[发明专利]一种共轭树枝状电致纯蓝光材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及有机电致发光材料领域，特别涉及一类新型稳定的共轭树枝状分子材料，它们可以作为纯蓝光材料应用于有机电致发光二极管(OLED)的发光层。

背景技术

近年来，有机电致发光二极管(OLED)逐渐成为平面显示领域的重要发展方向，因其无需背景光源，无视角问题，轻便，可柔屏显示，并且工艺简单成本低等特点，受到人们越来越多的重视。OLED器件，是通过电场下从阳极注入空穴和阴极注入电子，在有机发光层复合成激子，最后激子退激发出可见光。通常，好的有机发光材料必须具备高的量子效率，好的成膜性，以及优秀的光、电稳定性。OLED发光材料，按照化合物结构可以分为有机小分子和高分子聚合物两大类，其中小分子为单一化合物，纯度高，易修饰，发光亮度和色纯度较好，但是小分子一般需要蒸镀成膜，成本高，而且小分子材料的玻璃化转变温度低，器件工作时产生的焦耳热易使小分子材料重结晶，降低器件的寿命；与之相比，高分子聚合物的发光材料可以避免这样的晶体析出，而且这类材料可以通过廉价的旋涂或喷墨打印的方式成膜，材料利用率高，另外，旋涂或喷墨打印工艺决定了高分子发光材料可以实现更大尺度的平面显示，但是，高分子材料是多分散的聚合物，纯度不易提高，在颜色和亮度方面不及小分子发光材料；而分子量介于有机小分子和高分子聚合物之间，或者接近高分子聚合物尺度的共轭树枝状分子，就兼具了二者的优点，因为树枝状分子是单分散的，纯度高，无结构缺陷，发光亮度和色纯度高，且树枝状分子不易结晶，能够通过旋涂或者喷墨打印成膜，另外，树枝状分子枝化的结构还能够有效的阻止分子内和分子间的聚集，而分子的聚集可能造成荧光的淬灭和/或激基复合物(eximer，会造成长波长的不纯光发射)的形成。因此，共轭树枝状分子在OLED领域受到越来越多的重视。

OLED器件为了实现全彩显示，必须获得发射红绿蓝三原色的有机发光材料。到目前为止，绿光材料的发展最为完善，出现了许多性能优良的产品；红光材料仍然为发光效率较低所限；而蓝光材料则存在色纯度差、稳定性差等问题，成为OLED发展的瓶颈。对于蓝光材料，必须具有较大的能隙，在无机材料中较难获得。有机小分子OLED最早使用的是单晶蒽，其后又出现了许多蒽衍生物的蓝光材料及其它有机小分子蓝光材料，如苝类、芴类、二苯乙烯类及芳胺类等蓝光材料。而最初出现的高分子蓝光材料是聚对苯(PPP)，但由于溶解性和稳定性差，限制了这类分子的发展，随后出现了许多可溶的聚对苯衍生物的蓝光材料，但是它们的稳定性仍然很差。在聚芴类高分子蓝光材料的出现之初，就受到了人们的广泛关注，但是由于高聚芴或者寡聚芴材料在电场条件下出现长波长的发射(在绿光发射区)，导致器件色纯度降低，这也制约了聚芴类材料的发展。上世纪末，人们开始采用共轭树枝状分子来制备蓝光材料，基于1，2-二苯乙烯(stilbene)的共轭树枝状分子是其中较好的蓝光材料，然而，这类树枝状分子只有在较高的代数，才能减少激基复合物的形成，这无疑大大增加了材料的成本，而且，这类树枝状分子中最好的蓝光材料的发光亮度和色纯度都明显不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于OLED的高性能的共轭树枝状分子的蓝光材料，以及一种采用这种蓝光材料作为发光层的电致发光器件。

本发明的蓝光材料是一种以三聚茚为核、以反式1，2-二苯乙烯为桥联的共轭树枝状分子及其衍生物，其零代树枝状分子的结构通式为：

上式中，R₁代表氢、烷基、寡聚醚链。

R₂和R₃相同或不同，代表H、非共轭基团、π-共轭基团，或者是非共轭基团与π-共轭基团以各种取代方式连接的组合。所述非共轭基团包括烷基、烷氧基、寡聚醚链；所述π-共轭基团包括芳基、烯基、炔基及这些基团的寡聚物。其中，以零代分子中R₂取代基位置为分支结构的起点通过1，2-二苯乙烯桥联可衍生出下一代的树枝状分子，如下所示：

上文所述的烷基一般是指具有1-20个碳原子的直链或支链的烷基，优选具有4-8个碳原子的直链或支链烷基，例如：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正己基等。

上文所述的烷氧基一般是指具有1-20个碳原子的直链或支链的烷氧基，优选具有4-8个碳原子的直链或支链烷氧基，例如：甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正己氧基等。