一种荧光材料、制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种荧光材料、制备方法及应用，其中，荧光材料的结构通式如下：

A fluorescent material, preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种荧光材料、制备方法及应用
本专利技术涉及电致发光材料领域，尤其涉及一种荧光材料、制备方法及应用。
技术介绍
有机发光二极管(OLED)具有主动发光、快速响应、柔性显示、视角宽、能耗低等诸多优势。随着研究的深入和制备技术的成熟，特别是生产成本的降低，OLED在平板显示、固态照明等方面展现了极大的应用前景。光电转换效率是评估OLED的重要参数，自有机发光二极管问世以来，为提高有机发光二极管的发光效率，各种基于荧光、磷光的发光材料体系被开发出来。基于荧光材料的OLED具有稳定性高的特点，但受限于量子统计学定律，在电激发作用下，产生的单重激发态激子和三重激发态激子的比例为1:3，因此荧光材料的内发光量子效率被限制在25％。磷光材料由于具有重原子的自旋轨道耦合作用，可利用三重激发态激子，其理论内发光量子效率为100％，但基于磷光的OLED具有明显的效率滚降效应，即发光效率随电流或电压的增大而明显降低，这对高亮度的应用不利，而且磷光材料通常要使用重金属铱、铂等，增加了成本。为了克服这两种材料的缺点，Adachi等提出了利用三重激发态激子反向隙间蹿跃的热活化延迟荧光材料。这样可利用不含有重金属原子的有机化合物实现可与磷光OLED相当的高效率。但热活化延迟荧光材料在OLED中用作发光层时，通常需要掺杂在主体材料中避免浓度导致的激子猝灭，这在一定程度上增加了成本。因此，基于此类材料的OLED器件还有待研究和发展，包括器件寿命等诸多问题都有待提高。基于以上背景，现有技术，尤其在材料方面的解决方案还有待改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种荧光材料、制备方法及应用，旨在解决现有的发光材料的发光效率不高的问题。本专利技术的技术方案如下：一种荧光材料，分子结构通式如下：其中，R1-R9各自独立地选自H原子、氘原子、给电子基团或吸电子基团中的一种，所述R1-R9至少有一个是给电子基团。一种如上所述的荧光材料的制备方法，包括：步骤A、制备三苯基硼中间体B：其中，X、Y和Z不同时为H，并且至少包含一个Br或I；步骤B、在无水无氧条件下，将所述中间体B、化合物C、叔丁醇钠、醋酸钯催化剂和三叔丁基膦四氟硼酸盐分散于有机溶剂中反应，得到所述荧光材料；其中所述化合物C选自如下化合物中的一种或两种或三种：取代或未取代的9，9-二甲基-9，10-二氢吖啶、取代或未取代的10H-吩噻嗪、取代或未取代的10H-吩恶嗪、取代或未取代的9，9-二苯基-9，10-二氢吖啶、取代或未取代的10H-螺[吖啶-9,9'-芴]和取代或未取代的10H-螺[吖啶-9,9'-氧杂蒽]中的一种。一种如上所述的荧光材料的应用，将所述荧光材料应用于荧光成像、生物传感器以及电致发光显示器中。有益效果：本专利技术提供的荧光材料，具有扭曲的D(Donor)-A(Acceptor)结构，硼原子通过苯环与给电子基团相连，可以增加空间位阻，赋予本材料热活化延迟荧光特征，可以实现100％的内量子效率，避免了现有的磷光材料通常要使用重金属铱、铂等昂贵的重金属配合物作为掺杂客体的问题。具体实施方式本专利技术提供了一种荧光材料、制备方法及应用，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供一种荧光材料，其中，分子结构通式如下：其中，R1-R9各自独立地选自H原子、氘原子、给电子基团或吸电子基团中的一种，所述R1-R9至少有一个是给电子基团。现有的荧光材料受限于量子统计学定律，发光量子效率被限制在25％；而磷光材料一般需要使用贵金属原子，经济型较差。为了克服这两种材料的缺点，本实施例提供了一种利用三重激发态激子反向隙间蹿跃的热活化延迟荧光，含有具有吸电子作用的硼原子，通过苯环与给电子基团(D)和吸电子基团(A)相连，具有扭曲的D(Donor)-A(Acceptor)结构，通过高度扭曲的D-A结构来分离分子前线轨道，以实现较小的单重态和三重态的能级差(ΔEST)，当ΔEST足够小时，该化合物的三重态激子可以通过反向隙间蹿跃转换为单重态激子，使得本材料具有热活化延迟荧光特征，可以实现100％的内量子效率。将本实施例的材料用作掺杂型有机电致发光器件发光层中的发光客体时，其效率与普通荧光材料相比获得了飞跃性的提高，可与磷光相媲美，且避免了现有的磷光材料通常要使用重金属铱、铂等昂贵的重金属配合物的问题，提供了一种制造成本低、效率高的发光器件解决方案。在一种实施方式中，所述吸电子基团为-F、-CF3或-CN。在一种实施方式中，所述给电子基团为取代或未取代的9，9-二甲基-9，10-二氢吖啶基团。本实施例提供的荧光材料，具有扭曲的D(Donor)-A(Acceptor)结构，硼原子通过苯环与取代或未取代的9，9-二甲基-9，10-二氢吖啶基团相连，可以增加空间位阻，赋予本材料热活化延迟荧光特征，可以实现100％的内量子效率，避免了现有的磷光材料通常要使用重金属铱、铂等昂贵的重金属配合物作为掺杂客体的问题。在一种具体的实施方式中，根据上述结构通式以及取代基选择的不同，所述荧光材料分子结构可以为如下任意一种：在另一种实施方式中，所述给电子基团为取代或未取代的10H-吩噻嗪基团。本实施例提供的荧光材料，具有扭曲的D(Donor)-A(Acceptor)结构，硼原子通过苯环与取代或未取代的10H-吩噻嗪基团相连，可以增加空间位阻，赋予本材料热活化延迟荧光特征，可以实现100％的内量子效率，避免了现有的磷光材料通常要使用重金属铱、铂等昂贵的重金属配合物作为掺杂客体的问题。在另一种具体的实施方式中，根据上述结构通式以及取代基选择的不同，所述荧光材料分子结构可以为如下任意一种：在又一种实施方式中，所述给电子基团为取代或非取代的10H-吩恶嗪基团。本实施例提供的荧光材料，具有扭曲的D(Donor)-A(Acceptor)结构，硼原子通过苯环与取代或非取代的10H-吩恶嗪基团相连，可以增加空间位阻，赋予本材料热活化延迟荧光特征，可以实现100％的内量子效率，避免了现有的磷光材料通常要使用重金属铱、铂等昂贵的重金属配合物作为掺杂客体的问题。在又一种具体的实施方式中，根据上述结构通式以及取代基选择的不同，所述荧光材料分子结构可以为如下任意一种：在又一种实施方式中，所述给电子基团为取代或未取代的9，9-二苯基-9，10-二氢吖啶基团。本实施例提供的荧光材料，具有扭曲的D(Donor)-A(Acceptor)结构，硼原子通过苯环与取代或未取代的9，9-二苯基-9，10-二氢吖啶基团相连，可以增加空间位阻，赋予本材料热活化延迟荧光特征，可以实现100％的内量子效率，避免了现有的磷光材料通常要使用重金属铱、铂等昂贵的重金属配合物作为掺杂客体的问本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种荧光材料，其特征在于，分子结构通式如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种荧光材料，其特征在于，分子结构通式如下：



其中，R1-R9各自独立地选自H原子、氘原子、给电子基团或吸电子基团中的一种，所述R1-R9至少有一个是给电子基团。


2.根据权利要求1所述的荧光材料，其特征在于，所述给电子基团为取代或未取代的9，9-二甲基-9，10-二氢吖啶基团、取代或未取代的10H-吩噻嗪基团、取代或未取代的10H-吩恶嗪基团、取代或未取代的9，9-二苯基-9，10-二氢吖啶基团、取代或未取代的10H-螺[吖啶-9,9'-芴]基团和取代或未取代的10H-螺[吖啶-9,9'-氧杂蒽]基团中的一种或两种或三种。


3.根据权利要求1所述的荧光材料，其特征在于，所述吸电子基团为-F、-CF3或-CN。


4.根据权利要求1所述的荧光材料，其特征在于，分子结构为如下任意一种：























5.一种如权利要求4任一所述的荧光材料的制备方法，其特征在于，包括：
步骤A、制备三苯基硼中间体B：其中，X、Y和Z不同时为H，并且至少包含一个Br或I；
步骤B、在无水无氧条件下，将所述中间体B、化合物C、叔丁醇钠、醋酸钯催化剂和四...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱鹏祥，杨楚罗，朱敏荣，
申请(专利权)人：深圳智材有机光电有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44