[发明专利]含噻蒽五元稠环单元衍生物及其合成方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于有机光电技术领域，具体涉及一类五元稠环单元衍生物及其合成方法与应用。

背景技术

有机发光二极管(OLED)具有主动发光、高效率、低电压驱动和容易制备大面积器件等优点，受到了人们的广泛关注。OLED相关研究始于20世纪50年代，1987年美国柯达公司的邓青云等人采用三明治的器件结构研制出了OLED器件在10V直流电压驱动下亮度达到1000cd m^-2，这使OLED研究获得了划时代的发展。

OLED器件结构包括阴极、阳极和中间的有机层，有机层一般包括电子/空穴传输层、发光层。在电场作用下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入，并分别在功能层中进行迁移，然后在发光层中形成激子，激子在一定范围内进行迁移，最后激子发光。

发光材料是OLED中最核心的部分，决定了器件发光颜色，并且在很大程度上决定了器件效率和器件寿命。目前的发光材料效率还不够高，主要需要解决的材料问题包括提高热稳定性、荧光量子产率、单线态和三线态能级、载流子传输性能等，还要抑制分子聚集。因此开发出新型体系的高性能的发光材料是OLED研究的一个重点。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一类含噻蒽五元稠环单元衍生物；第二个目的是提供这一类含噻蒽五元稠环单元衍生物的合成方法；第三个目的是提供这一类含噻蒽五元稠环单元衍生物在有机发光二极管中的应用。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

含噻蒽五元稠环单元衍生物，所述衍生物的化学结构式为以下一种：

式中，X为C(R₁)₂、Si(R₁)₂、O、S、SO₂或CO₂；

R₁为C1～C30的烷基链、C3～C30的环烷基、C6～C60的芳香族烃基或C3～C60的芳香族杂环基；

Ar₁和Ar₂为氢、卤素、C6～C60的芳香族烃基、C3～C60的芳香族杂环基中的一种,所述卤素为Cl、Br、I。

所述的Ar₁和Ar₂的结构为以下结构中的一种：

式中，R₂为C1～C30的烷基或环烷基、C6～C30的烷基或烷氧基取代苯基。

所述的衍生物的合成方法，包括如下步骤：

(1)卤素取代三元稠环衍生物与苯二硫酚衍生物，其物质的量之比为1：0.8-1.2，在碱性和钯催化剂条件下偶联，反应温度为60-100℃，再与卤代烃，中间产物与卤代烃的物质的量的比例为1：1-5，反应制备出含硫醚的产物，反应温度为60-100℃，再用氧化剂，含硫醚的产物与氧化剂的物质的量的比例为1：0.8-1.5，进行单氧化，反应温度0-100℃，得到关环前驱体；

(2)步骤(1)得到的前驱体在强酸和脱水剂，其中前驱体与强酸与脱水机的物质的量比例为1:2-5:5-10，常温下反应后，再在吡啶中回流，关环得到所述含噻蒽五元稠环单元衍生物。

所述Ar₁和/或Ar₂为卤族元素时，通过卤代反应，卤族元素被取代，C6～C60的芳香族烃基或C3～C60的芳香族杂环基取代原Ar₁和/或Ar₂位上的卤族元素。

步骤(1)所述的钯催化剂是三(二亚苄基丙酮)二钯。

步骤(2)所述的强酸是硫酸、三氟乙酸、三氟甲磺酸中的至少一种，脱水剂是五氧化二磷和/或氧化钙。

所述的含噻蒽五元稠环单元衍生物在制备有机发光二极管发光层中的应用，其特征在于，将所述含噻蒽五元稠环单元衍生物通过真空蒸镀方法成膜，得到所述有机发光二极管发光层。

所述的含噻蒽五元稠环单元衍生物在制备有机发光二极管发光层中的应用，其特征在于，将所述含噻蒽五元稠环单元衍生物用有机溶剂溶解，通过旋涂、喷墨打印或印刷成膜，得到所述有机发光二极管的发光层。

所述有机溶剂是二甲苯、氯苯或甲基四氢呋喃。

本发明的显著优点和有益效果：

(1)本发明的含噻蒽五元稠环单元衍生物通过关环反应使分子稠环结构变大，具有较强的分子刚性，有利于提高分子的热稳定性，热分解温度超过350℃，荧光量子产率大于0.80。