一种星型热激活延迟荧光材料、电子器件及其应用的制作方法

专利2022-06-29  84


本发明涉及有机电致发光材料领域,尤其涉及基于新型受体的热激活延迟荧光材料、电子器件及其应用。



背景技术:

有机发光二极管(organiclight-emittingdiodes,oled),以其主动发光、响应速度快、可视角度大、驱动电压低、节能、更轻薄、可柔性显示等优点,可满足消费者对显示技术的新要求,在照明显示领域具有广泛的应用前景,市场需求巨大。

近年来,oled技术虽然取得了巨大的进步,但作为起主导作用的有机发光客体材料依然很大程度上限制了oled的发展。第一代oled材料所使用的传统荧光材料受自旋统计限制,电生单重态激子与三重态激子的比例为1:3,oled的理论内量子效率(iqe)不超过25%,因此,虽然第一代荧光材料种类繁多,但均不能在性能上突破理论值。第二代发光材料是以金属铱配合物为代表的磷光材料,由于重原子具有自旋轨道耦合作用,系间窜越速度提升,重金属配合物材料可同时利用单线态和三重态激子,相应oled的理论iqe最高可达100%。然而,磷光材料所使用的重金属大多数为铱、铂等贵金属,价格昂贵,资源短缺。

基于荧光材料和磷光材料的不足,日本九州大学adachi课题组提出热活化延迟荧光(thermallyactivateddelayedfluorescence,tadf)材料。tadf材料属于第三代荧光材料,通过分子设计实现较小的单重态和三重态能极差(δest),使得三重态激子可通过反向系间窜越(risc)回到单重态,再以辐射跃迁的方式回到基态,这样也可以实现100%的iqe。纯有机tadf材料不含重金属,发光效率高、成本低,极具竞争力和产业化价值。

因此,具有高反向系间窜越速率常数,高光致发光量子产率(plqy)性能,同时具有良好热稳定性、成膜性的新型tadf材料是实现高效oled的关键,器件在高亮度下的效率滚降问题,也是目前亟需解决的研究要点。



技术实现要素:

鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种基于新型受体的tadf材料、电子器件及其应用,旨在解决现有tadf材料的热稳定性低和效率低的问题。

本发明的技术方案如下:

一种星型热激活延迟荧光材料,具有以下结构通式:

其中,为取代或未取代的环原子数为5~50的芳香环基或环原子数为5~30的芳香杂环基;

d为含有杂原子的给电子基团,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-吩噁嗪基团、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。

进一步地,选自以下结构中的一种:

其中,x1选自-o-、-s-、-s=o-、-so2-、-c(r1r2)-、-si(r1r2)-、-ge(r1r2)-、-n(r1)-、-p(r1)-、-p=o(r1)-中的任意一种;

m1选自取代或未取代的c6~c60的芳香环基、取代或未取代的c3~c60的芳香杂环基;

r1、r2、y1和y2各自独立地选自氢、氘、烯基、炔基、胺基、硝基、羰基、砜基、卤素、氰基、烷基、烷氧基、取代或未取代的c6~c60的芳香环基、取代或未取代的c3~c60的芳香杂环基中的任意一种。

进一步地,所述星型热激活延迟荧光材料具有以下结构中的一种:

其中,m1选自取代或未取代的c6~c60的芳香环基、取代或未取代的c3~c60的芳香杂环基;

r1、r2、y1和y2各自独立地选自氢、氘、烯基、炔基、胺基、硝基、羰基、砜基、卤素、氰基、烷基、烷氧基、取代或未取代的c6~c60的芳香环基、取代或未取代的c3~c60的芳香杂环基中的任意一种;

进一步地,d选自以下结构中的一种:

其中,x2、x3、x4各自选自-o-、-s-、-s=o-、-so2-、-c(r5r6)-、-si(r5r6)-、-ge(r5r6)-、-n(r5)-、-p(r5)-、-p=o(r5)-、或不成键中的任意一种;

其中,m2、r3、r4、r5、r6、y3和y4各自独立地选自氢、氘、烯基、炔基、胺基、硝基、羰基、砜基、卤素、氰基、烷基、烷氧基、取代或未取代的c6~c60的芳香环基、取代或未取代的c3~c60的芳香杂环基中的任意一种;

其中,r3、r4、y3、y4能够相互以共价键方式相连成环;

其中,y3、y4能够相互以共价键方式相连成环。

进一步地,所述星型热激活延迟荧光材料具有以下结构中的一种:

基于前述的荧光材料,本发明还提供了如上所述的星型热激活延迟荧光材料的应用,具体是将所述星型热激活延迟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。

进一步地,所述电致发光显示器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0.01~100%的所述星型热激活延迟荧光材料和质量百分含量为0~99.99%的有机功能材料组成;

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中的一种。

一种电子器件,其中,包括本发明所述的星型热激活延迟荧光材料。

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,所述发光层包括本发明所述的星型热激活延迟荧光材料。

本发明所述的电子器件在电子设备中的应用。

进一步地,上述星型热激活延迟荧光材料应用于溶液法制备的oled器件。其中,所述溶液法可选但不限于以下方法:喷墨打印、喷印、活版印刷、丝网印刷、浸涂、旋转涂布、刮刀涂布、辊筒印花、扭转辊印刷、平版印刷、柔版印刷、轮转印刷、喷涂、刷涂、移印、狭缝型挤压式涂布等。优选的是凹版印刷、丝网印刷或喷墨印刷。

进一步地,上述星型热激活延迟荧光材料的溶液可以包括一个或多个组分,一个或多个组分例如表面活性化合物、润滑剂、润湿剂、分散剂、疏水剂、粘接剂等;其中,这些组分用于调节粘度、成膜性能、提高附着性等。

进一步地,上述电子器件能够在各种电子设备中应用。例如,显示设备、照明设备、光源或传感器等等。

有益效果:本发明的三苯基苯衍生化合物具有热活化延迟荧光的性质,其以含氮杂环为电子给体(donor),与缺电子的受体(acceptor)基团相连接,构成一类具有分子内电荷转移的d-a型分子,同时利用d-a之间大的扭转角以减小分子前线轨道的重叠,从而减小单重态-三重态能级差,使得三重态激子可通过反向系间穿越回到单重态,最后以辐射跃迁的方式回到基态发出荧光,以提高激子利用率,最终达到提高器件效率的目的。

具体地,本发明具有以下优点:

(1)上述星型热激活延迟荧光材料利用扭曲的d-a结构使得homo和lumo有效分离,且含氮杂环化合物的δest小于或等于0.3ev,足够小的δest可以实现tadf性质。

(2)上述星型热激活延迟荧光材料将多个d-a发光体部分连接在一个单分子上,可以增强发光体的吸收和光致发光量子产率(plqy)。

(3)上述星型热激活延迟荧光材料通过拓展分子共轭提高分子刚性,可以抑制分子激发态中的非辐射跃迁过程,并且高的分子刚性对于提高plqy至关重要。

(4)上述星型热激活延迟荧光材料所引入三苯基苯共轭片段可以提供额外的局域态三重态能级,与电荷转移单重态能级具有较强的旋轨耦合效应,从而促进反向系间窜越,进一步实现较高的plqy。

(5)上述星型热激活延迟荧光材料具有较大分子量及较为刚性的分子结构,使得材料具有良好的热稳定性,材料的应用范围更广泛,其玻璃化转变温度tg大于或等于180℃,分解温度td大于或等于350℃。

(6)上述星型热激活荧光材料设计中引入利于溶解性的官能团,以便于材料在溶液法加工制备电致发光中的应用。

(7)上述星型热激活延迟荧光材料可通过连接不同的受体单元来调节结构,以实现多种波长的发射光。使其作为有机发光层客体材料应用于电致发光器件中具有良好的综合性能。

附图说明

图1为化合物2的热重分析(左下角为差热扫描分析)。

图2为化合物2掺杂膜状态下的延迟发射光谱。

图3为器件结构示意图。

图4为器件2的电致发光光谱。

图5为器件2的电流密度-外量子效率曲线。

具体实施方式

本发明提供一种星型热激活延迟荧光材料电子器件及其应用,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明。

实施例1:化合物2的制备:

(1)中间体1-1的制备,反应式如下:

将1,3,5-三苯基苯(1.6g,4.9mmol)和4-氟苯磺酰氯(6.7g,34mmol)加入到双口瓶中,接冷凝管并连接至双排管,连通氩气保护。将烧瓶在100度油浴加热5分钟后加硝基苯(5ml),后缓慢加入无水氯化铁(0.56g,3.5mmol),在100度加热搅拌3小时。待反应液倒入50ml盐酸的甲醇溶液(体积浓度5%)中并剧烈搅拌,过滤,用3%盐酸水溶液和去离子水洗涤,真空干燥后获得棕色粗产物固体。将粗产物固体溶于乙酸,加入活性炭加热回流,重结晶得到受体中间体1-1,真空干燥后得到米白色固体2.56g,产率67%。ms(maldi-tof):m/z781.6[m ]。

(2)化合物2的制备,反应式如下:

将10h-吩噁嗪(586mg,3.2mmol),氢化钠(230mg,9.6mmol)及搅拌子放入schlenk反应瓶中。通过抽真空再连通氩气反复三次,除去反应体系中的氧气和水气。加入n,n-二甲基甲酰胺(4ml)溶剂,50度加热搅拌1小时。将实例1(1)中所述受体中间体1-1(500mg,0.64mmol)溶于n,n-二甲基甲酰胺(4ml),加入到反应瓶中,继续在50度反应4小时。待反应液冷却后,倒入150ml去离子水中,二氯甲烷萃取后合并,无水硫酸镁干燥。粗产物通过硅胶柱色谱纯化(洗脱剂:二氯甲烷,石油醚),真空干燥后得到米白色固体585mg,产率为72%。化合物2的热重分析(左下角为差热扫描分析)见图1,其掺杂膜状态下的延迟发射光谱见图2。ms(maldi-tof):m/z1270.4[m ]。

实施例2:化合物60的制备:

(1)中间体2-1的制备,反应式如下:

将1,3,5-三(4-溴苯基)苯(500mg,0.92mmol),(4-氟苯基)苯基磷氧(814mg,3.7mmol),锌粉(481mg,7.4mmol),2,2-联吡啶(115mg,0.74mmol),六水氯化镍(88mg,0.37mmol)混合物放入连有冷凝管的两口瓶中,在氮气保护下加入二甲基乙酰胺(20ml),150℃搅拌24小时。待反应液冷却至室温后,将混合物倒入水中并用二氯甲烷萃取。将有机层用mgso4干燥并过滤,粗产物通过硅胶色谱法分离(洗脱剂:甲醇,二氯甲烷),得到产物310mg,产率为35%。ms(maldi-tof):m/z961.2[m ]。

(2)化合物60的制备,反应式如下:

利用与化合物8相同的合成方式来制备化合物60,不同之处在于使用9,9-二甲基吖啶)代替实施例1中的3,6-二叔丁基咔唑,得到产物430mg,产率54%。ms(maldi-tof):m/z1527.5[m ]。

实施例3:化合物78的制备:

(1)中间体3-1的制备,反应式如下:

将1,4-二溴苯(472mg,2.0mmol)溶于无水乙醚(4ml)中,于氮气保护下液冷却至-78℃。缓慢加入异丁基锂溶液(1.4m于环己烷中的溶液,1.43ml,4.410mmol)。在2小时内缓慢升温至0℃,然后再次冷却至-78℃。将反应液滴加至-78℃的4-叔丁基-2-甲基苯硼酸(288mg,1.5mmol)干燥乙醚(5ml)溶液中。反应液缓慢升温后室温搅拌过夜。加入1m盐酸水溶液(5ml)以终止反应,室温搅拌15分钟。收集有机层,用乙醚萃取水层3次,合并所有有机层,用无水硫酸钠干燥并旋转蒸发浓缩,得到粗产物。将粗产物溶解在二氯甲烷(2ml)中,加入当量甲醇、分子筛,室温搅拌1小时。将反应混合液旋转蒸发掉溶剂后,用乙醚洗涤,得到中间产物3-1固体112mg,两步反应总产率20%。ms(maldi-tof):m/z373.8[m ]。

(2)中间体3-2的制备,反应式如下:

1,3,5-三(4-溴苯基)苯(543mg,1mmol)溶于无水乙醚中,冷却至-78℃。缓慢滴加正丁基锂(1.6m,2.2ml,3.5mmol),搅拌30分钟,室温搅拌1小时。将中间体(3-1)(1.49mg,4mmol)的无水乙醚溶液缓慢滴加到反应混合液中,然后缓慢升至室温并搅拌过夜。反应结束后加过量水淬灭反应,用氯仿萃取,无水硫酸钠干燥有机层,过滤旋转蒸发后色谱柱纯化(洗脱剂:二氯甲烷、正己烷),得到产物398mg,产率32%。ms(maldi-tof):m/z1245.8[m ]

(3)化合物78的制备,反应式如下:

将反应中间体3-2(300mg,0.19mmol),吩噁嗪(146mg,0.8mmol),醋酸钯(6.8mg,0.03mmol),三叔丁基膦四氟硼酸盐(26mg,0.09mmol)及叔丁醇钠(154mg,1.6mmol)放入连有冷凝管的两口瓶中除气并通入氮气,反复三次。加入干燥甲苯(10ml),在氮气下回流12h。反应液冷却至室温后,将反应混合物通过硅藻土垫过滤,然后旋转蒸发得到粗产物,并通过硅胶色谱柱纯化(洗脱液:二氯甲烷、石油醚),得到产物142mg,产率48%。ms(maldi-tof):m/z1552.1[m ]。

实施例4:化合物28的制备

(1)中间体4-1的制备,反应式如下:

利用与中间体(1-1)相同的合成方式来制备给体单元(4-1),不同之处在于使用4-氟苯甲酰氯代替实施例1中的4-氟苯磺酰氯,得到中间体单元(4-1),产率:68%。ms(maldi-tof):m/z673.5[m ]。

(2)化合物28的制备,反应式如下:

利用与化合物8相同的合成方式来制备化合物28,不同之处在于使用3,6-二甲基咔唑代替实施例1中的3,6-二叔丁基咔唑,得到化合物28,产率:63%。ms(maldi-tof):m/z1198.2[m ]。

实施例5:化合物49的制备:

(1)中间体5-1的制备,反应式如下:

将9,10-二氢-9,9-二苯基吖啶(667mg,2.0mmol),2,8-二溴二苯并噻吩5,5-二氧化物(748mg,2.0mmol),醋酸钯(28mg,0.1mmol)和叔丁醇钠(590mg,6.0mmol)放入装有冷凝管的两口瓶中,氮气保护下加入无水甲苯(20ml)并搅拌。然后将三(叔丁基)膦的甲苯溶液(2.0ml,0.05m,0.2mmol)缓慢加入两口瓶中,将混合物回流过夜。待反应液冷却至室温后,将反应液用二氯甲烷和水萃取。有机层经无水硫酸镁干燥、浓缩,得到粗产物通过柱色谱法纯化(洗脱剂:二氯甲烷,石油醚),得到产物1.02g,产率81%。ms(maldi-tof):m/z1198.2[m ]。

(2)化合物49的制备,反应式如下:

将中间体(5-1)(470mg,0.75mmol),1,3,5-苯三硼酸三频哪醇酯(100mg,0.22mmol),三(二亚苄基茚丙酮)二钯(0)(40mg,0.04mmol),三(邻甲基苯基)磷(60mg,0.20mmol)和碳酸钾(0.21g,1.52mmol)溶解在色谱纯甲苯(18ml)、水(6ml)和甲醇(2ml)的混合溶剂中。将反应混合物冷冻脱气,充氮气反复三次,在100℃油浴下回流12小时。反应液冷却至室温后,使用二氯甲烷和水萃取反应混合物。萃取的有机层用无水硫酸钠干燥、过滤后,通过硅胶柱色谱法纯化(洗脱剂:二氯甲烷,石油醚)。获得化合物49产物181mg,产率48%。ms(maldi-tof):m/z1713.9[m ]。

实施例6:化合物97的制备:

(1)中间体6-1的制备,反应式如下:

将10-[4-(四甲基-1,3,2-二氧硼烷-2-基)苯基]-10氢-吩噁嗪(385mg,1.0mmol),2-丁基-4,6-二氯-1,3,5-三嗪(206mg,1.0mmol),四(三苯基膦)钯(35mg,0.03mmol),2m碳酸钾溶液(2ml),四氢呋喃(1.5ml)和甲苯(4.0ml)加入连有冷凝管的两口烧瓶中。将混合物冷冻脱气、充氮气三次,在氮气保护下回流24小时。待反应液冷却至室温后,将反应混合物用二氯甲烷萃取,用盐水洗涤有机层并用无水硫酸钠干燥。旋转蒸发除去溶剂后通过柱色谱法纯化,得到目标中间体6-1245mg,产率57%。ms(maldi-tof):m/z429.8[m ]。

(2)化合物97的制备,反应式如下:

将1,3,5-三(4-苯基硼酸频哪醇酯)苯(205mg,0.3mmol),中间体(6-1)(485g,1.13mmol)、碳酸钾(621g,4.50mmol)和四(三苯基膦)钯(116mg,0.10mmol)加入连有冷凝管的两口烧瓶中,在氮气保护下加入无水n,n-二甲基甲酰胺(20ml),在90℃回流反应24小时。待反应液冷却至室温后,将反应混合物用二氯甲烷萃取,用盐水洗涤有机层并用无水硫酸钠干燥。旋转蒸发除去溶剂后通过柱色谱法纯化,得到目标产物267mg,产率60%。ms(maldi-tof):m/z1483.1[m ]。

实施例7:化合物120的制备:

(1)中间体7-1的制备,反应式如下:

将2-溴-6-氯-10,10-二氧代噻吨-9-酮化物(717mg,2.0mmol),醋酸钯(0.028g,0.1mmol)、四氟硼酸三叔丁基膦(58mg,0.2mmol)和叔丁醇钠(590mg,6.0mmol)放入装有冷凝管的两口瓶中,氮气保护下加入二苯基胺(667mg,2.0mmol)、无水甲苯(10ml)并搅拌。将混合物回流过夜。待反应液冷却至室温后,将反应液用二氯甲烷和水萃取。有机层经无水硫酸镁干燥、浓缩,得到粗产物通过柱色谱法纯化(洗脱剂:二氯甲烷,石油醚),得到产物320mg,产率72%。ms(maldi-tof):m/z446.7[m ]。

(2)化合物120的制备,反应式如下:

利用与化合物49相同的合成方式来制备化合物120,不同之处在于使用中间体(7-1)代替实施例5中的中间体(5-1),得到化合物120,产率62%。ms(maldi-tof):m/z1306.3[m ]。

测试:

测定实施例1~7的化合物:利用含时密度泛函理论(td-dft)通过gaussian09软件模拟,运用函数b3lyp方法计算。表1列出了实施例1~7的化合物的能级数据。

表1、化合物的能级数据

由表1可以看出,实施例1~7的化合物的δest较小,即化合物的三重态激子能够通过吸收环境热量向单重态跃迁进行反向系间窜越,实现tadf发光,从而实现激子的充分利用。

进一步的,实施例1~7的化合物可以用于电致发光器件中的发光层。本实施例将化合物作为发光层材料的有机电致发光器件,如图3所示,包括导电玻璃衬底1、空穴注入及传输层2、发光层3、空穴阻挡层4、电子传输层5、电子注入层6、阴极7;发光层3材料为所设计化合物掺入主体材料1,3-双(咔唑-9-基)苯(mcp)的混合物。有机电致发光器件的制备方法为本领域公知方法,本实施例不再赘述。

器件的电流-亮度-电压特性是由带有校正过的硅光电二极管的keithley源测量系统(keithley2400sourcemeter、keithley2000currentmeter)完成的,电致发光光谱是由法国jy公司spexccd3000光谱仪测量的,所有测量均在室温大气中完成。

器件具体结构为:

器件1:

ito/m-pedot:pss(40nm)/mcp:10wt.%化合物1(55nm)/dpepo(15nm)/tmpypb(60nm)/liq(1.5nm)/al(100nm)。

器件2:

ito/m-pedot:pss(40nm)/mcp:10wt.%化合物2(55nm)/dpepo(15nm)/tmpypb(60nm)/liq(1.5nm)/al(100nm)。

器件3:

ito/m-pedot:pss(40nm)/mcp:10wt.%化合物3(55nm)/dpepo(15nm)/tmpypb(60nm)/liq(1.5nm)/al(100nm)。

其中pedot:pss、mcp、dpepo、tmpypb和liq的结构式分别如下:

氧化铟锡导电玻璃(ito)依次经用去离子水、丙酮和异丙醇超声清洗30分钟,紫外臭氧处理15分钟,旋涂m-pedot:pss,然后在高真空条件下依次蒸镀各有机层及阴极al层,并在手套箱中封装得oled器件。

进一步的,对以上电致发光器件进行性能测试,其中器件2的电致发光光谱及电流密度-外量子效率曲线分别见图4和图5,器件1-3的性能测试结果如下表2所示:

表2、器件性能

由表2可以看出,本实施例通过以基于三苯基苯星型电子受体基团设计合成d-a构型的tadf荧光材料为发光层客体材料,应用于电致发光器件应用中,可获得外量子效率高于5%的发光器件。与普通荧光材料相比效率获得了大幅提高。本发明提供的荧光材料,基于间三苯基苯衍生受体,一方面增加了化合物的结构共轭度,一方面也增加了化合物的热稳定性。在材料设计过程中,引入了有利于溶解性的官能图,使得材料可具有良好溶解性,更好应用于溶液加工法制备的电致发光器件中。

综上所述,本发明提供一种星型热激活延迟荧光材料、电子器件及其应用。本发明的三苯基苯衍生星型化合物具有热活化延迟荧光的性质,其以含氮杂环为电子给体(donor),与缺电子的受体(acceptor)基团相连接,构成一类具有分子内电荷转移的d-a型分子,同时利用d-a之间大的扭转角以减小分子前线轨道的重叠,从而减小单重态-三重态能级,使得三重态激子可通过反向系间穿越回到单重态,最后以辐射跃迁的方式回到基态发出荧光,以提高激子利用率,最终达到提高器件效率的目的。

应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。


技术特征:

1.一种星型热激活延迟荧光材料,其特征在于,具有以下结构通式:

其中,为取代或未取代的环原子数为5~50的芳香环基或环原子数为5~30的芳香杂环基;

d为含有杂原子的给电子基团,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-吩噁嗪基团、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。

2.根据权利要求1所述的星型热激活延迟荧光材料,其特征在于,选自以下结构中的一种:

其中,x1选自-o-、-s-、-s=o-、-so2-、-c(r1r2)-、-si(r1r2)-、-ge(r1r2)-、-n(r1)-、-p(r1)-、-p=o(r1)-中的任意一种;

m1选自取代或未取代的c6~c60的芳香环基、取代或未取代的c3~c60的芳香杂环基;

r1、r2、y1和y2各自独立地选自氢、氘、烯基、炔基、胺基、硝基、羰基、砜基、卤素、氰基、烷基、烷氧基、取代或未取代的c6~c60的芳香环基、取代或未取代的c3~c60的芳香杂环基中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的星型热激活延迟荧光材料,其特征在于,d选自以下结构中的一种:

其中,x2、x3、x4各自独立地选自-o-、-s-、-s=o-、-so2-、-c(r5r6)-、-si(r5r6)-、-ge(r5r6)-、-n(r5)-、-p(r5)-、-p=o(r5)-、或不成键中的任意一种;

其中,m2、r3、r4、r5、r6、y3和y4各自独立地选自氢、氘、烯基、炔基、胺基、硝基、羰基、砜基、卤素、氰基、烷基、烷氧基、取代或未取代的c6~c60的芳香环基、取代或未取代的c3~c60的芳香杂环基中的任意一种;

其中,r3、r4、y3、y4能够相互以共价键方式相连成环。

4.根据权利要求1所述的星型热激活延迟荧光材料,其特征在于,具有以下结构中的一种:

5.一种如权利要求1-4任一所述的星型热激活延迟荧光材料的应用,其特征在于,将所述星型热激活延迟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。

6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述电致发光显示器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0.01~100%的所述星型热激活延迟荧光材料和质量百分含量为0~99.99%的有机功能材料组成。

7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,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中的一种。

8.一种电子器件,其特征在于,包括如权利要求1-4任一所述的星型热激活延迟荧光材料。

9.根据权利要求8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,所述有机电致发光器件包括发光层,所述发光层包括权利要求1-4任一项所述的星型热激活延迟荧光材料。

10.权利要求8~9任一项所述的电子器件在电子设备中的应用。

技术总结
本发明提供一种星型热激活延迟荧光材料、电子器件及其应用,属于有机电致发光技术领域。所述热激活延迟荧光材料,具有以下结构:本发明的星型三苯基苯衍生化合物具有热活化延迟荧光的性质,其以含氮杂环为电子给体(Donor),与缺电子的受体(Acceptor)基团相连接,构成一类具有分子内电荷转移的D‑A型分子,同时利用D‑A之间大的扭转角以减小分子前线轨道的重叠,从而减小单重态‑三重态能级,使得三重态激子可通过反向系间穿越回到单重态,最后以辐射跃迁的方式回到基态发出荧光,以提高激子利用率,最终达到提高器件效率的目的。

技术研发人员:曹啸松;肖然;杨楚罗
受保护的技术使用者:深圳大学
技术研发日:2020.02.25
技术公布日:2020.06.05

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