CN109970640A - 电致发光材料、电致发光材料的制备方法及发光器件 - Google Patents

电致发光材料、电致发光材料的制备方法及发光器件 Download PDF

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Abstract

在本申请所提供一种电致发光材料、电致发光材料的制备方法及发光器件中，利用氰基、吡啶、嘧啶、均三嗪等强吸电子基团增强芴酮受体单元的吸电子特性，从而增强分子内部电子给体单元和电子受体单元之间的推拉电子效应，使分子在发光红移的同时分子间电荷转移性质增强，从而达到进一步降低目标分子单线态能级和三线态能级之间能级差，实现了具有长寿命的、发出红光的电致发光材料、电致发光材料的制备方法及发光器件。

Description

电致发光材料、电致发光材料的制备方法及发光器件
技术领域
本申请涉及显示领域，具体涉及一种电致发光材料、电致发光材料的制备方法及发光器件。
背景技术
在现有技术中，有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode)具有自发光特性，主导其发光的材料主要为电致发光材料，但是，当前的发出红光的电致发光材料的寿命短，往往导致有机发光二极管的实效，因此，有必要提供一种具有长寿命的、发出红光的电致发光材料、电致发光材料的制备方法及发光器件。
发明内容
本申请提供一种电致发光材料、电致发光材料的制备方法及发光器件，以实现具有长寿命的、发出红光的电致发光材料、电致发光材料的制备方法及发光器件。
一种电致发光材料，所述电致发光材料的结构式为其中，所述R1的结构式为 和中的一种；所述R2的结构式为 和中的一种。
一种电致发光材料的制备方法，包括：
提供第一反应物和第二反应物，所述第一反应物和第二反应物进行反应生成第一中间产物，其中，所述第一反应物的结构式为所述第二反应物的结构式为所述第一中间产物的结构式为
提供第三反应物，所述第一中间产物和所述第三反应物进行反应生成所述电致发光材料，其中，所述第三反应物包括具有R1基团的化合物和具有R2基团的化合物，所述电致发光材料的结构式为其中，所述R1的结构式为 和中的一种；所述R2的结构式为 和中的一种。
在本申请所提供的电致发光材料的制备方法中，在所述第一反应物和第二反应物进行反应生成第一中间产物中，所述第一反应物的摩尔量和第二反应物的摩尔量的对应关系为10毫摩的所述第一反应物对应15毫摩-25毫摩的所述第二反应物。
在本申请所提供的电致发光材料的制备方法中，所述第一反应物和第二反应物在第一溶剂中进行反应生成第一中间产物，所述第一溶剂包括甲苯、乙醇、乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、丙酮、乙烯乙二醇醚和三乙醇胺中的一种或几种的组合，所述第一溶剂中具有第一添加剂，所述第一溶剂中具有第一添加剂，所述第一添加剂包括三(二亚苄基丙酮)二钯、四三苯基磷钯、9,10-二氢-9,9-二苯基吖啶、双(2-二苯基磷苯基)醚、碳酸铯、氢氧化钾、氢氧化钠、叔丁醇钠和碳酸氢钠中的一种或几种的组合。
在本申请所提供的电致发光材料的制备方法中，在所述提供第三反应物，所述第一中间产物和所述第三反应物进行反应生成所述电致发光材料的步骤中，所述R1基团和R2基团相同，所述第一中间产物的摩尔量和所述第三反应物的摩尔量的对应关系为5毫摩的所述第一中间产物对应10毫摩-40毫摩的所述第三反应物。
在本申请所提供的电致发光材料的制备方法中，所述第一中间产物和所述第三反应物在第二溶剂中进行反应生成所述电致发光材料中，所述第二溶剂包括水、N-甲基吡咯烷酮、甲苯、乙醇、乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、丙酮、乙烯乙二醇醚和三乙醇胺中的一种或几种的组合，所述第二溶剂中具有第二添加剂，所述第二添加剂包括氯化铁浓盐酸溶液、醋酸钯、三叔丁基膦四氟硼酸盐、氢氧化钾、四三苯基磷钯、氢氧化钠、叔丁醇钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或几种的组合。
在本申请所提供的电致发光材料的制备方法中，在所述提供第三反应物，所述第一中间产物和所述第三反应物进行反应生成所述电致发光材料的步骤中，所述R1基团和R2基团不同，所述第三反应物包括第一子反应物和第二子反应物，所述提供第三反应物，所述第一中间产物和所述第三反应物进行反应生成所述电致发光材料的步骤包括：
提供第一子反应物，所述第一中间产物和所述第一子反应物进行反应生成所述第二中间产物，所述第一子反应物为具有R1基团的化合物，所述第二中间产物的结构式为
提供第二子反应物，所述第二中间产物和所述第二子反应物进行反应生成所述电致发光材料，所述第二子反应物为具有R2基团的化合物。
在本申请所提供的电致发光材料的制备方法中，在所述提供第一子反应物，所述第一中间产物和所述第一子反应物进行反应生成所述第二中间产物的步骤中，所述第一中间产物和所述第一子反应物的摩尔量的对应关系为5毫摩的所述第一中间产物对应3毫摩-8毫摩的所述第一子反应物。
在本申请所提供的电致发光材料的制备方法中，在所述提供第二子反应物，所述第二中间产物和所述第二子反应物进行反应生成所述电致发光材料中，所述第二中间产物和所述第二子反应物的对应关系为4毫摩的所述第二中间产物对应3毫摩-8毫摩的所述第二子反应物。
一种发光器件，包括：
基板层，所述基板层包括衬底基板和设置于衬底基板上的第一电极层；
空穴传输层，所述空穴传输层设置于所述基板层上，并与所述第一电极层电连接；
辅助层，所述辅助层设置于所述空穴传输层上；
发光层，所述发光层设置于所述辅助层上；
电子传输层，所述电子传输层设置于所述发光层上；以及
第二电极层，所述第二电极层电连接所述电子传输层，其中，所述发光层包括电致发光材料，所述电致发光材料的结构式为其中，所述R1的结构式为 和中的一种；所述R2的结构式为 和中的一种。
在本申请所提供一种电致发光材料、电致发光材料的制备方法及发光器件中，所述电致发光材料的结构式为其中，所述R1和R2的结构式选自为 和中，利用氰基、吡啶、嘧啶、均三嗪等强吸电子基团增强芴酮受体单元的吸电子特性，从而增强分子内部电子给体单元和电子受体单元之间的推拉电子效应，使分子在发光红移的同时分子间电荷转移性质增强，从而达到进一步降低目标分子单线态能级和三线态能级之间能级差，实现了具有长寿命的、发出红光的电致发光材料、电致发光材料的制备方法及发光器件。
附图说明
为了更清楚地说明本申请中的技术方案，下面将对实施方式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申请的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请所提供的发光器件的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
本申请提供一种电致发光材料，所述电致发光材料的结构式为
所述R1的结构式为 和中的一种。
所述R2的结构式为 和中的一种。
在一些实施例中，所述R1和R2可以相同。在另一些实施例中，所述R1和R2也可以不同。
本申请还提供一种电致发光材料的制备方法。所述电致发光材料的制备方法包括：
A、提供第一反应物和第二反应物，所述第一反应物和第二反应物进行反应生成第一中间产物，其中，所述第一反应物的结构式为所述第二反应物的结构式为所述第一中间产物的结构式为
所述第一反应物和第二反应物进行反应生成第一中间产物的反应方程式可以为：
在所述第一反应物和第二反应物进行反应生成第一中间产物中，所述第一反应物的摩尔量和第二反应物的摩尔量的对应关系可以为10毫摩的所述第一反应物对应15毫摩-25毫摩的所述第二反应物。
所述第一反应物和第二反应物在第一溶剂中进行反应生成第一中间产物。所述第一溶剂包括甲苯、乙醇、乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、丙酮、乙烯乙二醇醚和三乙醇胺中的一种或几种的组合。所述第一溶剂中具有第一添加剂。所述第一添加剂包括三(二亚苄基丙酮)二钯、四三苯基磷钯、9,10-二氢-9,9-二苯基吖啶、双(2-二苯基磷苯基)醚、碳酸铯、氢氧化钾、氢氧化钠、叔丁醇钠和碳酸氢钠中的一种或几种的组合。
在一种实施方式中，在单口瓶中加入所述第一反应物和第二反应物然后加入9,10-二氢-9,9-二苯基吖啶、三(二亚苄基丙酮)二钯、双(2-二苯基磷苯基)醚和叔丁醇钠，所述第一反应物和第二反应物的摩尔量的对应关系可以为10毫摩的所述第一反应物对应21毫摩的所述第二反应物，在氩气氛围下加入甲苯，在80摄氏度反应24小时，得到包括所述第一中间产物的混合物，然后分离提纯，得到所述第一中间产物所述第一中间产物为红色粉末。
B、提供第三反应物，所述第一中间产物和所述第三反应物进行反应生成所述电致发光材料，其中，所述第三反应物包括具有R1基团的化合物和具有R2基团的化合物，所述电致发光材料的结构式为其中，所述R1的结构式为 和中的一种；所述R2的结构式为 和中的一种。
在一些实施例中，所述R1基团和R2基团可以相同。所述第一中间产物的摩尔量和所述第三反应物的摩尔量的对应关系为5毫摩的所述第一中间产物对应10毫摩-40毫摩的所述第三反应物。
所述第一中间产物和所述第三反应物在第二溶剂中进行反应生成所述电致发光材料。所述第二溶剂包括水、N-甲基吡咯烷酮、甲苯、乙醇、乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、丙酮、乙烯乙二醇醚和三乙醇胺中的一种或几种的组合。所述第二溶剂中具有第二添加剂。所述第二添加剂包括氯化铁浓盐酸溶液、醋酸钯、三叔丁基膦四氟硼酸盐、氢氧化钾、四三苯基磷钯、氢氧化钠、叔丁醇钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或几种的组合。
在一种实施方式中，在单口瓶中加入所述第一中间产物和第三反应物氰化亚铜(CuCN)，所述第一中间产物的摩尔量和所述第三反应物的摩尔量的对应关系为5毫摩的所述第一中间产物对应30毫摩的所述第三反应物，然后加入N-甲基吡咯烷酮，在150摄氏度反应18小时，得到含有电致发光材料的混合物，然后，分离提纯得到所述电致发光材料所述电致发光材料为红色粉末。
在本实施例中，所述第一中间产物和第三反应物进行反应的反应方程式为：
在一种实施方式中，在单口瓶中加入所述第一中间产物和第三反应物所述第一中间产物的摩尔量和所述第三反应物的摩尔量的对应关系为5毫摩的所述第一中间产物对应12毫摩的所述第三反应物，然后加入四三苯基磷钯和无水碳酸钠，随后，加入甲苯、乙醇和去离子水，在100摄氏度反应48小时，得到含有电致发光材料的混合物，然后，分离提纯得到所述电致发光材料所述电致发光材料为红色粉末。
在本实施例中，所述第一中间产物和第三反应物进行反应的反应方程式为：
在一种实施方式中，在单口瓶中加入所述第一中间产物和第三反应物所述第一中间产物的摩尔量和所述第三反应物的摩尔量的对应关系为5毫摩的所述第一中间产物对应12毫摩的所述第三反应物，然后加入四三苯基磷钯和无水碳酸钠，随后，加入甲苯、乙醇和去离子水，在100摄氏度反应48小时，得到含有电致发光材料的混合物，然后，分离提纯得到所述电致发光材料所述电致发光材料为红色粉末。
在本实施例中，所述第一中间产物和第三反应物进行反应的反应方程式为：
在一种实施方式中，在单口瓶中加入所述第一中间产物和第三反应物所述第一中间产物的摩尔量和所述第三反应物的摩尔量的对应关系为5毫摩的所述第一中间产物对应12毫摩的所述第三反应物，然后加入四三苯基磷钯和无水碳酸钠，随后，加入甲苯、乙醇和去离子水，在100摄氏度反应48小时，得到含有电致发光材料的混合物，然后，分离提纯得到所述电致发光材料所述电致发光材料为红色粉末。
在本实施例中，所述第一中间产物和第三反应物进行反应的反应方程式为：
在一些实施例中，所述R1基团和R2基团可以不同。所述第三反应物包括第一子反应物和第二子反应物。所述提供第三反应物，所述第一中间产物和所述第三反应物进行反应生成所述电致发光材料的步骤包括：
B1、提供第一子反应物，所述第一中间产物和所述第一子反应物进行反应生成所述第二中间产物，所述第一子反应物为具有R1基团的化合物，所述第二中间产物的结构式为
所述第一中间产物和所述第一子反应物的摩尔量的对应关系为5毫摩的所述第一中间产物对应3毫摩-8毫摩的所述第一子反应物。
所述第一中间产物和所述第一子反应物在第三溶剂中进行反应生成所述第二中间产物。所述第三溶剂包括水、N-甲基吡咯烷酮、甲苯、乙醇、乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、丙酮、乙烯乙二醇醚和三乙醇胺中的一种或几种的组合。所述第三溶剂中具有第三添加剂。所述第三添加剂包括氯化铁浓盐酸溶液、醋酸钯、三叔丁基膦四氟硼酸盐、氢氧化钾、四三苯基磷钯、氢氧化钠、叔丁醇钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或几种的组合。
在一种实施方式中，在单口瓶中加入所述第一中间产物和第一子反应物所述第一中间产物的摩尔量和所述第一子反应物的摩尔量的对应关系为5毫摩的所述第一中间产物对应5毫摩的所述第一子反应物，然后加入四三苯基磷钯和无水碳酸钠，随后，加入甲苯、乙醇和去离子水，在100摄氏度反应48小时，得到含有第二中间产物的混合物，然后，分离提纯得到所述第二中间产物所述第二中间产物为红色粉末。
在本实施例中，所述第一中间产物和第一子反应物进行反应的反应方程式为：
B2、提供第二子反应物，所述第二中间产物和所述第二子反应物进行反应生成所述电致发光材料，所述第二子反应物为具有R2基团的化合物。
所述第二中间产物和所述第二子反应物的对应关系为4毫摩的所述第二中间产物对应3毫摩-8毫摩的所述第二子反应物。
所述第二中间产物和所述第二子反应物在第四溶剂中进行反应生成所述电致发光材料。所述第四溶剂包括水、N-甲基吡咯烷酮、甲苯、乙醇、乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、丙酮、乙烯乙二醇醚和三乙醇胺中的一种或几种的组合。所述第四溶剂中具有第四添加剂。所述第四添加剂包括氯化铁浓盐酸溶液、醋酸钯、三叔丁基膦四氟硼酸盐、氢氧化钾、四三苯基磷钯、氢氧化钠、叔丁醇钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或几种的组合。
在一种实施方式中，在单口瓶中加入所述第二中间产物和第二子反应物所述第二中间产物的摩尔量和所述第二子反应物的摩尔量的对应关系为4毫摩的所述第二中间产物对应6毫摩的所述第二子反应物，然后加入四三苯基磷钯和无水碳酸钠，随后，加入甲苯、乙醇和去离子水，在100摄氏度反应48小时，得到含有电致发光材料的混合物，然后，分离提纯得到所述电致发光材料所述电致发光材料为红色粉末。
在本实施例中，所述第二中间产物和第二子反应物进行反应的反应方程式为：
在分离提纯中，可以先将反应液冷却至室温，采用饱和食盐水淬灭，采用萃取溶剂萃取2次-5次，合并有机相，旋成硅胶，采用层析柱进行层析，得红色粉末，也即所述电致发光材料。所述电致发光材料的产率大于等于60％。
所述萃取溶剂可以为二氯甲烷、三氯甲烷和四氢呋喃中的一种或几种的组合。所述层析柱的配比可以为二氯甲烷的体积：正己烷的体积＝1:0.5-1:10。
请参阅图1，图1为本申请所提供的发光器件的结构示意图。
本申请提供一种发光器件10。所述发光器件10包括基板层11、空穴传输层12、辅助层13、发光层14、电子传输层15和第二电极层16。
所述基板层11包括衬底基板111和设置于衬底基板111上的第一电极层112。所述空穴传输层12设置于所述基板层10上。所述空穴传输层12与所述第一电极层112电连接。所述辅助层13设置于所述空穴传输层12上。所述发光层14设置于所述辅助层13上。所述电子传输层15设置于所述发光层14上。所述第二电极层16电连接所述电子传输层15。
所述衬底基板111可以为玻璃基板。所述第一电极层112可以采用氧化铟锡。所述空穴传输层12可以为4,4’-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺]。所述辅助层13可以为4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺。所述电子传输层15可以为1,3,5-三(3-(3-吡啶基)苯基)苯(Tm3PyPB)。所述阴极层15可以为氟化锂/铝(LiF/Al)。所述发光层14包括所述电致发光材料，所述电致发光材料的分子结构式为：
所述R1的结构式为 和中的一种。所述R2的结构式为 和中的一种。
请参阅表1，表1为本申请所提供的发光器件的性能数据表。
在本申请所提供一种电致发光材料、电致发光材料的制备方法及发光器件中，所述电致发光材料的结构式为其中，所述R1和R2的结构式选自为 和中，利用氰基、吡啶、嘧啶、均三嗪等强吸电子基团增强芴酮受体单元的吸电子特性，从而增强分子内部电子给体单元和电子受体单元之间的推拉电子效应，使分子在发光红移的同时分子间电荷转移性质增强，从而达到进一步降低目标分子单线态能级和三线态能级之间能级差，实现了具有长寿命的、发出红光的电致发光材料、电致发光材料的制备方法及发光器件。

Claims (10)

1.一种电致发光材料，其特征在于，所述电致发光材料的结构式为其中，所述R1的结构式为 中的一种；所述R2的结构式为 中的一种。
2.一种电致发光材料的制备方法，其特征在于，包括：
提供第一反应物和第二反应物，所述第一反应物和第二反应物进行反应生成第一中间产物，其中，所述第一反应物的结构式为所述第二反应物的结构式为所述第一中间产物的结构式为
提供第三反应物，所述第一中间产物和所述第三反应物进行反应生成所述电致发光材料，其中，所述第三反应物包括具有R1基团的化合物和具有R2基团的化合物，所述电致发光材料的结构式为其中，所述R1的结构式为 中的一种；所述R2的结构式为 中的一种。
3.如权利要求2所述的电致发光材料的制备方法，其特征在于，在所述第一反应物和第二反应物进行反应生成第一中间产物中，所述第一反应物的摩尔量和第二反应物的摩尔量的对应关系为10毫摩的所述第一反应物对应15毫摩-25毫摩的所述第二反应物。
4.如权利要求3所述的电致发光材料的制备方法，其特征在于，所述第一反应物和第二反应物在第一溶剂中进行反应生成第一中间产物，所述第一溶剂包括甲苯、乙醇、乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、丙酮、乙烯乙二醇醚和三乙醇胺中的一种或几种的组合，所述第一溶剂中具有第一添加剂，所述第一溶剂中具有第一添加剂，所述第一添加剂包括三(二亚苄基丙酮)二钯、四三苯基磷钯、9,10-二氢-9,9-二苯基吖啶、双(2-二苯基磷苯基)醚、碳酸铯、氢氧化钾、氢氧化钠、叔丁醇钠和碳酸氢钠中的一种或几种的组合。
5.如权利要求2所述的电致发光材料的制备方法，其特征在于，在所述提供第三反应物，所述第一中间产物和所述第三反应物进行反应生成所述电致发光材料的步骤中，所述R1基团和R2基团相同，所述第一中间产物的摩尔量和所述第三反应物的摩尔量的对应关系为5毫摩的所述第一中间产物对应10毫摩-40毫摩的所述第三反应物。
6.如权利要求5所述的电致发光材料的制备方法，其特征在于，所述第一中间产物和所述第三反应物在第二溶剂中进行反应生成所述电致发光材料中，所述第二溶剂包括水、N-甲基吡咯烷酮、甲苯、乙醇、乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、丙酮、乙烯乙二醇醚和三乙醇胺中的一种或几种的组合，所述第二溶剂中具有第二添加剂，所述第二添加剂包括氯化铁浓盐酸溶液、醋酸钯、三叔丁基膦四氟硼酸盐、氢氧化钾、四三苯基磷钯、氢氧化钠、叔丁醇钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或几种的组合。
7.如权利要求2所述的电致发光材料的制备方法，其特征在于，在所述提供第三反应物，所述第一中间产物和所述第三反应物进行反应生成所述电致发光材料的步骤中，所述R1基团和R2基团不同，所述第三反应物包括第一子反应物和第二子反应物，所述提供第三反应物，所述第一中间产物和所述第三反应物进行反应生成所述电致发光材料的步骤包括：
提供第一子反应物，所述第一中间产物和所述第一子反应物进行反应生成所述第二中间产物，所述第一子反应物为具有R1基团的化合物，所述第二中间产物的结构式为
提供第二子反应物，所述第二中间产物和所述第二子反应物进行反应生成所述电致发光材料，所述第二子反应物为具有R2基团的化合物。
8.如权利要求7所述的电致发光材料的制备方法，其特征在于，在所述提供第一子反应物，所述第一中间产物和所述第一子反应物进行反应生成所述第二中间产物的步骤中，所述第一中间产物和所述第一子反应物的摩尔量的对应关系为5毫摩的所述第一中间产物对应3毫摩-8毫摩的所述第一子反应物。
9.如权利要求7所述的电致发光材料的制备方法，其特征在于，在所述提供第二子反应物，所述第二中间产物和所述第二子反应物进行反应生成所述电致发光材料中，所述第二中间产物和所述第二子反应物的对应关系为4毫摩的所述第二中间产物对应3毫摩-8毫摩的所述第二子反应物。
10.一种发光器件，其特征在于，包括：
基板层，所述基板层包括衬底基板和设置于衬底基板上的第一电极层；
空穴传输层，所述空穴传输层设置于所述基板层上，并与所述第一电极层电连接；
辅助层，所述辅助层设置于所述空穴传输层上；
发光层，所述发光层设置于所述辅助层上；
电子传输层，所述电子传输层设置于所述发光层上；以及
第二电极层，所述第二电极层电连接所述电子传输层，其中，所述发光层包括电致发光材料，所述电致发光材料的结构式为其中，所述R1的结构式为 中的一种；所述R2的结构式为 中的一种。
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