[发明专利]热活化延迟荧光分子材料及其合成方法、电致发光器件

说明书

本发明提供一种热活化延迟荧光分子材料及其合成方法、有机电致发光器件，合成一系列含氮‑羰基类热活化延迟荧光分子，而含氮‑羰基类热活化延迟荧光分子由于具有分子内多重共振效应，能够很好地窄化发光光谱。而且含氮‑羰基类热活化延迟荧光分子具有超大平面，能够表现出大的刚性，使得分子具有高的系间窜越速率常数和反系间窜越速率常数，能够有效抑制由于能隙规则导致的辐射跃迁速率的降低，从而获得高的PLQY；同时增加了TADF材料的稳定性，能够提高器件的寿命。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体为一种热活化延迟荧光分子材料及其合成方法、电致发光器件。

背景技术

有机发光二极管(organic lighting-emitting diodes,OLEDs)，由于主动发光、可视角度大、相应速度快、温度适应范围宽、驱动电压低、功耗小、亮度大、生产工艺简单、轻薄、且可以柔性显示等优点，在OLED显示和照明领域表现出巨大的应用前景，吸引了科研工作者和公司的关注。目前，三星、LG已经实现OLEDs应用在手机上。在OLED中，发光层材料的优劣是OLED能否产业化起决定作用。通常的发光层材料由主体和客体发光材料，而发光材料的发光效率和寿命是发光材料好坏的两个重要指标。早期的OLED发光材料为传统荧光材料，由于在OLED中单重态和三重态的激子比例为1:3，而传统荧光材料只能利用单重态激子发光，因此，传统荧光材料的OLED理论内量子效率为25％。金属配合物磷光材料由于重原子的自旋轨道耦合效应，使得其能够实现单重态激子和三重态激子的100％利用率；并且现在也已经用在红光和绿光OLED显示上。但是，磷光材料通常要使用重金属Ir、Pt、Os等贵重金属，不仅成本高，而且毒性较大。此外，高效、长寿命的磷光金属配合物材料仍旧是极大的挑战。2012年，Adachi等人提出了“热活化延迟荧光”(TADF)机理的纯有机发光分子，通过合理的D-A结构分子设计，使得分子具有较小的最低单重态和三重能级差(ΔEST)，这样三重态激子可以通过反系间窜越(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，可以实现激子的100％的利用率，同时不需要重金属的参与。并且TADF材料结构设计丰富，其材料大部分物理性质容易调节，以获得满足要求的高效、长寿命的有机发光材料。

对于TADF材料，小的ΔEST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。但是目前，TADF材料的发光谱半峰宽(FWHM)比较宽，不利于顶发射器件效率的提高。

发明内容

为解决上述技术问题：本发明提供一种热活化延迟荧光分子材料及其合成方法、有机电致发光器件，合成一系列含氮-羰基类热活化延迟荧光分子，而含氮-羰基类热活化延迟荧光分子由于具有分子内多重共振效应，能够很好地窄化发光光谱。而且含氮-羰基类热活化延迟荧光分子具有超大平面，能够表现出大的刚性，使得分子具有高的系间窜越速率常数和反系间窜越速率常数，能够有效抑制由于能隙规则导致的辐射跃迁速率的降低，从而获得高的PLQY；同时增加了TADF材料的稳定性，能够提高器件的寿命。

解决上述问题的技术方案是：提供一种热活化延迟荧光分子材料，具有如下结构通式：

其中，X包括碳、氧、硫；R基团包括芳基、烷基芳基及含氮芳基。

进一步地，所述热活化延迟荧光分子材料的分子结构式包括如下的一种：