[發明專利]一種可溶液加工的熱激活延遲熒光材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810037763.1
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN108586318B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 蔣偉;黃素麗;孫岳明
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C07D209/88
• 分類號: C07D209/88;C07D401/14;C09K11/06;H01L51/54
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種可溶液加工的熱激活延遲熒光材料及其制備方法。該類分子結構由兩部分組成，一部分是具有熱激活延遲熒光性質的核，另一部分是通過烷基鏈連接具有高三線態能級的基團，具有如式I所示結構，式I，其中，R₁,R₂中最多有一個是氫，其余均為通過烷基鏈連接的具有高三線態能級的基團。該新型材料的優勢：外圍支鏈的空間位阻效應能有效降低三線態激子的濃度淬滅，提高發光器件的性能；烷基鏈的引入能夠有效的增強材料溶解性和成膜性。結果表明：這類可溶液加工的熱激活延遲熒光材料具有較大的分子量，良好的成膜性能，適用于濕法制備有機電致發光器件。且隨著外圍支鏈的增多，器件性能得到較大的提高。

技術領域

本發明屬于有機電致發光材料領域，具體涉及一種新型的有機發光材料，即一種可溶液加工的熱激活延遲熒光材料。

背景技術

有機發光二極管(OLED)由于其驅動電壓低，響應速度快，發光效率高，制作工藝簡單以及易于實現全色顯示等優點，被譽為最具研究前景的新一代顯示器。而熱激活延遲熒光材料(TADF)由于其可以充分利用單三線態激子，實現100％內量子效率。因此TADF材料被廣泛應用于有機發光二極管中。到目前為止，TADF材料的研究者主要關注如何提高有機發光二極管器件性能及其色純度。

在小分子的TADF材料中,研究者們在這兩方面取得了極大的成就。但是仍有一些挑戰，制約著這種優異材料實現大規模的商業化生產。例如性能較好的小分子熱激活延遲熒光材料由于其分子量相對較小，空間位阻較小，易團聚，不適合應用與濕法制備器件中。所以大部分小分子熱激活延遲熒光材料都是通過真空蒸鍍法制作器件。但這種制備工藝相較于濕法制備工藝，流程復雜，對設備要求較高，所以花費較高。不利于實現大規模商業化生產。

而聚合物的熱激活延遲熒光材料由于其分子量較大，空間位阻大，不易團聚，成膜性能好，可以通過噴墨打印或者旋涂法等濕法制備器件，在大面積平板顯示方面具有巨大研究潛力。但是聚合物熱激活延遲熒光材料由于合成路線較長，副反應較多，提純難度較大，且發光亮度和效率較小分子低很多，所以目前研究進展緩慢。

而這種新型的可溶液加工的熱激活延遲熒光材料由兩部分組成，一部分是具有熱激活延遲熒光性質的核，另一部分是通過烷基鏈連接具有高三線態能級的基團。它既不屬于小分子也不屬于聚合物材料，但由于其烷基鏈連接的外圍支鏈的空間位阻效應使其同時具有小分子的優異性能和聚合物分子良好的成膜性。且其制備及提純方法相對聚合物會簡單很多。因此在濕法制備器件的過程中，這種材料具有獨特的優勢。是目前為止，最適合濕法制備器件的熱激活延遲熒光材料。

發明內容

技術問題：本發明的目的是在改善現有有機材料在濕法制備器件中存在的問題，并在此基礎上提供一種新型的可溶液加工的熱激活延遲熒光材料及其制備方法。制備方法是利用烷基鏈的親核取代反應連接外圍的高三線態能級的基團與內部具有熱激活延遲熒光性質的核，得到產物。再通過比較外圍支鏈的不同取代個數，研究外圍支鏈數對內部具有熱激活延遲熒光性質的核的封裝效果。

技術方案：本發明探究了新型的可溶液加工的熱激活延遲熒光材料及其制備方法?；趦煞N具有熱激活延遲熒光性質的核合成了12類新型樹枝狀熱激活延遲熒光材料。并首次探究了外圍支鏈數目對內部具有熱激活延遲熒光性質的核的封裝效果的影響。

本發明的可溶液加工的熱激活延遲熒光材料分子結構由兩部分組成，一部分是具有熱激活延遲熒光性質的核，另一部分是通過烷基鏈連接具有高三線態能級的基團，所述的材料具有如下結構：

其中，R₁,R₂中最多有一個是氫，其余均為通過烷基鏈連接的具有高三線態能級的基團。

其中，所述的熱激活延遲熒光性質的核為如下結構的基團：

所述通過烷基鏈連接的具有高三線態能級的基團為如下結構的基團：