[发明专利]可溶性电子传输型电致红光材料及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及可溶性电子传输型电致红光材料。具体涉及以4，7-二(4-取代噻吩)-2，1，3-苯并噻二唑为发光中心的可溶性电子传输型电致红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。

用于发光材料的小分子材料有荧光和磷光两类。荧光小分子材料是一种非常有潜力的材料(结构确定、可控合成、常规有机化学方法纯化)，在电致发光器件中的应用正日益受到重视。众所周知，材料的空穴以及电子的注入是否平衡是影响器件效率的重要因素，由于红光材料本身的结构特点，容易导致浓度淬灭并且通常需要在器件结构中加入电子传输/空穴阻挡层。因此设计合成具有电子传输性的红光材料以减少器件结构中的电子传输/空穴阻挡层将会使制备工艺大大简化。本化合物结构是一种典型的D-A-D结构，通过对各个组成部分的改变或修饰可以方便地实现红光分子的功能化。最近，一系列红光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，提供可溶性电子传输型电致红光材料。该分子材料具有制备简单，易于提纯，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电子传输型电致红光材料的制备方法。

本发明还有一目的在于将所述可溶性电子传输型电致红光材料的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：

电子传输型电致红光材料，其特征在于该材料具有如下化学结构式：

所述的R1为增溶性烷基、烷氧基或者烷氧基取代的苯基；所述的R₂，R₃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，或者烷氧基取代的苯基R1具有如下结构单元中的一种：

其中，R₅是含碳数为1-20的烷基、烷氧基或者氟原子。

所述的R₂，R₃具有如下结构单元中的一种，且R2，R3不同时为苯基：

所述的电子传输型电致红光材料可溶于有机溶剂。

所述电子传输型电致红光材料的制备方法包括如下步骤：

(1)以刚性端基和4，7-二(3-取代噻吩)-2，1，3-苯并噻二唑为原料，通过钯催化(Suzuki)偶联反应制备产品。刚性端基和4，7-二(3-取代噻吩)-2，1，3-苯并噻二唑的摩尔比为2∶1。

(2)或者以3位被增溶性基团R₁取代后的2-溴噻吩作为反应原料，通过钯催化(Suzuki)偶联反应引入刚性基团，然后用丁基锂在噻吩的5-位做成硼酸酯。3位被取代后的2-溴噻吩与刚性基团的摩尔比为1∶1；

(3)以步骤(2)所得硼酸酯，通过钯催化(Suzuki)偶联与4，7-二溴-2，1，3苯并噻二唑进行反应，得到目标产物，硼酸酯与4，7-二溴-2，1，3苯并噻二唑的摩尔比为2∶1。

所述的钯催化(Suzuki)偶联反应引入刚性基团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8～24h，使用摩尔比为1％～3％的四(三苯基瞵)钯作为催化剂。

所述的钯催化(Suzuki)偶联反应与苯并噻二唑进行反应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8～24h，使用摩尔比为1％～3％的钯催化剂。

所述的可溶性电子传输型电致红光材料的在制备发光材料中的应用。

所述的可溶性电子传输型电致红光材料的在电致发光、照明及激光器件中的应用。