[發(fā)明專利]一種具有TADF特性的雙受體型多取代咔唑類化合物及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811098421.7
• 申請(qǐng)日: 2018-09-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109134347B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶友田;張睦燦;袁文博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C07D209/86
• 分類號(hào): C07D209/86;C07D413/14;C09K11/06;H01L51/54
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 胡建華

本發(fā)明公開(kāi)了一種具有TADF特性的雙受體型多取代咔唑類化合物及其制備方法和應(yīng)用，所述化合物結(jié)構(gòu)如式I所示。所述化合物的制備方法包括如下步驟：以多氟取代的1,4?雙(5?苯基?1,3,4?噁二唑?2?基)苯衍生物或全氟取代的4,4'?二甲基?1,1'?聯(lián)苯為原料，加入咔唑，堿和有機(jī)溶劑，在氮?dú)夥諊路磻?yīng)即得。本發(fā)明提供的TADF材料在純固態(tài)下具有非常高的PLQY，將其作為發(fā)光客體應(yīng)用在OLEDs中具有較高的電致發(fā)光效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熱激活延遲熒光材料，特別涉及一種具有TADF特性的雙受體型多取代咔唑類化合物及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)具有重量輕、視角寬、驅(qū)動(dòng)電壓低、響應(yīng)快、可實(shí)現(xiàn)柔性顯示等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是替代液晶顯示的下一代顯示技術(shù)。目前已經(jīng)商業(yè)化應(yīng)用在OLEDs 中的材料主要是貴金屬配合物的磷光材料，但由于其資源稀缺、價(jià)格昂貴，限制了其大規(guī)模的應(yīng)用。熱激活延遲熒光(TADF)可以實(shí)現(xiàn)三線態(tài)(T₁)到單線態(tài)(S₁)的反系間竄越過(guò)程，其三線態(tài)也能被有效利用有效發(fā)光，能夠?qū)崿F(xiàn)100％的最大內(nèi)量子效率。用該類材料制備的OLEDs器件，能夠?qū)崿F(xiàn)較高的發(fā)光效率，可以和商業(yè)化的磷光OLEDs器件相媲美。例如，Adachi等報(bào)導(dǎo)的綠光TADF發(fā)光材料4CzIPN，器件外量子效率超過(guò)20％。 [Uoyama,H.et al.Nature 492,234–238(2012).；Lin,T.A.et al.Adv.Mater.28,6976–6983 (2016).]

TADF發(fā)光材料通常為純有機(jī)小分子，可通過(guò)優(yōu)選合成路線實(shí)現(xiàn)廉價(jià)綠色的制備流程，進(jìn)一步降低成本。為了提高TADF-OLEDs的器件效率，對(duì)TADF熒光材料要求提出以下幾個(gè)要求：1、分子的應(yīng)具有較小的ΔE_ST(單線態(tài)S₁與其三線態(tài)T₁的能級(jí)差)，以有效實(shí)現(xiàn)三線態(tài)激子到單線態(tài)激子的反系間竄越；2，具有較高的輻射躍遷速率，從而實(shí)現(xiàn)激子的高效發(fā)光；3，良好的載流子遷移能力、成膜性和熱穩(wěn)定性；4，具有較弱的分子間作用力，防止與主體分子間的強(qiáng)相互作用而引起的聚集淬滅。通常平面類TADF 熒光染料由于其分子間具有較強(qiáng)的相互作用可以有效促進(jìn)載流子傳輸，但也會(huì)促進(jìn)分子的聚集，從而引起發(fā)射淬滅，降低器件的效率。

咔唑是有機(jī)光電材料中常用的供體單元，在單一苯環(huán)上引入多個(gè)咔唑取代基，能夠利用空間位阻效應(yīng)，形成空間扭曲的分子構(gòu)型。這樣既可以滿足TADF材料要求的 HOMO/LUMO空間離域的要求，同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)較弱的分子間作用力，降低了分子間聚集引起的淬滅。另外，噁二唑和三氟甲基是TADF材料中較為罕見(jiàn)的電子受體單元，可以被用來(lái)構(gòu)建TADF熒光染料。但是早期的報(bào)導(dǎo)以單一受體為主，器件外量子效率不超過(guò)10％。[Di Zhang,etal.J.Mater.Chem.C,2018,6,3675-3682(2018).；Ling Mei,et al. Chem.Commun.,2015,51,13024-13027(2015)]

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種具有TADF特性的雙受體型多取代咔唑類化合物，以解決現(xiàn)有的以噁二唑和三氟甲基為單一電子受體的TADF熒光染料在純固體條件下熒光量子效率不高，制備的器件效率低的問(wèn)題。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供所述具有TADF特性的雙受體型多取代咔唑類化合物的制備方法。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供所述具有TADF特性的雙受體型多取代咔唑類化合物的應(yīng)用。

本發(fā)明的最后一個(gè)目的是提供包含所述的具有TADF特性的雙受體型多取代咔唑類化合物的有機(jī)電致發(fā)光器件。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種具有TADF特性的雙受體型多取代咔唑類化合物，其結(jié)構(gòu)如式I所示：