芘并咪唑衍生物及其制備方法,及電致發(fā)光器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機(jī)電致發(fā)光技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一類(lèi)具有雙極載流子傳輸性能的藍(lán) 色熒光發(fā)光材料一芘并咪唑衍生物及其制備方法和其作為電致發(fā)光材料在電致發(fā)光領(lǐng) 域中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 自 1987 年Tang和VanSlyke(Appl.Phys.Lett. 1987,51 (12).21)報(bào)道了有機(jī)發(fā) 光二極管（organiclightemittingdiodes,OLEDs)以來(lái)，電致發(fā)光領(lǐng)域經(jīng)過(guò)二十多年的 發(fā)展，在材料體系、器件應(yīng)用和相關(guān)理論方面都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。有機(jī)薄膜電致發(fā)光器件 具有自主發(fā)光、低電壓直流驅(qū)動(dòng)、全固化、視角寬、顏色豐富等一系列的優(yōu)點(diǎn)，擁有廣闊的應(yīng) 用前景。
[0003] 0LED的典型結(jié)構(gòu)包括陰極層、陽(yáng)極層，和位于這兩層之間的有機(jī)發(fā)光層，有機(jī)發(fā)光 層中可包括電子傳輸層、空穴傳輸層和發(fā)光層中的一種或幾種功能層。雙極型載流子傳輸 材料兼具電子和空穴傳輸性能，可以平衡器件中載流子的注入和傳輸，簡(jiǎn)化器件結(jié)構(gòu)，節(jié)約 成本，因而受到廣泛關(guān)注。近年來(lái)，咪唑類(lèi)化合物，特別是芳香類(lèi)咪唑衍生物，由于其獨(dú)特的 電子結(jié)構(gòu)，在電致發(fā)光領(lǐng)域得到了廣泛的研究。如專(zhuān)利號(hào)為US8, 853, 724和US8, 772, 767 的美國(guó)有關(guān)于0LED內(nèi)容的專(zhuān)利中均涉及一種咪唑類(lèi)的化合物，該化合物通過(guò)苯基團(tuán)將三 個(gè)苯并咪唑基團(tuán)連接起來(lái)，整個(gè)材料表現(xiàn)了良好的成膜性和高的熱力學(xué)穩(wěn)定性，特別是優(yōu) 異的電子注入性能，使其成為現(xiàn)今應(yīng)用最廣的電子注入層材料和發(fā)光主體材料。
[0004] 芘是一個(gè)典型的稠環(huán)芳烴，芘及其衍生物一般具有較高的量子產(chǎn)率、較長(zhǎng)的熒光 壽命、優(yōu)異的光穩(wěn)定性和對(duì)微環(huán)境改變的敏感性以及易于形成激基締合物的傾向。芘是芳 香性的平面結(jié)構(gòu)，具有較強(qiáng)的n電子離域能，芘及其衍生物作為電致發(fā)光材料已經(jīng)進(jìn)行廣 泛的研究和報(bào)道。如Li報(bào)道的（LiXG，LiuYW，HuangMR，etal.Simpleefficient synthesisofstronglyluminescentpolypyrenewithintrinsicconductivityand highcarbonyieldbychemicaloxidativepolymerizationofpyrene[J].Chem.Eur. J. 2010, 16, 4803-4813)通過(guò)化學(xué)氧化法將芘單體聚合成熒光發(fā)射能力更強(qiáng)的聚芘，尤其是 由長(zhǎng)鏈烷基取代芘衍生物形成的聚合物，經(jīng)聚合后得到可溶性的熒光聚合物，賦予材料較 好的成膜加工性，使其易于器件化，便于使用。KlausMilllen等研究小組報(bào)道的芘的衍生 物（Chem.Rev. 2011，111，7260 - 7314)，不僅能夠發(fā)射熒光，而且可以用做空穴或電子傳輸 材料。由于剛性分子間堆積會(huì)導(dǎo)致形成excimers(激基締合物）并引起材料的固態(tài) 熒光顯著淬滅，所以設(shè)計(jì)合成固態(tài)下表現(xiàn)高熒光量子效率的芘類(lèi)發(fā)光材料具有重要意義。 如專(zhuān)利號(hào)為RE44, 824的美國(guó)專(zhuān)利中涉及了大量的芘的衍生物以及在0LED上的應(yīng)用，然而 分子設(shè)計(jì)方面涵蓋的內(nèi)容過(guò)多，并沒(méi)有突出芘并咪唑類(lèi)衍生物在0LED的突出部分，這里我 們以雙極性化合物為出發(fā)點(diǎn)，將具有空穴傳輸性質(zhì)的三苯胺基團(tuán)和具有電子傳輸性質(zhì)的咪 唑和氟這樣電負(fù)性較大的元素從不同方向引入芘中，來(lái)設(shè)計(jì)合成一系列新型芘并咪唑衍 生物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的之一在于提供一類(lèi)新型熒光材料--芘并咪唑衍生物，該化合物同 時(shí)具有良好的空穴和電子的注入功能，可直接作為多功能的發(fā)光材料，也可作為注入傳輸 類(lèi)材料或主客體材料，擴(kuò)展了可供制備有機(jī)發(fā)光器件使用的有機(jī)化合物的種類(lèi)。
[0006] 本發(fā)明提供一種芘并咪唑衍生物，具有以下結(jié)構(gòu)通式：
[0007] 其中，Ar可以是
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種巧并咪哇衍生物，其特征在于，所述巧并咪哇衍生物具有如下結(jié)構(gòu)：
2. -種巧并咪哇衍生物的制備方法，其特征在于，包括W下步驟：合成、分離和純化。
3. 如權(quán)利要求2所述的巧并咪哇衍生物的制備方法，其特征在于：所述 巧并咪哇衍生物的具有如下結(jié)構(gòu)
其中Ar包括
4. 如權(quán)利要求3所述的巧并咪哇衍生物的制備方法，其特征在于：所述合成步驟包括 取巧釀、4-H苯胺酵、醋酸饋和相應(yīng)氣取代或者H氣甲基取代的苯胺衍生物，在冰醋酸中加 熱回流，得到反應(yīng)液。
5. 如權(quán)利要求4所述的巧并咪哇衍生物的制備方法，其特征在于：所述氣取代或者H 氣甲基取代的苯胺衍生物包括3, 5二氣苯胺、4-H氣甲基苯胺、3-H氣甲基苯胺和3, 5-2 H氣甲基苯胺。
6. 如權(quán)利要求5所述的巧并咪哇衍生物的制備方法，其特征在于：所述分離步驟包括 將所述反應(yīng)液冷卻至室溫后過(guò)濾，得到殘留固體。
7. 如權(quán)利要求6所述的巧并咪哇衍生物的制備方法，其特征在于：所述純化步驟包括 將所述殘留固體用Si化柱分離，W二氯甲焼-石油離作為流動(dòng)相過(guò)柱提純，得到所述巧并 咪哇衍生物。
8. -種電致發(fā)光器件，包括襯底層，空穴注入層，空穴傳輸層，發(fā)光層，電子傳輸層和陰 極層，其特征在于：所述發(fā)光層包括巧并咪哇衍生物，結(jié)構(gòu)式如


9. 一種電致發(fā)光器件，包括襯底層，空穴注入層，空穴傳輸層，發(fā)光層，電子傳輸層和陰 極層，其特征在于：所述電子傳輸層包括巧并咪哇衍生物，結(jié)構(gòu)式如

【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種芘并咪唑衍生物，具有以下結(jié)構(gòu)其中Ar包括本發(fā)明還提供一種芘并咪唑衍生物的制備方法。屬于有機(jī)電致發(fā)光技術(shù)領(lǐng)域。雙極性芘并咪唑衍生物為具有雙極載流子傳輸性能的藍(lán)色熒光發(fā)光材料，其含有具有空穴傳輸性能的三苯胺單元和具有電子傳輸性能的咪唑單元及含氟的芳香取代基。本發(fā)明的化合物合成方法簡(jiǎn)單，適于廣泛應(yīng)用。本發(fā)明材料具有雙極載流子傳輸性質(zhì)，可單獨(dú)作為發(fā)光層和載流子傳輸層使用，也可和其他染料摻雜作為發(fā)光層和載流子傳輸層。本發(fā)明涉及的化合物在溶液和固態(tài)下表現(xiàn)出較強(qiáng)的熒光性質(zhì)，可形成均勻的薄膜，具有較好的光學(xué)和熱學(xué)穩(wěn)定性。
【IPC分類(lèi)】C07D235-02, C09K11-06, H01L51-54
【公開(kāi)號(hào)】CN104592125
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510035721
【發(fā)明人】路萍, 高曌, 劉豫龍
【申請(qǐng)人】吉林大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年1月24日