[发明专利]一种蓝光发射功能材料及其应用

说明书

技术领域

本发明属光电材料与应用技术领域，具体涉及一种结构明确的具有单分散星射形的寡聚物材料及其在光电材料领域的应用。更具体地，本发明涉及一种包含三并咔唑基元的寡聚物功能材料，该材料具有单分散星射形三维空间结构，并将它应用于有机电致发光、有机激光、有机非线形光学材料等有机电子学领域。

技术背景

在有机电致发光器件(OLEDs)的发展过程中，为了实现全彩显示，蓝光材料至关重要。为了实现稳定高效的蓝光发射，人们开发了大量的聚合物、寡聚物体系，但是能真正具有实用价值的蓝光OLED材料却非常有限。聚芴及其衍生物由于其高效的荧光发射性能以及优良的光、热稳定性而成为一种很有应用前景的蓝光材料。但是一个令人头疼的问题就是在制成器件使用时，这一类材料普遍表现出较差的光谱稳定性能。热或者电流的作用会使这些材料的光谱发生明显的红移现象，在光谱中出现绿光甚至是黄光的长波长发射。长波长发射带的产生会导致器件的使用寿命、量子效率和器件的色纯度的降低，极大地限制了聚芴类材料的广泛应用。对于光谱的红移人们一般归因于物理的(如材料的聚集或激基缔合物的产生)(Adv.Funct.Mater.2007，17，538.)或化学的(化学结构的缺陷如芴酮的产生等)(Adv.Mater.2002，14，477.)两个方面的退化过程。为了稳定蓝光发射，人们采取了许多方式来克服这一问题，例如，引入刚性的螺芴结构提高其形态稳定性能(Advanced Materials，2000，12(11)：828-831.)、构筑扭曲的链结构降低链间相互作用(Macromolecules，2001，34(17)：5854-5859.)、引入体积较大的侧基来增加空间位阻隔离效应(Journal of the American Chemical Society，2001，123(5)：946-953.Journal of the American Chemical Society，2001，123(29)：6965-6972.)以及制备具有交联结构的聚芴材料(Chemistry of Materials，1999，11(7)：1800-1805.)等等。但是，这些方法或多或少都存在着一定的不足之处。如何实现聚芴类功能材料稳定高效的蓝色电致发光仍然是具有挑战性的课题。

与聚合物不同，单分散共轭结构寡聚物具有明确的结构和链长，表现出更加优越的结构均一性和化学纯度。对于OLED器件来说，材料的化学纯度和结构均一性是影响其器件性能的重要参数，因为发光材料中痕量的杂质或者化学缺陷都将会导致器件工作过程中激子的淬灭和器件的失效。最近的研究显示，单分散寡聚芴的器件性能和光谱稳定性就明显要比聚芴材料的要优越得多。但是，要合成足够链长的寡聚物以使它们具有足够的机械性能而满足器件应用的要求，其过程非常繁琐、费时。短链长的寡聚物通常需要通过蒸空蒸镀的方法来制备器件而且易于形成结晶区域而不能形成形态稳定的均一的无定形薄膜。结晶区的产生在器件工作过程中是不利的，它将导致相分离的产生并且会使光发生散射而损耗，同时不利于电荷的注入和传输。因此，设计具有优良的形态稳定性、不容易发生相形态变化、不易于结晶的无定形材料对于提高OLED器件的性能来说具有重要的意义。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种蓝光发射功能材料及其应用，该材料可用来制造有机电致发光器件的星型寡聚物蓝光材料，其发光效率、材料的光、热稳定性和成膜性得到提高，克服了材料易结晶和聚集的缺点。更具体的是，引入三并咔唑基元来构建具有星射形结构的单分散材料，由于其三维的空间位阻效应，使得刚性分子链之间的相互作用和堆积受到了限制，有效地抑制了材料的结晶性，提高了无定形性能和成膜性能，同时降低了材料在固态时的淬灭作用，改善了材料的蓝光发射性能。

本发明的另一个目的是提供一种采用该蓝光发射材料作为发光材料的电致发光装置。更具体地，其通过使用该星射形寡聚物蓝光材料，改善了有机电致发光器件的发光亮度、器件效率、色纯度和发光稳定性。

技术方案：实现稳定高效的蓝色电致发光仍然是具有挑战性的课题。

特别地，使用它作为蓝色发光材料的电致发光器件具有改善的器件性能，其色纯度和光谱稳定性得到提高。

本发明的一个方面是提供一种蓝光发射功能材料，即含有三并咔唑基元的星型寡聚物材料，其具有如下式1的结构：