[發(fā)明專利]一種熱誘導(dǎo)延遲熒光化合物及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910050983.2
• 申請(qǐng)日: 2019-01-18
• 公開（公告）號(hào): CN109810097B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程延祥;李闊飛;朱運(yùn)會(huì);姚兵;楊一可;戰(zhàn)宏梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號(hào): C07D401/14
• 分類號(hào): C07D401/14;C07D403/10;C07D403/14;C07D209/88;C07D209/86;C07D401/10;C07D409/04;C07D409/10;C09K11/06;H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發(fā)明提供了一種熱誘導(dǎo)延遲熒光化合物及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明提供的化合物具有式(I)所示結(jié)構(gòu)，本發(fā)明通過在咔唑的1，8位引入取代芳香基團(tuán)，同時(shí)在咔唑的其它位置輔以特定的基團(tuán)，使得得到的化合物具有小的第一激發(fā)單重態(tài)與第一激發(fā)三重態(tài)能級(jí)差，從而實(shí)現(xiàn)有效的延遲熒光。且該化合物的光致發(fā)光效率在固態(tài)下更高，有利于三重態(tài)激子被充分利用。該化合物應(yīng)用于電致發(fā)光器件時(shí)，可突破傳統(tǒng)熒光材料5％的外量子效率限制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光材料領(lǐng)域，尤其涉及一種受體單元旋轉(zhuǎn)受限的熱誘導(dǎo)延遲熒光化合物及其制備和應(yīng)用。

背景技術(shù)

從1987年鄧青云等(Applied Physics Letters：1987，51：913-915.)發(fā)明了以8-羥基喹啉鋁為熒光小分子發(fā)光材料的有機(jī)電致發(fā)光二極管(OLED)以來，OLED迅速發(fā)展并取得巨大進(jìn)展。由于其具有發(fā)光效率高、能耗小、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，成為眾多科研人員與相關(guān)企業(yè)競相研究的對(duì)象。其中發(fā)光材料作為OLED制作的關(guān)鍵材料，引起人們更多關(guān)注。傳統(tǒng)的熒光材料只能利用單重態(tài)激子發(fā)光，內(nèi)量子效率限制在25％；磷光材料可以利用Ir、Pt等貴金屬的重原子效應(yīng)增加旋軌耦合，實(shí)現(xiàn)單重態(tài)激子和三重態(tài)激子的100％利用。但由于使用貴金屬，限制了這類磷光配合物的應(yīng)用。熱誘導(dǎo)延遲熒光(TADF)材料利用合理的分子設(shè)計(jì)、可以獲得小的第一單重激發(fā)態(tài)和第一三重激發(fā)態(tài)之間的能級(jí)差(ΔE_ST)，使第一三重激發(fā)態(tài)電子吸收周圍環(huán)境中的熱量，經(jīng)過逆向系間穿越過程上轉(zhuǎn)換至第一單重激發(fā)態(tài)，進(jìn)而輻射躍遷，從而實(shí)現(xiàn)電注入單重態(tài)和三重態(tài)激子的100％利用。

為了實(shí)現(xiàn)較小的ΔE_ST，TADF分子多采用給/受體(D/A)扭曲結(jié)構(gòu)，D單元和A單元保持一個(gè)合適的扭轉(zhuǎn)角，使分子的最高占有軌道(HOMO)和最低空軌道(LUMO)有效分離。常用的D單元為咔唑、9，9-二烷基-9，10-二氫吖啶和三苯胺等。咔唑具有較強(qiáng)的給電子能力、易于在氮原子上進(jìn)行功能化修飾及其較高的穩(wěn)定性，同時(shí)咔唑具有較好的空穴傳輸能力、較高的三重態(tài)能級(jí)，有利于光電材料的性能改善。

在現(xiàn)階段TADF材料研究中，咔唑常見的取代位置為3，6位和2，7位，而由于空間位阻效應(yīng)，咔唑1，8位難以引入取代基，特別是難以引入大位阻的芳香基團(tuán)，使得咔唑給體基團(tuán)與通過氮原子連接的受體基團(tuán)間的碳-氮單鍵易于發(fā)生旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而減小了給/受體間扭曲角，使分子HOMO和LUMO不能發(fā)生有效分離，而無法獲得良好穩(wěn)定性和高效的TADF新材料。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種熱誘導(dǎo)延遲熒光化合物及其制備和應(yīng)用，本發(fā)明提供的化合物不僅具有熱誘導(dǎo)延遲熒光，且穩(wěn)定性和發(fā)光效率均比較高。

本發(fā)明提供了一種熱誘導(dǎo)延遲熒光化合物，具有式(I)所示結(jié)構(gòu)，

其中，R₁、R₂獨(dú)立地選自C1～C30的烷基，C1～C30的烷氧基、C2-C36的二烴基胺基、C6～C35的取代芳基或C6～C35的未取代芳基；

Ar₁、Ar₂獨(dú)立地選自C6～C50的取代芳基、C6～C50的芳基胺基、C4～C50的取代雜芳基、C4～C50的取代芳雜基或氫，且Ar₁、Ar₂不同時(shí)為氫；

A為含有吸電子取代基團(tuán)的C6～C50的芳基或C3～C45的雜芳基。

優(yōu)選的，所述R₁、R₂獨(dú)立地選自C4～C20的烷基，C4～C20的烷氧基、C5～C30的二烴基胺基、C8～C20的取代芳基或C8～C20的未取代芳基；

其中，所述取代芳基上的取代基為C1～C12的烷基和C1～C12的烷氧基中的一種或兩種。