芘并咪唑衍生物及其制备方法,及电致发光器件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机电致发光技术领域，具体涉及一类具有双极载流子传输性能的蓝 色荧光发光材料一芘并咪唑衍生物及其制备方法和其作为电致发光材料在电致发光领 域中的应用。
【背景技术】
[0002] 自 1987 年Tang和VanSlyke(Appl.Phys.Lett. 1987,51 (12).21)报道了有机发 光二极管（organiclightemittingdiodes,OLEDs)以来，电致发光领域经过二十多年的 发展，在材料体系、器件应用和相关理论方面都取得了长足的进步。有机薄膜电致发光器件 具有自主发光、低电压直流驱动、全固化、视角宽、颜色丰富等一系列的优点，拥有广阔的应 用前景。
[0003] 0LED的典型结构包括阴极层、阳极层，和位于这两层之间的有机发光层，有机发光 层中可包括电子传输层、空穴传输层和发光层中的一种或几种功能层。双极型载流子传输 材料兼具电子和空穴传输性能，可以平衡器件中载流子的注入和传输，简化器件结构，节约 成本，因而受到广泛关注。近年来，咪唑类化合物，特别是芳香类咪唑衍生物，由于其独特的 电子结构，在电致发光领域得到了广泛的研究。如专利号为US8, 853, 724和US8, 772, 767 的美国有关于0LED内容的专利中均涉及一种咪唑类的化合物，该化合物通过苯基团将三 个苯并咪唑基团连接起来，整个材料表现了良好的成膜性和高的热力学稳定性，特别是优 异的电子注入性能，使其成为现今应用最广的电子注入层材料和发光主体材料。
[0004] 芘是一个典型的稠环芳烃，芘及其衍生物一般具有较高的量子产率、较长的荧光 寿命、优异的光稳定性和对微环境改变的敏感性以及易于形成激基缔合物的倾向。芘是芳 香性的平面结构，具有较强的n电子离域能，芘及其衍生物作为电致发光材料已经进行广 泛的研究和报道。如Li报道的（LiXG，LiuYW，HuangMR，etal.Simpleefficient synthesisofstronglyluminescentpolypyrenewithintrinsicconductivityand highcarbonyieldbychemicaloxidativepolymerizationofpyrene[J].Chem.Eur. J. 2010, 16, 4803-4813)通过化学氧化法将芘单体聚合成荧光发射能力更强的聚芘，尤其是 由长链烷基取代芘衍生物形成的聚合物，经聚合后得到可溶性的荧光聚合物，赋予材料较 好的成膜加工性，使其易于器件化，便于使用。KlausMilllen等研究小组报道的芘的衍生 物（Chem.Rev. 2011，111，7260 - 7314)，不仅能够发射荧光，而且可以用做空穴或电子传输 材料。由于刚性分子间堆积会导致形成excimers(激基缔合物）并引起材料的固态 荧光显著淬灭，所以设计合成固态下表现高荧光量子效率的芘类发光材料具有重要意义。 如专利号为RE44, 824的美国专利中涉及了大量的芘的衍生物以及在0LED上的应用，然而 分子设计方面涵盖的内容过多，并没有突出芘并咪唑类衍生物在0LED的突出部分，这里我 们以双极性化合物为出发点，将具有空穴传输性质的三苯胺基团和具有电子传输性质的咪 唑和氟这样电负性较大的元素从不同方向引入芘中，来设计合成一系列新型芘并咪唑衍 生物。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的之一在于提供一类新型荧光材料--芘并咪唑衍生物，该化合物同 时具有良好的空穴和电子的注入功能，可直接作为多功能的发光材料，也可作为注入传输 类材料或主客体材料，扩展了可供制备有机发光器件使用的有机化合物的种类。
[0006] 本发明提供一种芘并咪唑衍生物，具有以下结构通式：
[0007] 其中，Ar可以是
【主权项】
1. 一种巧并咪哇衍生物，其特征在于，所述巧并咪哇衍生物具有如下结构：
2. -种巧并咪哇衍生物的制备方法，其特征在于，包括W下步骤：合成、分离和纯化。
3. 如权利要求2所述的巧并咪哇衍生物的制备方法，其特征在于：所述 巧并咪哇衍生物的具有如下结构
其中Ar包括
4. 如权利要求3所述的巧并咪哇衍生物的制备方法，其特征在于：所述合成步骤包括 取巧酿、4-H苯胺酵、醋酸馈和相应氣取代或者H氣甲基取代的苯胺衍生物，在冰醋酸中加 热回流，得到反应液。
5. 如权利要求4所述的巧并咪哇衍生物的制备方法，其特征在于：所述氣取代或者H 氣甲基取代的苯胺衍生物包括3, 5二氣苯胺、4-H氣甲基苯胺、3-H氣甲基苯胺和3, 5-2 H氣甲基苯胺。
6. 如权利要求5所述的巧并咪哇衍生物的制备方法，其特征在于：所述分离步骤包括 将所述反应液冷却至室温后过滤，得到残留固体。
7. 如权利要求6所述的巧并咪哇衍生物的制备方法，其特征在于：所述纯化步骤包括 将所述残留固体用Si化柱分离，W二氯甲焼-石油離作为流动相过柱提纯，得到所述巧并 咪哇衍生物。
8. -种电致发光器件，包括衬底层，空穴注入层，空穴传输层，发光层，电子传输层和阴 极层，其特征在于：所述发光层包括巧并咪哇衍生物，结构式如
9. 一种电致发光器件，包括衬底层，空穴注入层，空穴传输层，发光层，电子传输层和阴 极层，其特征在于：所述电子传输层包括巧并咪哇衍生物，结构式如
【专利摘要】本发明提供一种芘并咪唑衍生物，具有以下结构其中Ar包括本发明还提供一种芘并咪唑衍生物的制备方法。属于有机电致发光技术领域。双极性芘并咪唑衍生物为具有双极载流子传输性能的蓝色荧光发光材料，其含有具有空穴传输性能的三苯胺单元和具有电子传输性能的咪唑单元及含氟的芳香取代基。本发明的化合物合成方法简单，适于广泛应用。本发明材料具有双极载流子传输性质，可单独作为发光层和载流子传输层使用，也可和其他染料掺杂作为发光层和载流子传输层。本发明涉及的化合物在溶液和固态下表现出较强的荧光性质，可形成均匀的薄膜，具有较好的光学和热学稳定性。
【IPC分类】C07D235-02, C09K11-06, H01L51-54
【公开号】CN104592125
【申请号】CN201510035721
【发明人】路萍, 高曌, 刘豫龙
【申请人】吉林大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月24日