宋思思,邹元明，陈倩倩

(烟台九目化学制品有限公司，山东 烟台 264006)

咔唑有着特殊性氮杂芴的共平面性结构，其结构易于进行修饰，其在有机的合成中有着很大应用的价值。这种咔唑及其的衍生物是富电子的体系，具有较大共轭的体系和较强载流子的传输性能，因此其也倍受人们的关注。经过工业技术不断发展，这种咔唑及其的衍生物于新型的光电材料合成和应用中发挥了重要作用，现阶段人们对咔唑的分子通过不同修饰已合成出一系列有着不同发光的颜色和高发光效率类型光电的材料，而咔唑及其的衍生物相应发光材料合成和应用也是新时期蓝光OLE进行研究中的热点。

1 咔唑及其衍生物和蓝光OLED概述

所谓OLED，主要是以有机电致发光的二极管，主要是通过电子与空穴于有机薄膜内复合发光所制备出发光的器件，其具有诸多的优点，如不需背光源就能够自主进行发光；具有高亮度和高对比度，几乎不存在可是角度问题；具有超薄性，是通过非常薄有机的材料涂层与基体材料所构成的，且体积小非常便于携带；耗电量十分小，具有环保节能效果；响应的速度十分快，月为千分之一的LCD相应的速度；其使用的温度范围十分广泛，即使在-40℃也能正常进行显示等[1]。

所谓咔唑，是一种有机的中间体，含有氮芳的杂环，是特殊性刚性稠环的结构，具体如下图。咔唑也具有诸多特点，如咔唑环较为容易形成较为稳定性正离子；其分子内有较大共轭的体系和强电子的转移；其具有较高热稳定性以及光化学的稳定性；其还易于对结构进行修饰，而引入多种类型的官能团；还能通过不同聚合的方式把咔唑结构有效引入到聚合物链内而形成一种高分子的材料；其基团于短波长范围中具备很强吸收能力。这种咔唑及其的衍生物不仅能够当作荧光发射主发的光体，同样也能够当作荧光和磷光其主客体的发光体系内主体的材料。因为具备特有光电的性质，则咔唑及其的衍生物当作一种空穴的传输材料在小分子与聚合物的蓝光OLED内得到广泛的使用。

咔唑的结构图

2 咔唑及其衍生物在蓝光OLED中的运用

2.1 咔唑类型有机小分子的蓝光材料

咔唑类型有机小分子的蓝光材料常见的主要有咔唑基的荧光材料和咔唑基的磷光材料等。其中在咔唑基的荧光材料中，由于于分子结构内进行芳香环其扭曲刚性的结构引入能够有效提升分子的热稳定性且对分子的团聚进行降低，因此在高稳定性的蓝光OLED相关材料开发中主要进行芳香扭曲的结构咔唑相应化合物的合成。如于咔唑其3，6位进行对称性芳香胺的结构引入，就得到了A-D-A类型分子的结构，此种对称的结构能够对咔唑其衍生物玻璃化的转变温度进行显著提升，且玻璃化的转变温度也大于120℃，则热分解的温度也高达有456℃，其稳定性获得明显提升；把邻二杂菲其[9，10-d]的咪唑链接于咔唑6家或者9位中，也能够形成A-D-A类型分子的结构，因为邻二杂菲其[9，10-d]的咪唑为一种刚性类型芳杂环的结构，有着较宽带隙，且咪唑的结构为强吸电的基团，所以其结构化合物能够进行深蓝光的发射，且几乎不存在任何荧光的猝灭，此类的化合物有着很好热稳定性特点[2]。

在咔唑基的磷光材料中，此材料量子的效率理论上是能够达到有100%的程度，因为咔唑基其小分子的材料有着高三重态的能量，且拥有很好空穴传输的特性，因此广泛的用在蓝光磷光的材料中。如把CBP当作空穴的传输层，来进行双层器件的制备，它发光的亮度能够达到1W cd·m-2，且量子的效率超过20%，因为CBP可以同时当作空穴的传输层与磷光发射的主体型材料，则能够让空穴与电子具有良好平衡性，并降低载流子积累量所造成量子的猝灭；于CBP的结构上进行吡啶N的引入，能对CBP的结构电子轨道的分布进行改变，通过这种优化使电子于阴极更加易于注入，还能够保持空穴于阳极不变的注入，此种结构有着足够高三重态的能量，能够用在磷光的掺杂中。

2.2 咔唑基热致延迟荧光材料

所谓延迟的荧光来源自从第一阶激发的三重态重新生成单重态所进行辐射的跃迁，因为单重态具有较长寿命，因此延迟荧光的材料能够对蓝色荧光的材料与磷光的材料弊端进行解决。如设计出9-( 4，6-二苯基-1，3，5 三嗪-2-基) -9'-苯基-3，3'-二 咔唑( CzT)，此结构具有很好热稳定特性，则玻璃化的转变温度是135℃，其冷结晶的温度是248℃，其熔点是268℃。而光致的发光于453-472 nm蓝光的区域内，其半高宽是85nm，且量子的效率超过了7.%；为进一步的减少单线态与三重态间存在能级差情况，提升量子的效率，在以上基础上又设计出2，4-二-6-苯基-1，3，5 三嗪，此种结构让整个分子在一平面内，使单线态与三重态间能级差进一步的降低，所以适合在热致延迟的荧光材料中使用，其最大的量子效率达到11%的程度[3]。

2.3 咔唑类型聚合物的蓝光发光材料

在1990年相关人员通过溶液的旋涂法进行聚合物的OLED相关器件制备后，由于其存在特有性能而被人们广泛研究。而咔唑基类型聚合物的OLED相关材料包括侧链含有咔唑结构类型聚合物以及主链含有咔唑结构类型聚合物等两类。因为侧链含有咔唑结构类型聚合物其合成的方法较为容易，且侧链上其较大芳香的基团能够让聚合物具有溶解性得到提高，适合在旋涂等一些工艺中使用。如合成侧链含有咔唑结构类型聚合物，聚[9-( 1，2-甲氧基-6-( 9-咔唑) ) -4-氧杂己烷]，因为侧链内存在醚氧键，对分子链柔性进行了提高，能够获取高分子量聚合物，且聚合物成膜性也得到很大提升。稀溶液内，其聚合物的光致发光具有的波长约是380 nm深蓝光。因为分子内缺少能量的陷阱，则能量转移能够增加载流子的产生，提升发光的效率。在主链含有咔唑结构类型聚合物中，主要通过于咔唑3，6位进行取代、在2，7 位进行取代或对并咔唑其9位取代所得。如对主链于咔唑的3，6位进行聚亚芳基的乙烯撑以及聚甲亚胺的合成。这两种类型聚合物玻璃化的转变温度多大于130℃，且聚合物发射的波长都超过了442nm，都在蓝光的范围内，并且这两种类型聚合物成膜的特性比较好，借助简单溶液的旋涂法就能够进行OLED的器件制备[4]。

3 结语

综上所述，咔唑及其的衍生物具有显著的性能特点，其在蓝光OLED中的应用越来越广泛，其材料具有着很大的开发前景，为了更好的对其材料进行应用，还需要对其材料继续进行探索和研究。