CN111675693A - 一类含吖啶和菲并咪唑的d-a型发光小分子及其在电致发光器件中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一类含吖啶和菲并咪唑的电子给‑受体D‑A型发光小分子及其在电致发光器件中的应用。本发明将吖啶电子给体单元和菲并咪唑电子受体单元，分别连接在大位阻的蒽单元两侧，构筑的分子中给体单元和受体单元具有较大的扭转角，实现强度适中的电荷转移，进而形成杂化局域电荷转移（HLCT）激发态，可以实现高能三线态向单线态反系间窜越，实现激子的百分之百利用。此外，吖啶和菲并咪唑具有宽带隙、高荧光量子产率、高载流子迁移率的特点，含吖啶和菲并咪唑的发光小分子可用于制备高效率的蓝色有机电致发光器件。
Description
技术领域
本发明属于有机光电材料技术领域，具体涉及一类含吖啶和菲并咪唑的D-A型发光小分子及其在电致发光器件中的应用。
背景技术
有机发光二极管(OLED)具有柔性、主动发光、高效率、低电压驱动和容易制备大面积器件等优点，受到了人们的广泛关注。OLED相关研究最早可追溯到20世纪60年代，1963年，纽约大学的Pope教授等第一次发现了有机分子单晶蒽的电致发光现象，随后相继出现了一些单晶结构材料电致发光性能的研究，但由于当时的器件驱动电压高，未能引起广泛关注。直到1987年美国柯达公司的邓青云等人采用三明治的器件结构研制出了OLED器件在10V直流电压驱动下亮度达到1000cd m-2，这使OLED研究获得了划时代的发展。
有机发光二极管主要应用前景在两个方面：其一是应用于新型显示，其二是应用于固态照明。发光材料是OLED中最核心的部分，决定了器件发光颜色，并且在很大程度上决定了器件效率和器件寿命。要实现高显色指数的全彩色显示面板，需要红绿蓝三色发射的有机发光材料。相比于绿光和红光材料，高效率的蓝色荧光材料还比较匮乏，因此，开发出新型的高性能的蓝光材料是OLED研究的一个研究重点。
传统的荧光材料仅能利用25％的单线态激子发光，使得其发光性能大大受限。为了解决激子利用率较低的问题，开发出了利用三线态激子发光的磷光材料、基于三线态反系间窜越的热活化延迟荧光TADF材料和基于三线态-三线态湮灭上转换的TTA荧光材料。然而，前两类材料很少有满足蓝光色坐标CIEy<0.15的高效率材料，此外，这两类材料还面临着严重的效率滚降问题，不利于实际应用(Science China Chemistry,2014,57,335–345；Journal ofMaterials Chemistry C,2018,6,5577–5596)。而TTA荧光材料通过融合两个三线态激子形成一个单线态激子，激子利用率只有62.5％。除了上述材料外，还有一类具有杂化局域电荷转移激发态特征的荧光材料，这类基于高能电荷转移态的“热激子”材料可以实现高三线态能级到单线态能级的反系间窜越，实现激子的百分之百利用，为高性能蓝色荧光材料的开发提供了新思路。
发明内容
为了克服现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种含吖啶和菲并咪唑的D-A型发光小分子及其在电致发光器件中的应用。
本发明的目的在于提供一类含吖啶和菲并咪唑的D-A型发光小分子及其在电致发光器件中的应用。吖啶和菲并咪唑单元是宽带隙、高稳定性、高荧光量子产率、载流子迁移率较高的单元，具有不对称的分子结构可以抑制分子聚集，此外，这类分子可以通过杂化局域电荷转移激发态发光，提高激子利用率，构筑的小分子可用于制备高效率的蓝光有机发光二极管。
本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。
一类含吖啶和菲并咪唑的D-A型发光小分子，其化学结构式满足如下结构之一：
式中，R为H、F、CN、碳原子数为1～4的烷基；R’为甲基或苯基。
上述的含吖啶和菲并咪唑的D-A型发光小分子可作为发光层用于制备有机发光二极管器件。
进一步地，上述的基于含吖啶和菲并咪唑的D-A型发光小分子在有机电致发光器件中的应用，有机电致发光的器件结构为阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极，其中有机发光层中至少含有一种含吖啶和菲并咪唑的发光小分子。发光层是含吖啶和菲并咪唑的发光小分子纯膜或者是含吖啶和菲并咪唑的发光小分子和主体材料掺杂的混合膜。
本发明的原理为：以吖啶为电子给体单元，菲并咪唑为电子受体单元，构筑新型的给受体型蓝色荧光分子。这种分子具有兼具吖啶单元宽带隙、高荧光量子产率、高空穴迁移率和菲并咪唑大共轭刚性结构、高荧光量子产率、高电子迁移率的特点。并且，这类分子具有强度适中的电荷转移程度，可以形成杂化局域电荷转移态(HLCT)发光，提高激子利用率。此外，这类分子具有不对称结构，可以抑制分子聚集，减少激子淬灭。
本发明将吖啶电子给体单元和菲并咪唑电子受体单元，分别连接在大位阻的蒽单元两侧，构筑的分子中给体单元和受体单元具有较大的扭转角，实现强度适中的电荷转移，进而形成杂化局域电荷转移(HLCT)激发态，可以实现高能三线态向单线态反系间窜越，实现激子的百分之百利用。此外，吖啶和菲并咪唑具有宽带隙、高荧光量子产率、高载流子迁移率的特点，含吖啶和菲并咪唑的发光小分子可用于制备高效率的蓝色有机电致发光器件。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
(1)本发明提供的一类含吖啶和菲并咪唑的发光小分子，将吖啶给电子单元和菲并咪唑吸电子分别偶联在蒽单元两侧，具有较大的空间位阻，给受体单元之间有较大的扭曲角度，形成强弱适中的电荷转移态，可与分子的局域态杂化形成杂化局域电荷转移(HLCT)电荷转移激发态发光，实现高激子利用率；
(2)本发明提供的一类含吖啶和菲并咪唑的发光小分子可以通过调节吖啶和菲并咪唑单元的偶联位点、端基等，调节分子的空间位阻、电荷转移程度，进而改变发射光谱、提高三线态激子到单线态的反系间窜越；
(3)本发明提供的一类含吖啶和菲并咪唑的发光小分子，将吖啶和菲并咪唑分别为电子给体/受体单元，构建的D-A型分子具有良好的空穴和电子注入与传输能力，具有双极性传输的特点；
(4)本发明提供的一类含吖啶和菲并咪唑的D-A型发光小分子，吖啶和菲并咪唑均为宽带隙单元，可以构建目前短缺的蓝色荧光分子，且这两种单元均有较高的荧光量子产率，有望实现高效率。
附图说明
图1为小分子M3在不同溶剂中的斯托克斯位移与溶剂极化率的关系图；
图2为小分子M4在掺杂器件结构下的电致发光光谱；
图3为小分子M5在掺杂器件结构下的电流密度-电压曲线；
图4为小分子M6在掺杂器件结构下的电流效率-电流密度曲线。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施和保护不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程，均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，视为可以通过市售购买得到的常规产品。
实施例1
化合物M1的制备
化合物M1的结构式及合成路线如下图所示，具体合成方法如下：
(1)化合物1的合成
氮气保护下，将9,10-二氢-9,9-二苯基吖啶(10mmol)、9,10-二溴蒽(10mmol)、叔丁醇钠(25mmol)、催化剂三二亚苄基丙酮二钯(Pd2(dba)3，0.5mmol)和配体三叔丁基膦(1mmol)加入到50ml甲苯中，开启搅拌并加热到120℃，反应10小时。反应结束后，用乙酸乙酯萃取产物，饱和氯化钠溶液洗涤三遍，用无水硫酸钠干燥，将干燥后的溶液过滤，用旋转蒸发仪旋干溶剂，得到粗产物。粗产物用硅胶层析色谱柱进行分离提纯，淋洗剂选用石油醚/二氯甲烷混合溶剂，得到白色固体产物，产率为66％。1H NMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(2)化合物2的合成
氮气保护下，将菲醌(10mmol)、对溴苯甲醛(10mmol)、苯胺(10mmol)、盐酸三甲胺(30mmol)加入80ml乙酸中，加热至回流反应24小时。冷却至室温静置后，抽滤，滤渣用乙醇冲洗3遍，得到粗产物。用四氢呋喃/乙醇混合溶剂重结晶得到白色固体产物，产率79％。1HNMR、13CNMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(3)化合物3的合成
氮气气氛中，将化合物2(10mmol)、联硼酸频哪醇酯(12mmol)、醋酸钾(30mmol)、[1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(0.5mmol)加入50ml1,4-二氧六环中，升温至80℃并反应12小时。反应完成后，冷却，减压蒸馏旋干反应溶剂后用二氯甲烷萃取，然后用饱和氯化钠溶液洗涤3遍，粗产物用石油醚/二氯甲烷作淋洗剂柱层析提纯，得到白色固体产物，产率81％。1H NMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(4)化合物M1的合成
氮气保护下，将化合物1(10mmol)、化合物3(10mmol)、碳酸钾(30mmol)、四(三苯基膦)钯(0.5mmol)溶于50ml甲苯和15ml水中，再加入四丁基溴化铵(0.3mmol)作相转移催化剂，升温至85℃反应8小时。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯溶剂，用二氯甲烷萃取产物，饱和氯化钠水溶液洗涤三次，有机相使用旋转蒸发仪除去溶剂，使用柱层析方法对粗产物进行提纯，用硅胶作为固定相，石油醚/二氯甲烷作为流动相，纯化后得到固体产物，产率73％。1H NMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。通过积分球测得化合物M1的荧光量子产率为91％。
实施例2
化合物M2的制备
化合物M2的结构式及合成路线如下图所示，具体合成方法如下：
(1)化合物4的合成
氮气保护下，将9,10-二氢-9,9-二甲基吖啶(10mmol)、1,4-二溴苯(10mmol)、叔丁醇钠(25mmol)、催化剂三二亚苄基丙酮二钯(Pd2(dba)3，0.5mmol)和配体三叔丁基膦(1mmol)加入到50ml甲苯中，开启搅拌并加热到120℃，反应10小时。反应结束后，用乙酸乙酯萃取产物，饱和氯化钠溶液洗涤三遍，用无水硫酸钠干燥，将干燥后的溶液过滤，用旋转蒸发仪旋干溶剂，得到粗产物。粗产物用硅胶层析色谱柱进行分离提纯，淋洗剂选用石油醚/二氯甲烷混合溶剂，得到白色固体产物，产率为73％。1H NMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(2)化合物5的合成
氮气气氛中，将反应物4(10mmol)、联硼酸频哪醇酯(12mmol)、醋酸钾(10mmol)、[1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(Pd(dppf)Cl2，0.5mmol)加入反应中并用100mL1,4-二氧六环溶解，升温至80℃并反应12小时。反应完成，旋干反应后用水洗涤，然后用二氯甲烷萃取，粗产物用石油醚/二氯甲烷混合溶剂作淋洗剂柱层析提纯，得到白色固体产物，产率84％。1H NMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(3)化合物6的合成
氮气保护下，将化合物5(10mmol)、9,10-二溴蒽(10mmol)、碳酸钾(30mmol)、四(三苯基膦)钯(0.5mmol)溶于50ml甲苯和15ml水中，再加入四丁基溴化铵(0.3mmol)作相转移催化剂，升温至85℃反应8小时。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯溶剂，用二氯甲烷萃取产物，饱和氯化钠水溶液洗涤三次，有机相使用旋转蒸发仪除去溶剂，使用柱层析方法对粗产物进行提纯，用硅胶作为固定相，石油醚/二氯甲烷作为流动相，纯化后得到白色固体产物，产率68％。1H NMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(4)化合物M2的合成
氮气保护下，将化合物6(10mmol)、化合物3(10mmol)、碳酸钾(30mmol)、四(三苯基膦)钯(0.5mmol)溶于50ml甲苯和15ml水中，再加入四丁基溴化铵(0.3mmol)作相转移催化剂，升温至85℃反应8小时。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯溶剂，用二氯甲烷萃取产物，饱和氯化钠水溶液洗涤三次，有机相使用旋转蒸发仪除去溶剂，使用柱层析方法对粗产物进行提纯，用硅胶作为固定相，石油醚/二氯甲烷作为流动相，纯化后得到固体产物，产率83％。1H NMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。通过积分球测得化合物M2的荧光量子产率为95％。
实施例3
化合物M3的制备
化合物M3的结构式及合成路线如下所示，具体合成方法如下：
(1)化合物7的合成
氮气保护下，将9,10-二氢-9,9-二甲基吖啶(10mmol)、1,3-二溴苯(10mmol)、叔丁醇钠(25mmol)、催化剂三二亚苄基丙酮二钯(Pd2(dba)3，0.5mmol)和配体三叔丁基膦(1mmol)加入到50ml甲苯中，开启搅拌并加热到120℃，反应10小时。反应结束后，用乙酸乙酯萃取产物，饱和氯化钠溶液洗涤三遍，用无水硫酸钠干燥，将干燥后的溶液过滤，用旋转蒸发仪旋干溶剂，得到粗产物。粗产物用硅胶层析色谱柱进行分离提纯，淋洗剂选用石油醚/二氯甲烷混合溶剂，得到白色固体产物，产率为76％。1H NMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(2)化合物8的合成
氮气气氛中，将反应物7(10mmol)、联硼酸频哪醇酯(12mmol)、醋酸钾(10mmol)、[1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(Pd(dppf)Cl2，0.5mmol)加入反应中并用100mL1,4-二氧六环溶解，升温至80℃并反应12小时。反应完成，旋干反应后用水洗涤，然后用二氯甲烷萃取，粗产物用石油醚/二氯甲烷混合溶剂作淋洗剂进行柱层析提纯，得到白色固体产物，产率88％。1H NMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(3)化合物9的合成
氮气保护下，将化合物8(10mmol)、9,10-二溴蒽(10mmol)、碳酸钾(30mmol)、四(三苯基膦)钯(0.5mmol)溶于50ml甲苯和15ml水中，再加入四丁基溴化铵(0.3mmol)作相转移催化剂，升温至85℃反应8小时。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯溶剂，用二氯甲烷萃取产物，饱和氯化钠水溶液洗涤三次，有机相使用旋转蒸发仪除去溶剂，使用柱层析方法对粗产物进行提纯，用硅胶作为固定相，石油醚/二氯甲烷作为流动相，纯化后得到白色固体产物，产率71％。1H NMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(4)化合物M3的合成
氮气保护下，将化合物9(10mmol)、化合物3(10mmol)、碳酸钾(30mmol)、四(三苯基膦)钯(0.5mmol)溶于50ml甲苯和15ml水中，再加入四丁基溴化铵(0.3mmol)作相转移催化剂，升温至85℃反应8小时。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯溶剂，用二氯甲烷萃取产物，饱和氯化钠水溶液洗涤三次，有机相使用旋转蒸发仪除去溶剂，使用柱层析方法对粗产物进行提纯，用硅胶作为固定相，石油醚/二氯甲烷作为流动相，纯化后得到固体产物，产率89％。1H NMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。通过积分球测得化合物M3的荧光量子产率为97％。
图1为小分子M3在不同溶剂中的斯托克斯位移与溶剂极化率的关系图，可以发现斯托克位移相对溶剂极化率可拟合出两条不同斜率的直线，说明该分子同时存在局域态和电荷转移态。
实施例4
化合物M4的制备
化合物M4的结构式及合成路线如下图所示，具体合成方法如下
(1)化合物10的合成
氮气保护下，将菲醌(10mmol)、对氟苯甲醛(10mmol)、对溴苯胺(10mmol)、盐酸三甲胺(30mmol)加入100ml乙酸中，加热至回流反应24小时。冷却至室温静置后，抽滤，滤渣用乙醇冲洗3遍，得到粗产物。用四氢呋喃/乙醇混合溶剂重结晶得到白色固体产物，产率85％。1H NMR、13CNMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(2)化合物11的合成
氮气气氛中，将化合物10(10mmol)、联硼酸频哪醇酯(12mmol)、醋酸钾(30mmol)、[1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(0.5mmol)加入50ml1,4-二氧六环中，升温至80℃并反应12小时。反应完成后，冷却，减压蒸馏旋干反应溶剂后用二氯甲烷萃取，然后用饱和氯化钠溶液洗涤3遍，粗产物用石油醚/二氯甲烷作淋洗剂柱层析提纯，得到白色固体产物，产率75％。1H NMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(3)化合物M4的合成
氮气保护下，将化合物1(10mmol)、化合物11(10mmol)、碳酸钾(30mmol)、四(三苯基膦)钯(0.5mmol)溶于50ml甲苯和15ml水中，再加入四丁基溴化铵(0.3mmol)作相转移催化剂，升温至85℃反应8小时。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯溶剂，用二氯甲烷萃取产物，饱和氯化钠水溶液洗涤三次，有机相使用旋转蒸发仪除去溶剂，使用柱层析方法对粗产物进行提纯，用硅胶作为固定相，石油醚/二氯甲烷作为流动相，纯化后得到固体产物，产率76％。1H NMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。通过积分球测得化合物M4的荧光量子产率为90％。
实施例5
化合物M5的制备
化合物M5的结构式及合成路线如下图所示，具体合成方法如下
(1)化合物12的合成
氮气保护下，将菲醌(10mmol)、对氰基苯甲醛(10mmol)、对溴苯胺(10mmol)、盐酸三甲胺(30mmol)加入100ml乙酸中，加热至回流反应24小时。冷却至室温静置后，抽滤，滤渣用乙醇冲洗3遍，得到粗产物。用四氢呋喃/乙醇混合溶剂重结晶得到白色固体产物，产率75％。1H NMR、13CNMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(2)化合物13的合成
氮气气氛中，将化合物12(10mmol)、联硼酸频哪醇酯(12mmol)、醋酸钾(30mmol)、[1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(0.5mmol)加入50ml1,4-二氧六环中，升温至80℃并反应12小时。反应完成后，冷却，减压蒸馏旋干反应溶剂后用二氯甲烷萃取，然后用饱和氯化钠溶液洗涤3遍，粗产物用石油醚/二氯甲烷作淋洗剂柱层析提纯，得到白色固体产物，产率82％。1H NMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(3)化合物M5的合成
氮气保护下，将化合物6(10mmol)、化合物13(10mmol)、碳酸钾(30mmol)、四(三苯基膦)钯(0.5mmol)溶于50ml甲苯和15ml水中，再加入四丁基溴化铵(0.3mmol)作相转移催化剂，升温至85℃反应8小时。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯溶剂，用二氯甲烷萃取产物，饱和氯化钠水溶液洗涤三次，有机相使用旋转蒸发仪除去溶剂，使用柱层析方法对粗产物进行提纯，用硅胶作为固定相，石油醚/二氯甲烷作为流动相，纯化后得到固体产物，产率70％。1H NMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。通过积分球测得化合物M5的荧光量子产率为94％。
实施例6
化合物M6的制备
化合物M6的结构式及合成路线如下图所示，具体合成方法如下
氮气保护下，将化合物9(10mmol)、化合物13(10mmol)、碳酸钾(30mmol)、四(三苯基膦)钯(0.5mmol)溶于60ml甲苯和15ml水中，再加入四丁基溴化铵(0.3mmol)作相转移催化剂，升温至85℃反应8小时。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯溶剂，用二氯甲烷萃取产物，饱和氯化钠水溶液洗涤三次，有机相使用旋转蒸发仪除去溶剂，使用柱层析方法对粗产物进行提纯，用硅胶作为固定相，石油醚/二氯甲烷作为流动相，纯化后得到固体产物，产率80％。1H NMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。通过积分球测得化合物M6的荧光量子产率为95％。
实施例7
非掺杂有机发光二极管的制备
取预先做好的方块电阻为15Ω的氧化铟锡(ITO)玻璃，依次用丙酮，洗涤剂，去离子水和异丙醇超声清洗，等离子处理10分钟。然后在真空蒸镀设备中，在ITO表面依次蒸镀5nm厚的2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲(HATCN)作为空穴注入层、25nm厚的4,4’-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺](TAPC)作为空穴传输层、15nm厚的4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)作为激子阻挡层、20nm厚的含吖啶和菲并咪唑的发光小分子作为发光层、40nm厚的1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)作为电子传输层、1nm厚的氟化锂(LiF)作为电子注入层、100nm厚的铝(Al)作为阴极。器件结构为：ITO/HATCN/TAPC/TCTA/M1～M3/TPBi/LiF/Al。所述含吖啶和菲并咪唑的发光小分子分别为化合物M1、化合物M2及化合物M3。
制备的非掺杂器件电致发光数据列于表1。
表1 基于非掺杂发光层的有机发光器件性能
由表1可以发现，这些材料制备的OLED器件均有很低的启亮电压，高的亮度和电流效率，根据色坐标可以发现这些材料都发射纯蓝光或深蓝光。
实施例8
掺杂有机发光二极管的制备
取预先做好的方块电阻为15Ω的氧化铟锡(ITO)玻璃，依次用丙酮，洗涤剂，去离子水和异丙醇超声清洗，等离子处理10分钟。然后在真空蒸镀设备中，在ITO表面依次蒸镀5nm厚的2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲(HATCN)作为空穴注入层、40nm厚的N,N’-二苯基-N,N’-(1-萘基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺(NPB)作为空穴传输层、5nm厚的4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)作为激子阻挡层、20nm厚的9’-(1,3-苯基)二-9H-咔唑(mCP)和含吖啶和菲并咪唑的发光小分子(质量百分比为10％)混合膜作为发光层、40nm厚的1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)作为电子传输层、1nm厚的氟化锂(LiF)作为电子注入层、100nm厚的铝(Al)作为阴极。器件结构为：ITO/HATCN/NPB/TCTA/mCP:M4～M6(10％)/TPBi/LiF/Al。所述含吖啶和菲并咪唑的发光小分子分别为化合物M4、化合物M5及化合物M6。
小分子M4在掺杂器件结构下的电致发光光谱如图2所示，可以发现该器件的发射峰为460nm左右，为标准的蓝光发射；小分子M5在掺杂器件结构下的电流密度-电压曲线如图3所示，由图3可知，M5在电场下，最大发射波长为450nm左右，电致发光光谱半峰宽为65nm左右，为典型的蓝光发射，可以发现在较低电压下即可取得高电流密度，说明该分子具有较高的载流子迁移率；小分子M6在掺杂器件结构下的电流效率-电流密度曲线如图4所示，从图4可以发现这类小分子的器件电流较高，即这个小分子具有较高的电流效率和较小的效率滚降，说明其载流子传输能力较强。
以上实施例仅为本发明较优的实施方式，仅用于解释本发明，而非限制本发明，本领域技术人员在未脱离本发明精神实质下所作的改变、替换、修饰等均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种含吖啶和菲并咪唑的D-A型发光小分子，其特征在于，其化学结构式为如下结构之一：
其中，R为H、F、CN或烷基；R’为甲基或苯基。
2.根据权利要求1所述的含吖啶和菲并咪唑的D-A型发光小分子，其特征在于，所述烷基的碳原子数为1-4。
3.权利要求1所述的含吖啶和菲并咪唑的D-A型发光小分子在有机电致发光器件中的应用。
4.根据权利要求3所述的含吖啶和菲并咪唑的D-A型发光小分子在有机电致发光器件中的应用，其特征在于，所述有机电致发光器件包括发光二极管器件。
5.根据权利要求3所述的含吖啶和菲并咪唑的D-A型发光小分子在有机电致发光器件中的应用，其特征在于，所述有机电致发光的器件结构为阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极。
6.根据权利要求4所述的含吖啶和菲并咪唑的D-A型发光小分子在有机电致发光器件中的应用，其特征在于，所述发光层含有所述含吖啶和菲并咪唑的D-A型发光小分子。
7.根据权利要求4所述的含吖啶和菲并咪唑的D-A型发光小分子在有机电致发光器件中的应用，其特征在于，所述发光层为含吖啶和菲并咪唑的发光小分子的小分子纯膜或者是含吖啶和菲并咪唑的发光小分子和主体材料掺杂的混合膜。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112538049A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-23 | 华南理工大学 | 高激子利用率蓝色荧光材料及其制备与应用 |
| CN112679471A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-20 | 华南理工大学 | 一种分离有机发光材料中卤代杂质的方法 |
| CN112679732A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-20 | 华南理工大学 | 一类发光聚合物及其无金属催化剂聚合方法与应用 |
| CN113644212A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-12 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种发光器件、显示面板及显示装置 |
| CN115184345A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-10-14 | 广州大学 | 一种基于杂化局域-电荷转移激发态材料实现电化学发光的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108516960A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-09-11 | 长春海谱润斯科技有限公司 | 一种咪唑类化合物及其有机发光器件 |
| CN108530357A (zh) * | 2017-03-03 | 2018-09-14 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 吖啶类d-a型热活化延迟荧光材料、其制备方法及应用 |
| CN108558768A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-09-21 | 长春海谱润斯科技有限公司 | 一种含咪唑结构的屈类化合物及其有机发光器件 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108530357A (zh) * | 2017-03-03 | 2018-09-14 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 吖啶类d-a型热活化延迟荧光材料、其制备方法及应用 |
| CN108516960A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-09-11 | 长春海谱润斯科技有限公司 | 一种咪唑类化合物及其有机发光器件 |
| CN108558768A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-09-21 | 长春海谱润斯科技有限公司 | 一种含咪唑结构的屈类化合物及其有机发光器件 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李维军等: "含菲并咪唑基团的蓝色电致发光材料", 《高等学校化学学报》 * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112538049A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-23 | 华南理工大学 | 高激子利用率蓝色荧光材料及其制备与应用 |
| CN112538049B (zh) * | 2020-12-04 | 2022-12-16 | 华南理工大学 | 高激子利用率蓝色荧光材料及其制备与应用 |
| CN112679471A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-20 | 华南理工大学 | 一种分离有机发光材料中卤代杂质的方法 |
| CN112679471B (zh) * | 2020-12-25 | 2022-03-29 | 华南理工大学 | 一种分离有机发光材料中卤代杂质的方法 |
| CN112679732A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-20 | 华南理工大学 | 一类发光聚合物及其无金属催化剂聚合方法与应用 |
| CN112679732B (zh) * | 2020-12-28 | 2021-10-26 | 华南理工大学 | 一类发光聚合物及其无金属催化剂聚合方法与应用 |
| CN113644212A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-12 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种发光器件、显示面板及显示装置 |
| CN113644212B (zh) * | 2021-08-12 | 2024-04-23 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种发光器件、显示面板及显示装置 |
| CN115184345A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-10-14 | 广州大学 | 一种基于杂化局域-电荷转移激发态材料实现电化学发光的方法 |
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