[發明專利]一種基于萘并硫氧芴單元的雙極性小分子發光材料及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201710005609.1
• 申請日: 2017-01-04
• 公開（公告）號: CN106699746A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 應磊;趙森;郭婷;楊偉;彭俊彪;曹鏞
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C07D409/14
• 分類號: C07D409/14;C07D333/78;C09K11/06;H01L51/50;H01L51/54;H01L51/56
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明屬于有機光電技術領域，具體為雙極性小分子發光材料及其制備方法與應用。

背景技術

有機發光二極管(OLED)因具有高效、低電壓驅動，易于大面積制備等優點得到人們廣泛的關注。OLED的研究始于20世紀50年代，直到1987年美國柯達公司的鄧青云博士采用三明治器件結構研制出了OLED器件在10V直流電壓驅動下發光亮度可達到1000cd m^-2，使OLED獲得了劃時代的發展。

OLED器件由陰極、陽極和中間的有機層構成，有機層一般包括電子傳輸層、發光層和空穴傳輸層，首先電子和空穴分別從陰陽兩極注入，并分別在功能層中進行遷移，然后電子和空穴在合適的位置形成激子，激子在一定范圍內進行遷移，最后激子發光。

為了早日實現有機/高分子電致發光器件的商業化，除了應滿足能夠實現全色顯示、單色純度高、熱化學穩定性好和使用壽命長等要求外，還希望器件具有高的發光效率。目前影響OLED器件效率的主要因素之一是材料本身的電子和空穴傳輸注入的不平衡。因此，為了獲得高效的OLED器件，必須合理調節材料的電子空穴傳輸與注入的平衡。

近年來，雙極性材料因具有平衡的空穴和電子載流子流，在有機電致發光領域吸引了人們廣泛的關注，而且該材料使得器件的結構簡化。這種新型的技術不僅在理論研究領域被科學家所青睞，而且正在逐步走向工業化生產，因而開發雙極性材料具有實用化價值。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于萘并硫氧芴單元的雙極性小分子發光材料。該材料具有良好的電子和空穴傳輸能力，可以平衡載流子的傳輸，使得更多的激子有效復合，進而提高發光效率。

本發明的目的還在于提供所述的一種基于萘并硫氧芴單元的雙極性小分子發光材料的制備方法。

本發明的目的還在于提供所述的一種基于萘并硫氧芴單元的雙極性小分子發光材料在制備發光二極管的發光層中的應用。

本發明的具體技術方案如下。

一種基于萘并硫氧芴單元的雙極性小分子發光材料，具有如下結構式：

式中，R為芳基、三苯胺、碳原子數1-20的直鏈或者支鏈烷基、碳原子數1-20的烷氧基，或為-(CH₂)_n-O-(CH₂)_m-X，其中，n＝1-10，m＝1-10，X為如下結構中的任意一種：

Ar₁為給體單元，為如下結構中的任意一種：

所述的一種基于萘并硫氧芴單元的雙極性小分子發光材料的制備方法，包括如下步驟：

以萘并硫氧芴單元為核，通過Suzuki偶聯反應，將給體單元連接在萘并硫氧芴單元上，得到所述基于萘并硫氧芴單元的雙極性小分子發光材料。

進一步地，所述Suzuki偶聯反應的溫度為110～160℃，時間為18～24小時。

進一步地，所述Suzuki偶聯反應在氬氣氛圍下進行。

所述的一種基于萘并硫氧芴單元的雙極性小分子發光材料在制備發光二極管的發光層中的應用，將所述基于萘并硫氧芴單元的雙極性小分子發光材料用有機溶劑溶解，通過旋涂、噴墨打印或印刷成膜，得到發光二極管的發光層；基于該發光層的發光二極管可應用與制備平板顯示器。

進一步地，所述有機溶劑包括氯苯。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

(1)本發明首次以萘并硫氧芴單元為中心，硫氧芴是一種很好的電子傳輸單元，有利于電子的注入與傳輸，再引入給電子單元，形成D-A-D型雙極性小分子發光材料；

(2)本發明的基于萘并硫氧芴的雙極性小分子發光材料，由于同時含有電子傳輸單元和空穴傳輸單元，具有了較高的熒光量子產率，有利于材料的器件效率提高；

(3)本發明的基于萘并硫氧芴的雙極性小分子發光材料，具有較好的溶解性，通過包括旋涂、噴墨打印或印刷方式進行加工成膜；

(4)本發明的基于萘并硫氧芴的雙極性小分子發光材料具有較好的溶解性、成膜性和薄膜形態穩定性，基于該材料的發光層在制備電致發光器件時不用退火處理，使得制備工藝更簡單。

附圖說明

圖1為化合物D1的熱分析譜圖；

圖2為化合物D2在薄膜狀態下的光致發光光譜圖；

圖3為化合物D3在薄膜狀態下的光致發光光譜圖；

圖4為化合物D4的電流密度-流明效率譜圖。