[發明專利]一種藍色電致發光材料及其合成方法和應用

有效

• 申請號: 202111130791.6
• 申請日: 2021-09-26
• 公開（公告）號: CN113861206B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 王亞飛;李德寬
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: C07D487/22
• 分類號: C07D487/22;C09K11/06;H10K50/11;H10K85/60
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 張偉

本發明公開了一種藍色電致發光材料及其合成方法和應用。該藍色電致發光材料是以三(三唑)并三嗪為受體單元，咔唑、吖啶或胺類等為給體單元，同時通過優化給受體單元連接位置、給體單元數目以及給體單元種類，得到一系列最大發射波長在400～490nm區間內的藍色電致發光材料，同時獲得發光效率更高的藍色電致發光材料，利用該藍色電致發光材料制備的發光器件外量子效率20％。

技術領域

本發明涉及一種有機發光材料及其合成方法和應用，特別涉及一種基于三(三唑)并三嗪單元的D₃-A/D₂-A/D-A型藍色電致發光材料及其合成方法，還涉及其作為有機電致發光二極管的主體材料和客體發光材料的應用，屬于有機電致發光材料技術領域。

技術背景

有機發光二極管(OLED)具有響應時間短、視角寬、發光色域寬且顯示色彩艷麗，已經成為下一代新型顯示技術。最近，國內外機構相繼推出曲面屏顯示器和折疊屏手機不僅讓人們看到了OLED商品化之后的科技感，也讓科研工作者看到了它未來的無限可能。這對于推動有機發光二極管的發展具有重大意義。

熱活性延遲熒光材料(TADF)作為最有應用前景的有機電致發光材料，除了其不含貴重金屬，能夠保環境和節約資源以外，還能充分利用單/三線態激子發光，達到理論上100％的內量子效率。自從TADF材料開發以來，其優異的性能一直領跑新第一代有機電致發光材料。通常，電子給體(D)和電子受體(A)單元直接共軛連接來構建TADF分子。這類分子中的HOMO和LUMO能級分別分布在給體和受體單元上，這使HOMO和LUMO能級的交疊顯著降低，以保證單/三線態能隙(ΔE_ST)較小，實現TADF性能。迄今為止，與紅光和綠光TADF材料相比，藍色電致發光材料的發展還相對落后。因此，開發高效率發光的藍色電致發光材料具有重要的研究意義。

三(三唑)并三嗪具有適中的吸電子性能及易化學修飾等優勢，是一種較好的半導體電子受體單元。目前有文獻報道，采用稠環電子受體單元—三(三唑)并三嗪以受體，在其外圍引入咔唑或吖啶等給體單元，構筑系列藍光TADF材料。具體如(202010024470.7)以及(Dyes?and?Pigments,2021,182,108589-108597)。但目前報道的D₃-π-A星型藍色有機熱活性延遲熒光(TADF)材料其發光性能有待提高。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明的第一個目的是在現有技術的基礎上進行改進，通過對現有的TADF材料的給體單元的種類、數目及給受體單元的連接位置進行優化，構筑的一系列D₃-A、D₂-A和D-A型藍色電致發光材料，其最大發射波長在400～490nm區間內。

本發明的第二個目的是在于提供一種藍色電致發光材料的合成方法，該方法步驟簡單，反應條件溫和，有利于大規模生產。

本發明的第三個目的是在于提供一種藍色電致發光材料的應用，將這類藍色電致發光材料應用于有機電致發光二極管中，作為器件的主體材料及客體發光材料，有效提高器件外量子效率，最高達到20％以上。

為了實現上述技術目的，本發明提供了一種藍色電致發光材料，其具有式I、式II、式III或式IV結構：

其中，D為

R為氫或叔丁基。