[发明专利]反芪骨架分子及其合成方法和用途以及有机微腔激子极化激元发光二极管

说明书

本发明公开反芪骨架分子及其合成方法和用途以及有机微腔激子极化激元发光二极管；其中，反芪骨架分子为4,4'‑(3‑二苯并噻吩)‑芪。其制备方法为：将4,4'‑二溴‑反‑芪、二苯并[b,d]噻吩‑3‑基硼酸、碳酸钾和四(三苯基膦)钯置于支管反应器中，通入氩气保护；加入四氢呋喃和去离子水后加热搅拌得到粗产物；将粗产物提纯，得到反芪骨架分子。反芪骨架分子可作为发射可见光材料。有机微腔激子极化激元发光二极管包括由上述反芪骨架分子B3BtS制备成的二维单晶发光层。本发明将有机激子极化激元应用于有机发光二极管可以在单组分(发光层)器件中实现高效可见光发射，极大简化器件工艺和提升器件效能。

技术领域

本发明涉及发光二极管技术领域。具体地说是反芪骨架分子及其合成方法和用途以及有机微腔激子极化激元发光二极管。

背景技术

白光有机发光二极管(WOLED)在显示、照明等领域有着广泛的应用前景。通常来说，白光发光是通过多组分掺杂实现的，这对材料之间的相容性以及每种材料各自的物理化学性质都有较高的要求，繁琐的工艺以及有机材料宽的发光带宽使得高质量白光电致发光器件更加难以实现。激子极化激元(EPs)是一种由激子和光子强耦合产生的准粒子，它具有较窄的发光线宽(通常＜10nm)，可调谐的发光角度。由于光学微腔对EPs发射的选择作用，可以同时实现多色窄光谱发射带，从而形成高质量白光。理论上来说，将有机EPs应用于有机发光二极管可以在单组分(发光层)器件中实现高效白光发射，可以极大地简化器件工艺和提升器件效能，但目前还缺乏相关研究。因此，寻找一种利用微腔激子极化激元在单组分(发光层)器件中实现白光发射的方法是简化白光电致发光器件工艺和提升其效能有重要途径。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供反芪骨架分子及其合成方法和用途以及有机微腔激子极化激元发光二极管。本发明设计合成了一种具有高光电性质的反芪类衍生物分子，以该分子的二维晶体为发光层，结合微腔及OLED器件制备技术制得高效激子极化激元发光二极管，实现高效可见光反射，尤其是白光发射。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

反芪骨架分子，为4,4'-(3-二苯并噻吩)-芪，被命名为B3BtS，化学式为：

反芪骨架分子的合成方法，包括如下步骤：

步骤A：将4,4'-二溴-反-芪、二苯并[b,d]噻吩-3-基硼酸、碳酸钾和四(三苯基膦)钯置于支管反应器中，通入氩气保护；加入四氢呋喃和去离子水后，加热搅拌进行反应；反应结束后得到粗产物；

步骤B：将粗产物置于真空升华提纯仪中提纯，得到淡黄色粉末，即为反芪骨架分子4,4'-(3-二苯并噻吩)-芪，将反芪骨架分子命名为B3BtS，B3BtS的化学式为：

上述反芪骨架分子的合成方法，步骤A中，4,4'-二溴-反-芪、二苯并[b,d]噻吩-3-基硼酸、碳酸钾和四(三苯基膦)钯的物质的量之比为1：(2.3～2.7)：(9～11)：(0.03～0.08)；4,4'-二溴-反-芪与去离子水的物质的量之比为1:100～120；四氢呋喃和去离子水的体积之比为8～12:1；在60～70℃温度条件下加热搅拌15～18h；步骤B中，对粗产物提纯时，真空升华提纯仪的真空度为10^-3～10^-4Pa，提纯温度为360～380℃，提纯时间为8～12h。