[發明專利]一種不對稱型熱激活延遲熒光材料及其合成方法和應用

有效

• 申請號: 201710768984.1
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107629785B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 許炳佳;石光;張敏敏;黎建桉;周京弘;王玉海;劉聰;侯瓊;羅穗蓮
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: C07D405/14
• 分類號: C07D405/14;C09K11/06;C07D417/14;C07D413/14;H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 44205 廣州嘉權專利商標事務所有限公司
• 代理人: 林德強

本發明公開了一種不對稱型熱激活延遲熒光材料及其合成方法和應用。該材料其結構式如式(1)所示：式(1)中，Ar₁和Ar₂為結構不同的芳香胺取代基。同時公開了這種不對稱型熱激活延遲熒光材料的合成方法。還公開了一種非摻雜型OLED器件，其中的發光層由這種不對稱型熱激活延遲熒光材料制備而成。本發明公開的不對稱型熱激活延遲熒光材料具有圓偏振發光和聚集誘導發光性質，熱穩定性好且發光性能優異，其合成方法和純化工藝簡單。以所得的熱激活延遲熒光材料為發光層制備的非摻雜OLED器件發光亮度高、穩定性好，從而使得OLED器件發光效率和使用壽命都能達到實用化要求。

技術領域

本發明涉及一種不對稱型熱激活延遲熒光材料及其合成方法和應用。

背景技術

有機發光二極管(Organic Light-Emitting Diodes，OLEDs)具有響應迅速、視角寬廣、體積輕薄、自體發光及可彎曲、可卷曲甚至可折疊等獨特優點，因此被稱為是最有潛力的下一代顯示技術，將有望替代液晶顯示器而廣泛應用于手機、電視、平板電腦、VR(虛擬現實)頭顯及可穿戴智能設備等電子產品中。鑒于其蘊含著巨大的經濟和社會效益，OLED顯示技術已經受到了學術界、產業界甚至各國政府的高度重視，是當前研究與開發的熱點和重點領域之一。近年來，關于OLED材料和器件的研究已經取得了顯著的進步。然而，到目前為止，OLED技術的實用化發展卻仍是步履維艱。究其原因，主要是器件的發光效率、使用壽命及量產所需的制備工藝等仍難以達到實用化要求，導致大面積的OLED顯示器還不能進行工業規模應用，尚無法撼動液晶顯示器的市場主導地位。

影響OLED器件發光效率、使用壽命和加工工藝的因素是多方面的。然而，可以肯定的是，器件的各種性能歸根結底是由材料的性能所決定。其中，發光材料是OLED的重要組成部分，對器件的發光效率和使用壽命具有重大影響。作為優異的OLED發光材料必須具備較高的激子利用率和固體發光量子產率以及良好的熱穩定性和加工性能。然而，已報道的有機發光材料絕大多數都是基于單重態躍遷發光的瞬時熒光分子，以它們為發光層所制備的OLED器件其內量子效率的理論極限值僅為25％；而室溫磷光材料通常是含Ir、Pt等貴重金屬的有機金屬配合物，制備成本高，而且磷光材料激子壽命長，容易導致三重態-三重態湮滅，使效率下降。而熱激活延遲熒光材料可以通過反系間竄越來有效利用三重態激子，故以其為發光層所制備的OLED器件內量子效率的理論極限值也可以達到100％。與磷光材料相比，TADF(熱激活延遲熒光)材料屬于純有機小分子，發光顏色可調、制備工藝簡單、生產成本低，同時彌補了磷光和傳統熒光材料的不足。因此，TADF材料被認為是繼瞬時熒光和磷光后的第三代OLED發光材料。然而，現有的TADF化合物與傳統的有機發光材料一樣，大都受聚集發光淬滅(ACQ)效應影響，即化合物在聚集狀態下發光會變弱甚至不發光。2001年，香港科技大學的唐本忠教授提出了聚集誘導發光的概念，可以克服ACQ效應的影響使材料在固體狀態下實現高效發光。時至今日，關于聚集誘導發光的研究已經成為一個非常活躍的領域。而把AIE(聚集誘導發光)和TADF相結合，將有望克服TADF材料ACQ的難題，開發出非摻雜高效發光的有機材料，從而突破OLED的關鍵技術瓶頸。另一方面，單純的OLED器件其顯示效果受環境光的影響較大，為了有效地抵抗環境光、減少顯示方面的干擾，大部分的OLED顯示屏都會搭載圓偏光片。圓偏光片主要由偏振片和1/4波片組成。但是，目前OLED顯示屏所采用的有機材料基本不具備圓偏振發光也就是CPL特性，其發射光經過1/4波片后將會有50％的光被偏振片吸收，從而造成嚴重的能量損失。