[發明專利]一種以萘二并茚芴單元為核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: 201710030819.6
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106866542A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 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: C07D235/18
• 分類號: C07D235/18;C07D403/10;C09K11/06;H01L51/54
• 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

本發明涉及有機光電材料技術領域，具體涉及一種以萘二并茚芴單元為核的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1000cdm^-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以萘二并茚芴單元為核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性能，可以平衡載流子的注入與傳輸，使得更多的空穴與電子有效地復合產生激子，從而提高器件的發光效率。

本發明的目的還在于提供所述的一種以萘二并茚芴單元為核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一種以萘二并茚芴單元為核的雙極性小分子發光材料在制備發光二極管中的應用。

本發明通過如下技術方案實現。

一種以萘二并茚芴單元為核的雙極性小分子發光材料，化學結構式如下：

式中，Ar₁為給體單元，Ar2為受體單元；

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

進一步地，所述Ar₁的結構為如下結構式中的任意一種：

其中，n＝1-3；R₁為碳原子數為1-20的直鏈或者支鏈烷基，或為碳原子數為1-20的烷氧基。

進一步地，所述Ar₂的結構為如下結構式中的任意一種：

所述的一種以萘二并茚芴單元為核的雙極性小分子發光材料的制備方法，主要包括中心萘二并茚芴單元的制備。

所述的一種以萘二并茚芴單元為核的雙極性小分子發光材料的制備方法，以萘二并茚芴單元為核，通過Suzuki偶合反應將電子給體單元和電子受體單元連接在萘二并茚芴單元兩側，得到所述以萘二并茚芴單元為核的雙極性小分子發光材料。

進一步地，所述Suzuki偶合反應的溫度為110～150℃，反應的時間為16～18h。

所述的一種以萘二并茚芴單元為核的雙極性小分子發光材料應用于制備發光二極管的發光層，將所述雙極性小分子發光材料溶解于常見有機溶劑中，通過旋涂、噴墨打印或印刷方法成膜，得到發光二極管的發光層。

進一步地，所述常見有機溶劑包括氯苯。

進一步地，將制備的發光層進一步地組裝制備發光二極管以及平板顯示器。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

(1)本發明首次使用以萘二并茚芴單元為中心，合成了雙極性小分子發光材料，合成方法簡單，容易提純，有利于工業化應用。