[发明专利]一类基于S,S-二氧-二苯并噻吩和菲并咪唑的小分子及其在电致发光器件中的应用

说明书

本发明公开了一种基于S,S‑二氧‑二苯并噻吩和菲并咪唑的小分子及其在电致发光器件中的应用。本发明以菲并咪唑为给体单元，S,S‑二氧‑二苯并噻吩为受体单元，构筑新型的给受体型蓝色荧光分子。这种分子具有兼具S,S‑二氧‑二苯并噻吩单元宽带隙、高荧光量子产率、强电子亲和势、高电子迁移率和菲并咪唑大共轭刚性结构、双极性传输的特点。这类分子具有不对称结构，可以抑制分子聚集，减少激子淬灭。此外，可以通过改变两种单元的连接位点，调节其发射光谱。可用于制备不同发射波长的高效率蓝光有机电致发光器件。

技术领域

本发明属于有机光电材料技术领域，具体涉及一类基于S,S-二氧-二苯并噻吩和菲并咪唑的小分子及其在电致发光器件中的应用。

背景技术

有机发光二极管(OLED)具有柔性、主动发光、高效率、低电压驱动和容易制备大面积器件等优点，受到了人们的广泛关注。OLED相关研究最早可追溯到20世纪60年代，1963年，纽约大学的Pope教授等第一次发现了有机分子单晶蒽的电致发光现象，随后相继出现了一些单晶结构材料电致发光性能的研究，但由于当时的器件驱动电压高，未能引起广泛关注。直到1987年美国柯达公司的邓青云等人采用三明治的器件结构研制出了OLED器件在10V直流电压驱动下亮度达到1000cd m^-2，这使OLED研究获得了划时代的发展。

OLED器件结构包括阴极、阳极和中间的有机层，有机层一般包括电子/空穴传输层、发光层。在电场作用下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入，并分别在功能层中进行迁移，然后在发光层中形成激子，激子通过辐射跃迁回到基态并发出光子。

有机发光二极管主要应用前景在两个方面：其一是应用于新型显示，其二是应用于固态照明。发光材料是OLED中最核心的部分，决定了器件发光颜色，并且在很大程度上决定了器件效率和器件寿命。要实现高显色指数的全彩色显示面板，需要红绿蓝三色发射的有机发光材料。相比于绿光和红光材料，高效率的蓝色荧光材料还比较匮乏，因此，开发出新型的高性能的蓝光材料是OLED 研究的一个重点。(Adv.Mater.2019,31,1807388)

S,S-二氧-二苯并噻吩单元具有较宽的带隙，较高的荧光量子产率、较强的电子亲和势和较高的电子迁移率，还具有良好的热稳定性，且可以在多个位点进行修饰。菲并咪唑具有大的共轭刚性结构，有利于增加辐射跃迁速率，提高发光效率。而且，咪唑环上的两个氮原子分别为富电子和缺电子状态，使得其具有双极性的特点，拥有更加平衡的载流子传输能力，有助于提高电致发光效率。本发明以菲并咪唑为给体单元，S,S-二氧-二苯并噻吩为受体单元，构筑新型的给受体型蓝色荧光分子。这种分子具有高的荧光量子产率，较高且平衡的载流子传输能力，易调节的光谱等特点(J.Mater.Chem.C,2017,5,9680--9686)，可用于制备高效率的有机发光二极管。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种基于S,S-二氧-二苯并噻吩和菲并咪唑的小分子及其在电致发光器件中的应用。

本发明的目的在于提供一种基于S,S-二氧-二苯并噻吩和菲并咪唑的小分子及其在电致发光器件中的应用。S,S-二氧-二苯并噻吩和菲并咪唑单元是宽带隙、高稳定性、高荧光量子产率、载流子迁移率较高的单元，同时不对称的分子结构可以抑制分子聚集，构筑的小分子可用于制备高效率的蓝光有机发光二极管。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

本发明提供的一类基于S,S-二氧-二苯并噻吩和菲并咪唑的小分子，其化学结构式为如下结构之一：

式中，R为H、F、CN、碳原子数为1-4的烷基。

上述的基于S,S-二氧-二苯并噻吩和菲并咪唑的小分子可用于制备发光二极管器件。