[發明專利]一種熱交聯型樹枝狀熱激活延遲熒光材料及其合成和應用

有效

• 申請號: 202010460198.7
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111533679B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 孫開涌;薛峰;卲景玲;蔡照勝
• 申請（專利權）人: 山西穿越光電科技有限責任公司
• 主分類號: C07D209/88
• 分類號: C07D209/88;C09K11/06;C09K11/02;H01L51/54;H01L51/56
• 代理公司: 北京專贏專利代理有限公司 11797
• 代理人: 劉梅

本發明公開了一種熱交聯型樹枝狀熱激活延遲熒光材料及其合成和應用，屬于有機光電材料與有機發光二極管器件領域。該熒光材料的分子結構由三部分組成，第一部分是具有熱激活延遲熒光性質的發光核；第二部分是通過非共軛基團連接的咔唑基團作為外圍樹枝基團；第三部分是樹枝基團外圍連接的苯乙烯熱交聯基團。該新型材料的優勢：外圍樹枝基團的空間位阻效應能有效抑制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；熱交聯基團的引入能有增強固體薄膜的穩定性和成膜性能。這類熱激活延遲熒光材料具有良好的發光性能和成膜性能，適用于濕法制備有機電致發光器件。

技術領域

本發明屬于有機光電材料與有機發光二極管器件領域，具體涉及一種外圍熱交聯樹枝基團、熱交聯型樹枝狀熱激活延遲熒光材料及其合成方法和應用。

背景技術

熱激活延遲熒光(TADF)材料因其具有無金屬和可實現100％理論內量子效率的特點，被稱為最新一代熒光材料在有機發光二極管應用方面(OLED)越來越受到人們廣泛關注。截止目前，已有大量的蒸鍍型小分子TADF材料已被開發出來，并在發光效率和色純度方面得到了極大提升。然而，目前所報道的蒸鍍型OLED大多采用蒸鍍工藝，存在著設備投資和維護費用高昂、有機材料利用率低以及不易實現大面積制備等缺點。相比之下，溶液法通常工藝簡單，成本低廉，同時在大面積和柔性器件上具有明顯優勢。因此，開發可溶液法加工的TADF材料具有十分重要的意義。

目前，對于可濕法TADF材料的研究主要集中在兩方面：樹枝狀TADF材料和聚合物TADF材料。樹枝狀TADF材料因其具有良好的濕法成膜性能，同時外圍的樹枝基團的空間位阻效應能夠很好的抑制單線態激子的淬滅，適合用于非摻雜的濕法OLED器件。Yamamoto等(Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,5677-5682)首次報道了基于三嗪電子基團的咔唑類綠光樹枝狀TADF材料，器件的最大外量子效率為3.4％。2016年，蔣等(J.Mater.Chem.C,2016,4,8810-8816)首次報道了通過柔性鏈引入TADF發光核的方法報道了非共軛型的TADF聚合物材料，使得器件最大外量子效率相比發光核提高了近10倍。然而，樹枝狀材料的薄膜抗薄膜侵蝕性能通常受限于材料的自身分子量的限制。TADF聚合物材料具有良好濕法成膜性和抗溶劑侵蝕性能，是用于全濕法溶液OLED器件加工的優良材料。Andrey等(Adv.Mater.2015,27,7236-7240)首次報道了將主客體組分通過金屬催化聚合的方式制備TADF聚合物材料，避免了相分離的影響并且獲得了100％的激子利用率。然而，目前對于高效發光的TADF聚合物材料的研究還很少，主要原因來自于對于主體部分能級和三線態激子淬滅問題難以得到很好的調控。

發明內容

解決的技術問題：針對上述技術問題，本發明提出了一種熱交聯型樹枝狀熱激活延遲熒光材料及其合成方法和應用，基于氰基和咔唑的熱激活延遲熒光發光核，引入外圍咔唑樹枝基團和苯乙烯交聯基團，共設計了5個新型熱交聯型樹枝狀熱激活延遲熒光材料，用于探究了外圍支鏈對發光核的封裝效果及其交聯基團對全濕法器件性能的影響。

技術方案：本發明提供了一種熱交聯型樹枝狀熱激活延遲熒光材料，其具有式Ⅰ所示結構：

上述熱交聯型樹枝狀熱激活延遲熒光材料的合成方法，包括以下步驟：

(1)室溫下，將一定量4-羥基咔唑和1,6-二溴己烷加入甲苯溶液中攪拌溶解后，加入適量四丁基溴化銨和濃度為50％的NaOH水溶液，反應溫度為60-80℃，反應時間為2-6小時，反應結束后，粗產品通過柱層析法提純得到產品：9-(6-溴己基)-9氫-4-羥基咔唑；其中4-羥基咔唑、1,6-二溴己烷、四丁基溴化銨和NaOH的摩爾比值為1：3-5：0.1-0.2：2-3；