4mmol)、四氫呋喃(20ml)、水(10ml)、四三苯基膦鈀(0.05g)，氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱回流10小時(shí)，冷卻，除去溶劑，過(guò)濾，濾餅用四氫呋喃和乙醇重結(jié)晶，得到產(chǎn)率1.3g，83％。元素分析：C,89.33；H,4.54；N,6.13。實(shí)施例5化合物19的合成合成方法跟化合物14一樣，除了用B-[4-(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯基]-硼酸代替9,9'-螺二[9H-芴]-2-硼酸外，產(chǎn)率65％。元素分析：C,84.38；H,4.66；N,10.96。實(shí)施例6化合物23的合成中間體23-1的合成合成方法跟中間體2-1一樣，用4-聯(lián)苯腈代替苯基，產(chǎn)率62％。化合物23的合成合成方法跟化合物3一樣，除了用中間體23-1代替中間體2-1外，產(chǎn)率74％。元素分析：C,87.92；H,4.64；N,7.44。實(shí)施例7化合物32的合成中間體32-1的合成合成方法跟中間體2-1一樣，除了用2-氨基-4-溴吡啶代替5-溴-2-氨基吡啶外，產(chǎn)率45％?；衔?2的合成合成方法跟化合物2一樣，除了用中間體32-1代替中間體2-1外，產(chǎn)率76％。元素分析：C,86.89；H,4.70；N,8.41。實(shí)施例8化合物48的合成中間體48-1的合成合成方法跟中間體32-1一樣，除了用1-萘腈代替苯腈外，產(chǎn)率35％?；衔?8的合成合成方法跟化合物8一樣，除了用中間體48-1代替中間體2-1外，產(chǎn)率66％。元素分析：C,88.61；H,4.68；N,6.71。實(shí)施例9-16有機(jī)電致發(fā)光器件的制備使用本發(fā)明的化合物制備OLED：首先，將透明導(dǎo)電ITO玻璃基板110(上面帶有陽(yáng)極120)(中國(guó)南玻集團(tuán)股份有限公司)依次經(jīng)：去離子水、乙醇、丙酮和去離子水洗凈，再用氧等離子處理30秒。然后，蒸鍍NPB，形成60nm厚的空穴傳輸層130。然后，在空穴傳輸層上蒸鍍37.5nm厚的Alq3摻雜1％C545T作為發(fā)光層140。然后，在發(fā)光層上蒸鍍37.5nm厚的50％本發(fā)明化合物和50％Liq作為電子傳輸層150。最后，蒸鍍1nmLiF為電子注入層160和100nmAl作為器件陰極170。所制備的器件(結(jié)構(gòu)示意圖見圖1)用PhotoResearchPR650光譜儀測(cè)得的在20mA/cm2的電流密度下的效率如表1。比較例1除了電子傳輸層用Alq3代替實(shí)施例的電子傳輸層外，其他的跟實(shí)施例9一樣。表1實(shí)施例化合物功率效率(lm/W)顏色926.2綠光1036.3綠光1186.5綠光12146.4綠光13196.7綠光14236.4綠光15326.3綠光16486.5綠光比較例1Alq35.0綠光在相同的條件下，應(yīng)用本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光電子傳輸材料制備的有機(jī)電致發(fā)光器件的效率高于比較例，如上所述，本發(fā)明的化合物具有高的穩(wěn)定性，本發(fā)明制備的有機(jī)電致發(fā)光器件具有高的效率和光純度。器件中所述結(jié)構(gòu)式以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本
技術(shù)領(lǐng)域：
中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3