[發明專利]一種以環狀二酮為核心的熱激活延遲熒光OLED材料及其應用

有效

• 申請號: 201611159423.3
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106749050B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 高樹坤;盛磊;張鑫鑫;胡葆華;陳曉曉;矯志
• 申請（專利權）人: 中節能萬潤股份有限公司
• 主分類號: C07D241/46
• 分類號: C07D241/46;C07D498/06;C07D513/06;C07D471/06;C07D487/06;C07D491/107;C07D221/20;C07D471/20;C07D491/048;C07D221/18;C07D471/04;C09K11/06;H0
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 王澎

本發明公開了一種以環狀二酮為核心的熱激活延遲熒光OLED材料及其應用，屬于有機光電材料技術領域。其具有式Ⅰ所示的結構：本發明還公開了上述OLED材料的應用。本發明的OLED材料是一類以環狀二酮為顯著特征，并通過芳香基團連接含氮雜環構成的有機小分子化合物，具有合適的分子能級，較高的玻璃化轉變溫度，并且具有明顯的熱激活延遲熒光(TADF)特性，可以作為TADF材料，用于制備有機電致發光器件的功能層，尤其是發光層，應用在有機電致發光領域中。

技術領域

本發明涉及一種以環狀二酮為核心的熱激活延遲熒光OLED材料及其應用，屬于有機光電材料技術領域。

背景技術

目前，基于OLED顯示技術的商品，已經實現產業化。與液晶類顯示技術相比，OLED顯示技術具有自發光、無輻射、質量輕、厚度薄、廣視角、寬色域、顏色穩定、響應速度快、環境適應強、可實現柔性顯示等諸多優點，因此，OLED顯示技術正在獲得人們越來越多的關注和相應的技術投入。

OLED顯示的基礎結構單元為OLED器件，OLED器件根據發光機制的不同，可分為熒光器件和磷光器件兩種。基于單線態發光的熒光0LED作為第一代發光材料其理論上的內量子效率只有25％，無法進一步提高其效率；磷光0LED被稱為第二代，其內量子效率能達到100％。盡管磷光材料由于重原子中心強的自旋-軌道耦合增強了系間穿越，可以有效利用電激發形成的單線態激子和三線態激子發光，使器件的內量子效率達100％。但磷光材料存在價格昂貴，材料穩定性較差，使用壽命短，器件效率滾落嚴重，藍光磷光薄弱等問題限制了其在OLED的應用。

2009年，日本九州大學的Adachi教授，設計并合成了一類咔唑苯腈類衍生物，繼而發現了基于三線態-單線態躍遷的熱激活延遲熒光(TADF)新材料，其內量子效率接近100％，這類材料是繼有機熒光材料和有機磷光材料之后發展的第三代有機發光材料。該類材料一般具有小的單線態-三線態能級差(△EST)，三線態激子可以通過反系間竄越轉變成單線態激子發光。這可以充分利用電激發下形成的單線態激子和三線態激子，器件的內量子效率可以達到100％。同時，材料結構可控，性質穩定，價格便宜無需貴重金屬，在OLED領域的應用前景廣闊。但是材料結構與其光物理性質及器件效率的相關性的還不清楚，限制了高效延遲熒光材料的開發，導致現有TADF材料種類單一，器件的效率較低，無法滿足高效有機發光二極管的要求。

高效電致發光過程通常要求電子經激發態輻射躍遷回基態過程中，分子前線軌道的波函數有最大程度重疊，重疊程度過小會加速系間竄越過程，降低發光效率。在有機半導體材料中，電荷傳輸過程對應于中性分子及相應陰陽離子間的氧化還原反應，電子給體單元和電子受體單元分別具有傳輸空穴和電子的性質。近年來，雙極性材料因具有平衡的空穴和電子載流子流，在電致發光器件領域引起了人們的注意，而且正在逐步走向工業化生產。

現已報道的具有TADF性能的有機化合物，結構上均是具有明顯的供電子基團與吸電子基團直接或間接連接而成的雙極性有機小分子化合物。新型TADF材料無疑具有廣闊發展前景。

發明內容

本發明的目的之一，是提供一種以環狀二酮為核心的熱激活延遲熒光OLED材料。本發明的化合物以環狀二酮為核心，作為發光層主體材料應用于有機發光二極管，本發明制作的器件具有良好的光電性能，能夠滿足面板制造企業的要求。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種以環狀二酮為核心的熱激活延遲熒光OLED材料，具有式Ⅰ所示的結構：

其中，L表示為環己烷、環戊烷或C₁-C₁₀烷基取代的環己烷；Ar₁表示C₅-C₃₀的芳基；Ar₂選取式Ⅱ、式Ⅲ、式Ⅳ或式Ⅴ所示結構: