CN109575059A - 热活化延迟荧光材料、其制备方法和电致发光器件 - Google Patents

热活化延迟荧光材料、其制备方法和电致发光器件 Download PDF

Info

Publication number
CN109575059A
CN109575059A CN201811559197.7A CN201811559197A CN109575059A CN 109575059 A CN109575059 A CN 109575059A CN 201811559197 A CN201811559197 A CN 201811559197A CN 109575059 A CN109575059 A CN 109575059A
Authority
CN
China
Prior art keywords
thermal activation
delayed fluorescence
fluorescence material
activation delayed
solid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811559197.7A
Other languages
English (en)
Inventor
罗佳佳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
Original Assignee
Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd filed Critical Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
Priority to CN201811559197.7A priority Critical patent/CN109575059A/zh
Priority to US16/463,043 priority patent/US11271176B2/en
Priority to PCT/CN2019/078591 priority patent/WO2020124827A1/zh
Publication of CN109575059A publication Critical patent/CN109575059A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
    • C07F5/02Boron compounds
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30Coordination compounds
    • H10K85/321Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3]
    • H10K85/322Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3] comprising boron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
    • C07F5/02Boron compounds
    • C07F5/027Organoboranes and organoborohydrides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/547Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
    • C07F9/6564Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms
    • C07F9/6581Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms having phosphorus and nitrogen atoms with or without oxygen or sulfur atoms, as ring hetero atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/547Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
    • C07F9/6564Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms
    • C07F9/6581Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms having phosphorus and nitrogen atoms with or without oxygen or sulfur atoms, as ring hetero atoms
    • C07F9/6584Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms having phosphorus and nitrogen atoms with or without oxygen or sulfur atoms, as ring hetero atoms having one phosphorus atom as ring hetero atom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/658Organoboranes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018Heterocyclic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C09K2211/104Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom with other heteroatoms
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14Carrier transporting layers
    • H10K50/15Hole transporting layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14Carrier transporting layers
    • H10K50/16Electron transporting layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

本发明提供一种热活化延迟荧光材料、热活化延迟荧光材料的制备方法和电致发光器件,该热活化延迟荧光材中的电子给体和电子受体通过六元环连接。该方案可以提高热活化延迟荧光材料的发光效率。

Description

热活化延迟荧光材料、其制备方法和电致发光器件
技术领域
本发明涉及显示技术领域,特别是涉及一种热活化延迟荧光材料、热活化延迟荧光材料的制备方法和电致发光器件。
背景技术
OLED(Organic Light Emitting Diode,有源矩阵有机发光二极体)具有自发光、响应快、可视角度大和可柔性显示等优点,在显示领域占主导地位。
OLED中设有发光层。发光层采用具有发光特性的发光材料制成,例如:荧光材料(Fluorescence)、磷光(Phosphorescence)材料以及热活化延迟荧光(ThermallyActivated Delayed Fluorescence,TADF)材料等。
其中,TADF材料中电子给体(Electron Donor)和电子受体(Electron Accepter)通过单键连接,其中单键易发生旋转,造成TADF材料光谱过宽。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热活化延迟荧光材料、热活化延迟荧光材料的制备方法和电致发光器件,提高了热活化延迟荧光材料的发光效率。
本发明实施例提供了一种热活化延迟荧光材料,所述热活化延迟荧光材料的分子结构式为:所述热活化延迟荧光材料中的电子给体和电子受体通过六元环连接其中,D为电子受体,所述D为为电子给体。
在一实施例中,所述热活化延迟荧光材料的分子结构式为:
所述热活化延迟荧光材料中的电子给体和电子受体通过六元环连接其中,D为电子受体,所述D为 为电子给体,X为C(CH3)2、2H、S或O。
本发明实施例还提供了一种热活化延迟荧光材料的制备方法,其包括:
中,依次加入氧四氢呋喃、正丁基锂,以及溴化硼的***溶液,在预设温度范围下进行反应,得到第一反应液;
对所述第一反应液进行提纯,得到第一固体;
在甲烷中,采用钯碳催化剂对所述第一固体进行催化反应,得到第二反应液;
过滤所述第二反应液,得到所述热活化延迟荧光材料。
在一实施例中,所述对所述第一反应液进行提纯,得到第一固体步骤包括:
将所述第一反应液与处于预设温度范围的水混合,得到第二固体;
将所述第二固体溶解在二氯甲烷中,并加入硅胶和甲苯进行提纯,得到所述第一固体。
在一实施例中,所述第一固体为所述热活化延迟荧光材料为
在一实施例中,所述预设温度范围为-75℃至-80℃之间。
本发明实施例还提供了一种热活化延迟荧光材料的制备方法,其包括:
中,依次加入氧四氢呋喃、正丁基锂,以及溴化硼的***溶液,在预设温度范围下进行反应,得到第一反应液;
在所述第一反应液中加入反应物,得到第三反应液;
对所述第三反应液进行提纯,得到第三固体;
在甲烷中,采用钯碳催化剂对所述第三固体进行催化反应,得到第四反应液;
过滤所述第四反应液,得到所述热活化延迟荧光材料。
在一实施例中,所述反应物为间氯过氧苯甲酸,所述第三固体为所述热活化延迟荧光材料为
在一实施例中,所述反应物为硫粉,所述第三固体为
所述热活化延迟荧光材料为
在一实施例中,所述预设温度范围为-75℃至-80℃之间。
本发明实施例还提供了一种电致发光器件,包括依次层叠设置的基板、阳极层、空穴传输层、发光层、电子传输层以及阴极层;
所述阳极层用于提供空穴;
所述空穴传输层用于将所述空穴传输给所述发光层;
阴极层用于提供电子;
所述电子传输层用于将所述电子传输给所述发光层;
所述发光层包括如上所述的热活化延迟荧光材料,所述发光层用于将所述空穴和电子复合产生激子,使所述热活化延迟荧光材料在激子的作用下发光。
本发明实施例的热活化延迟荧光材料、热活化延迟荧光材料的制备方法和电致发光器件,将电子给体和电子受体通过六元环连接,提高了发光效率。
为让本发明的上述内容能更明显易懂,下文特举优选实施例,并配合所附图式,作详细说明如下:
附图说明
图1为本发明实施例提供的热活化延迟荧光材料的制备方法的流程示意图。
图2为本发明实施例提供的热活化延迟荧光材料的制备方法的另一流程示意图。
图3为本发明实施例提供的热活化延迟荧光材料在甲苯溶液中的光致发光光谱图。
图4为本发明实施例提供的热活化延迟荧光材料在甲苯溶液中的瞬态光致发光光谱图。
图5为本发明实施例提供的一种热活化延迟荧光材料的HOMO和LOMO的分布图。
图6为本发明实施例提供的另一热活化延迟荧光材料的HOMO和LOMO的分布图。
图7为本发明实施例提供的又一热活化延迟荧光材料的HOMO和LOMO的分布图。
图8为本发明实施例提供的电致发光器件的结构示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图式,用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语,例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等,仅是参考附加图式的方向。因此,使用的方向用语是用以说明及理解本发明,而非用以限制本发明。
在图中,结构相似的单元是以相同标号表示。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明实施例提供了一种热活化延迟荧光材料,该热活化延迟荧光材料的分子结构式为:该热活化延迟荧光材料中的电子给体和电子受体D通过六元环连接。其中,电子给体是指电子传递中供给电子的物质和接受氧化的物质。电子受体是指在电子传递中接受电子的物质和被还原的物质。
在一实施例中,D为即该热活化延迟荧光材料包括
本发明实施例中还提供了一种热活化延迟荧光材料,该热活化延迟荧光材料的分子结构式为:该热活化延迟荧光材料中的电子给体和电子受体D通过六元环连接。
在一实施例中,D为X为C(CH3)2、2H、S或O。即该热活化延迟荧光材料包括
现有的热活化延迟荧光材料中的电子给体和电子受体通过单键结合,单键连接稳定性较差,易旋转,造成现有热活化延迟荧光材料光谱过宽。在本发明实施例中,采用刚性的六元环连接电子给体和电子受体,可以有效控制热活化延迟荧光材料的光谱宽度,提高热活化延迟荧光材料的发光效率。
本发明实施例的热活化延迟荧光材料通过六元环连接电子给体和电子受体,有效控制了热活化延迟荧光材料的光谱宽度,提高了热活化延迟荧光材料的发光效率。
本发明实施例还提供了一种热活化延迟荧光材料的制备方法,该制备方法用于制备上述的热活化延迟荧光材料。请参照图1,图1为本发明实施例提供的热活化延迟荧光材料的制备方法的流程示意图。该制备方法包括如下步骤:
步骤S101,在中,依次加入氧四氢呋喃、正丁基锂,以及溴化硼的***溶液,在预设温度范围下进行反应,得到第一反应液。
其中,预设温度范围为-75℃至-80℃之间。在一实施例中,可以设置为-78℃。具体的,先在100毫升二口瓶中加入
(6.85g,10mmol),抽通三次。再加入60ml无水无氧的氧四氢呋喃(THF)。然后加入15ml摩尔浓度为2mol/L的正丁基锂(n-BuLi),在预设温度范围下反应2小时。最后加入5ml摩尔浓度为2mol/L的溴化硼(BBr3)的***溶液,在预设温度范围下反应2小时,得到第一反应液。
步骤S102,对第一反应液进行提纯,得到第一固体。
在一实施例中,对所述第一反应液进行提纯,得到第一固体步骤包括:
A1,将第一反应液与处于预设温度范围的水混合,得到第二固体。
A2,将第二固体溶解在二氯甲烷中,并加入硅胶和甲苯进行提纯,得到第一固体。
具体的,等该第一反应液自然升温至室温后,将其倒入至200ml处于预设温度范围的水中,以使第二固体析出。在一实施例中,处于预设温度范围的水可以为低于0℃的水,以提高第二固体的析出量。
再对第一反应液和水的混合溶液进行抽滤操作,得到第二固体。其中,第二固体为灰白色固体。
最后将第二固体溶解在二氯甲烷,再加入硅胶和甲苯,进行柱层析分离提纯,得到3.6g第一固体产率为61%。该第一固体的核磁氢谱表征为1H NMR(300MHz,CD2Cl2,δ):7.37(d,J=6.3Hz,3H),7.30-7.17(m,9H),7.13-7.03(m,6H),6.84(d,J=6.6Hz,6H),5.72(d,J=6.0Hz,3H),5.60(d,J=6.0Hz,3H),质谱表征为MS(EI)m/z:[M]+calcd for C42H30BN3,587.25;found,587.21.A nal.Calcd forC42H30BN3:C 85.86,H 5.15,N 7.15;found:C 85.76,H 5.07,N 7.09。需要说明的是,可以将甲苯和二氯甲烷的体积比设置为1:2,可加入200-300目粉末状硅胶颗粒作为固定相,使第二固体分散在硅胶里,便于后续层析柱分离。
步骤S103,在甲烷中,采用钯碳催化剂对第一固体进行催化反应,得到第二反应液。
具体的,向100ml反应釜中加入上述第一固体,再加入催化剂钯碳,在甲烷环境下,室温温度下,反应2小时,得到第二反应液。
步骤S104,过滤第二反应液,得到热活化延迟荧光材料。
具体的,将上述第二反应液倒入50ml低于0℃的水中,并使用二氯甲烷三次萃取水相中的化合物,再将三次萃取的二氯甲烷合并。再加入硅胶和甲苯,进行柱层析分离提纯,得到热活化延迟荧光材料。
可以得到1.8g蓝白色粉末状的热活化延迟荧光材料产率为72%。该热活化延迟荧光材料的核磁氢谱表征为1H NMR(300MHz,CD2Cl2,δ):7.43(d,J=6.0Hz,3H),7.27(d,J=6.3Hz,3H),7.17-7.03(m,6H),6.84(d,J=6.6Hz,6H),1.59(s,18H)。质谱表征为MS(EI)m/z:[M]+calcd for C45H36BN3,629.30;found,629.21.Anal.Calcd for C45H36BN3:C 85.85,H 5.76,N 6.67;found:C 85.76,H 5.67,N6.59。
其中,热活化延迟荧光材料的电子受体为电子给体为二者通过刚性的六元环连接,可以有效控制热活化延迟荧光材料的光谱宽度,提高热活化延迟荧光材料的发光效率。
本发明实施例的热活化延迟荧光材料通过六元环连接电子给体和电子受体,有效控制了热活化延迟荧光材料的光谱宽度,提高了热活化延迟荧光材料的发光效率。
本发明实施例还提供了一种热活化延迟荧光材料的制备方法,该制备方法用于制备上述的热活化延迟荧光材料。请参照图2,图2为本发明实施例提供的热活化延迟荧光材料的制备方法的流程示意图。该制备方法包括如下步骤:
步骤S201,在中,依次加入氧四氢呋喃、正丁基锂,以及溴化硼的***溶液,在预设温度范围下进行反应,得到第一反应液。
其中,预设温度范围为-75℃至-80℃之间。在一实施例中,可以设置为-78℃。具体的,先在100毫升二口瓶中加入(6.85g,10mmol),抽通三次。再加入60ml无水无氧的氧四氢呋喃(THF)。然后加入15ml摩尔浓度为2mol/L的正丁基锂(n-BuLi),在预设温度范围下反应2小时。最后加入5ml摩尔浓度为2mol/L的溴化硼(BBr3)的***溶液,在预设温度范围下反应2小时,得到第一反应液。
步骤S202,在第一反应液中加入反应物,得到第三反应液。
其中,该反应物可以为间氯过氧苯甲酸MCPBA,也可以为硫粉。具体的,可以加入过量的MCPBA或硫粉,使第一反应液与MCPBA反应完全,或使第一反应液与硫反应完全,得到第三反应液。
步骤S203,对第三反应液进行提纯,得到第三固体。
等该第三反应液自然升温至室温后,将其倒入至200ml处于预设温度范围的水中,以使第三固体析出。在一实施例中,处于预设温度范围的水可以为低于0℃的水,以提高第三固体的析出量。再对第三反应液和水的混合溶液进行抽滤操作,得到第三固体。其中,第三固体为灰白色固体。最后将第三固体溶解在二氯甲烷,再加入硅胶和甲苯,进行柱层析分离提纯。
当反应物为间氯过氧苯甲酸时,得到3.8g第三固体产率为61%。该第三固体的核磁氢谱表征为1H NMR(300MHz,CD2Cl2,δ):7.26(d,J=6.3Hz,3H),7.20-7.10(m,9H),7.07-7.00(m,6H),6.84(d,J=6.6Hz,6H),5.72(d,J=6.0Hz,3H),5.60(d,J=6.0Hz,3H),质谱表征为MS(EI)m/z:[M]+calcd for C42H30ON3P,623.21;found,623.19.Anal.Calcd for C42H30ON3P:C 80.88,H 4.85,N 6.74;found:C80.76,H 4.77,N 6.69。需要说明的是,可以将甲苯和二氯甲烷的体积比设置为1:2,可加入200-300目粉末状硅胶颗粒作为固定相,使第三固体分散在硅胶里,便于后续层析柱分离。
当反应物为硫粉时,得到3.2g第三固体产率为50%。该第三固体的核磁氢谱表征为1H NMR(300MHz,CD2Cl2,δ):7.26(d,J=6.3Hz,3H),7.20-7.10(m,9H),7.07-7.00(m,6H),6.84(d,J=6.6Hz,6H),5.72(d,J=6.0Hz,3H),5.60(d,J=6.0Hz,3H)。质谱表征为MS(EI)m/z:[M]+calcd for C42H30N3PS,639.19;found,639.12.Anal.Calcd for C42H30N3PS:C 78.85,H 4.73,N 6.57;found:C78.76,H 4.70,N 6.39。需要说明的是,可以将甲苯和二氯甲烷的体积比设置为1:2,可加入200-300目粉末状硅胶颗粒作为固定相,使第三固体分散在硅胶里,便于后续层析柱分离。
步骤S204,在甲烷中,采用钯碳催化剂对第三固体进行催化反应,得到第四反应液。
具体的,向100ml反应釜中加入上述第三固体,再加入催化剂钯碳,在甲烷环境下,室温温度下,反应2小时,得到第四反应液。
步骤S205,过滤第四反应液,得到热活化延迟荧光材料。
具体的,将上述第四反应液倒入50ml低于0℃的水中,并使用二氯甲烷三次萃取水相中的化合物,再将三次萃取的二氯甲烷合并。再加入硅胶和甲苯,进行柱层析分离提纯,得到热活化延迟荧光材料。
在一实施例中,当第三固体为时,得到1.6g蓝白色粉末状的热活化延迟荧光材料产率为60%。该热活化延迟荧光材料的核磁氢谱表征为1H NMR(300MHz,CD2Cl2,δ):7.40(d,J=6.0Hz,3H),7.30(d,J=6.3Hz,3H),7.20-7.06(m,6H),6.84(d,J=6.6Hz,6H),1.59(s,18H).。质谱表征为MS(EI)m/z:[M]+calcd for C45H36N3OP,665.26;found,665.21.Anal.Calcd forC45H36N3OP:C 81.18,H 5.45,N 6.31;found:C 81.01,H 5.37,N 6.19。
在一实施例中,当第三固体为时,得到1.3g蓝白色粉末状的热活化延迟荧光材料产率为48%。该热活化延迟荧光材料的核磁氢谱表征为1H NMR(300MHz,CD2Cl2,δ):7.40(d,J=6.0Hz,3H),7.30(d,J=6.3Hz,3H),7.20-7.06(m,6H),6.84(d,J=6.6Hz,6H),1.59(s,18H),质谱表征为MS(EI)m/z:[M]+calcd for C45H36N3PS,681.24;found,681.21.Anal.Calcd forC45H36N3PS:C 79.27,H 5.32,N 6.16;found:C 79.01,H 5.17,N 6.03。
本发明实施例的热活化延迟荧光材料通过六元环连接电子给体和电子受体,有效控制了热活化延迟荧光材料的光谱宽度,提高了热活化延迟荧光材料的发光效率。
请参照图3-图7,对本发明实施例提供的热活化延迟荧光材料相关性能进行进一步分析。其中图3为本实施例提供的热活化延迟荧光材料在甲苯溶液中的光致发光光谱图。图4为本实施例提供的热活化延迟荧光材料在甲苯溶液中的瞬态光致发光光谱图。图5-图7为本发明实施例提供的热活化延迟荧光材料的最高已占轨道(Highest OccupiedMolecular Orbital,HOMO)和最低已占轨道(Lowest Unoccupied Molecular Orbital,LOMO)分布图。
如图3所示,曲线1为热活化延迟荧光材料在甲苯溶液中的光致发光光谱。结合表1和图3可知,热活化延迟荧光材料在420nm波峰PL Peak处的荧光归一化强度最大。如图4所示,曲线4为热活化延迟荧光材料在甲苯溶液中的光致发光光谱。在2.5us时热活化延迟荧光材料的荧光归一化强度最大。结合图5和图3可知,该热活化延迟荧光材料的HOMO为-5.31eV,LUMO为-2.13eV。如表1所示,该热活化延迟荧光材料最低单重态能级S1为2.95eV,最低三重态能级T1为2.81,二者的差值为0.14。
如图3所示,曲线2为热活化延迟荧光材料在甲苯溶液中的光致发光光谱。结合表1和图3可知,热活化延迟荧光材料在422nm波峰PL Peak处的荧光归一化强度最大。如图4所示,曲线5为热活化延迟荧光材料在甲苯溶液中的瞬态光致发光光谱。在2.5us时热活化延迟荧光材料的荧光归一化强度最大。结合图6和图3可知,该热活化延迟荧光材料的HOMO为-5.42eV,LUMO为-2.14eV。如表1所示,该热活化延迟荧光材料最低单重态能级S1为2.94eV,最低三重态能级T1为2.80,二者的差值为0.14。
如图3所示,曲线3为热活化延迟荧光材料在甲苯溶液中的光致发光光谱。结合表1和图3可知,热活化延迟荧光材料在423nm波峰PL Peak处的荧光归一化强度最大。如图4所示,曲线6为热活化延迟荧光材料在甲苯溶液中的光致发光光谱。在2.5us时热活化延迟荧光材料的荧光归一化强度最大。结合图7和图3可知,该热活化延迟荧光材料的HOMO为-5.42eV,LUMO为-2.13eV。如表1所示,该热活化延迟荧光材料最低单重态能级S1为2.93eV,最低三重态能级T1为2.77,二者的差值为0.16。
表1
上述热活化延迟荧光材料中的电子给体和电子受体均通过刚性的六元环连接,稳定性较好,可以有效控制光谱宽度,实现窄光谱。
本发明实施例还提供了一种电致发光器件,请参照图8,图8为本发明实施例提供的电致发光器件的结构示意图。该电致发光器件10包括依次层叠设置的基板11、阳极层12、空穴传输层13、发光层14、电子传输层15以及阴极层16。
基板11可以采用柔性材料制成,也可以采用刚性材料制成。具体的,基板11包括玻璃基板。
阳极层12可以通过在基板11上涂布氧化铟锡层制备。该阳极层12用于提供空穴。
空穴传输层13用于将阳极层12提供的空穴传输给发光层14。该空穴传输层13可以采用聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐,PEDOT:PSS制备。空穴传输层13厚度可以设置为40-60nm,在一实施例中,空穴传输层13可以设置为50nm。
阴极层16用于提供电子。该阴极层16可以采用低功函金属材料制备,比如锂、镁、钙、铝、氟化锂等的一种或多种。该阴极层16的厚度可以设置为80-120nm之间,在一实施例中,该阴极层16的厚度可以设置为100nm。
电子传输层15用于将阴极层16提供的电子传输给发光层14。该电子传输层15可以由1,3,5-三(3-(3-吡啶基)苯基)苯Tm3PyPB制备。该电子传输层15的厚度可以设置为30-50nm之间,在一实施例中,该电子传输层15的厚度可以设置为40nm。
发光层14包括上述的热活化延迟荧光材料,该热活化延迟荧光材料的电子给体和电子受体通过六元环连接,可以有效控制热活化延迟荧光材料的光谱宽度,提高热活化延迟荧光材料的发光效率。
在一些实施例中,该热活化延迟荧光材料的分子结构式为:该热活化延迟荧光材料中的电子给体和电子受体D通过六元环连接。其中,D为 即该热活化延迟荧光材料包括
在一实施例中,该热活化延迟荧光材料的分子结构式为:该热活化延迟荧光材料中的电子给体和电子受体D通过六元环连接。其中,D为X为C(CH3)2、2H、S或O。即该热活化延迟荧光材料包括
具体的,发光层14中可以包含DPEPO和上述热活化延迟荧光材料。发光层14中的热活化延迟荧光材料的占比可以为3%-7%之间,在一实施例中,热活化延迟荧光材料的占比可以为5%。发光层14厚度可以设置为30-50nm之间,在一实施例中,该发光层14的厚度可以设置为40nm。
空穴和电子在发光层14复合产生激子。热活化延迟荧光材料在激子的作用下发光。
如下表2所示,当采用述热活化延迟荧光材料制备成电致发光器件1时,器件1的最高亮度为1567cd/m2,最高电流效率为17.4cd/A,人眼对亮度的响应CIEy为0.08,最大外量子效率为16.3%。
当采用述热活化延迟荧光材料制备成电致发光器件2时,器件2的最高亮度为1354cd/m2,最高电流效率为18.3cd/A,人眼对亮度的响应CIEy为0.09,最大外量子效率为17.1%。
当采用述热活化延迟荧光材料制备成电致发光器件3时,器件3的最高亮度为1087cd/m2,最高电流效率为16.5cd/A,人眼对亮度的响应CIEy为0.09,最大外量子效率为15.5%。
表2
本发明实施例的电致发光器件中,发光层中的热活化延迟荧光材料通过刚性的六元环连接电子给体和电子受体,可以有效控制热活化延迟荧光材料的光谱宽度,提高热活化延迟荧光材料的发光效率。
综上所述,虽然本发明已以优选实施例揭露如上,但上述优选实施例并非用以限制本发明,本领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与润饰,因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (11)

1.一种热活化延迟荧光材料,其特征在于,所述热活化延迟荧光材料的分子结构式为:所述热活化延迟荧光材料中的电子给体和电子受体通过六元环连接其中,D为电子受体,所述D为 为电子给体。
2.一种热活化延迟荧光材料,其特征在于,所述热活化延迟荧光材料的分子结构式为:所述热活化延迟荧光材料中的电子给体和电子受体通过六元环连接其中,D为电子受体,所述D为 为电子给体,X为C(CH3)2、2H、S或O。
3.一种热活化延迟荧光材料的制备方法,其特征在于,包括:
中,依次加入氧四氢呋喃、正丁基锂,以及溴化硼的***溶液,在预设温度范围下进行反应,得到第一反应液;
对所述第一反应液进行提纯,得到第一固体;
在甲烷中,采用钯碳催化剂对所述第一固体进行催化反应,得到第二反应液;
过滤所述第二反应液,得到所述热活化延迟荧光材料。
4.根据权利要求3所述的热活化延迟荧光材料的制备方法,其特征在于,所述对所述第一反应液进行提纯,得到第一固体步骤包括:
将所述第一反应液与处于预设温度范围的水混合,得到第二固体;
将所述第二固体溶解在二氯甲烷中,并加入硅胶和甲苯进行提纯,得到所述第一固体。
5.根据权利要求4所述的热活化延迟荧光材料的制备方法,其特征在于,所述第一固体为所述热活化延迟荧光材料为
6.根据权利要求3所述的热活化延迟荧光材料的制备方法,其特征在于,所述预设温度范围为-75℃至-80℃之间。
7.一种热活化延迟荧光材料的制备方法,其特征在于,包括:
中,依次加入氧四氢呋喃、正丁基锂,以及溴化硼的***溶液,在预设温度范围下进行反应,得到第一反应液;
在所述第一反应液中加入反应物,得到第三反应液;
对所述第三反应液进行提纯,得到第三固体;
在甲烷中,采用钯碳催化剂对所述第三固体进行催化反应,得到第四反应液;
过滤所述第四反应液,得到所述热活化延迟荧光材料。
8.根据权利要求7所述的热活化延迟荧光材料的制备方法,其特征在于,所述反应物为间氯过氧苯甲酸,所述第三固体为所述热活化延迟荧光材料为
9.根据权利要求7所述的热活化延迟荧光材料的制备方法,其特征在于,所述反应物为硫粉,所述第三固体为所述热活化延迟荧光材料为
10.根据权利要求7所述的热活化延迟荧光材料的制备方法,其特征在于,所述预设温度范围为-75℃至-80℃之间。
11.一种电致发光器件,其特征在于,包括依次层叠设置的基板、阳极层、空穴传输层、发光层、电子传输层以及阴极层;
所述阳极层用于提供空穴;
所述空穴传输层用于将所述空穴传输给所述发光层;
阴极层用于提供电子;
所述电子传输层用于将所述电子传输给所述发光层;
所述发光层包括如权利要求1或2所述的热活化延迟荧光材料,所述发光层用于将所述空穴和电子复合产生激子,使所述热活化延迟荧光材料在激子的作用下发光。
CN201811559197.7A 2018-12-19 2018-12-19 热活化延迟荧光材料、其制备方法和电致发光器件 Pending CN109575059A (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811559197.7A CN109575059A (zh) 2018-12-19 2018-12-19 热活化延迟荧光材料、其制备方法和电致发光器件
US16/463,043 US11271176B2 (en) 2018-12-19 2019-03-19 Thermally activated delayed fluorescent material, method of fabricating same, and electroluminescent device
PCT/CN2019/078591 WO2020124827A1 (zh) 2018-12-19 2019-03-19 热活化延迟荧光材料、其制备方法和电致发光器件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811559197.7A CN109575059A (zh) 2018-12-19 2018-12-19 热活化延迟荧光材料、其制备方法和电致发光器件

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109575059A true CN109575059A (zh) 2019-04-05

Family

ID=65931111

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811559197.7A Pending CN109575059A (zh) 2018-12-19 2018-12-19 热活化延迟荧光材料、其制备方法和电致发光器件

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11271176B2 (zh)
CN (1) CN109575059A (zh)
WO (1) WO2020124827A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020217229A1 (en) 2019-04-26 2020-10-29 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Polycyclic compound and an organic electroluminescence device comprising the polycyclic compound or the composition
WO2021135750A1 (zh) * 2019-12-31 2021-07-08 陕西莱特光电材料股份有限公司 一种有机化合物、其应用以及有机电致发光器件
WO2022078431A1 (zh) * 2020-10-14 2022-04-21 浙江光昊光电科技有限公司 有机化合物及其在光电领域的应用

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11430959B2 (en) * 2019-11-22 2022-08-30 Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Thermally activated delayed fluorescence material and organic light-emitting diode prepared using same
US20210296586A1 (en) * 2020-03-23 2021-09-23 Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Thermally activated delayed flourescence (tadf) material, synthesizing method thereof, and electroluminescent device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017126606A (ja) * 2016-01-12 2017-07-20 コニカミノルタ株式会社 電子デバイス材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、及び、照明装置
CN107266484A (zh) * 2017-07-14 2017-10-20 瑞声科技(南京)有限公司 有机电致发光材料及其发光器件
CN107793441A (zh) * 2016-09-07 2018-03-13 学校法人关西学院 多环芳香族化合物
CN109155370A (zh) * 2016-05-13 2019-01-04 柯尼卡美能达株式会社 有机电致发光元件用材料、有机电致发光元件、显示装置及照明装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200235312A1 (en) * 2017-02-03 2020-07-23 Hitachi Chemical Company, Ltd. Organic electronic material and use thereof
JP7257952B2 (ja) * 2017-05-19 2023-04-14 株式会社半導体エネルギー研究所 電子デバイス、表示装置、電子機器、及び照明装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017126606A (ja) * 2016-01-12 2017-07-20 コニカミノルタ株式会社 電子デバイス材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、及び、照明装置
CN109155370A (zh) * 2016-05-13 2019-01-04 柯尼卡美能达株式会社 有机电致发光元件用材料、有机电致发光元件、显示装置及照明装置
CN107793441A (zh) * 2016-09-07 2018-03-13 学校法人关西学院 多环芳香族化合物
CN107266484A (zh) * 2017-07-14 2017-10-20 瑞声科技(南京)有限公司 有机电致发光材料及其发光器件

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SOICHIRO NAKATSUKA等: "Divergent Synthesis of Heteroatom-Centered 4,8,12-Triazatriangulenes", 《ANGEW. CHEM. INT. ED.》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020217229A1 (en) 2019-04-26 2020-10-29 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Polycyclic compound and an organic electroluminescence device comprising the polycyclic compound or the composition
CN114026101A (zh) * 2019-04-26 2022-02-08 出光兴产株式会社 多环化合物和包含多环化合物或组合物的有机电致发光器件
WO2021135750A1 (zh) * 2019-12-31 2021-07-08 陕西莱特光电材料股份有限公司 一种有机化合物、其应用以及有机电致发光器件
WO2022078431A1 (zh) * 2020-10-14 2022-04-21 浙江光昊光电科技有限公司 有机化合物及其在光电领域的应用

Also Published As

Publication number Publication date
US11271176B2 (en) 2022-03-08
US20210359208A1 (en) 2021-11-18
WO2020124827A1 (zh) 2020-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109575059A (zh) 热活化延迟荧光材料、其制备方法和电致发光器件
CN103194215B (zh) 一种聚集诱导发光分子的制备方法
CN103374040B (zh) 一类含有三芳基磷氧及氮杂环功能基团的醇溶性阴极缓冲层分子型材料及其合成方法与应用
CN103936659B (zh) 含有碳桥联咔唑结构单元的化合物及其制备方法与应用
CN105367603B (zh) 一种基于蒽的双膦杂六元环有机电致发光化合物、合成方法及其应用
CN104497013B (zh) 氮杂咔唑类oled材料及其制备方法与应用
CN103936720B (zh) 含有螺芴结构单元的化合物及其制备方法与应用
CN108658940A (zh) 热活化延迟荧光材料、其合成方法及oled发光器件
CN109337676A (zh) 一种深蓝光热活化延迟荧光材料及其应用
WO2020220611A1 (zh) 热活化延迟荧光分子材料及其合成方法、有机电致发光器件
CN102653546B (zh) 双极性蓝光主体材料及其制备方法与有机电致发光器件
CN103936658A (zh) 含有咔唑结构单元的化合物及其制备方法与应用
CN1785943A (zh) 9-苯基-9-芘基芴取代的芘的共轭衍生物材料及其制备方法和应用
CN106431827A (zh) 新颖化合物及使用其的有机电子装置
CN101910357A (zh) 高效率的蓝色电致发光化合物和使用该化合物的显示器
CN103936749B (zh) 含有杂原子桥联咔唑结构单元的化合物及其制备方法与应用
CN102898469B (zh) 双功能化双膦氧取代芴基光电功能材料及其制备方法和应用
CN104650066B (zh) 一种绿光材料的制备及其有机发光器件
CN109054810A (zh) 以二苯基硫醚为母体的热激发延迟荧光主体材料及其制备和应用
WO2020199325A1 (zh) 热激活延迟荧光材料及其制备方法、电致发光器件
CN102050798A (zh) 2-(2’-羟基苯基)-苯并噻唑衍生物发光材料
WO2021189528A1 (zh) 热活化延迟荧光材料及其合成方法、电致发光器件
CN105348325B (zh) 一种含有螺芴结构的双膦杂环有机电致发光化合物、合成方法及其应用
CN108250212A (zh) 一种双吡咯衍生物及其制备方法和有机发光器件
CN101597255A (zh) 一种有机材料及其在有机电致发光器件中的应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190405

RJ01 Rejection of invention patent application after publication