一种TADF化合物、其用途和含有其的电子器件制造技术

本发明专利技术提供了一种TADF化合物、其用途和含有其的电子器件，具有含羰基、砜基或次膦酰基的多共轭环结构，本发明专利技术得到的TADF化合物适合用作OLED器件中的发光主体材料，与现有技术中公开的化合物相比，采用本发明专利技术所述的TADF化合物作为发光主体材料制备的OLED器件具有高达124Cd/A的电流效率，长达354h以上的使用寿命以及较低的工作电压，而且，本发明专利技术所述的TADF化合物制备方法较简单，合成步骤较少，使用本发明专利技术所述的TADF化合物制备的OLED器件成本更低，适合大规模推广。

A TADF compound, its application and electronic devices containing it

【技术实现步骤摘要】
一种TADF化合物、其用途和含有其的电子器件
本专利技术属于有机化学领域，尤其涉及一种TADF化合物、其用途和含有其的电子器件。
技术介绍
有机电致发光器件(OLED)因具有成本低、色纯度高、平板显示等优势，而备受研究人员的瞩目，近年来，虽然有机磷光发光二极管(PHOLED)因其独特的性能使得金属配合物成为研究的热点，然而PHOLED中含有的配位金属多为价格较昂贵的重金属，生产PHOLED时也容易导致重金属污染等环境问题，因此，人们迫切希望可以获得一种环境友好，价格低廉且性能优良的有机发光材料来制备OLED。热活化延迟荧光(TADF)材料属于一种新的有机荧光发光材料，是继有机荧光材料和有机磷光材料之后的第三代有机发光材料，在OLED、生物等领域应用前景广阔，其发光时间较长，类似于磷光，其分子结构中无需利用重金属离子进行配位，故还具有价格低廉、环境友好等优点。TADF材料的发光原理为当TADF化合物的三重态激发态与单重态激发态能量接近时，三重态激发态可以通过热活化反向系间窜越至单重态激发态进而发光，对于TADF材料来说，匹配的HOMO能级和LUMO能级能够降低分子内电子云的重叠，从而使得三重态激发态与单重态激发态之间的能级差减小，有利于提高其量子效率和发光强度并降低其发光电压，其发光波长可以通过调控其化学结构或引入新的官能团进行调整，因此，在现有技术的基础上总结经验进行研发，对于开发性能优良的TADF材料具有重要的意义，CN107021925A中公开了一种以氮杂二苯并环庚酮为核心骨架的化合物，其公开的化合物具有较小的三线态和单线态能级差，较高的电流效率和较长的使用寿命，而且，其公开的化合物较难结晶，具有成膜性好和热稳定性较高等优点，CN106986894A中公开了一种硫、磷杂原子取代二苯并[G,P]稠二萘型的衍生物，其通过将氧、磷、硫、氮杂原子引入稠环的结构，能够实现三线态能级的可控调节，扭曲分子结构，降低分子间的π-π堆叠对于薄膜状态下的发光的影响，其得到的化合物作为TADF材料使用时，具有启动电压较低，亮度较高的优点，但是其制备的材料的电流效率和光电转换效率较低，不适合大规模应用。在现有技术的基础上，本领域的技术人员需要提供一种新的TADF化合物，使得含有其的有机发光器件具有更高的光电转换效率，更低的启动电压，更长的寿命，同时降低有机发光器件的生产成本。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种新的TADF化合物，使得含有其的有机发光器件具有更高的光电转换效率，更低的启动电压，更长的寿命，同时降低有机发光器件的生产成本。为达此目的，本专利技术提供了一种TADF化合物，所述化合物具有如式(1)所示的结构：其中，X1～X4、X5～X8、X9～X12和X13～X16各与两个碳原子分别构成共轭环结构，且X1～X16各自独立地选自或N。Y1和Y2各自独立地选自Z1和Z2各自独立地选自氢、氘、卤素、烷烃基、环烷烃基、杂环烷烃基、芳烃基、杂环芳烃基、含有取代基的芳烃基或含有取代基的杂环芳烃基。优选地，所述X1～X16中至少8个基团为优选地，所述X1～X16中的至少2个Z1基团各自独立地选自芳烃基、杂环芳烃基、含有取代基的芳烃基或含有取代基的杂环芳烃基。优选地，所述至少2个Z1基团分别位于不同的共轭环中。优选地，所述X1～X16中含有的Z1基团之间相互稠合，所述稠合包括通过共价键相互连接、通过氢键互相连接或者通过离子键互相连接。优选地，所述X1～X16中至少2个基团为N。优选地，所述X1～X16中2个基团为N，且两个N原子位于同一个共轭环中，上述分子结构使得得到的分子更扭曲，降低分子内共轭程度，使得三重态激发态与单重态激发态之间的能级差减小，降低TADF化合物的发光电压。优选地，所述X1～X16中2个基团为N，且两个N原子分别位于不同的两个共轭环中，上述结构较易制备，能够有效减少产品的合成步骤。优选地，所述X1～X16中至少4个基团为N，提高TADF化合物中N原子的数量，进而提高分子内孤对电子的数量，有利于降低TADF化合物的发光电压，提高电流效率。优选地，所述X1～X16中4个基团为N，且每两个N原子位于同一个共轭环中。优选地，Z1和Z2各自独立地选自其中，R1选自O、R2～R36各自独立地选自氢、氘、卤素、烷烃基、环烷烃基、杂环烷烃基、芳烃基、杂环芳烃基、含有取代基的芳烃基或含有取代基的杂环芳烃基。优选地，所述R2～R36各自独立地选自H或苯基。优选地，所述R2～R36之间相互稠合，所述稠合包括通过共价键相互连接、通过氢键互相连接或者通过离子键互相连接。优选地，所述TADF化合物具有如下式(2)～式(10)中任意一种结构的化合物：本专利技术的目的之二在于提供一种所述的TADF化合物的用途，所述TADF化合物具有优异的荧光性能，用于制备电子器件或作为掺杂剂用于电子器件。本专利技术的目的之三在于提供一种电子器件，所述电子器件中含有所述的TADF化合物。优选地，所述电子器件为有机发光二极管、有机光伏电池、有机传感器、有机二极管或有机场效应管中的任意一种。优选地，所述电子器件为电致发光器件，包含有依次叠和的阳极层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极层，所述发光层中含有所述的TADF化合物。本专利技术所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术得到的TADF化合物适合用作OLED器件中的发光主体材料，与现有技术中公开的化合物相比，采用本专利技术所述的TADF化合物作为发光主体材料制备的OLED器件具有高达124Cd/A的电流效率，长达354h以上的使用寿命以及较低的工作电压，而且，本专利技术所述的TADF化合物制备方法较简单，合成步骤较少，使用本专利技术所述的TADF化合物制备的OLED器件成本更低，适合大规模推广。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。在如下实施例中，得到的产物的物理和化学特性及其测试方法如下所述：(1)熔点通过厦门星锐达公司生产的PEInstrumentsDSC2920型差热扫描量热仪(DSC)对产物的熔点进行测试，测试参数为：测试范围50～400℃，升温速率10℃/min。(2)化学结构和纯度通过瑞士布鲁克公司生产的AVANCE800型核磁共振仪(NMR)测试产物的碳原子核磁共振谱(13CNMR)和氢原子核磁共振谱(1HNMR)，核磁共振谱测试所采用的溶剂均为CDCl3，碳原子核磁共振谱测试的磁场强度为100MHz，氢原子核磁共振谱测试的磁场强度为400MHz，通过谱图判断产物的化学结构和纯度，纯度记为[1-(杂峰面积与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种TADF化合物，其特征在于，所述化合物具有如式(1)所示的结构：/n

【技术特征摘要】
1.一种TADF化合物，其特征在于，所述化合物具有如式(1)所示的结构：



其中，X1～X4、X5～X8、X9～X12和X13～X16各与两个碳原子分别构成共轭环结构，且X1～X16各自独立地选自或N；
Y1和Y2各自独立地选自
Z1和Z2各自独立地选自氢、氘、卤素、烷烃基、环烷烃基、杂环烷烃基、芳烃基、杂环芳烃基、含有取代基的芳烃基或含有取代基的杂环芳烃基。


2.根据权利要求1所述的TADF化合物，其特征在于，所述X1～X16中至少8个基团为
优选地，所述至少2个Z1基团各自独立地选自芳烃基、杂环芳烃基、含有取代基的芳烃基或含有取代基的杂环芳烃基；
优选地，所述至少2个Z1基团分别位于不同的共轭环中；
优选地，所述X1～X16中含有的Z1基团之间相互稠合。


3.根据权利要求1或2所述的TADF化合物，其特征在于，所述X1～X16中至少2个基团为N；
优选地，所述X1～X16中2个基团为N，且两个N原子位于同一个共轭环中。


4.根据权利要求1或2所述的TADF化合物，其特征在于，所述X1～X16中2个基团为N，且两个N原子分别位于不同的两个共轭环中。


5.根据权利要求1或2所述的TADF化合物，其特征在于，所述X1～X16中至少4个基团为N；
优选地，所述X1～X16中4个基团为N，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄雪明，鄢亮亮，梁花，
申请(专利权)人：上海和辉光电有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31