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 includes a molecular structure shown in conformity 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2-(9-(9，10-二氢蒽基)-亚甲基烯基)-1，2-二氢茚-1，3-二酮拉电子结构单元，并且还含有螺碳结构的小分子，该材料在结构上，同时还具有给电子的三芳香胺结构单元，这使得该材料具有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，该材料可以用于小分子有机电致发光器件中的发光层，应用于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选自氧原子、苯基取代的氮原子、二甲基取代的碳原子中的一种，R2与R3分别独立选自氢原子、咔唑基、吩噁嗪基、9,9-二甲基吖啶基中的一种(R2与R3不同时为取代基，也就是R2与R3中至少一个为氢原子，R2与R3同时为取代基时，其分子质量过大)。进一步，所述一种热活化延迟荧光材料，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，所述的有机电致发光器件，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、本专利技术材料中含有2-(9-(9，10-二氢蒽基)-亚甲基烯基)-1，2-二氢茚-1，3-二酮拉电子结构单元，并且还含有螺碳结构的新型小分子，本专利技术材料具有较大的空间位阻和优良的薄膜稳定性，此外，本专利技术材料的分子质量为560-930，适合小分子有机电致发光器件的蒸镀制程，同时具有优良的热稳定性。2、本专利技术材料同时还含有供电子的三芳香胺结构单元，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，获得高发光效率的器件。3、本专利技术材料作为有机电致发光器件的发光层制作的绿色有机电致发光器件，器件的最大亮度可达到7620cd/m2，最大电流效率可达到30.1cd/A，器件效率优异。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，与已知的绿光材料C-545T和红光材料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。化合物制备实施例：实施例1化合物C01的制备中间体A01的制备：在250mL三口瓶中，加入原料1-苯甲基-2-溴苯(3.7g，0.015mol)，四氢呋喃(60mL)，氮气保护下，降温至-78℃，慢慢滴入正丁基锂的正己烷溶液(2.2mol/L，0.15mol，6.8mL)，滴加完毕后，-78℃保温1h，将原料2,7-二溴-9H-氧杂蒽酮(5.3g，0.015mol，CAS号：40102-85-0)溶解在60mL四氢呋喃中，慢慢滴入三口瓶中，滴加完毕后，-78℃保温3小时，慢慢升温至5℃，滴加30mL质量浓度为5％的稀盐酸，搅拌0.5h，分液，收集有机相，减压脱除溶剂四氢呋喃，得到中间体A01粗产品8.1g，所得粗产品不再进行精制，直接通入下一步反应中。中间体B01的制备：在250mL三口瓶中，加入上一步所得到的A01粗产品8.1g，加入冰乙酸80毫升，质量浓度35％的浓盐酸0.2g，升温至100℃，保温反应3.5小时，有固体逐渐析出，降温至25℃，抽滤，收集滤饼，加入50毫升无水乙醇，25℃搅拌2小时，抽滤，约30毫升无水乙醇淋洗，得到化合物B01精品5.2g，收率68.8％，使用高分辨质谱鉴定目标物结构，正离子模式，分子式C26H16Br2O，理论值503.9547，测试值503.9542。中间体D01的制备：在250mL三口瓶中，加入化合物B01(5.1g，0.01mol)，二氯甲烷(120mL)，二氧化锰(0.88g，0.01mol)，升温至32℃，搅拌反应8小时，降温至25℃，抽滤，约150mL二氯甲烷淋洗滤饼，收集滤液，脱除溶剂，所得粗产品使用硅胶柱层析精制，洗脱剂为正己烷：二氯甲烷＝1:2(v/v)，得到化合物D01精品4.2g，收率81％，使用高分辨质谱鉴定目标物结构，正离子模式，分子式C26H14Br2O2，理论值517.9340，测试值517.9337。中间体E01的制备：在250mL三口瓶中，加入化合物D01(4.14g，0.008mol)，咔唑(3.34g，0.02mol)，铜粉(1.25g，0.02mol)，碳酸钾(2.76g，0.02mol)，邻二氯苯(120mL)，升温至165℃，保温反应36h，降温至25℃，加入100g四氢呋喃，抽滤，200g四氢呋喃淋洗滤饼，收集滤液，减压脱去溶剂，所得粗产品使用硅胶柱层析精制，洗脱剂为正己烷：二氯甲烷＝1:2(v/v)，得到化合物E01精品4.2g，收率76％，使用高分辨质谱鉴定目标物结构，正离子模式，分子式C50H30N2O2，理论值690.2307，测试值690.2311。化合物C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选自氧原子、苯基取代的氮原子、二甲基取代的碳原子中的一种，R2与R3分别独立选自氢原子、咔唑基、吩噁嗪基、9,9-二甲基吖啶基中的一种。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...

【专利技术属性】
技术研发人员：王正，李银花，盛磊，冷佳玉，胡葆华，迟鹏利，
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