[發明專利]一種基于苯代吩噻嗪單元的發光材料及其中間體以及由該發光材料制備的有機光電器件

有效

• 申請號: 201410418081.7
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN104293349A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 蘇仕健;李云川;蔡欣佚;謝高瞻;劉欣;彭俊彪;曹鏞
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C07D417/14;C07D417/04;C07D417/10;C07D279/34;H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 張燕玲

技術領域

本發明屬于光電材料技術領域，具體涉及一種基于苯代吩噻嗪單元的發光材料及其中間體以及由該發光材料制備的有機光電器件。

背景技術

為了改善有機光電器件的效率和壽命，相比于聚合物而言，發光小分子由于制備步驟少，結構穩定，方便純化，因而可以獲得更高的器件效率，以至于可能得到商業化應用。利用小分子獲得紅綠藍三色發光材料并制備柔性器件，因為其相對于無機材料具有無可比擬的優點因而得到了極大的關注并且取得了巨大的進展。

截止目前，以苯代吩噻嗪氧化物為核的有機發光小分子鮮有報道。正基于此，本發明設計了以苯代吩噻嗪氧化物為核結構的發光材料，其砜單元具有優異的電子注入能力，因而有助于提高器件的效率及穩定性。

這種有機小分子結構單一，分子量確定，純化步驟簡單，可應用在包括有機發光二極管等有機光電器件中。

至今有機發光二極管已經取得了長足的進展，科學家們提出了各種各樣的理論來解釋發光的機理，但是至今為止，結構簡單、且兼具良好性能、滿足商業化需求的有機小分子發光材料依舊十分有限，開發新的發光材料依然具有舉足輕重的意義。

發明內容

為了解決現有技術的缺點和不足之處，本發明的首要目的在于提供一種基于苯代吩噻嗪單元的發光材料。

本發明的另一目的在于提供一種制備上述基于苯代吩噻嗪單元的發光材料的中間體。

本發明的再一目的在于提供一種由上述基于苯代吩噻嗪單元的發光材料作為發光層的有機光電器件。

本發明目的通過以下技術方案實現：

一種基于苯代吩噻嗪單元的有機小分子發光材料，具有P1n、P2n或P3n所示的結構式：

其中Ar表示(1)～(7)任一項所示的芳香胺單元，

所述基于苯代吩噻嗪單元的有機小分子發光材料優選具有P1～P41任一項所示的結構式：

上述基于苯代吩噻嗪單元的有機小分子發光材料是通過烏爾曼反應或Suzuki反應制備得到。

一種制備上述基于苯代吩噻嗪單元的有機小分子發光材料的中間體，所述中間體具有以下1～3任一項所示的結構式，

上述中間體主要是是通過烏爾曼反應制備得到，其中中間體1和2經過了溴代和氧化步驟，優選的具體制備步驟如下：

以吩噻嗪和碘苯為反應物，銅粉為催化劑，在200-250℃下反應12-18小時，反應后降溫，先通過水蒸氣蒸餾的方法帶出多余的碘苯，通過柱層析的方法得到9-苯代吩噻嗪；在冰浴下，將上述9-苯代吩噻嗪加入反應器中，以氯仿作為溶劑，滴加溴水室溫反應6-8小時反應完成；然后將反應產物中加入亞硫酸鈉，用二氯甲烷萃取，減壓蒸餾除掉溶劑，得到的油狀物；然后將油狀物加入到二氯甲烷和醋酸的溶液中，加入雙氧水，在60-80℃反應18-24h，反應完成，降溫，用二氯甲烷萃取，通過柱層析的方法得到具有結構式1和2的中間體，其反應方程式如下：

中間體3優選的制備步驟為：以吩噻嗪和對溴碘苯為反應物，碘化亞銅為催化劑，氮氮二甲基酰胺為溶劑，在200-250℃溫度下反應24-36小時，反應后降溫，用二氯甲烷萃取，通過柱層析的方法得到苯代吩噻嗪；將上述產物加入二氯甲烷和醋酸的溶液中，加入雙氧水，在60-80℃條件下反應18-24小時，反應完成，降溫，用二氯甲烷萃取，通過柱層析的方法得到具有結構式3的中間體，其反應方程式如下：

一種由上述基于苯代吩噻嗪單元的發光材料作為發光層的有機光電器件，包括基板，以及依次形成在基板上的陽極層、若干個發光層單元和陰極層；所述的發光層單元包括空穴注入層、空穴傳輸層、一個或多個發光層和電子傳輸層，其特征在于：所述的發光層的主要制備材料為上述基于苯代吩噻嗪單元的發光材料中的一種或兩種以上。

本發明的材料及制備方法具有如下優點及有益效果：

(1)本發明的基于苯代吩噻嗪單元的有機小分子發光材料結構單一，分子量確定，便于提純，多次合成再現性好；

(2)本發明的基于苯代吩噻嗪單元的有機小分子發光材料具有較低的升華溫度和較高的分解溫度，可制備成形態穩定的薄膜；

(3)本發明的基于苯代吩噻嗪單元的有機小分子發光材料能有效地解決單極性發光材料載流子不平衡的問題，在制備有機光電器件時可簡化器件結構并且提高了器件的性能；

(4)通過改變連接的化學結構可以有效地調控本發明材料分子的共軛長度并調節材料發光的顏色；