具有空间立体结构多重共振型热活化延迟荧光材料、电子器件及其应用制造技术

本发明专利技术公开具有空间立体结构多重共振型热活化延迟荧光材料、电子器件及其应用。具有以下结构通式中的一种：其中，R1‑

【技术实现步骤摘要】
具有空间立体结构多重共振型热活化延迟荧光材料、电子器件及其应用


[0001]本专利技术涉及有机电致发光材料
，尤其涉及具有空间立体结构多重共振型热活化延迟荧光材料、电子器件及其应用。

技术介绍

[0002]有机发光二极管(organic light
‑
emitting diodes,OLED)具有色彩鲜艳、响应速度快、可视角度大、驱动电压低、节能、轻薄以及可柔性显示等优点。其中，发光层材料是OLED的核心部分，早期的OLED发光材料为传统荧光材料，由于在OLED中单重态和三重态的激子比例为1:3，而传统荧光材料只能利用单重态激子发光，因此，传统荧光材料的OLED理论内量子效率为25％。利用金属配合物的磷光材料由于重原子的自旋轨道耦合效应，使得其能够实现理论最大的100％激子利用率。但是，磷光材料通常要使用Ir(铱)、Pt(铂)、Os(锇)等贵重金属，不仅成本高，而且毒性较大。近年来，热活化延迟荧光(Thermally Activated Delayed Fluorescence)材料的出现，推动了OLED技术的发展。热活化延迟荧光材料利用纯有机的构筑单元，通过特殊的分子设计使最低占据轨道(HOMO)和最高未占据轨道(LUMO)有效分离，减小了最低激发单重态
‑
三重态的能级差。热活化延迟荧光分子可使三重态激子通过反向系间窜越过程转换为单重态激子，再通过辐射跃迁回到基态，发出荧光，其激子利用率也可达100％。相较于磷光材料，纯有机的热活化延迟荧光材料明显降低了材料的成本，并且热活化延迟荧光材料结构设计灵活，易于获得满足要求的高效、长寿命的有机发光材料。
[0003]对于热活化延迟荧光材料，小的ΔE
ST
以及高的光致发光量子产率(PLQY)是制备高效率OLED的必要条件。目前，多重共振型热活化延迟荧光材料由于具有分子内多重共振效应，它们的最高占据轨道(HOMO)和最低未占据轨道(LUMO)能级可以有效地分离到不同的原子上。在多重共振热活化延迟荧光分子中，Franck
‑
Condon(夫兰克
‑
康登)激发使分子具有大的振子强度，从而导致高的量子产率。因此，多重共振热活化延迟荧光分子以相当独特的方式结合了长程相互作用和离域效应，从而促进了辐射速率，并通过短程电荷密度改组最小化了单重态
‑
三重态的能隙。此外，该分子的刚性特性导致分子振动大大减弱，从而使硼
‑
氮分子的发射光谱更窄。但是多重共振型热活化延迟荧光材料由于存在分子间堆积从而产生固态聚集诱导荧光淬灭效应，不利于发光器件寿命和稳定性。

技术实现思路

[0004]鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供具有空间立体结构多重共振型热活化延迟荧光材料、电子器件及其应用，旨在解决现有多重共振型热活化延迟荧光材料存在分子间堆积导致的聚集淬灭效应，导致降低OLED器件效率的问题。
[0005]本专利技术通过引入具有三维立体结构的外围单元，合成一系列具有立体结构多重共振型B
‑
N热活化延迟荧光分子。该三维立体的刚性结构可以抑制分子的聚集，避免多重共振
型热活化延迟荧光材料分子间堆积导致的聚集诱导荧光淬灭效应的问题，从而能够有效提高器件的效率；三维立体结构的外围单元还具有较大的位阻，有利于提高热活化延迟荧光材料的溶解性和热稳定性，从而能够有效提高器件的寿命。
[0006]具体地，本专利技术的技术方案如下：
[0007]本专利技术提供的具有空间立体结构多重共振型热活化延迟荧光材料，其中，具有以下结构通式中的一种：
[0008][0009]其中，R1‑
R5中的至少一个独立地选自以下结构中的一种：
[0010][0011]需说明的是，本专利技术R1‑
R5中的至少一个独立地选自A
‑
E(即A、B、C、D、E)结构中的一种，其可以是R1‑
R5中的一个选自A
‑
E结构中的一种，也可以是R1‑
R5中的任意两个独立地选自A
‑
E结构中的一种，也可以是R1‑
R5中的任意三个独立地选自A
‑
E结构中的一种，也可以是R1‑
R5中的任意四个独立地选自A
‑
E结构中的一种，还可以是R1‑
R5均独立地选自A
‑
E结构中的一种。
[0012]上述R1‑
R5中，当其中任意一个不选自A
‑
E结构中的任意一种时，其可选自不成键、包含叔丁基在内的柔性脂肪烃或者芳香烃等不限于此中的一种。进一步地，所述R1‑
R5中的一个、两个或三个为包含叔丁基在内的柔性脂肪烃或者芳香烃，如此可以提高多重共振型热活化延迟荧光材料的溶解性。
[0013]需说明的是，本专利技术上述R1‑
R5均能够相互以共价键方式相连成环。
[0014]本专利技术通过在多重共振型分子的不同位点引入不同三维立体结构来改变材料的整体结构，通过调控分子结构，实现高纯度、多颜色发光。此类分子由于包含三维立体结构，具有如下优点，如：溶解性好，热稳定好，分子结构易于调控，分子可精确的重复合成等，改善传统多重共振型热活化延迟荧光材料存在分子间堆积导致的聚集淬灭效应，导致降低OLED器件效率的问题；同时又可以有效调控热活化延迟荧光分子能级和分子构象，进而调控材料的发光颜色和发光性能。
[0015]进一步地，所述热活化延迟荧光材料具有以下结构中的一种：
[0016][0017][0018][0019][0020][0021]一种电子器件，其中，包括本专利技术所述的具有空间立体结构多重共振型热活化延迟荧光材料。
[0022]进一步地，所述电子器件为有机电致发光器件、有机发光电池、有机场效应管、有机发光场效应管、有机激光器、有机传感器、有机光伏电池、有机自旋电子器件等中的一种，但不限于此。
[0023]进一步地，所述电子器件为有机电致发光器件，所述有机电致发光器件包括功能层，所述功能层由质量百分含量为0.1～99.9％的具有空间立体结构多重共振型热活化延迟荧光材料和质量百分含量为0.1～99.9％有机功能材料组成；
[0024]所述有机功能材料选自空穴注入材料、空穴传输材料、空穴阻挡材料、电子注入材料、电子传输材料、电子阻挡材料、激子阻隔材料、荧光发光材料、磷光发光材料、主体材料及有机染料等中的一种，但不限于此。
[0025]进一步地，所述电子器件为有机电致发光器件，所述有机电致发光器件包括发光层，所述发光层包括所述具有空间立体结构多重共振型热活化延迟荧光材料。
[0026]本专利技术所述的电子器件在电子设备中的应用。
[0027]本专利技术还提供了一种制备上述具有空间立体结构多重共振型热活化延迟荧光材料的方法，该方法将常见具有空间立体结构分子例如：三蝶烯，金刚烷等与多重共振型结构分子的至少一种进行相连，形成上述结构式中的一种结构。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.具有空间立体结构多重共振型热活化延迟荧光材料，其特征在于，具有以下结构通式中的一种：其中，R1‑
R5中的至少一个选自以下结构中的一种：2.根据权利要求1所述的具有空间立体结构多重共振型热活化延迟荧光材料，其特征在于，所述R1‑
R5中，当其中任意一个不选自A、B、C、D、E结构中的任意一种时，其选自不成键或包含叔丁基在内的柔性脂肪烃或者芳香烃中的一种。3.根据权利要求1所述的具有空间立体结构多重共振型热活化延迟荧光材料，其特征在于，所述热活化延迟荧光材料具有以下结构中的一种：
4.一种电子器件，其特征在于，包括权利要求1
‑
3任一项所述的具有空间立体结构多重共振型热活化延迟荧光材料。5.根据权利要求4所述的电子器件，其特征在于，所述电子器件为有机电致发光器件、有机发光电池、有机场效应管、有...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨楚罗，苏晓旋，邹洋，张友明，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：