[發明專利]一種基于二苯甲酮和苯并噻吩的發光材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010819710.2
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN112047922A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 霍延平;陳麗芬;熊靖雯;籍少敏;穆英嘯
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C07D333/76
• 分類號: C07D333/76;C09K11/06;H01L51/54
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳嘉毅

本發明公開了一種基于二苯甲酮和苯并噻吩的發光材料及其制備方法和應用。所述發光材料的結構式如式(Ⅰ)所示，發光材料的分子式為C₂₅H₁₆OS。本發明提供的發光材料具有給體?受體結構，其中二苯甲酮單元作為電子受體，二苯并噻吩作為電子給體，具有室溫磷光和熱活化延遲熒光雙發射的特性，熱活化延遲熒光和室溫磷光可以100％捕獲三重態激子，因此可以極大地提高OLED器件的內部量子效率。同時該發光材料成本低廉，制備方法簡單，適合工業化大規模生產。

技術領域

本發明涉及有機發光材料領域，更具體的，涉及一種基于二苯甲酮和苯并噻吩的發光材料及其制備方法和應用。

背景技術

有機發光材料，由于其發光顏色，強度以及壽命等發光特性能通過簡單的分子結構設計來實現有效地調整和改變，從而吸引了科學家們大量的研究興趣。有機發光特征具體表現在由單線態或者三線態激發態的激子從激發態躍遷到基態時的輻射衰減過程，主要包括普通熒光型，延遲熒光型，室溫磷光型等等。

室溫磷光發射是指被激發到單線態的激子通過系間竄越進入三線態后以輻射躍遷的方式回歸基態的過程。磷光材料由于存在很強的自旋軌道耦合作用，使得三線態激子可以有效地發生輻射衰減，因此其內量子效率很高，這極大地提高了有機電致發光器件的效率。但是具有低毒性、環境友好性的高效的純有機磷光材料的制備卻是不易的。

熱活化延遲熒光(TADF)是最低激發三線態(T₁)通過吸熱上轉換作用使得T₁的激子反系間竄越回到最低激發單線態(S₁)，進而由S₁向基態發生輻射躍遷所產生的熒光。對于TADF分子，目前已經實現將三線態的激子幾乎100％轉換到單線態，成為繼傳統熒光和磷光材料之后的第三代有機發光材料。

目前來說，大多數高效的熱活化延遲熒光和室溫磷光材料都是貴金屬-有機配體形成的絡合物，盡管此類材料有著優異的發光效率，但是其耐濕性、穩定性一般比純有機的材料較差，且成本較高。而兼具室溫磷光和TADF發射的發光材料僅有較少報道。中國專利申請CN 110016335 A公開了一種具有醚鍵的純有機室溫磷光材料，該純有機室溫磷光材料制備過程簡單，但僅具有室溫磷光發射特性，并非TADF分子。胡英元(胡英元.基于二苯硫醚及其氧化物的有機發光材料的合成及其光電性能[D].)制備得到了一系列環狀小分子，研究發現該環狀小分子不僅具有熱活化延遲熒光性質，而且在旋涂純膜和單晶狀態下都具有室溫磷光性質，但該類化合物結構復雜，制備難度較高，對工業化大規模生產來說要求過高。

因此，需要開發出一種易于合成、結構簡單，且兼具室溫磷光和TADF發射的純有機發光材料。

發明內容

本發明為克服上述現有技術所述的制備工藝復雜的缺陷，提供一種基于二苯甲酮和苯并噻吩的發光材料。本發明所述發光材料具有弱室溫磷光發射的熱激活延遲熒光性能，可直接作為發光材料進行應用。

本發明的另一目的在于提供上述基于二苯甲酮和苯并噻吩的發光材料的制備方法。

本發明的又另一目的在于提供上述基于二苯甲酮和苯并噻吩的發光材料的應用。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種基于二苯甲酮和苯并噻吩的發光材料，其結構式如式(Ⅰ)所示：

式(Ⅰ)所示發光材料的分子式為C₂₅H₁₆OS。

本發明所述發光材料具有給體-受體結構，其中二苯甲酮單元作為電子受體，二苯并噻吩作為電子給體。基于電子給體-受體結構的設計策略，這種特性能有效調節分子能級從而促進室溫磷光和熱激活延遲熒光的發射。

本發明還保護上述發光材料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：