一種含有樟腦取代基的芴類有機(jī)電致發(fā)光材料及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種有機(jī)電致發(fā)光材料及其應(yīng)用，具體涉及一種含有樟腦取代基的芴 類有機(jī)電致發(fā)光材料，并涉及該材料在有機(jī)電致發(fā)光領(lǐng)域作為藍(lán)色發(fā)光材料的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機(jī)電致發(fā)光二級(jí)管（OLED)產(chǎn)生于上世紀(jì)80年代，經(jīng)過二十余年的發(fā)展，該技術(shù) 已逐步走向成熟，目前，有機(jī)電致發(fā)光技術(shù)，主要被應(yīng)用在兩個(gè)領(lǐng)域中，分別為全彩顯示和 白光照明，基于OLED顯示技術(shù)的商品，已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，比如，在智能手機(jī)、曲面電視 等商品中，已經(jīng)較廣泛地應(yīng)用了該項(xiàng)技術(shù)。
[0003] OLED器件是顯示面板的子結(jié)構(gòu)單元，從材料劃分，OLED器件可以分為小分子器件 和高分子器件，從顏色劃分，可以分為藍(lán)光、綠光、紅光、黃光器件等，在小分子器件中，藍(lán)光 器件的發(fā)展尚不夠成熟，藍(lán)光器件的色純度、效率和壽命都有待提高。
[0004] 在已有的報(bào)道中，藍(lán)色發(fā)光器件的中心結(jié)構(gòu)，最常見的是蒽，其次是芴、芘等閉環(huán) 有機(jī)分子，在芴類分子中，以9, 9' -螺二芴最為常見，9, 9' -螺二芴具有相互交叉的平面結(jié) 構(gòu)，能夠有效避免分子聚集，增加材料的薄膜穩(wěn)定性，不過，9, 9'-螺二芴分子的熒光量子效 率相對(duì)偏低，其發(fā)光效率常常不及蒽類，對(duì)芴類結(jié)構(gòu)的另一種修飾方式，是在芴的9位引入 開環(huán)碳鏈，這類修飾有時(shí)可以獲得較高的熒光量子效率，但材料的穩(wěn)定性卻不及9, 9' -螺 二芴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種含有樟腦取代基的芴類有機(jī)電致發(fā)光材 料，該類材料具有較好的薄膜穩(wěn)定性和適合的分子能級(jí)，可以作為發(fā)光材料，尤其是藍(lán)色發(fā) 光材料，應(yīng)用在有機(jī)電致發(fā)光領(lǐng)域中。
[0006] 樟腦是一種常見的天然產(chǎn)物，樟腦分子具有大位阻的環(huán)狀烷基結(jié)構(gòu)，且價(jià)格低廉， 適合作為大位阻取代基使用，將樟腦分子的結(jié)構(gòu)單元引入芴環(huán)，有利于保持芴類分子的空 間位阻和薄膜穩(wěn)定性，同時(shí)，芴類分子具有較好的發(fā)光性能，且其2位和7位具有較高的化 學(xué)活性，可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)修飾，將樟腦分子的空間位阻和芴類分子的發(fā)光性能相結(jié)合， 是本發(fā)明所述材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。
[0007] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種含有樟腦取代基的芴類有機(jī)電致 發(fā)光材料，該有機(jī)電致發(fā)光材料以芴環(huán)為中心，將樟腦分子的結(jié)構(gòu)單元引入芴環(huán)的9位，且 在芴環(huán)的2位、7位引入相同的芳香取代基團(tuán)，具有如下結(jié)構(gòu)：
[0008]
[0009] 其中，ArJP Ar 2相同，均為含取代基或不含取代基的芳香環(huán)或芳香雜環(huán)。
[0010] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0011] 進(jìn)一步，所述ArJP Ar 2的分子量在77-500之間。
[0012] 進(jìn)一步，所述為含有取代基或不含取代基的苯基、萘基、菲基、蒽基、熒 蒽基、芴基、芘基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基或N-取代咔唑基。上述基團(tuán)的取代基可以 是烷基，優(yōu)選為甲基、己基、叔丁基。
[0013] 本發(fā)明的有益效果是：
[0014] 本發(fā)明提供了一種含有樟腦取代基的芴類有機(jī)電致發(fā)光材料，并提供了該類材料 的制備方法，以該材料作為藍(lán)色發(fā)光材料制作的有機(jī)電致發(fā)光器件（例如藍(lán)色OLED器件）， 展示了較好的效能，其特點(diǎn)在于：
[0015] 1.通過一定的化學(xué)方法，將樟腦結(jié)構(gòu)單元引入到芴環(huán)之上，制備了含有樟腦取代 基的芴類小分子有機(jī)電致發(fā)光材料。
[0016] 2.該類材料具有較好的薄膜穩(wěn)定性和適合的分子能級(jí)，可以作為藍(lán)色發(fā)光材料， 應(yīng)用在有機(jī)電致發(fā)光領(lǐng)域中。
[0017] 3.以該類材料作為藍(lán)色發(fā)光材料制作的有機(jī)電致發(fā)光器件，展示了較好的效能， 器件CIE坐標(biāo)（0. 15-0. 18, 0. 06-0. 15)，是一類色純度較好的深藍(lán)色發(fā)光器件，器件的最大 亮度1600-6100cd/m2,最大電流效率I. 6-2. 2cd/A，器件效率良好。
[0018] 本發(fā)明還涉及了一種含有樟腦取代基的芴類有機(jī)電致發(fā)光材料的制備方法，包括 以下步驟：
[0019] (1)以2-溴聯(lián)苯和樟腦為原料，經(jīng)格氏、關(guān)環(huán)、溴代三步反應(yīng)，得到中間體化合物 3,反應(yīng)式如下：
[0020]
[0021] (2)以化合物3為原料，與底物結(jié)構(gòu)的硼酸進(jìn)行交叉偶聯(lián)反應(yīng)，所述底物結(jié)構(gòu)為含 取代基或不含取代基的芳香環(huán)或芳香雜環(huán)，得到所述含有樟腦取代基的芴類有機(jī)電致發(fā) 光材料。
[0022] 本發(fā)明通過上述制備方法可以制備上述含有樟腦取代基的芴類小分子有機(jī)電致 發(fā)光材料。
[0023] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0024] 進(jìn)一步，所述底物結(jié)構(gòu)的分子量在77-500之間。
[0025] 進(jìn)一步，所述底物結(jié)構(gòu)為含有取代基或不含取代基的苯基、萘基、菲基、蒽基、熒蒽 基、芴基、芘基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基或N-取代咔唑基。上述基團(tuán)的取代基可以是 烷基，優(yōu)選為甲基、己基、叔丁基。
[0026] 以下所列化合物C01-C16,是符合本發(fā)明精神和原則的代表結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)理解，列出 以下化合物結(jié)構(gòu)，只是為了更好地解釋本發(fā)明，并非是對(duì)本發(fā)明的限制。
[0027]
[0028]
[0029] \ LI
\ I I
[0030] 本發(fā)明提供了一種含有樟腦取代基的芴類有機(jī)電致發(fā)光材料，并提供了該類材料 的制備方法，同時(shí)，本發(fā)明還將提供上述材料作為藍(lán)色發(fā)光材料用于有機(jī)電致發(fā)光領(lǐng)域的 應(yīng)用實(shí)例，尤其是用于有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光層的應(yīng)用實(shí)例，所述實(shí)施過程與結(jié)果，只是 為了更好地解釋本發(fā)明，并非是對(duì)本發(fā)明的限制。
[0031] 所制備的有機(jī)電致發(fā)光器件（例如藍(lán)色OLED器件）一般包括依次疊加的ITO導(dǎo) 電玻璃襯底（陽極）、空穴傳輸層（NPB)、發(fā)光層（本發(fā)明涉及的有機(jī)電致發(fā)光材料）、電子 傳輸層（PBD+TPBI)、電子注入層（LiF)和陰極層（Al)。所有功能層均采用真空蒸鍍工藝制 成。該類器件中所用到的一些有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)式如下所示。
[0033] 本發(fā)明中，器件的功能層并不限于使用上述材料，這些材料可以用其它材料代替， 以期待進(jìn)一步改善器件性能，如空穴傳輸層可以用TAPC等代替，電子傳輸層可以用TpPYPB 等代替，這些材料的分子結(jié)構(gòu)式如下：
[0034]
【附圖說明】
[0035] 圖1為本發(fā)明所制備的有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖，由下層至上層，依次為 ITO導(dǎo)電玻璃襯底（101)、空穴傳輸層（102)、發(fā)光層（103)、電子傳輸層（104)、電子注入層 (105)和陰極層（106)，其中發(fā)光層（103)涉及到本發(fā)明所述的含有樟腦取代基的芴類有機(jī) 電致發(fā)光材料。
[0036] 圖2為實(shí)施例15中，以化合物COl作為有機(jī)電致發(fā)光器件一的發(fā)光層，器件一的 電壓-電流密度曲線；
[0037] 圖3為實(shí)施例15中，以化合物COl作為有機(jī)電致發(fā)光器件一的發(fā)光層，器件一的 電壓-亮度曲線；
[0038] 圖4為實(shí)施例15中，以化合物COl作為有機(jī)電致發(fā)光器件一的發(fā)光層，器件一的 電流密度-電流效率曲線；
[0039] 圖5為實(shí)施例15中，以化合物COl作為有機(jī)電致發(fā)光器件一的發(fā)光層，器件一在 亮度為100cd/m2時(shí)的電致發(fā)光光譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并 非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0041] 化合物制備實(shí)施例：
[0042] 實(shí)施例1 :中間體3的制備
[0043]
[0044] 化合物1的制備：在2L三口燒瓶中加人鎂片（6.3g，0.26mol)，將2-溟聯(lián)苯 (60. 6g，0. 26mol)溶解在300g THF中，置于恒壓滴液漏斗，一次性加入總量的1/5,開啟攪 拌，升溫至回流，待反應(yīng)引發(fā)后，滴加剩余的2-溴聯(lián)苯溶液，Ih滴加完畢，回流反應(yīng)3h，降