[發明專利]基于氮雜環的激基復合物受體材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202310120251.2
• 申請日: 2023-02-15
• 公開（公告）號: CN115974843A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 鄭才俊;趙倫;張明;卓灝
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: C07D401/14
• 分類號: C07D401/14;C09K11/06;H10K50/11;H10K85/60;H10K101/25
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 鄧黎

本發明提供的基于氮雜環的激基復合物受體材料及其制備方法和應用，屬于有機光電材料技術領域，通過將2?苯基?4,6二(4?吡啶)?1,3,5?三嗪與螺二芴和吡啶結合，合成兩種激基復合物受體材料，合成方法簡單，產率高，具有很好電化學穩定性；其中，加入螺二芴提升分子剛性，減少非輻射躍遷，降低效率滾降；加入吡啶加深LUMO能級，有利于發展紅光激基復合物型OLED；本發明將合成的激基復合物受體材料與給體材料結合形成激基復合物，作為有機電致發光器件的發光層，可實現黃光、橙紅光的發射，且具有較高的外量子效率，最高可達到11.5％，具有廣泛的應用前景，有望在平板顯示和固態照明等領域廣泛應用。

技術領域

本發明屬于有機光電材料技術領域，具體涉及基于氮雜環的激基復合物受體材料及其制備方法和應用。

背景技術

自1987年Tang和Van?Slyke首次發明有機發光二極管(OLED)以來，OLED一直是人們研究的熱點。與現有的液晶顯示器(LCD)相比，OLED可以自主發光，無需背光源，還具有響應速度快、驅動電壓低、發光效率高、分辨率高、視角廣和對比度高等特點。OLED以廉價的玻璃、金屬甚至柔性的塑料為基板，具有成本低、生產工藝簡單、可進行大面積生產等優點，已成為新一代的全彩顯示和照明技術，在手機、電腦、電視、數碼相機、GPS、可彎曲折疊電子產品以及照明領域具有廣闊的應用前景。

OLED中產生的單重態激子和三重態激子的比例為1：3。在傳統的熒光OLED中只能利用單重態激子用于光子生成，導致內部量子效率(IQE)理論上僅為25％。磷光OLED通過引入含重金屬的磷光材料，可以同時利用單重態激子和三重態激子，在理論上可以達到100％的IQE，但重金屬的稀有性和污染性對于磷光OLED的進一步應用有重大限制。近年來，利用熱激活延遲熒光(TADF)機制的OLED快速發展，由于其不需要重金屬的參與依舊能實現100％的內量子效率，被社會各界廣泛研究。TADF機制包括利用TADF材料實現的分子內TADF，以及利用TADF激基復合物實現的分子間TADF。

激基復合物的形成及能隙大小由電子給受體的能級決定，因此，能級范圍寬、種類豐富的電子給受體材料是促進激基復合物發展的關鍵。通常，電子受體材料含有的基團都是具有缺電子特性的基團，具有較強的吸電子能力，且在外加電壓下電子能夠實現有效傳輸。目前，廣泛應用于電子受體材料的有三嗪、吡啶等氮雜環吸電子基團，由于這些基團具有穩定的電化學特性、良好的電子遷移率以及高的三重態能級，因而能夠有效傳輸電子和限制激子。隨著對激基復合物形成過程和工作原理的深入研究，許多新的受體材料被設計并合成用于高性能激基復合物體系。但在開發受體材料方面仍有許多需要研究的問題，不同受體材料在器件中表現出特定和急需改進的電致發光性能，因此設計新型氮雜環的激基復合物受體材料是非常有必要的。

發明內容

本發明針對上述現有技術中存在的技術問題，提出了基于氮雜環的激基復合物受體材料及其制備方法和應用，以氮雜環為核心，合成了2種激基復合物受體材料。

本發明所采用的技術方案如下：

基于氮雜環的激基復合物受體材料，其特征在于，具有如式(1)所示的結構：

其中，當R₁為H時，R₂為螺二芴；當R₁為吡啶時，R₂為H；

所述螺二芴和吡啶的分子結構分別如式(2)、式(3)所示：

進一步地，所述基于氮雜環的激基復合物受體材料的分子結構為如下所示的13DPy-TRZ和TRZ-SBF：

基于氮雜環的激基復合物受體材料的制備方法，其特征在于，所述激基復合物受體材料的分子結構為13DPy-TRZ，制備方法具體為：