[發明專利]一種基于吲哚并螺吖啶的有機電致發光材料及其在OLED中應用

在審

• 申請號: 202310387116.4
• 申請日: 2023-04-12
• 公開（公告）號: CN116375708A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 趙祖金;唐本忠;郝國夏
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C07D471/10
• 分類號: C07D471/10;C07F5/02;C09K11/06;H10K85/60;H10K50/11
• 代理公司: 北京深川專利代理事務所(普通合伙) 16058
• 代理人: 郭麗紅

本發明公開了一種基于吲哚并螺吖啶的有機電致發光材料及其在OLED中應用，涉及有機電致發光材料技術領域。本發明是利用以吲哚并螺吖啶為核心的化合物作為有機電致發光材料，該類材料同時具有hRISC和NUV發射特性。本發明有機電致發光材料合成方法簡單、原料易得、產率較高，得到的材料結構穩定，存放簡單。利用本發明有機電致發光材料制成的OLEDs器件具有較高的電致發光性能。

技術領域

本發明屬于有機電致發光材料技術領域，具體涉及一種基于吲哚并螺吖啶的有機電致發光材料及其在OLED中應用。

背景技術

有機電致發光器件又稱有機發光二極管(Organic?Light-Emitting?Diodes,OLEDs)，是指有機半導體和發光材料在電場驅動下，載流子從兩極注入并在發光層復合導致發光，是一類基于有機發光材料、將電能轉換為光能的器件。使用傳統熒光材料制備的OLEDs器件，其激子利用率僅能達到25％，剩余75％的三線態激子會以非輻射衰減形式回到基態而不發光，故其器件效率很低；基于磷光材料的OLEDs能夠實現100％的激子利用率，但其含有貴金屬、穩定性差、制備成本高等缺點限制了其在電致發光器件中的實際應用。基于純有機熱激活延遲熒光(Thermally?Activated?Delayed?Fluorescent,TADF)材料的OLEDs能充分利用電激發產生的單線態和三線態激子，實現100％的激子利用率，實現很高的器件效率，但難以同時實現高激子利用率和高熒光輻射效率，效率滾降嚴重，藍光材料效率及穩定性方面也難以突破，且往往使用復雜的摻雜技術，增加了制備成本，還會出現相分離問題而降低器件的使用壽命。

將電荷轉移態(Charge-Transfer,CT)與局域態(Locally-Excited,LE)雜化形成新的局域-電荷轉移雜化激發態(Hybridized?Local?and?Charge-Transfer，HLCT)，是解決TADF機制問題的新的分子設計方案，這種思路有利于分子的高能級三線態反系間竄越(RISC?formhighertriplet?energy?levels,hRISC)至單線態實現理論上100％的激子利用率(熱激子機理)。同時，快速的高能級反系間竄越過程可以有效避免三線態激子累積導致的三線態-三線態湮滅，使得基于熱激子機理的OLED往往具有優良的器件穩定性。另外，熱激子機理的給受體強度適中，容易獲得色純度較高的藍光材料，且OLED通常為非摻雜器件，制備工藝簡單，成本低廉。目前熱激子機理的材料種類還比較單一，亟待開發。

因此，如何提供一種固態發光效率高、高電激發激子利用率的有機電致發光材料是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種基于吲哚并螺吖啶的有機電致發光材料，該材料同時具有高能級三線態反系間竄越(hRISC)和近紫外(NUV)發射特性，

本發明另一目的在于提供上述基于吲哚并螺吖啶的有機電致發光材料在有機電致發光領域中的應用。

本發明的目的通過下述方案實現：

一種基于吲哚并螺吖啶的有機電致發光材料，其是為以下化合物中一種：

本發明上述化合物是以吲哚并螺吖啶為核心，分別在3號，6號和10號位點接上弱吸電子基團，從而得到發射光譜在深藍到近紫外波段的系列分子。由于吲哚并吖啶基團與螺芴基團之間通過sp3雜化的碳原子或硅原子相連，因此兩部分幾乎呈現相互正交的狀態，分子結構扭曲，聚集狀態下分子間距較大，有效地減弱分子間相互作用，減緩由Dexter能量轉移而導致的激子湮滅過程，在聚集態下實現強烈的發光。