[發明專利]含有吡啶和嘧啶的雜化有機材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201110370505.3
• 申請日: 2011-11-18
• 公開（公告）號: CN102503938A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 蘇仕健;趙偉明
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;東莞彩顯有機發光科技有限公司
• 主分類號: C07D401/14
• 分類號: C07D401/14;H01L51/54
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及有機電致發光材料領域，具體涉及含有吡啶和嘧啶的雜化有機材料及其制備方法和應用。

背景技術

近二十年來，有機電致發光二極管(OLED)因具有高效、低電壓驅動，易于大面積制備及全色顯示等優點具有廣闊的應用前景，得到人們的廣泛關注。該研究始于上個世紀50年代，直到1987年美國柯達公司的鄧青云博士等在專利US4356429中采用三明治器件結構，研制出的OLED器件在10V直流電壓驅動下發光亮度達到1000cd/m²，使OLED獲得了劃時代的發展。

有機電致發光主要分為熒光和磷光，但根據自旋量子統計理論，單重態激子和三重態激子的概率為1∶3，即來自單重態激子輻射躍遷的熒光的理論極限為25％，三重態激子輻射躍遷的熒光的理論極限為75％。如何利用75％的三線態激子的能量成為當務之急。1997年Forrest等發現磷光電致發光現象突破了有機電致發光材料量子效率25％效率的限制。1999年Forrest將綠光摻雜材料Ir(ppy)₃以6％質量摻雜濃度摻雜在主體材料4，4’-N，N’-二咔唑基-聯苯(CBP)中，得到外量子效率8％，效率高達31?lm/W，大大高于熒光材料器件，引起人們對金屬配合物磷光材料的廣泛關注。從此，人們對磷光材料進行大量的研究。

而磷光材料的使用，要求其它周邊材料，如主體材料、空穴傳輸材料以及電子傳輸材料具有較高的三線態能級，以防止能量由磷光材料向這些周邊材料的轉移。而通常使用的電子傳輸材料，如三8-羥基喹啉鋁，因其較低的三線態能級，在作為磷光器件的電子傳輸層時通常還需要在與發光層間插入一層空穴和激子阻擋層，這相應地增加了電子由陰極向發光層的注入障礙，提高了器件的驅動電壓，同時器件結構也更為復雜。因此，急需開發同時具有空穴和激子阻擋性的電子傳輸材料，在降低器件電壓、提高器件效率的同時，使器件結構更為簡單，從而達到降低制作成本的目的。

發明內容

為了克服現有技術存在的上述不足，本發明的目的之一是提供含有吡啶和嘧啶的雜化有機材料，該材料為具有空穴和激子阻擋能力的電子傳輸材料。

本發明的目的之二是提供所述含有吡啶和嘧啶的雜化有機材料的制備方法。

本發明的目的之三是提供所述含有吡啶和嘧啶的雜化有機材料有機電致發光二極管上的應用。

本發明的技術方案如下：

一種含有吡啶和嘧啶的雜化有機材料，具有如下化學結構：

其中R₁為如下結構式之一：

當R₁為苯基時，R₂為如下結構式之一：

當R₁為吡啶時，R₂為如下結構式之一：

R₃為如下結構式之一：

R₁，R₂及R₃中至少有一個是吡啶基。

上述含有吡啶和嘧啶的雜化有機材料的制備方法，包括如下具體步驟：

(1)制備2-氯-4，6-二(3，5-二氯代苯基)嘧啶：在氮氣或氬氣氣氛下向反應瓶中加入2，4，6-三氯代嘧啶、3，5二氯代苯硼酸、2M碳酸鉀水溶液、三苯基磷氯化鈀和乙腈，50攝氏度加熱條件下攪拌反應12～24小時；反應結束后，自然冷卻，用氯仿萃取反應液；萃取產物用柱層析純化，得到2-氯-4，6-二(3，5-二氯苯基)嘧啶；

(2)制備4，6-二(3，5-二氯代苯基)-2-(3-吡啶基)嘧啶：在氮氣或氬氣氣氛下向反應瓶中加入2-氯-4，6-二(3，5-二氯苯基)嘧啶、吡啶硼酸或吡啶硼酸酯、2M碳酸鉀水溶液、三苯基磷氯化鈀和1，4-二氧六環，加熱回流條件下攪拌反應12～24小時；反應結束后，自然冷卻，用氯仿萃取反應液；萃取產物用柱層析純化，得到4，6-二(3，5-二氯代苯基)-2-(3-吡啶基)嘧啶；

(3)將上述得到的中間產物4，6-二(3，5-二氯代苯基)-2-(3-吡啶基)嘧啶與吡啶硼酸或吡啶硼酸酯、磷酸鉀、三環己基磷、1，4-二氧六環混合，在(三)二亞芐基丙酮二鈀催化下偶聯反應得到目標產物。

上述含有吡啶和嘧啶的雜化有機材料在有機電致發光二極管電子傳輸層上的應用。