[發明專利]一種基于萘并硫氧芴的綠光小分子及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202011393478.7
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112661743B
• 公開（公告）日: 2023-02-14
• 發明（設計）人: 郭婷;胡黎文;應磊;曹鏞
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C07D333/78
• 分類號: C07D333/78;C09K11/06
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 桂婷

本發明屬于有機光電技術領域，具體涉及一種基于萘并硫氧芴的綠光小分子及其制備方法與在有機發光二極管(OLED)中的應用。基于萘并硫氧芴的綠光小分子的化學結構如下所示，本發明所得基于萘并硫氧芴的綠光小分子是基于電子給體萘并硫芴與電子受體萘并硫氧芴，將具有高熒光量子產率的蒽基團作為核，通過合理的分子設計，不僅可以實現高的固態發光效率，又可以通過雜化局域?電荷轉移(HLCT)機理提高激子利用率，作為發光層在非摻雜或摻雜有機發光二極管(OLED)中得到應用，所制備的器件具有高效率，低驅動電壓等特性，有效克服傳統熒光材料效率低和在高亮度下器件效率滾降嚴重的問題。

技術領域

本發明屬于有機光電技術領域，具體涉及一種基于萘并硫氧芴的綠光小分子及其制備方法與應用。

背景技術

有機發光二極管(OLED)顯示器中采用有機材料作為發光材料，材料結構容易修飾及改進，選擇范圍廣；驅動電壓低，只需3～12V的直流電壓；可自發光，不需要背光源；廣視角，可接近180°；響應速度快，可達1μs量級；此外，還有質量輕、超薄、可制作大尺寸、撓性面板、成型加工簡便等優點。由于OLED顯示器眾多的優勢，得到了科學界和工業界的廣泛關注，自從1987年美國柯達公司開發出OLED器件，至今，已有多家機構投入資源到OLED技術的開發。經過幾十年的快速發展，OLED平板顯示技術日益趨向成熟，并已在平板顯示領域占據一席之地，但在壽命、穩定性、成本等方面仍需繼續改進。

依據自旋統計學，電子和空穴復合后形成激子，將產生25％的單線態激子和75％的三線態激子。單重態(S₁)和三重態(T₁)激子輻射躍遷回基態(S₀)，同時發射出不同性質的光，即熒光和磷光。傳統熒光材料的單線態激子從S₁態到S₀態是通過快速輻射躍遷發光，時間尺度為納秒級，T₁態激子因為自旋禁阻作用以非輻射失活的形式回到基態然后以熱量等形式散失，導致器件的內量子效率理論上最高僅為25％，外量子效率最高相應只能達到5％，嚴重限制器件性能的提高。鑒于有機電致發光材料在OLED顯示技術中的關鍵作用，以及降低成本的迫切需求，業界正積極投入研發兼具高能量利用效率與廉價的新一代OLED材料，并取得了重要的進展與突破。主要的研發方向包括：三線態-三線態淬滅延遲熒光(TTA)，熱激發延遲熒光(TADF)和局域雜化電荷轉移態(HLCT)。其中TTA將大比例的T激子通過反系間竄越方式轉化為S激子，產生了額外熒光，即兩個三重態激子淬滅生成一個額外的單重態激子和一個基態，額外單重態激子輻射退激，發射額外熒光，熒光內量子效率可以超過理論極限的25％，表現出高的激子利用率。但是利用TTA機理實現高效電致發光性能的材料多基于蒽體系，普適性較差；另一種基于TADF機理的電致發光材料，雖能獲得優異的流明效率及內量子效率，但是在高電流密度下，器件效率衰減較快，不易產業化應用，因此開發一種激子利用率高、效率衰減緩慢的電致發光材料十分必要。

發明內容

本發明的首要目的在于針對目前有機/單體發光二極管(O/PLED)，提供一種基于萘并硫氧芴的綠光小分子。該種電致發光材料具有較好的熱穩定性，較優異的光電性能，適合于旋涂、噴墨打印等溶液加工工藝，具有巨大的應用潛力。

本發明的另一目的在于提供所述的基于萘并硫氧芴的綠光小分子的制備方法。

本發明的再一目的在于提供所述的基于萘并硫氧芴的綠光小分子的應用，該電致發光單體可用于發光二極管、有機場效應晶體管、有機太陽能電池、有機激光二極管等。

本發明目的通過以下技術方案實現：

一種基于萘并硫氧芴的綠光小分子，其化學結構式如式(Ⅰ)所示：