[發明專利]一類基于S,S-二氧-二苯并噻吩和菲并咪唑的小分子及其在電致發光器件中的應用

有效

• 申請號: 201911424936.6
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111320615B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 應磊;彭灃;郭婷;彭俊彪;曹鏞
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C07D409/10
• 分類號: C07D409/10;C09K11/06;H01L51/50;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;江裕強

本發明公開了一種基于S,S?二氧?二苯并噻吩和菲并咪唑的小分子及其在電致發光器件中的應用。本發明以菲并咪唑為給體單元，S,S?二氧?二苯并噻吩為受體單元，構筑新型的給受體型藍色熒光分子。這種分子具有兼具S,S?二氧?二苯并噻吩單元寬帶隙、高熒光量子產率、強電子親和勢、高電子遷移率和菲并咪唑大共軛剛性結構、雙極性傳輸的特點。這類分子具有不對稱結構，可以抑制分子聚集，減少激子淬滅。此外，可以通過改變兩種單元的連接位點，調節其發射光譜。可用于制備不同發射波長的高效率藍光有機電致發光器件。

技術領域

本發明屬于有機光電材料技術領域，具體涉及一類基于S,S-二氧-二苯并噻吩和菲并咪唑的小分子及其在電致發光器件中的應用。

背景技術

有機發光二極管(OLED)具有柔性、主動發光、高效率、低電壓驅動和容易制備大面積器件等優點，受到了人們的廣泛關注。OLED相關研究最早可追溯到20世紀60年代，1963年，紐約大學的Pope教授等第一次發現了有機分子單晶蒽的電致發光現象，隨后相繼出現了一些單晶結構材料電致發光性能的研究，但由于當時的器件驅動電壓高，未能引起廣泛關注。直到1987年美國柯達公司的鄧青云等人采用三明治的器件結構研制出了OLED器件在10V直流電壓驅動下亮度達到1000cd m^-2，這使OLED研究獲得了劃時代的發展。

OLED器件結構包括陰極、陽極和中間的有機層，有機層一般包括電子/空穴傳輸層、發光層。在電場作用下，電子和空穴分別從陰極和陽極注入，并分別在功能層中進行遷移，然后在發光層中形成激子，激子通過輻射躍遷回到基態并發出光子。

有機發光二極管主要應用前景在兩個方面：其一是應用于新型顯示，其二是應用于固態照明。發光材料是OLED中最核心的部分，決定了器件發光顏色，并且在很大程度上決定了器件效率和器件壽命。要實現高顯色指數的全彩色顯示面板，需要紅綠藍三色發射的有機發光材料。相比于綠光和紅光材料，高效率的藍色熒光材料還比較匱乏，因此，開發出新型的高性能的藍光材料是OLED 研究的一個重點。(Adv.Mater.2019,31,1807388)

S,S-二氧-二苯并噻吩單元具有較寬的帶隙，較高的熒光量子產率、較強的電子親和勢和較高的電子遷移率，還具有良好的熱穩定性，且可以在多個位點進行修飾。菲并咪唑具有大的共軛剛性結構，有利于增加輻射躍遷速率，提高發光效率。而且，咪唑環上的兩個氮原子分別為富電子和缺電子狀態，使得其具有雙極性的特點，擁有更加平衡的載流子傳輸能力，有助于提高電致發光效率。本發明以菲并咪唑為給體單元，S,S-二氧-二苯并噻吩為受體單元，構筑新型的給受體型藍色熒光分子。這種分子具有高的熒光量子產率，較高且平衡的載流子傳輸能力，易調節的光譜等特點(J.Mater.Chem.C,2017,5,9680--9686)，可用于制備高效率的有機發光二極管。

發明內容

為了克服現有技術存在的上述不足，本發明的目的是提供一種基于S,S-二氧-二苯并噻吩和菲并咪唑的小分子及其在電致發光器件中的應用。

本發明的目的在于提供一種基于S,S-二氧-二苯并噻吩和菲并咪唑的小分子及其在電致發光器件中的應用。S,S-二氧-二苯并噻吩和菲并咪唑單元是寬帶隙、高穩定性、高熒光量子產率、載流子遷移率較高的單元，同時不對稱的分子結構可以抑制分子聚集，構筑的小分子可用于制備高效率的藍光有機發光二極管。

本發明的目的至少通過如下技術方案之一實現。

本發明提供的一類基于S,S-二氧-二苯并噻吩和菲并咪唑的小分子，其化學結構式為如下結構之一：

式中，R為H、F、CN、碳原子數為1-4的烷基。

上述的基于S,S-二氧-二苯并噻吩和菲并咪唑的小分子可用于制備發光二極管器件。