[發明專利]電子受體片段由碳氫原子組成的熱活化熒光材料及其應用

有效

• 申請號: 202010554644.0
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111662238B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 張曉宏;陳嘉雄;張祥;王凱
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C07D241/46
• 分類號: C07D241/46;C07D265/38;C07D279/22;C09K11/06;H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 崔玉琳

本發明涉及一種式(I)所示的化合物，其結構式如下：其中，X選自氧原子、硫原子或苯亞胺基。以上化合物具有熱活化熒光性能，該化合物中的電子受體片段僅由碳氫原子組成，能夠用于制備具有低電壓驅動和較高外量子效率的有機電致發光器件。

技術領域

本發明涉及熒光材料領域，尤其涉及一種電子受體片段由碳氫原子組成的熱活化熒光材料及其應用。

背景技術

有機電致發光器件是基于有機材料的一種電流型半導體發光器件，其基本結構屬于夾層式結構，經典結構為是在ITO玻璃上制作一層有機發光材料作發發光活性層，發光層上方再加入一層金屬電極。通過進一步優化，提升器件效率，可增加電子傳輸層和空穴傳輸層。當有外加電壓加入器件時，正極和負極產生的空穴和電子在發光材料中復合成激子,激子的能量轉移到發光分子,使發光分子中的電子被激發到激發態,通過熒光或磷光過程向外發射光子。由于其具有全固態、自發光、廣視角、響應速度快、低驅動電壓、低能耗等諸多特點，在平板顯示和固體光源領域有著巨大的應用前景。

發光層一般由主體材料和摻雜染料構成，在發光層中復合形成單線態和三線態激子的比例為1：3，傳統熒光器件只能利用單線態激子發光，最大內量子效率約為25％。而磷光材料中由于Ir和Pt原子引入，可以獲得趨近100％內量子效率。但是，由于磷光材料中的重金屬成本高且不可再生，一定程度上限制了其實際應用價值。近年來，熱激活延遲機制熒光材料被廣泛的應用于OLED器件的發光染料，這類染料可以同時利用生成概率25％的單重態激子和75％的三重態激子從而獲得高的發光效率。

目前，熱活化延遲機制熒光材料中的電子受體片段中大多含有除碳、氫原子外的雜原子，這些受體片段的鍵解離能通常都比較小。采用這些電子受體片段設計的熱活化延遲熒光材料在制備成有機電致發光器件時，器件的穩定性不高，壽命會降低。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種電子受體片段由碳氫原子組成的熱活化熒光材料及其應用，本發明提供了一種具有熱活化熒光性能的化合物，該化合物中的電子受體片段為僅由碳氫原子組成的芳香基；本發明的化合物能夠用于制備具有低電壓驅動和較高外量子效率的有機電致發光器件。

本發明的第一個目的是提供一種式(I)所示的化合物，其結構式如下：

其中，X選自氧原子、硫原子或苯亞胺基。優選地，X為氧原子。

式(I)所示的化合物中，電子受體片段為該基團為純碳氫結構，其中僅含有碳原子和氫原子兩種原子，不含其它雜原子，有利于獲得較高的鍵解離能，有利于提高器件的穩定性，提升器件壽命。

式(I)所示的化合物中，給電子基團為X選自氧原子、硫原子或苯亞胺基，該給電子基團至少含有一個含氮原子的富電子芳香基團，且氮原子直接與電子受體片段相連。X選自氧原子、硫原子或苯亞胺基時，給電子基團依次為吩惡嗪-10-基、吩噻嗪-10-基或5-苯基-5,10二氫吩嗪，優選吩惡嗪-10-基。

當X為苯亞胺基時，式(I)所示的化合物的結構式如下：

進一步地，式(I)所示的化合物的制備方法包括以下步驟：

(S1)式(3)所示的化合物與溴化碘(IBr)在有機溶劑中于20-30℃下反應，反應完全后得到式(4)所示的化合物；

(S2)將式(4)所示的化合物與式(2)所示的化合物在堿和鈀鹽催化劑存在的條件下在有機溶劑中于95-105℃(優選為100℃)下反應，得到式(1)所示的化合物；反應路線如下：

其中，X選自氧原子、硫原子或苯亞胺基。