[發(fā)明專利]4-芳基嘧啶或4-雜環(huán)芳基嘧啶化合物發(fā)光材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110094791.5
• 申請(qǐng)日: 2011-04-15
• 公開（公告）號(hào): CN102206207A
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 凌啟淡;黃維;梅群波;翁潔娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): C07D403/04
• 分類號(hào): C07D403/04;C07D403/14;C07D417/04;C07D417/14;C07D239/26;C09K11/06
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)光材料，屬于光電材料技術(shù)領(lǐng)域。具體來說是涉及一類4-芳基嘧啶或4-雜環(huán)芳基嘧啶化合物發(fā)光材料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，新型、高效、輕質(zhì)的柔性有機(jī)電致發(fā)光顯示器(OLEDs)越來越受到關(guān)注，是近年來國(guó)內(nèi)外研究焦點(diǎn)之一。這種柔性的大面積顯示必須具備自發(fā)光、寬視角、反應(yīng)時(shí)間快、亮度高、操作電壓低、可全彩化、使用溫度范圍大、制備簡(jiǎn)單等性能，因此對(duì)可用于這種顯示器的材料的要求幾乎苛刻。有機(jī)電致發(fā)光器件用的發(fā)光材料不但要求其材料具備良好的穩(wěn)定性、良好的成膜性、良好的溶解性、高發(fā)光強(qiáng)度、使用壽命長(zhǎng)，同時(shí)需具備機(jī)械性能好、加工工藝簡(jiǎn)單、制作器件方便、生產(chǎn)成本低等。

在有機(jī)電致發(fā)光顯示領(lǐng)域，近年來國(guó)內(nèi)外不斷致力于開發(fā)各種發(fā)光材料，包括熒光材料和磷光材料。雖然熒光材料從理論上講只能利用輸入能量的25％，但是熒光材料除了自身可作為發(fā)光材料用于有機(jī)電致發(fā)光顯示器件之外，還可以作為磷光電致發(fā)光器件中的主體材料。有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)在金屬陰極與ITO陽(yáng)極之間通常有若干有機(jī)材料層，如電子注入層、空穴阻擋層、發(fā)光層、電子阻擋層、空穴注入層等等，因此要求作為發(fā)光層的發(fā)光材料具有與相鄰輔助層材料相匹配的能級(jí)。但是輔助層越多，器件的制備越復(fù)雜，所以國(guó)內(nèi)外研究了很多同時(shí)具有電子傳輸單元和空穴傳輸單元的兩極發(fā)光材料，以求得到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的高發(fā)光效率的器件。聚合物發(fā)光材料也是研究的焦點(diǎn)之一，目的在于提高材料的發(fā)光性能和使用壽命。盡管越來越多的新穎的有機(jī)電致發(fā)光材料被開發(fā)并應(yīng)用于有機(jī)電致發(fā)光器件，包括小分子和聚合物，性能也不斷被提高，可是其效率仍無法達(dá)到真正實(shí)現(xiàn)高效的柔性大面積顯示屏，提高材料的發(fā)光效率和使用壽命仍是關(guān)鍵所在。

對(duì)于熒光材料，一般來說，共軛體系越大，離域π電子越容易被激發(fā)，相應(yīng)地，熒光更容易產(chǎn)生，而且往往芳香體系越大，熒光強(qiáng)度也越強(qiáng)。從化合物分子結(jié)構(gòu)的角度，引入共軛的芳香環(huán)可以增加化合物的共軛程度，從而增強(qiáng)其熒光強(qiáng)度。本發(fā)明在芳香化合物和雜環(huán)芳香化合物上引入嘧啶環(huán)，可以增大體系的共軛程度，大大增強(qiáng)其熒光強(qiáng)度。

目前電致發(fā)光領(lǐng)域研究的另一熱點(diǎn)是磷光電致發(fā)光材料。在磷光電致發(fā)光器件中，發(fā)光層中主客體的能量轉(zhuǎn)移是磷光發(fā)光體(客體分子)被激發(fā)而發(fā)光的主要途徑。當(dāng)注入的載流子在發(fā)光層復(fù)合形成激子時(shí)，由于層內(nèi)主體分子占主要成分，激子的生成是以主體分子的激發(fā)為其特征的，因此，主體材料被激發(fā)的能量轉(zhuǎn)移給客體分子是有機(jī)磷光電致發(fā)光器件的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。作為主體材料，從原則上說必須符合以下的要求：(1)主體分子應(yīng)有較大的光吸收面積，分子中一般含有芳香化合物片段；(2)主體材料的三重態(tài)能級(jí)應(yīng)該高于客體材料的三重態(tài)能級(jí)，但也不是越高越好；(3)主體分子的發(fā)射光譜和客體分子的吸收光譜應(yīng)該有一定的重疊，這樣主體受激發(fā)后的能量才能順利轉(zhuǎn)移給客體分子；(4)主體的激發(fā)壽命應(yīng)比客體長(zhǎng)；(5)主客體之間應(yīng)有良好的相容性。本發(fā)明在芳香化合物和雜環(huán)芳香化合物上引入嘧啶環(huán)，就是為了調(diào)節(jié)材料的能級(jí)分布和發(fā)光性能，使其可作為磷光電致發(fā)光器件的主體材料。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是開發(fā)出一種4-芳基嘧啶或4-雜環(huán)芳基嘧啶化合物發(fā)光材料及其制備方法，該材料具有良好的光電性能、穩(wěn)定性、成膜性、溶解性等優(yōu)點(diǎn)，并且制備簡(jiǎn)便，、成本低廉的發(fā)光材料或主體材料，使其能有效地單獨(dú)作為發(fā)光材料或作為主體材料與磷光材料摻雜主體材料應(yīng)用于有機(jī)電致發(fā)光器件中。

技術(shù)方案：本發(fā)明將含有乙酰基的芳香化合物或雜環(huán)芳香化合物與原甲酸三酯、乙酸銨在催化劑存在條件下一鍋法進(jìn)行三組分偶聯(lián)反應(yīng)，得到一類4-芳基嘧啶或4-雜環(huán)芳基嘧啶化合物。本發(fā)明得到的發(fā)光材料既有既可以是同時(shí)含有空穴傳輸單元和電子傳輸單元的兩極化合物，也可以僅僅是含有只傳輸電子的電子傳輸材料；既可以單獨(dú)作為發(fā)光層材料使用，也可以作為磷光電致發(fā)光器件的主體材料。本發(fā)明研究了此類小分子發(fā)光材料的發(fā)光性能以及引入不同數(shù)量的嘧啶環(huán)對(duì)發(fā)光性能的影響。這種發(fā)光材料不但穩(wěn)定性好、溶解性好、成膜性好，而且發(fā)光效率高，成本較低，從而實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的。

本發(fā)明的4-芳基嘧啶或4-雜環(huán)芳基嘧啶化合物發(fā)光材料，其特征是，具有結(jié)構(gòu)由下述通式(1)、通式(2)、通式(3)或通式(4)表示的結(jié)構(gòu)：