一种热激活延迟荧光化合物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及有机电致发光器件技术领域，公开了一种热激活延迟荧光化合物及其应用。本发明专利技术所提供的热激活延迟荧光化合物，其单线态与三线态能级差小于或等于300meV，有利于提高三线态激子向单线态激子的反向间隙窜越概率；另外，在保持较低的单线态与三线态能级差的同时，本发明专利技术所提供的热激活延迟荧光化合物还具有较高的S1至S0电子跃迁阵子强度，使得该种热激活延迟荧光化合物具有较高的光辐射跃迁速率，有利于提高化合物的发光效率。

A Thermally Activated Delayed Fluorescence Compound and Its Application

The invention relates to the technical field of organic electroluminescent devices, and discloses a thermally activated delayed fluorescent compound and its application. The thermal-activated delayed fluorescent compound provided by the invention has the energy level difference between singlet and triplet states less than or equal to 300 meV, which is beneficial to improving the reverse gap crossing probability of triplet excitons towards singlet excitons. In addition, the thermal-activated delayed fluorescent compound provided by the invention has a higher S1-S0 electron transition array while maintaining a lower energy level difference between singlet and triplet states. The thermal activation delayed fluorescence compound has a higher light radiation transition rate due to its sub-intensity, which is conducive to improving the luminescence efficiency of the compound.

【技术实现步骤摘要】
一种热激活延迟荧光化合物及其应用
本专利技术涉及有机电致发光器件
，特别涉及一种热激活延迟荧光化合物及其应用。
技术介绍
有机电致发光材料分为荧光电致发光材料和磷光电致发光材料。其中，磷光电致发光材料可以通过重金属效应利用到全部激子的能量，因而具有更大的优越性。2009年，热激活延迟荧光化合物，即TADF(Thermallyactivateddelayedfluorescence)材料，被提出并应用于有机电致发光器件
该类荧光化合物在热激发下能利用三线态激子的反向间隙窜越，获得100％单线态激子，既避免了使用昂贵的重金属配合物，且器件效率可与磷光器件相媲美。自此，荧光材料又重新引起研究者的关注。但是，现有的热激活延迟荧光化合物及以其制备的器件还存在很多不足，如材料种类比较有限、器件的稳定性有待提高等。相关现有技术中，为了设计热激活延迟荧光化合物、并实现较低的ΔEST，就需要通过将分子中的HOMO和LUMO轨道进行严格的完全分离，实现这种分离的技术就是在分子中的推电子单元和吸电子单元中间采用阻隔单元设计。这样的传统分子设计虽然获得了理想的ΔEST值，但完全的HOMO与LUMO轨道分离和阻隔单元的嵌入，造成了分子中的HOMO与LUMO中电子交换积分趋近于0，即分子中的辐射跃迁速率常数Kr@S1->S变小，不利于分子的发光效率提升。此外中间阻隔单元造成分子结构比较柔性，从而降低了分子的光辐射跃迁常数和跃迁时的阵子强度(Kr正比于阵子强度f)。因此有必要提供一种不但具有较低的ΔEST，并且保持较佳的发光效率、以及较高的分子光辐射跃迁阵子强度的热激活延迟荧光化合物。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为克服上述不足提供一种热激活延迟荧光化合物及其应用，该种热激活延迟荧光化合物的ΔEST(单线态与三线态能级差)小于或等于0.3eV，且具有较高的S1至S0电子跃迁阵子强度。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种热激活延迟荧光化合物，其具有式(Ⅰ)或式(II)所示的结构：其中，X1、X2同为O或X1、X2同为S；R1、R2各自独立地选自氢原子、氘原子、卤素、取代或未取代的烷基；D具有式(III)所示的结构：式(III)中，R3、R4各自独立地选自氢原子、氘原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的稠环芳基或氨基；X3选自C或Si；且D包含或不包含稠合到G1和/或G2环上的芳基或稠环芳基。可选地，上述R3、R4的定义中，所述取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的稠环芳基中，所述烷基为C1-C8烷基、所述芳基为C6-C30芳基、所述杂芳基为C5-C30杂芳基、所述稠环芳基为C6-C30稠环芳基。可选地，上述R3、R4的定义中，所述取代或未取代的C1-C8烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C5-C30杂芳基、取代或未取代的C6-C30稠环芳基中的取代基各自独立地选自如下之一：其中，R1’、R2’各自独立地选自取代或未取代的C1-C8烷基、取代或未取代的C6-C30芳基。可选地，本专利技术的实施方式所提供的热激活延迟荧光化合物的结构中，D具有选自如下之一的结构：其中，R3、R4各自独立地选自氢原子、氘原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环基、取代或未取代的稠环基或氨基；X3选自C或Si；Z1、Z2各自独立地为芳基或稠环芳基，且Z1、Z2各自独立地存在或不存在。可选地，当Z1、Z2存在时，Z1、Z2各自独立地选自取代或未取代的苯基、取代或未取代的菲基、取代或未取代的吲哚基、取代或未取代的茚基、取代或未取代的芴基、取代或未取代的噻吩基、取代或未取代的呋喃类基或蒽基。可选地，Z1、Z2的定义中，所述取代或未取代的苯基、取代或未取代的菲基、取代或未取代的吲哚基、取代或未取代的茚基、取代或未取代的芴基、取代或未取代的噻吩基、取代或未取代的呋喃类基或蒽基中的取代基选自：取代或未取代的C1-C8烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C5-C30杂芳基、取代或未取代的C6-C30稠环芳基。可选地，本专利技术的实施方式所提供的热激活延迟荧光化合物具有选自L1-L50之一的结构：本专利技术的实施方式还提供上述热激活延迟荧光化合物在OLED、OFT、OPV、QLED器件中的应用。可选地，所述热激活延迟荧光化合物为OLED器件中的发光层材料。本专利技术所提供的热激活延迟荧光化合物采用了呋喃基苯并呋喃官能团(或噻吩基苯并噻吩官能团)与9,10-二甲基吖啶衍生官能团垂直的分子结构设计。其分子结构中作为推电子单元的9,10-二甲基吖啶衍生官能团形成分子的HOMO，作为吸电子单元的呋喃基苯并呋喃官能团(或噻吩基苯并噻吩官能团)形成分子的LUMO，二者在空间位置上既垂直又部分重叠。上述分子结构设计使得本专利技术所提供的化合物在作为有机电致发光材料的应用过程中具有以下有益效果：(1)HOMO与LUMO空间位置上垂直即HOMO与LUMO分离，使得本专利技术所提供的化合物具有较低的ΔEST值；(2)HOMO与LUMO空间位置上部分重叠，使得本专利技术所提供的化合物分子在S1->S0的跃迁过程中，具有较大的辐射速率常数；(3)呋喃基苯并呋喃官能团(或噻吩基苯并噻吩官能团)和9,10-二甲基吖啶衍生官能团都是刚性结构，化合物的整个分子结构中不采用任何中间阻隔单元，分子结构具有非常高的刚性，使得本专利技术所提供的化合物具有非常高的S1->S0电子跃迁阵子强度。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本专利技术而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本专利技术各权利要求所要求保护的技术方案。化合物本专利技术的具体实施方式提供了一种热激活延迟荧光化合物，其具有式(Ⅰ)或式(II)所示的结构：其中，X1、X2同为O或X1、X2同为S；R1、R2可以相同也可以不同；R1选自氢原子、氘原子、卤素、取代或未取代的烷基；R2选自氢原子、氘原子、卤素、取代或未取代的烷基；D具有式(III)所示的结构：式(III)中，R3、R4可以相同也可以不同；R3选自氢原子、氘原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的稠环芳基或氨基；R4选自氢原子、氘原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的稠环芳基或氨基；X3选自C或Si；且D包含或不包含稠合到G1和/或G2环上的芳基或稠环芳基。在本专利技术的一些具体实施方式中，对于R3或R4，即取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的稠环芳基，其中所述烷基可以为C1-C8烷基、所述芳基可以为C6-C30芳基、所述杂芳基可以为C5-C30杂芳基、所述稠环芳基可以为C6-C30稠环芳基。本专利技术的具体实施方式中，Ca-Cb的表达方式代表该基团具有的碳原子数为a-b，该碳原子数不包括取代基的碳原子数。进一步地，在本专利技术的一些具体实施方式中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热激活延迟荧光化合物，其特征在于，具有式(Ⅰ)或式(II)所示的结构：

【技术特征摘要】
1.一种热激活延迟荧光化合物，其特征在于，具有式(Ⅰ)或式(II)所示的结构：其中，X1、X2同为O或X1、X2同为S；R1、R2各自独立地选自氢原子、氘原子、卤素、取代或未取代的烷基；D具有式(III)所示的结构：式(III)中，R3、R4各自独立地选自氢原子、氘原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的稠环芳基或氨基；X3选自C或Si；且D包含或不包含稠合到G1和/或G2环上的芳基或稠环芳基。2.根据权利要求1所述的热激活延迟荧光化合物，其特征在于，R3、R4中，所述烷基为C1-C8烷基、所述芳基为C6-C30芳基、所述杂芳基为C5-C30杂芳基、所述稠环芳基为C6-C30稠环芳基。3.根据权利要求2所述的热激活延迟荧光化合物，其特征在于，R3、R4中，所述取代或未取代的C1-C8烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C5-C30杂芳基、取代或未取代的C6-C30稠环芳基中的取代基各自独立地选自如下之一：其中，R1’、R2’各自独立地选自取代或未取代的C1-C8烷基、取代或未取代的C6-C30芳基。4.根据权利要求1所述的热激活延迟荧光化合物，其特征在于，D具有选自如下之一的结构：其中，R3、R4各自独立地选自氢原子、氘原子、取...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢再锋，
申请(专利权)人：瑞声科技南京有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32