[发明专利]一类基于氰基吡啶的热激活延迟荧光材料及其制备方法与在有机电致发光中的应用

说明书

本发明公开了一类基于氰基吡啶的热激活延迟荧光材料，结构通式如式I所示。本发明的化合物包含氰基吡啶的电子受体和咔唑类衍生物的电子给体，化合物以简单廉价的偶联反应连接，产率较高。通过对电子给体结构的改变，可以实现光电性能的调控，发光颜色分布在从蓝绿光到橙红光的较宽范围中。此外，将此类热激活延迟荧光材料应用于有机电致发光器件中，可以实现不错的器件性能。

技术领域

本发明涉及有机电致发光材料领域，具体涉及一类基于氰基吡啶的热激活延迟荧光材料及其制备方法与在有机电致发光中的应用

背景技术

在过去的几十年中，有机电致发光二极管(OLED)由于成本低、亮度高、视角宽、响应快、可柔性显示等优势而受到广泛关注，被认为是非常有潜力的照明和显示技术。根据发光机理的不同，有机电致发光大致可分为传统荧光(Fluorescence)、磷光(Phosphorescence)和热激活延迟荧光(Thermally Activated Delayed Fluorescence，TADF)三大类。其中，磷光材料通过引入铱和铂等过渡金属配合物，诱发自旋轨道耦合从而利用三线态激子进行发光，但生产成本、制造工艺以及发光性能的弊端限制了其进一步发展。2012年，Adachi等人提出的热激活延迟荧光理论发现，材料中的三线态激子可以通过反隙间穿越过程跃迁到单线态，从而实现理论100％的激子利用效率。[Nature,2012,492,234.]这一发现迅速成为了近十年的研究热点。

通常来说，高效的TADF材料应该具备以下这些特性：1、扭曲的分子结构，以限制过强的分子间作用力，防止聚集猝灭所导致的器件效率的降低；2、较小的单线态(S₁)和三线态(T₁)能级差(ΔE_ST)，可以促进反隙间穿越的发生，从而提高激子的利用效率及反隙间窜越速率常数(k_RISC)；3、较高的辐射跃迁速率，用以实现激子的高效辐射衰减发光；4、适度的最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO)电子云重叠；5、良好的载流子传输能力、热稳定性及成膜性。

目前来说，常用的电子受体基团包括酮类、砜基、吡啶、嘧啶、三嗪、氰基、噁二唑及一些含硼单元。其中，吡啶和氰基由于其较强的吸电子能力以及较高的稳定性而广泛应用于TADF材料的设计合成中。中国发明专利ZL 2014 1 0596592.8基于2,3,5,6-四咔唑基-4-氰基吡啶(4CzCNPy)，以mCP为主体，旋涂型器件获得11.3％的EQE，但器件效率仍有待提高[Adv.Optical Mater.,2015,3,786.]。另一方面，如何对材料的发光颜色进行合适的调控也需进一步探究。目前，对光色调控的主要方法是对受体单元的修饰和改性，而固定受体单元改变给体单元的方法鲜有报道。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一类基于氰基吡啶的热激活延迟荧光材料。

本发明还要解决的技术问题是提供上述基于氰基吡啶的热激活延迟荧光材料的制备方法。

本发明进一步要解决的技术问题是提供上述基于氰基吡啶的热激活延迟荧光材料的应用。

为了解决上述第一个技术问题，本发明公开了一类基于氰基吡啶的热激活延迟荧光材料，其结构通式如式I所示：

其中，R为式II所示结构式中的任意一种；

优选地，所述R为式II1所示的结构式；

为了解决上述第二个技术问题，本发明公开了上述热激活延迟荧光材料的制备方法，卤代氰基吡啶、式III所示咔唑类化合物、碱和溶剂的混合物反应，即得；