[發明專利]吡啶芴類有機電致磷光主體發光材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201210560714.9
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN102977006A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 解令海;黃維;趙祥華;儀明東;張廣維;常永正;張效霓
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: C07D213/16
• 分類號: C07D213/16;C07D213/06;C07D409/10;C07D409/14;C07D401/14;C07D401/10;C09K11/06;H01L51/54
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明具體涉及基于將9-羥基-9-(2-吡啶基)芴的9位羥基用芳環取代使其功能化的制備方法，并涉及這些材料在制備過程中采用的步驟以及原料。

背景技術

自1987年鄧青云報道了高亮度低電壓具有三明治結構的有機發光二極管以來，有機電致發光二極管作為下一代平板顯示和固體照明技術而受到廣大科學工作者的高度重視及工業界精英極大的研究熱情。同無機材料的顯示器相比，有機電致發光顯示器件有著其無法企及的諸多優勢，如：材料來源廣、能耗小、重量輕、體積小、制造工藝簡單、對比度高、視角廣、驅動電壓低、顏色可調、響應速度快、發光效率高、柔性顯示等等。因此，被譽為“21世紀平板顯示技術”，是業界公認的最理想和最具發展前景的顯示技術。。

有機電致發光材料分為熒光和磷光兩類材料。而有機電致熒光材料由于其三線態激子存在自旋禁阻而不能有效利用其三線態激子能量，使其器件內量子效率一直存在25%的理論極限。與此相反，有機小分子電致磷光材料由于因重金屬的旋軌耦合作用而使得其三線態激子通過系間穿越而有效發光，從而使得有機小分子磷光材料突破內量子效率25%的理論限制而達到100%。另外，其簡單的制備方法及顏色可調等性能也備受科學工作者的青睞。2001?年Baldo?等把(ppy)₂?Ir?(acac)摻雜在?TAZ中，制備了高效磷光器件，該器件的內量子效率幾乎達到?100?%，其外量子效率達到19%。使得電致發光器件的效率得到空前的提高并引起了極大的轟動。然而，有機電致磷光器件通常是將客體材料摻雜到主體材料中，以防止客體材料在固體狀態下發生濃度淬滅或三線態湮滅。因此制備有效的主體材料乃是制備穩定高效磷光器件的關鍵。為了能夠獲得高效的磷光器件，理想的主體材料需要滿足以下幾個條件：首先，主體材料需要有適當的三線態能級（即主體材料的三線態能級要大于客體材料），以防止發生能量反轉；其次，合適的HOMO與LUMO能級，使其能夠與相鄰載流子傳輸層的能級相匹配，降低驅動電壓提高發光效率；再次，主體材料要有高的熱穩定性和良好的成膜特性，以提高器件的穩定性；最后，主體材料需要有良好的載流子注入和傳輸能力以及能夠有效的平衡載流子使其在客體材料中有效復合發光，以提高器件的發光效率。因此，設計合成有效的主體材料是制備穩定高效發光器件的關鍵。

吡啶芴類因具有較大的三維空間位阻效應而具有穩定的無定形態及高的熱穩定性，能夠有效抑制客體磷光材料在薄膜狀態下的濃度淬滅及三線態湮滅。另外，芴具有較高的三線態能級(2.95?eV)，通過對其9-位修飾而能夠使其既具有良好的光電性能又因非共軛連接而具有適當的三線態能級。基于這種思想，本發明以9-羥基-9(2-吡啶基)芴通過付克反應，簡潔高效的制備了一系列將9-羥基-9(2-吡啶基)芴功能化的發光材料，并對在OLEDs方面的應用進行了初步研究。

總之，本發明是在對當前有機電致發光材料全面了解的前提下，跟蹤有機電子器件前沿動態，圍繞有機電致發光材料的合成、EL器件的制備及其相關作用機制進行展開。以分子設計為指導，設計合成穩定有效的主體材料，制備穩定高效的磷光器件。

發明內容

技術問題：本發明的目的提供一種吡啶芴類發光材料及其制備方法和應用，設計合成基于一種吡啶芴類發光材料，制備穩定有效的主體材料,?其在電致發光、存儲器件方面存在廣泛應用。

技術方案：本發明是一種吡啶芴類發光材料及其制備方法和應用，該材料是將吡啶芴類中芴的9位氫原子位用不同的芳環取代使其功能化，其具有如下結構：?

通式I

通式I中，n?=?1或2，Ar為芳環結構，其具體如下列結構：

。

?

通式I所代表的化合物均含吡啶芴類，所有引入的功能性官能團Ar均連接在芴的9位。

本發明的吡啶芴類有機電致磷光主體發光材料的制備方法為:??

a.?取2-溴吡啶加入到單口圓底燒瓶，在干冰丙酮及氮氣保護下低溫攪拌，取正丁基鋰緩慢加入反應器中，低溫反應0.5-5小時，取芴酮用THF溶解注入恒壓滴液漏斗中，并加入乙醚稀釋，滴加到反應器中，低溫反應1-5?小時，然后常溫反應；用水處理，用乙酸調pH約為中性，用二氯甲烷萃取，有機相用無水硫酸鎂干燥，濃縮、柱層析得產品；