[发明专利]一种可溶液加工的热激活延迟荧光材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可溶液加工的热激活延迟荧光材料及其制备方法。该类分子结构由两部分组成，一部分是具有热激活延迟荧光性质的核，另一部分是通过烷基链连接具有高三线态能级的基团，具有如式I所示结构，式I，其中，R₁,R₂中最多有一个是氢，其余均为通过烷基链连接的具有高三线态能级的基团。该新型材料的优势：外围支链的空间位阻效应能有效降低三线态激子的浓度淬灭，提高发光器件的性能；烷基链的引入能够有效的增强材料溶解性和成膜性。结果表明：这类可溶液加工的热激活延迟荧光材料具有较大的分子量，良好的成膜性能，适用于湿法制备有机电致发光器件。且随着外围支链的增多，器件性能得到较大的提高。

技术领域

本发明属于有机电致发光材料领域，具体涉及一种新型的有机发光材料，即一种可溶液加工的热激活延迟荧光材料。

背景技术

有机发光二极管(OLED)由于其驱动电压低，响应速度快，发光效率高，制作工艺简单以及易于实现全色显示等优点，被誉为最具研究前景的新一代显示器。而热激活延迟荧光材料(TADF)由于其可以充分利用单三线态激子，实现100％内量子效率。因此TADF材料被广泛应用于有机发光二极管中。到目前为止，TADF材料的研究者主要关注如何提高有机发光二极管器件性能及其色纯度。

在小分子的TADF材料中,研究者们在这两方面取得了极大的成就。但是仍有一些挑战，制约着这种优异材料实现大规模的商业化生产。例如性能较好的小分子热激活延迟荧光材料由于其分子量相对较小，空间位阻较小，易团聚，不适合应用与湿法制备器件中。所以大部分小分子热激活延迟荧光材料都是通过真空蒸镀法制作器件。但这种制备工艺相较于湿法制备工艺，流程复杂，对设备要求较高，所以花费较高。不利于实现大规模商业化生产。

而聚合物的热激活延迟荧光材料由于其分子量较大，空间位阻大，不易团聚，成膜性能好，可以通过喷墨打印或者旋涂法等湿法制备器件，在大面积平板显示方面具有巨大研究潜力。但是聚合物热激活延迟荧光材料由于合成路线较长，副反应较多，提纯难度较大，且发光亮度和效率较小分子低很多，所以目前研究进展缓慢。

而这种新型的可溶液加工的热激活延迟荧光材料由两部分组成，一部分是具有热激活延迟荧光性质的核，另一部分是通过烷基链连接具有高三线态能级的基团。它既不属于小分子也不属于聚合物材料，但由于其烷基链连接的外围支链的空间位阻效应使其同时具有小分子的优异性能和聚合物分子良好的成膜性。且其制备及提纯方法相对聚合物会简单很多。因此在湿法制备器件的过程中，这种材料具有独特的优势。是目前为止，最适合湿法制备器件的热激活延迟荧光材料。

发明内容

技术问题：本发明的目的是在改善现有有机材料在湿法制备器件中存在的问题，并在此基础上提供一种新型的可溶液加工的热激活延迟荧光材料及其制备方法。制备方法是利用烷基链的亲核取代反应连接外围的高三线态能级的基团与内部具有热激活延迟荧光性质的核，得到产物。再通过比较外围支链的不同取代个数，研究外围支链数对内部具有热激活延迟荧光性质的核的封装效果。

技术方案：本发明探究了新型的可溶液加工的热激活延迟荧光材料及其制备方法。基于两种具有热激活延迟荧光性质的核合成了12类新型树枝状热激活延迟荧光材料。并首次探究了外围支链数目对内部具有热激活延迟荧光性质的核的封装效果的影响。

本发明的可溶液加工的热激活延迟荧光材料分子结构由两部分组成，一部分是具有热激活延迟荧光性质的核，另一部分是通过烷基链连接具有高三线态能级的基团，所述的材料具有如下结构：

其中，R₁,R₂中最多有一个是氢，其余均为通过烷基链连接的具有高三线态能级的基团。

其中，所述的热激活延迟荧光性质的核为如下结构的基团：

所述通过烷基链连接的具有高三线态能级的基团为如下结构的基团：