新型1,8-萘酰亞胺類有機(jī)電致發(fā)光主體材料及器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一系列具有三線態(tài)融合延遲熒光（TFDF）性質(zhì)的新型1,8-萘酰亞胺衍生物類化合物及制備方法和它們在電致發(fā)光器件中的應(yīng)用。以該類分子作為有機(jī)電致發(fā)光主體材料，可制備出高效率的黃光、橙光和紅光有機(jī)發(fā)光二極管，其對激子的利用率均可大幅超過單線態(tài)激子利用率理論極限（25%，即外量子產(chǎn)率5%）。因此，這類材料是非常有前景的具有TFDF性質(zhì)的主體材料，設(shè)計(jì)合成該類材料對于提高電致熒光器件的發(fā)光效率，推進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程具有重要的理論及實(shí)踐意義。
【專利說明】新型1 ’ 8-萘酰亞胺類有機(jī)電致發(fā)光主體材料及器件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于有機(jī)電致發(fā)光材料領(lǐng)域，特別涉及一類能用于制備黃光、橙光及紅光電致發(fā)光器件的具有三線態(tài)融合能力的新型主體材料。具體地說，本發(fā)明涉及一系列具有延遲熒光性質(zhì)的1，8-萘酰亞胺衍生物類化合物及制備方法，以及該類1，8-萘酰亞胺衍生物類化合物作為主體材料在有機(jī)電致發(fā)光領(lǐng)域中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]有機(jī)電致發(fā)光二極管(OLED)由于其在全彩顯示及照明方面的潛在應(yīng)用，而受到了人們的廣泛關(guān)注。根據(jù)發(fā)光機(jī)制，OLED可分為磷光OLED和熒光OLED兩大類。其中磷光OLED由于可以同時(shí)利用三線態(tài)激子和單線態(tài)激子，因此這類器件的發(fā)光效率一般較高Udv.Mater., 2009, 21，4802】。但是這類器件中需要使用磷光材料作為發(fā)光材料，而其一般為貴金屬配合物，價(jià)格昂貴U； Am.Chem.Soc., 2012，134，14706】;且純藍(lán)光電致磷光材料分子性能十分低下。相比之下，熒光OLED由于使用不含重金屬的熒光材料為發(fā)光材料，故其成本比較低廉，且種類豐富多樣，易于獲得純藍(lán)光材料。但是熒光OLED —般只能利用單線態(tài)激子，激子利用率理論值僅為25%【/%j^.Rew.B., 1999，60，14422】。因而，想要突破其理論限制，提高熒光器件的電致發(fā)光效率，將不發(fā)光的三線態(tài)激子利用起來是一個(gè)極其重要的手段，而利用延遲熒光技術(shù)則可實(shí)現(xiàn)對三線態(tài)激子的有效利用iAdv.Mater.，2013，25，3707】。按照機(jī)理，延遲熒光可分為熱致延遲熒光(TADF)和三線態(tài)融合延遲熒光(TFDF)兩類Mater.，2013, 25, 1455】。自 2009 年 Chihaya Adachi 首次將 TADF 類材料運(yùn)用到有機(jī)電致發(fā)光器件中以來，TADF類材料受到廣泛關(guān)注。TADF類材料目前僅能作為發(fā)光客體材料用于制備0LED，雖然其理論內(nèi)量子效率可高達(dá)100%，但是這類材料需要在具有較小的單線態(tài)-三線態(tài)能級(jí)差(AEst)的同時(shí)，還要兼具高的光致發(fā)光效率。而從分子結(jié)構(gòu)上講，要想獲得盡可能小的Λ Est，往往會(huì)同時(shí)帶來發(fā)光效率低下的問題【艙tore，2012，492，234】。因此，高性能的TADF發(fā)光客體材料目前極為少見【泛挪.Commun., 2012，48，9580】。
[0003]TFDF則是另一種利用三線態(tài)激子的有效手段，可通過三線態(tài)-三線態(tài)湮滅(TTA)過程生成額外的單線態(tài)激子，因此TFDF-0LED的最大內(nèi)量子效率亦可高達(dá)62.5% IApp1.Phys.Lett., 2011，98，083302】。目前的研究工作主要集中于研究TTA過程對OLED器件發(fā)光效率的影響，使用的是具有TFDF性質(zhì)的常見材料，比如蒽類衍生物、三(8-羥基喹啉合鋁)及紅熒烯等[/--.Rev.Lett., 2009，102，087404; Appl.Phys.Lett., 2009，94，083307; Appl.Phys.Lett., 2013, 103, 263301】，整體的電致發(fā)光的性能往往不是很理
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[0004]開發(fā)高性能 的新型TFDF材料，對于提高電致熒光器件的發(fā)光效率，推進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程具有重要的理論及實(shí)踐意義。具有TFDF特性的材料不僅可用作非摻雜的發(fā)光材料制備高效OLED U.Mater.Chem., 2008, 18，3376】，而且還能作為主體材料，通過與發(fā)光客體分子間形成fSrster能量傳遞，實(shí)現(xiàn)對三線態(tài)激子的利用，從而大大提高器件的效率【JAppl.Phys., 2009, 106, 124510】。由于TFDF材料在作為主體材料時(shí)既能實(shí)現(xiàn)對三線態(tài)激子的有效利用，且不需要自身具有高的固體發(fā)光效率，因此在滿足2ET ^ Es的先決條件下IISRNMater.Sc1., 2013，2013，19】，從分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論角度來講，這類TFDF主體材料較TADF材料更易于獲得。
[0005]本發(fā)明旨在開發(fā)一系列具有TFDF性質(zhì)的新型電致發(fā)光主體材料。以其作為主體材料，可制備出高效率的黃光、橙光和紅光TFDF-OLEDs，其發(fā)光效率均可大幅超過單線態(tài)的利用率理論極限(25%)，對應(yīng)外量子產(chǎn)率為5%。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的之一在于提供一系列具有TFDF性質(zhì)的新型1，8-萘酰亞胺衍生物類化合物。
[0007]本發(fā)明所提供的具有TFDF性質(zhì)的1，8-萘酰亞胺衍生物類化合物的電致發(fā)光主體材料的結(jié)構(gòu)通式(其中R1和R2是通過苯氧橋與1，8-萘酰亞胺單元相連接)如下:
【權(quán)利要求】
1.一系列具有三線態(tài)融合延遲熒光(TFDF)性質(zhì)的1，8-萘酰亞胺衍生物類化合物的電致發(fā)光主體材料的結(jié)構(gòu)通式(其中R1和R2是通過苯氧橋與1，8-萘酰亞胺單元相連接)如下:
2.如權(quán)利要求1所述任一具有TFDF性質(zhì)的新型1，8-萘酰亞胺衍生物類化合物的制備方法，其特征在于步驟和反應(yīng)條件為:(I)在高純氬氣保護(hù)下，依次加入等摩爾量配比的兩個(gè)反應(yīng)底物，以Pd(pph3)4作為催化劑、Na2C03(2 Μ)溶液作為堿、甲苯作為溶劑，加熱回流24h，反應(yīng)完畢，蒸發(fā)溶劑至干，將得到的殘余物進(jìn)行柱層析分離，收集相應(yīng)組分，重結(jié)晶；(2)在高純氬氣保護(hù)下，依次加入等摩爾量配比的兩個(gè)反應(yīng)底物，以CuI作為催化劑、1，10-鄰菲羅啉作為配體、K3PO4作為堿、甲苯作為溶劑，加熱回流24 h，蒸除溶劑，將得到的殘余物進(jìn)行柱層析分離，收集相應(yīng)組分，重結(jié)晶，合成路線如下:
3.如權(quán)利要求1所述具有TFDF性質(zhì)的1，8-萘酰亞胺衍生物類化合物作為主體材料在電致發(fā)光領(lǐng)域中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C09K11/06GK103992305SQ201410099439
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】盧志云, 周潔, 王寧, 鄭徐軍, 黃艷 申請人:四川大學(xué)