CN109438436A - 热活化延迟荧光单分子白光材料及其合成方法、有机电致发光器件 - Google Patents

热活化延迟荧光单分子白光材料及其合成方法、有机电致发光器件 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高分子热活化延迟荧光(Thermally Activated Delayed Fluorescence,TADF)材料，进一步地，提供一种热活化延迟荧光单分子白光材料，由第一基团的原料和第二基团的原料以及3,3’‑二溴‑1,5,1’,5’‑四甲基‑1,2,4,5‑均四井合成的热活化延迟荧光单分子白光材料。所述种热活化延迟荧光单分子白光材料合成方法包括：第一混合溶液配制步骤、第一萃取步骤、第二混合溶液配制步骤和第二萃取步骤；一种有机电致发光器件，包括一以热活化延迟荧光单分子白光材料发光层。

Description

热活化延迟荧光单分子白光材料及其合成方法、有机电致发 光器件
技术领域
本发明涉及有机光电材料技术领域，特别是一种热活化延迟荧光单分子白光材料及其合成方法、有机电致发光器件。
背景技术
光电转换效率是评估OLED的重要参数之一，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，在电激活作用下，产生的单重激发态激子和三重激发态激子的比例为1:3，因此荧光材料的内部电致发光量子效率被限制在25％。磷光材料由于具有重原子的旋轨耦合作用，可同时利用单重激发态激子和三重激发态激子，其理论内电子发光量子效率能够达到100％。但基于磷光的OLED材料多采用贵重金属，一是成本高，二是不环保。
目前大部分研究都集中在蒸镀型材料，这会使得器件的制作成本变得很高。高分子热活化延迟荧光材料由于良好的成膜性，在湿法加工方面具有明显的优势。但是如何使得热活化延迟荧光高分子保持高的光致发光量子产率以及较大的反向系间窜越常数仍然没有得到解决，这也是目前高分子热活化延迟荧光材料制备的器件外量子效率比较低的原因。
在有机电致发光器件中，起主导作用的为发光层，发光材料的性能是决定器件性能的关键因素。对于传统的小分子白光掺杂器件，其发光层的主客体采用简单的物理掺杂，不可避免的会存在相分离，且容易形成电荷转移复合物以及激基复合物，进而影响器件的性能。白光聚合物发光材料是以主链作为主体，侧链连接不同波长的发光客体的方式形成的发光体系，能够有效地避免相分离。但是，聚合物的分子结构不确定，其合成的重复性差，发光效率低下也不高，极大的限制了它的应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种热活化延迟荧光单分子白光材料及其合成方法、有机电致发光器件，可以有效解决了聚合物的分子结构不确定、其合成的重复性差、发光效率低下也不高的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种热活化延迟荧光单分子白光材料，本发明对目前研究火热的热活化延迟荧光材进行深入研究，设计合成具有不同给体的D1-A-D2结构的分子体系。热活化延迟荧光单分子白光材料由第一基团的原料和第二基团的原料以及3,3’-二溴-1,5,1’,5’-四甲基-1,2,4,5-均四井合成的热活化延迟荧光单分子白光材料，其结构通式为：
其中，所述结构通式中D1为第一基团，D2为所述第二基团，所述第一基团和所述第二基团为非对称基团。
进一步地，第一基团和第二基团的原料均各选自9,9’-二苯基硅代吖啶、亚氨基芪、3,6-二甲基-螺硅烷吖啶、3,6-二甲基咔唑、吩噻嗪或吖啶酮的一种。
为了能够得到所述的热活化延迟荧光单分子白光材料，本发明还提供了一种热活化延迟荧光单分子白光材料合成方法，包括如下步骤：第一混合溶液配制步骤，将第一基团的原料以及3,3’-二溴-1,5,1’,5’-四甲基-1,2,4,5-均四井以及催化剂置于反应容器中进行充分反应，获得第一混合溶液，该第一混合溶液中包括第一基团的原料以及3,3’-二溴-1,5,1’,5’-四甲基-1,2,4,5-均四井反应生成的中间体；第一萃取步骤，将所述第一混合溶液冷却至室温，萃取所述混合溶液并得到所述中间体；第二混合溶液配制步骤，将第二基团的原料以及所述中间体以及催化剂置于反应容器中，获得第二混合混合溶液，该第二混合溶液中包括所述中间体与所述第二基团的原料；第二萃取步骤，将所述第二混合溶液冷却至室温，萃取所述混合溶液并得到目标化合物，并分离纯化所述目标化合物，获得热活化延迟荧光单分子白光材料。
进一步地，所述第一基团和第二基团的原料均各选自9,9’-二苯基硅代吖啶、亚氨基芪、3,6-二甲基-螺硅烷吖啶、3,6-二甲基咔唑、吩噻嗪或吖啶酮的一种。其中，第一基团的原料与3,3’-二溴-1,5,1’,5’-四甲基-1,2,4,5-均四井的摩尔比1:1～1:5，所述第二基团的原料与所述中间体的摩尔比为1:1～1:5。
进一步地，在所述第一混合溶液配制步骤中，反应时长为24小时，反应温度为100℃；在所述第二混合溶液配制步骤中，反应时长为24小时，反应温度为100℃。
进一步地，在所述第一混合溶液配制步骤中以及在所述第二混合溶液配制步骤中，所述催化剂为醋酸钯、三叔丁基膦四氟硼酸盐、叔丁醇钠和甲苯。
进一步地，在所述第一混合溶液配制步骤中，将所述第一基团的原料以及 3,3’-二溴-1,5,1’,5’-四甲基-1,2,4,5-均四井、所述醋酸钯和所述三叔丁基膦四氟硼酸盐一起放置于所述反应容器中，再将所述反应容器放置于氩气环境中，并往所述反应容器中加入所述叔丁醇钠以及除水除氧的甲苯，得到第一反应液。
进一步地，在所述第二混合溶液配制步骤中，先将所述中间体、第二基团的原料、醋酸钯和三叔丁基膦四氟硼酸盐一起放置于所述反应容器中，再将所述反应容器放置于氩气环境中，并往反应容器中加入所述叔丁醇钠以及除水除氧的甲苯，得到第二反应液。
进一步地，所述第一萃取步骤包括将第一混合溶液倒入冰水中,并使用二氯甲烷萃取三次，合并有机相，得到所述热活化延迟荧光单分子白光材料；第二萃取步骤还包括将第二混合溶液倒入冰水中,并使用二氯甲烷萃取三次，合并有机相，得到所述热活化延迟荧光单分子白光材料。
本发明还提供一种有机电致发光器件，包括一发光层，所述发光层的发光染料为所述热活化延迟荧光单分子白光材料。
本发明的有益效果是：本发明的热活化延迟荧光单分子白光材料，设计合成具有不同基团的D1-A-D2结构的分子体系，对D1和D2进行排列组合，使得D1-A-D2结构形成非对称结构，其具有较高的白光发光性能。
本发明的热活化延迟荧光单分子白光材料的合成方法，在最终合成物中，所合成的热活化延迟荧光单分子白光材料占比较高，有效的提高了热活化延迟荧光单分子白光材料合成率，使得采用本方法合成的热活化延迟荧光单分子白光材料具有较高的白光发光性能。
本发明的有机电致发光器件，采用本发明制备的热活化延迟荧光单分子白光材料，其发光效率高，而且使用寿命长。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图1为实施例1中的目标化合物光致发光光谱图。
图2为实施例1中的目标化合物的瞬态光谱图。
图3为应用例1的有机发光致电器的结构剖面图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的内容，下面通过具体的实施例对本发明作进一步说明，但本发明的实施和保护范围不限于此。
本发明提出一类热活化延迟荧光单分子白光材料，本发明对目前研究火热的TADF材料进行深入研究，设计合成具有不同给体的D1-A-D2结构的分子体系。由第一基团的原料和第二基团的原料以及3,3’-二溴-1,5,1’,5’-四甲基-1,2,4,5- 均四井合成的热活化延迟荧光单分子白光材料，其结构通式为：
其中，所述结构通式中D1为第一基团，D2为所述第二基团，所述第一基团和所述第二基团为非对称基团。
优选地，第一基团和第二基团的原料均各选自9,9’-二苯基硅代吖啶、亚氨基芪、3,6-二甲基-螺硅烷吖啶、3,6-二甲基咔唑、吩噻嗪或吖啶酮的一种。
具体的，第一基团和所述第二基团分子结构为如下任意一种，并且第一基团与第二基团不相同。
根据所述第一基团和所述第二基团的选取原料不同，因此，最终生成的荧光单分子白光材料的结构通式可对应为式(1)-式(9)的一种：
为了更加清楚的说明本发明中的热活化延迟荧光单分子白光材料，下面通过方法实施例1-3来具体说明。
方法实施例1
合成如式(1)所述的热活化延迟荧光单分子白光材料，其具体步骤如下所示。
第一混合溶液配制步骤：将第一基团的原料以及3,3’-二溴-1,5,1’,5’- 四甲基-1,2,4,5-均四井以及催化剂置于反应容器中进行充分反应，获得第一混合溶液，该第一混合溶液中包括第一基团的原料以及3,3’-二溴-1,5,1’,5’-四甲基-1,2,4,5-均四井反应生成的中间体。第一基团的原料均选自9,9’-二苯基硅代吖啶、亚氨基芪、3,6-二甲基-螺硅烷吖啶、3,6-二甲基咔唑、吩噻嗪或吖啶酮的一种，优选地为3,6-二甲基咔唑，第一基团的原料以及3,3’-二溴-1,5,1’,5’ -四甲基-1,2,4,5-均四井摩尔比为1:1，在其它实施例中也可为1:3,1:4,1:5。第一混合溶液配制步骤中，放入反应物顺序如下，将第一基团的原料(1.95g，10mmol) 以及3,3’-二溴-1,5,1’,5’-四甲基-1,2,4,5-均四井(4.5g，10mmol)、醋酸钯 (90mg，0.4mmol)和所述三叔丁基膦四氟硼酸盐(0.34g，1.2mmol)一起放置于所述反应容器中，再将所述反应容器放置于氩气环境中，并往所述反应容器中加入所述叔丁醇钠NaOt-Bu(1.16g，12mmol)以及60ml除水除氧的甲苯，在110℃反应24小时得到反应液。
第一萃取步骤：将所述第一混合溶液冷却至室温，萃取所述混合溶液并得到所述中间体。在所述第一萃取步骤中，将第一混合溶液倒入200mL冰水中，二氯甲烷萃取三次，采用硅胶柱层析方法进行初次纯化所述目标化合物，得到初始纯化物，在所述硅胶柱层析方法过程中，所述二氯甲烷与所述正己烷的体积比为1:5，最终分离纯化得淡蓝色粉末3.37g，产率60％。下面通过检测设备按照检测要求对所制得的淡蓝色粉末进行分析，分析结果为：核磁氢谱、碳谱的结果为：1H NMR(300MHz,CD2Cl2,δ):8.43(s,2H),7.85(s,2H),7.83(d,J＝ 6.0Hz,2H),7.41(s,2H),7.38(d,J＝6.3Hz,2H),2.57(s,12H),2.46(s,6H)。质谱结果为：MS(EI)m/z:[M]+calcd(理论值)for C32H28BrN5,561.15；found (实际值),561.10。元素分析结果为：Anal.(理论值)Calcd for C32H28BrN5: C 68.33,H 5.02,N 12.45；found(实际值):C 68.22,H 4.98,N 12.32.
第二混合溶液配制步骤：将第二基团的原料以及所述中间体以及催化剂置于反应容器中，获得第二混合混合溶液，该第二混合溶液中包括所述中间体与所述第二基团的原料。所述第二基团的原料均选自9,9’-二苯基硅代吖啶、亚氨基芪、3,6-二甲基-螺硅烷吖啶、3,6-二甲基咔唑、吩噻嗪或吖啶酮的一种，优选地为吩噻嗪，第二基团的原料以及3,3’-二溴-1,5,1’,5’-四甲基-1,2,4,5- 均四井摩尔比为1:1，在其它实施例中也可为1:3,1:4,1:5。在第二混合溶液配制步骤中，放入反应物顺序如下，中间体(1.0g，5mmol)以及第二基团(2.8g， 5mmol)、醋酸钯(45mg，0.2mmol)和所述三叔丁基膦四氟硼酸盐(0.17g，0.6mmol)一起放置于所述反应容器中，再将所述反应容器放置于氩气环境中，并往所述反应容器中加入所述叔丁醇钠NaOt-Bu(0.58g，6mmol)以及60ml除水除氧的甲苯，在110℃反应24小时得到反应液。
第二萃取步骤：将所述第二混合溶液冷却至室温，萃取所述混合溶液并得到目标化合物，并分离纯化所述目标化合物，获得热活化延迟荧光单分子白光材料。在所述第二萃取步骤中，将第二混合溶液倒入200mL冰水中，二氯甲烷萃取三次，采用硅胶柱层析方法进行初次纯化所述目标化合物，得到目标化合物，在所述硅胶柱层析方法过程中，所述二氯甲烷与所述正己烷的体积比为 1:5，最终分离纯化得白色粉末1.7g，产率50％。下面通过检测设备按照检测要求对所制得的白色粉末进行分析，分析结果为：核磁氢谱、碳谱的结果为：11H NMR(300MHz,CD2Cl2,δ):8.45(s,2H),7.86(s,2H),7.83(d,J＝6.0Hz, 2H),7.41(s,2H),7.38(d,J＝6.3Hz,2H),7.21(d,J＝6.3Hz,2H),7.16-6.93(m, 6H),2.57(s,12H),2.46(s,6H)。质谱结果为：MS(EI)m/z:[M]+calcd(理论值)for C44H36N6S,680.27；found(实际值),680.10。元素分析结果为：Anal. (理论值)Calcd for C44H36N6S:C 77.62,H 5.33,N12.34；found(实际值): C77.83,H 5.34,N 12.39。
本方法实施例1的化学反应过程如下：
方法实施例2
合成如式(4)所述的热活化延迟荧光单分子白光材料，其具体步骤如下所示。
第一混合溶液配制步骤，将第一基团的原料以及3,3’-二溴-1,5,1’,5’-四甲基-1,2,4,5- 均四井以及催化剂置于反应容器中进行充分反应，获得第一混合溶液，该第一混合溶液中包括第一基团的原料以及3,3’-二溴-1,5,1’,5’-四甲基-1,2,4,5-均四井反应生成的中间体。第一基团的原料均选自9,9’-二苯基硅代吖啶、亚氨基芪、3,6-二甲基-螺硅烷吖啶、3,6-二甲基咔唑、吩噻嗪或吖啶酮的一种，优选地为9,9’-二苯基硅代吖啶，第一基团的原料以及3,3’ -二溴-1,5,1’,5’-四甲基-1,2,4,5-均四井摩尔比为1:1，在其它实施例中也可为1:3,1:4,1:5。在第一混合溶液配制步骤放入反应物顺序如下，将第一基团的原料(3.5g，10mmol)以及3,3’- 二溴-1,5,1’,5’-四甲基-1,2,4,5-均四井(4.5g，10mmol)、醋酸钯(90mg，0.4mmol)和所述三叔丁基膦四氟硼酸盐(0.34g，1.2mmol)一起放置于所述反应容器中，再将所述反应容器放置于氩气环境中，并往所述反应容器中加入所述叔丁醇钠NaOt-Bu(1.16g，12mmol)以及60ml 除水除氧的甲苯，在110℃反应24小时得到反应液。
第一萃取步骤，将所述第一混合溶液冷却至室温，萃取所述混合溶液并得到中间体；在所述第一萃取步骤中，将第一混合溶液倒入200mL冰水中，二氯甲烷萃取三次，采用硅胶柱层析方法进行初次纯化所述目标化合物，得到目标化合物，在所述硅胶柱层析方法过程中，所述二氯甲烷与所述正己烷的体积比为1:5，最终分离纯化得淡蓝色粉末3.6g，产率50％。下面通过检测设备按照检测要求对所制得的白色粉末进行分析，分析结果为：核磁氢谱、碳谱的结果为：1H NMR(300MHz,CD2Cl2,δ):7.42-7.38(m,14H),7.34(s,2H),7.30-7.28(m,4H),7.03(t,J＝6.9Hz,2H),2.57(s,12H),2.57(s,12H)。质谱结果为：MS(EI) m/z:[M]+calcd(理论值)for C42H34BrN5Si,445.97；found(实际值),446.00。元素分析结果为：Calcd(理论值)for C42H34BrN5Si:C 70.38,H 4.78,N 9.77； found(实际值):C 70.22,H4.68,N 9.56。
第二混合溶液配制步骤，将第二基团的原料以及所述中间体以及催化剂置于反应容器中，获得第二混合混合溶液，该第二混合溶液中包括所述中间体与所述第二基团的原料；第二基团的原料均选自9,9’-二苯基硅代吖啶、亚氨基芪、3,6-二甲基-螺硅烷吖啶、3,6-二甲基咔唑、吩噻嗪或吖啶酮的一种，优选地为亚氨基芪，第一基团的原料以及3,3’-二溴-1,5,1’,5’-四甲基-1,2,4,5-均四井摩尔比为1:1，在其它实施例中也可为1:3,1:4,1:5。在所述第二混合溶液配制步骤中，放入反应物顺序如下，中间体2(2.86g，4mmol)，第二基团的原料 (0.77g，4mmol)，醋酸钯(38mg，0.17mmol)和三叔丁基膦四氟硼酸盐(0.14 g，0.5mmol)，一起放置于所述反应容器中，再将所述反应容器放置于氩气环境中，并往所述反应容器中加入所述叔丁醇钠NaOt-Bu(0.48g，5mmol)以及 60ml除水除氧的甲苯，在110℃反应24小时得到反应液。
第二萃取步骤，将所述第二混合溶液冷却至室温，萃取所述混合溶液并得到目标化合物，并分离纯化所述目标化合物，获得热活化延迟荧光单分子白光材料。在所述第二萃取步骤中，将第二混合溶液倒入200mL冰水中，二氯甲烷萃取三次，采用硅胶柱层析方法进行初次纯化所述目标化合物，得到目标化合物，在所述硅胶柱层析方法过程中，所述二氯甲烷与所述正己烷的体积比为 1:5，最终分离纯化得白色粉末1.2g，产率36％。下面通过检测设备按照检测要求对所制得的白色粉末进行分析，分析结果为：核磁氢谱、碳谱的结果为：1H NMR(300MHz,CD2Cl2,δ):7.52-7.46(m,12H),7.34(s,2H),7.31(s,2H), 7.29-7.23(m,4H),7.19-7.03(m,10H),6.99(s,2H),2.57(s,12H)。质谱结果为： MS(EI)m/z:[M]+calcd(理论值)for C56H44N6Si,828.34；found(实际值), 828.30。元素分析结果为：Calcd(理论值)for C56H44N6Si:C 81.23,H 5.35,N 10.14；found(实际值):C 81.21,H 5.34,N10.09。
化学反应方程式如下：
实施例3
合成如式(8)所述的热活化延迟荧光单分子白光材料，其具体步骤如下所示。
第一混合溶液配制步骤，将第一基团的原料以及3,3’-二溴-1,5,1’,5’- 四甲基-1,2,4,5-均四井以及催化剂置于反应容器中进行充分反应，获得第一混合溶液，该第一混合溶液中包括第一基团的原料以及3,3’-二溴-1,5,1’,5’-四甲基-1,2,4,5-均四井反应生成的中间体。第一基团的原料均选自9,9’-二苯基硅代吖啶、亚氨基芪、3,6-二甲基-螺硅烷吖啶、3,6-二甲基咔唑、吩噻嗪或吖啶酮的一种，优选地为3,6-二甲基-螺硅烷吖啶，第一基团的原料以及3,3’-二溴 -1,5,1’,5’-四甲基-1,2,4,5-均四井摩尔比为1:1，在其它实施例中也可为 1:3,1:4,1:5。在第一混合溶液配制步骤中，放入反应物顺序如下，将3,3’-二溴 -1,5,1’,5’-四甲基-1,2,4,5-均四井(4.5g，10mmol)，3,6-二甲基-螺硅烷吖啶(3.75g，10mmol)，醋酸钯(90mg，0.4mmol)和三叔丁基膦四氟硼酸盐(0.34 g，1.2mmol)，一起放置于所述反应容器中，再将所述反应容器放置于氩气环境中，并往所述反应容器中加入所述叔丁醇钠NaOt-Bu(1.16g，12mmol)以及60ml除水除氧的甲苯，在110℃反应24小时得到第一混合溶液。
第一萃取步骤，将所述第一混合溶液冷却至室温，萃取第一混合溶液并得到中间体；在所述第一萃取步骤，将第一混合溶液倒入200mL冰水中，二氯甲烷萃取三次，采用硅胶柱层析方法进行初次纯化所述目标化合物，得到目标化合物，在所述硅胶柱层析方法过程中，所述二氯甲烷与所述正己烷的体积比为1:5，最终分离纯化得淡蓝色粉末4.0g，产率54％。通过检测设备按照检测要求对所制得的白色粉末进行分析，分析结果为：核磁氢谱、碳谱的结果为： 1H NMR(300MHz,CD2Cl2,δ):8.43(s,2H),7.88(s,2H),7.60(d,J＝6.3Hz,2H),7.46-7.21(m,8H),7.09-6.98(m,6H),2.57(s,12H)。质谱结果为：MS(EI) m/z:MS(EI)m/z:[M]+calcd(理论值)for C44H36BrN5Si,741.19；found(实际值),741.10。元素分析结果为：Calcd(理论值)for C44H36BrN5Si:C 71.15, H 4.89,N 9.43；found(实际值)0:C71.10,H 4.76,N 9.32.。
第二混合溶液配制步骤，将第二基团的原料以及所述中间体以及催化剂置于反应容器中，获得第二混合混合溶液，该第二混合溶液中包括所述中间体与所述第二基团的原料；第二基团的原料均选自9,9’-二苯基硅代吖啶、亚氨基芪、3,6-二甲基-螺硅烷吖啶、3,6-二甲基咔唑、吩噻嗪或吖啶酮的一种，优选地为吖啶酮，第一基团的原料以及3,3’-二溴-1,5,1’,5’-四甲基-1,2,4,5-均四井摩尔比为1:1，在其它实施例中也可为1:3,1:4,1:5。在第二混合溶液配制步骤中，放入反应物顺序如下，中间体3(3.7g，5mmol)，吖啶酮(1.0g，5mmol)，醋酸钯(45mg，0.2mmol)和三叔丁基膦四氟硼酸盐(0.17g，0.6mmol)，然后在手套箱中加入NaOt-Bu(0.58g，6mmol)，一起放置于所述反应容器中，再将所述反应容器放置于氩气环境中，并往所述反应容器中加入所述叔丁醇钠 NaOt-Bu(0.58g，6mmol)以及60ml除水除氧的甲苯，在110℃反应24小时得到反应液。
第二萃取步骤，将所述第二混合溶液冷却至室温，萃取所述混合溶液并得到目标化合物，并分离纯化所述目标化合物，获得热活化延迟荧光单分子白光材料。在第二萃取步骤中，将第二混合溶液倒入200mL冰水中，二氯甲烷萃取三次，采用硅胶柱层析方法进行初次纯化所述目标化合物，得到目标化合物，在所述硅胶柱层析方法过程中，所述二氯甲烷与所述正己烷的体积比为1:5，最终分离纯化得白色粉末1.1g，产率26％。通过检测设备按照检测要求对所制得的白色粉末进行分析，分析结果为：核磁氢谱、碳谱的结果为：1H NMR(300MHz, CD2Cl2,δ):7.88(s,2H),7.66(d,J＝6.3Hz,2H),7.60(d,J＝6.9Hz,2H), 7.50-7.23(m,16H),7.17(t,J＝6.3Hz,2H),7.03(t,J＝6.6Hz,2H),2.57(s,12H), 2.46(s,6H)。
质谱结果为：MS(EI)m/z:[M]+calcd(理论值)for C57H44N6OSi,856.33；found(实际值)0,856.23。元素分析结果为Calcd(理论值)for C57H44N6OSi:C 79.88,H 5.17,N9.81；found(实际值):C79.83,H 5.14,N 9.69.。
化学反应方程式如下：
其他结构的热活化延迟荧光单分子白光材料，如式(2)、式(9)等所示，其制备方法参见方法实施例1-方法实施例3，其主要的制备步骤一致，唯一区别在于所选用的第一基团和第二基团的原料不同，因此不再一一赘述。
应用例
本发明所公开的热活化延迟荧光单分子白光材料可应用在有机电致发光器件中，具体的应用于发光层。单分子白光材料以其优秀的发光性能，没有相分离等优势被认为是最具潜力的白光照明材料。
本发明对目前研究火热的TADF材料进行深入研究，设计合成具有不同给体的D1-A-D2结构的分子体系，对D1和D2进行排列组合，选择具有优秀白光发光性能的分子。为了将这种白光分子应用于显示装置中，一般显示装置包括有机电致发光器件，发光层常设于有机电致发光器件中，本应用例中以一种有机电致发光器件对本发明的应用作进一步说明。
如图3所示，有机电致发光器件10包括衬底层11、第一功能层12、发光层13、第二功能层14和阴极层15；所述衬底层11为导电玻璃；第一功能层 12为空穴传输层，并且贴附于衬底11的一侧；发光层13贴附于第一功能层 12远离衬底11的一侧；第二功能层14为电子传输层，并且贴附于发光层13 远离第一功能层12的一侧；阴极层15贴附于第二功能层14远离发光层13 的一侧。其中所述衬底1的材料可以是玻璃和/或导电玻璃(ITO)，其厚度一般为45-55nm，所述空穴传输和注入层材料可以是聚3,4-乙撑二氧噻吩、聚苯乙烯磺酸盐和PEDOT:PSS中的一种，其厚度一般为45-55nm；所述电子传输层的材料可以是1,3,5-三(3-(3-吡啶基)苯基)苯/TmPyPB，其厚度一般为 35-45nm；所述阴极层的材料可以是氟化锂/铝，其厚度一般为95-105nm。所述发光层13采用本发明的热活化延迟荧光单分子白光材料(40nm)作为发光层的材料，并在高真空条件下一次蒸镀单分子白光材料。
下面为了充分说明本发明的有机电致发光器件的性能，对本发明的电致发光器件进行性能测量，其中所述有机电致发光器件的电流-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(Keithley 2400 Sourcemeter、Keithley2000Currentmeter)完成的，电致发光光谱是由法国JY 公司SPEX CCD3000光谱仪测量的，所有测量均在室温大气中完成。其中所述器件的性能数据如下表1所示：
表1为有机电致发光器件的最高亮度、启动电压等各项性能参数。
器件 最高亮度(cd/m<sup>2</sup>) 启动电压(V) CIE 最大外量子效率(％)
器件1 986 7.3 (0.24,0.38) 7.3
器件2 700 7.0 (0.32,0.33) 6.0
由上表1可知，器件1为本发明的有机电致发光器件，器件2为对比器件，器件1与器件2光谱CIE坐标都为白光。可以看出本发明提供的器件1具有较高的最高亮度，相比对比器件2发光亮度提高，量子效率也有所提高。
应当指出，对于经充分说明的本发明来说，还可具有多种变换及改型的实施方案，并不局限于上述实施方式的具体实施例。上述实施例仅仅作为本发明的说明，而不是对本发明的限制。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。

Claims (10)

1.一种热活化延迟荧光单分子白光材料，其特征在于，为由第一基团的原料和第二基团的原料以及3,3’-二溴-1,5,1’,5’-四甲基-1,2,4,5-均四井合成的热活化延迟荧光单分子白光材料，其结构通式为：
其中，所述结构通式中D1为第一基团，D2为所述第二基团，所述第一基团和所述第二基团为非对称基团。
2.根据权利要求1所述的热活化延迟荧光单分子白光材料，其特征在于，所述结构通式中，所述第一基团和所述第二基团的原料均选自9,9’-二苯基硅代吖啶、亚氨基芪、3,6-二甲基-螺硅烷吖啶、3,6-二甲基咔唑、吩噻嗪或吖啶酮的一种。
3.一种热活化延迟荧光单分子白光材料合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一混合溶液配制步骤，将第一基团的原料以及3,3’-二溴-1,5,1’,5’-四甲基-1,2,4,5-均四井以及催化剂置于反应容器中进行充分反应，获得第一混合溶液，该第一混合溶液中包括第一基团的原料以及3,3’-二溴-1,5,1’,5’-四甲基-1,2,4,5-均四井反应生成的中间体；
第一萃取步骤，将所述第一混合溶液冷却至室温，萃取所述混合溶液并得到所述中间体；
第二混合溶液配制步骤，将第二基团的原料以及所述中间体以及催化剂置于反应容器中，获得第二混合混合溶液，该第二混合溶液中包括所述中间体与所述第二基团的原料；
第二萃取步骤，将所述第二混合溶液冷却至室温，萃取所述混合溶液并得到目标化合物，并分离纯化所述目标化合物，获得热活化延迟荧光单分子白光材料。
4.根据权利要求3所述的热活化延迟荧光单分子白光材料合成方法，其特征在于，所述第一基团和所述第二基团的原料均各选自9,9’-二苯基硅代吖啶、亚氨基芪、3,6-二甲基-螺硅烷吖啶、3,6-二甲基咔唑、吩噻嗪或吖啶酮的一种；
所述第一基团的原料与3,3’-二溴-1,5,1’,5’-四甲基-1,2,4,5-均四井的摩尔比1:1～1:5，所述第二基团的原料与所述中间体的摩尔比为1:1～1:5。
5.根据权利要求3所述的热活化延迟荧光单分子白光材料合成方法，其特征在于，在所述第一混合溶液配制步骤中，反应时长为24小时，反应温度为100℃；
在所述第二混合溶液配制步骤中，反应时长为24小时，反应温度为100℃。
6.根据权利要求3所述的热活化延迟荧光单分子白光材料合成方法，其特征在于，在所述第一混合溶液配制步骤中以及在所述第二混合溶液配制步骤中，所述催化剂为醋酸钯、三叔丁基膦四氟硼酸盐、叔丁醇钠和甲苯。
7.根据权利要求6所述的热活化延迟荧光单分子白光材料合成方法，其特征在于，在所述第一混合溶液配制步骤中，所述第一基团的原料以及3,3’-二溴-1,5,1’,5’-四甲基-1,2,4,5-均四井、所述醋酸钯和所述三叔丁基膦四氟硼酸盐一起放置于所述反应容器中，再将所述反应容器放置于氩气环境中，并往所述反应容器中加入所述叔丁醇钠以及除水除氧的甲苯，得到第一反应液。
8.根据权利要求6所述的热活化延迟荧光单分子白光材料合成方法，其特征在于，在所述第二混合溶液配制步骤中，所述中间体、所述第二基团的原料、所述醋酸钯和所述三叔丁基膦四氟硼酸盐一起放置于所述反应容器中，再将所述反应容器放置于氩气环境中，并往所述反应容器中加入所述叔丁醇钠以及除水除氧的甲苯，得到第二反应液。
9.根据权利要求4所述的热活化延迟荧光单分子白光材料合成方法，其特征在于，
所述第一萃取步骤中包括将第一混合溶液倒入冰水中,并使用二氯甲烷多次萃取，合并有机相，得到所述热活化延迟荧光单分子白光材料；
所述第二萃取步骤还包括将第二混合溶液倒入冰水中,并使用二氯甲烷多次萃取，合并有机相，得到所述热活化延迟荧光单分子白光材料。
10.一种有机电致发光器件，包括一发光层，其特征在于，所述发光层的发光染料为权利要求1-2任一项所述的热活化延迟荧光单分子白光材料。
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