[發(fā)明專利]1;3;5-三嗪衍生物和應(yīng)用其制備的有機(jī)電致發(fā)光器件

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711215831.0
• 申請(qǐng)日: 2017-11-28
• 公開（公告）號(hào): CN109836426A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段煉;宋曉增;張東東;蔡明瀚;魏金貝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆山國(guó)顯光電有限公司;清華大學(xué)
• 主分類號(hào): C07D487/04
• 分類號(hào): C07D487/04;C07D471/14;C07D519/00;C09K11/06;C09B57/00;H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 北京三聚陽光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 馬永芬

本發(fā)明公開了一種1,3,5?三嗪衍生物，具有如通式I所示的結(jié)構(gòu)。該1,3,5?三嗪衍生物通過在作為電子受體的三嗪基團(tuán)和供電子基團(tuán)之間引入了一個(gè)間隔單元，使有機(jī)電致發(fā)光材料同時(shí)具有小的ΔE_ST和高的輻射躍遷率。本發(fā)明還公開了一種有機(jī)電致發(fā)光器件，至少有一個(gè)功能層中含有上述的1,3,5?三嗪衍生物，1,3,5?三嗪衍生物作為染料時(shí)，由于同時(shí)具有小的ΔE_ST和高的輻射躍遷率，能夠?qū)崿F(xiàn)高的發(fā)光效率。1,3,5?三嗪衍生物作為主體材料時(shí)，能夠提升主體材料三線態(tài)激子向單線態(tài)激子的反系間竄越，增強(qiáng)能量傳遞，降低了三線態(tài)激子淬滅，器件的效率滾降小、外量子效率高，有利于高亮度下器件的高效使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種1,3,5-三嗪衍生物和應(yīng)用其制備的有機(jī)電致發(fā)光器件。

背景技術(shù)

有機(jī)光電材料(Organic Optoelectronic Materials)，是具有光子和電子的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)忍匦缘挠袡C(jī)材料。目前，有機(jī)光電材料可控的光電性能已應(yīng)用于有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)，有機(jī)太陽能電池(OrganicPhotovoltage，OPV)，有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Organic Field Effect Transistor，OFET)，生物/化學(xué)/光傳感器，儲(chǔ)存器，甚至是有機(jī)激光器。與傳統(tǒng)的無機(jī)導(dǎo)體不同，有機(jī)化合物可以通過化學(xué)方法合成，從而可以設(shè)計(jì)、制備出大量性能不同的有機(jī)半導(dǎo)體材料，這對(duì)于提高有機(jī)電子器件的性能有十分重要的意義。

OLED屬于載流子雙注入型發(fā)光器件,發(fā)光機(jī)理為:在外界電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下，電子和空穴分別由陰極和陽極注入到有機(jī)電子傳輸層和空穴傳輸層，并在有機(jī)發(fā)光層中復(fù)合生成激子，激子輻射躍遷回到基態(tài)并發(fā)光。OLED技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展帶動(dòng)了有機(jī)光電材料和器件的迅速發(fā)展，由于OLED具有寬視角、超薄、響應(yīng)快、發(fā)光效率高、可實(shí)現(xiàn)柔性顯示等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的研究熱點(diǎn)。

熒光材料為最早應(yīng)用的第一代OLED材料，由于受電子自旋禁阻的限制只能利用25％的單線態(tài)激子發(fā)光，內(nèi)量子效率較低，限制了器件的效率。1998年報(bào)道了含有貴金屬的磷光材料，通過旋軌耦合效應(yīng)，使本來自旋受阻的三線態(tài)激子輻射躍遷產(chǎn)生磷光，獲得磷光并最終制得磷光器件，其理論上內(nèi)量子效率高達(dá)100％。目前效率最高的報(bào)道都是基于磷光材料，但是磷光材料價(jià)格比較高,器件的穩(wěn)定性也比熒光的差，且藍(lán)色磷光材料的效率和壽命一直達(dá)不到產(chǎn)業(yè)的要求。由于磷光材料含有貴金屬，價(jià)格昂貴且對(duì)環(huán)境有一定的危害，限制了其進(jìn)一步的發(fā)展與應(yīng)用。2012年，日本九州大學(xué)的Adachi等人在《Nature》上報(bào)道了高效率的不含有金屬的熱活化延遲熒光(TADF)材料與器件。這類材料具有很小的單－三線態(tài)能隙(ΔE_ST)，三線態(tài)激子可以通過吸收環(huán)境熱量，有效地上轉(zhuǎn)換為單線態(tài)激子進(jìn)行發(fā)光，從而實(shí)現(xiàn)100％的內(nèi)量子效率。這種材料能夠同時(shí)結(jié)合熒光和磷光材料的優(yōu)點(diǎn)，被稱為第三代有機(jī)發(fā)光材料，引起了大家的廣泛關(guān)注。

傳統(tǒng)的TADF材料為了獲得較小的單線態(tài)和三線態(tài)的能級(jí)差ΔE_ST，一般需要使分子的最高占有軌道(HOMO)和最低占有軌道(LUMO)盡可能的分離，從而提高分子從激發(fā)三線態(tài)向激發(fā)單線態(tài)的反向系間竄越(RISC)。但是根據(jù)費(fèi)米黃金規(guī)則，材料的輻射躍遷率(k_R)與軌道之間的重疊成正比，TADF材料中HOMO和LUMO分離的同時(shí)會(huì)帶來材料發(fā)光效率的損失。另一方面，TADF材料作為熒光染料與傳統(tǒng)主體材料摻雜使用時(shí)，電子和空穴容易直接復(fù)合在染料上，染料的三線態(tài)激子的濃度增加，導(dǎo)致激子淬滅嚴(yán)重，嚴(yán)重降低了器件的效率，效率滾降較大。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的TADF材料在減小ΔE_ST的同時(shí)導(dǎo)致HOMO軌道和LUMO軌道之間完全分離，使發(fā)光效率受到損失的缺陷，降低了TADF器件的效率滾降。

本發(fā)明提供了一種1,3,5-三嗪衍生物，具有如通式I所示的分子結(jié)構(gòu)：