[发明专利]基于四苯乙烯的聚集诱导发光分子及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及蓝光材料，具体涉及一种基于四苯乙烯的聚集诱导发光分子及其制备方法和用作蓝光有机发光二极管发光层材料的用途。

背景技术

有机发光二极管(OLED)是在1987年由美国伊士曼柯达公司的邓青云博士等人首次发明，它由于具有不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板等优异之特性，被认为是下一代的平面全彩显示器新兴应用技术。在三原色(红、绿和蓝)有机发光材料中，红光材料和绿光材料已能满足商业化的需求，但是高效、稳定的蓝光材料仍然十分稀缺，因为蓝光材料所具有的高能隙对于载流子向发光层的注入和传输是不利的。因此，如何获得高效、稳定的蓝光材料是目前有机发光材料研究的重点。另一方面，由于在OLED器件中，发光材料是以固态薄膜的形式存在的，而大多数的蓝光材料由于分子间的π-π相互作用而存在着“聚集诱导淬灭(aggregation-caused quenching,ACQ)”的问题。尽管科学家们采取了许多措施来改善ACQ效应，但是作用都非常有限。

2001年，香港科技大学的唐本忠院士课题组首次发现并报道了一类具有“聚集诱导发光(Aggregation Induced Emission,AIE)”性质的化合物，它们在溶液中不发光或只发很弱的光，但当它们处于聚集态时会发出强烈的荧光，这为解决ACQ效应，获得高效的蓝光材料提供了一条有效的路径。大量研究表明，AIE效应主要机理是由于分子内旋转受阻(RIR)——在溶液态时，分子能量主要通过芳环的转动耗散掉，而在聚集态时，由于分子内旋转受阻，能量只能通过辐射跃迁发出荧光而耗散能量。在已报道的一系列AIE分子中，四苯乙烯(TPE)由于结构简单，发光效率高而成为应用最广泛的构建单元。就单个四苯乙烯而言，虽然它在固态下能发出强烈的蓝光，但是以其作为发光层构筑的OLED器件的电流效率只有0.45cd/A。有人通过四苯乙烯与一些经典的ACQ单元直接相连得到了许多高效的AIE发光材料，但是其电致发光光谱都由于共轭长度的增加而红移到了天蓝光甚至绿光范围。因此，如何设计并合成高效的AIE蓝光材料成为此领域的研究重点和难点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，发展高效的蓝光AIE材料，提供一种基于四苯乙烯的聚集诱导发光分子。本发明的目的还在于提供所述的四苯乙烯的聚集诱导发光分子的制备方法及其用作蓝光有机发光二极管发光层材料的用途。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种基于四苯乙烯的聚集诱导发光分子，为Py-4MethylTPE或Py-4mTPE，其中Py-4MethylTPE的结构如式I所示，Py-4mTPE的结构如式II所示，

上述基于四苯乙烯的聚集诱导发光分子的制备方法，包括以下步骤：

(1)在保护气下，向反应容器中加入化合物1和化合物2或化合物3，碱和催化量的四(三苯基膦)钯，然后加入良溶剂和去氧水，于70-80℃下回流至充分反应。所述的化合物1的结构如式III所示，化合物2的结构如式IV所示，化合物3的结构如式V所示，

(2)反应完毕后冷却，然后用良溶剂进行萃取，收集有机相，再对其进行干燥，旋干，得到基于四苯乙烯的聚集诱导发光分子粗产品。

步骤(1)中所述的保护气优选为氮气。

步骤(1)中所述的碱优选为氢氧化钾或碳酸钾。更优选的，制备Py-4MethylTPE所用的碱为氢氧化钾，制备Py-4mTPE所用的碱为碳酸钾。

步骤(1)中所述的良溶剂优选为甲苯。

步骤(2)中所述的良溶剂优选为三氯甲烷。

优选的，所述的基于四苯乙烯的聚集诱导发光分子的制备方法，还包括以下步骤：将上述得到的基于四苯乙烯的聚集诱导发光分子粗产品通过硅胶色谱柱层析进行初步的分离纯化，再将分离纯化的产品用有机溶剂(产品的不良溶剂，杂质的良溶剂)进行重沉淀。所述的硅胶色谱柱层析所用的淋洗剂优选为石油醚和三氯甲烷(v/v，1/1)。所述的有机溶剂为产品的不良溶剂与杂质的良溶剂组成的混合溶液，优选为石油醚和二氯甲烷组成的混合溶液，石油醚和二氯甲烷的体积比优选为1:10。

上述基于四苯乙烯的聚集诱导发光分子具有作为蓝光材料的用途，特别是作为蓝光有机发光二极管发光层材料的用途。

一种蓝光有机发光二极管发光层材料，包含上述基于四苯乙烯的聚集诱导发光分子。

本发明通过Suzuki反应用四个四苯乙烯或其衍生物来修饰芘核得到目标产物。本发明的优点在于：