[发明专利]一种红光材料及其应用

说明书

技术领域：

本发明属光电材料与应用技术领域，具体涉及一种有机电致发光材料，更具体地涉及一种星型多臂结构材料及其制备方法与应用；该材料是以三并茚为核，以噻吩-苯噻唑衍生物为枝臂的星型多取代化合物，可作为发光材料广泛应用于有机发光器件，特别是稳定高效红色有机电致发光薄膜器件。 

背景技术：

有机发光二极管（OrganicLight-EmittingDiodes,OLED）在平板显示和固体照明方面有重要应用前景，引起了人们的广泛关注。红、绿、蓝三基色对于实现全色显示至关重要。目前绿光材料已达到实用化要求，而红光和蓝光材料的发展相对滞后，其发光效率和荧光寿命较低。而要实现高效率、高荧光寿命的红光材料及其器件仍然是有机电致发光领域具有挑战性的课题。 

目前使用的红光有机电致发光材料大多是卟啉类化合物、吡喃类染料，这些材料具有较大的偶极距和较长的共轭结构，分子间存在较强的π–π相互作用，会加剧分子聚集，导致荧光淬灭。在器件制备中，红光材料多掺杂到主体材料中使用以避免淬灭，但是掺杂会影响器件的寿命和性能。集发光和电荷传输功能于一体的主体型红光材料可用于制备非掺杂型OLED，是目前红光材料的重要研究趋势。 

对于有机电致发光材料而言，将分子设计成星型结构，不仅增加目标材料的空间位阻效应，使得得到的刚性分子链之间的相互作用和堆积受到限制，有效地抑制材料的结晶性，提高无定形性能，同时降低材料在固态时的淬灭作用，而且可以显著增强目标材料的固态光发射性能。在前期工作的基础上，本发明设计合成了一种以三并茚为核，噻吩-苯噻唑衍生物为枝臂的星型多臂结构主体型红光材料。其中三并茚单元是刚性平面结构，具有溶解性好，光、热稳定性高，易于化学修饰等优点；苯噻唑是典型的n型受体单元；噻吩和三并茚是常见的p型给电子单元。这类星型多支化p-n结构窄带隙共轭分子材料可以通过简易的溶液成膜方式制备有机电子薄膜器件，在实现稳定高效的有机薄膜光电器件如有机电致发光器件等方面具有可观的应用前景。 

发明内容：

技术问题：本发明的目的在于提供一种红色有机电致发光材料及其制备方法与应用，使红光材料的发光强度、发光效率、色纯度等得到大幅提升。可作为活性材料应用于有机发光器件、有机太阳能电池器件和有机存储器件等方面，特别是应用于制备稳定高效的红光有机电致发光薄膜器件。 

技术方案：本发明提出一种基于星型多臂结构窄带隙材料，是以三并茚为核、以噻吩-苯噻唑衍生物为枝臂的多取代化合物，其通式结构如下式I所示： 

通式I中，X为噻吩衍生物，其具体如下列结构： 

其中，R为C₁-C₁₂的烷基；C₁-C₁₂的烷氧基；N是氮原子，S是硫原子。 

基于星型多臂结构窄带隙材料还可以具有下式II的结构： 

通式II中，X为噻吩衍生物，其具体如下列结构： 

其中，R为C₁-C₁₂的烷基；C₁-C₁₂的烷氧基；N是氮原子，S是硫原子。 

基于星型多臂结构窄带隙材料的应用，该材料应用于有机电致发光器件，器件结构为阳极/空穴传输层/发光层/电子传输层/阴极，其中星型多臂结构噻吩苯噻唑衍生物作为发光层。 

有益效果：本发明提出的星型多臂结构噻吩衍生物红光材料具有以下特点：（1）星型的分子结构，显著增加了目标材料的空间位阻效应，使得得到的刚性分子链之间的相互作用和堆积受到限制，同时降低了材料在固态时的淬灭作用，显著增强了目标材料的固态光发射性能；（2）苯噻唑的引入增强分子的发光强度；（3）玻璃化温度高、能形成热稳定性高、均匀性好的无定型薄膜；（4）可以通过简易的溶液成膜方式制备薄膜器件。因此，使用该材料作为发光层的有机电致发光器件可以获得高效的红光发 射、优异的光谱及稳定器件性能，是一种具有重要应用前景的红光有机电致发光材料。 

附图说明

图1为星型多臂结构材料Tr2RT的¹HNMR图。 

图2为星型多臂结构材料Tr2RT的¹³CNMR图。 

图3为星型多臂结构材料Tr3RT的¹HNMR图。