一种热激活延迟荧光发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材料领域，具体涉及一种新型热激活延迟荧光发光材料及其应用，该材料其特征在于，包括具有式(1)所示的结构，

A new type of thermally activated delayed luminescence material and its application

The invention belongs to the field of organic electroluminescent materials, in particular to a novel thermally activated delayed fluorescent luminescent material and its application. The material is characterized by comprising a structure having a formula (1),

【技术实现步骤摘要】
一种新型热激活延迟荧光发光材料及其应用
本专利技术属于有机电致发光材料领域，具体涉及一种新型热激活延迟荧光发光材料及其应用。
技术介绍
热激活延迟荧光(TADF)是一种特殊的荧光现象，其发光原理是三线态T1激子在热激活作用下反向系间窜越生成单线态S1激子，S1激子辐射跃迁产生荧光，由于早期的TADF分子荧光效率低下，因此并未得到足够的重视，2009年，日本九州大学Adachi课题组首次在锡配合物中观测到TADF现象，并经过不懈的努力，2012年，Adachi课题组以咔唑为给体，二氰基苯为受体，设计合成了一系列具有不同颜色的TADF分子，其中绿光分子4CzIPN的发光性能最为优越，器件的外量子效率为19.3±1.5％，器件的激子利用率达到了100％，其研究成果发表在同年nature期刊。之后，TADF引起了研究人员的广泛关注，Kim等进一步优化了4CzIPN的器件结构，使得器件的电流效率达到了94.5cd/A，功率效率为88.6lm/W，外量子效率29.6％，器件效率接近了磷光器件的最好水平，是目前为止报道的效率最高的荧光器件。不过，TADF分子的器件效率滚降比较严重，并且器件的荧光寿命较低，绿光材料和蓝光材料已经取得了突破性进展，不过高性能的红光TADF分子目前仍然缺乏。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种新型热激活延迟荧光发光材料及其应用，应用于有机电致领域发光材料具有很好的热力学稳定性、较高的玻璃化转变温度、良好的成膜性。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种新型热激活延迟荧光有机电致发光材料，其特征在于，包括具有式(1)所示的结构，其中，R1、R2分别独立选自氢原子、C3～C30的取代或者非取代的咔唑基团、C3～C30取代或者非取代的芳胺基团、C3～C30取代或者非取代的吩噻嗪基团、C3～C30取代或者非取代的吩噁嗪基团、C3～C30取代或者非取代的吩嗪基团、C3～C30取代或者非取代的吖啶基团中的任意一种，R1、R2不同时为氢；R3选自氢或者C1～C10的脂肪族直链或者支链烷烃中的任意一种。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。R1、R2分别独立的选自以下结构：本专利技术提供一种新型热激活延迟荧光发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，包括至少一层含有上述一种新型热激活延迟荧光发光材料的功能层。进一步，所述功能层为发光层。进一步，所述新型热激活延迟荧光发光材料作为蓝色发光材料制成发光层或绿色发光材料制成发光层。进一步，所述有机电致发光器件为OLED器件。下列化合物C01-C48，是符合本专利技术精神和原则的代表结构，应当理解，以下化合物结构，只是为了更好地理解本专利技术，并非是对本专利技术的限制。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种新型热激活延迟荧光发光材料，该材料具有良好的发光性能，热力学稳定性、较高的玻璃化转变温度。本专利技术还提供一种新型热激活延迟荧光发光材料在有机电致发光领域中的应用。所述热激活延迟荧光发光材料作为蓝光或绿光掺杂材料。将上述材料作为绿光掺杂材料用于有机电致发光领域，尤其是用于有机电致发光器件的发光层。在具体的应用的过程中，所述实施过程与结果，只是为了更好地解释本专利技术，并非是对本专利技术的限制。本专利技术使用上述热激活延迟荧光的OLED器件，该电致发光器件具有启亮电压低、发光效率高、稳定性好、使用寿命长等优点，进而使得该热激活延迟荧光材料具有很好的产业化前景，以本专利技术提供的材料作为功能层，制作有机电致发光器件。以绿光OLED器件为例，一般包括依次叠加的ITO导电玻璃衬底(阳极)、空穴注入层(HATCN)、空穴传输层(TAPC)、发光层(本专利技术涉及的有机电致发光材料)、电子传输层(TmPyPB)、电子注入层(LiF)和阴极层(Al)。所有功能层均采用真空蒸镀工艺制成。该类器件中所用到的一些有机化合物的分子结构式如下所示。本专利技术中，器件的功能层并不限于使用上述材料，这些材料可以用其它材料代替，以期待进一步改善器件性能，如空穴传输层可以用NPB等代替，电子传输层可以用TpPyPB、TPBi等代替，这些材料的分子结构式如下：应当理解，本专利技术中制作OLED器件的目的，只是为了更好地说明，本专利技术中所述材料所具有良好的发光性能，而并非是对本专利技术所述材料应用范围的限制。附图说明图1为本专利技术制备的有机电致发光器件的结构示意图，由下层至上层，依次为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,其中，发光层涉及到本专利技术所述的有机电致发光材料。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M1的制备将4-溴吡啶(15.8g，0.1mol)、干燥四氢呋喃(79g)引入250mL锥形瓶中，搅拌溶清，待用。氮气保护条件下，向250mL三口烧瓶中引入5mL上述已配制好4-溴吡啶的四氢呋喃溶液。浴温设置为65℃，搅拌升温，引入2粒碘引发反应。引发毕，开始滴加剩余4-溴吡啶的四氢呋喃溶液，控制滴速，保持内温小于65℃。滴加完毕，保温反应2h。保温毕，滴加溶有2,5-二溴-3,6-二甲基对苯二甲醛(16.0g，0.05mol)的四氢呋喃(32mL)溶液。滴加完毕，内温小于65℃条件下继续搅拌5h。50mL饱和氯化铵水溶液淬灭反应，水解生成相应的醇类中间体。分液，保留上层有机相，无水硫酸钠干燥有机相，直接过柱，过柱液脱溶剂，得到20.6g类白色粉末状固体。冰水浴条件下，向250mL三口瓶内加入上述醇类中间体(9.56g,0.02mol)，100mL二氯甲烷，分子筛，氯铬酸吡啶(12.9g，0.06mol)，冰水浴条件下搅拌0.5h，之后移至室温25℃条件下继续搅拌3h。抽滤，滤液脱溶剂。硅胶柱层析分离得到7.0g白色晶体M1，收率：74％。质谱MS(m/e)，分子式C20H14Br2N2O2，理论值473.9，测试值474.8。元素分析(C20H14Br2N2O2)，理论值：C,50.66％；H,2.98％；Br,33.70％；N,5.91％；O,6.75％；实测值：C,50.64％；H,3.00％；Br,33.72％；N,5.90％；O,6.74％。实施例2：中间体M2的制备采用与实施例1相类似的方法，使用等当量的2-溴吡啶代替4-溴吡啶，其他条件不变，得到中间体M2，白色晶体7.2g，收率75.9％。质谱MS(m/e)，分子式C20H14Br2N2O2，理论值473.9，测试值474.8。元素分析(C20H14Br2N2O2)，理论值：C,50.66％；H,2.98％；Br,33.70％；N,5.91％；O,6.75％；实测值：C,50.65％；H,3.02％；Br,33.69％；N,5.91％；O,6.73％。实施例3：中间体M3的制备采用与实施例1相类似的方法，使用等当量的2,5-二溴-3,6-二异丙基对苯二甲醛代替2,5-二溴-3,6-二甲基对苯二甲醛，其他条件不变，得到中间体M3，白色晶体8.7g，收率82％。质谱MS(m/e)，分子式C24H22Br2N2O2，理论值528.0，测试值529.1。元素分析本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型热激活延迟荧光有机电致发光材料，其特征在于，包括具有式(1)所示的结构，

【技术特征摘要】
1.一种新型热激活延迟荧光有机电致发光材料，其特征在于，包括具有式(1)所示的结构，其中，R1、R2分别独立选自氢原子、C3～C30的取代或者非取代的咔唑基团、C3～C30取代或者非取代的芳胺基团、C3～C30取代或者非取代的吩噻嗪基团、C3～C30取代或者非取代的吩噁嗪基团、C3～C30取代或者非取代的吩嗪基团、C3～C30取代或者非取代的吖啶基团中的任意一种，R1、R2不同时为氢；R3选自氢或者C1～C10的脂肪族直链或者支链烷烃中的任意一种。2.一种如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆，慈振华，张成新，石宇，刘英瑞，杨伟，
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