[發(fā)明專利]一種有機(jī)化合物及采用該化合物的電致發(fā)光器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011131823.X
• 申請(qǐng)日: 2020-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN112225686B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李凱;吳超;楊楚羅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類號(hào): C07D209/86
• 分類號(hào): C07D209/86;C07D209/88;C07D401/14;C07D403/14;C07D495/04;C07D498/06;C07F5/02;C07F9/6561;C07F9/6568;C09K11/06;H01L51/54;H01L51/50
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

本發(fā)明提供一種有機(jī)化合物及采用該化合物的電致發(fā)光器件，所述有機(jī)化合物具有式I所示結(jié)構(gòu)，本發(fā)明提供的有機(jī)化合物為具有V型幾何結(jié)構(gòu)的D?咔唑?A構(gòu)型。關(guān)鍵在于在咔唑的1號(hào)取代位點(diǎn)引入具有吸電子效應(yīng)的基團(tuán)，9號(hào)取代位點(diǎn)引入具有給電子效應(yīng)的基團(tuán)，誘導(dǎo)產(chǎn)生熱激活延遲熒光(TADF)。本發(fā)明所采用的給、受體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易得，可以通過簡(jiǎn)單的有機(jī)合成高產(chǎn)率制得，或者直接購買，原料易得，合成簡(jiǎn)單。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)電致發(fā)光材料領(lǐng)域，涉及一種有機(jī)化合物及采用該化合物的電致發(fā)光器件，尤其涉及一種熱激活延遲熒光材料及電致發(fā)光器件。

背景技術(shù)

有機(jī)發(fā)光器件，又稱有機(jī)發(fā)光二極管，簡(jiǎn)稱OLED(Organic Light EmittingDiodes)。有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)具有更輕薄、可折疊、耐低溫、視角廣、響應(yīng)速度更快、功耗低、低驅(qū)動(dòng)電壓以及能實(shí)現(xiàn)高分辨率顯示等優(yōu)點(diǎn)，是顯示領(lǐng)域最具前景的研究熱點(diǎn)。

OLED發(fā)光層材料已經(jīng)發(fā)展了三代：熒光(Fluorescence)材料、磷光(Phosphorescence)材料和熱激活延遲熒光(Thermally Activated DelayedFluorescence,TADF)材料。其發(fā)光原理主要是在電壓作用下，電子和空穴分別從陰極和陽極注入，經(jīng)過電子傳輸層和(或)空穴傳輸層，最終在發(fā)光層復(fù)合形成25％的單線態(tài)激子和75％的三重態(tài)激子。激子通過輻射躍遷釋放能量，便產(chǎn)生發(fā)光。由于自旋禁阻的原因，純有機(jī)分子的三重態(tài)激子通常不能通過直接輻射躍遷有效地發(fā)光，只有單線態(tài)激子輻射躍遷發(fā)光，這是第一代熒光材料的特點(diǎn)；當(dāng)引入Ir、Pt等貴金屬后，由于金屬原子的自旋軌道耦合(spin–orbit coupling，SOC)作用，使其打破自旋禁阻，促進(jìn)三重態(tài)激子的輻射躍遷過程，為第二代磷光材料；第三代TADF分子由于單線態(tài)和三重態(tài)之間的能差(ΔE_ST)較小，通過熱激活作用，三重態(tài)激子反向系間竄越形成單重態(tài)激子進(jìn)而通過單重態(tài)輻射發(fā)光，也可以實(shí)現(xiàn)接近100％的內(nèi)量子效率(Internal Quantum Efficiency,IQE)。

熱激活延遲熒光是一種在OLED裝置中采用三重態(tài)并通過反向系間竄躍(RISC)工藝實(shí)現(xiàn)內(nèi)部量子效率接近100％的絕佳方法，而無需使用昂貴且稀有的重金屬，例如Ir、Pt。該技術(shù)由日本九州大學(xué)Adachi教授團(tuán)隊(duì)提出，并于2012年取得重大突破，獲得EQE高達(dá)19％的OLED器件[Highly efficient organic light-emitting diodes from delayedfluorescence.Hiroki Uoyama,Kenichi Goushi,Katsuyuki Shizu,Hiroko NomuraChihaya Adach.Nature 2012,492(7428),234-8.]，顯示出了純有機(jī)TADF分子用于OLED時(shí)可以媲美貴金屬磷光材料的前景。設(shè)計(jì)具有TADF性質(zhì)的化合物的關(guān)鍵是縮小分子的單重態(tài)(S₁)和三重態(tài)(T₁)之間的能隙。通過調(diào)控分子的最高占據(jù)分子軌道(HOMO)和最低未占據(jù)分子軌道(LUMO)的空間分布可以使ΔE_ST減小。當(dāng)采用電子給體和電子受體時(shí)，分子的HOMO主要分布在給體單元上，相應(yīng)的LUMO分布在受體單元上。因此，在設(shè)計(jì)TADF分子時(shí)，給體和受體的電子結(jié)構(gòu)和空間構(gòu)型是重要的兩個(gè)因素。