本发明专利技术属于有机电致发光技术领域，具体涉及一类以三苯胺为核、稠／杂环芳香基团外围取代的有机电致发光材料，其结构式为如右所示的单臂线型、双臂角型或三臂星型化合物，其中，外围基团Ｒ为取代或未取代的稠／杂环芳香基团，稠／杂环芳香基团的Ｃ原子数目为６～５０个。本发明专利技术的化合物可以用作电致发光材料制备电致发光器件，尤其是可以用于电致发光器件的活性层。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机电致发光
，具体涉及一类以三苯胺为核、稠/杂环芳 香基团外围取代的有机电致发光材料，及其该类材料在制备高效率、高稳定性的 有机电致发光器件方面的应用。
技术介绍
有机电致发光现象的发现已有40余年的历史。1965年Gumee等首次发表了 关于有机电致发光器件的专利(U.S. Pat. No. 3,172,862, 3,173,050)。 1973年 Dresner也发表了有机电致发光器件的专利(U.S. Pat. No. 3,170,167)。在这些发 明中多芳环有机化合物如蒽、并四苯、并五苯等被用于有机电致发光材料。早期 的器件结构主要为单层结构，有机发光层的厚度大于1 mm,器件的开启电压在 200 V以上。由于有机电致发光器件的开启电压太高(>200V)，限制了其进一步 研究应用。直到1987年，美国的Kodak公司Tang等首先专利技术了超薄多层器件结构，使 得器件的开启电压大大降低(U.S. Pat. No. 4,356,429)。其器件的基本特征为 以导电玻璃为衬底，先蒸镀上一层空穴注入层(100nm)，同时也是传输层，然后 旋涂上一层有机电子传输层，同时也是电子发光层，最后蒸镀上一层金属作为负 极，该器件开启电压为20 V，亮度为5 cd/m2。之后Kodak公司VanSlyke等采用 芳香多胺为空穴传输层制备器件，使器件性能大大提高，亮度可达340cd/m2。这 些研究工作发表后，立刻引起了人们对有机电致发光材料和器件研究的重视，并 引领有机电致发光材料的研究进入了一个崭新的时代。有机电致发光器件(OLED)具有材料选择范围广、能耗低、超薄、全固化、 响应速度快、主动发光、可大面积柔性显示、以及加工成本低等诸多优点，有望 成为继阴极射线显示技术(CRT)和液晶显示技术(LCD)后最具竞争力的第三 代平板显示技术。此外，随着世界能源日趋紧缺，有机电致发光技术在发展白光 照明方面也有着重大的应用前景。因此，许多大公司竞相投入，力争率先发展， 尽早取得自主知识产权，占领巿场。如美国的杜邦显示公司、柯达公司、摩托 罗拉、英国的CDT公司、荷兰菲利普、德国的西门子公司、日本的先锋、NEC、 东芝、索尼、中国台湾的铼宝公司、韩国的三星公司，以及国内的北京维信诺、 京东方、上海欧德、深圳先科等。然而，有机电致发光器件进一步发展以及大规模商业化的基础和关键是有机发光材料，特别是高性能(高效率、高稳定性等)、低成本的三基色有机发光材料。作为全彩色OLED显示，不仅需要发光材料有高的电致发光(红、绿、蓝) 效率、好的色纯度，还需要电致发光器件具有高的稳定性(长寿命)。目前，国际 上最好的红色荧光(0.67， 0.23)材料的效率为11 cd/A，寿命超过100,000h;最 好的绿色荧光(0.29， 0.64)材料的效率为21 cd/A，寿命超过100,000h;最好 的蓝色荧光(0.14， 0.16)材料的效率为7 cd/A，寿命仅仅12,000h(S/D Symp. D/g. Tec/ .， 2006, 7: 37-40.)。由此可见，绿色发光材料基本上已经满足了商业化 的要求。但是，由于红色发光和蓝色发光材料分别具有较窄和较宽的电子能隙， 导致其发光层在器件结构中能级不匹配、载流子传输不平衡，从而影响了它们的 发光效率和稳定性的提高。因此，迄今为止，具备商业化前景的高性能红色和蓝 色发光材料仍然缺乏，尤其是蓝光材料，其发光效率和稳定性距离实用化程度还 有很大差距。目前，有机小分子蓝光材料的研究主要集中在以下几类体系芳基取代蒽类、 二苯乙烯基芳基类、芴类、茈类，以及芳胺类、有机硅类和有机硼类等体系。多环芳香化合物由于大的7l共轭程度和一定的分子平面刚性，通常具有较高的发光效率，如蔥是最早研究的蓝色电致发光材料，其具有深蓝色发光。但是由于多环 芳香化合物平面刚性结构，使得其存在诸多问题。比如，薄膜容易结晶、稳定性差；平面分子间强的7I-7t相互作用导致的荧光猝灭，固态发光效率低等问题。为了 解决以上问题，人们普遍采用的方法是进行大的侧基取代，把发光中心包围保护起来，形成外柔内刚的结构特征；利用外围取代基团的空间位阻，抑制发光中心的分子间聚集，从而降低固体的荧光猝灭。与之相反，我们采用的是内柔外刚的设计思想。即釆用柔性的三苯胺基团为 中心，稠(杂)环芳香化合物以大的二面角(芳香化合物平面与三苯胺苯环平面)的二面角近似等于90。)沿分子短轴方向外围取代包围三苯胺中心核，这种刚性联接使分子形成三维立体结构，更类似于金属配合物中金属原子与配体所形成的三 维立体分子构型。这种三维立体结构同样可以达到阻止平面刚性的芳香分子间聚 集的目的，降低荧光猝灭效率。而且，这种三维立体结构具有更高的热稳定性(相 对于通常釆用外围基团取代方法构筑的外柔内刚结构，具有更高的玻璃化转变温度Tg)。更重要的是设计的所有分子都具有空间局域分离的最高占有轨道 (HOMO)、最低空轨道(LUMO)电子云分布特征，这种HOMO、 LUMO分离特征不但赋予有机发光分子高的电致发光器件效率，更重要的是可以提高器件的 稳定性能(主要依赖于发光材料的电化学稳定性)。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一类高性能有机电致发光材料，以及该类材料在制备高 效率、高稳定性的有机电致发光器件方面的应用。 1、高性能有机电致发光材料的设计合成本专利技术所提供的以三苯胺为核，稠/杂环芳香基团外围取代的一类具有分子内 电子和空穴捕获位点分离特征的有机发光分子结构通式如下<formula>formula see original document page 8</formula>本专利技术中有机发光分子的内核为三苯胺基团，外围基团R可以为取代或未取 代的稠/杂环芳香基团，稠/杂环芳香基团C原子数目为6 50个。分别组成三苯胺 基团与稠/杂环芳香基团之间数目比例为1:1、 1:2和1:3的单臂TPA-(R》、双臂 TPA-(R)2和三臂TPA-(R)3化合物，分别对应于线型、角型和星型分子结构；外围基团R优选为取代或未取代的苯、萘、蒽、四并苯、五并苯、菲、芘、 茈、屈、苊烯、苯并菲、苯并芘、喹啉、异喹啉、喹唑啉、萘并噻二唑、邻二氮 菲、吖啶、菲啶、苯并菲啶、吩噻嗪、吡啶并喹啉等，以三苯胺为核形成线型、 角型和星型分子结构；外围基团R进一步优选为取代或未取代的萘、蒽、菲、芘、萘并噻二唑、邻 二氮菲、喹啉、吖啶和吡啶并喹啉等，以三苯胺为核形成线型、角型和星型分子 结构；经更进一步优选，外围基团R为取代或未取代的萘、蒽、菲、芘、萘并噻二 唑、邻二氮菲、喹啉、吖啶和吡啶并喹啉的三臂星型化合物TPA-(R)3; R的结构 式如下所示TPA-(R)，TPA鍾(R)2TPA-(R)3<formula>formula see original document page 9</formula>设计分子结构的外围稠/杂环芳香基团R上的取代基团丫广丫3可以相同也可以不相同，可以为氢原子、卤素原子、羟基、氨基、氰基、酯基、羧基、卤代垸基、 烷基、烷氧基、硅烷基、芳基、芳垸基、芳氧基、芳硫基、芳胺基和芳族杂环基等；优选的取本文档来自技高网...
【技术保护点】
高性能有机电致发光材料，其结构式为如下所示的单臂线型ＴＰＡ－（Ｒ）↓［１］、双臂角型ＴＰＡ－（Ｒ）↓［２］或三臂星型ＴＰＡ－（Ｒ）↓［３］化合物： ＊＊＊ 其中，外围基团Ｒ为取代或未取代的稠／杂环芳香基团，稠／杂环芳香基团的Ｃ原 子数目为６～５０个。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马於光，杨兵，沈方中，唐诗，路萍，许海，顾成，刘丹丹，李维军，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]
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