[发明专利]可溶性树枝取代的蒽分子蓝光材料及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及可溶性树枝取代的蒽分子材料。具体涉及可溶性树枝取代的蒽分子蓝光材料及其制备方法，本发明还涉及该分子材料在发光材料以及发光二极管以及照明器件制备中的应用。

背景技术

1987年，美国柯达公司的Tang和VanSlyke制备了以小分子有机金属配合物八羟基喹啉铝(Alq₃)作为发光层的“三明治型”(阳极/发光层/阴极)薄膜电致发光器件，开创了有极小分子电致发光的基础与应用研究。在过去二十年中，有机电致发光二极管(OLEDs)由于其在新一代显示器和照明技术中的潜在应用而引起广泛注意。

近年来，有机共轭树枝状化合物(conjugated dendrimers)，由于兼有小分子(结构确定、可控合成、常规有机化学方法纯化)和高分子材料(可成膜性)两者的优点，在电致发光器件中的应用正日益受到重视。树枝状化合物通常有三部分组成，即核(core)、树枝(dendron)以及表面基团(surface/peripheral groups)，通过对上述三个组成部分的改变或修饰可以方便地实现树枝状分子的功能化。树枝基团除了可以增加材料的溶解性改善成膜性能，还可以利用其空间结构特点避免分子之间相互堆积，同时还可以作为“分子天线”将能量传递到发光中心。最近，一系列带有树枝的有机分子发光材料被开发出来。然而，要制作商品化的发光器件，现在仍存在一些重要的挑战，包括材料的外量子效率(EQE)，工作电压(功耗)，发光色纯度以及长期稳定性等都必须重新优化选择。研究人员努力改善和提高发光器件性能的方法，其中材料是重要的因素之一。许多研究小组一直致力于开发外量子效率(EQE)更高，工作电压(功耗)更低，发光色纯度更好以及具有长期稳定性的分子发光材料。

发明内容

本发明的目的在于针对已有的技术缺点，提供可溶性树枝取代的蒽分子蓝光材料。该分子材料具有量子效率高，色纯度好，长期稳定性好的优点。适用于高分辨全色显示以及照明。

本发明的另一个目的在于提供一种可溶性树枝取代的蒽分子电致蓝光材料的制备方法。

本发明的还有一目的在于将可溶性树枝取代的蒽分子蓝光材料应用于制备发光二极管以及照明器件中发光层的应用。

为达到上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

可溶性树枝取代的蒽分子蓝光材料，其特征在于该材料具有如下化学结构式中的一种：

所述的Dendron是可溶型树枝基团，为含有增溶性烷基，烷氧基，或者氟基取代的苯基；所述的Ar₁是刚性基团，为芳烃、稠环芳烃或其衍生物。

所述的含有增溶性烷基，烷氧基，或者氟基的苯基树枝Dendron具有如下结构单元(1)～(4)中的一种：

其中，R₁～R₅是含碳数为1-20的烷基、烷氧基或者氟原子。

所述的Ar₁具有如下结构单元中(5)～(18)中的一种：

其中，R₁是含碳数为1-20的烷基或者烷氧基。

所述的蒽分子蓝光材料可溶于有机溶剂。

可溶性树枝取代的蒽分子蓝光材料的制备方法包括如下步骤：

(1)以9-溴蒽或者9-蒽硼酸酯作为反应原料，通过钯催化Suzuki偶联反应引入可溶性树枝基团Dendron，然后用N-溴代丁二酰亚胺在蒽的10-位溴化，得到蒽分子溴化物；9-溴蒽或者9-蒽硼酸酯与Dendron的摩尔比为1∶1；

(2)以步骤(1)所得溴化物或由溴化物制备得到的硼酸酯，通过钯催化Suzuki偶联反应引入Ar₁，得到目标产物；溴化物或由溴化物制备得到的硼酸酯与Ar₁的摩尔比为1∶1。

所述的钯催化Suzuki偶联反应引入可溶性树枝基团Dendron是指反应物在惰性气体保护下，反应温度范围在70～110℃，反应时间范围在8～36h，使用摩尔比为1％～3％的三苯基瞵四合钯作为催化剂。

所述的钯催化Suzuki偶联反应引入Ar₁是指反应物在惰性气体保护下，反应温度范围在70～110℃，反应时间范围在8～36h，使用摩尔比为1％～3％的三苯基瞵四合钯作为催化剂。

所述的可溶性树枝取代的蒽分子蓝光材料的在制备发光材料中的应用。

所述的可溶性树枝取代的蒽分子蓝光材料的在制备发光及激光二极管中的应用。

相比于已有材料和技术，本发明具有如下优点和有益效果：