[發明專利]一種螺芴氧雜蒽型電子傳輸材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910010284.5
• 申請日: 2019-01-04
• 公開（公告）號: CN109796442A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 解令海;曹洪濤;李波;洪朝燊;萬俊;黃維
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: C07D405/04
• 分類號: C07D405/04;C07D405/14;H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 范丹丹

本發明揭示了一種螺芴氧雜蒽型電子傳輸材料及其制備方法和應用，芴與氧雜蒽骨架上活性位點可引入光電活性基團，且易于修飾，并且不改變十字交叉結構，有利于電子傳輸。該類螺芴氧雜蒽電子傳輸材料引起十字交叉結構而具有良好的熱、電化學和光譜穩定性，并且可以通過改變光電活性基團來實現調控光學性能和電學性能。因此，螺芴氧雜蒽類電子傳輸材料在有機光電領域具有良好的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種螺芴氧雜蒽型電子傳輸材料及其制備方法和應用，可用于有機電存 儲、有機電/光致發光、光伏電池、有機非線性光學和有機激光等技術領域。

背景技術

在過去的三十年中，有機發光二極管(OLED)在照明應用和用于平板顯示器方面引起了巨大的關注(Applied Physics Letters，1986，48，183)。在1987年第一代熒光材料成功 地實現發光，根據量子自旋統計，最低激發單線態(S₁)在傳統熒光材料發射(最低激發單線態(S₁)到基態(S₀))時，內量子效率最大只有25％，進而決定了最大外量子效 率最大只有5％。在傳統熒光材料發射中，由于系間穿越為禁阻狀態，沒有充分的進行 利用75％的最低激發三線態激子(T₁)。2000年前后，第二代磷光材料實現發射開始出 現，磷光發射利用貴金屬(Ir、Pt等)的強自旋耦合作用，實現了T₁-S₀發射，但是磷 光發射需要貴金屬材料，在提升最大外量子效率的同時，進一步增加了器件制造成本。 為了實現低成本制造高效率OLED器件，2012年第三代延遲熒光材料實現了在不依賴貴 金屬材料基礎上，有效利用了75％三線態激子(Nature，2012，492，234)。延遲熒光機制大 致分為三線態-三線態泯滅(TTA)、局域雜化電荷轉移(HLCT)及熱激活延遲熒光(TADF) 三類，TADF材料相對于TTA和HLCT材料制備器件的成本低，發光效率高，環境友好 等優點迅速成為了研究熱點。

TADF受體材料有利于實現價格低廉、高效性OLED，其中受體材料可分為氰基苯環類、三嗪類、二苯亞砜類及芳香酮類，Adachi等人利用經典吸電子氰基片段與給電子咔 唑片段以苯環作為橋連接，通過改變氰基與咔唑之間的連接位置或在咔唑基團上用甲基、 苯環等進行修飾，器件最大外量子效率(EQE)為20.9％(Science Advances，2018， DOI：10.1126/sciadv.aao6910)。在TADF-OLED中，激基復合物(Exciplex)型TADF具 有極小的電子交換能、容易實現載流子傳輸平衡、產生分子取向，形成極化效應，提高 光提取效率、低開啟電壓，相對于單分子TADF跟有利于實現高效TADF-OLED。目前 通過采用TADF型材料作為代替傳統材料，成功實現了雙逆系間穿越通道型激基復合物 發射，EQE高達17.8％，啟動電壓低至2.4V(AdvancedMaterials，2015，27，2025；Advanced Functional Materials，2016，26，2002)。雖然目前Exciplex-TADF可以實現100％的激子利 用率，但是有效的Exciplex發射與單體材料分子(D或A)的結構特點之間聯系不是十 分明確。

鑒于以上小分子存在的問題，且前期通過一鍋法合成價格低廉、易于修飾螺芴氧雜 蒽(SFX)骨架(Organic Letters，2006，8，2787)，在突破廉價制備技術基礎上，通過引入光電或傳輸基團，構筑系列SFX基發光材料，原有分子結構進一步修飾，將經典吸電子 三嗪片段引入SFX骨架中，在氧雜蒽骨架上引入烷基鏈、烷氧基鏈、咔唑衍生物等片段。

發明內容

本發明的目的就是為了解決現有技術中存在的上述問題，提出十字交叉性、光電性 能傳輸性質優良的一種螺芴氧雜蒽型電子傳輸材料及其制備方法和應用，以解決有機光 電領域傳輸性能差的問題。

本發明的目的將通過以下技術方案得以實現：一種螺芴氧雜蒽型電子傳輸材料，具 有如下結構通式I：