[發明專利]一種有機電致發光材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201710487171.5
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107312523A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 巨成良;李慶;石宇;楊騰;遲鵬利;楊昊
• 申請（專利權）人: 中節能萬潤股份有限公司
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C08G61/12;H01L51/54
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司11212
• 代理人: 王偉強

技術領域

本發明涉及有機電致發光材料技術領域，尤其涉及一種有機電致發光材料及其制備方法和應用。

背景技術

有機發光二極管(OLEDs)在大面積平板顯示和照明方面的應用引起了工業界和學術界的廣泛關注。然而，傳統有機熒光材料只能利用電激發形成的25％單線態激子發光，器件的內量子效率較低(最高為25％)。外量子效率普遍低于5％，與磷光器件的效率還有很大差距。盡管磷光材料由于重原子中心強的自旋-軌道耦合增強了系間竄越，可以有效利用電激發形成的單線態激子和三線態激子發光，使器件的內量子效率達100％。但磷光材料存在價格昂貴，材料穩定性較差，器件效率滾落嚴重等問題限制了其在OLEDs的應用。熱激活延遲熒光(TADF)材料是繼有機熒光材料和有機磷光材料之后發展的第三代有機發光材料。該類材料一般具有小的單線態-三線態能級差(△EST)，三線態激子可以通過反系間竄越轉變成單線態激子發光。這可以充分利用電激發下形成的單線態激子和三線態激子，器件的內量子效率可以達到100％。同時，材料結構可控，性質穩定，價格便宜無需貴重金屬，在OLEDs領域的應用前景廣闊。

聚合物器件的熒光亮度和光電效率與小分子器件相比有明顯不足，但是其具有優異的光電穩定性，良好的機械加工特性，可以采用旋涂、印刷或者噴墨打印的方式制成大面積柔性面板，這是小分子所無法比擬的。

為了充分利用TADF有機材料高效率和聚合物高穩定性的優點，并進一步希望可以通過打印、印刷、旋涂的方式制備低成本、大面積的OLED顯示面板，人們嘗試將TADF材料和聚合物聯系在一起，希望可以得到高效率并且適于印刷的材料。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種以四苯基乙烯和吖啶為骨架的包含TADF單體的共軛聚合物作為有機電致發光材料。本發明的共軛聚合物有機電致發光材料，以四苯基乙烯和吖啶為骨架，夾雜TADF單體結構，結構新穎，并且光電性能優異，薄膜熒光量子效率位于45％-83％，所制備器件外量子效率最高達到4.8％。本發明所制備TADF共軛聚合物Mw：7K-11K，分散系數位于1.6-2.0，熱力學性能穩定，并且在常規溶劑，例如四氫呋喃、甲苯、氯苯、二甲苯中均具有良好的溶解性，可以通過打印、印刷、旋涂的方式制備器件，適合作為大面積平板顯示器的發光層。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種有機電致發光材料，結構通式如下：

其中，所述A₁、A₂與A₃相同或不相同，并獨立選自C₁-C₁₀的直鏈或支鏈烷基、C₁-C₁₀的含烷氧基直鏈或支鏈烷基；R為TADF單體結構；n為1-100。

其中R為TADF單體結構，選自下述結構中的任意一種：

其中，R₂選自氫、C₁-C₁₀的直鏈或者支鏈烷基、C₁-C₁₀的含烷氧基直鏈或者支鏈烷基。

本發明提供一種有機電致發光材料的制備方法，包括以下步驟：

A、將化合物Ⅰ、化合物Ⅱ、催化劑A和堿加入有機溶劑中，在惰性氣體保護條件下，反應得到中間體M-A，其反應方程式為：

其中A₁選自C₁-C₁₀的直鏈或支鏈烷基、C₁-C₁₀的含烷氧基直鏈或支鏈烷基；

B、將步驟A中反應得到的中間體M-A與化合物Ⅲ、催化劑B加入有機溶劑中反應得到中間體M-B，其反應方程式為：

其中A₂選自C₁-C₁₀的直鏈或支鏈烷基、C₁-C₁₀的含烷氧基直鏈或支鏈烷基；

C、將步驟B中反應得到的中間體M-B與NBS加入有機溶劑中，在惰性氣體保護條件下，反應得到中間體M，其反應方程式為：

D、將化合物Ⅳ、R-A與催化劑C加入有機溶劑中，在惰性氣體保護條件下，反應得到中間體N-A，其反應方程式為：