一种深蓝色有机发光材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开一种深蓝色有机发光材料及其制备方法与应用，所述深蓝色有机发光材料含有结构单元：

A dark blue organic luminescent material and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种深蓝色有机发光材料及其制备方法与应用
本专利技术涉及有机发光材料的
，尤其涉及一种深蓝色有机发光材料及其制备方法与应用。
技术介绍
有机发光二极管(Organiclight-emittingdevices,OLED)被发现以来，有机发光器件主要是采用有机发光小分子以及高分子聚合物作为发光材料，并采用蒸镀或者旋涂的方式制备有机发光层。但是，由于有机发光小分子的溶解度性差，荧光材料发光效率低，磷光发光材料一般都含有贵重金属，蒸镀工艺所需要的条件苛刻，使得有机发光器件的制造工艺成本极高；而高分子聚合物材料由于合成的重复性较差，且提纯困难，则很难进行大规模生产。目前发光材料中的红光材料和绿光材料都已经满足了商业化的标准，但是蓝光材料在综合性能上仍需要提高，例如，蓝光的色纯度以及材料的发光效率都面临着巨大的挑战。日本Adachi小组提出了热激发延迟荧光(Thermallyactivateddelayedfluorescence,TADF)机理，当三线态和单线态的能级差小于0.4eV时，三线态激子受热激后可以通过逆系间穿越到单线态上，实现了延迟荧光，这样使得荧光的内部发光效率可达到100％；由此提供了设计新型的TADF发光材料是使OLED器件发光效率取得突破的重要思路。现有的材料设计思路是基于D-A(Donor-Acceptor)主体结构，通过修饰D-A主体结构来分离HOMO(HighestOccupiedMolecularOrbital，最高占据分子轨道)和LUMO(LowestUnoccupiedMolecularOrbital，最低未占分子轨道)的分布，以降低发光材料的单线态和三线态能级的差，从而使发光材料实现TADF的性质；但是现有的通过上述设计思路获得的TADF蓝光材料(如双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱，FirPic)具有强的电荷转移态，这导致了其具有非常宽的发光光谱(半峰宽约为90nm)，从而导致其蓝光的色纯度不好、稳定性较差，限制了深蓝光材料和器件的发展。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种深蓝色有机发光材料及其制备方法，旨在解决现有的TADF蓝光材料存在蓝光的色纯度不好、稳定性较差的问题。本专利技术的技术方案如下：一种深蓝色有机发光材料，其中，所述深蓝色有机发光材料含有结构单元：其中，M为B或Bi；X为O、S或NR4；R1-R4独立地选自由H-H、H-F、H-O-H、H-S-H、H-CN、饱和烃、不饱和烃、氟代烃、杂环化合物、有机硼、有机硅、醇、硫醇、醚、硫醚、酚、硫酚、醛、酮、胺、酰胺、腈或砜失去一个或多个H得到的连接键或基团，R1-R3位于其各自所在环上的任意取代位置，R3所在环与M之间的键能大于等于R2所在环与M之间的键能。所述的深蓝色有机发光材料，其中，所述结构单元中的一个或多个H替换为D。一种如上所述的深蓝色有机发光材料的制备方法，其中，反应式为按照反应式(1)，包括步骤：A、惰性气氛下，三(二亚苄基丙酮)二钯、三叔丁基磷共同催化下，R1取代的1,3-二溴苯与仲胺类化合物于第一有机溶剂中反应，柱层析分离，得到二叔胺类化合物；所述仲胺类化合物为B、惰性气氛下，二叔胺类化合物与MBr3于第二有机溶剂中反应，纯化处理，得到深蓝色有机发光材料。所述的深蓝色有机发光材料的制备方法，其中，步骤A中，所述第一有机溶剂为无水甲苯。所述的深蓝色有机发光材料的制备方法，步骤A中，所述R1取代的1,3-二溴苯、仲胺类化合物、三(二亚苄基丙酮)二钯、三叔丁基磷的摩尔比为1:2-2.5:0.01-0.1：0.03-0.3。所述的深蓝色有机发光材料的制备方法，其中，步骤A中，所述反应的温度为105-115℃，和/或所述反应的时间为10-24h。所述的深蓝色有机发光材料的制备方法，其中，步骤B中，所述第二有机溶剂为无水邻二氯苯；所述二叔胺类化合物、MBr3的摩尔比为1:1-1.5。所述的深蓝色有机发光材料的制备方法，其中，步骤B中，所述纯化处理包括：将反应后的混合液与N,N-二异丙基乙胺混合，接着进行浓缩、清洗、重结晶。所述的深蓝色有机发光材料的制备方法，其中，步骤B中，所述反应的温度为175-185℃，和/或所述反应的时间为20-72h。一种如上所述的深蓝色有机发光材料在制备OLED器件中的应用。有益效果：本专利技术的含有B/Bi-N主体结构的深蓝色有机发光材料是通过增强材料中的原子之间的共振效应实现HOMO和LUMO分离，使得其具有非常窄的发光光谱，同时具有TADF性质；从而使得其蓝光的色纯度得到提高，稳定性得到增强。附图说明图1为本专利技术实施例2中，深蓝色有机发光材料1c的TGA曲线图。图2为本专利技术实施例2中，深蓝色有机发光材料1c的光谱测试图，包括：1c的紫外可见吸收光谱、室温下的荧光发射光谱及低温下的磷光发射光谱。图3为本专利技术实施例2中，基于深蓝色有机发光材料1c的OLED的电致发光测试图。具体实施方式本专利技术提供一种深蓝色有机发光材料，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供一种深蓝色有机发光材料，所述深蓝色有机发光材料含有结构单元：其中，M为B或Bi；X为O、S或NR4；R1-R4独立地选自由H-H、H-F、H-O-H、H-S-H、H-CN、饱和烃、不饱和烃、氟代烃、杂环化合物、有机硼、有机硅、醇、硫醇、醚、硫醚、酚、硫酚、醛、酮、胺、酰胺、腈或砜失去一个或多个H得到的连接键或基团，R1-R3位于其各自所在环上的任意取代位置，R3所在环与M之间的键能大于等于R2所在环与M之间的键能。本实施例中，含有B/Bi-N主体结构的深蓝色有机发光材料是通过增强材料中的原子之间的共振效应实现HOMO和LUMO分离，使得其具有非常窄的发光光谱，同时具有TADF性质；从而使得其蓝光的色纯度得到提高，稳定性得到增强。具体地，基于电子的诱导效应和共振效应，在B/Bi-N主体结构的特殊位点(缺电子或富电子位点)连接供电基团或者吸电基团，并结合二面角的调整实现对B/Bi-N主体结构单元的定点修饰，增强深蓝色有机发光材料中原子之间的共振效应，使得其能够获得非常窄的发光光谱(半峰宽小于40nm)，从而使得其蓝光的色纯度得到提高，稳定性得到增强。进一步，本实施例中，含有Bi-N主体结构单元的深蓝色有机发光材料中因存在Bi的重原子效应，可带来强分子轨道耦合，使其除了具有高的蓝光的色纯度和强稳定性，还具有更好的发光效率。在一种实施方式中，所述R1-R4可独立地选自但不限于由H-H、H-F、H-O-H、H-S-H、H-CN、CH4、CH3CH3、CH3-CH2-CH3、CH2＝CH-CH＝CH2、HC(CH3)3、HCF3、HOCH3、或失去一个或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深蓝色有机发光材料，其特征在于，所述深蓝色有机发光材料含有结构单元：

【技术特征摘要】
1.一种深蓝色有机发光材料，其特征在于，所述深蓝色有机发光材料含有结构单元：
其中，M为B或Bi；X为O、S或NR4；R1-R4独立地选自由H-H、H-F、H-O-H、H-S-H、H-CN、饱和烃、不饱和烃、氟代烃、杂环化合物、有机硼、有机硅、醇、硫醇、醚、硫醚、酚、硫酚、醛、酮、胺、酰胺、腈或砜失去一个或多个H得到的连接键或基团，R1-R3位于其各自所在环上的任意取代位置，R3所在环与M之间的键能大于等于R2所在环与M之间的键能。


2.根据权利要求1所述的深蓝色有机发光材料，其特征在于，所述结构单元中的一个或多个H替换为D。


3.一种如权利要求1所述的深蓝色有机发光材料的制备方法，其特征在于，反应式为按照反应式(1)，包括步骤：
A、惰性气氛下，三(二亚苄基丙酮)二钯、三叔丁基磷共同催化下，R1取代的1,3-二溴苯与仲胺类化合物于第一有机溶剂中反应，柱层析分离，得到二叔胺类化合物；所述仲胺类化合物为
B、惰性气氛下，二叔胺类化合物与MBr3于第二有机溶剂中反应，纯化处理，得到深蓝色有机发光材料。


4.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟鸿，施明，孙越，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44