[發明專利]一種綠色熱激活延遲熒光材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202011194230.8
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112300056A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 唐建新;謝鳳鳴;李艷青;周經雄;曾馨逸
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C07D209/86
• 分類號: C07D209/86;C09K11/06;H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫周強;陶海鋒

本發明涉及一種具有非摻雜性質的綠色熱激活延遲熒光材料及其制備方法，為3,5?二（9H?咔唑?9?基）?2,4,6?三（3,6?二叔丁基?9H?咔唑?9?基）苯腈。本發明所提供的化合物供體和受體之間扭轉角很大，具有扭曲的內電荷轉移（TICT）的特點，同時具有典型的熱激活延遲熒光（TADF）性質，100%的高熒光量子產率（PLQY）和高熱穩定性等優點，更重要的是此化合物在純膜狀態下沒有聚集濃度淬滅（ACQ）效應。且其合成制備步驟少，原料易得，合成及純化工藝簡單，產率高，可大規模合成制備。

技術領域

本發明涉及有機電致發光材料領域，尤其涉及一種可工業化、性能好的熱激活延遲熒光材料及其電致發光器件。

背景技術

有機發光二極管（OLED）由于其在光源、柔性平板顯示中有巨大的應用而廣受關注?；诔Ｒ師晒獠牧系牡谝淮l光器件OLED顯示內部量子效率（IQE）高達25%，外部量子效率（EQE）為5-7.5%，這是因為發射材料只能獲得單重態激子。含有貴金屬原子的第二代磷光材料可以有效的利用單線態和三線態激子來通過自旋-軌道耦合，其IQE可達100%；然而，考慮到銥（Ir）和鉑（Pt）稀少且昂貴，它們在有機發光材料領域中的應用受到很大的限制。近些年新興的第三代發光材料-熱活化延遲熒光（TADF）材料不含金屬，且TADF材料可以通過將三線態激子通過從最低三重激發態（T₁）通過逆系間穿越到單重激發態（S₁）上，轉化成光子而使IQE也可達到100%，是磷光發光材料極具潛力和前景廣闊的替代品，因而在過去幾年，在有機電致發光領域引起了極大的關注。

對于絕大多數TADF材料，都會遭受很嚴重的聚集濃度淬滅（ACQ）現象，在制備OLED器件時都是作為客體材料低濃度摻雜在主體材料中，目前，在高濃度摻雜，甚至非摻雜的高效TADF材料非常罕見，因此，若能設計合成出一種不會遭受濃度淬滅的TADF材料，同時實現高效率非摻雜電致發光器件，將會又巨大的應用前景和經濟價值。

發明內容

本發明公開了一種高效綠色熱激活延遲熒光材料及其制備方法，熱激活延遲熒光材料的化學名稱為3,5-二（9H-咔唑-9-基）-2,4,6-三（3,6-二叔丁基-9H-咔唑-9 -基）苯腈，用以解決熱激活延遲熒光材料濃度淬滅現象嚴重、非摻雜電致發光器件效率低的難題；同時解決現有TADF材料合成制備步驟多，原料昂貴，合成及純化工藝復雜，產率不高，難于大規模量產的問題；尤其是，該熱激活延遲熒光材料的高濃度摻雜發光層制備的OLED，實現其EQE超過20%，并且低效率滾降的目標。

本發明熱激活延遲熒光材料為3,5-二（9H-咔唑-9-基）-2,4,6-三（3,6-二叔丁基-9H-咔唑-9 -基）苯腈，其化學式為：C₉₁H₈₈N₆，其化學結構式如下：

。

上述熱激活延遲熒光材料的制備方法包括以下步驟：以2,3,4,5,6-五氟苯腈、3,6-二叔丁基-9H-咔唑和9H-咔唑為原料，連續一鍋法反應制備得到所述綠色熱激活延遲熒光材料；反應可參考如下：

反應完畢后，反應液倒入水中，然后再抽濾得大量固體，產物采用柱層析（石油醚/二氯甲烷，體積比為4：1）的方法進行分離提純，得到所述熱激活延遲熒光材料。

本發明公開了上述熱激活延遲熒光材料在制備有機電致發光器件中的應用。所述有機電致發光器件的發光層包括上述熱激活延遲熒光材料，所述熱激活延遲熒光材料作為客體材料摻雜主體材料作為發光層，或者直接作為發光層；進一步的，所述熱激活延遲熒光材料的摻雜濃度為10～100wt%。