一种双极主体材料及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种双极主体材料及其应用。其中所述双极主体材料其化合物采用D‑A结构设计；其中在所述D结构中，其包括起给电子作用的氮原子，在所述A结构中，其包括起吸电子作用的芳香环上的氮杂环；其中所述起给电子作用的氮原子和所述起吸电子作用的芳香环上的氮杂环是共轭在一个芳香环的分子结构环内。本发明专利技术提供了一种双极主体材料，其采用新型的D‑A分子结构设计，将其主体中的吸电子部分和给电子部分共轭在一个分子平面内，极大地增加了主体分子的稳定性。

A bipolar main material and its application

【技术实现步骤摘要】
一种双极主体材料及其应用
本专利技术涉及材料领域，尤其是，其中的一种双极主体材料，其可用于有机电致发光器件中发光层的制备。
技术介绍
已知，有机发光二极管(organiclighting-emittingdiodes,OLEDs)由于主动发光、可视角度大、相应速度快、温度适应范围宽、驱动电压低、功耗小、亮度大、生产工艺简单、轻薄以及可以柔性显示等优点，表现出巨大的应用前景，吸引了业界的极大关注。在OLED中，无论是纯有机发光材料还是金属配合物发光材料，在发光层中都会产生电子和空穴载流子等极化子、单重态激子和三重态激子，并且会产生激子之间和激子与极化子的相互作用，导致激子和载流子的淬灭损失，且淬灭程度会随着激子和极化子浓度的增加而严重。因此，通常会在发光层中，将发光材料掺杂与主体材料中，从而降低激子和极化子的浓度淬灭，提高器件的效率和寿命，也就是说，主体材料在OLED中起着至关重要的作用。对于主体材料，不仅要有高的玻璃化转变温度(Tg)和热分解温度(Td)，以保证材料在蒸镀过程中的稳定性；而且还要有高的单重态能级和三重态能级，以保证能量是从主体材料到发光材料，防止能量不会发生回传导致能量损失。此外，主体材料还有具备高的空穴迁移率或者电子迁移率，或者两者同时具备高的电子迁移率和空穴迁移率。不仅如此，主体材料和电子传输材料及空穴传输材料的最高占有能级(HOMO)和最低未占有能级(LUMO)的匹配，迁移率的匹配都需要考虑，等等。因此，能够满足工业需要的主体材料的设计是制约OLED的一个重要因素。双极传输主体材料能够同时传输电子和空穴，而使得电子载流子和空穴载流子主要在发光层进行复合，增加了电子和空穴载流子的复合区域，复合得到的激子也能够高效地通过能量传递和Dexter能量传递从主体传输到发光材料。而目前通用的双极主体材料都是由给电子单元(D结构)和吸电子单元(A结构)组成的D-A结构。给电子单元主要包括咔唑、二苯胺、吖啶、吩恶嗪、吩噻嗪等单元；而吸电子单元比较多：如三嗪、膦氧、吡嗪、吡啶、嘧啶、酮等结构及其相互之间的衍生物。
技术实现思路
本专利技术的一个方面是提供一种新型的双极主体材料，其采用新型的D-A分子结构设计，将其主体中的吸电子部分和给电子部分共轭在一个分子平面内，极大地增加了主体分子的稳定性。本专利技术采用的技术方案如下：一种双极主体材料，其化合物采用D-A结构设计；其中在所述D结构中，其包括起给电子作用的氮原子，在所述A结构中，其包括起吸电子作用的芳香环上的氮杂环；其中所述起给电子作用的氮原子和所述起吸电子作用的芳香环上的氮杂环是共轭在一个芳香环的分子结构环内。进一步的，在不同实施方式中，其中所述D结构中的氮原子和A结构中的氮杂环之间是通过2键或以上数量的多键连接。进一步的，在不同实施方式中，其中所述双极主体材料其化合物分子结构的外围连接有由基团连接形成的环状化合物结构。进一步的，在不同实施方式中，其中所述双极主体材料其化合物采用如下分子结构通式：其中式中的R结构为通过基团连接形成的环状化合物结构。进一步的，在不同实施方式中，其中所述R结构优选包括C6-C50芳香基、取代C6-C50芳香族烃基、C6-C50杂芳香基和C1-C20烷基。进一步的，在不同实施方式中，其中所述双极主体材料其化合物采用如下分子结构通式：其中式中的R结构为通过基团连接形成的环状化合物结构；R1结构为氢、C6-C50芳香基、取代C6-C50芳香族烃基或C6-C50杂芳香基中的一种。进一步的，在不同实施方式中，其中所述双极主体材料其化合物采用如下分子结构通式：其中式中的R结构为通过基团连接形成的环状化合物结构；R1结构为氢、C6-C50芳香基、取代C6-C50芳香族烃基或C6-C50杂芳香基中的一种。进一步的，在不同实施方式中，其中所述R结构优选为C6芳香基，所述R1结构优选为C6芳香基，进而所述双极主体材料其化合物优选采用如下分子结构通式：进一步的，在不同实施方式中，其中采用所述优选结构通式的所述双极主体材料，其采用的制备原料包括(5,5',5”-次氮基-三(2-苯基嘧啶-5,4-二基))-三(二苯基甲醇)。进一步的，在不同实施方式中，其中采用所述优选结构通式的所述双极主体材料，其采用的合成路线如下：进一步的，本专利技术的又一方面是提供一种制备上述本专利技术涉及的所述双极主体材料其化合物优选结构的制备方法，包括以下步骤：步骤S1、将原料5,5',5”-次氮基-三(2-苯基嘧啶-5,4-二基))-三(二苯基甲醇)、冰醋酸和盐酸加入到一反应容器内，在氩气保护下，温度70～90℃下反应40～60h；步骤S2、反应后冷却到室温，对反应后产物进行萃取，用碱性溶液将萃取物洗至中性，然后进行干燥、过滤和旋干处理；用200-300目的硅胶对所述处理后产物进行柱层析，其中淋洗液为石油醚和DCM的混合液，最终得到目标产物。进一步的，在不同实施方式中，在所述步骤S2中，其中在反应液冷却到室温后，会先将所述反应液倒入冰块中，然后在进行后续的萃取操作。进一步的，在不同实施方式中，在所述步骤S2中，其中使用的所述淋洗剂中的石油醚和DCM之间的体积比为(1～3)：1。进一步的，本专利技术的又一方面是提供一种本专利技术涉及的所述双极主体材料的应用，其为用于有机电致发光器件中的发光层材料，但不限于。也可以说，本专利技术的又一实施方式提供了一种有机电致发光器件，其包括注入层(HATCN)、空穴传输层(NPB)、发光层、电子传输层(TPBI)和阴极层；其中所述发光层采用的构成材料包括本专利技术涉及的所述双极主体材料和掺杂的发光材料，其中所述发光材料占比在2％～5％左右，但不限于。进一步的，在不同实施方式中，其中所述发光层的厚度在20～40nm，所述阴极层包括第一阴极层和第二阴极层，其中所述第一阴极层采用的材料包括LiF，所述第二阴极层采用的材料包括金属Al。相对于现有技术，本专利技术的有益效果是：本专利技术涉及的一种双极主体材料，其化合物采用新型的D-A分子结构设计，其将主体中的作为给电子部分的D结构和作为吸电子部分的A结构共轭在一个分子平面内，极大地增加了其化合物分子的稳定性。进一步的，其中所述D结构中作为给电子部分的结构采用氮原子结构，而所述A结构中作为吸电子部分的结构采用氮杂环结构，两者之间是通过多键连接方式，而非传统的D结构和A结构间的单键连接方式，如此，能够提高其所在材料的热稳定性等性能。进一步的，通过在所述化合物的外围连接由不同的基团连接形成的环状化合物结构，使得其能够调节其自身材料性能中的玻璃化温度、升华温度、分解温度等参数性能，进一步的扩大了其应用范围，使得其适用性广，进而市场前景广阔。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双极主体材料，其化合物采用D-A结构设计；其特征在于，其中在所述D结构中，其包括起给电子作用的氮原子，在所述A结构中，其包括起吸电子作用的芳香环上的氮杂环；/n其中所述起给电子作用的氮原子和所述起吸电子作用的芳香环上的氮杂环是共轭在一个芳香环的分子结构环内。/n

【技术特征摘要】
1.一种双极主体材料，其化合物采用D-A结构设计；其特征在于，其中在所述D结构中，其包括起给电子作用的氮原子，在所述A结构中，其包括起吸电子作用的芳香环上的氮杂环；
其中所述起给电子作用的氮原子和所述起吸电子作用的芳香环上的氮杂环是共轭在一个芳香环的分子结构环内。


2.根据权利要求1所述的双极主体材料；其特征在于，其中所述D结构中的氮原子和A结构中的氮杂环之间是通过2键或以上数量的多键连接。


3.根据权利要求2所述的双极主体材料；其特征在于，其中所述双极主体材料其化合物分子结构的外围连接有由基团连接形成的环状化合物结构。


4.根据权利要求3所述的双极主体材料；其特征在于，其中所述双极主体材料其化合物采用如下分子结构通式：



其中式中的R结构为通过基团连接形成的环状化合物结构。


5.根据权利要求4所述的双极主体材料；其特征在于，其中所述R结构优选包括C6-C50芳香基、取代C6-C50芳香族烃基、C6-C50杂芳香基和C1-C20烷基。


6.根据权利要求3所述的双极主体材料；其特征在于，其中所述双极主体材料其化合物采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彦杰，
申请(专利权)人：武汉华星光电半导体显示技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42