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
有机电致发光可以分为荧光和磷光电致发光。根据自旋量子统计理论，单重态激子和三重态激子的形成概率比例是1:3，即单重态激子仅占“电子-空穴对”的25％。因此，来自于单重态激子的辐射跃迁的荧光就只占总输入能量的25％，而磷光材料的电致发光可通过重金属效应而利用全部激子的能量，因而具有更大的优越性。现在的磷光电致发光器件中大多数采用主客体结构，即磷光发光材料以一定的浓度掺杂到主体材料中，以避免三重态-三重态的湮灭、提高磷光发光效率。自2009年来，新型热激活延迟荧光材料，即TADF(Thermallyactivateddelayedfluorescence)材料被业内提出，因其在热激发下能利用三线态激子的反向间隙窜越，从而获得100％单线态激子，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，此类基于TADF效应的材料及其OLED器件还存在很多不足，如材料的种类比较有限，器件的稳定性有待于提高。例如，为了达到ΔEST(单线态与三线态能级差)小于0.3eV的目的，很多TADF材料在设计上就需要将HOMO-LUMO轨道完全分离，从而导致TADF材料的光辐射跃迁速率的降低，也影响了材料性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种热激活延迟荧光化合物及其应用，该种TADF材料的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为O或X1、X2为S；R1、R2为氢原子；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；R5、R6形成芳香环、芳香杂环或芳香稠环；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，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，烷基为C1-C8烷基、芳基为C6-C30芳基、杂芳基为C5-C30杂芳基、稠环芳基为C6-C30稠环芳基。可选地，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的取代基各自独立地选自氢原子、氘原子、卤素、C1-C8取代或未取代的烷基、C6-C30取代或未取代的芳基、C5-C30取代或未取代的杂芳基、C6-C30取代或未取代的稠环芳基。可选地，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、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的稠环芳基或氨基；X3选自C或Si；X4选自O、S、N、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、取代或未取代的咔唑基、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基、取代或未取代的蒽基。进一步可选地，Z1、Z2中，所述取代或未取代的苯基、取代或未取代的菲基、取代或未取代的咔唑基、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基、取代或未取代的蒽基中的取代基选自氢原子、氘原子、卤素、C1-C8取代或未取代的烷基、C6-C30取代或未取代的芳基、C5-C30取代或未取代的杂芳基、C6-C30取代或未取代的稠环芳基。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如下之一的结构：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。相对于现有技术而言，本专利技术所提供的热激活延迟荧光化合物，其ΔEST(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。另一方面，在保持较低的ΔEST的同时，本专利技术所提供的热激活延迟荧光化合物，具有非常刚性的化学结构，有利于降低其作为有机电致发光器件的主体材料或客体材料时的非辐射跃迁通过，而有效增大S1->S0电子跃迁速率常数。本专利技术所提供化合物的f@S1->S0值在0.1以上，使得该类材料具有较高的光辐射跃迁速率，有利于提高材料的发光效率。而现有的有机发光器件主体材料或客体材料，大多是相对柔性分子，这些材料分子处于激发态时，激子态的分子能量往往会通过内部弛豫等方式进行能量耗散，造成可以利用于发光的光子降低，发光效率远远不如本专利技术所提供的化合物。再一方面，本专利技术所提供的化合物结构中，HOMO/LUMO既有部分分离，又有部分重叠，这样的分子设计，有利于提高其作为主体或客体时的载流子传输率，进而有利于改善发光层内的载流子平衡情况，从而提高OLED器件的发光性能。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为O或X1、X2为S；R1、R2为氢原子；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；R5、R6形成芳香环、芳香杂环或芳香稠环；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，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，烷基为C1-C8烷基、芳基为C6-C30芳基、杂芳基为C5-C30杂芳基、稠环芳基为C6-C30稠环芳基。在本专利技术的一些具体实施方式中，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的取代基各自独立地选自氢原子、氘原子、卤素、C1-C8取代或未取代的烷基、C6-C30取代或未取代的芳基、C5-C30取代或未取代的杂芳基、C6-C30取代或未取代的稠环芳基。在本专利技术的一些具体实施方式中，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、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的稠环芳基或氨基；X3选自C或Si；X4选自O、S、N、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。在本专利技术的一些具体实施方式中，当Z1、Z2存在时，Z1、Z2各自独本文档来自技高网...

【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为O或X1、X2为S；R1、R2为氢原子；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；R5、R6形成芳香环、芳香杂环或芳香稠环；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，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。3.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，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的取代基各自独立地选自氢原子、氘原子、卤素、C1-C8取代或未取代的烷基、C6-C30取代或未取代的芳基、C5-C30取代或未取代的杂芳基、C6-C30取代或未取代的稠环芳基。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、取代或未...

【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