一种基于吡啶-3,5-二腈的电致发光材料及其在有机发光器件应用制造技术

本发明专利技术提供一种有机发光器件，具有非常高纯度的发光色调、高发光效率和提升寿命，所述的有机发光器件包括阳极和阴极、空穴注入层、发射层、电子层等多层结构，其中发射层包含发光化合物（通式1）。

【技术实现步骤摘要】
一种基于吡啶-3,5-二腈的电致发光材料及其在有机发光器件应用
本专利技术涉及有机电致发光材料及器件，更具体地讲，涉及到逆向系间窜越热激活延迟RISC发光材料及其有机半导体发光化合物形成的薄膜在电场驱动下的发光器件。
技术介绍
有机电致发光器件(OLED)包括形成阳极和阴极的一对电极，以及空穴注入层、发射层、电子传输层和一些其他电荷层组成的一层或多层材料，其中发射层由发光化合物掺杂剂和主体材料组成。传统的有机电致发光器件(OLED)是具有荧光发光材料掺杂剂的简单结构的器件，这种荧光发光OLED的最大内部量子产率被广泛认为理论上被限制在25％以内，经常可定义为荧光发光材料为第一代发光材料，由其构成的发光器件称为第一代OLED。作为第二代发光材料，磷光材料通过利用三线态提高量子产率，被证明是OLED广泛应用的发光材料掺杂剂。磷光掺杂剂基本上是贵重金属络合物，可引起金属-d轨道相互作用，其理论内部量子效率可达到100％(Appl.Phys.Lett.，1999,75，4-6.)。然而，使用铱金属、稀有金属的磷光金属络合物材料昂贵，存在制造成本问题。此外，由于配合物的配体结构依赖性，磷光发光颜色的设计灵活性也受到限制，并且铱配合物不一定是热稳定的。TADF(Thermallyactivateddelayedfluorescence，热活化延迟荧光)材料作为第三代有机发光材料，由于能够通过逆向窜系(RISC，Reverseinter-systemconversion)(US7034454，JP3848306，JP3848307)过程利用三线态激子参与电致发光，在理论上可实现100％最大激子利用率的特性而受到广泛的关注，成为研究的热点。TADF材料的T1足够接近S1，且T1能级低于S1，并且允许通过热激活的逆向系间窜越RISC将T1激子转换成辐射的S1激子(Appl.Phys.Lett.，2012,101，093306.)，因此，TADF其理论内部量子效率可达到100％。相对于传统荧光材料(第一代有机发光材料)，TADF材料由于能够实现100％的内量子效率，具有更高的电致发光效率；另一方面，相对于金属络合物磷光材料，TADF材料由于不需要用到稀有的贵金属，具有巨大的成本和稳定性优势。吡啶-3,5-二腈与1,3,5-三嗪，具有类似的吸电性，且3、5位的氰基具有了比三嗪氮原子更大的空间位阻，更有利于与之相连的供体产生扭曲角，从而更有利于TADF材料性能，然而目前为止，仅有少数几例基于吡啶-3,5-二腈的TADF材料报道(J.Mater.Chem.,2012,22,8922；J.Mater.Chem.C,2018,6,6543；J.Phys.Chem.Lett.2019,10,2669；CN109912564A)，且效率以及色标等性能远不及报道的基于1,3,5-三嗪的TADF最优性能。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的上述不足，披露了一种有机发光材料及其发光器件，本专利公开提供了一种有机发光器件应用，包括阳极、阴极和夹心其间至少一个如本文所述的发光化合物分子构成的的有机发光层，由此构成的类似“三明治”有机发光器件能够以热激活逆向窜系RISC荧光发光获得器件性能改善，从而提供了现有蓝光荧光材料(第一代有机发光材料)替代方案、或获得类似于现有机磷光发光材料类似高发光效率但避免使用昂贵金属问题。该有机发光器件可以发出具有非常高纯度的发光色调，并且以高发光效率和足够的长寿命实现高亮度的发光，由于不含贵重金属还提供一种低成本生产的有机发光器件。首先，一种有机电致发光二极管器件，包括a)一个阳极、b)一个阴极、c)阳极与阴极中包含多个有机层，多个有机层中包含一个发光层，所述发光层通过电荷注入和有效的跃迁来提供发光；其跃迁是从单线态S1跃迁到基态S0以及三线态T1通过热活化过渡到S1再跃迁到基态S0产生荧光。在上述的有机发光器件中，包括形成阳极和阴极的一对电极，以及包括空穴注入、传输层，发射层，电子注入、传输层等的多层结构器件，其中发射层或发光层由一种或二种主体材料和发光材料化合物组成，发光材料化合物在发光层所占摩尔比为1-45％。根据所述的有机电致发光二极管器件，其特征在于所述的发光层中的发光材料由高斯计算的T1与S1之间的能隙小于0.3eV。根据所述的有机电致发光二极管器件，其特征在于所述的发光层中的发光材料化合物由以下通式1表示。其中R选自烷基，烷氧基，烷基和芳基上的所有氢或部分氢可以被氘取代；Ar选自芳环，其中芳环为单环，稠合芳环和稠合杂环芳环，例如苯基，萘基，蒽基，菲基，芴基，吡啶基，吲哚基，喹啉基，异喹啉基，吖啶基，吩嗪基和菲啶基；Ar上的所有氢或部分氢可以被氘取代；Q选自芳胺、稠合芳胺、稠合的杂环芳胺、咔唑、吩嗪、吩噁嗪、吩噻嗪、二氢吖啶、苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并呋喃、二苯并呋喃、苯并噻唑、苯并恶唑、以及取代的选自芳胺、稠合芳胺、稠合的杂环芳胺、咔唑、吩嗪、吩噁嗪、吩噻嗪、二氢吖啶、苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并呋喃、二苯并呋喃、苯并噻唑、苯并恶唑；Q通过C-C键或C-N键与取代苯环键合；通式1定义的化合物的所有氢或部分氢可以被氘代替。为便于理解，下面给出一些典型的化合物，示例性化合物包括但不限于如下化合物：下面详细描述本专利技术所述材料的有机发光器件应用。本专利技术的有机发光器件是一种具有至少一对电极，其中至少一个电极包括透明或半透明的阳极或阴极，并且一个或多个包含有机化合物的层在电极之间(阳极和阴极)的有机发光器件，其中，所述层的至少一层包含选自通式1表示的化合物的有机化合物。本专利技术的有机发光器件的优选实例如图1、图2所示。事实上，所示的OLED器件包括如下功能层：1：基材1012：基材上覆盖导电铟锡氧化物涂层ITO阳极1013：发光层1044：导电阴极1075：空穴传输层1036：电子传输层1057：电子注入层1068：空穴注入层1029：可能的空穴阻挡层10：可能的电子阻挡层图1是示出本专利技术的有机发光器件的实例的截面图。显然，通过设计、选用本专利技术所述不同发光化合物调节发光层的发光化合物能带，可以调节发光颜色。因此，根据所述的有机发光器件，其特征在于所述的发光器件为波长440-500nm的蓝光，或波长为510-545nm的绿光，或波长为550-580nm的黄光，或发光器件为波长590-640nm的红光。另一方面，本专利技术所述发光化合物也可以作为辅助主体材料，使用量为重量分数为5-20％，作为敏化剂作用，汇集主体材料产生的激发子(包括单线态、三线态)，自身不发光而传递激发子给发光掺杂剂，提升器件性能。附图说明图1示出本专利技术的有机发光器件的实例的截面图:图2示出本专利技术的有机发光化合物1紫外-荧光光谱图图3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机电致发光二极管器件，包括/na)一个阳极、/nb)一个阴极、/nc)阳极与阴极中包含多个有机层，多个有机层中包含一个发光层，所述发光层通过电荷注入和有效的跃迁来提供发光；其跃迁是从单线态S

【技术特征摘要】
1.一种有机电致发光二极管器件，包括
a)一个阳极、
b)一个阴极、
c)阳极与阴极中包含多个有机层，多个有机层中包含一个发光层，所述发光层通过电荷注入和有效的跃迁来提供发光；其跃迁是从单线态S1跃迁到基态S0以及三线态T1通过热活化过渡到S1再跃迁到基态S0产生荧光。


2.根据权利要求1所述的有机电致发光二极管器件，其特征在于所述的发光层由一种或二种主体材料和发光材料化合物组成，发光材料摩尔比为1-45％。


3.根据权利要求1所述的有机电致发光二极管器件，其特征在于所述的发光层中的发光材料由高斯计算的T1与S1之间的能隙小于0.3eV。


4.根据权利要求1、2和3，其特征在于所述的发光层中的发光材料化合物由以下通式1表示。



其中
R选自烷基，烷氧基，烷基和芳基上的所有氢或部分氢可以被氘取代；
Ar选自芳环，其中芳环为单环，稠合芳环和稠合杂环芳环，例如苯基，萘基，蒽基，菲基，芴基，吡啶基，吲哚基，喹啉基，异喹...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓常，许千千，坪山明，殷正凯，上野和則，
申请(专利权)人：冠能光电材料深圳有限责任公司，江西冠能光电材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44