有机蓝色荧光材料及其制备方法、有机电致发光器件技术

本发明专利技术公开了一种有机蓝色荧光材料及其制备方法、有机电致发光器件。所述有机蓝色荧光材料，具有如下式I、式II、式III或式IV的结构通式：D‑π‑A，式I；A‑π‑D‑π‑A，式II；

Organic blue fluorescent materials, preparation methods and organic electroluminescent devices

The invention discloses an organic blue fluorescent material, a preparation method and an organic electroluminescent device. The organic blue fluorescent material has the following general structural formulas: formula I, formula II, formula III or formula IV: D_pi_A, formula I; A_pi_D_pi_A, formula II;

【技术实现步骤摘要】
有机蓝色荧光材料及其制备方法、有机电致发光器件
本专利技术属于有机光电材料应用
，具体涉及一种有机蓝色荧光材料及其制备方法、有机电致发光器件。
技术介绍
有机电致发光器件(OLED)具有轻薄美观、环境适应性强、可柔性显示等优势，作为新一代平面显示器具有广阔的市场应用前景。相比于红光和绿光材料而言，蓝光由于其带隙较宽，不利于电子和空穴的注入和传输，所以其器件效率较低，性能较差，不能实现商业化应用。为此，本专利旨在设计并合成新型结构的有机蓝色发光材料，进一步提高器件效率及其稳定性，达到改善器件性能的目的。在有机电致发光器件(OLED)中，外量子效率是评价器件性能的关键参数。影响外量子效率的因素很多，其中，激子利用率(ηs)和激子的发光效率(ηpl)是其中较为重要的影响因素。基于重金属原子配合物的有机磷光材料，其激子利用率(ηs)可接近100％，但其存在重金属原料价格昂贵、污染严重、高电流密度下器件外量子效率衰减严重等问题；相比于有机磷光材料而言，有机荧光材料具有成本低，污染小的优越性，便于推广应用和产业化生产，因而具有高外量子效率的有机荧光材料成为近几年的研究热点。众所周知，在有机荧光材料中，热活化延迟荧光(TADF)材料的三线态激子通过T1到S1的反向系间窜跃转换成单线态激子，从而有效地提高了激子的利用率(ηs)，其激子利用率(ηs)超过90％，然而，这种材料的激子的发光效率(ηpl)较低，这对于外量子效率的提高也是不利的。为此，需要探索新的材料体系来有效平衡激子利用率(ηs)和激子发光效率(ηpl)，在保证较高的激子利用率(ηs)的前提下，同时实现高的激子发光效率(ηpl)，进一步提高外量子效率，从而有效地改善器件性能。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的之一在于提供一种有机蓝色荧光材料。本专利技术的目的之二在于提供一种有机蓝色荧光材料的制备方法。本专利技术的目的之三在于提供一种有机电致发光器件。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种有机蓝色荧光材料，具有如下式I、式II、式III或式IV的结构通式：D-π-A，式I；A-π-D-π-A，式II；其中，D代表有机蓝色荧光材料的电子给体基团，π代表有机蓝色荧光材料的中间连接π桥基团，A代表有机蓝色荧光材料的电子受体基团。在所述式I、式II、式III、式IV中，优选地，所述D的结构为如下结构之一：其中，R为C4～C8的烷基；更优选地，所述D基团为咔唑基团、三苯胺基团或螺二芴基团，相应的结构如下：更优选地，R为已基。在上述有机蓝色荧光材料中，优选地，在所述式I、式Ⅱ、式Ⅲ、式Ⅳ中，所述π为芴基团更优选地，R为C4～C8的烷基，更优选地，R为辛烷基。在上述有机蓝色荧光材料中，优选地，在所述式I、式II、式III、式IV中，所述A为苯甲腈在上述有机蓝色荧光材料中，优选地，在所述结构通式Ⅰ代表的有机蓝色荧光材料中，所述有机蓝色荧光材料的结构式如下式Ⅴ：其中，己基-咔唑为电子给体D基团，9,9-二辛基芴为π基团，苯甲腈为电子受体A基团。在上述有机蓝色荧光材料中，优选地，在所述结构通式II代表的有机蓝色荧光材料中，所述有机蓝色荧光材料的结构式如下式VI：其中，己基-咔唑为电子给体D基团，9,9-二辛基芴为π基团，苯甲腈为电子受体A基团。在上述有机蓝色荧光材料中，优选地，在所述结构通式III代表的有机蓝色荧光材料中，所述有机蓝色荧光材料的结构式如下式VII：其中，三苯胺为电子给体D基团，9,9-二辛基芴为π基团，苯甲腈为电子受体A基团。在上述有机蓝色荧光材料中，优选地，在所述结构通式Ⅵ代表的有机蓝色荧光材料中，所述有机蓝色荧光材料的结构式如下式VIII：其中，螺二芴为电子给体D基团，9,9-二辛基芴为π基团，苯甲腈为电子受体A基团。一种有机蓝色荧光材料的制备方法，包括：π基团和A基团的连接步骤：将用于连接有机蓝色荧光材料电子给体D基团和电子受体A基团的π基团的溴化物、含所述电子受体A基团的化合物、碱性溶液及溶剂混合，在保护气氛下，加入催化剂，之后升温至回流温度进行Suzuki反应，得到π-A基团的溴化物；π-A基团和电子给体D基团连接的步骤：将所述π-A基团的溴化物或硼化物和含电子给体D基团的化合物、碱性溶液及溶剂混合，在保护气氛下，加入催化剂，之后升温至回流温度进行Suzuki反应，即得到有机蓝色荧光材料。在上述有机蓝色荧光材料的制备方法中，优选地，在所述π基团和A基团的连接步骤中，所述反应的时间为8～10h，优选地，所述反应的温度为100～110℃；优选地，所述碱性溶液为2moL/L的碳酸钾溶液；优选地，所述催化剂为四(三苯基膦)钯；优选地，所述π基团的溴化物为9,9’-二辛基-2,7-二溴代芴；优选地，所述含电子受体A基团的化合物为4-氰基苯硼酸；优选地，所述溶剂为甲苯；优选地，所述π基团的溴化物：含所述电子受体A基团的化合物的摩尔比为1:1～1:1.5；优选地，所述保护气氛为氮气气氛。在上述有机蓝色荧光材料的制备方法中，优选地，在所述π-A基团和电子给体D基团连接的步骤中，所述含电子给体D基团的化合物为咔唑溴化物或硼化物，三苯胺的溴化物和螺芴的溴化物；优选地，所述碱性溶液为2moL/L的碳酸钾溶液，优选地，所述催化剂为四(三苯基膦)钯，所述反应的时间为8～10h，优选地，所述反应的温度为100～110℃；优选地，所述溶剂为甲苯；优选地，所述π-A基团的溴化物或硼化物中的活性官能团：含电子给体D基团的化合物中的活性官能团的摩尔比为1:1；更优选地，所述π-A基团的溴化物中的溴基团：含电子给体D基团的化合物中的硼基团的摩尔比为1:1；更优选地，所述π-A基团的硼化物中的硼基团：含电子给体D基团的化合物中的溴基团的摩尔比为1:1。在上述咔唑作为电子给体D基团的有机蓝色荧光材料的制备方法中，优选地，在所述π-A基团和电子给体D基团连接的步骤中，所述含电子给体D基团的化合物为电子给体D基团的溴化物和联硼酸频那醇酯在催化剂作用下反应而得，更优选地，所述电子给体D基团的溴化物为3-溴咔唑、3,6-二溴咔唑、三-(4-溴苯)胺或2,2',7,7'-四溴-9,9'-螺二芴；更优选地，制备所述含电子给体D基团的化合物的反应是在醋酸钾和N,N-二甲基甲酰胺中进行；更优选地，制备所述含电子给体D基团的化合物使用的催化剂为1,1′-双(二-苯基膦基)二茂铁二氯化钯；更优选地，制备所述含电子给体D基团的化合物的反应的温度为50～60℃；更优选地，制备所述含电子给体D基团的化合物的反应的时间为10～12h。在有机蓝色荧光材料的制备方法中，优选地，在所述π-A基团和电子给体D基团连接的步骤后，还包括有机蓝色荧光材料的稳定化步骤：将所述有机蓝色荧光材料在催化剂的作用下和溴己烷反应；更优选地，所述催化剂为四丁基溴化铵；更优选地，所述反应的时间为3～5h；更优选地，所述反应的温度为100～110℃；更优选地，所述反应为在氢氧化钾水溶液和甲苯中进行；更优选地，所述反应为在氮气保护气氛下进行。上述有机蓝色荧光材料作为有机电致发光材料的应用。一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件包括上述有机蓝色荧光材料，优选地，所述有机蓝色荧光材料作为发光器件的发光层材料。从分子骨架结构分析，具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机蓝色荧光材料，其特征在于，具有如下式I、式II、式III或式IV的结构通式：D‑π‑A，   式I；A‑π‑D‑π‑A，   式II；

【技术特征摘要】
1.一种有机蓝色荧光材料，其特征在于，具有如下式I、式II、式III或式IV的结构通式：D-π-A，式I；A-π-D-π-A，式II；其中，D代表有机蓝色荧光材料的电子给体基团，π代表有机蓝色荧光材料的中间连接π桥基团，A代表有机蓝色荧光材料的电子受体基团。2.根据权利要求1所述的有机蓝色荧光材料，其特征在于，所述D基团的结构为如下结构之一：优选地，所述D基团为咔唑基团、三苯胺基团或螺二芴基团，相应的结构如下：更优选地，R为已基。3.根据权利要求1所述的有机蓝色荧光材料，其特征在于，所述π基团的结构为如下结构：其中，R为C4～C8的烷基，优选地，R为辛烷基。4.根据权利要求1所述的有机蓝色荧光材料，其特征在于，所述A基团的结构如下：。5.权利要求1所述的有机蓝色荧光材料的制备方法，其特征在于，包括：π基团和A基团的连接步骤：将用于连接有机蓝色荧光材料电子给体D基团和电子受体A基团的π基团的溴化物、含所述电子受体A基团的化合物、碱性溶液及溶剂混合，在保护气氛下，加入催化剂，之后升温至回流温度进行Suzuki反应，得到π-A基团的溴化物；π-A基团和电子给体D基团连接的步骤：将所述π-A基团的溴化物或硼化物和含电子给体D基团的化合物、碱性溶液及溶剂混合，在保护气氛下，加入催化剂，之后升温至回流温度进行Suzuki反应，即得到有机蓝色荧光材料。6.权利要求5所述的有机蓝色荧光材料的制备方法，其特征在于，在所述π基团和A基团的连接步骤中，所述π基团的溴化物：含所述电子受体A基团的化合物的摩尔比为1:1～1:1.5；优选地，所述保护气氛为氮气气氛；优选地，所述反应的时间为8～10h；优选地，所述反应的温度为100～110℃；优选地，所述碱性溶液为2moL/L的碳酸钾溶液；优选地，所述催化剂为四(三苯基膦)钯；优选地，所述π基团的溴化物为9,9’-二辛基-2,7-二溴代芴；优选地，所述含电子受体A基团的化合物为4-氰基苯硼酸；优选地，所述溶剂为甲苯。7.权利要求5所述的有机蓝色荧光材料的制备方法，其特征在于，在所述π-A基团和电子给体D基团连接的步...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华，吴董宇，孙静，武钰铃，赵波，苗艳勤，高龙，王子琪，刘幸，卢国婧，许并社，吴玉程，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西,14