[發明專利]深藍色電致發光化合物及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010001583.5
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN111116554A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 陳碩;彭爭春;蔣月;林鵬舉;曾鵬舉
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: C07D401/10
• 分類號: C07D401/10;C09K11/06;H01L51/54;H01L51/50
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 張雪

本發明公開了一種深藍色電致發光化合物及其制備方法和應用，所述化合物為2?(4?(9,9?二甲基吖啶?10(9H)?基)?2,5?二R₂基苯)?1?(4?R₁基苯基)?1H?菲并咪唑。該化合物制備方法易操作且產率高，化合物呈現深藍色熒光，半高寬小于60nm，以之為發光材料制備的非摻雜型OLED器件具有深藍色發射，啟動電壓3.3V，最大亮度大于20000cd·m^–2，外量子效率在亮度高達10000cd·m^–2時仍然大于3％，是一種性能優異的深藍光材料。

技術領域

本發明涉及有機電致發光技術領域，特別是涉及一種深藍色電致發光化合物及其制備方法和應用。

背景技術

隨著消費電子產品的供求不斷升溫，伴隨著顯示屏幕的快速迭代發展。有機電致發光器件(OLED)無論從大屏幕展示還是小屏幕便攜角度考慮，視角廣(175°以上)、響應時間短(0.1ms)、發光效率高、色域廣(NTSC 100％)、工作電壓低(3–10V)等優點均提升了人們的視覺享受。然而在商業化的OLED器件制造過程中，藍光材料無論從效率和壽命均遠低于相應的紅光和綠光材料。在全彩顯示領域，深藍色可以極大地提高器件的飽和度。因此美國和歐盟對于深藍坐標都有嚴格的標準，其中高清晰度電視(HDTV)的標準深藍坐標為(0.15,0.06)，歐洲廣播聯盟(EBU)的標準深藍坐標為(0.15,0.06)，美國國家電視系統委員會(NTSC)的標準深藍坐標為(0.14,0.08)。由于藍光材料寬的能系(2.8eV)阻止了載流子的注入并影響電子和空穴的有效復合，因此迄今報道的磷光材料和熱活化延遲熒光材料幾乎無法實現高的外量子效率和CIEy小于0.08。因此，設計具有長壽命、高外量子效率的深藍色熒光材料的電致發光器件仍然是當前OLED市場的主要目標。

發明內容

為了解決現有基于CIEy小于0.08的深藍光的有機發光材料種類稀少，器件外量子效率低且效率滾降嚴重的問題，本發明提供了一種利用菲并咪唑為核構筑的新型深藍色熒光材料，咪唑環的非中心對稱結構具有n型材料的吸電子性質，其C-2原子能夠有效的修飾電子給體與受體單元；菲是由三個苯環組成的具有月牙型的稠環化合物，高的共軛體系有利于降低分子非輻射躍遷從而提高熒光量子產率，剛性的結構使其在光熱穩定性方面也具有一定優勢。菲并咪唑結合了兩者的優勢，在熒光光譜發射和器件光熱穩定性方面潛力突出。此外，菲并咪唑在合成中具有靈活的分子修飾能力，通過改變分子的激發態性質調控分子的最大發射范圍從紫光至淺藍色，這類藍光材料在電致發光器件中極具潛力。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種深藍色電致發光化合物，具有式I所示的通式結構：

其中，X₁或X₂為N、O、S或Si；R₁為H、鹵素、氰基、烷基、烷氧基或磷酸酯基；R₂為H、甲基或叔丁基。

進一步的，上述鹵素指F、Cl、Br和I；上述烷基優選為C1-C6烷基，例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基和叔丁基等；上述烷氧基優選為C1-C6的烷氧基，例如甲氧基(–OCH₃)、乙氧基(–OCH₂CH₃)等；上述磷酸酯基優選為–PO(OC_nH_2n+1)，其中n＝1～4的自然數，例如–PO(OCH₂CH₃)、–PO(OCH₃)。

本發明還提供所述的深藍色電致發光化合物的制備方法，包括以下步驟：

(1)式1化合物在質子性溶劑中經酰氯化和烷氧基取代反應制備前驅體2，再經過格氏試劑反應和強酸條件脫水反應制備前驅體3；