[发明专利]一种有机电致发光材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及有机电致发光材料技术领域，尤其涉及一种有机电致发光材料及其制备方法和应用。

背景技术

有机发光二极管(OLEDs)在大面积平板显示和照明方面的应用引起了工业界和学术界的广泛关注。然而，传统有机荧光材料只能利用电激发形成的25％单线态激子发光，器件的内量子效率较低(最高为25％)。外量子效率普遍低于5％，与磷光器件的效率还有很大差距。尽管磷光材料由于重原子中心强的自旋-轨道耦合增强了系间窜越，可以有效利用电激发形成的单线态激子和三线态激子发光，使器件的内量子效率达100％。但磷光材料存在价格昂贵，材料稳定性较差，器件效率滚落严重等问题限制了其在OLEDs的应用。热激活延迟荧光(TADF)材料是继有机荧光材料和有机磷光材料之后发展的第三代有机发光材料。该类材料一般具有小的单线态-三线态能级差(△EST)，三线态激子可以通过反系间窜越转变成单线态激子发光。这可以充分利用电激发下形成的单线态激子和三线态激子，器件的内量子效率可以达到100％。同时，材料结构可控，性质稳定，价格便宜无需贵重金属，在OLEDs领域的应用前景广阔。

聚合物器件的荧光亮度和光电效率与小分子器件相比有明显不足，但是其具有优异的光电稳定性，良好的机械加工特性，可以采用旋涂、印刷或者喷墨打印的方式制成大面积柔性面板，这是小分子所无法比拟的。

为了充分利用TADF有机材料高效率和聚合物高稳定性的优点，并进一步希望可以通过打印、印刷、旋涂的方式制备低成本、大面积的OLED显示面板，人们尝试将TADF材料和聚合物联系在一起，希望可以得到高效率并且适于印刷的材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种以四苯基乙烯和吖啶为骨架的包含TADF单体的共轭聚合物作为有机电致发光材料。本发明的共轭聚合物有机电致发光材料，以四苯基乙烯和吖啶为骨架，夹杂TADF单体结构，结构新颖，并且光电性能优异，薄膜荧光量子效率位于45％-83％，所制备器件外量子效率最高达到4.8％。本发明所制备TADF共轭聚合物Mw：7K-11K，分散系数位于1.6-2.0，热力学性能稳定，并且在常规溶剂，例如四氢呋喃、甲苯、氯苯、二甲苯中均具有良好的溶解性，可以通过打印、印刷、旋涂的方式制备器件，适合作为大面积平板显示器的发光层。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种有机电致发光材料，结构通式如下：

其中，所述A₁、A₂与A₃相同或不相同，并独立选自C₁-C₁₀的直链或支链烷基、C₁-C₁₀的含烷氧基直链或支链烷基；R为TADF单体结构；n为1-100。

其中R为TADF单体结构，选自下述结构中的任意一种：

其中，R₂选自氢、C₁-C₁₀的直链或者支链烷基、C₁-C₁₀的含烷氧基直链或者支链烷基。

本发明提供一种有机电致发光材料的制备方法，包括以下步骤：

A、将化合物Ⅰ、化合物Ⅱ、催化剂A和碱加入有机溶剂中，在惰性气体保护条件下，反应得到中间体M-A，其反应方程式为：

其中A₁选自C₁-C₁₀的直链或支链烷基、C₁-C₁₀的含烷氧基直链或支链烷基；

B、将步骤A中反应得到的中间体M-A与化合物Ⅲ、催化剂B加入有机溶剂中反应得到中间体M-B，其反应方程式为：

其中A₂选自C₁-C₁₀的直链或支链烷基、C₁-C₁₀的含烷氧基直链或支链烷基；

C、将步骤B中反应得到的中间体M-B与NBS加入有机溶剂中，在惰性气体保护条件下，反应得到中间体M，其反应方程式为：

D、将化合物Ⅳ、R-A与催化剂C加入有机溶剂中，在惰性气体保护条件下，反应得到中间体N-A，其反应方程式为：