[发明专利]腈基-咔唑/吡啶双极主体材料的合成方法及其应用

说明书

为了获得更平衡的电子和空穴传输/注入，将腈基基团引入咔唑基团的3或6号位中，合成新的高效双极主体材料9,9'‑(吡啶‑2,6‑二)双(9H‑咔唑‑3‑腈基)(CN‑2,6‑CzPy)和9,9'‑(吡啶‑2,6‑二)双(9H‑咔唑‑3,6‑二腈基)(2CN‑2,6‑CzPy)。本发明公开了三种咔唑、腈基‑咔唑/吡啶基双极材料2,6‑CzPy、CN‑2,6‑CzPy和2CN‑2,6‑CzPy，作为主体材料应用于溶液法制备天蓝光磷光OLED（PhOLEDs）。器件结构为：ITO/PEDOT:PSS/2,6‑CzPy，CN‑2,6‑CzPy or 2CN‑2,6‑CzPy:FIrpic/TmPyPB/LiF/Al。最大电流效率（CE_max）达到27.4，14.0 cd/A,最大功率效率（PE_max）为11.1，5.6 lm/W。当掺杂浓度从10%增加到15%时，基于2,6‑CzPy的器件A和B的启动电压(V_on)明显下降。引入腈基取代基可以显著提高主体的热稳定性。

技术领域

本发明涉及溶液可加工天蓝光磷光OLED，特别涉及咔唑、腈基-咔唑/吡啶基双极材料2,6-CzPy、CN-2,6-CzPy和2CN-2,6-CzPy，作为主体材料应用于溶液法制备天蓝光磷光OLED(PhOLEDs)(如图4所示)。

背景技术

有机电致发光器件是近二十年来研究得最多的一种显示技术，被业界公认为可能替代液晶的、未来最有希望的平板显示技术之一。其中基于重金属配合物的磷光有机发光二极管(PhOLEDs)通过系间窜跃(ISC)可以同时利用单重态和三重态激子，理论上能够获得100％的内量子效率。为了获得高的发光效率，通常都将磷光客体材料以一定的比例掺杂在合适的有机主体中以减少磷光材料的三线态-三线态湮灭和浓度淬灭等引起器件性能衰减的因素。因此，合适的主体对于实现高性能的PhOLEDs至关重要。在红、绿、蓝三基色发光中，高效率的绿光和红色PhOLEDs已经被许多研究者研究和报道，然而蓝光的发展相对滞后。蓝光PhOLEDs发展相对滞后的一个重要原因是缺乏合适的主体同时具备较高的三重态(E_T)和良好的溶解性。

发明内容

有鉴于此，本发明为了获得更平衡的电子和空穴传输/注入，将腈基基团引入咔唑基团的3或6号位中，合成新的高效双极主体材料9,9'-(吡啶-2,6-二)双(9H-咔唑-3-腈基)(CN-2,6-CzPy)和9,9'-(吡啶-2,6-二)双(9H-咔唑-3,6-二腈基)(2CN-2,6-CzPy)。同时通过引入腈基基团，大大提升了材料的溶解性和热稳定性等，获得更加适用于溶液加工器件的主体。本发明公开了三种咔唑、腈基-咔唑/吡啶基双极材料2,6-CzPy、CN-2,6-CzPy和2CN-2,6-CzPy，作为主体材料应用于溶液法制备天蓝光磷光OLED(PhOLEDs)。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

腈基-咔唑/吡啶双极主体材料的合成方法(如图1所示)，其特征在于，包括以下步骤：

S1室温下取适量咔唑，N,N-二甲基甲酰胺或二甲亚砜作为溶剂，搅拌下，缓慢滴加N-溴代丁二酰亚胺NBS，加入完成后搅拌24小时以上，反应得到3-溴咔唑和3,6-二溴咔唑。

S2选取适量2,6-二氟吡啶、碳酸钾、3-溴咔唑或3,6-二溴咔唑、N,N-二甲基甲酰胺或二甲亚砜作为溶剂，一定温度下加热回流一段时间；

S3将2,6-二(3-溴-9H-咔唑-9-基)吡啶或2,6-二(3，6-二溴-9H-咔唑-9-基)吡啶和氰化亚铜按一定比例溶于N,N-二甲基甲酰胺中，一定温度下加热回流一段时间。

优选地，2,6-二氟吡啶为0.3g、2.6mmol,碳酸钾为2.2g、15.6mmol,DMSO为10ml。

优选地，腈基-咔唑/吡啶分子式为：