徐瑜璘，張世才，李 特，萬國君

（煙臺九目化學(xué)制品有限公司，山東煙臺 264006)

21世紀(jì)以來，計算機(jī)技術(shù)步入了高速發(fā)展階段，人們的生活水平在不斷提高的同時，對于平板顯示器的整體性能需求也在不斷提高，而具備輕巧的載體與人性化的外觀，并且能夠滿足傳輸海量信息與圖像是當(dāng)前的主要發(fā)展方向。有機(jī)電致發(fā)光二極管被廣泛應(yīng)用電子產(chǎn)品當(dāng)中，其具備豐富的發(fā)光材料類型，具有較高的顯示特性且響應(yīng)快，滿足輕薄化、柔性化等需求，截止到目前，有機(jī)電致發(fā)光可滿足全彩色顯示要求，已經(jīng)被應(yīng)用到平板電腦、手機(jī)屏、車載顯示以及數(shù)碼相機(jī)等領(lǐng)域。該技術(shù)雖然發(fā)展速度非?？欤窃趯嶋H應(yīng)用過程中，仍存在諸多問題有待解決，如工藝難度大、紅光材料色純度不夠，產(chǎn)品價格較高，藍(lán)光材料壽命較短，顯示設(shè)備老化較快等。隨著該技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，未來應(yīng)用范圍將會進(jìn)一步擴(kuò)大，豐富人們的生活，因此，OLED技術(shù)與新材料的研發(fā)和應(yīng)用對推動電子顯示領(lǐng)域的健康穩(wěn)定發(fā)展有著重要的現(xiàn)實意義。

1 有機(jī)電致發(fā)光器件簡述

1.1 概念簡述

最早的有機(jī)發(fā)光材料主要指的是熒光材料，通過過渡重金屬配合物制備了紅色磷光器件，從而發(fā)現(xiàn)了電致磷光現(xiàn)象，有了關(guān)鍵性的突破與發(fā)展，人們以紅、綠、藍(lán)等磷光材料為基礎(chǔ)，制備了有機(jī)發(fā)光二極管，有機(jī)小分子熱致延遲熒光材料具備熒光、磷光材料的優(yōu)勢，也解決了成本昂貴的缺點，與傳統(tǒng)顯示技術(shù)相比，OLED技術(shù)具備超薄、低功耗、寬視角、柔軟顯示，并且適用于相對惡劣的環(huán)境，逐漸成為各大公司廣泛關(guān)注的重點。

1.2 有機(jī)電致發(fā)光材料

1.2.1 熒光材料

熒光材料是一種早期的發(fā)光材料，當(dāng)化合物被光激發(fā)后，電子便會獲取足夠的能量，由最低單重激發(fā)，以輻射與非輻射的方式釋放能量，由輻射躍遷的方式回到基態(tài)，這便是熒光發(fā)射。熒光材料光致激發(fā)時，電子旋轉(zhuǎn)狀態(tài)處于不變，電致激發(fā)也不受到自旋守恒限制，可根據(jù)具體的發(fā)光顏色不同，分為藍(lán)色熒光材料、綠色熒光材料與紅色熒光材料，根據(jù)化合物分子結(jié)構(gòu)的不同，可分為有機(jī)小分子、高分子聚 合物[1]。

1.2.2 磷光材料

在激發(fā)過程中會產(chǎn)生以非輻射與輻射的方式釋放能量回到基態(tài)，并通過輻射躍遷的方式回到基態(tài)的整個過程便是磷光發(fā)射，但是在室溫下無法看到磷光。激發(fā)可從單重激發(fā)態(tài)朝三重激發(fā)態(tài)竄躍，因此，磷光材料能夠?qū)崿F(xiàn)100%的內(nèi)量子效率。磷光材料是當(dāng)前有機(jī)電致發(fā)光效率最高的材料，磷光材料通過三重態(tài)激子發(fā)光，其壽命比較長，發(fā)光效率會下降，期間穩(wěn)定性有所下降。熒光材料由于價格低廉，且化學(xué)性質(zhì)也比較穩(wěn)定，這也使得器件的實際制作成本大幅度減少，因熒光材料只能采用單重激發(fā)態(tài)發(fā)光，因此，發(fā)光量子產(chǎn)率不高，從而限制了熒光材料的應(yīng)用與發(fā)展，而熒光的出現(xiàn)提供了新的發(fā)展方向。

2 實驗環(huán)節(jié)

2.1 化合物合成

（1）氯，二苯基，嗪的合成

選取苯硼酸、碳酸鈉、三苯基膦放置在250mL的瓶口中，并加入70mL甲苯、16mL乙醇，加熱到80℃之后，反應(yīng)大約12h，結(jié)束后，再倒入100mL飽和食鹽水，萃取反應(yīng)液，旋干溶劑得到黃色固體，最后得到粉末大約2.4g，產(chǎn)率為31.8%。

（2）（2-漠-苯基）-9H-咔撮=銼（中間體2）的合成

將無水碳酸鉀、鄰二溴苯、菲啰啉、碘化亞銅放置在三口瓶當(dāng)中，再加入100mL二甲基甲酰為反應(yīng)溶劑，加熱到165℃反應(yīng)大約24h，結(jié)束后，倒入約150mL飽和食鹽水淬滅，合并萃取液采用無水硫酸鎂干燥、抽濾以及烘干，并采用二氯甲烷完成提純，得到白色固體約3.6g，產(chǎn)率為37.6%。

（3）化合物M1的合成

稱取三嗪、苯硼酸、三苯基膦放置在50mL的瓶口當(dāng)中，再加入碳酸鉀水溶液、乙醇4mL，甲苯20mL，加熱到80℃之后反應(yīng)12h，反應(yīng)結(jié)束之后，將反應(yīng)液注入30mL飽和食鹽水，減壓抽濾，合并萃取液，采用無水硫酸鎂干燥，抽濾，產(chǎn)品采用石油醚進(jìn)行柱層析提出，得到白色粉末0.3g，產(chǎn)率為85.5%。

2.2 材料結(jié)構(gòu)與性質(zhì)檢定

2.2.1 光物理性質(zhì)測試

經(jīng)過干燥處理之后的二氯甲烷為溶劑，對化合物進(jìn)行配比，室溫環(huán)境下，對其吸收與發(fā)射光譜進(jìn)行測定。固定膜可見吸收光譜與熒光光譜：石英基片通過旋涂法制備薄膜，測試方式和溶液相同。

熒光壽命測試：通過干燥處理之后的甲苯為溶劑，配比濃度適宜融合，取3mL溶液放置在石英池當(dāng)中，測試之前加入氮?dú)獬?0min左右，并用封口膜密封，測定化合物的發(fā)光壽命曲線，在室溫條件下測試。三重態(tài)壽命測試：樣品處理與瞬態(tài)吸收光譜測試，通過激光閃光光解儀測試室溫環(huán)境下甲苯溶液的三重態(tài)壽命曲線。

2.2.2 電化學(xué)性質(zhì)測試

化合物電化學(xué)性質(zhì)主要采用伏安法進(jìn)行測定，波碳電極主要是工作電極，飽和甘汞電極為主要參比電極，干燥二氯甲烷為溶劑，在測試之前，溶液要經(jīng)過除氧處理5min，測定樣品的正向區(qū)域與負(fù)向區(qū)域氧化還原性質(zhì)。

3 結(jié)果與討論

3.1 化合物合成探究

主要通過沃爾曼偶聯(lián)、安息香縮合、縮合關(guān)環(huán)反應(yīng)合成吡嗪單元化合物M3至M8，其合成線路是通過一系列合成探索來確定的，在實際探索中，沃爾曼偶聯(lián)反應(yīng)主要具備以下特點：①反應(yīng)的時間不可以超過5h，否則其主要產(chǎn)物為二苯甲酮衍生物。②反應(yīng)溶劑為甲基甲酰胺，165℃反應(yīng)為24h，可得到產(chǎn)物，反應(yīng)的溶劑如果為硝基苯，其產(chǎn)率相對較低，如果是其他溶劑，便得不到目標(biāo)中間體。在合成過程中，可以發(fā)現(xiàn)，化合物的關(guān)環(huán)過程主要采用了乙醇、醋酸等溶劑，其反應(yīng)條件與產(chǎn)率有很大的變化，也能夠說明同類反應(yīng)應(yīng)當(dāng)嘗試不同條件下來提高反應(yīng)產(chǎn)率，降低反應(yīng)成本。

3.2 M1、M2光物理性質(zhì)

數(shù)據(jù)可得出化合物M1、M2的分子骨架比較相似，具備相同的三嗪基團(tuán)，所以，具有相同的紫外吸收光譜，在260～400nm出現(xiàn)了吸收峰，在340nm左右強(qiáng)度吸收較弱，M1/M2在固態(tài)薄膜狀態(tài)下紫外可見吸收光譜和二氯甲烷稀溶液吸收光譜形狀幾乎完全相同，略微紅移。

4 結(jié)束語

此次研究合成的化合物能級分離相對比較完全，因此，其具備雙偶極主體材料性質(zhì)，以M1為主體材料，制備了藍(lán)色與綠色磷光器件，并進(jìn)一步研究了其電致發(fā)光性質(zhì)。此次合成的化合物不僅可作為發(fā)光材料，也可用于有機(jī)電致發(fā)光器件當(dāng)中，具有非常好的主體材料性能。