[发明专利]一类氟取代的三苯胺衍生物蓝光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机电致发光材料技术和制备方法领域，具体是一类氟取代的三苯胺衍生物蓝光材料和相关的制备方法。

背景技术

有机电致发光二极管(OLED)因其在低成本、全彩色显示方面的潜在的应用价值得到广泛的关注。为了得到全彩显示，必须同时得到性能优异的红光、绿光和蓝光材料。目前有机电致发光材料研究中，蓝光材料的性能还不尽人意。一个问题是目前开发的蓝光材料其寿命较红、绿光材料短很多，成为了限制全彩色器件发展的一个瓶颈。另外一个问题就是宽禁带的蓝光材料在制备多层器件的时候传输层材料选择面比较窄。一个解决的办法是合成兼具载流子传输和发光复合功能的材料，如Lars J.Lindgren等人(Journalof Luminescence，2007，122-123，610-613)合成了一组侧链带有三苯胺基团的芴类聚合物，以这些材料制备的单层发光器件，能实现载流子的平衡注入和传输，发光效率和寿命有很大提高。

三苯胺类化合物，尤其是四苯基联苯二胺的衍生物，属于典型的P型材料，而且具有良好的发光性能，近年来受到了广泛关注，已被作为空穴传输材料或发光材料用于制备OLED器件。众多研究表明，在有机材料分子中引入氟取代基，可以对材料的光电性能进行调控。如于军胜等人(科学通报，2008，53，1523-1527)报道了氟取代基对芴类电致发光材料的光电性能影响，结果发现由于随着氟取代基增多，材料的吸收光谱、荧光光谱和电致发光光谱均发生红移，其制得的OLED器件启动电压降低、发光亮度和效率相应地提高。

本发明在空穴传输材料三苯胺类化合物基础上，引入了氟原子取代，获得了一类新型蓝光材料。选择氟原子进行化学修饰，是基于以下考虑：氟原子具有孤对电子，其取代苯时，形成p-π共轭，使电子的活动范围增大，发光强度增强；大多数有机材料的空穴迁移率比电子迁移率高出两个数量级，吸电子性氟原子引入会使原P型三苯胺类材料的空穴迁移率适当降低，而电子迁移率适当提高，可能使材料的空穴/电子传输速率更加匹配，进而提高器件的发光效率；氟原子的引入可以改善材料的热性能和化学稳定性；C-F键取代C-H键可以提高材料的溶解性和成膜性；氟原子取代有望改变材料的聚集态结构，提高荧光发射效率。本发明希望通过合理的分子设计，得到一类具有平衡的空穴/电子传输性能的氟代三芳胺衍生物蓝光有机电致发光材料，简化器件的结构。

发明内容

本发明所要解决的首要问题是针对上述现有技术提供一类氟取代的三苯胺衍生物蓝光材料，它通过氟原子与苯基的p-π共轭使电子的活动范围增大，发光强度增强；强吸电子性氟原子的引入会使原P型材料的空穴迁移率适当降低，而电子迁移率适当提高，可能使材料的空穴/电子传输速率更加匹配，进而提高器件的发光效率；氟原子的引入可以改善材料的热性能和化学稳定性；C-F键取代C-H键可以提高材料的溶解性和成膜性；氟原子取代有望改变材料的聚集态结构，提高荧光发射效率。

本发明所要解决的另一个问题是针对上述现有技术提供一种简单、实用的氟代三芳胺衍生物蓝光材料的制备方法。

本发明解决上述首要技术问题所采用的技术方案为：一种氟取代的三苯胺衍生物蓝光材料，其特征在于：结构式为

R¹、R²、R³、R⁴、R⁵选自H、烷基、环烷基、烷氧基、卤素、硝基、氰基或者三氟甲基，其中，至少2个或2个以上为F。

本发明解决上述另一个技术问题所采用的技术方案为：一种氟取代的三苯胺衍生物蓝光材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：在催化剂、适当的碱和惰性气体存在下，将多氟代苯衍生物与N，N′-二苯基-[1，1′-联苯]-4，4′-二胺在惰性有机溶剂中反应，反应温度为60-200℃，反应完毕冷却后，再加入水，将产物萃取分液后干燥，经柱层析或重结晶提纯得到氟取代的三苯胺衍生物蓝光材料。反应时间控制在4-72小时左右。