电子传输/空穴阻挡材料及其电致红光器件的制备方法技术

一种分子式如下所示的化合物：　　　　Ｒ″－Ａｒ－＊－Ａｒ－Ｒ′　　　　其中，Ｘ＝Ｏ，Ｙ＝Ｚ＝Ｎ；Ａｒ为苯基；　　　　Ｒ’，Ｒ”分别选自下列基团：Ｒ’＝Ｒ↓［１］Ａｒ↓［１］，Ｒ”＝Ｒ↓［２］Ａｒ↓［２］；　　　　Ａｒ↓［１］和Ａｒ↓［２］分别为芳基；　　　　Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］分别为含有卤代烷基、芳基、卤代芳基、卤素、芴基、或者烷基芳烃的基团。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一类，尤其涉及一类2-(4-联苯基)-5-(-4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑(PBD)衍生物的合成与应用、以及相关红光器件的制备工艺，属于电致发光新材料与

技术介绍
在过去十几年中，有机电致发光二极管(OLEDs)由于其在新一代显示器和照明技术中的潜在应用而引起广泛注意。然而，现在仍存在一些重要的挑战，包括外量子效率(EQE)的提高，色纯度更高的新材料的设计与合成等。一般来说，造成器件EQE低的一个主要原因，是由于发光材料的电荷注入与传输不平衡引起的。由于很多有机材料能有效地传输空穴，所以为了提高器件的发光效率，在很多情况下，往往在阴极一侧额外加一层电子传输/空穴阻挡层，以阻挡空穴传输，把载流子复合限制在发光层区域。BCP即2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-邻二氮杂菲是一种广泛应用于电致发光器件中的电子传输/空穴阻挡材料，但其在器件中稳定性有待进一步提高。1，3，4-噁二唑(OXD)缺电子，具有非常低的空穴亲和性，不利于空穴传输，所以OXD及其衍生物是最先被广泛研究的一类理想的电子传输/空穴阻挡材料。其中最典型的是2-(4-联苯基)-5-(-4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑(PBD)。由于PBD熔点低(138℃)，蒸镀薄膜经过一段时间后容易再结晶，破坏了膜的均匀性，从而导致有机发光器件性能的衰减。将PBD掺杂在惰性聚合物基质中能在一定程度上抑制其再结晶，但掺杂技术不能完全保证形态的稳定性，所以为了克服再结晶问题，进一步提高其电荷传输性能，一般要采用高熔点或玻璃化温度较高的堆积性强电子传输/空穴阻挡材料。专利技术内容本专利技术的目的在于合成一种熔点高、电子传输能力强的电子传输/空穴阻挡材料的制备方法，以及采用此材料的红光器件的制备方法。本专利技术采用有机金属催化反应合成了一类电子传输/空穴阻挡材料，化合物的分子结构如下 其中，X＝O，Y＝Z＝N；Ar为苯基；R’，R”分别选自下列基团R’＝R1Ar1，R”＝R2Ar2。Ar1和Ar2分别为芳基。R1和R2分别为含有卤代烷基、芳基、卤代芳基、卤素、芴基、或者烷基芳烃的基团。上述化合物合成方法如下以2，5-二-(4-溴苯基)-1，3，4-噁二唑为模块，Na2CO3为碱，催化量的Pd(PPh3)4，通过Suzuki反应，与芳基硼酸偶合(硼酸∶溴代物摩尔比＝2.0～3.0∶1)，经柱层析分离或重结晶，得到高纯目标产物。上述化合物包括下列任一种衍生物2，5-双-4’-(4”-三氟甲基联苯基)-1，3，4-噁二唑2，5-双-4’-(4”-氟联苯基)-1，3，4-噁二唑2，5-双-4’--1，3，4-噁二唑2，5-双-4’--1，3，4-噁二唑2，5-双-4’--1，3，4-噁二唑2，5-双-4’--1，3，4-噁二唑2，5-双-4’--1，3，4-噁二唑上述衍生物的合成方法如下以2，5-二-(4-溴苯基)-1，3，4-噁二唑为模块，Na2CO3为碱，催化量的Pd(PPh3)4，通过Suzuki反应，与芳基硼酸偶合(硼酸∶溴代物摩尔比＝2.0～3.0∶1)，经柱层析分离或重结晶，得到相应产物。芳基硼酸分别为4-三氟甲基苯硼酸；4-氟苯硼酸；2，4-二氟苯硼酸；五氟代苯硼酸；4-(四氢吡喃-2-氧)-苯硼酸；9，9-二芳基芴-2-硼酸，螺环芴-2-硼酸。本专利技术的Suzuki反应是一种用金属钯作为催化剂，在碱性条件下，芳基溴和芳基硼酸之间发生的碳-碳键偶联反应。本专利技术中还提供了一种运用本专利技术化合物的红光器件的制备方法，首先是第一层导电层，然后在导电层上真空蒸镀空穴传输材料，再蒸镀掺杂的发光层，然后蒸镀上本专利技术中的化合物作电子传输/空穴阻挡层，接着蒸镀一层电子传输层，最后蒸镀第二层导电层。第一层导电层制作在衬底上，衬底一般为玻璃或塑料。第一层导电层为阳极，第二层导电层为阴极。阴极最好由能产生反射的金属或者半透明导体构成，一般为钙、镁、铝、银、或合金。阳极最好由氧化铟锡(ITO)或透明导电聚合物(如聚苯胺，PANI)构成。在第一层导电层和发光层之间有一层空穴传输层；电子传输/空穴阻挡层与第二层导电层之间有一层电子传输层；发光层介于空穴传输层与电子传输/空穴阻挡层之间，为红光染料与AlQ(八羟基喹啉铝)的掺杂体。本专利技术中的器件阳极由ITO或聚苯胺(PANI)通过蒸镀到玻璃或塑料等透明衬底上制成。阴极可以由钙、镁、铝、银、或合金构成，厚度为10～200nm。为了提高阳极的空穴注入和传输、以及阴极的电子注入和传输，并使电荷能在发光层很好地复合，本专利技术采用包括空穴传输层、电子传输、和电子传输/空穴阻挡层的多层器件结构。空穴传输层薄膜的厚度为30～200nm，可以通过真空热蒸发技术在阳极上成膜，然后通过热蒸发法将发光层沉积到空穴传输层上。电子传输/空穴阻挡层为本专利技术中合成的化合物，薄膜的厚度为10～200nm，通过热蒸发技术沉积到发光层上。发光层的薄膜厚度为10～100nm。电子传输层的薄膜厚度为10～200nm，最好是20～150nm，可以通过热蒸发将其沉积到电子传输/空穴阻挡层上。本专利技术采用有机金属催化反应合成了一类PBD衍生物，并用此化合物作电子传输/空穴阻挡材料制成了掺杂的红光器件。相对于PBD，本专利技术中涵盖的材料共轭长度增加，熔点大为提高；最重要的是，电子传输能力显著增强，从而提高了电致发光器件的综合性能。在用于电致红光器件时，制成的器件在亮度、电流密度以及高电流密度下的效率方面获得了令人满意的结果，其中一种的综合性能明显优于目前广泛应用的BCP，从而获得了一种性能优良的电子传输/空穴阻挡材料和红光器件。附图说明图1是用本专利技术中合成的几种化合物及BCP作电子传输/空穴阻挡材料制成的红光器件的电流-电压关系比较图。图2是用本专利技术中合成的几种化合物及BCP作电子传输/空穴阻挡材料制成的红光器件的亮度-电压关系比较图。图3是用本专利技术中合成的几种化合物及BCP作电子传输/空穴阻挡材料制成的红光器件在启动电压后的电流效率-电流关系比较图。图4是DCJTB(红光染料)结构式图。图5是BCP(电子传输/空穴阻挡材料)的结构式图。具体实施例方式实施例为了更好地理解本专利技术专利的内容，下面通过具体的实例和图例来进一步说明本专利技术的技术方案。实例按以下步骤进行例1、2，5-双-4’-(4”-三氟甲基联苯基)-1，3，4-噁二唑的制备4-溴苯甲酸乙酯(20mL)和水合肼(27.5mL)在甲醇(124mL)中回流反应16个小时后，冷却至室温结晶，得到针状白色晶体4-溴苯甲酰肼25.3g，(产率为87％)。1H NMR(500MHz，DMSO，ppm)δ7.7(d，2H)，δ7.6(d，2H)，δ9.8(s，1H)，δ4.54(s，2H)。4-溴苯甲酰氯(11g)和4-溴苯甲酰肼(10.5g)在事先蒸馏好的吡啶(200mL)中回流反应约10h(反应过程中通氮气)，使溶液冷却至室温，结晶出片状的白色晶体，抽滤后得到产品4-溴苯甲酸-N-(4-溴苯甲酰基)肼14.5g，(产率为97％)。1H NMR(500MHz，CDCl3，ppm)δ10.64(s，2H)，δ7.85(d，4H)，δ7.76(d，4H)。4-溴苯甲酸-N-(4-溴苯甲酰基)肼(6.6g)和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄维，朱旭辉，赵平，李佳，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：