一种蓝光掺杂材料、其制备方法及有机电致发光器件技术

本发明专利技术涉及一种蓝光掺杂材料、其制备方法及有机电致发光器件，其中的蓝光掺杂材料如下式I所示，在下式I中，X为氧、硫或不存在，Ar1与Ar2为芳基、稠环芳烃基或芳族杂环基中的任意一种，所述Ar1与Ar2相同或不同。该材料不仅具有合适的HOMO及LUMO能级，从而具有良好的空穴传输性能，同时还具有较高的成膜性以及稳定性，因此能够作为蓝光掺杂材料应用在有机电致发光器件中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机光电材料
，尤其涉及一种蓝光掺杂材料、其制备方法及有机电致发光器件。
技术介绍
从1987年柯达邓青云博士报道了基于有机材料的电致发光二极管以来，近三十年间，成百上千的高效有机发光材料已经被研制。有机电致发光二极管的发展也因材料的不同可以分为荧光OLED，磷光OLED。第一代OLED主要采用传统的荧光材料，具有很好的器件稳定性，但是由于传统荧光材料只能利用单重态激子发光，其内量子效率最高只能达到25％。为充分利用三重态激子，1998年普林斯顿大学的Forrest教授研制了第二代OLED材料-磷光材料。磷光材料由于可以同时利用单重态激子和三重态激子，因此其内量子效率理论上可达到100％，是荧光材料OLED的4倍。但是由于磷光材料价格昂贵、蓝光材料不稳定、器件效率衰减严重等因素，其仍未能满足人们的需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有较高的发光性能，较好成膜性，且在室温下具有较好稳定性的蓝光掺杂材料。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种蓝光掺杂材料，其由式I所示：其中，X为氧、硫或不存在，Ar1与Ar2分别为芳基、稠环芳烃基或芳族杂环基中的任意一种，所述Ar1与Ar2相同或不同。本专利技术的有益效果是：式I所示的化合物，由于具有螺环基团及三芳胺结构的引入，提高了该蓝光掺杂材料的载流子迁移率和发光效率，大大提高了其光电特性，此外由于螺环基团的引入使得该化合物具有良好的发光性能，可用于蓝光掺杂材料的制备。综合而言，本专利技术提供的蓝光掺杂材料具有较高的发光性能，成膜性好，且在室温下具有较好的稳定性。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述芳基的碳原子数为6～20。优选地，所述芳基的碳原子数为6～12。进一步，所述稠环芳烃基的碳原子数为10～20。优选地，所述稠环芳烃基的碳原子数为10～14。进一步，所述芳族杂环基含有氮原子、氧原子或硫原子中的一种或多种，且所述芳族杂环基的碳原子数为4～20。优选地，所述芳族杂环基含有氮原子、氧原子或硫原子中的一种或多种，且所述芳族杂环基的碳原子数为4～18。本专利技术的另一目的还在于提供一种上述所述的蓝光掺杂材料的制备方法，其包括以下步骤：S1、将5-氯-8-羟基喹啉与三氟甲磺酸酐加入到二氯甲烷中，在三乙胺的催化作用下反应，获得含有中间体A的反应体系，中间体A如下式II所示；S2、将中间体A、2-甲酸甲酯-3-溴-苯硼酸和碳酸钾加入到甲苯和水的混合溶液中，在四三苯基磷钯的催化下反应获得含有中间体B的反应体系，然后将中间体B加入到浓硫酸中反应，获得含有中间体C的反应体系，其中，中间体B的结构式如下式III、中间体C的结构式如下式IV所示；S3、将结构式如下式VII所示的化合物加入到四氢呋喃中，降温，加入含有正丁基锂的正己烷溶液，然后向体系加入含有中间体C的四氢呋喃，反应获得含有中间体D的反应体系，其中，中间体D的结构式如下式VIII所示，所述结构式如下式VII所示的化合物中的X为氧、硫或不存在，当X为氧时，结构式如下式VII所示的化合物为2-溴二苯醚，当X为硫时，结构式如下式VII所示的化合物为2-溴二苯硫醚、当X不存在时，结构式如下式VII所示的化合物为2-溴联苯；S4、将中间体D和浓盐酸加入到醋酸中反应，获得含有中间体E的反
应体系，中间体E如下式IX所示；S5、将中间体E、二芳胺和叔丁醇钠加到均三甲苯中后，在四三苯基磷钯的催化作用下反应，获得含有式I所示的化合物的反应体系。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的蓝光掺杂的制备方法简单便利，易于操作，且成本低廉，有利于大规模的推广。此外，本专利技术制备得到的蓝光掺杂材料纯度高，产率高，且在制备的过程中所使用的原料均为常规原料，成本低廉。进一步，在所述步骤S1中，5-氯-8-羟基喹啉与三氟甲磺酸酐的摩尔比为1∶1.5～3.0，三乙胺的添加量满足三乙胺与5-氯-8-羟基喹啉的摩尔比为1∶1.5～3.0；在所述步骤S2中，中间体A与2-甲酸甲酯-3-溴-苯硼酸的摩尔比1∶1～1.5，碳酸钾的添加量满足碳酸钾与中间体A的摩尔比为1.8～2.5∶1，四三苯基磷钯的添加量为中间体A的重量的0.3％～1％，中间体B和氢氧化钠的摩尔比为1∶3～6，质量分数为98％的浓硫酸的添加量为中间体B的重量的2～6倍；在所述步骤S3中，中间体C与原料1的摩尔比为1∶1～2，正丁基锂的添加量使其与中间体C的摩尔比为1∶1.05～1.2；在所述步骤S4中，质量分数为36.5％的浓盐酸与中间体D的摩尔比为2～10∶1；在所述步骤S5中，中间体E与二芳胺的摩尔比为1∶2.5～4，叔丁醇钠与中间体E的摩尔比为3～5∶1，四三苯基磷钯的添加量为中间体E的重量的2％～5％。进一步，在所述步骤S1中，所述反应体系在20℃～80℃下进行反应；在所述步骤S2中，将中间体A、2-甲酸甲酯-3-溴-苯硼酸和碳酸钾加入到甲苯和水的混合溶液中，并加入四三苯基磷钯催化剂，将反应体系加热至回流进行反应，将中间体B加入到浓硫酸中后，反应体系在40℃～120℃下进行反应；在所述步骤S3中，将温度降至-100℃～-80℃后，加入含有正丁基锂的正己烷溶液，加入含有中间体C的四氢呋喃后，反应体系在-100℃～-80℃下进行反应；在所述步骤S4中，将中间体D和浓盐酸加入到醋酸中后，将反应体系加热至回流反应；在所述步骤S5中，将中间体E、二芳胺、叔丁醇钠和四三苯基磷钯加入到反应体系中，所述反应体系在100℃～150℃下进行反应。进一步，在所述步骤S1中，所述反应体系的反应时间为3～12小时；在所述步骤S2中，将中间体A、2-甲酸甲酯-3-溴-苯硼酸和碳酸钾加入到甲苯和水的混合溶液中，并加入四三苯基磷钯催化剂后，反应体系的反应时间为6h～12h，将中间体B加入到浓硫酸中后，反应体系的反应时间为6h～10h；在所述步骤S3中，加入含有中间体C的四氢呋喃后，反应体系的反应时间为2h～6h；在所述步骤S4中，所述反应体系的反应时间为3h～8h；在所述步骤S5中，所述反应体系的反应时间为6h～12h。进一步，在所述步骤S1中，还包括将获得的含有中间体A的反应体系
进行后处理的步骤，具体为：向获得的含有中间体A的反应体系内加入水，将反应体系分液，之后，将有机相旋干，再选用柱层析进行纯化，获得纯化后的中间体A；在所述步骤S2中，还包括将获得的含有中间体B的反应体系进行后处理的步骤，具体为：将获得的含有中间体B的反应体系分液，之后，将有机相旋干，再选用柱层析进行纯化，获得纯化后的中间体B；还包括将获得的含有中间体C的反应体系进行后处理的步骤，具体为：将获得的含有中间体C的反应体系倒入冰水中，之后，加入乙酸乙酯萃取，分液后将有机相旋干，然后选用柱层析，获得纯化后的中间体C；在所述步骤S3中，还包括将获得的含有中间体D的反应体系进行后处理的步骤，具体为：向获得的含有中间体D的反应体系中加入饱和氯化铵水溶液，分液，再将有机相旋干，然后加入丙酮打浆搅拌，抽滤，获得纯化后的中间体D；在所述步骤S4中，还包括将获得的含有中间体E的反应体系进行后处理的步骤，具体为：脱除溶剂后，加入乙酸乙酯，再水洗，之后将有机相旋干，再加入丙酮，然后在50℃下打浆，抽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓝光掺杂材料，其特征在于，由下述式I所示：其中，X为氧、硫或不存在，Ar1与Ar2为芳基、稠环芳烃基或芳族杂环基中的任意一种，所述Ar1与Ar2相同或不同。

【技术特征摘要】
1.一种蓝光掺杂材料，其特征在于，由下述式I所示：其中，X为氧、硫或不存在，Ar1与Ar2为芳基、稠环芳烃基或芳族杂环基中的任意一种，所述Ar1与Ar2相同或不同。2.根据权利要求1所述一种蓝光掺杂材料，其特征在于，所述芳基的碳原子数为6～20。3.根据权利要求2所述一种蓝光掺杂材料，其特征在于，所述芳基的碳原子数为6～12。4.根据权利要求1所述一种蓝光掺杂材料，其特征在于，所述稠环芳烃基的碳原子数为10～20。5.根据权利要求4所述一种蓝光掺杂材料，其特征在于，所述稠环芳烃基的碳原子数为10～14。6.根据权利要求1所述一种蓝光掺杂材料，其特征在于，所述芳族杂环基含有氮原子、氧原子或硫原子中的一种或多种，且所述芳族杂环基的碳原子数为4～20。7.根据权利要求6所述一种蓝光掺杂材料，其特征在于，所述芳族杂环基含有氮原子、氧原子或硫原子中的一种或多种，且所述芳族杂环基的碳原子数为4～18。8.一种权利要求1～7中任一项所述的蓝光掺杂材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将5-氯-8-羟基喹啉与三氟甲磺酸酐加入到二氯甲烷中，在三乙胺的催化作用下反应，获得含有中间体A的反应体系，中间体A如下式II所示；S2、将中间体A、2-甲酸甲酯-3-溴-苯硼酸和碳酸钾加入到甲苯和水的混合溶液中，在四三苯基磷钯的催化下反应获得含有中间体B的反应体系，然后将中间体B加入到浓硫酸中反应，获得含有中间体C的反应体系，其中，中间体B的结构式如下式III所示，中间体C的结构式如下式IV所示；S3、将结构式如下式VII所示的化合物加入到四氢呋喃中，降温，加入含有正丁基锂的正己烷溶液，然后向体系加入含有中间体C的四氢呋喃，反应获得含有中间体D的反应体系，中间体D的结构式如下式VIII所示，所述结构式如下式VII所示的化合物中的X为氧、硫或不存在；S4、将中间体D和浓盐酸加入到醋酸中反应，获得含有中间体E的反
\t应体系，中间体E如下式IX所示；S5、将中间体E、二芳胺和叔丁醇钠加到均三甲苯中后，在四三苯基磷钯的催化作用下反应，获得含有式I所示的化合物的反应体系。9.根据权利要求8所述的蓝光掺杂材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，5-氯-8-羟基喹啉与三氟甲磺酸酐的摩尔比为1∶1.5～3.0，三乙胺的添加量满足三乙胺与5-氯-8-羟基喹啉的摩尔比为1∶1.5～3.0；在所述步骤S2中，中间体A与2-甲酸甲酯-3-溴-苯硼酸的摩尔比1∶1～1.5，碳酸钾的添加量满足碳酸钾与中间体A的摩尔比为1.8～2.5∶1，四三苯基磷钯的添加量为中间体A的重量的0.3％～1％，中间体B和氢氧化钠的摩尔比为1∶3～6，质量分数为98％的浓硫酸的添加量为中间体B的重量的2～6倍；在所述步骤S3中，中间体C与原料1的摩尔比为1∶1～2，正丁基锂的添加量满足正丁基锂与中间体C的摩尔比为1∶1.05～1.2；在所述步骤S4中，质量分数为36.5％的浓盐酸与中间体D的摩尔比为2～10∶1；在所述步骤S5中，中间体E与二芳胺的摩尔比为1∶2.5～4，叔丁醇钠与中间体E的摩尔比为3～5∶1，四三苯基磷钯的添加量为中间体E的重量的2％～5％。10.根据权利要求8或9所述的蓝光掺杂材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：石宇，刘英瑞，胡葆华，孟凡民，王俊楠，李贵涛，
申请(专利权)人：中节能万润股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37