[发明专利]两极构型含苯并咪唑单元芘基蓝光材料及制备方法和应用

说明书

本发明公开了两极构型含苯并咪唑单元的芘基蓝光材料及制备方法与应用，属于有机电致发光材料与器件领域。该类化合物是将苯基、烷基苯基或烷氧基苯基引入到芘的1,8位，将N‑苯基苯并咪唑基团引入到芘的3,6位合成高效芘基蓝光材料，其优点是：合成简便、原料廉价、成本低；外围取代基团可以有效的抑制分子间的堆积，使材料的固态发光效率高达85.43％。材料的热稳定性高，具有较高的分解温度和玻璃化转变温度；具有优良的电子传输能力，从而可简化器件结构。利用本发明材料作为发光层和电子传输层制备的电致发光器件在亮度、效率和稳定性等方面获得了较高的水平，而且材料的电致发光光谱在天蓝到深蓝区域，为全彩显示和照明提供了一种优良的蓝光材料。

技术领域

本发明属于有机电致发光材料领域，具体涉及一种两极构型含苯并咪唑单元的芘基蓝光材料和制备方法，以及该材料在有机电致发光方面的应用。

背景技术

有机电致发光二极管(OLEDs)在平板显示和固体照明方面显示出来的巨大优势吸引了学者们的广泛关注【Chem.Soc.Rev.,2011,40,3467-3482】。为了促进有机电致发光领域的发展，研究者们主要致力于设计合成优良的光电功能材料和提高器件的制备技术。目前，许多有机电致发光材料已经商业化，在手机、显示器等方面得到应用。对于发光材料来说，高效的红光和绿光不断的研发出来，已相对成熟，但是蓝光材料在效率、色纯度和寿命等方面存在很大不足，合成高效的蓝光材料依然面临着巨大的挑战【J.Mater.Chem.C,2015,3,913-944】。

在众多的发光母体材料中，芘发纯净的蓝光，由于具有大的平面共轭结构而具有荧光量子效率高，载流子迁移率和电荷注入能力强，热稳定性高等优点，成为有机光电领域研究的热点【Chem.Rev.,2011,11,7260-7314】。然而也正是由于这个大的平面构型，芘分子间极易形成强的π-π堆积，使本来性能很好的蓝光材料效率降低，发光波长红移，色纯度降低，这就限制了其在固态发光方面的应用。为了解决这个问题，需要对芘分子进行改良，修饰芘的途径主要是在芘的外围引入大的取代基团拉大发色团之间的距离，从而抑制分子间的堆积，来提高材料的发光性能。但是在芘的外围引入大的取代基团的时候，会拉大分子间的距离，减弱分子间的载流子传输性能，这在一定程度上会降低器件的性能。因此在设计合成新型芘基材料时如何平衡材料的固态发光效率和载流子传输能力，是本技术领域需要解决的现实问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种两极构型含苯并咪唑单元的芘基蓝光材料及有机电致发光器件。在芘上通过引入大位阻的苯并咪唑衍生物基团，一方面抑制分子间的堆积，一方面也可以提高材料的电子传输性能。这种结构的材料发纯净的蓝光，具有高的荧光量子效率，高的热稳定性以及良好的电子传输能力。同时本发明还提供了该材料在有机电致发光方面的应用。

本发明为实现发明目的提出的两极构型含苯并咪唑单元的芘基蓝光材料，化合物的分子结构通式为下列分子结构通式的一种：

其中，式中R₁选择H、烷基或烷氧基中的一种，R₂选择H或烷基。

所述的两极构型含苯并咪唑单元的芘基蓝光材料的制备方法包括以下步骤：

1)合成3,6-二溴-1,8-二(4-R₁苯基)芘：氮气保护下，将1,8-二溴芘，4-(R₁苯基)苯硼酸，四(三苯基膦)钯和2M碳酸钾溶液溶于甲苯中，回流12～24小时。反应完之后，将混合液倾入水中，有机层用二氯甲烷萃取，干燥有机层，旋蒸去除溶剂。柱层析提纯，得到1,8-二(4-R₁苯基)芘。