CN109836426A - 1,3,5-三嗪衍生物和应用其制备的有机电致发光器件 - Google Patents
1,3,5-三嗪衍生物和应用其制备的有机电致发光器件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109836426A CN109836426A CN201711215831.0A CN201711215831A CN109836426A CN 109836426 A CN109836426 A CN 109836426A CN 201711215831 A CN201711215831 A CN 201711215831A CN 109836426 A CN109836426 A CN 109836426A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- organic electroluminescence
- electroluminescence device
- triazines
- triazines derivative
- group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 78
- 150000000182 1,3,5-triazines Chemical class 0.000 claims abstract description 36
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 48
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 9
- QJTQKPNNQVLHHO-UHFFFAOYSA-N 9h-carbazole;1h-indole Chemical group C1=CC=C2NC=CC2=C1.C1=CC=C2C3=CC=CC=C3NC2=C1 QJTQKPNNQVLHHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 150000002475 indoles Chemical class 0.000 claims description 7
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 6
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 6
- 125000002541 furyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- -1 pyrimidine radicals Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000007725 thermal activation Methods 0.000 claims description 5
- 125000001544 thienyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 claims description 4
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical group [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005864 Sulphur Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 2
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 abstract description 19
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 8
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract description 8
- JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazine Chemical group C1=CN=NN=C1 JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000011368 organic material Substances 0.000 abstract description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 abstract description 4
- 238000004770 highest occupied molecular orbital Methods 0.000 description 15
- 238000004768 lowest unoccupied molecular orbital Methods 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 9
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 9H-carbazole Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3NC2=C1 UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- AWXGSYPUMWKTBR-UHFFFAOYSA-N 4-carbazol-9-yl-n,n-bis(4-carbazol-9-ylphenyl)aniline Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2N1C1=CC=C(N(C=2C=CC(=CC=2)N2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C32)C=2C=CC(=CC=2)N2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C32)C=C1 AWXGSYPUMWKTBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZOKIJILZFXPFTO-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-n-[4-[1-[4-(4-methyl-n-(4-methylphenyl)anilino)phenyl]cyclohexyl]phenyl]-n-(4-methylphenyl)aniline Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1N(C=1C=CC(=CC=1)C1(CCCCC1)C=1C=CC(=CC=1)N(C=1C=CC(C)=CC=1)C=1C=CC(C)=CC=1)C1=CC=C(C)C=C1 ZOKIJILZFXPFTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 101000837344 Homo sapiens T-cell leukemia translocation-altered gene protein Proteins 0.000 description 4
- 102100028692 T-cell leukemia translocation-altered gene protein Human genes 0.000 description 4
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N phenylbenzene Natural products C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 4
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 4
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 3
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- ATTVYRDSOVWELU-UHFFFAOYSA-N 1-diphenylphosphoryl-2-(2-diphenylphosphorylphenoxy)benzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1P(C=1C(=CC=CC=1)OC=1C(=CC=CC=1)P(=O)(C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)(=O)C1=CC=CC=C1 ATTVYRDSOVWELU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QBEMEVVRELGGPN-UHFFFAOYSA-N 4-(aminomethyl)-n-[4-(aminomethyl)phenyl]-n-phenylaniline Chemical compound C1=CC(CN)=CC=C1N(C=1C=CC(CN)=CC=1)C1=CC=CC=C1 QBEMEVVRELGGPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 2
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 2
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 125000006617 triphenylamine group Chemical class 0.000 description 2
- JIHQDMXYYFUGFV-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-triazine Chemical compound C1=NC=NC=N1 JIHQDMXYYFUGFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N Pyrimidine Chemical compound C1=CN=CN=C1 CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000001808 coupling effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001296 phosphorescence spectrum Methods 0.000 description 1
- 125000004193 piperazinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 208000011580 syndromic disease Diseases 0.000 description 1
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种1,3,5‑三嗪衍生物，具有如通式I所示的结构。该1,3,5‑三嗪衍生物通过在作为电子受体的三嗪基团和供电子基团之间引入了一个间隔单元，使有机电致发光材料同时具有小的ΔEST和高的辐射跃迁率。本发明还公开了一种有机电致发光器件，至少有一个功能层中含有上述的1,3,5‑三嗪衍生物，1,3,5‑三嗪衍生物作为染料时，由于同时具有小的ΔEST和高的辐射跃迁率，能够实现高的发光效率。1,3,5‑三嗪衍生物作为主体材料时，能够提升主体材料三线态激子向单线态激子的反系间窜越，增强能量传递，降低了三线态激子淬灭，器件的效率滚降小、外量子效率高，有利于高亮度下器件的高效使用。
Description
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及一种1,3,5-三嗪衍生物和应用其制备的有机电致发光器件。
背景技术
有机光电材料(Organic Optoelectronic Materials)，是具有光子和电子的产生、转换和传输等特性的有机材料。目前，有机光电材料可控的光电性能已应用于有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)，有机太阳能电池(OrganicPhotovoltage，OPV)，有机场效应晶体管(Organic Field Effect Transistor，OFET)，生物/化学/光传感器，储存器，甚至是有机激光器。与传统的无机导体不同，有机化合物可以通过化学方法合成，从而可以设计、制备出大量性能不同的有机半导体材料，这对于提高有机电子器件的性能有十分重要的意义。
OLED属于载流子双注入型发光器件,发光机理为:在外界电场的驱动下，电子和空穴分别由阴极和阳极注入到有机电子传输层和空穴传输层，并在有机发光层中复合生成激子，激子辐射跃迁回到基态并发光。OLED技术的出现和发展带动了有机光电材料和器件的迅速发展，由于OLED具有宽视角、超薄、响应快、发光效率高、可实现柔性显示等优点，已经成为学术界和产业界的研究热点。
荧光材料为最早应用的第一代OLED材料，由于受电子自旋禁阻的限制只能利用25％的单线态激子发光，内量子效率较低，限制了器件的效率。1998年报道了含有贵金属的磷光材料，通过旋轨耦合效应，使本来自旋受阻的三线态激子辐射跃迁产生磷光，获得磷光并最终制得磷光器件，其理论上内量子效率高达100％。目前效率最高的报道都是基于磷光材料，但是磷光材料价格比较高,器件的稳定性也比荧光的差，且蓝色磷光材料的效率和寿命一直达不到产业的要求。由于磷光材料含有贵金属，价格昂贵且对环境有一定的危害，限制了其进一步的发展与应用。2012年，日本九州大学的Adachi等人在《Nature》上报道了高效率的不含有金属的热活化延迟荧光(TADF)材料与器件。这类材料具有很小的单－三线态能隙(ΔEST)，三线态激子可以通过吸收环境热量，有效地上转换为单线态激子进行发光，从而实现100％的内量子效率。这种材料能够同时结合荧光和磷光材料的优点，被称为第三代有机发光材料，引起了大家的广泛关注。
传统的TADF材料为了获得较小的单线态和三线态的能级差ΔEST，一般需要使分子的最高占有轨道(HOMO)和最低占有轨道(LUMO)尽可能的分离，从而提高分子从激发三线态向激发单线态的反向系间窜越(RISC)。但是根据费米黄金规则，材料的辐射跃迁率(kR)与轨道之间的重叠成正比，TADF材料中HOMO和LUMO分离的同时会带来材料发光效率的损失。另一方面，TADF材料作为荧光染料与传统主体材料掺杂使用时，电子和空穴容易直接复合在染料上，染料的三线态激子的浓度增加，导致激子淬灭严重，严重降低了器件的效率，效率滚降较大。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的TADF材料在减小ΔEST的同时导致HOMO轨道和LUMO轨道之间完全分离，使发光效率受到损失的缺陷，降低了TADF器件的效率滚降。
本发明提供了一种1,3,5-三嗪衍生物，具有如通式I所示的分子结构：
其中，Ar1、Ar2、Ar3分别独立的选自苯基、吡啶基、嘧啶基、噻吩基或呋喃基，所述苯基、吡啶基、嘧啶基、噻吩基或呋喃基上至少有一个取代基为供电子基团。
可选地，所述的1,3,5-三嗪衍生物，具有如通式IA～通式IG所示的分子结构：
其中，X选自氧或硫；R1～R15供电子基团，R1～R15中至少一个为供电子基团，剩余的R1～R15分别独立的选自氢或芳基。
可选地，所述供电子基因为吲哚咔唑类或者吲哚咔啉类基团。
可选地，所述吲哚咔唑类基团和所述吲哚咔啉类基团具有如下所示的分子结构：
其中，X选自碳原子或氮原子中的至少一种，所述氮原子的数目为0或1；Ar选自取代或未取代的苯基或萘基，所述取代的苯基或芳基的取代基为烷基或芳基。
可选地，所述的1,3,5-三嗪衍生物，具有如下所示的分子结构：
可选地，所述1,3,5-三嗪衍生物的单线态与三线态能级差小于0.3eV。
本发明提供了一种上述的1,3,5-三嗪衍生物作为热活化延迟荧光材料的应用。
本发明提供了一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件的至少有一个功能层中含有上述的1,3,5-三嗪衍生物。
可选地，所述功能层为发光层。
可选地，所述发光层材料包括主体材料和客体发光染料，所述客体材料为所述1,3,5-三嗪衍生物为所述客体发光染料。
可选地，所述发光层材料包括主体材料和客体发光染料，所述主体材料为所述1,3,5-三嗪衍生物，所选客体发光染料具有热活化延迟荧光性能，且所述客体发光染料的能隙(HOMO与LUMO的差值)小于2.5eV。
本发明技术方案，具有如下优点：
1、本发明提供的1,3,5-三嗪衍生物，在热活化延迟荧光材料中作为电子受体的三嗪基团和供电子基团之间引入了间隔单元，间隔单元具体地为苯基、噻吩基、吡啶基、嘧啶基或呋喃基。上述的分子结构增加了电子供体和电子受体之间的距离，进而增加电荷转移转变中的偶极矩变化，以提高材料分子的辐射跃迁率。另一方面，材料分子中的HOMO和LUMO有效的分布在不同的单元上，通过控制扭转角有效调控材料的HOMO和LUMO轨道分布，HOMO和LUMO在间隔单元上有一定的重叠，使1,3,5-三嗪衍生物同时具有小的单线态和三线态的能级差ΔEST以及高的辐射跃迁率。
2、本发明提供的1,3,5-三嗪衍生物，供电子基团为吲哚咔唑以及吲哚咔啉类基团，由于吲哚咔唑以及吲哚咔啉类基团结构较大，能够使材料分子呈现显著的扭曲，从而有效分离HOMO和LUMO轨道之间的重叠部分，实现小的ΔEST。
吲哚咔唑以及吲哚咔啉类基团上连接芳烃基，增加了供电子基团的空间位阻，进一步降低ΔEST。
3、本发明提供的有机电致发光器件，发光层中含有上述的1,3,5-三嗪衍生物，1,3,5-三嗪衍生物具有小的ΔEST，能够促进反向的系间蹿跃，在环境热量的影响下能够使三线态激子有效的上转换为单线态激子；同时，1,3,5-三嗪衍生物能够实现高的辐射跃迁率，使用本发明提供的有机电致发光材料作为发光层的有机电致发光器件，外量子效率和发光效率显著提高。
4、本发明提供的有机电致发光器件，1,3,5-三嗪衍生物作为发光层的主体材料，使主体材料具有双极性和较窄的能隙，有利于电子和空穴在主体材料上复合，增大了复合区域，降低激子浓度，有效减少激子淬灭，解决了由于激子淬灭造成的效率低和寿命短的问题。另外，相比传统的主体材料，1,3,5-三嗪衍生物作为主体材料T1向S1转化的高反系间穿越(RISC)速率可以抑制从主体材料到发光染料的德克斯特能量转移(DET)，促进能量转移，提高单线态激子比例，同时抑制三线态激子，从而大大减少德克斯特能量转移(DET)的激子损失，有效降低了有机电致发光器件的效率滚降，器件的外量子效率提高，能够实现高亮度下有机电致发光器件的高效使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1～实施例3中有机电致发光器件的结构示意图；
图2为本发明实施例4～实施例6中有机电致发光器件的结构示意图；
图3是本发明实施例1～实施例3和对比例1中有机电致发光器件的测试谱图；
图4是本发明实施例4～实施例6和对比例2中有机电致发光器件的测试谱图；
附图标记说明：
1-第一电极；
2-第二电极；
3-有机功能层；31-空穴传输层，311-第一空穴传输材料区，312-第二空穴传输材料区，313-第三空穴传输材料区；32发光层；33电子传输层；
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明可以以许多不同的形式实施，而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本发明的构思充分传达给本领域技术人员，本发明将仅由权利要求来限定。在附图中，为了清晰起见，会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。应当理解的是，当元件例如层被称作“形成在”或“设置在”另一元件“上”时，该元件可以直接设置在所述另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接形成在”或“直接设置在”另一元件上时，不存在中间元件。
实施例1
本实施例提供一种有机电致发光器件，有机电致发光器件以1,3,5-三嗪衍生物作为发光层的发光染料，1,3,5-三嗪衍生物具体结构如下所示：
如图1所示，有机电致发光器件具有第一电极1、第二电极2以及位于第一电极1和第二电极2之间的有机功能层3。第一电极1为阳极，第二电极2为阴极，有机功能层3包括层叠设置的空穴传输层31、发光层32和电子传输层33。
有机电致发光器件中阳极选用ITO材料；空穴传输层31选用空穴传输型材料：4,4＇-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)]苯胺(简称：TAPC)、4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(简称：TCTA)和1,3-二咔唑-9-基苯(简称mCP)，对应形成第一空穴传输材料区311、第二空穴传输材料区312和第三空穴传输材料区313的层叠结构；电子传输层33选用电子传输型材料4,7-二苯基-1,10-邻菲咯啉(简称：Bphen)；阴极选用电子注入材料LiF和阴极材料Al，形成电子注入层/金属层结构：LiF/Al。
有机电致发光器件中发光层32以主体材料DPEPO和发光染料1,3,5-三嗪衍生物共掺杂形成，主体材料和客体材料掺杂的质量比为9:1。使有机致电发光器件形成如下具体结构：ITO/TAPC(30nm)/TCTA(10nm)/mCP(10nm)/DPEPO(90％):emitters(10％)(25nm)/Bphen(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
发光层中的发光染料选用式I-19所示的1,3,5-三嗪衍生物，其电子供体吲哚咔唑基团和电子受体三嗪基团之间连接苯基，增加了电子供体和电子受体之间的距离，使分别定域在供体基团和受体基团的HOMO能级和LUMO能级之间形成小的能级差(ΔEST)，促进三线态激子向单线态激子的反系间窜越，促进TADF现象。另一方面，吲哚咔唑基团和三嗪基团距离的增加使电荷转移转变中的偶极矩变化增加，提高了激子的辐射跃迁率；1,3,5-三嗪衍生物通过控制分子中心的扭转角度，以调制HOMO和LUMO的分布，使得HOMO和LUMO在苯桥上有一定重叠，从而有效的降低发光效率的损失，使有机电致发光器件具有高的外量子效率和发光效率。
实施例2
本实施例提供一种有机电致发光器件，其结构同实施例1，发光染料替换为如下所示结构的1,3,5-三嗪衍生物：
实施例3
本实施例提供一种有机电致发光器件，其结构同实施例1，发光染料替换为如下所示结构的1,3,5-三嗪衍生物：
实施例4
本实施例提供一种有机电致发光器件，有机电致发光器件以1,3,5-三嗪衍生物作为发光层的主体材料，1,3,5-三嗪衍生物具体结构如下所示：
如图2所示，有机电致发光器件具有第一电极1、第二电极2以及位于第一电极1和第二电极2之间的有机功能层3。第一电极1为阳极，第二电极2为阴极，有机功能层3包括层叠设置的空穴传输层31、发光层32和电子传输层33。
有机电致发光器件中阳极选用ITO材料；空穴传输层31选用空穴传输型材料：4,4＇-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)]苯胺(简称：TAPC)和4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(简称：TCTA)，对应形成第一空穴传输材料区311和第二空穴传输材料区312的层叠结构；电子传输层33选用电子传输型材料4,7-二苯基-1,10-邻菲咯啉(简称：Bphen)；阴极选用电子注入材料LiF和阴极材料Al，形成电子注入层/金属层结构：LiF/Al。
有机电致发光器件中发光层以主体材料1,3,5-三嗪衍生物和具有TADF发光性质的DACT-2共掺杂形成，主体材料1,3,5-三嗪衍生物与TADF发光DACT-2掺杂的质量比为17:3，使有机致电发光器件形成如下具体结构：ITO/TAPC(30nm)/TCTA(10nm)/Hosts:DACT-Ⅱ(15％)(30nm)/Bphen(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。其中，DACT-2的分子结构如下所示：
发光层中的主体材料选用式I-1所示的1,3,5-三嗪衍生物，其电子供体吲哚咔唑基团和电子受体三嗪基团之间连接苯基，增加了电子供体和电子受体之间的距离，使分别定域在供体基团和受体基团的HOMO能级和LUMO能级之间形成小的能级差(ΔEST)，促进三线态激子向单线态激子的反系间窜越；同时，主体材料的双极性和窄的能级带隙使空穴和电子在主体材料上复合，增大复合区域，减少了激子浓度，进而降低了激子淬灭的概率，使器件发光效率得提高同时降低开启电压。另一方面，主体材料T1向S1转化的高反系间穿越(RISC)速率可以抑制从主体材料到发光染料的德克斯特能量转移(DET)，促进能量转移，提高单线态激子比例，同时抑制三线态激子，从而大大减少德克斯特能量转移(DET)的激子损失，避免有机电致发光器件的效率滚降效应，器件的外量子效率提高，从而实现高的器件效率。
吲哚咔唑基团和三嗪基团距离的增加使电荷转移转变中的偶极矩变化增加，提高了激子的辐射跃迁率；1,3,5-三嗪衍生物通过控制分子中心的扭转角度，以调制HOMO和LUMO的分布，使得HOMO和LUMO在苯桥上有一定重叠，从而有效的降低发光效率的损失，使有机电致发光器件具有高的外量子效率和发光效率。
实施例5
本实施例提供一种有机电致发光器件，其结构同实施例4，发光染料替换为如下所示结构的1,3,5-三嗪衍生物：
实施例6
本实施例提供一种有机电致发光器件，其结构同实施例4，发光染料替换为如下所示结构的1,3,5-三嗪衍生物：
实施例7
本实施例提供一种有机电致发光器件，有机电致发光器件的结构选择实施例1或者实施例4中所示的结构。有机电致发光器件选择实施例1所述的结构时，采用下述式I-1～式I-99所示的任一1,3,5-三嗪衍生物作为发光层的发光染料；有机电致发光器件选择实施例4所述的结构时，采用下述式I-1～式I-99所示的任一1,3,5-三嗪衍生物作为发光层的主体材料。
对比例1
本对比例提供一种有机电致发光器件，其结构同实施例1，有机电致发光器件与实施例1中提供的有机电致发光器件区别仅在于：发光层中的发光染料选择传统的荧光染料PAD。
对比例2
本对比例提供一种有机电致发光器件，其结构同实施例4，有机电致发光器件与实施例4中提供的有机电致发光器件区别仅在于：发光层中的主体材料选择4,4'-二(9-咔唑)联苯(简称：CBP)。
测试例1
分别在298K以及77K温度下测定1,3,5-三嗪衍生物的甲苯溶液(物质的量浓度：10-5mol/L)的荧光以及磷光光谱，并根据计算公式E＝1240/λ计算出相应的单线态以及三线态能级，进而1,3,5-三嗪衍生物的单线态-三线态能级差。其中，式I-1、I-2、I-3、I-7、I-8和I-9所示的1,3,5-三嗪衍生物的能级差如下表1所示：
表1
测试例2
器件的电流、电压、亮度、发光光谱等特性采用PR 650光谱扫描亮度计和KeithleyK 2400数字源表系统同步测试。对实施例1-3和对比例1中的所提供的有机电致发光器件进行测试，结果如表2和图3所示，实施例1-3中所提供的器件的外量子效率大于对比例1中的器件；
对实施例4-6和对比例2中的所提供的有机电致发光器件进行测试，结果如表3和图4所示，实施例4-6中所提供的器件的外量子效率滚降远小于对比例2中的器件。
表2
表3
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (11)
1.一种1,3,5-三嗪衍生物，其特征在于，具有如通式I所示的分子结构：
其中，Ar1、Ar2、Ar3分别独立的选自苯基、吡啶基、嘧啶基、噻吩基或呋喃基，所述苯基、吡啶基、嘧啶基、噻吩基或呋喃基上至少有一个取代基为供电子基团。
2.根据权利要求1所述的1,3,5-三嗪衍生物，其特征在于，具有如通式IA～通式IG所示的分子结构：
其中，X选自氧或硫；R1～R15中至少一个为供电子基团。
3.根据权利要求1或2所述的1,3,5-三嗪衍生物，其特征在于，所述供电子基因为吲哚咔唑类或者吲哚咔啉类基团。
4.根据权利要求3所述的1,3,5-三嗪衍生物，其特征在于，所述吲哚咔唑类基团和所述吲哚咔啉类基团具有如下所示的分子结构：
其中，X选自碳原子或氮原子中的至少一种，所述氮原子的数目为0或1；Ar选自取代或未取代的苯基或萘基，所述取代的苯基或芳基的取代基为烷基或芳基。
5.根据权利要求1-4任一项所述的1,3,5-三嗪衍生物，其特征在于，具有如下所示的分子结构：
6.根据权利要求1-5任一项所述的1,3,5-三嗪衍生物，其特征在于，所述1,3,5-三嗪衍生物的单线态与三线态能级差小于0.3eV。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的1,3,5-三嗪衍生物作为热活化延迟荧光材料的应用。
8.一种有机电致发光器件，其特征在于，所述有机电致发光器件的至少有一个功能层中含有所权利要求1-6任一项所述的1,3,5-三嗪衍生物。
9.根据权利要求8所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述功能层为发光层。
10.根据权利要求9所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述发光层材料包括主体材料和客体发光染料，所述客体材料为所述1,3,5-三嗪衍生物为所述客体发光染料。
11.根据权利要求9所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述发光层材料包括主体材料和客体发光染料，所述主体材料为所述1,3,5-三嗪衍生物，所选客体发光染料具有热活化延迟荧光性能，且所述客体发光染料的能隙小于2.5eV。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711215831.0A CN109836426A (zh) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | 1,3,5-三嗪衍生物和应用其制备的有机电致发光器件 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711215831.0A CN109836426A (zh) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | 1,3,5-三嗪衍生物和应用其制备的有机电致发光器件 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109836426A true CN109836426A (zh) | 2019-06-04 |
Family
ID=66880954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711215831.0A Pending CN109836426A (zh) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | 1,3,5-三嗪衍生物和应用其制备的有机电致发光器件 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109836426A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020151543A1 (zh) * | 2019-01-23 | 2020-07-30 | 苏州久显新材料有限公司 | 热激活延迟荧光化合物、发光材料及有机电致发光器件 |
| CN112979623A (zh) * | 2021-02-22 | 2021-06-18 | 吉林奥来德光电材料股份有限公司 | 一种五元杂环基化合物及其制备方法，有机电致发光器件及元件 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100131939A (ko) * | 2009-06-08 | 2010-12-16 | 에스에프씨 주식회사 | 인돌로카바졸 유도체 및 이를 이용한 유기전계발광소자 |
| CN103897688A (zh) * | 2012-12-27 | 2014-07-02 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 有机电致发光材料及其制备方法与有机电致发光器件 |
| CN104560025A (zh) * | 2013-10-22 | 2015-04-29 | 环球展览公司 | 有机电致发光材料和装置 |
| US20150228908A1 (en) * | 2014-02-11 | 2015-08-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Carbazole-based compound and organic light-emitting device including the same |
| US20150325798A1 (en) * | 2014-05-12 | 2015-11-12 | Samsung Display Co., Ltd. | Organic light-emitting devices |
| US20160072078A1 (en) * | 2014-08-29 | 2016-03-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Organic light-emitting device |
| WO2016208873A1 (en) * | 2015-06-26 | 2016-12-29 | Rohm And Haas Electronic Materials Korea Ltd. | Multi-component host material and organic electroluminescent device comprising the same |
| US20170062718A1 (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Organic light-emitting device |
| US20170069848A1 (en) * | 2015-09-09 | 2017-03-09 | Universal Display Corporation | Organic electroluminescent materials and devices |
| WO2017092495A1 (zh) * | 2015-12-04 | 2017-06-08 | 广州华睿光电材料有限公司 | 热激发延迟荧光材料、高聚物、混合物、组合物以及有机电子器件 |
| WO2017183859A1 (en) * | 2016-04-18 | 2017-10-26 | Rohm And Haas Electronic Materials Korea Ltd. | A plurality of host materials and organic electroluminescent device comprising the same |
-
2017
- 2017-11-28 CN CN201711215831.0A patent/CN109836426A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100131939A (ko) * | 2009-06-08 | 2010-12-16 | 에스에프씨 주식회사 | 인돌로카바졸 유도체 및 이를 이용한 유기전계발광소자 |
| CN103897688A (zh) * | 2012-12-27 | 2014-07-02 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 有机电致发光材料及其制备方法与有机电致发光器件 |
| CN104560025A (zh) * | 2013-10-22 | 2015-04-29 | 环球展览公司 | 有机电致发光材料和装置 |
| US20150228908A1 (en) * | 2014-02-11 | 2015-08-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Carbazole-based compound and organic light-emitting device including the same |
| US20150325798A1 (en) * | 2014-05-12 | 2015-11-12 | Samsung Display Co., Ltd. | Organic light-emitting devices |
| US20160072078A1 (en) * | 2014-08-29 | 2016-03-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Organic light-emitting device |
| WO2016208873A1 (en) * | 2015-06-26 | 2016-12-29 | Rohm And Haas Electronic Materials Korea Ltd. | Multi-component host material and organic electroluminescent device comprising the same |
| US20170062718A1 (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Organic light-emitting device |
| US20170069848A1 (en) * | 2015-09-09 | 2017-03-09 | Universal Display Corporation | Organic electroluminescent materials and devices |
| WO2017092495A1 (zh) * | 2015-12-04 | 2017-06-08 | 广州华睿光电材料有限公司 | 热激发延迟荧光材料、高聚物、混合物、组合物以及有机电子器件 |
| WO2017183859A1 (en) * | 2016-04-18 | 2017-10-26 | Rohm And Haas Electronic Materials Korea Ltd. | A plurality of host materials and organic electroluminescent device comprising the same |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| CAS: "CAS-RN: 1260031-08-0的化合物", 《STN-REGISTRY数据库》 * |
| CAS: "CAS-RN: 1821632-66-9的化合物", 《STN-REGISTRY数据库》 * |
| CAS: "CAS-RN: 2103306-66-5的化合物", 《STN-REGISTRY数据库》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020151543A1 (zh) * | 2019-01-23 | 2020-07-30 | 苏州久显新材料有限公司 | 热激活延迟荧光化合物、发光材料及有机电致发光器件 |
| CN112979623A (zh) * | 2021-02-22 | 2021-06-18 | 吉林奥来德光电材料股份有限公司 | 一种五元杂环基化合物及其制备方法，有机电致发光器件及元件 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105503766B (zh) | 一种热活化延迟荧光材料及有机电致发光器件 | |
| CN106467553B (zh) | 一种含硼有机电致发光化合物及其在oled器件上的应用 | |
| CN105418533B (zh) | 一种红光热活化延迟荧光材料及有机电致发光器件 | |
| CN106164061B (zh) | 用于有机光电装置的化合物、有机光电装置及显示装置 | |
| KR101974233B1 (ko) | 유기 전계 발광 소자 | |
| EP2796529B1 (en) | Compound for an organic optoelectronic device, organic light-emitting element comprising same, and display device comprising the organic light-emitting element | |
| CN106715644A (zh) | 用作为发射体的有机分子 | |
| CN108864108A (zh) | 一种稠环化合物及其制备方法和用途 | |
| Wei et al. | Simplified single-emitting-layer hybrid white organic light-emitting diodes with high efficiency, low efficiency roll-off, high color rendering index and superior color stability | |
| Zhao et al. | Highly efficient green and red OLEDs based on a new exciplex system with simple structures | |
| CN108997347A (zh) | 一种稠环化合物及其制备方法和用途 | |
| CN114560844B (zh) | N杂芳香衍生物、有机发光器件、显示面板和显示装置 | |
| CN108011040A (zh) | 一种绿光有机电致发光器件 | |
| CN108250214B (zh) | 氧杂螺芴三苯胺衍生物、制备方法及其用途 | |
| WO2014104500A1 (ko) | 유기광전자소자용 화합물, 이를 포함하는 유기발광소자 및 상기 유기발광소자를 포함하는 표시장치 | |
| Zhang et al. | Bipolar host materials comprising carbazole, pyridine and triazole moieties for efficient and stable phosphorescent OLEDs | |
| KR20140023589A (ko) | 인광 호스트 물질 및 이를 이용하는 유기전계발광소자 | |
| CN108963099B (zh) | 一种用于有机电致发光元件的组合物及有机电致发光元件 | |
| CN106898709B (zh) | 一种红色磷光有机电致发光器件 | |
| CN109836426A (zh) | 1,3,5-三嗪衍生物和应用其制备的有机电致发光器件 | |
| Song et al. | Trifluoromethyl enable high-performance single-emitter white organic light-emitting devices based on quinazoline acceptor | |
| CN111244310A (zh) | 一种有机电致发光器件及有机电致发光显示装置 | |
| Fan et al. | Blue organic light-emitting diodes based on terpyridine-substituted triphenylamine chromophores | |
| CN110372715B (zh) | 一种以氰基苯为核心的杂环化合物、其制备方法及包含其的有机电致发光器件 | |
| CN112310292B (zh) | 一种顶发射有机电致发光装置及其应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190604 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |