[發(fā)明專利]含吡啶基團(tuán)的通用型雙極主體材料及其制備與在有機(jī)發(fā)光二極管中的應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811357532.5
• 申請(qǐng)日: 2018-11-15
• 公開（公告）號(hào): CN109593079A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐本忠;趙祖金;胡世民;秦安軍;胡蓉蓉;王志明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C07D401/14
• 分類號(hào): C07D401/14;C07D413/14;C09K11/06;H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 陳智英

本發(fā)明屬于有機(jī)光電材料技術(shù)領(lǐng)域，公開了含吡啶基團(tuán)的通用型雙極主體材料及其制備與在有機(jī)發(fā)光二極管中的應(yīng)用。所述含吡啶基團(tuán)的通用型雙極主體材料的結(jié)構(gòu)如下，其中，n為1～10的整數(shù)，R₁為氫原子或烷基鏈，Ar為芳香環(huán)衍生物給電子基團(tuán)。本發(fā)明還公開主體材料的制備方法。本發(fā)明的主體材料增加了三線態(tài)能量，兼具優(yōu)異的電子傳輸性能和空穴傳輸性能；能夠制備具有高效率、低效率滾降等優(yōu)異性能的藍(lán)光、綠光和紅光PHOLEDs，利用該主體材料有望實(shí)現(xiàn)單一主體的高性能白光PHOLEDs。本發(fā)明的主體材料應(yīng)用于有機(jī)光電器件領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)光電材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一類含吡啶基團(tuán)的通用型雙極主體材料及其制備與在有機(jī)發(fā)光二極管中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

以過渡金屬配合物為發(fā)光材料的磷光有機(jī)發(fā)光二極管(PHOLEDs)由于能夠同時(shí)捕獲單重態(tài)和三重態(tài)激子，實(shí)現(xiàn)接近100％的內(nèi)部量子效率，因此受到人們的廣泛關(guān)注。然而，磷光材料激發(fā)態(tài)壽命較長(zhǎng)，當(dāng)三線態(tài)激子濃度較高時(shí)容易形成三線態(tài)-三線態(tài)凐滅和三線態(tài)-極化子間凐滅。為了降低三線態(tài)激子濃度猝滅效應(yīng)的影響，在制備發(fā)光器件時(shí)，磷光材料常常作為客體分散到主體材料基質(zhì)中以構(gòu)成發(fā)射層。當(dāng)前PHOLEDs的主體材料研究進(jìn)展較為深入，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高度商業(yè)化。

但是現(xiàn)有主體材料依然存在以下問題：(1)單一主體材料難以同時(shí)用于制備藍(lán)色、綠色和紅色等多種光色的高效磷光器件。這導(dǎo)致我們?cè)谥苽涓咝阅馨坠釶HOLEDs時(shí)，需要使用多種主體材料，分別摻雜不同光色的磷光染料構(gòu)成發(fā)射中心，增加了器件結(jié)構(gòu)的異質(zhì)性；(2)當(dāng)前大部分商業(yè)化主體材料為空穴傳輸型主體材料或電子傳輸型主體材料，由于載流子傳輸性能的不平衡，單極的主體材料容易形成窄的激子復(fù)合區(qū)域，加快三重態(tài)-三重態(tài)湮滅過程，從而導(dǎo)致發(fā)光效率下降。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決傳統(tǒng)白光PHOLEDs的結(jié)構(gòu)異質(zhì)性，提高主體材料載流子傳輸性能的平衡性，實(shí)現(xiàn)單一主體材料的高性能白光PHOLEDs，本發(fā)明的首要目的在于提供一類含吡啶基團(tuán)的通用型雙極主體材料。該主體材料可同時(shí)用于制備具有高效率、低效率滾降等優(yōu)異性能的紅光、綠光和藍(lán)光PHOLEDs。本發(fā)明可采用單光色器件的器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，將紅綠藍(lán)三基色的磷光材料摻雜在該通用雙極主體材料不同區(qū)域，制備單一主體的摻雜白光器件。此方法可以有效地降低傳統(tǒng)白光PHOLEDs器件的結(jié)構(gòu)異質(zhì)性，改善載流子傳輸平衡性，從而實(shí)現(xiàn)制備高性能白光PHOLEDs的目的。

本發(fā)明另一目的在于提供上述含吡啶基團(tuán)的通用型雙極主體材料的制備方法。本發(fā)明的方法工藝簡(jiǎn)單、條件溫和、原料易得、產(chǎn)率較高。

本發(fā)明再一目的在于提供上述含吡啶基團(tuán)的通用型雙極主體材料的應(yīng)用。所述含吡啶基團(tuán)的通用型雙極主體材料在有機(jī)發(fā)光二極管中的應(yīng)用，特別是磷光有機(jī)發(fā)光二極管中的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的通過下述方案實(shí)現(xiàn)：

一類含吡啶基團(tuán)的通用型雙極主體材料，既含有電子傳輸結(jié)構(gòu)單元，又含有空穴傳輸結(jié)構(gòu)單元，其特征在于，該材料具有如下化學(xué)結(jié)構(gòu)：

其中，n為1～10的整數(shù)，R₁為氫原子或烷基鏈，Ar為芳香環(huán)衍生物給電子基團(tuán)，特別是空穴傳輸型主體材料的給電子基團(tuán)或雙極性傳輸主體材料的給電子基團(tuán)。

所述烷基鏈指具有1～20個(gè)碳原子的直鏈、支鏈或者環(huán)狀烷基鏈，烷基鏈上的一個(gè)或多個(gè)碳原子可被氧原子、烯基、炔基、芳基、羰基、羥基、氨基、羧基、氰基、硝基或酯基取代，烷基鏈上的氫原子可被氟原子、氯原子、溴原子、碘原子取代。

上述芳香環(huán)衍生物給電子基團(tuán)Ar為以下1～25中的一種：

其中，R₂或R₃獨(dú)立地為氫原子、取代或未取代的苯基或烷基鏈。