含重原子集成的多重共振蓝光材料及制备方法和电子器件技术

本发明专利技术提供了含重原子集成的多重共振蓝光材料及制备方法和电子器件，所述多重共振蓝光材料的结构式如下所示：其中，

【技术实现步骤摘要】
含重原子集成的多重共振蓝光材料及制备方法和电子器件


[0001]本专利技术涉及电子器件
，具体涉及一种含重原子集成的多重共振单元构建的窄谱带蓝光材料及制备方法和电子器件
。

技术介绍

[0002]有机电致发光二极管
(Organic light
‑
emitting diodes,OLED)
是在电场的作用下，以有机材料为功能层的器件
。
由于
OLED
具有柔性，宽视角，高亮度，响应速度快以及工艺简单等优点，在现代科学研究以及商业化显示产业中受到了广泛的关注
。
在电致发光
(EL)
过程中，由电子和空穴的复合而产生的激子，理论上按照统计分布规律，产生三重态和单重态的比例是
3:1。
因此荧光电致发光最多只能利用输入能量的
25
％，这就导致其内量子效率
(
指辐射光子数占注入载流子数的比例
)
很难突破
25
％的理论极限，而其余处于激发三重态
(75
％
)
的能量并没有被利用，所以如何实现激发三重态的发光性质，对于提升器件的量子效率至关重要
。
有机电致磷光器件
(Phosphorescent organic light
‑
emitting diodes,PhOLEDs)
，由于在磷光材料中引入重原子，能够有效促进不同激发态间的自旋轨道耦合，使原来自旋禁阻的最低激发三重态能够辐射跃迁产生光子，因此
75
％的三重态的激子就被充分利用，其内量子效率理论上可以达到
100
％
。
但是，由于磷光材料一般需要使用铱
、
铂等重金属，不仅成本较高，而且毒性较大
。
近年来，热活化延迟荧光材料被提出，该类材料理论上也具有
100
％的内量子效率并且只由有机元素组成，成本较低，被看作为最具潜力的第三代
OLED
技术
。
[0003]传统的
TADF
材料通常是由给体
‑
受体结构组成，这种结构能够降低材料的单
‑
三线态能级差，实现有效的
TADF
发光
。
但是，由于该类分子在激发发射的过程中，结构有较大的弛豫，导致材料的发射光谱较宽，半峰宽在
70
‑
100nm
，影响材料的发光纯度
。
因此构建刚性并且具有多重共振型的
TADF
分子，对于实现高效率窄谱带
OLED
具有重要的意义
。
然而，多重共振
TADF
材料往往具有较大的单
‑
三线态能级差，导致材料的反系间穿越速率较小，最终应用到
OLED
中表现出了较大的效率滚降，不利于其商业化发展
。
[0004]因此，有必要开发一种新的蓝光材料，这对促进
TADF
材料在
OLED
上的应用具有重要意义
。

技术实现思路

[0005]鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于将重原子集成到共振单元中，构建新型的重原子
‑
硼原子
‑
氮原子共振单元，并进一步将其进行稠和形成更加刚性的分子结构，旨在解决现有多重共振
TADF
材料中加快反系间穿越速率和窄化分子发射光谱存在矛盾的问题，本专利技术提供的新型的多重共振
TADF
材料同时具有较快的反系间穿越速率以及较窄的发射光谱
。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]本专利技术的第一方面，提供一种含重原子集成的多重共振单元构建的窄谱带蓝光材
料，其中，所述含重原子集成的多重共振单元构建的窄谱带蓝光材料的结构式如下所示：
[0008][0009]其中，
X1、X2独立地选自重原子，所述重原子可以选自
S、Se、Te
中的任意一种，
X1和
X2可以相同或不同，
[0010]R
每次出现时独立地选自氢原子
、
甲基
、
氟原子中的任意一种
。
进一步地，
R
每次出现时均选自氢原子
、
甲基
、
氟原子中的任意一种
。
[0011]本专利技术中，通过引入重原子并将其集成到共振单元里面构建新型的重原子
(S,Se,Te)
‑
硼原子
(B)
‑
氮原子
(N)
共振单元，可以大幅度地加快窄谱带热活化延迟荧光材料的反系间穿越速率，从而抑制有机电致发光器件的效率滚降问题
。
并且，由于较强的共振效应以及稠和的刚性分子结构，发光光谱会变得更窄，从而实现纯度非常高的蓝光发光
。
[0012]另外，该材料具有较好的热稳定性，热分解温度都在
400℃
以上，在常用有机溶剂中具有非常好的溶解性，可用于高性能的溶液加工型和真空蒸镀型电致发光器件
。
[0013]利用所述含重原子集成的多重共振单元构建的窄谱带蓝光材料制备的有机电致发光器件同时具有非常窄的发光光谱，较高的器件效率，较低的效率滚降以及较长的器件寿命
。
[0014]可选地，所述
X1选自
S
，所述
X2选自
S、Se、Te
中的任意一种，可以进一步加快窄谱带热活化延迟荧光材料的反系间穿越速率，从而进一步抑制有机电致发光器件的效率滚降问题
。
[0015]可选地，所述
X1选自
Se
，所述
X2选自
Se、Te
中的任意一种，可以进一步加快窄谱带热活化延迟荧光材料的反系间穿越速率，从而进一步抑制有机电致发光器件的效率滚降问题
。
[0016]可选地，所述
X1选自
Te
，所述
X2选自
Te
，可以进一步加快窄谱带热活化延迟荧光材料的反系间穿越速率，从而进一步抑制有机电致发光器件的效率滚降问题
。
[0017]可选地，所述多重共振单元构建的窄谱带蓝光材料的结构式如下所示：
[0018][0019]本专利技术的第二方面，提供一种本专利技术所述的含重原子集成的多重共振单元构建的窄谱带蓝光材料的制备方法，其中，包括步骤：
[0020]S1、
将化合物
A
和化合物
B
进行反应，得到化合物
C
；
[0021]S2、
将所述化合物
C
和化合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种含重原子集成的多重共振单元构建的窄谱带蓝光材料，其特征在于，所述窄谱带蓝光材料的结构式如下所示：其中，
X1、X2独立地选自重原子，
R
每次出现时独立地选自氢原子
、
甲基
、
氟原子中的任意一种
。2.
根据权利要求1所述的含重原子集成的多重共振单元构建的窄谱带蓝光材料，其特征在于，所述重原子选自
S、Se、Te
中的任意一种
。3.
根据权利要求2所述的含重原子集成的多重共振单元构建的窄谱带蓝光材料，其特征在于，所述
X1选自
S
，所述
X2选自
S、Se、Te
中的任意一种
。4.
根据权利要求2所述的含重原子集成的多重共振单元构建的窄谱带蓝光材料，其特征在于，所述
X1选自
Se
，所述
X2选自
Se、Te
中的任意一种
。5.
根据权利要求1所述的含重原子集成的多重共振单元构建的窄谱带蓝光材料，其特征在于，所述窄谱带蓝光材料的结构式如下所示：
6.
一种含重原子集成的多重共振单元构建的窄谱带蓝光材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：将化合物
A
和化合物
B
进行反应，得到化合物
C
；将所述化合物
C
...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄维扬，靳继彪，
申请(专利权)人：香港理工大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：