CN111187260A - 高性能天蓝光热活化延迟荧光材料及其制备方法和应用 - Google Patents

高性能天蓝光热活化延迟荧光材料及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111187260A
CN111187260A CN202010004429.3A CN202010004429A CN111187260A CN 111187260 A CN111187260 A CN 111187260A CN 202010004429 A CN202010004429 A CN 202010004429A CN 111187260 A CN111187260 A CN 111187260A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sky blue
activation delayed
raw material
delayed fluorescence
performance
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.)
Granted
Application number
CN202010004429.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111187260B (zh
Inventor
罗佳佳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
Original Assignee
Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd filed Critical Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
Priority to CN202010004429.3A priority Critical patent/CN111187260B/zh
Priority to PCT/CN2020/090216 priority patent/WO2021135035A1/zh
Priority to US16/979,847 priority patent/US11926772B2/en
Publication of CN111187260A publication Critical patent/CN111187260A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111187260B publication Critical patent/CN111187260B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D409/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D409/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
    • C07D409/10—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D413/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D413/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
    • C07D413/10—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1007—Non-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C09K2211/1033—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom with oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1092—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing sulfur as the only heteroatom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)

Abstract

本发明涉及一种高性能天蓝光热活化延迟荧光材料，以及它的制备方法和应用。本发明解决了现有技术的问题，通过巧妙的分子设计，合成了一系列具有较低单三线态能级差，高发光效率，快速的反向系间窜越常数的天蓝光热活化延迟荧光材料，同时实现了结构微调使得光谱微调。通过质谱分析对它们的结构进行确认，然后对它们的光物理性能进行了详细的研究，最后基将这些天蓝光TADF材料应用到发光层制备了一系列高性能的OLED，具有巨大的应用前景和经济价值。

Description

高性能天蓝光热活化延迟荧光材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于有机电致发光二极管领域，具体地，涉及一种高性能天蓝光热活化延迟荧光材料，以及它的制备方法和应用。
背景技术
有机电致发光二极管(organic light-emitting diodes，OLEDs)以其主动发光不需要背光源、发光效率高、可视角度大、响应速度快、温度适应范围大、生产加工工艺相对简单、驱动电压低，能耗小，更轻更薄，柔性显示等优点以及巨大的应用前景，吸引了众多研究者的关注。在OLED中，起主导作用的发光客体材料至关重要。早期的OLED使用的发光客体材料为荧光材料，由于在OLED中单重态和三重态的激子比例为1:3，因此基于荧光材料的OLED的理论内量子效率(IQE)只能达到25％，极大的限制了荧光电致发光器件的应用。重金属配合物磷光材料由于重原子的自旋轨道耦合作用，使得它能够同时利用单重态和三重态激子而实现100％的IQE。然而，通常使用的重金属都是Ir、Pt等贵重金属，并且重金属配合物磷光发光材料在蓝光材料方面尚有待突破。纯有机热活化延迟荧光(TADF)材料，通过巧妙的分子设计，使得分子具有较小的最低单三重能级差(ΔEST)，这样三重态激子可以通过反向系间窜越(RISC)回到单重态，再通过辐射跃迁至基态而发光，从而能够同时利用单、三重态激子，也可以实现100％的IQE。
对于TADF材料，快速的反向系间窜越常数(kRISC)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，具备上述条件的TADF材料相对于重金属Ir配合物而言还是比较匮乏。
因此，若能开发出一种高性能天蓝光热活化延迟荧光材料，得到分子设计巧妙的荧光材料化合物，实现较低单三线态能级差，高发光效率，快速的反向系间窜越常数，同时能够实现结构微调使得光谱微调，将会有巨大的应用前景和经济价值。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的之一在于提供一种高性能天蓝光热活化延迟荧光材料，该材料实现了超快反向系间窜越速率、高发光效率。
为了实现上述目的，本发明提供的高性能天蓝光热活化延迟荧光材料，包括如下式Ⅰ所示的化合物：
Figure BDA0002354715440000021
在式Ⅰ所示的化合物中，基团A为以下结构中的一种：
Figure BDA0002354715440000022
基团D为以下结构中的一和种：
Figure DA00023547154433538
本发明的另一目的在于，提供一种所述高性能天蓝光热活化延迟荧光材料的制备方法，包括：
将原料1，原料2，醋酸钯和三叔丁基膦四氟硼酸盐混合，再加入NaOt-Bu，以及在氩气氛围下加入甲苯，反应得到高性能天蓝光热活化延迟荧光材料(即上述式Ⅰ所示的化合物)粗品。
其中，所述原料1为7-(4-溴苯基)-3,4-二氟噻嗯-1,2-二腈。
其中，所述原料2为吩噁嗪，1,8,9,9’-四甲基吖啶或1,3,6,8,9,9’-六甲基吖啶。
其中，所述原料1和原料2的摩尔比为：1:1～1:3之间，优选1:1.2。
其中，所述醋酸钯、三叔丁基膦四氟硼酸盐和NaOt-Bu的摩尔比为：1:(3～6):(30～60)之间，优选1:3:30。
其中，所述原料1与甲苯的摩尔体积比为：1:5～1:20之间，优选1:12(mmol:mL)。
其中，反应温度为：80～160℃之间，优选120℃。
其中，反应时间为：12～48小时之间，优选24小时。
本发明提供的高性能天蓝光热活化延迟荧光材料的制备方法，还包括：将得到的所述高性能天蓝光热活化延迟荧光材料粗品进行冷却，用二氯甲烷萃取，合并有机相，旋成硅胶，柱层析分离纯化，得到高性能天蓝光热活化延迟荧光材料产品。
其中，将高性能天蓝光热活化延迟荧光材料粗品进行冷却的方式为：将粗品冷却至室温，再倒入冰水中。
其中，所述二氯甲烷萃取的次数为2～4次之间，优选3次。
本发明提供的高性能天蓝光热活化延迟荧光材料的制备方法，包括：将原料1，原料2，醋酸钯和三叔丁基膦四氟硼酸盐混合，再加入NaOt-Bu，以及在氩气氛围下加入甲苯，反应得到高性能天蓝光热活化延迟荧光材料(即上述式Ⅰ所示的化合物)粗品；将得到的高性能天蓝光热活化延迟荧光材料粗品冷却至室温，再倒入冰水中，用二氯甲烷萃取，合并有机相，旋成硅胶，柱层析分离纯化，得到高性能天蓝光热活化延迟荧光材料产品。
其中，所述原料1为7-(4-溴苯基)-3,4-二氟噻嗯-1,2-二腈。
其中，所述原料2为：吩噁嗪，1,8,9,9’-四甲基吖啶或1,3,6,8,9,9’-六甲基吖啶。
其中，所述原料1和原料2的摩尔比为：1:1～1:3之间，优选1:1.2。
其中，所述醋酸钯、三叔丁基膦四氟硼酸盐和NaOt-Bu的摩尔比为：1:(3～6):(30～60)之间，优选1:3:30。
其中，所述原料1与甲苯的摩尔体积比为：1:5～1:20之间，优选1:12(mmol:mL)。
其中，反应温度为：80～160℃之间，优选120℃。
其中，反应时间为：12～48小时之间，优选24小时。
其中，所述二氯甲烷萃取的次数为2～4次之间，优选3次。
本发明提供的高性能天蓝光热活化延迟荧光材料的制备方法，包括：将原料1，原料2，醋酸钯和三叔丁基膦四氟硼酸盐混合，再加入NaOt-Bu，以及在氩气氛围下加入甲苯，在120℃反应24小时，得到高性能天蓝光热活化延迟荧光材料(即上述式Ⅰ所示的化合物)粗品；将得到的高性能天蓝光热活化延迟荧光材料粗品冷却至室温，再倒入冰水中，用二氯甲烷萃取，合并有机相，旋成硅胶，柱层析分离纯化，得到高性能天蓝光热活化延迟荧光材料产品。
其中，所述原料1为7-(4-溴苯基)-3,4-二氟噻嗯-1,2-二腈。
其中，所述原料2为：吩噁嗪，1,8,9,9’-四甲基吖啶或1,3,6,8,9,9’-六甲基吖啶。
其中，所述原料1和原料2的摩尔比为：1:1.2。
其中，所述醋酸钯、三叔丁基膦四氟硼酸盐和NaOt-Bu的摩尔比为：1:3:30。
其中，所述原料1与甲苯的摩尔体积比为1:12(mmol:mL)。
本发明的又一目的在于，提供所述高性能天蓝光热活化延迟荧光材料的应用。
其中，所述高性能天蓝光热活化延迟荧光材料用以制备OLED，更具体地，用以制备OLED的发光层。
本发明具有以下有益效果：
1)通过不同官能团的搭配，设计具有显著TADF特性的天蓝光TADF材料；
2)合理的路线设计，材料提高合成效率；
3)实现高效率有机电致发光器件的制备；
4)基于该有机发光材料的显示设备和电子设备可以被制造。
TADF材料具有电子给体(D)和电子受体(A)相结合的分子结构，本发明通过对给/受体单元的的结构进行调控，改变其给/受电子能力，在有效的增加材料的发光效率，与此同时，研究电荷转移态的强弱对材料性能带来的影响。最后基于目标天蓝光TADF材料的电致发光器件都取得了非常高的效率。
总之，本发明解决了现有技术的问题，通过巧妙的分子设计，合成了一系列具有较低单三线态能级差，高发光效率，快速的反向系间窜越常数的天蓝光热活化延迟荧光材料，同时实现了结构微调使得光谱微调。通过质谱分析对它们的结构进行确认，然后对它们的光物理性能进行了详细的研究，最后基将这些天蓝光TADF材料应用到发光层制备了一系列高性能的OLED，具有巨大的应用前景和经济价值。
附图说明
图1为实验例1中目标分子的光致发光光谱图。
图2为实验例2中电致发光器件的示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明中未提及的操作均为本领域的常规操作，本发明中未提及具体出处的物料均为可以从市场上购买得到的常规物料。
原料出处：
本发明中使用到的原料1：7-(4-溴苯基)-3,4-二氟噻嗯-1,2-二腈，中间体为自行合成。
本发明中出现的英文术语解释如下：
有机发光显示装置(OLED)、高效率(High Efficiency)、长寿命(Long Lifetime)。
本发明提供的高性能天蓝光热活化延迟荧光材料，如说明书中式Ⅰ所示的化合物中基团A和D进行组合，可以得到以下三个化合物：
Figure BDA0002354715440000061
本发明提供的高性能天蓝光热活化延迟荧光材料的制备方法，包括：将原料17-(4-溴苯基)-3,4-二氟噻嗯-1,2-二腈)，原料2(原料2为：吩噁嗪，1,8,9,9’-四甲基吖啶或1,3,6,8,9,9’-六甲基吖啶；原料1和原料2的摩尔比为：1:1～1:3之间，优选1:1.2)，醋酸钯和三叔丁基膦四氟硼酸盐混合，再加入NaOt-Bu(醋酸钯、三叔丁基膦四氟硼酸盐和NaOt-Bu的摩尔比为：1:3～6:30～60之间，优选1:3:30)，以及在氩气氛围下加入甲苯(原料1与甲苯的摩尔体积比为：1:5～1:20之间，优选1:12，单位为mmol:mL)，反应(反应温度为：80～160℃之间，优选120℃；反应时间为：12～48小时之间，优选24小时)得到高性能天蓝光热活化延迟荧光材料(即上述式Ⅰ所示的化合物)粗品；将得到的高性能天蓝光热活化延迟荧光材料粗品冷却至室温，再倒入冰水中，用二氯甲烷萃取(次数为2～4次之间，优选3次)，合并有机相，旋成硅胶，柱层析分离纯化，得到高性能天蓝光热活化延迟荧光材料产品。
实施例1
目标化合物1的合成路线如下所示：
Figure BDA0002354715440000071
合成步骤：向100mL二口瓶中加入原料1(2.3g，5mmol)，吩噁嗪(1.1g，6mmol)，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)，在氩气氛围下打入60mL事先除水除氧的甲苯，在120℃反应24小时。冷却至室温，将反应液倒入200mL冰水中，二氯甲烷萃取三次，合并有机相，旋成硅胶，柱层析(二氯甲烷:正己烷，v:v，1:2)分离纯化，得淡蓝色粉末1.3g，产率47％。MS(EI)m/z:559.01.
实施例2
目标化合物2的合成路线如下所示：
Figure BDA0002354715440000072
合成步骤：向100mL二口瓶中加入原料1(2.3g，5mmol)，1,8,9,9’-四甲基吖啶(1.4g，6mmol)，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)，在氩气氛围下打入60mL事先除水除氧的甲苯，在120℃反应24小时。冷却至室温，将反应液倒入200mL冰水中，二氯甲烷萃取三次，合并有机相，旋成硅胶，柱层析(二氯甲烷:正己烷，v:v，3:2)分离纯化，得淡蓝色粉末1.1g，产率34％。MS(EI)m/z:613.08.
实施例3
目标化合物3的合成路线如下所示：
Figure BDA0002354715440000081
合成步骤：向100mL二口瓶中加入原料1(2.3g，5mmol)，1,3,6,8,9,9’-六甲基吖啶(1.6g，6mmol)，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)，在氩气氛围下打入60mL事先除水除氧的甲苯，在120℃反应24小时。冷却至室温，将反应液倒入200mL冰水中，二氯甲烷萃取三次，合并有机相，旋成硅胶，柱层析(二氯甲烷:正己烷，v:v，3:2)分离纯化，得淡蓝色粉末1.2g，产率37％。MS(EI)m/z:641.00.
实验例1
目标分子(即化合物1、化合物2和化合物3)的最低单重态(S1)和最低三重态能级(T1)，电化学能级如下表所示：
PL Peak(nm) S<sub>1</sub>(eV) T<sub>1</sub>(eV) ΔE<sub>ST</sub>(eV) HOMO(eV) LUMO(eV)
化合物1 486 2.55 2.43 0.12 -5.43 -2.64
化合物2 482 2.57 2.40 0.17 -5.61 -2.61
化合物3 476 2.61 2.41 0.20 -5.64 -2.62
目标分子(即化合物1、化合物2和化合物3)的光物理性质:
目标分子在室温下，甲苯溶液中的光致发光光谱如图1所示，其中横轴为波长，纵轴为归一化强度。
实验例2
使用本发明的热激活延迟荧光材料作为发光层的电致热激活延迟荧光器件，可包括玻璃和导电玻璃(ITO)衬底层1，空穴注入层2(MoO3)和传输层3(TCTA)，发光层4(DPERO：本发明具有延迟荧光的天蓝光材料)，电子传输层5(1,3,5-三(3-(3-吡啶基)苯基)苯Tm3PyPB)，阴极层6(氟化锂/铝)。电致发光器件的示意图如图2所示。
电致发光器件可按本领域已知方法制作，如按参考文献(Adv.Mater.2003,15,277.)公开的方法制作。具体方法为：在经过清洗的导电玻璃(ITO)衬底上，高真空条件下依次蒸镀MoO3，TCTA,DPERO+热活化延迟荧光材料，TmPyPB，1nm的LiF和100nm的Al。用该方法制得如图2所示的器件，各种具体的器件结构如下：
器件1(A1)：
ITO/MoO3(2nm)/TCTA(35nm)/DPEPO：化合物1(10％20nm)/Tm3PyPB(40nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)。
器件2(A2)：
ITO/MoO3(2nm)/TCTA(35nm)/DPEPO：化合物2(10％20nm)/Tm3PyPB(40nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)。
器件3(A3)：
ITO/MoO3(2nm)/TCTA(35nm)/DPEPO：化合物3(10％20nm)/Tm3PyPB(40nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)。
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 2400Sourcemeter、Keithley 2000 Currentmeter)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。
器件的性能数据见下表：
器件 最高电流效率(cd/A) CIEx,CIEy 最大外量子效率(％)
器件1 25.7 (0.15,0.28) 17.1
器件2 23.8 (0.15,0.25) 16.9
器件3 19.5 (0.15,0.20) 15.8
本发明可应用的领域：
1)高效率的天蓝光TADF材料；
2)长寿命的天蓝光电致发光器件；
3)基于电致发光器件的显示。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种高性能天蓝光热活化延迟荧光材料，其特征在于，包括如下式Ⅰ所示的化合物：
Figure FDA0002354715430000011
在式Ⅰ所示的化合物中，基团A为以下结构中的一种：
Figure FDA0002354715430000012
基团D为以下结构中的一和种：
Figure FDA0002354715430000013
2.一种权利要求1所述高性能天蓝光热活化延迟荧光材料的制备方法，其特征在于，包括：将原料1，原料2，醋酸钯和三叔丁基膦四氟硼酸盐混合，再加入NaOt-Bu，以及在氩气氛围下加入甲苯，反应得到高性能天蓝光热活化延迟荧光材料(即上述式Ⅰ所示的化合物)粗品；
所述原料1为7-(4-溴苯基)-3,4-二氟噻嗯-1,2-二腈；
所述原料2为吩噁嗪，1,8,9,9’-四甲基吖啶或1,3,6,8,9,9’-六甲基吖啶。
3.根据权利要求2所述高性能天蓝光热活化延迟荧光材料的制备方法，其特征在于，所述原料1和原料2的摩尔比为：1:1～1:3。
4.根据权利要求2所述高性能天蓝光热活化延迟荧光材料的制备方法，其特征在于，所述醋酸钯、三叔丁基膦四氟硼酸盐和NaOt-Bu的摩尔比为：1:3～6:30～60。
5.根据权利要求2所述高性能天蓝光热活化延迟荧光材料的制备方法，其特征在于，所述原料1与甲苯的摩尔体积比为：1:5～1:20。
6.根据权利要求2～5任意一项所述高性能天蓝光热活化延迟荧光材料的制备方法，其特征在于，反应温度为：80～160℃；反应时间为：12～48小时。
7.根据权利要求2～5任意一项所述高性能天蓝光热活化延迟荧光材料的制备方法，其特征在于，该制备方法还包括：将得到的所述高性能天蓝光热活化延迟荧光材料粗品进行冷却，用二氯甲烷萃取，合并有机相，旋成硅胶，柱层析分离纯化，得到高性能天蓝光热活化延迟荧光材料产品。
8.一种权利要求1所述高性能天蓝光热活化延迟荧光材料的制备方法，其特征在于，包括：将原料1，原料2，醋酸钯和三叔丁基膦四氟硼酸盐混合，再加入NaOt-Bu，以及在氩气氛围下加入甲苯，反应得到高性能天蓝光热活化延迟荧光材料(即上述式Ⅰ所示的化合物)粗品；将得到的高性能天蓝光热活化延迟荧光材料粗品冷却至室温，再倒入冰水中，用二氯甲烷萃取，合并有机相，旋成硅胶，柱层析分离纯化，得到高性能天蓝光热活化延迟荧光材料产品；
所述原料1为7-(4-溴苯基)-3,4-二氟噻嗯-1,2-二腈；
所述原料2为：吩噁嗪，1,8,9,9’-四甲基吖啶或1,3,6,8,9,9’-六甲基吖啶；
所述原料1和原料2的摩尔比为：1:1～1:3；所述醋酸钯、三叔丁基膦四氟硼酸盐和NaOt-Bu的摩尔比为：1:3～6:30～60；所述原料1与甲苯的摩尔体积比为：1:5～1:20；
所述反应温度为：80～160℃；所述反应时间为：12～48小时；
所述二氯甲烷萃取的次数为2～4次。
9.一种权利要求1所述高性能天蓝光热活化延迟荧光材料的应用。
10.一种根据权利要求9所述高性能天蓝光热活化延迟荧光材料的应用，其特征在于，所述高性能天蓝光热活化延迟荧光材料用以制备OLED。
CN202010004429.3A 2020-01-03 2020-01-03 高性能天蓝光热活化延迟荧光材料及其制备方法和应用 Active CN111187260B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010004429.3A CN111187260B (zh) 2020-01-03 2020-01-03 高性能天蓝光热活化延迟荧光材料及其制备方法和应用
PCT/CN2020/090216 WO2021135035A1 (zh) 2020-01-03 2020-05-14 一种高性能天蓝光热活化延迟荧光材料及其制备方法和应用
US16/979,847 US11926772B2 (en) 2020-01-03 2020-05-14 High-performance sky blue thermally activated delayed fluorescent material, manufacturing method thereof, and application thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010004429.3A CN111187260B (zh) 2020-01-03 2020-01-03 高性能天蓝光热活化延迟荧光材料及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111187260A true CN111187260A (zh) 2020-05-22
CN111187260B CN111187260B (zh) 2021-04-02

Family

ID=70704634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010004429.3A Active CN111187260B (zh) 2020-01-03 2020-01-03 高性能天蓝光热活化延迟荧光材料及其制备方法和应用

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11926772B2 (zh)
CN (1) CN111187260B (zh)
WO (1) WO2021135035A1 (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104592194A (zh) * 2015-01-04 2015-05-06 华南理工大学 一种噻蒽氧化物-芳香胺有机发光小分子及制备与应用
CN106831744A (zh) * 2016-12-30 2017-06-13 上海天马有机发光显示技术有限公司 一种有机电致发光材料以及有机光电装置
CN108794533A (zh) * 2017-04-27 2018-11-13 三星显示有限公司 杂环化合物和包括该杂环化合物的有机发光器件
CN109678851A (zh) * 2019-01-31 2019-04-26 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 热激活延迟荧光材料、有机电致发光器件及显示面板
CN109776490A (zh) * 2019-01-29 2019-05-21 华南理工大学 一种非芳香胺类小分子光电材料及制备与应用
CN109970642A (zh) * 2019-04-16 2019-07-05 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 双极性热活化延迟荧光材料及其制备方法与有机电致发光二极管器件

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180066339A (ko) 2016-12-07 2018-06-19 삼성디스플레이 주식회사 축합환 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104592194A (zh) * 2015-01-04 2015-05-06 华南理工大学 一种噻蒽氧化物-芳香胺有机发光小分子及制备与应用
CN106831744A (zh) * 2016-12-30 2017-06-13 上海天马有机发光显示技术有限公司 一种有机电致发光材料以及有机光电装置
CN108794533A (zh) * 2017-04-27 2018-11-13 三星显示有限公司 杂环化合物和包括该杂环化合物的有机发光器件
CN109776490A (zh) * 2019-01-29 2019-05-21 华南理工大学 一种非芳香胺类小分子光电材料及制备与应用
CN109678851A (zh) * 2019-01-31 2019-04-26 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 热激活延迟荧光材料、有机电致发光器件及显示面板
CN109970642A (zh) * 2019-04-16 2019-07-05 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 双极性热活化延迟荧光材料及其制备方法与有机电致发光二极管器件

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XIE GAOZHAN等: "Evaporation- and Solution-Process-Feasible Highly Efficient Thianthrene-9,9,10,10-Tetraoxide-Based Thermally Activated Delayed Fluorescence Emitters with Reduced Effciency Roll-Off", 《ADVANCED MATERIALS》 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021135035A1 (zh) 2021-07-08
US11926772B2 (en) 2024-03-12
CN111187260B (zh) 2021-04-02
US20230096584A1 (en) 2023-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110105330B (zh) 一种高效蓝绿到橙红光热活化延迟荧光材料及其制备方法和应用
CN109337676B (zh) 一种深蓝光热活化延迟荧光材料及其应用
CN109369652B (zh) 一种蓝光热活化延迟荧光材料及其应用
CN110526934B (zh) 红光热活化延迟荧光材料及其合成方法、显示面板
WO2020211122A1 (zh) 双极性热活化延迟荧光材料及其制备方法与有机电致发光二极管器件
CN110183426B (zh) 一种热活化延迟荧光材料、制备方法及电致发光器件
CN110272377B (zh) 红绿蓝热活化延迟荧光材料，其合成方法及应用
CN110143960B (zh) 绿光热活化延迟荧光材料及其制备方法、有机电致发光器件
WO2021120450A1 (zh) 一种热活化延迟荧光绿光高分子材料及其制备方法
CN110563633B (zh) 蓝光热活化延迟荧光材料及其制备方法、电致发光器件
CN109852378B (zh) 一种热活化延迟荧光深红光材料及其电致发光器件
CN109678851B (zh) 热激活延迟荧光材料、有机电致发光器件及显示面板
CN109369723B (zh) 吖啶衍生物、有机电致发光器件及显示面板
CN109608437B (zh) 蓝光tadf材料及其制备方法和电致发光器件
CN111187260B (zh) 高性能天蓝光热活化延迟荧光材料及其制备方法和应用
CN111057084B (zh) 一种天蓝光热活化延迟荧光材料及其制备方法与应用
CN109535159B (zh) 红光热活化延迟荧光材料、其制备方法及有机发光二极管器件
CN110240550B (zh) 一种热活化延迟荧光材料、制备方法及电致发光器件
CN111018874B (zh) 空穴传输材料、其制备方法及有机发光二极管器件
CN111100152A (zh) 一种蓝光热活化延迟荧光材料、合成方法及电致发光器件
US10826007B2 (en) Blue thermally activated delayed fluorescence material and application thereof
CN111377823A (zh) 热活化延迟荧光材料及其合成方法、电致发光器件
CN110590662B (zh) 蓝光热活化延迟荧光材料及其制备方法、电致发光器件
WO2021103298A1 (zh) 热活化延迟荧光材料及其制备方法和电致发光器件
CN113354672A (zh) 荧光材料及电致发光器件

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant