本发明属于有机发光材料与器件,具体涉及一种有机发光材料及制备方法、发光层、发光器件、显示装置。
背景技术:
1、有机发光二极管(organic light-emiting diodes,oleds)目前被广泛应用于高端智能手机、高分辨率电视等显示领域,市场规模在不断扩大。oled性能快速提升的核心在于发光染料的更新换代。目前oled主流的染料主要是基于金属配合物的磷光染料,然而,由于贵金属的存在,该类染料价格较高,增加了器件成本;另一方面,目前商用的有机发光材料发射光谱普遍较宽,为了满足商用显示屏高色纯度和宽色域的市场要求,在现有的技术中,主要是通过加滤光片和构筑光学微腔来提高发光色纯度。但这无疑增加了器件工艺和成本,更重要的是会导致显示屏亮度和发光效率大幅度降低,造成能量损失。因此,寻求新一代的纯有机发光体系是促进oled技术进一步发展的关键。为了使有机发光显示技术满足国际电信联盟为超高清电视所制定的色域标准(bt 2020),高色纯度有机发光材料与器件的研究成为该领域当前研究热点。
2、多重共振热活化延迟荧光(mr-tadf)材料已经逐渐成为发展高效率、高色纯度发光材料的理想体系。与传统的给受体型tadf材料相比,mr-tadf材料有利于获得高色纯度的窄谱带发光和极高的量子效率,使其成为理想的发光材料并广泛应用于有机发光二极管(ol ed)。但多重共振tadf材料在器件应用中在高掺杂浓度和高亮度下容易发生严重的激子淬灭效应,导致存在光谱红移、较大的效率滚降等问题,这对材料产线实际应用是一个巨大挑战。
技术实现思路
1、本发明的目的是解决现有技术的不足,基于此,本发明的第一方面提供了一种有机发光材料,其结构如式i所示:
2、
3、其中,x为o、s、se或n-r5,r5为烷基、苯基或取代苯基;
4、r1和r2独立选自苯基、经取代的苯基、烷基、经取代的烷基、烷氧基和经取代的烷氧基中的一种,且r1和r2中的相邻基团稠合成环或者不稠合成环;
5、r3和r4独立选自氢、氘、c1-c12烷基、c1-c12烷氧基、c3-c10环烷基、c6-c30芳基、经取代的c6-c30芳基、5-30元杂芳基、经取代的5-30元杂芳基、二苯胺基和经取代的二苯胺基中的一种。
6、本发明通过引入特定结构的取代基团提出了一种新型的多重共振型有机发光材料,其用于有机电致发光器件时,能够在保持窄谱带发射的情况下还可以降低激子的聚集淬灭,缓解其高亮度和高掺杂浓度下的器件效率滚降,具有高荧光量子产率。
7、在一些优选的实施情况中,上述有机发光材料的结构为化合物1-70中的一种:
8、
9、
10、更优选地,上述有机发光材料的结构如化合物21所示。当结构如化合物21所示时,其组成的有机电致发光器件的电致发光最高外量子效率能够达到32.5%,1000cd/m2亮度下电致发光外量子效率能够达到29.4%,器件寿命(t95)能够达到134.8h。
11、本发明的第二方面提供了一种上述有机发光材料的制备方法,包括以下合成路线:
12、
13、原料a通过第一步芳香亲核取代反应得到中间体-1,中间体-1与原料b通过第二步锂化成环反应得到中间体-2,中间体-2与原料c通过第三步buchwald-hartwig偶联反应得到中间体-3,中间体-3经过一锅锂化-硼化-环化反应最终得到上述有机发光材料。
14、其中,上述原料a为原料a1或原料a2;上述原料b为原料b1、原料b2、原料b3、原料b4、原料b5、原料b6或原料b7;上述原料c为原料c1、原料c2、原料c3、原料c4或原料c5;结构分别如下所示:
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16、本发明的第三方面提供了一种发光层,包括主体材料和发光客体材料,上述发光客体材料即为上述有机发光材料。一些优选的实施情况中,上述发光层还包括敏化剂。
17、本发明的第四方面提供了一种有机电致发光器件,包括阳极和阴极,还包括上述阳极和上述阴极之间的包括本发明有机发光材料的上述发光层。更具体地,上述有机电致发光器件依次包括:上述阳极、空穴传输层(可依次包括第一空穴传输层和第二空穴传输层)、上述发光层、电子传输层、电子注入层、上述阴极。
18、本发明的第五方面提供了一种显示装置,包括上述有机电致发光器件。
19、本发明的有益效果为:本发明提出的新型有机发光材料可作为客体掺杂材料应用于有机电致发光器件中,并使得器件具有外量子效率高、器件效率滚降小、亮度高、稳定性好等特点。
1.一种有机发光材料,其特征在于,其结构如式i所示:
2.根据权利要求1所述的有机发光材料,其特征在于,其结构为化合物1-70中的一种:
3.根据权利要求2所述的有机发光材料,其特征在于,其结构如化合物21所示。
4.一种如权利要求1至3任一项所述的有机发光材料的制备方法,其特征在于,包括以下合成路线:
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述原料a为原料a1或原料a2;所述原料b为原料b1、原料b2、原料b3、原料b4、原料b5、原料b6或原料b7;所述原料c为原料c1、原料c2、原料c3、原料c4或原料c5;结构分别如下所示:
6.一种发光层,其特征在于,包括主体材料和发光客体材料,所述发光客体材料为权利要求1至3任意一项所述的有机发光材料。
7.根据权利要求6所述的发光层,其特征在于,还包括敏化剂。
8.一种有机电致发光器件,其特征在于,包括阳极和阴极,还包括所述阳极和所述阴极之间的权利要求6或7所述的发光层。
9.根据权利要求8所述的有机电致发光器件,其特征在于,依次包括:所述阳极、空穴传输层、所述发光层、电子传输层、电子注入层、所述阴极。
10.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求8或9所述的有机电致发光器件。