基于乙烯基团的热交联型荧光材料及其应用制造技术

本发明专利技术属于有机电致发光材料技术领域，具体公开了一种基于乙烯基团的热交联型荧光材料及其应用。热交联型热激活延迟荧光材料分子设计中引入双(苯基磺酰基)苯和3,3

【技术实现步骤摘要】
基于乙烯基团的热交联型荧光材料及其应用


[0001]本专利技术属于有机电致发光材料领域，特别涉及一种基于乙烯基团的热交联型荧光材料及其应用。

技术介绍

[0002]有机发光二极管(OLED,Organic Light
‑
Emitting Diode)是近年来的研究热点，并且正在逐步走向商业化。根据发光材料在发光机理上的区别，可以将其分为荧光材料和磷光材料。
[0003]人类最早接触有机电致发光(EL,Organic Electroluminescence)是在1936年，Destriau课题组将荧光有机化合物掺入聚合物中，并制成了在通电条件下可发光的薄膜，但是当时并没有引起人们重视。在随后的半个世纪中，因为存在厚度大、启动电压高、外量子效率低、亮度低、以及制备器件的材料不匹配等一系列器件缺陷，未能制出令人眼前一亮的器件，使得有机电致发光材料的发展非常缓慢。直到1987年，邓青云团队首次以真空蒸镀工艺，将8
‑
羟基喹啉铝同时作为发光材料与电子传输材料制成了双层有机电致发光显示器件，为有机电致发光开辟了新的方向。在1998年，Forrest等人首次利用磷光材料制备了器件，并在2001年研发出内量子效率可达到近100％的绿光器件。这激发了科研工作者的激情，并从此开始推动OLED产业的高速发展。2009年，日本九州大学Adachi课题组将二氟化锡的卟啉配合物应用到OLED器件中，这也是TADF材料首次在电致发光中的应用，开启了TADF材料及其器件的研究热潮。目前TADF材料从蓝光至近红外区域均取得了重大突破。TADF过程是由于最低激发单线态和最低激发三线态之间的能级差(ΔE
ST
)足够小，三线态激子受热后通过反系间窜越(RISC)上转换至单线态，单线态激子再辐射跃迁回基态而发光。因此，基于TADF材料的器件内量子效率理论上能达到100％。快速的反系间窜跃(RISC)是获得高效率TADF材料的关键，因此，TADF材料通常需要在激发单重态(S1)和三重态(T1)状态之间表现出非常小的能量分裂(ΔE
ST
)。为了达到这个目的，目前应用最广泛的是具有扭曲的给体(D)
‑
受体(A)结构的分子设计，以有效减少最高占据分子轨道(HOMO)与最低未占分子轨道(LUMO)之间的空间重叠，从而减小ΔE
ST
。
[0004]近年来，将交联基团用于OLED器件材料上的研究在国内外受到广泛关注。其中，乙烯基基团与氧杂环丁烷基团是热交联与光交联的代表性基团。乙烯基可以在相对较低的固化温度且无需引发剂的条件下发生聚合反应，形成耐溶剂的薄膜，并且不存在副产物，因这些优势，乙烯基几乎成为交联材料中使用最多的交联基团。目前，将交联材料用于OLED器件的研究大部分集中在空穴传输材料、电子传输材料上，而将其直接修饰在发光层材料上的研究较少。

技术实现思路

[0005]本专利技术构筑了一种基于乙烯基团的热交联型荧光材料，以3
‑
乙烯基咔唑为给体单元，3,3
’‑
联吡啶为受体单元构筑了主体材料；以4
‑
乙烯基二苯胺为给体单元，双(苯基磺酰
基)苯为受体单元构筑了客体材料。同时研究了交联前后对材料光物理性能的影响，对于探索高效荧光材料具有重要意义。
[0006]为了实现上述技术目的，本专利技术提供了以4
‑
乙烯基二苯胺为给体单元，双(苯基磺酰基)苯为受体单元构筑了客体荧光材料化合物1；以3
‑
乙烯基咔唑为给体单元，3,3
’‑
联吡啶为受体单元构筑了主体荧光材料的荧光材料化合物2，具有如下结构：
[0007][0008]以双(苯基磺酰基)苯和3,3
’‑
联吡啶基团分别为受体单元，在其邻位引入给体单元，改变不同交联给体单元，进而调节分子的单线态与三线态的能级差，易于获得TADF材料。
[0009]本专利技术的另一个目的是提供化合物2作为主体材料在制备溶液加工型黄光有机电致发光二极管发光层中的应用，可以获得黄光发射性能优异的有机电致发光器件。
[0010]进一步地，基于乙烯基团的热交联型荧光材料化合物2与客体材料掺杂使用。
[0011]更进一步地，基于乙烯基团的热交联型荧光材料化合物2与基于乙烯基团的热交联型荧光材料客体材料化合物1掺杂使用，化合物1的掺杂量为1wt.％～5wt.％。
[0012]更具体的，有机电致发光二极管发光层的制备方法为：将主体材料和客体材料溶解在氯苯溶液中，旋涂在空穴注入层表面，经退火处理，加热交联，形成有机电致发光二极管发光层。
[0013]进一步的，旋涂转速为1500
‑
1800r/s，优选1700r/s。
[0014]进一步的，旋涂厚度为54
‑
56nm，优选55nm。
[0015]进一步的，退火温度70
‑
90℃，优选80℃、退火时间15min。
[0016]进一步的，加热交联反应的温度为150
‑
180℃，优选150℃，反应时间为30min。
[0017]化合物1和化合物2的分子交联反应过程：
[0018][0019]相对于现有技术，本专利技术的技术原理及有益效果在于：
[0020](1)1,3
‑
乙烯基咔唑和4
‑
乙烯基二苯胺是一种弱给电子单元，而双(苯基磺酰基)苯和3,3
’‑
联吡啶是一种强受体单元，二者结合有利于实现HOMO和LUMO轨道分离，进一步减小ΔE
ST
，更易于获得TADF材料。在对称给体单元上加入乙烯基官能团进一步降低交联温度。
[0021](2)分子中引入交联基团，交联后形成三维网状聚合物，交联后发光层具有抗溶剂和热稳定性的特性，能够避免发光层与其它层互溶，使得OLED的发光层能够通过溶液加工制备，对解决多层溶液法制备时存在的上层溶剂对下层薄膜的腐蚀问题具有重要意义，有利于工业化生产大规模的OLED器件制备。
[0022](3)本专利技术获得了系列热交联型荧光材料，其电致发光发射波长在黄光区域。
[0023](4)本专利技术获得了电致发光颜色为黄光的TADF
‑
OLED器件。
附图说明：
[0024]图1为本专利技术实施例1制得的化合物1和化合物2的热失重曲线；
[0025]图2为本专利技术实施例1制得的化合物1(A)和化合物2(B)的差示扫描量热谱图；
[0026]图3为本专利技术实施例1制得的化合物1(A)和化合物2(B)在甲苯溶液中的紫外可见光吸收以及光致发光光谱图；
[0027]图4为本专利技术实施例1制得化合物1(A)和化合物2(B)在甲苯溶液中的低温(77K)荧光光谱和磷光光谱图；
[0028]图5为本专利技术实施例1制得的化合物1(A)和化合物2(B)在石油醚、正己烷、四氢呋喃、二氯甲烷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于乙烯基团的热交联型荧光材料，其特征在于，所述基于乙烯基团的热交联型荧光材料的分子结构式如式Ⅰ所示：2.权利要求1所述的基于乙烯基团的热交联型荧光材料的应用，其特征在于，所述基于乙烯基团的热交联型荧光材料作为主体材料在溶液加工制备有机电致发光二极管发光层中的应用。3.根据权利要求2所述的基于乙烯基团的热交联型荧光材料的应用，其特征在于，有机电发光二极管发光层为黄光发射。4.根据权利要求2所述的基于乙烯基团的热交联型荧光材料的应用，其特征在于，式Ⅰ所示的基于乙烯基团的热交联型荧光材料与客体材料掺杂使用。5.根据权利要求4所述的基于乙烯基团的热交联型荧光材料的应用，其特征在于，客体材料的分子结构式如式Ⅱ所示：6.根据权利要求2所述的基于乙烯基团的热交联型荧光材料的应用，其特征在于，发光层的制备方法为：将基...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚飞，周嘉淳，朱卫国，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：