本发明涉及有机光电材料领域，尤其涉及一种基于吲哚衍生物的有机蓝光荧光材料与蓝光器件。
背景技术：
有机电致发光二极管(oled)是指有机材料在电场作用下，受到电流或电场的激发而产生光的新一代显示技术。基于有机电致发光材料的oled显示技术，在智能手机、电视、照明、大屏显示等领域已取得成功的应用，其柔性显示、质量轻薄、响应快速、高纯显色、主动发光且能耗低等优势，收到了学术界和工业界的广泛重视和研究。根据光的三原色，有机发光材料可以分为蓝色、红色和绿色三种发光材料，目前的白光显示中最大的瓶颈就是蓝光材料和器件，尤其是浅蓝色到深蓝色的高性能蓝光材料。从材料本身来分析，蓝光的能隙间隔要求在2.9ev以上，给材料的综合性能的设计带来挑战；器件上分子，宽的带隙对功能层之间的能级匹配也提出了高的要求。所以设计和开发出一系列高荧光量子产率和高稳定性的蓝光材料十分必要。
自从有机发光二极管(oled)被发现以来，有机小分子蓝光材料和蓝光器件持续取得了进展，在发光效率和稳定性上面都有了很大的提高。有机磷光蓝光材料由于需要贵金属(ir,pt等)，而且器件的稳定性和发光纯度都有很大的困难，有机荧光蓝光材料更有优势。荧光材料按照发光的过程可以分为普通荧光和延迟荧光。普通荧光就是单线态上的25％的单线态激子直接跃迁回基态所发射的荧光，这类荧光材料的理论最大内部量子效率为25％，如果外部光量子耦合效率为0.2，它的最大外部发光效率为5％，这远远不能满足商业的需求，虽然它的稳定性和光色纯度十分出色；另一类就是延迟荧光材料，目前根据延迟发光机理不同分为三种：热激发延迟荧光(tadf)，三线态-三线态激子湮灭延迟荧光(tta)和高线态逆转换延迟荧光(hlct)。目前研究最多也是效果最好的就是tadf蓝光材料，由于热激发下三线态激子可以逆转换单线态，从而内部量子效率可以实现100％，这类延迟荧光材料在发光效率上和传统荧光相比取得了巨大的突破。但是基于tadf材料的蓝光器件的光色纯度很难达到纯蓝或者深蓝，这是因为tadf发光材料由于d-a结构存在较强电荷转移态，在光谱上则表现为半峰宽很宽，一般都在90nm左右。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现要素：
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于吲哚衍生物的有机蓝光荧光材料与蓝光器件，旨在解决现有基于tadf材料的蓝光器件的光色纯度很难达到纯蓝或者深蓝的问题。
本发明的技术方案如下：
本发明提供一种基于吲哚衍生物的有机蓝光荧光材料，其中，包括d-a结构，所述d为电子供体，所述a为电子受体，所述d为吲哚衍生物。
本发明提供一种蓝光器件，包括发光层，其中，所述发光层的材料包括本发明所述的有机蓝光荧光材料。
有益效果：本发明提供一类基于吲哚衍生物作为电子供体的有机蓝光荧光材料，基于该材料的蓝光器件的光色纯度具有很好的蓝光荧光效果。同时，基于该材料的蓝光器件具有高的发光纯度、发光效率和器件稳定性；此外由于材料自身的特点，可以精简器件结构，降低器件制备复杂度。
具体实施方式
本发明提供一种基于吲哚衍生物的有机蓝光荧光材料与蓝光器件，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了实现纯蓝或者深蓝，必须设计出新的电子供体和新的电子受体，目前最常用的蓝光材料的电子供体为咔唑及其衍生物，为了减小电荷转移态，本实施例设计具备更弱供电子能力的基团。研究发现，基于结构的修饰，基于吲哚和吲哚衍生物的基团的供电子能力比咔唑弱，同时具有很强的荧光，是一类十分有潜力应用于蓝光和深蓝光oled材料研究的体系。因此，本发明基于吲哚衍生物作电子供体，设计了一系列的新型蓝光荧光材料。
具体的，本发明实施例提供一种基于吲哚衍生物的有机蓝光荧光材料，其中，包括d-a结构，所述d为电子供体，所述a为电子受体，所述d为吲哚衍生物。
也就是说，本发明实施例材料结构模型为：d-a(donor-acceptor)。其中d(donor，供体)选择的是吲哚衍生物，这是一类极易修饰，具有良好的空穴传输能力和弱供电子能力的基团。
在一种实施方式中，所述a(acceptor，受体)为含氮杂环；或者
所述a为含硼、酮或砜等具有吸电子特性的芳香基团。
通过计算和测试，本实施例所述基于吲哚衍生物的有机蓝光荧光材料的带隙在2.80ev以上，而且都具备很好的蓝光荧光。当作为发光材料的时候，由于自身的双极性特性，以及吲哚衍生物结构的空间扭曲性，可以有效的减缓分子间的激子猝灭，因此可用于掺杂和非掺杂蓝光器件。
在一种实施方式中，所述有机蓝光荧光的化学结构式为
在一种实施方式中，所述有机蓝光荧光材料选自如下化合物1-112中的任意一种：
本发明实施例提供一种蓝光器件，包括发光层，其中，所述发光层的材料包括本发明实施例所述的有机蓝光荧光材料。
本发明实施例提供一种有机蓝光荧光材料的制备方法，其可通过buchward偶联反应制备得到，采用本领域技术人员所熟知的常规反应条件即可。下面通过具体的实施例对本发明进一步说明：
实施例1
以化合物3为例，对其制备方法进行介绍，简单吲哚衍生物原料和电子受体基团均易购买，反应式如下所示：
具体制备过程：氮气条件下向100ml1,4-二氧六环溶剂中加入2,3-二苯基吲哚(1.70g，10.0mmol)和4-溴三苯基三嗪(4.27g，11.0mmol)，三(二亚苄基丙酮)二钯(0.58g，0.5mmol)，三叔丁基磷(15％，0.15mmol)，110℃下搅拌12小时。反应冷却至室温后硅胶漏斗过滤，溶液低压浓缩后二氯甲烷和正己烷进行柱层析得到终产物(4.90g，8.5mmol)，产率85％。
实施例2
以化合物4为例，其化学反应式如下所示：
化合物4的具体制备过程包括：
boc上保护：将吲哚(3.51g，30mmol)和4-二甲氨基吡啶(1.22g，10mmol)溶于80ml四氢呋喃溶剂，然后加入二碳酸二叔丁酯(9.81g，45mmol),反应回流6h后浓缩用乙醚和水萃取，有机相用无水硫酸钠干燥后，旋干过柱，产率96％；
溴化反应：将上一步得到的产物(6.08g，28mmol)溶于dmf溶剂，低温下逐滴加入液溴(9.6g，60mmol),低温搅拌30分钟后，室温搅拌过夜。反应完成后，用硫代硫酸钠溶液洗涤，用二氯甲烷萃取，干燥旋干上柱，产率76％；
buchward偶联：氮气条件下向150ml1,4-二氧六环溶剂中加入上一步溴代产物(7.98g，21.0mmol)和咔唑(8.35g，50mmol)，三(二亚苄基丙酮)二钯(1.16g，1.0mmol)，三叔丁基磷(30％，0.3mmol)，110℃下搅拌12小时。反应冷却至室温后硅胶漏斗过滤，溶液低压浓缩后二氯甲烷和正己烷进行柱层析得到终产物(5.49g，10mmol)，产率50％；
脱boc反应：将上一步的产物(5.49g，10mmol)加入到三氟乙酸(9ml)和二氯甲烷(10ml)的混合溶液，在室温下搅拌1h左右，法宁停止，旋转蒸发。将剩余物质加入适量乙酸乙酯中溶解，使用5％碳酸钠溶液洗涤至ph为8～9，干燥旋干上柱，得到白色固体(3.58g，8mmol)产物80％；
buchward偶联：氮气条件下向100ml1,4-二氧六环溶剂中加入2,3-二咔唑基吲哚(2.24g，5.0mmol)和4-溴三苯基三嗪(2.14g，5.5mmol)，三(二亚苄基丙酮)二钯(0.28g，0.25mmol)，三叔丁基磷(15％，0.8mmol)，110℃下搅拌12小时。反应冷却至室温后硅胶漏斗过滤，溶液低压浓缩后二氯甲烷和正己烷进行柱层析得到终产物(2.42g，3.2mmol)，产率65％。
实施例3
以化合物98为例，其化学反应式如下所示：
所述化合物98的制备过程包括步骤：
boc上保护：将2-苯基吲哚(5.79g，30mmol)和4-二甲氨基吡啶(1.22g，10mmol)溶于80ml四氢呋喃溶剂，然后加入二碳酸二叔丁酯(9.81g，45mmol),反应回流6h后浓缩用乙醚和水萃取，有机相用无水硫酸钠干燥后，旋干过柱，产率95％；
溴化反应：将上一步得到的产物(8.20g，28mmol)溶于dmf溶剂，低温下逐滴加入液溴(9.6g，60mmol),低温搅拌30分钟后，60℃搅拌过夜。反应完成后，用硫代硫酸钠溶液洗涤，用二氯甲烷萃取，干燥旋干上柱，产率70％；
buchward偶联：氮气条件下向150ml1,4-二氧六环溶剂中加入上一步溴代产物(9.00g，20.0mmol)和咔唑(8.35g，50mmol)，三(二亚苄基丙酮)二钯(1.16g，1.0mmol)，三叔丁基磷(30％，0.3mmol)，110℃下搅拌12小时。反应冷却至室温后硅胶漏斗过滤，溶液低压浓缩后二氯甲烷和正己烷进行柱层析得到终产物(5.61g，9mmol)，产率45％；
脱boc反应：将上一步的产物(5.61g，9mmol)加入到三氟乙酸(9ml)和二氯甲烷(10ml)的混合溶液，在室温下搅拌1h左右，法宁停止，旋转蒸发。将剩余物质加入适量乙酸乙酯中溶解，使用5％碳酸钠溶液洗涤至ph为8～9，干燥旋干上柱，得到白色固体(3.76g，7.2mmol)产物80％；
buchward偶联：氮气条件下向100ml1,4-二氧六环溶剂中加入2,3-二咔唑基吲哚(2.62g，5.0mmol)和4-溴三苯基三嗪(2.14g，5.5mmol)，三(二亚苄基丙酮)二钯(0.28g，0.25mmol)，三叔丁基磷(15％，0.8mmol)，110℃下搅拌12小时。反应冷却至室温后硅胶漏斗过滤，溶液低压浓缩后二氯甲烷和正己烷进行柱层析得到终产物(1.78g，3.2mmol)，产率45％。
综上所述，本发明提供一类基于吲哚衍生物作为电子供体的有机蓝光荧光材料，基于该材料的蓝光器件的光色纯度具有很好的蓝光荧光效果。同时，基于该材料的蓝光器件具有高的发光纯度、发光效率和器件稳定性；此外由于材料自身的特点，可以精简器件结构，降低器件制备复杂度。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。