一种基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料及其制备方法与应用

文档序号:1563748 发布日期:2020-01-24 浏览:40次 >En<

阅读说明:本技术 一种基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料及其制备方法与应用 (Small molecule luminescent material based on 1, 3-naphthyridine (quinazoline), preparation method and application thereof ) 是由 张勇 李博文 于 2018-07-16 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料及其制备方法与应用,属于有机光电材料技术领域,该发光材料结构式为:&lt;Image he="391" wi="392" file="DDA0001732104050000011.GIF" imgContent="drawing" imgFormat="GIF" orientation="portrait" inline="no"&gt;&lt;/Image&gt;式(1)中,R&lt;Sub&gt;1&lt;/Sub&gt;、R&lt;Sub&gt;2&lt;/Sub&gt;、R&lt;Sub&gt;3&lt;/Sub&gt;、R&lt;Sub&gt;4&lt;/Sub&gt;、R&lt;Sub&gt;5&lt;/Sub&gt;、R&lt;Sub&gt;6&lt;/Sub&gt;分别选自氢原子、烷氧基、烷硫基、烷胺基、芳胺基、芳氧基、芳硫基、芳基、芳杂环基团中的一种,且R&lt;Sub&gt;1&lt;/Sub&gt;、R&lt;Sub&gt;2&lt;/Sub&gt;、R&lt;Sub&gt;3&lt;/Sub&gt;、R&lt;Sub&gt;4&lt;/Sub&gt;、R&lt;Sub&gt;5&lt;/Sub&gt;、R&lt;Sub&gt;6&lt;/Sub&gt;中至少有一个为芳杂环基团。本发明首次将1,3-二氮杂萘(喹唑啉)引入到TADF材料中,并实现了高的发光效率。材料合成简单,步骤短,合成周期短。反应产率高,所有步骤产率都大于70%,节约成本。OLED发光效率高,最高效率能过超过20%。(The invention provides a 1, 3-naphthyridine (quinazoline) -based small-molecule luminescent material, a preparation method and application thereof, belonging to the technical field of organic photoelectric materials, wherein the structural formula of the luminescent material is as follows: in the formula (1), R 1 、R 2 、R 3 、R 4 、R 5 、R 6 Are respectively selected from one of hydrogen atom, alkoxy, alkylthio, alkylamino, arylamine, aryloxy, arylthio, aryl and aromatic heterocyclic group, and R is 1 、R 2 、R 3 、R 4 、R 5 、R 6 At least one of them is an aromatic heterocyclic group. The invention introduces 1, 3-naphthyridine (quinazoline) into the TADF material for the first time, and realizes high luminous efficiency. The material synthesis is simple, the steps are short, and the synthesis period is short. The reaction yield is high, and the yield of all steps is more than 70%, so that the cost is saved. The OLED has high luminous efficiency, and the maximum efficiency can exceed 20%.)

一种基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料及其制备 方法与应用

技术领域

本发明属于有机光电材料技术领域,具体涉及一种基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料及制备与应用。

背景技术

自1987年C.W.Tang等人首次报道了超薄多层电致发光二极管以来,有机发光二极管(organic light-emitting diodes,OLEDs)在学术和工业界都受到了广泛的关注。在过去的三十年里,科研工作者投入了巨大的精力来提高OLEDs发光效率,这些研究主要包括以下两个类:第一,传统的荧光发射,即利用单重态激子辐射跃迁发光,但由于这类发射最多只能实现25%的内量子效率(IQE),无法满足实际需求;第二,利用重金属效应的自旋轨道耦合,使三重态激子和单重态激子成分互混,实现了内量子效率高达100%的磷光OLED,但是因磷光OLED在高电流密度下效率衰减严重,寿命短以及所使用的贵金属成本高而无法完成OELD产业化的基本任务,因此必须寻找更为有效的方法来解决OLEDs所面临的问题。

为了解决这些问题,人们开始探索可替代它们的激子形成过程,发现热激活延迟荧光(thermal activated delayed fluorescence,TADF)是获得高效激子形式的一种有效途径,它可以通过反系间窜越(reverse intersystem crossing,RISC)机理,把自旋受阻的三重态激子转换为单重态激子。然而,在当时由于TADF材料都因表现出较低的光致发光(PL)效率,而无法在OLEDs中得到实际应用。直到2009年,TADF在OLEDs发光材料的设计中实现了一个重大突破,Adachi小组在Sn4+-porphyrin配合物(SnF2OEP)中首次观察到了电激发下的TADF现象,并将其应用于OLED,虽然效率还是很低,但是提出了利用TADF实现高效率荧光OLED的可能性;在2010年,Deaton等人在设计合成的铜配合物中也观察到了TADF现象,并将其应用于OLED,通过RISC将三重态激子收集,实现了最大16.1%的EQE。这些研究都在金属配合物中观察到了TADF现象,并将其应用于OLED,通过三重态激子的RISC,实现延迟荧光的发射。在2011年,Adachi研究组在纯有机材料中,分别以咔唑和三嗪为电子给体和受体单元实现了TADF的发射,器件的EQE高达5.3%,比SnF2OEP TADF效率高10倍。与金属复合物相比,纯有机分子TADF材料不仅表现出了较高的TADF效率,还具有分子设计多样性及较高的形态和电化学稳定等优点,因而科研工作者对此投入了大量的研究工作。随着新的纯有机TADF材料不断设计与合成,TADF OLEDs的效率不断提高,在2012年已实现了可与磷光OLEDs效率相媲美的接近100%的IQE。因此,从总体上说,与荧光和磷光材料相比,热激活延迟荧光材料因效率和成本的优势而受到广泛关注。然而,基于热激活延迟荧光材料目前仍处于起步阶段,在材料分子结构设计、发光机理和器件结构等方面还存在诸多空白。因此,对于TADF材料的进一步开发仍然是OLED领域中的热点研究方向之一。

在高效TADF材料的发展过程中,纯有机TADF材料具有巨大的发展前景,已在短短的几年里取得了巨大的进步。为了设计高效的纯有机TADF材料,研究工作者们致力于缩小分子最低单重态(S1)和三重态(T1)之间的能级差(ΔES-T)、增强分子的辐射跃迁速率、抑制分子的非辐射跃迁。这些研究主要集中在以下五个方面:第一,合成并优化给体种类,如:都包含了二苯胺单元的吩嗪、吩噻嗪、吩恶嗪、咔唑、吖啶等;第二,采用合适的受体,目前常见的受体包括芳腈、三嗪、苯砜以及其衍生物;第三:改变给体或者受体基团的强弱,包括给/受体环内杂原子个数及其周围基团种类和数量;第四,调整分子的取向、对称性及刚性等;第五,选择适当的连接方式,如增加给体和受体之间的距离、分子连接的位置。通过使用这些方法,TADF OLEDs的量子效率得到了很大的提高,例如,日本九州大学Adachi课题组报道了效率高达19.5%纯蓝色TADF OLEDs,韩国首尔大学J.-J.Kim课题组实现了最大量子效率为29.6%绿光TADF器件,发光效率已经达到了磷光OLEDs水平。

尽管在高性能TADF材料的设计上已取得了巨大的进步,然而,这些成功的设计绝大部分依赖于研究者的经验,并没有清晰的设计规则或者理论支撑,现有的设计理论只提供了一个大体的框架。在实际的设计和开发当中,每一种具体的体系都会给出理论框架之外而意向不到的奇特现象,因此,在遵循大框架设计理论的基础之上,获得高性能TADF材料的根本途径是开发新体系,主要是包括开发新的受体和给体材料。此外,相比于给体材料,可选择的受体材料极其紧缺,迫切需要开发新的受体材料,来构筑具有高性能的TADF材料。从目前来看,以N-杂六元环为受体的TADF材料一直备受关注,比如,三嗪、嘧啶、吡啶,并取得的了良好的发光效率。然而,相比于N-杂六元环,苯并二氮杂环丁烷等一系列杂环化合物在TADF材料中被用作受体的报道非常少,尤其1,3-二-N-杂萘(喹唑啉),它在生物以及传感上面具有重要的应用,但是作为发光材料应用到OLED当中鲜有报道且效率小于5%,至于在TADF材料中的应用,目前还未见报道。

发明内容

为解决上述问题,本发明提供一种基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料,首次以1,3-二氮杂萘(喹唑啉)为受体材料,通过与不同的给体材料结合,构建了一系列具有高效的TADF性能的有机发光材料,从而获得一类新型高效TADF材料,实现高效率低成本的OLED。

本发明的另一目的在于提供上述基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料的制备方法。

本发明的又一目的在于提供上述基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料在有机发光电器件中的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现:

一种基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料,所述发光材料的分子结构式为:

Figure BDA0001732104030000031

式(1)中,R1、R2、R3、R4、R5、R6分别选自氢原子、烷氧基、烷硫基、烷胺基、芳胺基、芳氧基、芳硫基、芳基、芳杂环基团中的一种,且R1、R2、R3、R4、R5、R6中至少有一个为芳杂环基团:

进一步地,

所述R1、R2、R3、R4、R5、R6的烷氧基为1至20个碳原子的烷氧基;

所述R1、R2、R3、R4、R5、R6的烷硫基为1至20个碳原子的烷硫基;

所述R1、R2、R3、R4、R5、R6的烷胺基为1至20个碳原子的未取代烷基胺基或取代烷基胺基;

所述R1、R2、R3、R4、R5、R6的芳胺基为6至30个碳原子的芳胺基;

所述R1、R2、R3、R4、R5、R6的芳氧基为苯氧基;

所述R1、R2、R3、R4、R5、R6的芳硫基为苯硫基;

所述R1、R2、R3、R4、R5、R6的杂芳环为5至50个环原子的杂芳环或取代的杂芳基;

进一步地,

所述R1、R2、R3、R4、R5、R6的1至20个碳原子的烷氧基为:甲氧基,乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、异戊氧基、新戊氧基、叔戊氧基、己氧基、2-甲基戊氧基;

所述R1、R2、R3、R4、R5、R6的1至20个碳原子的烷硫基为:甲硫基,乙硫基、丙硫基、正丁硫基、仲丁硫基、叔丁硫基;

所述R1、R2、R3、R4、R5、R6的1至20个碳原子的烷胺基为:甲胺基,乙胺基、丙胺基、丁胺基、戊胺基、异戊胺基、新戊胺基、叔戊胺基、己胺基、二甲胺基、二乙胺基、二丙胺基、二丁胺基、二戊胺基、二异戊胺基、二新戊胺基、二叔戊胺基、二己胺基;

所述R1、R2、R3、R4、R5、R6的芳胺基为6至30个碳原子的芳胺基为:邻-,间-,对-甲基苯基胺基、邻-,间-,对-乙基苯基胺基、邻-,间-,对-丙基苯基胺基、邻-,间-,对-异丙基苯基胺基、邻-,间-,对-甲氧基苯基胺基、邻-,间-,对-乙氧基苯基胺基、邻-,间-,对-丙氧基苯基胺基、邻-,间-,对-氟代苯基胺基、邻-,间-,对-氯代苯基胺基、邻-,间-,对-溴代苯基胺基、邻-,间-,对-碘代苯基胺基、二(邻-,间-,对-甲基苯基)胺基、二(邻-,间-,对-乙基苯基)胺基、二(邻-,间-,对-丙基苯基)胺基、二(邻-,间-,对-异丙基苯基)胺基、二(邻-,间-,对-甲氧基苯基)胺基、二(邻-,间-,对-乙氧基苯基)胺基、二(邻-,间-,对-丙氧基苯基)胺基、二(邻-,间-,对-氟代苯基)胺基、二(邻-,间-,对-氯代苯基)胺基、二(邻-,间-,对-溴代苯基)胺基、二(邻-,间-,对-碘代苯基)胺基、三苯胺基;

所述R1、R2、R3、R4、R5、R6选自为6至30个碳原子的芳基:苯基、二苯基、三苯基、并四苯基、芘基、芴、螺芴;

所述R1、R2、R3、R4、R5、R6的杂芳环为5至50个环原子的杂芳环或取代的杂芳基,如下(1~140):

Figure BDA0001732104030000051

Figure BDA0001732104030000061

所述发光材料的分子结构式还可以为:

Figure BDA0001732104030000062

式(2)中,A1、A2、A3、A4、A5、A6分别选自结构式(1)、氢原子、甲基、苯基、氟原子、杂芳基(结构式1~70)中的一种,且A1、A2、A3、A4、A5、A6中有一个选自于结构式(1)和至少有一个为杂芳基(结构式1~70)。

另外,本发明还提供上述基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料的制备方法,,具体为:(1)将物质A、物质B溶于有机溶剂1,搅拌,然后加入物质C、D、E,反应得到物质F;(2)将物质F溶于有机溶剂2中,在低温下,逐滴加入物质G,低温下搅拌1h,然后逐滴加入物质N,并保持低温搅拌30min,自然升温,反应得到物质H;(3)将物质H与物质W溶于有机溶剂3,再加入物质J和有机溶剂4,搅拌,通入氮气,加入物质K,加热回流6h,得到产物,即基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料;

步骤(1)中,所述物质A为:M-H,M结构为以下结构式1-70中的一种;

Figure BDA0001732104030000071

当物质B为叔丁醇钠时,物质C为CuI,物质D为1,10-邻菲咯啉或反式-1,4-环己烷,物质E为邻溴碘苯、间溴碘苯或对溴碘苯,有机溶剂1为1,4-二氧六环;当物质B为氢化钠时,物质C为无;物质D为无,物质E为邻氟碘苯或间氟碘苯,有机溶剂1为N,N-二甲基甲酰胺;所得F为:T-Br,T结构为以下结构式71-140中的一种;

Figure BDA0001732104030000081

步骤(2)中,所述有机溶剂2为四氢呋喃(THF),物质G为正丁基锂,物质N为异丙醇频哪醇硼酸酯,物质H为T-C4H12BO2

步骤(3)中,所述物质W为Y-Cl或Y-Br或Y-I,Y结构为结构式(1),式(1)中,R1、R2、R3、R4、R5、R6分别选自氢原子、烷氧基、烷硫基、烷胺基、芳胺基、芳氧基、芳硫基、芳基、芳杂环基团中的一种,且R1、R2、R3、R4、R5、R6中至少有一个为芳杂环基团,且结构式(1)中的R1、R2、R3、R4、R5、R6至少一个为Cl或Br或I;

物质J为碳酸钾;物质K为四三苯基膦钯;有机溶剂4为甲苯,乙醇或水。

步骤(1)所述搅拌,条件为氮气气氛,室温,搅拌时间为30min;所述反应,反应温度为110℃,反应时间为1-48h。

步骤(2)所述低温为-78℃;所述反应,反应温度为室温,反应时间为1-48h。

有益效果

本发明首次将1,3-二氮杂萘(喹唑啉)引入到TADF材料中,并实现了高的发光效率。材料合成简单,步骤短,合成周期短。反应产率高,所有步骤产率都大于70%,节约成本。OLED发光效率高,最高效率能过超过20%。

附图说明

图1实施例21器件的电流密度-电压-亮度关系曲线图;

图2实施例21器件的电流密度-电压-亮度关系曲线图;

图3实施例21器件的外量子效率图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

合成基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P1:

Figure BDA0001732104030000092

(1)将吩噁嗪(1.66g,5.00mmol),叔丁醇钠(0.96g,10.00mmol)溶于80mL1,4-二氧六环中,在氮气气氛下室温搅拌30min,然后加入CuI(0.10g,0.50mmol),1,10-邻菲咯啉(0.10g,0.50mmol),对溴碘苯(1.69g,6.00mmol),在110℃反应24h。得到白色固体产物得到产物1,产率75%,反应式如下:

Figure BDA0001732104030000101

(2)将产物1(5.0g,10.2mmol)溶于400mL无水四氢呋喃中,在-78℃下,逐滴加入4.7mL正丁基锂(2.5mol/L,12.30mmol),在-78℃下反应1h。然后逐滴加入2.30g 2-异丙氧基-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊环(2.3g,12.3mmol),在室温下反应一晚,得到白色固体产物2,产率73%,反应式如下:

(3)将产物2(1.33g,2.50mmol),4-苯基-2-氯-喹唑啉(0.34g,1.5mmol)溶于55mL甲苯中,再将加入10mL K2CO3水溶液(1.06g,7.50mmol),10mL无水乙醇溶液,搅拌,通入氮气40min,然后快速加入Pd(PPh3)4(0.09g,0.08mmol),110℃下回流6h,得到黄色粉末产物P1(2.36g,产率89%),反应式如下:

Figure BDA0001732104030000103

实施例2

合成基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P2,反应式如下:

同实施例1,用2-氯-喹唑啉(0.20g,1.5mmol)代替4-苯基-2-氯-喹唑啉,得到基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P2,产率约为81%。

实施例3

合成基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P3,反应式如下:

Figure BDA0001732104030000112

同实施例1,用4-氯-喹唑啉(0.20g,1.5mmol)代替4-苯基-2-氯-喹唑啉,得到基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P3,产率约为89%。

实施例4

合成基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P4,反应式如下:

同实施例1,用2-苯基-4-氯-喹唑啉(0.34g,1.5mmol)代替4-苯基-2-氯-喹唑啉,得到基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P4,产率约为92%。

实施例5

合成基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P5,反应式如下:

Figure BDA0001732104030000121

同实施例1,吩噻嗪(1.71g,5.00mmol)代替吩噁嗪,得到基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P5,产率约为80%。

实施例6

合成基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P6,反应式如下:

Figure BDA0001732104030000122

同实施例1,用2-苯基-4-氯-喹唑啉(0.34g,1.5mmol)代替4-苯基-2-氯-喹唑啉,吩噻嗪(1.33g,2.50mmol)代替吩噁嗪,得到基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P6,产率约为80%。

实施例7

合成基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P7,反应式如下:

Figure BDA0001732104030000123

同实施例1,用2-苯基-4-氯-喹唑啉(1mmol)代替4-苯基-2-氯-喹唑啉,9,9-二苯-9,10-二氢吖啶(1.2mmol)代替吩噁嗪,得到基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P7,产率约为80%。

实施例8

合成基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P8,反应式如下:

同实施例1,用2-苯基-4-氯-喹唑啉(1mmol)代替4-苯基-2-氯-喹唑啉,10-氢-螺[吖啶-9,9’-芴](1.2mmol)代替吩噁嗪,得到基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P8,产率约为80%。

实施例9

合成基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P9,反应式如下:

Figure BDA0001732104030000132

同实施例1,用2-苯基-4-氯-喹唑啉(1mmol)代替4-苯基-2-氯-喹唑啉,10-氢-螺[吖啶-9,9’-占吨酮](1.2mmol)代替吩噁嗪,得到基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P9,产率约为80%。

实施例10

合成基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P10,反应式如下:

同实施例1,用2-苯基-4-氯-喹唑啉(1mmol)代替4-苯基-2-氯-喹唑啉,10-氢-螺[吖啶-9,9’-噻吨酮](1.2mmol)代替吩噁嗪,得到基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P10,产率约为80%。

实施例11

合成基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P11,反应式如下:

同实施例1,10-氢-螺[吖啶-9,9’-芴](1.2mmol)代替吩噁嗪,得到基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P11,产率约为80%。

实施例12

合成基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P12,反应式如下:

Figure BDA0001732104030000142

同实施例1,10-氢-螺[吖啶-9,9’-占吨酮](1.2mmol)代替吩噁嗪,得到基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P12,产率约为80%。

实施例13

合成基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P13,反应式如下:

Figure BDA0001732104030000143

同实施例1,10-氢-螺[吖啶-9,9’-噻吨酮](1.2mmol)代替吩噁嗪,得到基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P13,产率约为80%。

实施例14

合成基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P14,反应式如下:

Figure BDA0001732104030000151

同实施例1,用2,4-二氯-喹唑啉(1mmol)代替4-苯基-2-氯-喹唑啉,10-氢-螺[吖啶-9,9’-芴](1.2mmol)代替吩噁嗪,得到基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P14,产率约为80%。

实施例15

合成基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P15,反应式如下:

Figure BDA0001732104030000152

同实施例1,用2-苯基-4-氯-喹唑啉(1mmol)代替4-苯基-2-氯-喹唑啉,咔唑(1.2mmol)代替吩噁嗪,得到基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P15,产率约为80%。

实施例16

合成基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P16,反应式如下:

Figure BDA0001732104030000153

同实施例1,用2-苯基-4-氯-喹唑啉(1mmol)代替4-苯基-2-氯-喹唑啉,咔唑(1.2mmol)代替吩噁嗪,2-甲基苯桥(1.2mmol)代替苯桥,得到基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P16,产率约为80%。

实施例17

合成基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P17,反应式如下:

同实施例1,用2-苯基-4-氯-喹唑啉(1mmol)代替4-苯基-2-氯-喹唑啉,咔唑(1.2mmol)代替吩噁嗪,咔唑和喹唑啉分别与苯桥邻位连接,得到基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P17,产率约为80%。

实施例18

合成基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P18,反应式如下:

Figure BDA0001732104030000162

同实施例1,用2,4-二氯-喹唑啉(1mmol)代替4-苯基-2-氯-喹唑啉,咔唑(1.2mmol)代替吩噁嗪,得到基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P18,产率约为80%。

实施例19

合成基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P19,反应式如下:

Figure BDA0001732104030000171

同实施例1,用2-苯基-4-氯-喹唑啉(1mmol)代替4-苯基-2-氯-喹唑啉,3,6-二-叔丁基-9-氢-咔唑(1.2mmol)代替吩噁嗪,得到基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P19,产率约为80%。

实施例20

合成基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P20,反应式如下:

Figure BDA0001732104030000172

同实施例1,用2-苯基-4-氯-喹唑啉(1mmol)代替4-苯基-2-氯-喹唑啉,3,6-二甲氧基-9-氢-咔唑(1.2mmol)代替吩噁嗪,得到基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料P20,产率约为80%。

实施例21

用实施例1得到的衍生物P1制备有机电致发光器件:

将ITO透明导电玻璃在清洗剂中超声处理,在去离子水中清洗,在丙酮:乙醇的混合溶剂中超声除油,在洁净的环境下烘烤至完全除去水分,用紫外光和臭氧清洗10min,并用低能阳离子轰击;

把上述所带有阳极ITO的玻璃至于真空腔内,抽真空1×10 5Pa,在上述阳极膜上先蒸镀TAPC作为空穴传输层,蒸镀速率为0.1nm/s,蒸镀膜厚35nm;

在空穴传输层之上,继续蒸镀一层CBP掺杂的P1作为器件的发光层,P1的掺杂浓度为6wt%,蒸镀膜厚为35nm;

再继续蒸镀一层TmPyPB作为器件的电子传输层,其蒸镀速率0.1nm/s,蒸镀总膜厚为55nm;

最后,在上述电子传输层之上依次蒸镀LiF层和Al作为器件的阴极层,其中LiF层的厚度为1nm。

器件结构:ITO(95nm)/TAPC(35nm)/6%P1:CBP(35nm)/TmPyPB(55nm)/LiF(1nm)/Al

所用材料的结构式如下:

本实施例器件的电流密度-电压-亮度关系曲线图、电流效率-亮度-功率效率关系图和外量子效率图分别如图1、图2和图3所示。

器件性能指标如下:

色坐标:(X=0.28,Y=0.58);

起亮电压:4.2V;

发光效率:65.6cd/A。

实施例22

用实施例2得到的衍生物P2制备有机电致发光器件:

除了使用P2代替P1以外,按照与实施例21相同的步骤,制备有机EL器件并测试器件的性能。

器件结构:ITO(95nm)/TAPC(35nm)/6%P2:CBP(35nm)/TmPyPB(55nm)/LiF(1nm)/Al

器件性能指标如下:

色坐标:(X=0.27,Y=0.55);

起亮电压:3.2V;

发光效率:61.4cd/A。

实施例23

用实施例3得到的衍生物P3制备有机电致发光器件:

除了使用P3代替P1以外,按照与实施例21相同的步骤,制备有机EL器件并测试器件的性能。

器件结构:ITO(95nm)/TAPC(35nm)/6%P3:CBP(35nm)/TmPyPB(55nm)/LiF(1nm)/Al

器件性能指标如下:

色坐标:(X=0.38,Y=0.57);

起亮电压:3.2V;

发光效率:55.7cd/A。

实施例24

用实施例4得到的衍生物P4制备有机电致发光器件:

除了使用P4代替P1以外,按照与实施例21相同的步骤,制备有机EL器件并测试器件的性能。

器件结构:ITO(95nm)/TAPC(35nm)/6%P4:CBP(35nm)/TmPyPB(55nm)/LiF(1nm)/Al

器件性能指标如下:

色坐标:(X=0.38,Y=0.56);

起亮电压:4.2V;

发光效率:42.9cd/A。

由以上结构可知,本发明的基于1,3-二氮杂萘(喹唑啉)的小分子发光材料应用于有机发光二极管具有良好的光电性能。

上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化、均应为等效的置换方式,都包含着在本发明的保护范围之内。

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