本发明专利技术属于发光材料的技术领域，公开了一种基于1,2‑二苯基乙炔为受体单元的小分子发光材料及其制备与应用。所述方法为在惰性气体的保护下，向装有溶剂的反应容器中加入1,2‑二苯基乙炔类化合物、含氮化合物及催化剂，加热搅拌反应，冷却，萃取，将有机相旋干，层析，得到基于1,2‑二苯基乙炔为受体单元的小分子发光材料。该系列材料结构单一，分子量确定；可以实现分子内电荷转移，减小了单极性发光材料载流子不平衡的问题，简化了器件结构，提高了器件性能。所述发光材料用于有机电致发光器件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于发光材料的
，涉及一种用于有机电致发光器件技术的发光材料，具体涉及基于1,2-二苯基乙炔为受体单元的小分子发光材料及其制备与应用。
技术介绍
有机电致发光器件目前已经在发光显示领域取得应用。相比聚合物发光材料而言，小分子发光材料具有制备简单，分子量确定，结构单一等优点，因此更有潜力推向更广泛的商业化应用。目前，基于小分子材料进行蒸镀或者溶液加工，制备多层器件的技术正不断地发展和进步，并取得重大的进展。目前对有机电致发光器件的研究已经取得了显著的进展。有机发光材料在电致激发的时候，产生的单线态以及三线态激子的理论比例为1:3[1-3]。单线态能级的激子跃迁回基态是允许的，而三线态能级的激子跃迁回基态是禁阻的，因此，普通荧光材料的激子利用率不高[4-5]。但是对单线态能级与三线态能级能差小的材料来说，能量略低的而且寿命较长的三线态激子可以受热激发通过反系间窜越跃迁到单线态能级上，然后发射荧光，这种荧光称为热激发延迟荧光[6-10]。热激发延迟荧光材料的开发，对提高有机电致发光器件的效率起了关键的作用，而且可以避免使用磷光材料的贵金属，对于更广泛的商业化应用也具有积极意义。参考文献：[1]C.Adachi,M.A.Baldo,M.E.Thompson,S.R.Forrest,J.Appl.Phys.2001,90,5048.[2]A.R.Brown,K.Pichler,N.C.Greenham,D.D.C.Bradley,R.H.Friend,Chem.Phys.Lett.1993,210,61.[3]M.A.Baldo,D.F.O’Brien,Y.You,A.Shoustikov,S.Sibley,M.E Thompson,S.R.Forrest,Nature 1998,395,151.[4]T.Tsutsui,S.Saito,An Emerging Technology.Springer Netherlands,1993:123-134.[5]L.J.Rothberg,A.J.Lovinger,J.Mater.Res.1996,11(12):3174.11,3174–3187(1996).[6]A.Endo,M.Ogasawara,A.Takahashi,D.Yokoyama,Y.Kato and C.Adachi,Adv.Mater.,2009,21,4802–4806.[7]S.Hirata,Y.Sakai,K.Masui,H.Tanaka,S.Y.Lee,H.Nomura,N.Nakamura,M.Yasumatsu,H.Nakanotani,Q.Zhang,K.Shizu,H.Miyazaki and C.Adachi,Nat.Mater.,2015,14,330–336.[8]H.Uoyama,K.Goushi,K.Shizu,H.Nomura and C.Adachi,Nature,2012,492,234–238.[9]Q.Zhang,B.Li,S.Huang,H.Nomura,H.Tanaka and C.Adachi,Nat.Photonics,2014,8,326–332.[10]G.Xie,X.Li,D.Chen,Z.Wang,X.Cai,D.Chen,Y.Li,K.Liu,Y.Cao and S.-J.Su,Adv.Mater.,2016,28,181–187.
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种基于1,2-二苯基乙炔作为新型电子受体单元的有机发光小分子即基于1,2-二苯基乙炔为受体单元的小分子发光材料，该系列材料结构单一，分子量确定，具有较好的溶解性和成膜性。本专利技术的另一目的是提供上述小分子发光材料的制备方法。本专利技术的再一目的在于上述小分子发光材料的应用。所述小分子发光材料用于有机电致发光器件，包括有机发光二极管。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种基于1,2-二苯基乙炔为受体单元的小分子发光材料，其结构式为P1n-P4n：其中，Ar1和Ar2为芳香胺类基团，Ar1和Ar2相同或不同，结构式如(1)–(10)：所述基于1,2-二苯基乙炔为受体单元的小分子发光材料，优选为：所述基于1,2-二苯基乙炔为受体单元的小分子发光材料的制备方法，包括以下步骤：在惰性气体的保护下，向装有溶剂的反应容器中加入1,2-二苯基乙炔类化合物、含氮化合物及催化剂，加热搅拌反应，冷却，萃取，将有机相旋干，层析，得到基于1,2-二苯基乙炔为受体单元的小分子发光材料。所述加热搅拌反应的温度为80～100℃，优选为90℃，加热搅拌反应的时间为10～15h，优选为12h。所述1,2-二苯基乙炔类化合物与含氮化合物的摩尔比为1：(1～2.5)；所述催化剂的用量为常规的技术用量。所述1,2-二苯基乙炔类化合物为式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ：其中，X1、X2和X为卤素，F、Cl、Br或I，优选为Br；X1、X2相同或不同。所述含氮化合物为二苯胺、二苯胺类化合物、咔唑、咔唑类化合物、吩噁嗪、吩噁嗪类化合物、吩噻嗪、吩噻嗪类化合物、9,9’-二甲基吖啶、9-苯基-3-咔唑硼酸、9,9’-二甲基-10-苯基-3-吖啶硼酸；所述二苯胺类化合物为4,4’-二叔丁基二苯胺，所述咔唑类化合物为3,6-二叔丁基咔唑，所述吩噁嗪类化合物为2,7-二叔丁基吩噁嗪，吩噻嗪类化合物为2,7-二叔丁基吩噁嗪。所述溶剂为有机溶剂，所述有机溶剂优选为甲苯。所述催化剂为叔丁基醇钠、醋酸钯和三特丁基膦的混合物。所述惰性气体为氮气，所述萃取剂为二氯甲烷。本专利技术引入碳碳三键，将其作为一个新型的电子受体单元，使其与常用的给电性的侧基的连接获得D-A结构的分子，通过对该受体单元以及侧基的给体单元连接方式进行了调整，从而调节材料的平衡载流子的能力，以获得更高效率的有机电致发光器件。本专利技术以1,2-二苯基乙炔为骨架单元，将碳碳三键作为一种新型的电子受体，通过改变与其连接单元的种类、位置和数量，实现对材料分子量、π电子共轭程度以及分子内电荷转移等性质的调节。这种有机给体-受体相连接的发光材料可以实现分子内电荷转移，以及减小了单极性发光材料载流子不平衡的问题，从而简化了器件结构，以及提高了器件性能。该类材料的制备简单，通过一系列简单的反应，得到各种目标产物。该材料分子量确定，结构单一，可应用于蒸镀型有机小分子电致发光二极管中。具有很高的分解温度和较低的升华温度，容易升华成高纯度的发光材料相比已有材料和技术，本专利技术具有如下优点和有益效果：(1)本专利技术采用1,2-二苯基乙炔作为电子受体单元，与常用的电子给体单元连接获得D-A结构的分子具有结构单一，分子量确定，多次合成重现性好等优点，有利于研究结构与性能的关系；(2)本专利技术的结构可以通过改变连接基团的种类，从而调节材料的光色，电荷传输性能等光电器件性能；(3)本专利技术的结构可以通过调整基团连接的位置以及数量，起到调控材料的共轭长度、电子云分布、载流子传输特性和成膜性等。附图说明图1为实施例21制备的产物P17和实施例37制备的产物P33在四氢呋喃溶液中的吸收和发射光谱；图2为实施例21制备的产物P17和实施例37制备的产物P33的电致发光器件的电流密度-发光亮度-电压关系本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于1,2‑二苯基乙炔为受体单元的小分子发光材料，其特征在于：其结构式为P1n‑P4n：其中，Ar1和Ar2为芳香胺类基团，相同或不同；结构式为(1)–(10)：
【技术特征摘要】
1.一种基于1,2-二苯基乙炔为受体单元的小分子发光材料，其特征在于：其结构式为P1n-P4n：其中，Ar1和Ar2为芳香胺类基团，相同或不同；结构式为(1)–(10)：2.根据权利要求1所述基于1,2-二苯基乙炔为受体单元的小分子发光材料，其特征在于：为以下结构式的物质P1-P44：3.根据权利要求1或2所述基于1,2-二苯基乙炔为受体单元的小分子发光材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：在惰性气体的保护下，向装有溶剂的反应容器中加入1,2-二苯基乙炔类化合物、含氮化合物及催化剂，加热搅拌反应，冷却，萃取，将有机相旋干，层析，得到基于1,2-二苯基乙炔为受体单元的小分子发光材料。4.根据权利要求3所述基于1,2-二苯基乙炔为受体单元的小分子发光材料的制备方法，其特征在于：所述1,2-二苯基乙炔类化合物为式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ：其中，X1、X2和X为F、Cl、Br或I；X1与X2相同或不同。5.根据权利要求3所述基于1,2-二苯基乙炔为受体单元的小分子发光材料的制备方法，其特征在于：所述含氮化合物为二苯胺、二苯胺类化合物、咔唑、咔唑类化合物、吩噁嗪、吩噁嗪类化合物、吩噻嗪、吩噻嗪类化合物、9,9’-二甲基吖啶、9-苯基-...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏仕健，贺佐正，马於光，彭俊彪，曹镛，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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