[发明专利]菲并喔啉类荧光化合物及制备方法和应用及电致发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及发光材料领域，尤其涉及菲并喔啉类荧光化合物及制备方法和应用及电致发光器件。  

背景技术

有机发光二极管(OLED)经过二十多年的发展，越来越多的有机发光材料被开发出来，最先应用于蓝光荧光发光材料的一些基团也得到进一步的完善，如蒽、萘、菲、芘以及三叠烯 (结构式如图1)等具有相对较宽的能带宽度，均能很好地满足蓝光荧光发光材料的要求。从图1可以发现，应用于蓝光荧光发光材料的蒽、萘、菲、芘以及三叠烯等基团均由碳氢元素组成，其空穴、电子传输速率相对较低，有待进一步提高。另外，除三叠烯以外其余各基团均具有相对较好的平面性，其衍生物应用于荧光器件发光层时，容易形成π-π堆积，从而引起荧光器件发光光谱红移。 

因此，现有技术还有待于改进和发展。 

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供菲并喔啉类荧光化合物及制备方法和应用及电致发光器件，所述菲并喔啉类蓝光荧光化合物是一类具有高量子效率以及高热稳定性蓝光荧光发光材料，可将此类化合物作为蓝光荧光发光材料，旨在解决现有蓝光荧光材料的发光效率较低，荧光器件发光光谱红移的问题。 

本发明的技术方案如下： 

一种菲并喔啉类荧光化合物，其中，所述菲并喔啉类荧光化合物的分子结构式如下所示：

；

其中，Ar为芳香族基团。

所述的菲并喔啉类荧光化合物，其中，所述Ar的分子结构式为、、或。 

一种如上所述的菲并喔啉类荧光化合物的制备方法，其中，包括如下步骤： 

将3，6-二溴邻苯二胺、3，6-二溴-9，10-菲醌以及氢氧化钠溶于无水乙醇中，加热至80-150℃下回流3-24小时，有黄色固体析出，待完全反应后，冷却至室温，直接过滤，得到黄色固体为3，6，10，13-四溴菲并喔啉，烘干； 

Suzuki反应：将3，6，10，13-四溴菲并喔啉、包含芳基的硼酸溶解于甲苯溶液中，同时加入碳酸钾水溶液及乙醇，并同时加入催化剂，在氮气环境中加热至70-180℃避光反应回流3-48小时；然后冷却至室温，加水洗涤，萃取，合并有机相，经干燥，过滤，除去有机溶剂后，用柱层析方法取得白色固体粉末，即菲并喔啉类荧光化合物。 

所述的菲并喔啉类荧光化合物的制备方法，其中，所述包含芳基的硼酸为苯硼酸、1-萘硼酸、2-萘硼酸或1-菲基硼酸。 

所述的菲并喔啉类荧光化合物的制备方法，其中，所述3，6-二溴邻苯二胺、3，6-二溴-9，10-菲醌以及氢氧化钠的摩尔质量比例为1: (0.9 ~ 1.5): (1 ~ 5): (10 ~ 50)。 

所述的菲并喔啉类荧光化合物的制备方法，其中，所述3，6，10，13-四溴菲并喔啉、包含芳基的硼酸、碳酸钾以及催化剂Pd(PPh₃)₄的摩尔质量比例为1: (4 ~ 10): (5 ~ 50): (0.02 ~ 0.25)；所述Suzuki反应中甲苯与无水乙醇的体积比例为(5 ~ 100): 1。 

所述的菲并喔啉类荧光化合物的制备方法，其中，所述Suzuki反应中使用的催化剂为Pd(PPh₃)₄，使用二氯甲烷进行萃取，使用无水硫酸钠进行干燥。 

一种如上所述的菲并喔啉类荧光化合物的应用，其中，将所述菲并喔啉类荧光化合物作为蓝光荧光发光材料用于制备电致发光器件。 

一种电致发光器件，其中，所述电致发光器件包括依次层叠阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极；所述发光层由如上所述的菲并喔啉类荧光化合物组成。 

所述的电致发光器件，其中，所述空穴注入层由MoO₃组成，所述空穴传输层由NPB组成，所述电子传输层由TPBi组成，所述电子注入层由LiF组成。 

有益效果：本发明提供的菲并喔啉类荧光化合物及制备方法和应用及电致发光器件，本发明的菲并喔啉荧光化合物具有相对较好的空穴、电子传输速率，与其它蓝光荧光基团相连，可以很好地增强整个化合物分子的刚性，提高化合物的玻璃化转换温度，进一步增强发光器件的稳定性，同时抑制化合物分子之间的π-π堆积，降低发光光谱的红移程度，提高发光效率。 

附图说明

图1为蒽、萘、菲、芘、三叠烯的分子结构式。 

图2为本发明菲并喔啉类荧光化合物的分子结构式。 

图3为菲并喔啉的分子结构式。