热活化延迟荧光材料及使用其所制备的有机发光二极管制造技术

本发明专利技术公开一种热活化延迟荧光材料，其包括如式(I)所示的结构，并具有低单三线态能级差、高反向系间窜越常数及高光致发光量子产率。再者，本发明专利技术公开一种有机发光二极管，包括阳极、阴极以及位于阳极与阴极之间的发光层及有机功能层，所述发光层及所述有机功能层中之一或二者包括具有式(I)结构的热活化延迟荧光材料。

Thermal activation delay fluorescent materials and organic light emitting diodes prepared with them

【技术实现步骤摘要】
热活化延迟荧光材料及使用其所制备的有机发光二极管
本专利技术是有关于一种有机发光材料
，特别是有关于一种热活化延迟荧光材料以及使用所述热活化延迟荧光材料所制备的有机发光二极管。
技术介绍
有机发光二极管(organiclight-emittingdiodes,OLEDs)在固态照明及平板显示等领域具有广阔的应用前景，而发光客体材料是影响有机发光二极管的发光效率的主要因素。在早期，有机发光二极管使用的发光客体材料为荧光材料，其在有机发光二极管中的单重态和三重态的激子比例为1:3，因此在理论上有机发光二极管的内量子效率(internalquantumefficiency,IQE)只能达到25％，使荧光电致发光器件的应用受到限制。再者，重金属配合物磷光发光材料由于重原子的自旋轨道耦合作用，而能够同时利用单重态和三重态激子，进而达到100％的内量子效率。然而，通常重金属配合物磷光发光材料所使用的重金属都是铱(Ir)或铂(Pt)等贵重金属，并且重金属配合物磷光发光材料在蓝光材料方面尚有待改良。纯有机热活化延迟荧光材料(thermallyactivateddelayedfluorescence，TADF)具有低单三重态的能级差(single-tripletenergygap，ΔEST)，使得三重态激子可以通过反向系间窜越(reverseintersystemcrossing，RISC)回到单重态，再通过辐射跃迁至基态而发光，从而能够同时利用单重态激子及三重态激子，在理论上亦可以实现100％的内量子效率。对于热活化延迟荧光材料，低单三线态能级差、高反向系间窜越常数(kRISC)及高光致发光量子产率(photoluminescencequantumyield，PLQY)是制备高效率有机发光二极管的必要条件。然而，目前具备上述条件的热活化延迟荧光材料相对于重金属配合物而言还是比较缺乏的。因此，有必要提供一种新颖的热活化延迟荧光材料，以解决现有技术所存在的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种热活化延迟荧光材料，其具有如式(I)所示的结构:其中R选自或其任意组合。本专利技术另一实施例提供一种有机发光二极管，其包括：一阳极；一阴极；以及位于所述阳极与所述阴极之间的一发光层，所述发光层包括前述的热活化延迟荧光材料。在本专利技术的一实施例中，所述热活化延迟荧光材料为下列化合物1：在本专利技术的一实施例中，所述化合物1是通过下述合成路线合成出：在本专利技术的一实施例中，所述热活化延迟荧光材料为下列化合物2：在本专利技术的一实施例中，所述化合物2是通过下述合成路线合成出：在本专利技术的一实施例中，所述热活化延迟荧光材料为下列化合物3：在本专利技术的一实施例中，所述化合物3是通过下述合成路线合成出：相较于先前技术，本专利技术实施例的高热活化延迟荧光材料具有较低的单三线态能级差、高反向系间窜越常数及高光致发光量子产率，进而有利于实现具有高发光效率的有机发光二极管。附图说明图1是本专利技术实施例的热活化延迟荧光材料在室温下于甲苯溶液中的光致发光光谱。图2是本专利技术实施例的有机发光二极管的示意图。具体实施方式一般热活化延迟荧光材料具有电子给体和电子受体相结合的分子结构，本专利技术通过调控给体单元的结构来改变其给电子能力，有效的增加热活化延迟荧光材料的发光效率，进而有利于实现具有高性能的有机发光二极管。本专利技术提供的热活化延迟荧光材料，其主要具有如式(I)所示的结构:其中R选自或其任意组合，其中本专利技术式(I)所示的结构的左下角及右下角的R优选是选自相同取代基，但本专利技术亦可能设计成使左下角及右下角的R选自不同取代基。以下结合实施例和附图来对本专利技术作进一步的详细说明，其目的在于帮助更好的理解本专利技术的内容，但本专利技术的保护围不仅限于这些实施例。实施例1：制备结构式如下的热活化延迟荧光材料合成步骤如下所示：首先，向250mL二口瓶中加入原料1(3.0g，5mmol)、咔唑(2.0g，12mmol)、醋酸钯(90mg，0.4mmol)和三叔丁基膦四氟硼酸盐(0.34g，1.2mmol)。然后，将二口瓶放到手套箱中，并在二口瓶中加入NaOt-Bu(1.16g，12mmol)。接着，在氩气氛围下，于二口瓶中打入100mL事先除水除氧的甲苯，在120℃反应48小时后获得反应液。冷却至室温后，将二口瓶中的反应液倒入300mL冰水中。随后，用二氯甲烷对反应液进行萃取，萃取三次后，合并每次萃取取得的有机相，并用柱层析法(二氯甲烷:正己烷，v:v，1:2)进行分离纯化，最终获得目标化合物1(淡蓝色粉末)2.1g，产率55％。MS(EI)m/z:770.01。实施例2：制备结构式如下的热活化延迟荧光材料合成步骤如下所示：首先，向250mL二口瓶中加入原料1(3.0g，5mmol)、9,9-二甲基吖啶(2.5g，12mmol)、醋酸钯(90mg，0.4mmol)和三叔丁基膦四氟硼酸盐(0.34g，1.2mmol)。然后，将二口瓶放到手套箱中，并在二口瓶中加入NaOt-Bu(1.16g，12mmol)。接着，在氩气氛围下，于二口瓶中打入100mL事先除水除氧的甲苯，在120℃反应48小时后获得反应液。冷却至室温后，将二口瓶中的反应液倒入300mL冰水中。随后，用二氯甲烷对反应液进行萃取，萃取三次后，合并每次萃取取得的有机相，并用柱层析法(二氯甲烷:正己烷，v:v，2:3)进行分离纯化，最终获得目标化合物2(绿色粉末)2.0g，产率47％。MS(EI)m/z:854.10。实施例3：制备结构式如下的热活化延迟荧光材料合成步骤如下所示：首先，向250mL二口瓶中加入原料1(3.0g，5mmol)、吩恶嗪(2.2g，12mmol)、醋酸钯(90mg，0.4mmol)和三叔丁基膦四氟硼酸盐(0.34g，1.2mmol)。然后，，将二口瓶放到手套箱中，并在二口瓶中加入NaOt-Bu(1.16g，12mmol)。接着，在氩气氛围下，于二口瓶中打入100mL事先除水除氧的甲苯，在120℃反应48小时后获得反应液。冷却至室温后，将二口瓶中的反应液倒入300mL冰水中。随后，用二氯甲烷对反应液进行萃取，萃取三次，合并每次萃取取得的有机相，并用柱层析法(二氯甲烷:正己烷，v:v，1:1)进行分离纯化，最终获得目标化合物3(红色粉末)1.8g，产率45％。MS(EI)m/z:801.98。目标化合物1-3的物理特性：目标化合物1-3的光致发光光谱峰值(photoluminescencepeak，PLpeak)最低单重态能级(S1)、最低三重态能级(T1)、单三重态能级差(ΔEST)、最高占据分子轨域(highestoccupiedmolecularorbital，HOMO)的能级和最低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热活化延迟荧光材料，其特征在于：所述热活化延迟荧光材料具有如式(I)所示的结构:/n

【技术特征摘要】
1.一种热活化延迟荧光材料，其特征在于：所述热活化延迟荧光材料具有如式(I)所示的结构:



其中R选自或其任意组合。


2.根据权利要求1所述的热活化延迟荧光材料，其特征在于：所述热活化延迟荧光材料为下列化合物1：





3.根据权利要求2所述的热活化延迟荧光材料，其特征在于：所述化合物1是通过下述合成路线合成出：





4.根据权利要求1所述的热活化延迟荧光材料，其特征在于：所述热活化延迟荧光材料为下列化合物2：





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【专利技术属性】
技术研发人员：罗佳佳，
申请(专利权)人：武汉华星光电半导体显示技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42