一种热活化延迟荧光材料及其应用制造技术

本发明专利技术属于有机电致发光领域，尤其涉及一种热活化延迟荧光材料及其应用，本发明专利技术材料包括具有符合式(1)所示的分子结构：

A thermally activated delayed fluorescence material and its application

The invention belongs to the field of organic electroluminescence, in particular to a thermally activated delayed fluorescence material and its application. The material of the invention comprises a molecular structure having the conformance formula (1):

【技术实现步骤摘要】
一种热活化延迟荧光材料及其应用
本专利技术属于有机电致发光领域，尤其涉及一种热活化延迟荧光材料及其应用。
技术介绍
有机电致发光二级管(OLED)产生于上世纪80年代，它具有自发光、广视角、相应速度快、色域宽广、可实现柔性显示等诸多优点，经过三十年的不断发展，该技术已逐步走向成熟，目前，有机电致发光技术，已经广泛应用在智能手机、平板电视、虚拟现实等诸多商品中。有机电致发光器件是一种电流驱动的发光器件，按照发光机制的不同，可以分为荧光器件和磷光器件两种，当电荷从电极注入器件时，由于电子自旋方向的随机性，单重态激子的比例只有25％，另外75％为三重态激子，一般情况下，荧光器件只能利用单重激发态激子发光，而磷光器件可以同时应用单重态激子和三重态激子的能量，因此，磷光器件的效率远大于荧光器件。磷光器件的效率高于荧光器件，不过，磷光器件也有其不足之处，如磷光材料主要是含有贵金属的配合物，特别是金属铱和铂的配合物，由于金属铱和铂本身价格昂贵，因此，磷光材料的价格极其昂贵，这也限制了磷光材料的应用空间。因此，开发使用荧光材料作为发光分子，且能够实现高效发光的OLED器件，这样的研究方向显得极具吸引力。2012年，C.Adachi在Nature上发表论文(Nature.,2012，492，234)，首次报道了一种基于热活化延迟荧光(TADF)机制，实现高效发光的荧光器件，由于该类材料能够同时利用单重态激子和三重态激子的能量发光，因此其器件效率远高于传统的荧光材料，其发光效率，在理论上与磷光材料相当，因此，新型TADF材料的开发，为高效率荧光器件的制作，带来了新的方向。专利
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题提供一种热活化延迟荧光材料，该材料中含有拉电子的吡嗪、羰基结构单元，同时还含有给电子的三芳香胺结构单元，这使得材料具有D-A型分子结构和非常小的三重激发态-单重激发态能级差ΔEst，可实现热活化延迟荧光发光，该类材料可以作为小分子有机电致发光器件的发光层，应用在有机电致发光领域中。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种热活化延迟荧光材料，包括具有符合式(1)所示的分子结构：其中，R1与R2分别选自氢原子、甲基、苯基中的一种，R1与R2相同，R3选自吩噁嗪基、9，9-二甲基吖啶基、9，9-二苯基吖啶基中的一种。进一步，其具体结构选自以下结构中的一种：本专利技术提供一种热活化延迟荧光材料在有机电致发光器件中的应用。本专利技术还提供一种有机电致发光器件，包括至少一层功能层，至少一层功能层含有上述所述的热活化延迟荧光材料。进一步，所述有机电致发光器件，包括发光层，所述发光层含有上述所述的热活化延迟荧光材料。本专利技术还提供一种照明或显示原件，包括上述所述的有机电致发光器件。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提供了一类新型小分子有机电致发光材料，该类材料具有较大的空间位阻和优良的薄膜稳定性，材料的分子质量在413-716范围内，具有适当的分子质量和优良的热稳定性，材料可适应小分子有机电致发光器件制作的蒸镀制程。2、该类材料同时含有供电子的三芳香胺结构单元和拉电子的吡嗪、羰基结构单元，并由此组成了D-A型分子结构，这种结构特征使得目标物分子具有非常小的三重激发态-单重激发态能级差(ΔEst)，有利于实现在激发情况下，三重态激子的反系间跨越，从而有效利用了三重态激子的能量，实现了热活化延迟荧光发光，获得了非常高的器件效率。3、以本专利技术所述材料作为有机电致发光器件的发光层制作的红色有机电致发光器件，器件的最大亮度4200-4550cd/m2，最大电流效率13.8-15.5cd/A，器件效率优良。4、本专利技术材料具有热活化延迟荧光发光性质，可有效利用三重态激子发光，因此，与已知的红光材料DCJTB相比，以本专利技术所述材料制作的有机电致发光器件，器件效率普遍提升3倍以上。附图说明图1为本专利技术所制作的有机电致发光器件的结构示意图。附图中，各标号所代表的部件如下：101、ITO导电玻璃衬底，102、空穴注入层，103、空穴传输层，104、发光层，105、电子传输层，106、电子注入层，107、阴极层。具体实施方式以下对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例1中间体D01的制备中间体B01的制备：在250mL三口烧瓶中，加入化合物A01(16.8g，0.08mol)，乙二胺(4.8g，0.08mol)，冰乙酸(110g)，氮气保护下，升温至105℃，保温反应8小时，降温至45℃，将反应液倾入500g去离子水中，搅拌0.5h，抽滤，50g甲醇淋洗，收集滤饼，加入1,2-二氯乙烷(120g)，2,3-二氯-5,6-二氰基对苯醌(18.2g，0.08mol)，升温至65℃，保温反应6h，降温至30℃，过滤，收集滤液，50g去离子水洗涤，收集有机相，减压脱去溶剂，所得粗品使用硅胶柱层析精制，洗脱剂为二氯甲烷：石油醚＝1:1(体积比)，得到目标物B01精品8.4g，收率45.4％，高分辨质谱，正离子模式，分子式C15H8N2O，理论值232.0637，测试值232.0631。中间体D01的制备：在100mL三口烧瓶中，加入化合物B01(8.2g，0.035mol)，1,2-二氯乙烷(60g)，氮气保护下，升温至55℃，分批加入固体NBS(6.2g，0.035mol)，大约1h加毕，保温反应4小时，降温至25℃，加入20g质量浓度为5％的亚硫酸钠水溶液，搅拌10分钟，分液，收集有机相，减压脱去溶剂，所得粗品使用硅胶柱层析精制，洗脱剂为二氯甲烷：石油醚＝1:1(体积比)，得到目标物D01精品9.2g，收率85％，高分辨质谱，正离子模式，分子式C15H7BrN2O，理论值309.9742，测试值309.9749。实施例2化合物C01的制备在100mL三口烧瓶中，加入实施例1中制备的中间体D012.5g，0.008mol)，吩噁嗪(1.8g，0.01mol)，铜粉(0.55g)，碳酸钾(1.65g，0.012mol)，邻二氯苯(50g)，氮气保护下，升温至160℃，保温反应48h，降温至40℃，将反应液倾入150mL四氢呋喃中，搅拌0.5h，抽滤，收集滤液，减压脱去溶剂，所得粗品使用硅胶柱层析精制，洗脱剂为二氯甲烷：石油醚＝2:1(体积比)，所得目标物C01粗品使用化学气相沉积系统进一步升华提纯，升华温度315℃，得到1.4g目标物C01精品，收率42％，高分辨质谱，正离子模式，分子式C27H15N3O2，理论值413.1164，测试值413.1169，元素分析(C27H15N3O2)，理论值C：78.44，H：3.66，N：10.16，O：7.74，实测值C：78.42，H：3.68，N：10.15，O：7.75。实施例3化合物C02的制备参照实施例2所述方法，制备化合物C02，得到目标物1.06g，高分辨质谱，正离子模式，分子式C30H21N3O，理论值439.1685，测试值439.1683，元素分析(C30H21N3O)，理论值C：81.98，H：4.82，N：9.56，O：3.64，实测值C：81.99，H：4.83，N：9.52，O：3.66。实施例4化合物C03的制备参照实施例2所述方法，制备化合物C03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，包括具有符合式(1)所示的分子结构：

【技术特征摘要】
1.一种热活化延迟荧光材料，其特征在于，包括具有符合式(1)所示的分子结构：其中，R1与R2分别选自氢原子、甲基、苯基中的一种，R1与R2相同，R3选自吩噁嗪基、9，9-二甲基吖啶基、9，9-二苯基吖啶基中的一种。2.根据权利要求1所述一种热活化延迟荧光材料，其特征在于，其具体结构选自以下结构中的一种：3.一种如权利要求1或2任一项所述一种热活化延迟荧光材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛磊，张鑫鑫，马行康，刘晓玲，胡葆华，
申请(专利权)人：中节能万润股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37