一種含溴空穴傳輸材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機功能分子材料和有機電致發(fā)光顯示技術(shù)領(lǐng)域,具體設(shè)及具有較高 空穴遷移率的含漠空穴傳輸材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前,雖然W液晶顯示技術(shù)為主流的平板顯示技術(shù)已經(jīng)非常成熟,但是,其仍然存 在一些難W克服的困難;因此,在最近幾年來,新型的有機電致發(fā)光脫穎而出,成為平板顯 示技術(shù)中最熱口的顯示技術(shù)。有機電致發(fā)光器件由于具有材料的選擇性廣、發(fā)光亮度和發(fā) 光效率高、視角廣、響應(yīng)速度快、超薄、重量輕、主動發(fā)光、功耗低、成本較低等優(yōu)異特性,在 平板顯示技術(shù)上有明顯的優(yōu)勢,得到了廣泛研究與快速發(fā)展。
[0003] 早在1963年,美國化W化rk大學(xué)的Pope首次發(fā)現(xiàn)單晶蔥的電致發(fā)光,但由于其驅(qū) 動電壓高,量子效率低,未能引起廣泛的研究興趣。直到1987年,Eastern Kodak公司化ng采 用8-徑基哇嘟侶成功制成性能優(yōu)良的化器件,有機電致發(fā)光的研究開始進入一個嶄新的時 代。目前,有機電致發(fā)光的研究已經(jīng)不僅僅限于學(xué)術(shù)界,很多知名的大公司都投入很多資金 和人力在運一領(lǐng)域,使得它的研究蓬勃發(fā)展。
[0004] 有機電致發(fā)光器件均含有至少一個有機電致發(fā)光層,最簡單的=明治結(jié)構(gòu)即為在 導(dǎo)電玻璃陽極通過蒸鍛或旋涂的手段獲得發(fā)光層,然后鍛上陰極。運種結(jié)構(gòu)的有機電致發(fā) 光器件的效率和穩(wěn)定性均不高;因而通常引入電子傳輸層、空穴傳輸層,有時也會引入電子 注入層W及空穴注入層,形成多層結(jié)構(gòu)器件,W達到提高空穴和電子的平衡,提高器件的性 能。
[0005] 顯然,各個有機功能層的材料的性能都直接影響著電致發(fā)光器件的性能。實驗表 明,空穴傳輸材料的性能對器件性能的影響較大,降低空穴傳輸材料的空穴注入勢壘,提高 空穴傳輸材料的空穴遷移率均可達到提高器件效率和性能的目的;此外,空穴傳輸材料的 熱穩(wěn)定性越好,器件的穩(wěn)定性越好,器件的壽命也就越長;因此,要求空穴傳輸材料應(yīng)該具 備低的空穴注入勢壘,空穴遷移率高W及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高等特點,W實現(xiàn)有機電致發(fā)光 器件性能的提升。目前,已經(jīng)有一系列的空穴傳輸材料,但是,隨著研究的進一步發(fā)展,空穴 傳輸材料的性能需要進一步提高,設(shè)計合成新的空穴傳輸材料,進而優(yōu)化器件性能,是有機 電致發(fā)光研究的重要內(nèi)容之一。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的目的在于提出一種新的空穴傳輸材料及其制備方法,該材料具有良好的 空穴傳輸能力。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0008] -種含漠空穴傳輸材料,其特征在于,該空穴傳輸材料為含漠的有機化合物,其結(jié) 構(gòu)式為:
[0009]
[0010] 上述含漠空穴傳輸材料的制備方法,包括如下步驟:
[0011] 步驟1.準(zhǔn)備結(jié)構(gòu)式為如下表示的化合物S苯胺,W下稱為化合物A; W及N-漠代下 二酷亞胺(NBS),W下疏為化合物B;
[001 ^ 化合物A
[001引步驟2 .在低溫環(huán)境下,將化合物A和化合物B按摩爾比1: 3~1: 3.5的比例于溶劑 中,攬拌反應(yīng)4~化,反應(yīng)完成后,得到化合物C;其反應(yīng)式如下:
[0014]
[0015] 步驟3.準(zhǔn)備結(jié)構(gòu)式如下的化合物D(哇嘟棚酸):
[0016]
[0017]步驟4.在惰性氣體(氮氣)保護下,將化合物C與化合物D按照1:2~1:2.5的摩爾比 例和鈕催化劑溶于溶劑中,隨后加入碳酸鋼,加熱升溫至回流狀態(tài),攬拌反應(yīng)8~24h,冷卻 提純反應(yīng)液得含漠空穴傳輸材料,反應(yīng)式如下:
[001 引
[0019] 優(yōu)選的,步驟2之后還包括對化合物C的分離提純步驟:待反應(yīng)停止,緩慢加入超純 水,使其水解,得到沉淀物,抽濾后得到化合物C,再經(jīng)過硅膠柱色譜分離得所述固體化合物 C。
[0020] 優(yōu)選的,步驟4之后還包括對含漠空穴傳輸材料的分離提純步驟:待反應(yīng)停止并冷 卻至室溫,反應(yīng)液減壓濃縮處理,隨后二氯甲燒萃取并合并有機相后,水洗,無水MgS化干燥 有機相,清洗過濾有機相,濾液減壓除溶劑后,硅膠柱色譜分離后用四氨巧喃重結(jié)晶得所述 含漠空穴傳輸材料。
[0021] 優(yōu)選的,步驟2中所述溶劑為DMF(N,N-二甲基甲酯胺)、二氯甲燒、丙酬、正己燒或 二甲基亞諷。
[0022] 優(yōu)選的,步驟4中所述溶劑為:體積比2:1的甲苯和乙醇的混合溶液、或甲苯或N,N-二甲基甲酯胺、或1,4-二氧六環(huán)。
[0023] 上述含漠空穴傳輸材料的應(yīng)用,用于制作有機電致發(fā)光器件的空穴傳輸層,能夠 得到高效率的有機電致發(fā)光器件。
[0024] 本發(fā)明通過對原有材料0〇1?4(曲61171-1313-(4-911;[]1〇1;[]1-8-71-地6]171)-日111;[]16, 4,4'-二(8-哇嘟)-S苯胺)進行修飾,引入一個漠原子,得到一種全新的含漠空穴傳輸材料 化-001?4((4-81'〇111〇可116]171)-1313-(4-911;[]1〇1;[]1-8-5^-地6]15^1)-日111;[]16,4-漠苯基-2-(4-哇 嘟-8-苯基)胺);此空穴材料與DQTPA相比,空穴傳輸性能明顯提高,能夠用作高效率有機電 致發(fā)光器件中的空穴傳輸層。
【附圖說明】
[0025] 圖1為實施例中測試含漠空穴傳輸材料遷移率器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖 2 為化-DQTPA 與NPB(N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidine,N,N'-二苯基-N,N'-(N-苯基-1-糞胺)-聯(lián)苯二胺),DQTPA空穴遷移率對比圖。
【具體實施方式】
[0027] 下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0028] 實施例1
[0029] 本實施例中提供一種含漠空穴傳輸材料,其結(jié)構(gòu)式為:
[0030]
[0031] 上述化-DQTPA空穴傳輸材料的合成包括兩個階段:
[0032] 第一階段:在100mL圓底燒瓶中加入2.45gS苯胺,使S苯胺剛好全部溶于DMF( (N, N-二甲基甲酯胺)中,冰水混合物制造低溫環(huán)境,將5.34gNBS溶于IOml的DMF中,經(jīng)恒壓漏斗 緩慢加入到圓底燒瓶中,避光狀態(tài)下攬拌反應(yīng)化;待反應(yīng)完成后,加入水水解,有沉淀產(chǎn)生, 抽濾,柱分離,干燥,得到中間產(chǎn)物=漠=苯胺4.06g(產(chǎn)率為85 % );
[0033] 第二階段:在250ml雙口圓底燒瓶中加入2.39gS漠 S苯胺,1.86g哇嘟棚酸,0.1 g 四S苯基麟鈕(催化劑),30ml甲苯,15ml乙醇,20ml濃度為2mol/L的碳酸鋼溶液,在氮氣的 保護下于ll〇°C下攬拌反應(yīng)24h;反應(yīng)結(jié)束后,待反應(yīng)液冷卻至室溫,多次用二氯甲燒分液, 合并所有有機相,利用柱色譜分離,烘干,得到最終產(chǎn)物2.44g(產(chǎn)率為85 % )。
[0034] 實例的主要方程式為:
[0035]
[0036] 產(chǎn)物檢測數(shù)據(jù)如下:
[0037] 質(zhì)譜(m/z) :578.2(M+)
[0038] 元素分析:C36肥4BrN3
[0039] 理論值(%):C,74.74;H,4.18;N,7.26.
[0040] 實測值(%):C,74.29;H,4.21;N,7.22.
[0041 ] W下是本實施化-DQTPA空穴傳輸材料的空穴遷移率器件的結(jié)構(gòu)與制備:
[0042] 其有機電致發(fā)光的結(jié)構(gòu)如圖1所示,該器件包括依次疊層的玻璃基片/IT0/M003 (IOnm)/化-DQTPA or DQTPA or NPB(l〇〇nm)/Mo03(IOnmVAl(IOOnm)(玻璃/氧化銅錫/氧 化鋼/4-漠-4 ',4"二(8-哇嘟)-S苯胺或4 ',4"二(8-哇嘟)-S苯胺或N,N 二(糞-1 -基)-N, N ' -雙(苯基)-聯(lián)苯胺/氧化鋼/侶)。
[0043] 上述空穴遷移率器件的制備過程為:
[0044] 在清洗過并用臭氧處理過的ITO基片上,通過真空蒸鍛技術(shù),在不破壞真空的情況 下,依次在ITO上蒸鍛厚度為10皿的M003作為空穴注入層,厚度為IOOnm的化-DQTPA作為空 穴傳輸層,IOnm M003作為電子阻擋層,最后蒸鍛上10化m的Al作為器件陰極。同時,制作了 用DQTPA或WB替代化-DQTPA相同結(jié)構(gòu)的器件。
[0045] 對上述3個器件空穴遷移率進行測試,其空穴遷移率對比圖如圖2所示,可W看出, 本發(fā)明所提供的含漠的有機空穴傳輸材料的空穴遷移率比不含漠的有機空穴傳輸材料,甚 至廣泛使用的NPB的空穴遷移率更高,預(yù)計用于制備高性能、高效率的有機電致發(fā)光器件, 為有機電致發(fā)光材料提供了新的選擇。
[0046] W上所述,僅為本發(fā)明的【具體實施方式】,本說明書中所公開的任一特征,除非特別 敘述,均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加 W替換;所公開的所有特征、或所有方 法或過程中的步驟,除了互相排斥的特征和/或步驟W外,均可W任何方式組合。
【主權(quán)項】
1. 一種含溴空穴傳輸材料,其特征在于,該空穴傳輸材料為含溴的有機化合物,其結(jié)構(gòu) 式為:2. 按權(quán)利要求1所述含溴空穴傳輸材料的制備方法,包括如下步驟: 步驟1.準(zhǔn)備結(jié)構(gòu)式為如下表示的化合物三苯胺,以下稱為化合物A;以及N-溴代丁二酰 亞胺(NBS),以下稱為化合物B;步驟2.在低溫環(huán)境下,將化合物A和化合物B按摩爾比1:3~1:3.5的比例于溶劑中,攪 拌反應(yīng)4~5h,反應(yīng)完成后,得到化合物C:步驟3.準(zhǔn)備結(jié)構(gòu)式如下的化合物D:步驟4.在惰性氣體保護下,將化合物C與化合物D按照1:2~1: 2.5的摩爾比例和鈀催化 劑溶于溶劑中,隨后加入碳酸鈉,加熱升溫至回流狀態(tài),攪拌反應(yīng)8~24h,冷卻提純反應(yīng)液 得含溴空穴傳輸材料:3. 按權(quán)利要求2所述含溴空穴傳輸材料的制備方法,其特征在于,步驟2之后還包括對 化合物C的分離提純步驟:待反應(yīng)停止,緩慢加入超純水,使其水解,得到沉淀物,抽濾后得 到化合物C,再經(jīng)過硅膠柱色譜分離得所述固體化合物C。4. 按權(quán)利要求2所述含溴空穴傳輸材料的制備方法,其特征在于,步驟4之后還包括對 含溴空穴傳輸材料的分離提純步驟:待反應(yīng)停止并冷卻至室溫,反應(yīng)液減壓濃縮處理,隨后 二氯甲烷萃取并合并有機相后,水洗,無水MgS0 4干燥有機相,清洗過濾有機相,濾液減壓除 溶劑后,硅膠柱色譜分離后用四氫呋喃重結(jié)晶得所述含溴空穴傳輸材料。5. 按權(quán)利要求2所述含溴空穴傳輸材料的制備方法,其特征在于,步驟2中所述溶劑為 DMF(N,N-二甲基甲酰胺)、二氯甲烷、丙酮、正己烷或二甲基亞砜。6. 按權(quán)利要求2所述含溴空穴傳輸材料的制備方法,其特征在于,步驟4中所述溶劑為: 體積比2:1的甲苯和乙醇的混合溶液、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺或1,4_二氧六環(huán)。7. 按權(quán)利要求1所述含溴空穴傳輸材料的應(yīng)用,其特征在于,該含溴空穴傳輸材料用于 制作有機電致發(fā)光器件的空穴傳輸層。
【專利摘要】本發(fā)明屬于有機電致發(fā)光顯示技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種含溴的高效空穴傳輸材料,具體為提供一種含溴的空穴傳輸材料及其制備方法,該空穴傳輸材料的結(jié)構(gòu)式為Br-DQTPA,結(jié)構(gòu)式為:該材料空穴傳輸性能明顯提高,能夠用作高效率有機電致發(fā)光器件中的空穴傳輸層,能制作出高效率的有機電致發(fā)光器件。
【IPC分類】C07D215/12, H01L51/54
【公開號】CN105669544
【申請?zhí)枴緾N201610131762
【發(fā)明人】陶斯祿, 杜曉揚, 楊曉霞
【申請人】電子科技大學(xué)
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年3月9日