[发明专利]一种基于芴单元的联咔唑材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于有机电致发光材料领域，具体涉及一种基于芴单元的联咔唑材料及其制备方法和应用，本发明涉及的反应原料价格低廉且方便易得，反应条件温和，产率高；在富电子基团咔唑的基础上引入了氰基、芴单元以及烷基链，并通过Suzuki偶联反应合成了联咔唑结构中心，联咔唑的中心结构既可以进行电子传输也可以进行空穴传输，同时具有优异的热稳定性能，芴单元的修饰有效了调节材料的发射光波长，实现了深蓝色发光，保证了较高的三重态能级；同时具有较窄的半峰宽，可用于高纯度的深蓝光OLED器件的主体材料。

技术领域

本发明属于有机电致发光材料技术领域，涉及基于芴单元修饰的深蓝光联咔唑材料的及其制备方法和应用。

技术背景

有机发光二极管(OLED)是1987年由Tang和VanSlyke(Appl.Phys.Lett.1987,51,913.doi.org/10.1063/1.98799)这两位科学家首次提出的，它作为新一代全彩色显示器以及在固体照明光源材料上的广泛应用而在科学界受到了研究者们极大的关注。三十年以来，OLED已经逐渐成为可商业化的显示材料广泛应用于手机、电脑等电子设备，尽管在该领域取得了重大进展，但想要真正实现全彩色显示，就需要实现色纯度很高的红色、绿色和蓝色发射。目前来说，蓝色磷光OLED由于寿命短、效率低等缺点无法满足业界的需求(J.Am.Chem.Soc.,2011,133(44):17895.doi.org/10.1021/ja207554h)，开发出成本低廉、价格便宜的高效稳定蓝色和深蓝色OLED材料依旧是一个巨大的挑战。联咔唑是一种结构稳定的富电子体，作为双极传输中心其同时具备电子传输和电荷传输的能力，已有多种以联咔唑为中心的衍生物可用于蓝色磷光OLED的主体材料(ACS Appl.Mater.Interfaces2014,6,(17),14874.doi.org/10.1021/am502848c)，但其作为磷光发光的主体材料蓝光发射纯度以及热稳定性均有待提高，且电子传输的能力稍显不足。

发明内容

鉴于上述不足，本发明通过引入缺电子基团，构建给受体结构的设计思路，既可以有效提高其三线态能级，同时材料也具备优异的热稳定性能。芴基的引入能够调控材料的发射波长向更深蓝光区域移动，合成了一种具有双极传输中心的蓝色发光主体材料。

本发明提出一种条件温和、成本低廉的合成方法获取具有双极传输性能的材料，通过将拟卤素氰基和芴单元引入到联咔唑的中心主体上，合成了一种给受体结构DFCzPhCN。拟卤素取代基效应能够促进系间窜越的过程，并且淬灭咔唑基元的激子，在聚集态下，氰基苯和咔唑之间所形成的电荷转移态可作为单线态和三线态之间的过渡态，进而促进激子的系间窜越和反系间窜越过程。相比于单体咔唑结构，二联咔唑的中心结构也可以进行空穴传输，尽管三线态能级有所降低，但是物质的热稳定性和玻璃化转变温度得到了极大的提高，成膜性能更好。烷基链的引入可以提高化合物的成膜性能，可有效抑制组分的聚集。芴作为蓝光材料的重要结构片段，它的引入一方面促进深蓝色发光，同时保证了良好的双极性和较高的三重态能级。实现了调控材料的发射光谱的红移，实现了422nm处的蓝色发光，可用于高纯度的蓝光OLED器件。

第一方面，本发明提供一种基于芴单元的联咔唑材料，是一种含芴单元和氰基修饰的双极性联咔唑材料，以下简称DFCzPhCN，其化合物的分子结构如下：

第二方面，本发明还提供上述化合物DFCzPhCN的具体制备方法，合成路线如下：

与上述合成路线对应的，具体制备步骤如下：

步骤(i)具体为，对溴苯酚在无水、无氧、碱性条件下与溴乙烷反应生成4-溴苯乙醚BrPh，反应时间为12小时；

步骤(ii)为制备芴单元修饰性官能团的步骤，具体为，在无水无氧条件下芴酮和过量的所述4-溴苯乙醚的格式反应，反应温度为65℃，反应时间为12小时，生成中间产物即芴单元修饰性官能团FPhOH；