一种具有多发光单元的红光材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及有机电致发光技术领域，本发明专利技术公开一种具有多发光单元的红光材料及其制备方法和应用，所述具有多发光单元的红光材料，以芳香胺衍生物作为给体单元，以氰基取代的氮杂环作为受体单元，通过两个或三个给

【技术实现步骤摘要】
一种具有多发光单元的红光材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及有机电致发光
，主要涉及一种具有多发光单元的红光材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]1987年，美国Kodak公司的C.W.Tang等人制备了以氧化铟锡（ITO）和金属合金薄膜分别为阳极和阴极，以芳香胺类材料作为空穴传输层，以8
‑
羟基喹啉的铝配合物（Alq3）作为电子传输层与发光层的发光器件，器件效率为1.51lm/W(见C.W. Tang and S. A. WanSlyke, Appl. Phys. Lett., 1978, 51, 913)，从此全球掀起了对于有机电致发光技术的研究。
[0003]根据电子自旋守恒的量子力学跃迁规律的约束，传统荧光染料只能够利用25%的单线态激子的能量，内量子效率的极限是25%。1998年美国普林斯顿大学的Forrest等人利用金属铂配合物磷光材料制备出内量子效率23%、外量子效率4%的发光器件（见M.A.Baldo, D.F.O
’
Brienetal, Nature, 1998, 395, 151）。铱、铂等重金属诱导的自旋轨道耦合作用使得三线态激子可以直接通过辐射跃迁过程回到基态发射磷光，其理论内量子效率可以达到100%。但是铱铂等重金属的引入提高了磷光材料的成本，而且深蓝光磷光材料的化学稳定性差，器件在高亮度下的效率滚降严重。因此急需开发廉价稳定的有机小分子材料实现高效稳定的OLED器件。
[0004]近年来，热活化延迟荧光（TADF: Thermally Activated Delayed Fluorescence）材料由于具有三线态激子可以反系间窜越过程回到单线态，进而发射延迟荧光的特点，同样可以实现100%的激子利用率（见H.Uoyama, K.Goushi, K.Shizu, H.Nomura, C.Adachi, Nature, 2012, 492, 234）。近年来天蓝光、绿光等发光波长的TADF材料获得了飞速的发展（见 T. A. Lin, T. Chatterjee, W. L. Tsai, W. K. Lee, M. J. Wu, M. Jiao, K. C. Pan, C. L. Yi, C. L. Chung, K. T. Wong, and C. C. Wu, Adv. Mater. , 2016, 28, 6976 ; Tien
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Lin Wu, Min
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Jie Huang, Chih
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Chun Lin, Pei
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Yun Huang, Tsu
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Yu Chou, Ren
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Wu Chen
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Cheng, Hao
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Wu Lin, Rai
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Shung Liu, and Chien
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Hong Cheng, Nature Photonics, 2018, 12, 235; Yasuhiro Kondo, Kazuki Yoshiura, Sayuri Kitera, Hiroki Nishi, Susumu Oda, Hajime Gotoh, Yasuyuki Sasada, Motoki Yanai, and Takuji Hatakeyama, Nature Photonics, 2019, 13, 678.）。红光材料由于能隙规则的限制，其非辐射跃迁速率随着发光波长的增加迅速降低，因此高效率、低滚降的红光、深红光TADF材料还十分稀少（见 J. X. Chen, W. W. Tao, W. C. Chen, Y. F. Xiao, K. Wang, C. Cao, J. Yu, S. Li, F. X. Geng, C. Adachi, C. S. Lee, and X. H. Zhang, Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 2019, 58, 14660; J. Xue, Q. Liang, R. Wang, J. Hou, W. Li, Q. Peng, Z. Shuai, and J. Qiao, Adv. Mater., 2019, 31 , 1808242; Y. L. Zhang, Q. Ran, Q. Wang, Y. Liu, C. Hanisch, S. Reineke, J. Fan, and L. S. Liao, Adv. Mater., 2019, 31, 1902368.），这限制了高效TADF材料在全彩显示和白
光照明中的应用。
[0005]因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

[0006]鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种具有多发光单元的红光材料及其制备方法和应用，旨在解决现有高效率、低滚降的红光材料较少的问题。
[0007]本专利技术的技术方案如下：一种具有多发光单元的红光材料，其中，所述具有多发光单元的红光材料的通式如式（I）所示；式（I）；在式（I）中，E基团为给
‑
受体发光单元，所述E基团的通式如式（II）所示；式（II）；其中，在式（I）中，n为2或3；当n为2时，所述E基团连接在苯环的邻位、对位或间位；当n为3时，所述E基团连接在苯环的均位；在式（II）中，D基团为给体单元，A基团为受体单元，π环为式（I）中所述E基团所连接的苯环；A基团的分子结构为具体实施方式中A
‑
1~A
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7中任何一种。
[0008]所述具有多发光单元的红光材料，以芳香胺衍生物作为给体单元，以氰基取代的氮杂环作为受体单元，通过两个或三个给
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受体单元引入到同一个苯环上，构造具有多发光单元的红光TADF材料，具有较高的摩尔吸光系数以及荧光量子效率，可以实现更高效的红光发射以及制备更高效的电致发光器件。
[0009]所述的具有多发光单元的红光材料，其中，所述D基团的分子结构为具体实施方式中D
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1~D
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25中任何一种。给体单元为芳香胺化合物，采用以上给
‑
受体单元的组合可以构建具有扭曲的分子构型，赋予材料TADF特性，提高三线态激子利用率。
[0010]所述的具有多发光单元的红光材料，其中，在D
‑
1~D
‑
25中，R1为H、F、Cl、苯基、咔唑基、二苯胺基、含有1
‑
16个碳的直链或支链烷基、含有1
‑
16个碳的直链或支链烷氧基，X为C(CH3)2、O、S、N
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Ph。
[0011]所述的具有多发光单元的红光材料，其中，所述具有多发光单元的红光材料为具体实施方式中化合物1~49中的任意一种。
[0012]一种如上所述的具有多发光单元的红光材料的制备方法，其中，包括以下步骤：合成中间体；合成最终产物；其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有多发光单元的红光材料，其特征在于，所述具有多发光单元的红光材料的通式如式（I）所示； 式（I）；在式（I）中，E基团为给
‑
受体发光单元，所述E基团的通式如式（II）所示；式（II）；其中，在式（I）中，n为2或3；当n为2时，所述E基团连接在苯环的邻位、间位或对位；当n为3时，所述E基团连接在苯环的均位；在式（II）中，D基团为给体单元，A基团为受体单元，π环为式（I）中所述E基团所连接的苯环；A基团的分子结构为A
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1~A
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7中任何一种：7中任何一种：。2.根据权利要求1所述的具有多发光单元的红光材料，其特征在于，所述D基团的分子结构为D
‑
1~D
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25中任何一种：25中任何一种：
。3.根据权利要求2所述的具有多发光单元的红光材料，其特征在于，在D
‑
1~D
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25中，R1为H、F、Cl、苯基、咔唑基、二苯胺基、含有1
‑
16个碳的直链或支链烷基、含有1
‑
16个碳的直链或支链烷氧基，X为C(CH3)2、O、S、N
‑
Ph。4.根据权利要求1所述的具有多发光单元的红光材料，其特征在于，所述具有多发光单元的红光材料为化合物1~49中的任意一种：
。5.一种如权利要求1~4任一所述的具有多发光单元的红光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：合成中间体；合成最终产物；其中，所述合成中间体的步骤包括以下步骤：将包含给体基团的溴代原料与第一原料偶联反应，生成包含乙炔基团的中间体M1或M1
’
；所述第一原料为邻二乙炔基苯、对二乙炔基苯、间二乙炔基苯或均三乙炔基苯；使用高锰酸钾在弱酸性溶剂中氧化中间体M1或M1
’
的乙炔基基团，生成连二酮中间体M2或M2
’
；所述合成最终产物的步骤包括以下步骤：中间体M2或M2
’
与第二原料反应得到终产物；所述第二原料为二氨基马来腈、4,5
‑
二氰基邻苯二胺、6,7
‑
二氰基
‑
2,3
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁宝炎，毕海，庄旭鸣，梁洁，王悦，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：