[發明專利]一種有機發光材料及其應用

在審

• 申請號: 201810122591.8
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號: CN108409761A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 謝再鋒
• 申請（專利權）人: 瑞聲科技（南京）有限公司
• 主分類號: C07F5/02
• 分類號: C07F5/02;C09K11/06;H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及有機電致發光器件技術領域，公開了一種有機發光材料，具有通式(I)所示的結構，其中，a1、a2、a3、a4環各自獨立地為芳基環或雜芳基環，且a1、a2、a3、a4環中的至少一個氫被取代；X₁≠X₂，且X₁、X₂各自獨立為N或B原子。該種有機發光材料為一種窄峰寬的TADF材料，其具有非常低的FWHM值和高的Kr值。本發明還公開了一種有機發光二極管器件，上述的有機發光材料為有機發光二極管器件中的發光層材料、電子注入層材料、電子傳輸層材料、空穴注入層材料或空穴傳輸層材料。

技術領域

本發明涉及有機電致發光器件技術領域，特別涉及一種有機發光材料及其應用。

背景技術

對于OLED發光材料的發展而言，第一代的OLED發光材料為熒光OLED，第二代的OLED發光材料為磷光OLED。TADF熱延遲熒光，是第三代OLED發光材料。TADF熱延遲熒光是一類不含有重金屬的純有機電致發光材料，內部量子效率接近100％，為目前最為先進的一種光電材料。

OLED在電場作用下，產生1個單重態S1激子和三個三重態T1激子。第一代熒光OLED，由于S1單重態和T1三重態之間的自旋度不同，是化學禁阻的，因此，只有25％的S1用于熒光發光，效率比較地低下。第二代磷光OLED，由于分子中的過渡金屬的D軌道是多重簡并軌道，通過重金屬效應，使得原本化學禁阻的S1→T1之間電子躍遷變成可能(SOC軌道耦合)，因此，理論上可以達到100％的磷光發光，發光效率比較高。第三代熱延遲熒光OLED，是一種利用能量上轉換機制進行發光OLED材料，由于分子中S1和T1軌道能級接近，利用環境中的熱量，能夠使得T1激子躍遷到S1態軌道上，因此，理論上也可以得到100％的熒光發光，發光效率較熒光OLED提升明顯。

傳統TADF材料分子特征為，給電子分子片段D(Donor)和吸電子分子片段A(Acceptor) 是物理空間上分隔開的，這種分隔可以是通過A和D各自平面形成比較大的二面角或是中間通過空間位阻進行分離，形成A-D-A,D-A-D,D-A等特征的有機小分子結構。D-A分離導致 HOMO-LUMO軌道重疊非常小，因為，HOMO最高占據分子軌道是游離在D上的，LUMO最低空軌道是游離在A上，只有HOMO-LUMO分離才能夠獲得較低的ΔEST，才能形成T1→S1的反向間隙穿越RISC。但是，S1→S0的躍遷速率Kr是反比于ΔEST的指數，ΔEST越小，則 Kr越小，就會造成S1→S0電子躍遷成為禁阻。因此，傳統TADF分子結構(D-A型或 D-A-D,A-D-A等)造成材料設計的矛盾，即要獲得TADF延遲熒光，就需要降低ΔEST，但 Kr也變小，影響發光。

目前TADF開發的重心都在于降低ΔEST(單線態和三線態間分裂能)值，采用的理論策略是將HOMO-LUMO軌道分離，降低單線態和三線態間的交換能積分，分子設計上就需要將Donor給單子單元(D)和Acceptor吸電子(A)進行物理空間上的分離，然而，這種分離雖然達到了HOMO-LUMO軌道分離的目的，但是帶來了材料其它方面性能的劣化：1)FWHM 半峰寬超過50nm；2)(S1→S0)的電子躍遷速率Kr減小，成為躍遷禁阻，降低了發光效率。

目前TADF材料的分子結構決定其無法獲得窄峰寬(narrow-band)的光學特性，這是因為，TADF材料是D-A分離，HOMO-LUMO分離的化學結構，導致了激發態分子(S1，T1) 結構發生馳豫(Structural relaxation)，造成光譜發生斯托克位移，從而形成了60-100nm的FWHM。這種半峰寬對于顯示是非常不利的，需要進一步使用微腔技術進行光譜調節。

發明內容

本發明的目的在于提供一種有機發光材料及其在制備器件中的應用，該種有機發光材料為一種窄峰寬的TADF材料，其具有非常低的FWHM值和高的Kr值。

為解決上述技術問題，本發明的實施方式提供了一種有機發光材料，其具有通式(I)所示的結構：